WO2012168314A1 - Frachtaufnahmeeinrichtung insbesondere für das beladen von flugzeugen sowie verfahren zur herstellung einer frachtaufnahmeeinrichtung - Google Patents

Frachtaufnahmeeinrichtung insbesondere für das beladen von flugzeugen sowie verfahren zur herstellung einer frachtaufnahmeeinrichtung Download PDF

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WO2012168314A1
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Thomas Huber
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    • Y10T29/49876—Assembling or joining with prestressing of part by snap fit

Definitions

  • Cargo receiving device in particular for loading aircraft and method for producing a cargo receiving device
  • the present invention relates to a cargo receiving device, such as containers, pallets or the like, in particular for loading aircraft and a method for producing a cargo receiving device
  • freight containers and cargo pallets - ie cargo receiving facilities - are indispensable, as they allow a fast loading and unloading of the aircraft.
  • the vast majority of commercial aircraft can accommodate a variety of freight containers or cargo pallets.
  • Most containers or pallets are standardized so that they can be used independently of the aircraft used for transport.
  • freight containers were made exclusively of aluminum, with the weight of the container was about 100 kg.
  • the currently used containers are partly based on lighter materials, so that now freight containers with a
  • Weight of about 60 kg can be used. It should be obvious that reducing the dead weight of the containers or pallets used has a significant financial and environmental impact.
  • Freight container is described for example in DE 20 64 241.
  • the use of non-metallic materials (see DE 69616182 T2) in this area has also been considered.
  • DE 696 16 182 T2 proposes a freight container having an aluminum alloy frame in which side walls and a roof of fiber reinforced plastic are inserted. The side walls and the roof are made as fiber webs of fiber-reinforced plastic.
  • Aluminum alloy is mentioned in the aforementioned document also already a frame made of carbon fiber reinforced plastic material. A technical However, such a freight container can not be found in DE 696 16 182 T2. Perhaps the frame should be made from the said knitted or knitted fabric by lamination or by winding.
  • WO 2010/045572 AI a press fit is proposed for the attachment of freight container panels, which can be reinforced by adhesives and mechanical connection rivets. Alternatively, it is also proposed to perform a locking by a plurality of ratchet teeth. These measures are also perceived as costly. An insoluble bond by gluing, riveting or the use of ratchet teeth also complicates the disassembly of the freight container.
  • a cargo receiving device for. B. a freight container or a pallet, in particular for the loading of aircraft, comprising at least one bottom element and at least one profile element which is connected to the bottom element, wherein at least one edge portion of the bottom element with the at least one profile element via a connecting device comprising a hook detachable connected is.
  • the floor element can be suspended by providing a hook in the profile element. This results in a structurally simple, yet secure connection. Assembly and disassembly of the cargo receiving device are facilitated. In particular, can be dispensed with irreversible bonding or locking.
  • connection between the floor element and the profile element via an insertion (of the floor and / or profile element) with subsequent
  • the connecting device comprises at least one groove and at least one spring.
  • the groove may for example be provided in the profile element (and / or in the bottom element).
  • the spring is preferably provided in the bottom element.
  • at least one groove is provided in the profile element.
  • a cross section of the groove and / or the spring may be at least partially round, in particular circular.
  • a cross section of the groove is preferably completely circular (apart from a slot opening).
  • At least one spring and / or at least one groove may be asymmetrical, so that the spring is insertable into the groove at a predetermined first relative angle to the groove and is hooked to the groove at a predetermined second (relative to the first, different) relative angle.
  • spring and groove are formed such that the spring acts as a hook in the associated groove or is formed as a hook.
  • a cross section of the spring when a cross section of the groove (other than a groove opening) is circular, a cross section of the spring may have a length (maximum length) in a longitudinal direction and a width (maximum width) in a width direction with the longitudinal direction perpendicular to the width direction, wherein the length is greater than the width (for example at least l, l times or at least l, 3 times or at least l, 6 times as large).
  • the connection with the groove can be done easily and safely.
  • a cross-section of the spring has a circular arc section and opposite the circular arc section a fulcrum. In such an embodiment, the spring can be particularly easily levered by rotation in the groove, which allows assembly and disassembly.
  • an edge portion of the bottom plate and / or at least one of the edge portion of the bottom plate facing profile element edge portion (in cross section) is hook-shaped.
  • a separate component for example, a separate hook
  • At least one bottom plate edge portion of the bottom plate may be bent inwardly. Alternatively or additionally, at least one can
  • Floor panel edge portion facing profile element edge portion be chamfered down towards the bottom plate.
  • Cargo receiving device as a pallet may mean "inwards" that the bend is oriented towards a cargo receiving surface
  • Containers may mean "inwards" that the bend is oriented towards a center of the cargo receiving space, in any case a stable and, in particular, form-fitting design of the floor can be achieved
  • Profile element may be at least partially made of fiber-reinforced carbon.
  • Hook construction by the orientation of the fibers of the profile element along its longitudinal axis, against a tensile load by the bottom element is extremely stable.
  • Cargo receiving device in particular of the type described above, for example, a freight container or a pallet, in particular for loading aircraft, comprising a bottom plate, wherein an edge of the bottom plate is connected to a plurality of profile elements, wherein the profile elements connected to each other via a plurality of connectors are, wherein two adjacent profile elements form only at its end remote from the respective other profile element a plug connection, each with a third (in the sense of "further") profile element.
  • a core idea of this cargo receiving device is that by mating a plurality of profile elements in a simple manner, a frame can be formed, in which the bottom element can be accommodated. By waiving a plug connection to two adjacent
  • the frame can be closed very easily form-fitting.
  • the bottom plate in combination with a hook construction, as described above, the bottom plate can be easily and reliably with the
  • a plurality of corner elements are provided, each with two
  • Profile elements are connected via a plug connection, wherein an end corner element is provided which is connected to at most one profile element via a plug connection.
  • Freight receiving device can be constructed in a particularly simple manner, a frame comprising the profile elements and corner elements, which due to the special design of the end corner element of the frame can be closed in a simple manner form-fitting (without having to deform the frame). This allows the production of the frame done in a particularly simple manner.
  • a plurality of corner elements are provided with two plug connection pins, one of which is inserted into a profile element, wherein a Endeckelement is provided which has at most one connector pin.
  • At least one wall element is at least one wall element and
  • the wall element is easily as a structural element of the entire cargo receiving device used. This allows an even lighter frame construction and the absence of separate fasteners, such as rivets and screws.
  • At least one wall element is provided which has a stiffening running from a wall corner to the diagonally opposite wall corner, in particular comprising an additional wall layer (tarpaulin layer).
  • the at least one stiffening can be realized by a (local) increase of a number of plies (number of planks). Due to the stiffeners, tensile loads can be absorbed via corner points, so that they no longer have to be set down via frame profiles.
  • the at least one wall element becomes a structurally reinforcing element of the entire cargo receiving device. This allows a simple construction (frame construction) and the absence of connecting means, such as rivets or screws.
  • Cargo receiving device in particular of the type described, comprising at least one bottom element and a plurality of profile elements which are connected to an edge of the bottom element, wherein a plurality of profile elements are connected to two adjacent profile elements via a plug connection, wherein two adjacent Endprofilelemente only at its opposite end with each connected to a third (in the sense of "further") profile element via a plug connection.
  • a cargo receiving device such as a container, a pallet or the like, in particular for the loading of aircraft, wherein the cargo receiving device comprises at least one bottom element and at least one pultruded profile element made of fiber-reinforced plastic ,
  • An essential idea of this development or this independent aspect is to use a profile element made of fiber-reinforced plastic to stabilize the cargo receiving device, which is produced in the pultrusion process (pultrusion). Due to the Pultruslonsreaes the profile element made of fiber-reinforced plastic, a resistance especially against a bending load is impressed, which can not be achieved by conventional methods for processing fiber-reinforced plastic (with the same cost of materials). Overall, therefore, a stable
  • At least one profile element is at least partially formed as a hollow profile.
  • a further weight reduction with the same or increased stability can be made possible.
  • At least one profile element can form at least part of a frame of the cargo receiving device, in particular of the floor element. Forces acting on the frame in such a cargo receiving device can be distributed particularly favorable to the frame by the pultruded formation of the profile element.
  • At least one profile element may comprise at least one fastening device, such as a plug-in device, in particular a preferably roundish groove or a rail, for fastening a wall element, in particular a bottom element and / or a Verzurr issued.
  • a groove or rail can be produced in the pultrusion process with little effort. It is thus shown a weight-saving way to connect different wall elements in a simple way with the profile element.
  • the profile element when the profile element is formed as part of a frame, the cargo receiving device can be easily assembled, disassembled and repaired.
  • the profile element can be connected via a plug connection with a further profile element and / or a corner element.
  • Profile elements can be realized via a corner element. However, the plug connection between two profile elements can also be made directly such that the profile elements are in contact. Two or more profile elements can also be assembled via one or more (straight) intermediate piece (s) to form an extended profile element. As a result, different profile elements can be realized in a simple manner or one
  • the at least one corner element may have at least one pin (projection) corresponding to a recess of one of the profile elements.
  • Execution of the profile elements as a hollow profile corresponds to the pin (extension) preferably in its cross section the cross section of a hollow chamber of the hollow profile. This also facilitates the manufacture of the cargo receiving device.
  • At least one (possibly plane-like) wall Preferably, at least one (possibly plane-like) wall,
  • sidewall or ceiling at least partially made of a fiber-reinforced plastic.
  • Profile elements can be achieved overall a very light cargo receiving device with high stability.
  • At least one wall in particular a bottom wall or a cargo floor, may comprise a core layer of fiber-reinforced plastic and a support layer made of a metal, in particular an aluminum alloy, wherein the core layer and support layer are preferably interconnected by material connection.
  • An essential idea of this embodiment is to reduce the weight of the shelf, for example, by making it of several layers, in particular in a sandwich construction, wherein materials of metal and of plastic are used for the layers.
  • the bottom wall can be constructed as described in the German patent application with the file number DE 10 2011 050 893.7 and / or be prepared accordingly.
  • metal and plastic materials can be used for the layers.
  • a connection of the layers by material and / or positive connection, wherein a material connection leads to particularly good results.
  • the support layer of the metal alloy serves as an outer layer, attack on the cargo drive units. Furthermore, this layer absorbs punctual loads and distributes them over a wide area.
  • An aluminum alloy is particularly suitable here, since a good coefficient of friction results in connection with conventional rollers of cargo drive units.
  • the core layer which preferably immediately adjoins the support layer, stiffens the entire construction and leads to significant weight savings.
  • the support layer may have a thickness of 0.5 mm to 2.5 mm, in particular from 0.7 mm to 1.5 mm, in particular from 0.9 mm to 1.5 mm.
  • the overlay layer has only a small thickness in relation to the thickness of the entire cargo floor, e.g. B. less than 40%, in particular less than 30%, in particular less than 20% of the total thickness. In this respect, significantly lighter cargo floors can be produced.
  • the support layer may have a strength of more than 400 N / mm 2 , in particular more than 500 N / mm 2 .
  • the overlay layer can protect the core layer from high punctual loads.
  • the cargo floor according to the invention is subject to the usual rough treatment only a slow wear and is very robust.
  • a further layer namely a wear layer or cover layer can be provided, which is arranged on the side facing away from the support layer of the core layer.
  • the wear layer may be formed from a metal alloy, in particular from an aluminum alloy, and / or a glass fiber reinforced plastic and / or a material from the group of aromatic polyamides (eg aramid).
  • the wear layer can protect the core layer from wear and stiffen the sandwich construction as a whole.
  • Wear layer may be aluminum wrought alloys.
  • the main alloying element used may be zinc, with zinc occupying a constituent of 0.7 to 13%, in particular 0.8 to 12%.
  • Such aluminum alloys are very hard.
  • 7075 T6 or 7075 T7 may be used as the material.
  • the wear layer is connected by form and / or material bond with the core layer.
  • the aluminum alloys mentioned can be aluminum alloys with a solution-annealed and / or heat-aging and / or overhardened
  • the core layer may have a thickness of at least 1 mm, in particular at least 1.5 mm, in particular at least 2 mm, in particular at least 4 mm, in particular at least 6 mm.
  • the core layer comprises a solid core.
  • a core may be understood to mean a core that is essentially solid. That is, the core layer is at least 50%, in particular at least 70%, in particular at least 90% of carbon fiber reinforced and / or glass fiber reinforced plastic constructed. Larger connected
  • the wear layer may have a thickness of 0, 1 to 1 mm, in particular from 0.2 to 0.6 mm, in particular from 0.25 to 0.5 mm.
  • At least one wall has, at least in sections, a particularly rounded bulge at its edge for fastening the wall to at least one profile element.
  • a connection to the profile element or one of the profile elements can be achieved in a particularly simple manner, for example by introducing the bead into a (roundish) groove of the profile element.
  • At least one wall in particular the bottom wall, may be bent inwardly at at least one edge region.
  • Cargo receiving device as a pallet may mean "inwards" that the bend is oriented towards a cargo receiving surface
  • Container may mean inwards that the bend is oriented towards a center of a cargo receiving space. In any case, this can (in particular in combination with a rounded bead on the edge of a wall) a stable and in particular form-fitting design of the wall, in particular the
  • At least one wall can have at least two layers of fiber reinforced
  • At least one wall may comprise at least a first layer having (exclusively) 0 degree / 90 degree layers and at least one second layer having (exclusively) -45 degree / + 45 degree layers disposed on the first layer.
  • the two layers can be achieved in a simple way both stabilization in a corner region (through the -45 degrees / + 45 degrees layers), as well as a stable attachment to the example running at the edge profile elements, achieved (by the 0 degrees / 90 degree layers).
  • At least one wall may at least partially be made of glass fiber reinforced plastic and / or carbon fiber reinforced plastic and / or aramid and / or Kevlar.
  • Aramid / Kevlar is preferably used, in particular to improve handling, for example with forklift forks.
  • a film could be pulled over (conventional) cargo hoppers or pallets on the outside of the cargo pick-up device. It can be a thin outer layer (in the manufacture of the walls) are introduced (for example, as another layer).
  • the cargo receiving device / the range of sunlight may be reflective (without necessarily a protective cover must be provided).
  • a sunlight-reflecting layer can therefore be used instead of a protective cover. This is advantageous in that protective shells in the prior art can often only be used once, since they are damaged after the first use (for example, holes are formed, etc.).
  • At least one edge bead can by a rod integrated in the edge, in particular made of fiber-reinforced plastic, such as glass fiber reinforced Plastic or carbon fiber reinforced plastic, are formed.
  • fiber-reinforced plastic such as glass fiber reinforced Plastic or carbon fiber reinforced plastic
  • At least one wall is fastened to at least one corner plate on a / the frame of the cargo receiving device, wherein the corner plate preferably has at least one, in particular with the wall at least partially lined bore.
  • at least one wall, in particular plane-like is fastened to at least one plate on a frame of the cargo receiving device, wherein the plate preferably has at least one bore, more preferably at least one layer of the particular plane-like wall being pressed into the bore.
  • a suitable fastening means with preferably cylindrical cross-section, such as a screw, in a simple manner secure attachment of the particular plan-like wall.
  • the fastening means has a flange portion. Between this flange portion and a profile element, the particular plan-like wall can thereby be clamped, which further improves the stability.
  • the plate may be arranged at least partially within the wall and preferably be tapered in the direction of a wall center. This results in a comparatively homogeneous transition region from the plate to the particular plane-like wall (in the area in which it is not connected to the plate). This further improves the stability of the attachment. The weight is reduced.
  • the above object is according to a development of the above
  • Freight receiving device in particular of the type described above, comprising at least one profile element, wherein the profile element is at least partially produced by pultrusion of fiber-reinforced plastic.
  • At least one wall of the cargo receiving device may be made of one, in particular plane-like, fiber-reinforced plastic or
  • Mounting plate can be pressed, preferably by using a tool with a cone-shaped portion. This allows the
  • Fixing the wall made of fiber-reinforced plastic with the profile element can be made particularly secure.
  • the manufacturing method comprises producing a groove on the at least one profile element, preferably by pultrusion, and
  • Profile element by introducing a bead-shaped portion of the wall in the groove.
  • the manufacturing method comprises plugging a plurality of profile elements for the production of a frame, in particular using corner elements.
  • the frame is braced by attaching a / the wall to the frame.
  • the above object is further achieved independently by the use of a pultruded profile element made of fiber-reinforced plastic for the production of a cargo receiving device, in particular of the type described above.
  • the present cargo receiving device can completely dispense with metallic components.
  • the present cargo receiving device can completely dispense with metallic components.
  • Cargo receiving device an electromagnetic transmitter and / or
  • Receiver in particular an RFID chip include.
  • this electromagnetic receiving and / or transmitting device can communicate particularly easily with a corresponding external transmitter or receiver. A disturbance by metallic components is avoided or at least reduced.
  • the overall weight compared to known cargo receiving devices is significantly reduced again.
  • a weight reduction of 35% or more seems possible, which for example in a Boeing 747 again around 640 kg per total loading weight could be against a load of known containers.
  • a Boeing 747 in maximum capacity of about one-third aircraft, one-third passengers or cargo and about one-third fuel and in this form then has a take-off weight of about 408 tons, it comes to the result that about 130 tons of fuel are needed to transport 272 tons of aircraft and cargo.
  • the cargo receiving device according to the invention can be saved on a flight in such a case about 320 kg of fuel. As a result, C0 2 emissions can be significantly reduced again.
  • FIG. 2 shows the freight container from FIG. 1 in a view from above
  • FIG. 3 shows the freight container in a view cut along the line III-III from FIG. 2;
  • FIG. 5 shows the pultruded profile element according to FIG. 4 in a side view
  • Fig. 6 is a section along the line VI-VI of Fig. 5;
  • Fig. 7 corner element in a first oblique view
  • FIG. 8 shows the corner element from FIG. 7 in a second oblique view
  • FIG. 9 shows a second embodiment of a pultruded profile element in a schematic sectional view
  • 10 shows a second embodiment of a corner element in a schematic oblique view
  • FIG. 11 shows the corner element according to FIG. 10 in a side view
  • Fig. 13 components of a wall and a mold for producing a
  • FIG. 15 shows a fastening of a wall of the cargo receiving device to a corner element in a view from above;
  • Fig. 16 is a partial section along the line XVI-XVI of Fig. 15;
  • Fig. 17 shows an alternative possible embodiment of a range of
  • FIG. 18 shows a side corner element with cutouts of two side walls and a ceiling
  • 19 is a schematic sectional view of a section of a
  • FIG. 20 shows the profile element and the floor element according to FIG. 19 in a second relative position
  • FIG. 21 shows the profile element and the floor element according to FIG. 19 in a third relative position
  • FIG. Fig. 22 is an oblique view of an alternative embodiment of a corner element
  • Fig. 23 shows another alternative of an embodiment of a corner element in an oblique view.
  • Fig. 1 shows a freight container 10 in an oblique view.
  • Fig. 2 shows the freight container in a view from above.
  • the cargo container 10 comprises a frame 11 and (attached to the frame) side walls 12a to 12d, a ceiling 13 and a bottom 14.
  • the side wall 12c extends to the bottom 14th
  • the side wall 12c also comprises a vertical section 16, which extends to the ceiling 13.
  • the remaining side walls 12a, 12b and 12d extend continuously perpendicular to the floor 14 and the ceiling 13, respectively.
  • the frame 11 comprises first profile elements 17 and second profile elements 18, the first profile elements 17 and the second profile elements 18 differing in particular with respect to their cross section.
  • Profile elements 17 are part of a floor frame 19. The second
  • Profile elements 18 are components of a side frame 20 and a
  • Ceiling frame 21 include side corner elements 23, to the three second
  • Profile elements 18 can be plugged (connected).
  • FIG. 3 shows a section along the line III-III from FIG. 2. It can be seen that a second profile element 18 is also arranged between the oblique section 15 and the vertical section 16 of the side wall 12c. Furthermore, it can be seen that the first profile element and the second profile element are formed as a hollow profile, wherein a cavity 24 of the first profile elements 17 and a cavity 25 of the second profile elements 18 is formed differently.
  • Fig. 4 shows a profile element in an oblique view.
  • Fig. 5 shows the profile element in a view from the side.
  • Fig. 6 shows a section along the line VI-VI of Fig. 5.
  • the first profile element 17 comprises a bottom receiving groove 26 for receiving or fixing the bottom 14 and a side wall receiving groove 27 for receiving respectively.
  • the bottom 14 or a bottom plate can be inserted into the bottom receiving groove 26. Due to the provision of Bodenabilitynut thus additional connecting parts, such as rivets, can be omitted in general. As a result, both the structural design and the effort during assembly is significantly reduced.
  • the side walls 12a to 12d can be inserted into the side wall receiving groove 27.
  • Sidewall receiving groove 27 preferably has a rounded cross-section and is suitable for receiving a rounded bead (see below) of the bottom 14 or one of the sidewalls 12a-12d or the ceiling 13.
  • the seat rail construction 28 has an elongated cross-section with inwardly bent hook 29 for retaining lashing eyes.
  • the cavity 24 of the first profile element has a (roughly) rectangular cross-section, with a wall adjoining the bottom 14 (not visible in FIG. 6) being bent upwards outwards.
  • the inner contour of the profile element 17, 18 may vary; an outer contour also, if necessary taking into account the freight system. The inner ones
  • Cross sections can be adapted in particular to different loads.
  • the outer contour can be adapted to the interface to the freight system, for example, edge corners for receiving bars and
  • the bottom corner elements 22 can be extended and / or widened (in the vertical direction) with a flange plate (not shown in the figures), in particular in order to be able to connect the first profile elements to the bottom corner elements 22 by means of screws.
  • the bottom corner elements 22 (possibly also the side corner elements 23) may be formed from a composite material (in particular fiber composite material) or possibly also of an aluminum alloy (cast or forged). If the corner elements comprise a metal alloy, then corrosion protection can be provided between the pultruded profile elements and the corner elements (since, for example, carbon fiber reinforced plastic is comparatively aggressive towards aluminum).
  • the seat rail construction 28 may include bores (not shown in the figures) (which bores may be retrofitted and may have a diameter of 19 mm) for securing tie down lugs (single lower and double tie down studs) to be able to hook
  • Pultruded fiber composite plastic such as carbon fiber reinforced plastic or glass fiber reinforced plastic, etc.
  • Figs. 7 and 8 show one of the bottom corner elements 22 in different
  • the bottom corner element 22 is designed for connection (by insertion) with two first profile elements 17. There are two
  • Cavity receiving pins 30 are formed, to each of which a cavity 24 of the first profile element (not shown in Figures 7 and 8, see Fig. 6) can be infected. In this respect corresponds to an outer contour of the first profile element (not shown in Figures 7 and 8, see Fig. 6)
  • Cavity receiving pins 30 with an inner contour of the cavities 24 of the first profile elements 17. Furthermore, seat rail receiving pins 31st
  • the seat rail construction 28 preferably corresponds to an outer contour of the seat rail receiving pins 31 an inner contour of the seat rail construction 28. This allows the seat rail construction 28 not only the lashing (attachment) of the object to be transported, but also contributes to the further stabilization of the cargo container 10 at.
  • Cargo receiving device proposed in the at least one
  • Connecting element for connecting two profile elements at least one Seat rail receiving pin, which can be inserted into a seat rail construction of a (pultruded) profile element.
  • the bottom member 22 includes a side wall land 32 which extends in the direction of the side walls 12a to 12d (not shown in Figures 6 and 7). At a distal end 33 of the side wall web 32, a (horizontal) portion is provided with an arcuate groove 34 in order to attach the side walls 12a to 12d to the first profile element 17 can. In the assembled state (see Fig. 1), the arcuate groove 34 passes into the side wall receiving grooves 27 of the first profile elements 17.
  • FIG. 9 shows the cross-section of the second profile element 18 which is preferably used on all edges of the container (with the exception of the edges towards the bottom 14).
  • the side walls 12a to 12d and the ceiling 13 can preferably be connected to the second profile elements by sliding (via a joining connection). Again, eliminates a complex connection process, such as by riveting.
  • the second profile element according to FIG. 9 comprises a first
  • Side wall receiving groove 27a and a second side wall receiving groove 27b to connect two side walls 12a to 12d or one of the side walls 12a to 12d with the ceiling 13 can.
  • the side wall receiving grooves 27a and 27b have a (round) round cross section and are suitable for receiving a bead of the side walls 12a to 12d and the ceiling 13, respectively.
  • the cavity 25 of the second profile element 18 is formed (approximately) circular segment-shaped and has a recess 35 in the region of a circular arc.
  • the cross section of the second profile element depends in particular on the male loads, which may be different. In this respect, the cross section of the cavity 25 or of the second profile element 18 can also deviate (from the shape shown in FIG. 9).
  • FIG. 10 shows a side corner element 23 in an oblique view.
  • FIG. 11 shows the side corner element according to FIG. 10 in a side view.
  • the side corner member 23 includes three cavity receiving pins 36 which are inserted in the corresponding one
  • cavities 25 of three second profile elements 18 can be introduced.
  • arcuate grooves 37 may optionally corner areas of the
  • Fig. 12 shows a section of a bottom 14 (bottom plate), which in a
  • first profile element 17 is attached.
  • the bottom 14 comprises a (round) edge bead 38, which is inserted into the bottom receiving groove 26 of the first profile element 17.
  • (horizontal) loads can be recorded in a simple manner, which can arise during operation.
  • the bottom 14 comprises a first bottom layer 39, a second bottom layer 40 and a third bottom layer 41.
  • the first (bottom) bottom layer 39 is preferably made of an aluminum alloy (in particular the 7075 series) and can provide sufficient support against transport rollers (PDU rollers). enable.
  • the second bottom layer 40 may be made of fiber reinforced plastic (such as carbon fiber reinforced plastic and / or glass fiber reinforced plastic) and / or aramid and / or Kevlar.
  • the second bottom layer 40 or also a third bottom layer 41 lying above the second bottom layer can form a (fine) braided layer (iron braiding layer), in order to achieve an electromagnetic shielding, if required. Overall, more than three soil layers can be provided.
  • the thickness of the bottom plate may be 1.5 to 4.5 mm, in particular (about) 3.2 mm.
  • a bottom metal sheet (corresponding to the first bottom layer 39) may have a thickness of 0.5 to 1 mm, especially (about) 0.75 mm.
  • a bottom edge 42 has a bend 43 (towards an interior of the cargo container). As a result, a more favorable (flush) transition into the first profile element 17 can be achieved. Furthermore, a delamination of a metal support can be avoided if the transport rollers (PDU rollers) drive in operation over a corner edge of the floor.
  • the bend 43 runs parallel to an inclined surface 44 of the first profile element 17. As can be seen in FIG. 12, in particular the first bottom layer 39 (metal layer) can also be provided in the region of this inclined surface 44. It is also conceivable that
  • One or more of the soil layers may be comprised of a fiber reinforced plastic containing at least a -45 degree / + 45 degree layer and a 0 degree / 90 degree layer.
  • Reference line is an edge of the bottom 14 (ie in Fig. 12 is a direction perpendicular to the plane of the drawing). The degree specifications refer to this on a mean orientation of the fibers within the fiber-reinforced
  • FIG. 13 shows part of a manufacturing process for achieving the structure of FIG. 14.
  • the side walls 12a to 12d as well as the ceiling 13 can be designed like a plan (or as a tarpaulin) and comprise an edge bead 45 (see FIG. 14).
  • the edge bead 45 runs at least partially around the side walls 12a to 12d and the ceiling 13 and can preferably be inserted into the bottom corner elements 22 or second profile element 18.
  • the (designed as tarpaulin) side walls 12a to 12d and the ceiling 13 may be made of a carbon fiber reinforced plastic, a
  • Glass-fiber reinforced plastic be made of aramid and / or Kevlar.
  • the second (middle) sidewall layer 47 is formed as a 0 degree / 90 degree layer (relative to a sidewall edge 49 that is perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 14) Following from a side wall or
  • the first sidewall layer 46 and the third sidewall layer 48 are preferably as -45 degree / + 45 degree plies
  • FIG. 15 the orientation of the -45 degrees / +45 degrees layers are shown by solid lines 67 by way of example. Dashed lines 68 show the 0 degree / 90 degree plies.
  • the middle layer 47 is thus designed to transmit in particular (pure) tensile forces between the profile elements (17, 18).
  • the first and third sidewall layers 46, 48 are preferably configured to support corner points of the sidewalls 12a to 12d (or ceiling 13) and to transmit tensile forces from corner to corner, respectively.
  • the side wall layers 46 to 48 may be 0.1 to 0.4 mm thick,
  • the side walls 12a to 12d or ceiling 13 may have a total thickness of about 0.5 to 1 mm, preferably 0.75 mm. Even larger thicknesses (especially at correspondingly high
  • aramid Kevlar
  • the safety of the cargo receiving device is further increased. For example, no unauthorized person (by simple means) can insert a slot in the side walls 12a to 12d and create a dangerous one
  • Insert an item such as a bomb.
  • aramid Kevlar
  • the side walls 12a to 12d and the ceiling 13 are formed such that (in particular via the edge beads 45) to the
  • Profile elements can not or only partially pulled apart and the structure of the frame of the cargo container 10 is maintained.
  • the combination of the special layer arrangement (0 degrees / 90 degree layers and -45 degrees / + 45 degrees layers) and the pultruded version of the profile elements allows a particularly lightweight, yet stable construction.
  • a design of the side walls 12a to 12d or ceiling 13 as a tarpaulin has the advantage that damage such as smaller holes can be relatively easily repaired with a piece of repair, which can be glued, for example.
  • a first part of a manufacturing process for the edge bead 45 is shown schematically.
  • a rod 50 is provided.
  • the rod 50 may preferably be fiber reinforced plastic
  • the rod may for example have a diameter of 1.5 to 2.5 mm.
  • the rod 50 is connected (preferably integrally) to lugs 51 (as longitudinally extending portions of the rod, in particular planar sections).
  • the rod 50 and the lugs 51 are pultruded in a common pultrusion process. This considerably simplifies the manufacturing process.
  • a rod for forming a peripheral bead of a sidewall (or ceiling or floor) may thus be pultruded with two tabs extending along the rod.
  • the lugs 51 may be at an angle of (approximately) 45 to 60 degrees to each other.
  • the rod 50 with the flags 51 can be inserted into a mold 52.
  • a mold 52 In the form 52 already more side wall layers (in Fig. 13 is the
  • a preferred process sequence may then be as follows:
  • Mold 54 and second mold 56 optional heat application for bonding sidewall layers 46-48.
  • load-bearing connected to the side wall 12a to 12d or the ceiling 13.
  • a corner plate can still be introduced in a corner region (see below).
  • Figs. 15 to 18 show attachment of the side walls 12a to 12d and the ceiling 13, respectively, to a corner portion 57 (see Fig. 15) of the frame.
  • the corner plates 59 may, for example, have a triangular or quadrangular plan view and / or have a thickness of (approximately) 1 to 4 mm, preferably 2 to 3 mm.
  • the corner plates 59 may optionally be attached to the bottom corner elements 22 or side corner elements 23 by screws and / or rivets.
  • the recessed corner plates 59 in the side walls 12a to 12d or the ceiling 13 may optionally divert forces by -45 degrees / + 45 degrees so that the frame 11 of the freight container 10 can not shift obliquely (as in the case of known structural structures, for example) for bridges or ceilings).
  • a high-strength construction can be achieved with little material or weight, which loads directly by (pure) tensile forces on the side walls or the ceiling in the frame 11 (and
  • Frame 11 further facilitates such exchange.
  • the corner plates 59 may either be a (prefabricated) plastic part
  • Holes 60 (see Fig. 16) be prefabricated. These holes 60 may have a (relatively high) edge breakage 61 (at one or both of themselves
  • the corner plate preferably tapers in the direction of a center of the respective side wall 12a to 12d or cover 13, in particular by a stable (flush) transition from the approximately 2 to 3 mm thick plate to the (approximately) 0.75 thick plane
  • a mold for making the connection of the respective side wall 12a-12d or ceiling 13 with the corner plate 59 may comprise a pin having a cone-shaped portion around material of one of the sidewall layers 46-48, particularly the first sidewall layer 46 and / or the third
  • Side wall layer 46 and the third side wall layer 48 can be pressed when closing the mold in a limited by the edge break 61 lowering 62 (obliquely downwards).
  • the fibers should not be destroyed, but are formed around the bore 60 around.
  • FIG. 17 In the detail of FIG. 17 are still details of a screw with a screw 63 and a nut 64 can be seen. Both the screw 63 and the nut 64 have a (comparatively large) flange portion 65 (the flange portions 65 need not be provided simultaneously). Overall, the screw 63 has an enlarged head 66, which may be adapted to the first edge break 61.
  • the first sidewall layer 46 is bent inwardly by the manufacturing process previously described. Accordingly, the third side wall layer 48 is bent inward in the region of the associated edge break 61. Overall, an improved and clearly defined force flow in the corner region 57 can be achieved by the present construction.
  • FIG. 18 shows a schematic oblique view of a side corner element 23 with a detail of a side wall 12a, a side wall 12b and the ceiling 13.
  • the side walls 12a, 12b and the ceiling 13 are connected to the side corner element 23 via corresponding corner plates 59.
  • the corner plates 59 have a triangular plan and are about a plurality of (three) screws 63 with the side walls 12 a, 12 b and the ceiling 13 on the one hand and the
  • the corner plates 59 are arranged above the side walls 12a, 12b and the ceiling 13. In a preferred embodiment, however, the corner plates 59 in the side walls 12 a, 12 b and the ceiling thirteenth
  • Fig. 19 shows sections of a first profile element 17 and the
  • the bottom element 14 according to FIG. 19 has a multilayer structure.
  • the profile element 17 is (in terms of its shape) as the profile element of FIG. 4-6
  • the bottom 14 consists of two (multi-layered) layers, which are folded at the bottom edge 42, so that they lie one above the other.
  • the bottom edge 42 has a (upwardly projecting) edge bead 45.
  • the edge bead 45 has a length L and a width B. The length L is greater than the width B (about l, 2 times as large).
  • the edge bead 38 has (in cross-section) on a circular arc portion 69, which corresponds to a circular arc portion 70 of the bottom receiving groove 26 of the profile element 17. Opposite the circular arc section 69, the cross section of the edge bead 38 has a projection 71 which serves to move the edge bead 38 or the bottom edge 42 into the bottom receiving groove 26 (during one rotation).
  • a section adjoining a distal end of the circular arc section 69 is planar.
  • the edge bead 38 can be kept comparatively narrow, so that it can be inserted into the bottom-receiving groove 26.
  • the connection of floor element and profile element is simplified. If the edge bead 38 (translationally) is moved along an arrow 72 into the bottom element receiving groove 26, the relative position of the profile element and the bottom element, as shown in FIG. 20, results. If bottom element 14 and profile element 17 are now rotated relative to one another (see FIGS. 20 and 21), edge bead 38 hooks into bottom-receiving groove 26. Edge bead 38 thus forms a hook.
  • the angle of rotation between the position of FIG. 20 and FIG. 21 is (approximately) 40-70 degrees. In the end position according to FIG. 21, floor surfaces of profile element 17 and floor element 14 are aligned or are parallel to one another.
  • Fig. 22 shows a schematic oblique view of another embodiment of a corner element.
  • the bottom corner element 73 is analogous to the bottom corner element 22 according to FIGS. 7 and 8 for connection (by insertion) with two first ones
  • Profile elements 17 formed.
  • two cavity receiving pins 30 are formed, to each of which a cavity of the first profile element 17 (see Fig. 6) can be infected.
  • An outer contour of the cavity receiving pins 30 corresponds to an inner contour of the cavities 24 of the first
  • a third cavity receiving pin 74 is provided to connect to a second profile member 18 (see FIG. 9) via a plug connection become.
  • the outer contour of the third cavity receiving pin 74 is formed corresponding to the inner contour of the cavity 25 of the second profile element 18 (see Fig. 9).
  • the bottom corner element 73 according to FIG. 22 has a multiplicity of bores 75, into which pins (or screws or screws)
  • FIG. 23 shows a further embodiment of a bottom corner element or end corner element 76.
  • the end corner element 76 corresponds to the bottom corner element 73 according to FIG. 22 with the difference that the bottom corner element 76 no
  • Cavity receiving pins 30 has. However, the cavity receiving pin 74 for receiving the second profile element 18 is provided. The
  • Bodeneckelement 76 is thus not in contrast to the Bodeneckelement 73 shown in FIG. 22 for the production of a plug connection to a first
  • Profile element 17 suitable.
  • diagonal straps can help).

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Frachtaufnahmeeinrichtung, beispielsweise Frachtcontainer (10) oder Palette, insbesondere für das Beladen von Flugzeugen, umfassend mindestens ein Bodenelement (14) sowie mindestens ein Profilelement (17), das mit dem Bodenelement (14) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Randabschnitt (42) des Bodenelementes mit dem mindestens einen Profilelement (17) über eine Verbindungseinrichtung umfassend mindestens einen Haken (38) lösbar verbunden ist.

Description

Frachtaufnahmeeinrichtung insbesondere für das Beladen von Flugzeugen sowie Verfahren zur Herstellung einer Frachtaufnahmeeinrichtung
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Frachtaufnahmeeinrichtung, wie Container, Palette oder dergleichen, insbesondere für das Beladen von Flugzeugen sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Frachtaufnahmeeinrichtung
Für den effektiven Transport von Ladung in Flugzeugen sind Frachtcontainer und Frachtpaletten - also Frachtaufnahmeeinrichtungen - unverzichtbar, da sie ein schnelles Be- und Entladen des Flugzeugs ermöglichen. Die überwiegende Anzahl von kommerziell eingesetzten Flugzeugen kann eine Vielzahl von Frachtcontainern oder Frachtpaletten aufnehmen. Die meisten Container bzw. Paletten sind normiert, so dass diese unabhängig von dem für den Transport verwendeten Flugzeug eingesetzt werden können. Bis vor 10 Jahren wurden Frachtcontainer ausschließlich aus Aluminium hergestellt, wobei das Eigengewicht des Containers ca. 100 kg betrug. Die momentan verwendeten Container greifen teilweise auf leichtere Materialien zurück, so dass inzwischen Frachtcontainer mit einem
Gewicht von ca. 60 kg verwendet werden. Es sollte offensichtlich sein, dass die Verringerung des Eigengewichts der verwendeten Container oder Paletten erhebliche finanzielle sowie ökologische Auswirkungen mit sich bringt. Ein
Frachtcontainer ist beispielsweise in der DE 20 64 241 beschrieben. Auch die Verwendung von nichtmetallischen Materialien (vgl. DE 69616182 T2) in diesem Bereich wurde in Betracht gezogen. Die DE 696 16 182 T2 schlägt beispielsweise einen Frachtcontainer vor, der einen Rahmen aus einer Aluminiumlegierung aufweist, in dem Seitenwände und ein Dach aus faserverstärktem Kunststoff eingesetzt sind. Die Seitenwände und das Dach sind dabei als Gewebe-Bahnen aus faserverstärktem Kunststoff gefertigt. Als mögliche Alternative zu der
Aluminiumlegierung wird in der vorgenannten Druckschrift auch bereits ein Rahmen aus kohlefaserverstärktem Kunststoffmaterial erwähnt. Eine technische Ausführung eines solchen Frachtcontainers ist der DE 696 16 182 T2 jedoch nicht zu entnehmen. Möglicherweise sollen der Rahmen ausgehend von dem genannten Gewirk oder Gestrick durch Laminierung oder im Wickelverfahren hergestellt werden.
In der DE 696 16 182 T2 ist die Bodenplatte im Rahmen eingeklebt und durch Nieten fixiert. Diese Befestigung wird jedoch als vergleichsweise aufwändig empfunden.
In der WO 2010/045572 AI wird für die Befestigung von Frachtcontainer- Paneelen ein Presssitz vorgeschlagen, der durch Klebstoffe und mechanische Verbindungs-Nieten verstärkt werden kann. Alternativ wird auch vorgeschlagen, eine Verrastung durch eine Vielzahl von Rastzähnen durchzuführen. Auch diese Maßnahmen werden als aufwändig empfunden. Eine unlösbare Verbindung durch Verklebung, Vernietung oder die Verwendung von Rastzähnen erschwert darüber hinaus die Demontage des Frachtcontainers.
Ausgehend von dem genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Frachtaufnahmeeinrichtung
bereitzustellen. Insbesondere soll das Eigengewicht, die Herstellungskosten und der Herstellungsaufwand der Frachtaufnahmeeinrichtungen reduziert sowie die Funktionalität (z. B. Handhabbarkeit, Sicherheit) und Stabilität erhöht werden. Diese Aufgabe wird durch eine Frachtaufnahmeeinrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Insbesondere wird die Aufgabe durch eine Frachtaufnahmeeinrichtung, z. B. ein Frachtcontainer oder eine Palette, insbesondere für das Beladen von Flugzeugen gelöst, umfassend mindestens ein Bodenelement sowie mindestens ein Profilelement, das mit dem Bodenelement verbunden ist, wobei mindestens ein Randabschnitt des Bodenelementes mit dem mindestens einen Profilelement über eine Verbindungseinrichtung umfassend einen Haken lösbar verbunden ist.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung liegt darin, dass das Bodenelement durch das Vorsehen eines Hakens in das Profilelement eingehängt werden kann. Daraus resultiert eine konstruktiv einfache und dennoch sichere Verbindung. Montage und Demontage der Frachtaufnahmeeinrichtung sind erleichtert. Insbesondere kann auf eine irreversible Verklebung oder Verrastung verzichtet werden.
Vorzugsweise ist eine Verbindung zwischen Bodenelement und Profilelement über ein Einstecken (des Boden- und/oder Profilelementes) mit anschließender
Rotation (von Boden- und Profilelement gegeneinander) herstellbar. Alternativ oder zusätzlich ist das Lösen einer Verbindung zwischen Boden- und Profilelement über eine Rotation (von Boden- und Profilelement gegeneinander) mit
anschließender Entfernung des Boden- und Profilelementes voneinander ermöglicht. Insgesamt wird dadurch eine zuverlässige Verbindung ermöglicht, die insbesondere die Montage bzw. Demontage erleichtert. Auch ohne das Vorsehen einer irreversiblen Verklebung oder Verrastung ist die Verbindung
vergleichsweise zuverlässig (insbesondere aufgrund des Vorsehens des Hakens).
In einer konkreten Ausführungsform umfasst die Verbindungseinrichtung mindestens eine Nut und mindestens eine Feder. Die Nut kann beispielsweise im Profilelement vorgesehen sein (und/oder im Bodenelement). Die Feder ist vorzugsweise im Bodenelement vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich ist mindestens eine Nut im Profilelement vorgesehen. Durch eine derartige Nut- Federverbindung zusammen mit dem Haken kann eine äußerst einfache
Montage/Demontage realisiert werden.
Ein Querschnitt der Nut und/oder der Feder kann zumindest abschnittsweise rund, insbesondere kreisförmig ausgebildet sein. Dadurch können Profil- und Bodenelement besonders einfach gegeneinander rotiert werden, was die
Montage/Demontage erleichtert. Ein Querschnitt der Nut ist vorzugsweise vollständig (abgesehen von einer Nutöffnung) kreisförmig.
Mindestens eine Feder und/oder mindestens eine Nut können asymmetrisch sein, so dass die Feder in einem vorbestimmten ersten Relativwinkel zur Nut in diese einführbar ist und in einem vorbestimmten zweiten (gegenüber dem ersten, verschiedenen) Relativwinkel mit der Nut verhakt ist. In dieser Ausführungsform sind Feder und Nut derart ausgebildet, dass die Feder in der zugeordneten Nut als Haken wirkt bzw. als Haken ausgebildet ist. Diese Weiterbildung ist
insbesondere in konstruktiver Hinsicht besonders einfach und ermöglicht eine stabile Verbindung.
Insbesondere wenn ein Querschnitt der Nut (abgesehen von einer Nutöffnung) kreisförmig ist, kann ein Querschnitt der Feder eine Länge (maximale Länge) in einer Längsrichtung aufweisen sowie eine Breite (maximale Breite) in einer Breitenrichtung, wobei die Längsrichtung auf die Breitenrichtung senkrecht steht, wobei die Länge größer als die Breite ist (beispielsweise mindestens l,lmal oder mindestens l,3mal oder mindestens l,6mal so groß). Durch eine derart (im Querschnitt) längliche Feder kann die Verbindung mit der Nut einfach und sicher erfolgen. Vorzugsweise weist ein Querschnitt der Feder einen Kreisbogenabschnitt auf und gegenüber dem Kreisbogenabschnitt einen Dreh-Abstütz-Vorsprung (fulcrum). Bei einer derartigen Ausführungsform kann die Feder besonders einfach durch Rotation in die Nut hineingehebelt werden, was eine Montage und Demontage ermöglicht.
Vorzugsweise ist ein Randabschnitt der Bodenplatte und/oder mindestens ein dem Randabschnitt der Bodenplatte zugewandter Profilelement-Randabschnitt (im Querschnitt) hakenförmig. Durch die entsprechende Ausbildung des Randes kann ein separates Bauteil (beispielsweise ein separater Haken) entfallen. Die
Verbindung kann somit konstruktiv äußerst einfach erfolgen.
Mindestens ein Bodenplattenrandabschnitt der Bodenplatte kann einwärts gebogen sein. Alternativ oder zusätzlich kann mindestens ein dem
Bodenplattenrandabschnitt zugewandter Profilelementrandabschnitt nach unten in Richtung Bodenplatte abgeschrägt sein. Bei einer Ausführung der
Frachtaufnahmeeinrichtung als Palette kann„einwärts" bedeuten, dass die Biegung in Richtung einer Frachtaufnahmefläche orientiert ist. Bei einem
Container kann„einwärts" bedeuten, dass die Biegung in Richtung einer Mitte des Frachtaufnahmeraums orientiert ist. In jedem Fall kann dadurch eine stabile und insbesondere formschlüssige Ausbildung des Bodens erreicht werden. Der
Materialaufwand ist dabei äußerst gering. Die Verbindung zwischen Bodenelement und Profilelement ist dennoch zuverlässig und sicher.
Die Bodenplatte und/oder mindestens ein, vorzugsweise pultrudiertes,
Profilelement kann zumindest abschnittsweise aus faserverstärktem Kohlenstoff hergestellt sein. Dadurch kann einerseits Gewicht gespart werden. Insbesondere bei einer Herstellung durch Pultrusion ergibt sich der Vorteil, dass die
Hakenkonstruktion durch die Ausrichtung der Fasern des Profilelementes entlang seiner Längsachse, gegenüber einer Zugbelastung durch das Bodenelement äußerst stabil ist.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch eine
Frachtaufnahmeeinrichtung, insbesondere der vorbeschriebenen Art, gelöst, beispielsweise einen Frachtcontainer oder eine Palette, insbesondere für das Beladen von Flugzeugen, umfassend eine Bodenplatte, wobei ein Rand der Bodenplatte mit einer Vielzahl von Profilelementen verbunden ist, wobei die Profilelemente über eine Vielzahl von Steckverbindungen miteinander verbunden sind, wobei zwei benachbarte Profilelemente nur an ihrem dem jeweiligen anderen Profilelement abgewandten Ende eine Steckverbindung mit je einem dritten (im Sinne von„weiterem") Profilelement ausbilden.
Ein Kerngedanke dieser Frachtaufnahmeeinrichtung besteht darin, dass durch das Zusammenstecken einer Vielzahl von Profilelementen auf einfache Weise ein Rahmen ausgebildet werden kann, in dem das Bodenelement aufgenommen sein kann. Durch den Verzicht einer Steckverbindung an zwei benachbarten
Profilelementen kann der Rahmen besonders einfach formschlüssig geschlossen werden. Insbesondere in Kombination mit einer Haken-Konstruktion, wie oben beschrieben, kann die Bodenplatte einfach und zuverlässig mit den
Profilelementen verbunden werden. Insgesamt wird eine konstruktiv einfache Montage bzw. Demontage ermöglicht.
Vorzugsweise sind mehrere Eckelemente vorgesehen, die mit je zwei
Profilelementen über eine Steckverbindung verbunden sind, wobei ein End- Eckelement vorgesehen ist, das mit höchstens einem Profilelement über eine Steckverbindung verbunden ist. Über eine Montage der
Frachtaufnahmeeinrichtung kann auf besonders einfache Weise ein Rahmen umfassend die Profilelemente und Eckelemente aufgebaut werden, wobei aufgrund der besonderen Ausbildung des End-Eckelementes der Rahmen auf einfache Weise formschlüssig geschlossen werden kann (ohne den Rahmen verformen zu müssen). Dadurch kann die Herstellung des Rahmens auf besonders einfache Weise erfolgen. In einer konkreten Ausführungsform sind mehrere Eckelemente mit zwei Steckverbindungsstiften vorgesehen, von denen je einer in ein Profilelement einführbar ist, wobei ein Endeckelement vorgesehen ist, das höchstens einen Steckverbindungsstift aufweist.
In einer konkreten Weiterbildung ist mindestens ein Wandelement und
mindestens ein Profilelement mit einem Schlitz vorgesehen, wobei ein,
insbesondere verbreiterter, vorzugsweise umlaufender, Rand des Wandelementes in den Schlitz eingeschoben ist bzw. eingeschoben werden kann. Durch eine derartige Ausbildung können Zuglasten rechtwinklig zu einem Rand der Wand (Planenrand) innerhalb einer Planenlage übertragen werden. Dadurch wird, in Kombination mit dem Aufbau und der Montage des Bodenelementes, in
synergistischer Weise ein einfacher und dennoch stabiler Aufbau der gesamten Frachtaufnahmeeinrichtung ermöglicht. Das Wandelement wird auf einfache Weise als strukturelles Element der gesamten Frachtaufnahmeeinrichtung genutzt. Dies ermöglicht eine noch leichtere Rahmenkonstruktion sowie den Verzicht auf separate Verbindungsmittel, wie Nieten und Schrauben.
Vorzugsweise ist mindestens ein Wandelement vorgesehen, das eine von einer Wandecke zur diagonal-gegenüberliegenden Wandecke laufende Versteifung, insbesondere umfassend eine zusätzliche Wandlage (Planenlage), aufweist.
Weiter vorzugsweise verlaufen von allen vier Wandecken Versteifungen zur jeweils diagonal-gegenüberliegenden Wandecke, so dass sich insgesamt eine kreuzförmige Versteifung ausbildet. Die mindestens eine Versteifung kann durch eine (lokale) Erhöhung einer Lagenanzahl (Planenlagenanzahl) realisiert werden. Durch die Versteifungen können Zuglasten über Eckpunkte aufgenommen werden, so dass diese (nicht mehr) über Rahmenprofile abgesetzt werden müssen.
Insbesondere in Kombination mit dem zuvor beschriebenen Bodenelement wird eine Konstruktion erreicht, die äußerst leicht ist und einfach zu montieren.
Gegebenenfalls vorgesehene Steckverbindungen oder Haken-Verbindungen werden durch die Versteifungen stabilisiert. Durch diese Maßnahme wird das mindestens eine Wandelement zu einem strukturell-verstärkenden Element der gesamten Frachtaufnahmeeinrichtung. Dies erlaubt eine leicht Konstruktion (Rahmenkonstruktion) sowie den Verzicht auf Verbindungsmittel, wie Nieten oder Schrauben.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur
Herstellung einer Frachtaufnahmeeinrichtung, insbesondere der vorbeschriebenen Art, umfassend mindestens ein Bodenelement und mindestens ein mit dem
Bodenelement verbundenes Profilelement, wobei Bodenelement und Profilelement in einem ersten vorbestimmten Winkel aneinander geführt und anschließend durch Drehen verhakt werden. Bezüglich der Vorteile des Verfahrens wird auf die oben beschriebene Frachtaufnahmeeinrichtung verwiesen.
Gemäß einem unabhängigen Gedanken wird ein Verfahren vorgeschlagen, vorzugsweise der zuvor beschriebenen Art, zur Herstellung einer
Frachtaufnahmeeinrichtung, insbesondere der vorbeschriebenen Art, umfassend mindestens ein Bodenelement und eine Vielzahl von Profilelementen, die mit einem Rand des Bodenelementes verbunden sind, wobei mehrere Profilelemente mit beiden benachbarten Profilelementen über eine Steckverbindung verbunden werden, wobei zwei benachbarte Endprofilelemente nur an ihrem einander abgewandten Ende mit je einem dritten (im Sinne von„weiterem") Profilelement über eine Steckverbindung verbunden werden. Gemäß einer Weiterbildung, die auch unabhängig beansprucht wird, wird die Aufgabe durch eine Frachtaufnahmeeinrichtung, wie einen Container, eine Palette oder dergleichen, insbesondere für das Beladen von Flugzeugen, gelöst, wobei die Frachtaufnahmeeinrichtung mindestens ein Bodenelement sowie mindestens ein pultrudiertes Profilelement aus faserverstärktem Kunststoff umfasst.
Ein wesentlicher Gedanke dieser Weiterbildung bzw. dieses unabhängigen Aspekts besteht darin, zur Stabilisierung der Frachtaufnahmeeinrichtung ein Profilelement aus faserverstärktem Kunststoff einzusetzen, welches im Pultrusionsverfahren (Strangziehverfahren) hergestellt ist. Aufgrund des Pultruslonsprozesses wird dem Profilelement aus faserverstärktem Kunststoff eine Widerstandsfähigkeit insbesondere gegenüber einer Biegebelastung aufgeprägt, die durch übliche Verfahren zur Verarbeitung von faserverstärktem Kunststoff nicht erreicht werden kann (bei gleichem Materialaufwand). Insgesamt wird also eine stabile
Konstruktion einer Frachtaufnahmeeinrichtung bei geringerem Materialaufwand möglich. Dadurch kann das Gewicht einer Frachtaufnahmeeinrichtung nochmals erheblich reduziert werden. Des Weiteren wird eine effektive Fertigung
sichergestellt.
Vorzugsweise ist mindestens ein Profilelement zumindest abschnittsweise als Hohlprofil ausgebildet. Dadurch kann eine weitere Gewichtsreduktion bei gleicher oder erhöhter Stabilität ermöglicht werden.
Mindestens ein Profilelement kann zumindest einen Teil eines Rahmens der Frachtaufnahmeeinrichtung, insbesondere des Bodenelementes, ausbilden. Kräfte, die bei einer derartigen Frachtaufnahmeeinrichtung auf den Rahmen wirken, können durch die pultrudierte Ausbildung des Profilelementes besonders günstig auf den Rahmen verteilt werden.
Mindestens ein Profilelement kann mindestens eine Befestigungseinrichtung, wie beispielsweise eine Steckeinrichtung, insbesondere eine vorzugsweise rundliche Nut oder eine Schiene, zur Befestigung eines Wandelements, insbesondere eines Bodenelements und/oder einer Verzurreinrichtung umfassen. Insbesondere eine Nut oder Schiene kann dabei im Pultrusionsprozess unter geringem Aufwand hergestellt werden. Es wird somit eine gewichtssparende Möglichkeit aufgezeigt, verschiedene Wandelemente auf einfache Weise mit dem Profilelement zu verbinden. Insbesondere wenn das Profilelement als Bestandteil eines Rahmens ausgebildet ist, kann die Frachtaufnahmeeinrichtung auf einfache Weise zusammengesetzt, zerlegt und repariert werden. In konkreten Ausführungsformen kann das Profilelement über eine Steckverbindung mit einem weiteren Profilelement und/oder einem Eckelement verbunden sein. Insbesondere kann die Steckverbindung zwischen zwei
Profilelementen über ein Eckelement realisiert werden. Die Steckverbindung zwischen zwei Profilelementen kann jedoch auch unmittelbar erfolgen derart, dass die Profilelemente in Kontakt stehen. Zwei oder mehrere Profilelemente können auch über ein oder mehrere (gerade) Zwischenstück(e) zu einem verlängerten Profilelement zusammengesetzt werden. Dadurch können auf einfache Weise verschiedene Profilelemente realisiert werden bzw. eine
Größenanpassung der Frachtaufnahmeeinrichtung auf einfache Weise
durchgeführt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Eckelement zum
Verbinden, insbesondere Steckverbinden, zweier Profilelemente vorgesehen. Das mindestens eine Eckelement kann mindestens einen mit einer Ausnehmung eines der Profilelemente korrespondierenden Stift (Fortsatz) aufweisen. In der
Ausführung der Profilelemente als Hohlprofil entspricht der Stift (Fortsatz) vorzugsweise in seinem Querschnitt dem Querschnitt einer Hohlkammer des Hohlprofils. Auch dies erleichtert die Herstellung der Frachtaufnahmeeinrichtung.
Vorzugsweise ist mindestens eine (gegebenenfalls planenartige) Wand,
insbesondere Seitenwand oder Decke zumindest abschnittsweise aus einem faserverstärkten Kunststoff gefertigt. In Verbindung mit den pultrudierten
Profilelementen kann insgesamt eine äußerst leichte Frachtaufnahmeeinrichtung bei hoher Stabilität erreicht werden.
Mindestens einen Wand, insbesondere eine Bodenwand bzw. ein Frachtboden, kann eine Kernschicht aus faserverstärktem Kunststoff und eine Auflageschicht aus einem Metall, insbesondere einer Aluminiumlegierung umfassen, wobei Kernschicht und Auflageschicht vorzugsweise durch Stoffschluss miteinander verbunden sind. Ein wesentlicher Gedanke dieser Ausführungsform besteht darin, das Gewicht beispielsweise des Fachbodens dadurch zu reduzieren, dass dieser aus mehreren Schichten, insbesondere in einer Sandwichbauweise hergestellt wird, wobei für die Schichten Materialien aus Metall sowie aus Kunststoff verwendet werden. Die Bodenwand kann wie in der deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen DE 10 2011 050 893.7 erläutert aufgebaut sein und/oder entsprechend hergestellt werden. Für die Schichten können Materialien aus Metall sowie aus Kunststoff verwendet werden. Hierbei können vorgegebene
Anforderungen, z. B. hinsichtlich der Reib- und Verschleißverhältnisse, berücksichtigt werden, wobei ein insgesamt sehr stabiler Verbundwerkstoff oder Komposit-Werkstoff bereitgestellt wird.
Vorzugsweise erfolgt eine Verbindung der Schichten durch Stoff- und/oder Formschluss, wobei ein Stoffschluss zu besonders guten Ergebnissen führt.
Vorzugsweise dient die Auflageschicht aus der Metalllegierung als Außenschicht, an der Frachtantriebseinheiten angreifen. Des Weiteren nimmt diese Schicht punktuelle Belastungen auf und verteilt sie flächig. Eine Aluminiumlegierung ist hier besonders geeignet, da sich in Verbindung mit herkömmlichen Rollen von Frachtantriebseinheiten ein guter Reibungskoeffizient ergibt. Die Kernschicht, die vorzugsweise unmittelbar an die Auflageschicht anschließt, versteift die gesamte Konstruktion und führt zu erheblichen Gewichtsersparnissen.
Die Auflageschicht kann eine Dicke von 0,5 mm bis 2,5 mm, insbesondere von 0,7 mm bis 1,5 mm, insbesondere von 0,9 mm bis 1,5 mm aufweisen. Vorzugsweise hat die Auflageschicht im Verhältnis zu der Dicke des gesamten Frachtbodens nur eine geringe Dicke, z. B. weniger als 40%, insbesondere weniger als 30%, insbesondere weniger als 20% der Gesamtdicke. Insofern können deutlich leichtere Frachtböden hergestellt werden.
Die Auflageschicht kann eine Festigkeit von mehr als 400 N/mm2, insbesondere mehr als 500 N/mm2 aufweisen. Insofern kann die Auflageschicht die Kernschicht vor hohen punktuellen Belastungen schützen. Der erfindungsgemäße Frachtboden unterliegt bei der üblichen rauen Behandlung nur einer langsamen Abnutzung und ist sehr robust.
Es ist möglich, den Frachtboden in einem Mehrschichtaufbau lediglich zweischichtig auszugestalten. Vorzugsweise kann jedoch eine weitere Schicht, nämlich eine Verschleißschicht oder Deckenschicht vorgesehen werden, die auf der der Auflageschicht abgewandten Seite der Kernschicht angeordnet ist.
Die Verschleißschicht kann aus einer Metalllegierung, insbesondere aus einer Aluminiumlegierung, und/oder einem glasfaserverstärkten Kunststoff und/oder einem Werkstoff aus der Gruppe der aromatischen Polyamide (z. B. Aramid) ausgebildet sein. Die Verschleißschicht kann die Kernschicht vor einer Abnutzung schützen und die Sandwichkonstruktion insgesamt versteifen. Die genannten Aluminiumlegierungen für die Auflageschicht und/oder
Verschleißschicht können Aluminiumknetlegierungen sein. Das verwendete Hauptlegierungselement kann Zink sein, wobei Zink ein Bestandteil von 0,7 bis 13%, insbesondere 0,8 bis 12% einnimmt. Derartige Aluminiumlegierungen sind sehr hart. Beispielsweise kann 7075 T6 oder 7075 T7 als Material verwendet werden.
Vorzugsweise ist auch die Verschleißschicht durch Form- und/oder Stoffschluss mit der Kernschicht verbunden.
Die genannten Aluminiumlegierungen können Aluminiumlegierungen mit einer lösungsgeglühten und/oder wärmeausgelagerten und/oder überhärteten
Wärmebehandlung sein, so dass eine ausreichende Festigkeit erzielt wird .
Die Kernschicht kann eine Dicke von mindestens 1 mm, insbesondere mindestens 1,5 mm, insbesondere mindestens 2 mm, insbesondere mindestens 4 mm, insbesondere mindestens 6 mm, aufweisen.
Vorzugsweise umfasst die Kernschicht einen Massivkern. Anmeldungsgemäß kann unter einem Massivkern ein Kern verstanden werden, der im Wesentlichen solide ist. Das heißt, die Kernschicht ist zu mindestens 50%, insbesondere zumindest 70%, insbesondere zumindest 90% aus kohlenstofffaserverstärktem und/oder glasfaserverstärktem Kunststoff aufgebaut. Größere zusammenhängende
Hohlräume, insbesondere Waben oder Ähnliches, sind nicht vorgesehen.
Die Verschleißschicht kann eine Dicke von 0, 1 bis 1 mm, insbesondere von 0,2 bis 0,6 mm, insbesondere von 0,25 bis 0,5 mm haben.
Vorzugsweise weist mindestens eine Wand zumindest abschnittsweise einen insbesondere rundlichen Wulst an ihrem Rand zur Befestigung der Wand an mindestens einem Profilelement auf. Dadurch kann besonders einfach eine Verbindung zu dem Profilelement bzw. einem der Profilelemente erreicht werden, indem beispielsweise der Wulst in eine (rundliche) Nut des Profilelements eingeführt wird .
Mindestens eine Wand, insbesondere die Bodenwand, kann an mindestens einem Randbereich einwärts gebogen sein. Bei einer Ausführung der
Frachtaufnahmeeinrichtung als Palette kann„einwärts" bedeuten, dass die Biegung in Richtung einer Frachtaufnahmefläche orientiert ist. Bei einem Container kann einwärts bedeuten, dass die Biegung in Richtung einer Mitte eines Frachtaufnahmeraums orientiert ist. In jedem Fall kann dadurch (insbesondere in Kombination mit einer rundlichen Wulst an dem Rand einer Wand) eine stabile und insbesondere formschlüssige Ausbildung der Wand, insbesondere des
Bodens, erreicht werden. Der Materialaufwand ist dabei äußerst gering.
Mindestens eine Wand kann mindestens zwei Lagen aus faserverstärktem
Kunststoff aufweisen, wobei ein Lagenwinkel einer ersten Lage gegenüber einem Lagenwinkel einer zweiten Lage um mindestens 30 und/oder maximal 90 Grad, insbesondere um 45 Grad oder 90 Grad, versetzt ist.
Mindestens eine Wand kann mindestens eine erste Schicht mit (ausschließlich) 0 Grad/90 Grad-Lagen sowie mindestens eine auf der ersten Schicht angeordnete zweite Schicht mit (ausschließlich) -45 Grad/+ 45 Grad-Lagen umfassen. Bezug genommen wird dabei auf eine vorbestimmte Längskante der Frachtaufnahmeeinrichtung. Durch die zwei Schichten kann auf einfache Weise sowohl eine Stabilisierung in einem Eckbereich (durch die -45 Grad/+45 Grad-Lagen) erreicht werden, als auch eine stabile Befestigung an den beispielsweise am Rand verlaufenden Profilelementen, erreicht werden (durch die 0 Grad/90 Grad-Lagen).
Mindestens eine Wand kann zumindest abschnittsweise aus glasfaserverstärkten Kunststoff und/oder kohlefaserverstärkten Kunststoff und/oder Aramid und/oder Kevlar gefertigt sein.
Vorzugsweise kommt Aramid/Kevlar zum Einsatz, insbesondere um die Handhabung beispielsweise mit Gabelstaplergabeln zu verbessern. Alternativ könnte an der Außenseite der Frachtaufnahmeeinrichtung eine Folie über (konventionelle) Frachtaufnahmewandungen bzw. Paletten gezogen werden. Es kann eine dünne Außenschicht (bei der Fertigung der Wände) eingebracht werden (beispielsweise als weitere Lage). In einer Weiterbildung kann die Frachtaufnahmeeinrichtung/ die Palette Sonnenlicht reflektierend ausgebildet sein (ohne dass zwingend eine Schutzhülle vorgesehen sein muss). Eine Sonnenlicht reflektierende Schicht kann also anstelle einer Schutzhülle zum Einsatz kommen. Dies ist insofern vorteilhaft, da Schutzhüllen im Stand der Technik oft nur einmal verwendet werden können, da sie nach der ersten Verwendung beschädigt sind (beispielsweise Löcher entstehen etc.).
Mindestens ein Randwulst kann durch einen in den Rand integrierten Stab, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff, wie glasfaserverstärktem Kunststoff oder kohlefaserverstärktem Kunststoff, gebildet werden. Dadurch kann auf einfache Weise eine Verbindung mit einer Befestigungseinrichtung eines Profilelements realisiert werden.
Vorzugsweise ist mindestens eine Wand über mindestens eine Eckplatte an einem/dem Rahmen der Frachtaufnahmeeinrichtung befestigt ist, wobei die Eckplatte vorzugsweise mindestens eine, insbesondere mit der Wand zumindest teilweise ausgekleidete, Bohrung aufweist. Weiter vorzugsweise ist mindestens eine, insbesondere planenartige, Wand über mindestens eine Platte an einem Rahmen der Frachtaufnahmeeinrichtung befestigt, wobei die Platte vorzugsweise mindestens eine Bohrung aufweist, wobei weiter vorzugsweise mindestens eine Schicht der insbesondere planenartigen Wand in die Bohrung hineingedrückt ist. Dadurch kann durch ein geeignetes Befestigungsmittel mit vorzugsweise zylindrischem Querschnitt, beispielsweise einer Schraube, auf einfache Weise eine sichere Befestigung der insbesondere planenartigen Wand erreicht werden. Dazu ist es weiter von Vorteil, wenn das Befestigungsmittel einen Flanschabschnitt aufweist. Zwischen diesem Flanschabschnitt und einem Profilelement kann dadurch die insbesondere planenartige Wand eingeklemmt werden, was die Stabilität weiter verbessert.
Die Platte kann zumindest bereichsweise innerhalb der Wand angeordnet sein und vorzugsweise in Richtung einer Wandmitte verjüngt sein. Dadurch entsteht ein vergleichsweise homogener Übergangsbereich von der Platte zu der insbesondere planenartigen Wand (in dem Bereich, in dem diese nicht mit der Platte verbunden ist). Dadurch wird die Stabilität der Befestigung weiter verbessert. Das Gewicht wird reduziert.
Die oben genannte Aufgabe wird gemäß einer Weiterbildung der oben
beschriebenen Verfahren (die auch einen unabhängigen Aspekt darstellt und als solcher beansprucht wird) durch ein Verfahren zur Herstellung einer
Frachtaufnahmeeinrichtung, insbesondere der vorbeschriebenen Art, gelöst, umfassend mindestens ein Profilelement, wobei das Profilelement zumindest abschnittsweise durch Pultrusion aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt wird. Hinsichtlich der Vorteile wird auf die bereits beschriebene
Frachtaufnahmeeinrichtung verwiesen. Ein zentraler Vorteil dieses Verfahrens ist die Möglichkeit der Herstellung von Frachtaufnahmeeinrichtungen mit erheblich reduziertem Eigengewicht. Mindestens eine Wand der Frachtaufnahmeeinrichtung kann aus einem, insbesondere planenartigen, faserverstärkten Kunststoff gefertigt sein bzw.
werden, wobei die Wand abschnittsweise in eine Bohrung einer
Befestigungsplatte hineingedrückt werden kann, vorzugsweise durch Verwendung eines Werkzeuges mit einem konusförmigen Abschnitt. Dadurch kann die
Befestigung der Wand aus faserverstärktem Kunststoff mit dem Profilelement besonders sicher hergestellt werden.
Vorzugsweise umfasst das Herstellungsverfahren ein Herstellen einer Nut an dem mindestens einen Profilelement, vorzugsweise durch Pultrusion, und
ein Verbinden der mindestens einen Wand mit dem mindestens einen
Profilelement durch ein Einbringen eines wulstförmigen Abschnitts der Wand in die Nut.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Herstellungsverfahren ein Steckverbinden einer Vielzahl von Profilelementen zur Herstellung eines Rahmens, insbesondere unter Verwendung von Eckelementen.
Vorzugsweise erfolgt ein Verspannen des Rahmens durch ein Anbringen einer/der Wand am Rahmen.
Die oben genannte Aufgabe wird weiter unabhängig durch die Verwendung eines pultrudierten Profilelementes aus faserverstärktem Kunststoff für die Herstellung einer Frachtaufnahmeeinrichtung, insbesondere der vorbeschriebenen Art gelöst.
Die vorliegende Frachtaufnahmeeinrichtung kann vollständig auf metallische Komponenten verzichten. In einer konkreten Ausführungsform kann die
Frachtaufnahmeeinrichtung einen elektromagnetischen Sender und/oder
Empfänger, insbesondere einen RFID-Chip umfassen. Durch den Verzicht auf metallische Komponenten oder zumindest eine Reduktion des Anteils von metallischen Komponenten kann diese elektromagnetische Empfangs- und/oder Sendeeinrichtung besonders einfach mit einem entsprechenden externen Sender bzw. Empfänger kommunizieren. Eine Störung durch metallische Komponenten wird vermieden oder zumindest reduziert.
Durch die spezielle Bauweise der Frachtaufnahmeeinrichtung wird insgesamt das Gewicht gegenüber bekannten Frachtaufnahmeeinrichtungen nochmals erheblich reduziert. Eine Gewichtsreduktion von 35% oder mehr scheint möglich, was beispielsweise bei einer Boeing 747 nochmals rund 640 kg pro Gesamtladegewicht gegenüber einer Beladung mit bekannten Containern sein könnte. Wenn man davon ausgeht, dass eine Boeing 747 in maximaler Auslastung aus ca. einem Drittel Flugzeug, einem Drittel Passagiere bzw. Fracht und ca. einem Drittel Treibstoff besteht und in dieser Form dann ein Abfluggewicht von rund 408 Tonnen hat, so kommt man zum Ergebnis, dass ca. 130 Tonnen Treibstoff nötig sind, um 272 Tonnen Flugzeug und Ladung zu transportieren. Durch die erfindungsgemäße Frachtaufnahmeeinrichtung kann in einem solchen Fall rund 320 kg Treibstoff auf einem Flug gespart werden. Dadurch kann die C02-Emission nochmals deutlich reduziert werden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachfolgend wird die Erfindung mittels mehrerer Ausführungsbeispiele
beschrieben, die anhand der folgenden Abbildungen näher erläutert werden.
Hierbei zeigen : eine schematische Darstellung eines Frachtcontainers in einer
Schrägansicht;
Fig. 2 den Frachtcontainer aus Fig. 1 in einer Ansicht von oben;
Fig. 3 den Frachtcontainer in einer entlang der Linie III-III aus Fig. 2 geschnittenen Ansicht;
Fig. 4 ein pultrudiertes Profilelement in einer Schrägansicht;
Fig. 5 das pultrudierte Profilelement gemäß Fig. 4 in einer Seitenansicht;
Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI aus Fig. 5;
Fig. 7 Eckelement in einer ersten Schrägansicht;
Fig. 8 das Eckelement aus Fig. 7 in einer zweiten Schrägansicht;
Fig. 9 eine zweite Ausführungsform eines pultrudierten Profilelements in einer schematischen Schnittansicht; Fig. 10 eine zweite Ausführungsform eines Eckelements in einer schematischen Schrägansicht;
Fig. 11 das Eckelement gemäß Fig. 10 in einer Seitenansicht;
Fig. 12 einen Ausschnitt des pultrudierten Profilelements gemäß der
ersten Ausführungsform sowie einen Ausschnitt eines
Bodenelementes in einer schematischen Schnittansicht gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 13 Bestandteile einer Wand sowie eine Form zur Herstellung eines
Randwulstes in einer schematischen Schnittdarstellung;
Fig. 14 einen Ausschnitt eines Randes einer Wand der Frachtaufnahmeeinrichtung in einer schematischen Schnittansicht;
Fig. 15 eine Befestigung einer Wand der Frachtaufnahmeeinrichtung an einem Eckelement in einer Ansicht von oben;
Fig. 16 einen teilweisen Schnitt entlang der Linie XVI-XVI aus Fig. 15;
Fig. 17 eine alternative mögliche Ausgestaltung eines Bereichs der
Befestigung der Wand an dem Eckelement in einem schematischen Schnitt;
Fig. 18 ein Seiteneckelement mit Ausschnitten zweier Seitenwände und einer Decke;
Fig. 19 eine schematische Schnittansicht eines Ausschnittes eines
Profilelementes sowie eines Ausschnittes eines Bodenelementes in einer schematischen Schnittansicht gemäß einer zweiten
Ausführungsform in einer ersten Relativstellung;
Fig. 20 das Profilelement und das Bodenelement gemäß Fig. 19 in einer zweiten Relativstellung;
Fig. 21 das Profilelement und das Bodenelement gemäß Fig. 19 in einer dritten Relativstellung; Fig. 22 eine Schrägansicht einer alternativen Ausgestaltung eines Eckelementes; und
Fig. 23 eine weitere Alternative einer Ausgestaltung eines Eckelementes in Schrägansicht.
In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
Fig. 1 zeigt einen Frachtcontainer 10 in einer Schrägansicht. Fig. 2 zeigt den Frachtcontainer in einer Ansicht von oben. Der Frachtcontainer 10 umfasst einen Rahmen 11 sowie (am Rahmen befestigte) Seitenwände 12a bis 12d, eine Decke 13 und einen Boden 14. Die Seitenwand 12c verläuft an den Boden 14
anschließend schräg nach außen (in einem 45 Grad-Winkel). Neben diesem Schrägabschnitt 15 umfasst die Seitenwand 12c noch einen Vertikalabschnitt 16, der bis zur Decke 13 verläuft. Die übrigen Seitenwände 12a, 12b und 12d verlaufen gegenüber dem Boden 14 bzw. der Decke 13 durchgehend senkrecht.
Der Rahmen 11 umfasst erste Profilelemente 17 und zweite Profilelemente 18, wobei sich die ersten Profilelemente 17 und die zweiten Profilelemente 18 insbesondere hinsichtlich Ihres Querschnittes unterscheiden. Die ersten
Profilelemente 17 sind Bestandteil eines Bodenrahmens 19. Die zweiten
Profilelemente 18 sind Bestandteile eines Seitenrahmens 20 sowie eines
Deckenrahmens 21.
In dem Bodenrahmen 19 sind Bodeneckelemente 22 integriert. An die
Bodeneckelemente 22 können zwei erste Profilelemente 17 und ein zweites Profilelement 18 angesteckt werden. Der Seitenrahmen 20 bzw. der
Deckenrahmen 21 umfassen Seiteneckelemente 23, an die drei zweite
Profilelemente 18 angesteckt (angeschlossen) werden können.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie III-III aus Fig. 2. Dabei ist zu sehen, dass auch zwischen Schrägabschnitt 15 und Vertikalabschnitt 16 der Seitenwand 12c ein zweites Profilelement 18 angeordnet ist. Weiterhin ist zu erkennen, dass das erste Profilelement und das zweite Profilelement als Hohlprofil ausgebildet sind, wobei ein Hohlraum 24 der ersten Profilelemente 17 und ein Hohlraum 25 der zweiten Profilelemente 18 unterschiedlich ausgebildet ist. Fig. 4 zeigt ein Profilelement in einer Schrägansicht. Fig. 5 zeigt das Profilelement in einer Ansicht von der Seite. Fig. 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VI-VI aus Fig. 5. Wie den Fig. 4 und 6 entnommen werden kann, umfasst das erste Profilelement 17 eine Bodenaufnahmenut 26 zur Aufnahme bzw. Befestigung des Bodens 14 sowie eine Seitenwandaufnahmenut 27 zur Aufnahme bzw.
Befestigung einer der Seitenwände 12a bis 12d sowie eine
Sitzschienenkonstruktion 28 zum Einbringen (Einhaken) von Verzurr-Ösen für das Ladegut.
Konkret kann der Boden 14 bzw. eine Bodenplatte in die Bodenaufnahmenut 26 eingeschoben werden. Aufgrund des Vorsehens der Bodenaufnahmenut können somit im Allgemeinen zusätzliche Verbindungsteile, wie beispielsweise Nieten, entfallen. Dadurch wird sowohl der konstruktive Aufbau als auch der Aufwand beim Zusammenbau erheblich reduziert.
Auch die Seitenwände 12a bis 12d können in die Seitenwandaufnahmenut 27 eingeschoben werden. Die Bodenaufnahmenut 26 und/oder
Seitenwandaufnahmenut 27 hat vorzugsweise einen rundlichen Querschnitt und ist zur Aufnahme eines rundlichen Wulstes (siehe unten) des Bodens 14 oder einer der Seitenwände 12a bis 12d oder der Decke 13 geeignet.
Die Sitzschienenkonstruktion 28 hat einen länglichen Querschnitt mit einwärts gebogenen Haken 29 zum Zurückhalten von Verzurr-Ösen.
Der Hohlraum 24 des ersten Profilelementes (siehe Fig. 6) hat einen (etwa) rechteckförmigen Querschnitt, wobei eine an dem Boden 14 (nicht in Fig. 6 zu sehen) anschließende Wand nach außen hochgebogen ist. Insbesondere die innere Kontur der Profilelement 17, 18 kann variieren; eine äußere Kontur ebenfalls, ggf. unter Berücksichtigung des Frachtsystems. Die inneren
Querschnitte können dabei insbesondere an verschiedene Lasten angepasst werden. Die äußere Kontur kann an die Schnittstelle zum Frachtsystem angepasst werden, beispielsweise können Randecken zur Aufnahme von Riegeln und
Führungen ausgebildet sein.
Die Bodeneckelemente 22 können (in vertikaler Richtung) mit einem Flanschblech verlängert und/oder verbreitert werden (nicht in den Figuren zu sehen), insbesondere um die ersten Profilelemente mit den Bodeneckelementen 22 durch Schrauben verbinden zu können. Die Bodeneckelemente 22 (gegebenenfalls auch die Seiteneckelemente 23) können aus einem Verbundwerkstoff gebildet sein (insbesondere Faserverbundwerkstoff) oder gegebenenfalls auch aus einer Aluminiumlegierung (gegossen oder geschmiedet). Wenn die Eckelemente eine Metalllegierung umfassen, dann kann ein Korrosionsschutz zwischen den pultrudierten Profilelementen und den Eckelementen vorgesehen sein (da beispielsweise kohlenfaserverstärkter Kunststoff vergleichsweise aggressiv gegenüber Aluminium ist).
Die Sitzschienenkonstruktion 28 kann Bohrungen (nicht in den Figuren zu sehen) umfassen (wobei die Bohrungen nachträglich eingearbeitet werden können und einen Durchmesser von 19 mm aufweisen können), um Verzurr-Ösen (Single tie- down und double tie-down studs) befestigen bzw. einhaken zu können,
beispielsweise wenn in dem Frachtcontainer schwere Lasten geflogen werden, welche noch zusätzlich im Container 10 verzurrt werden müssen. Bei Paletten könnten diese ebenfalls innen umlaufen, beispielsweise um Palettennetze an den Paletten zu befestigen. Bisher wurden dazu üblicherweise Aluminium-Teilstücke aufgeschraubt bzw. eingenietet. Beim vorliegenden Profilelement ist diese
Sitzschienenkonstruktion 28 integriert und ebenfalls vorzugsweise aus
pultrudiertem Faserverbundkunststoff (wie kohlenfaserverstärktem Kunststoff oder glasfaserverstärktem Kunststoff etc.).
Die Fig. 7 und 8 zeigen eines der Bodeneckelemente 22 in verschiedenen
Schrägansichten. Das Bodeneckelement 22 ist zur Verbindung (durch Stecken) mit zwei ersten Profilelementen 17 ausgebildet. Dazu sind zwei
Hohlraumaufnahmestifte 30 ausgebildet, an die jeweils ein Hohlraum 24 des ersten Profilelementes (nicht in Fig. 7 und 8 zu sehen; vgl. Fig. 6) angesteckt werden kann. Insofern korrespondiert eine äußere Kontur der
Hohlraumaufnahmestifte 30 mit einer inneren Kontur der Hohlräume 24 der ersten Profilelemente 17. Weiterhin sind Sitzschienenaufnahmestifte 31
vorgesehen, die ausgebildet sind, um in die Sitzschienenkonstruktion 28 des ersten Profilelements 17 eingeführt zu werden. Insofern entspricht vorzugsweise eine äußere Kontur der Sitzschienenaufnahmestifte 31 einer inneren Kontur der Sitzschienenkonstruktion 28. Dadurch ermöglicht die Sitzschienenkonstruktion 28 nicht nur die Verzurrung (Befestigung) des zu transportierenden Gegenstandes, sondern trägt auch zur weiteren Stabilisierung des Frachtcontainers 10 bei.
Dadurch kann weiter Material eingespart werden, was das Gesamtgewicht reduziert. Gemäß einem unabhängigen Gedanken wird eine
Frachtaufnahmeeinrichtung vorgeschlagen, bei der wenigstens ein
Verbindungselement zum Verbinden zweier Profilelemente mindestens einen Sitzschienenaufnahmestift aufweist, der in eine Sitzschienenkonstruktion eines (pultrudierten) Profilelementes eingeführt werden kann.
Das Bodenelement 22 umfasst einen Seitenwandsteg 32, der sich in Richtung der (in den Fig. 6 und 7 nicht gezeigten) Seitenwände 12a bis 12d erstreckt. An einem distalen Ende 33 des Seitenwandsteges 32 ist ein (horizontaler) Abschnitt mit einer bogenförmig verlaufenden Nut 34 vorgesehen, um die Seitenwände 12a bis 12d am ersten Profilelement 17 befestigen zu können. Die bogenförmig verlaufende Nut 34 geht dabei im zusammengebauten Zustand (vgl. Fig. 1) in die Seitenwandaufnahmenuten 27 der ersten Profilelemente 17 über.
Fig. 9 zeigt den Querschnitt des zweiten Profilelements 18, das vorzugsweise an sämtlichen Kanten des Containers (mit Ausnahme der Kanten zum Boden 14 hin) zum Einsatz kommt. Die Seitenwände 12a bis 12d und die Decke 13 können vorzugsweise durch Schieben (über Fügeschluss) mit den zweiten Profilelementen verbunden werden. Auch hierbei entfällt ein aufwändiger Verbindungsvorgang, wie beispielsweise durch Nieten.
Das zweite Profilelement gemäß Fig. 9 umfasst eine erste
Seitenwandaufnahmenut 27a und eine zweite Seitenwandaufnahmenut 27b, um zwei Seitenwände 12a bis 12d oder eine der Seitenwände 12a bis 12d mit der Decke 13 verbinden zu können. Auch die Seitenwandaufnahmenuten 27a und 27b weisen einen (etwa) runden bzw. rundlichen Querschnitt auf und sind zur Aufnahme eines Wulstes der Seitenwände 12a bis 12d bzw. der Decke 13 geeignet. Der Hohlraum 25 des zweiten Profilelementes 18 ist (in etwa) kreissegmentförmig ausgebildet und weist im Bereich eines Kreisbogens eine Ausnehmung 35 auf. Auch der Querschnitt des zweiten Profilelementes hängt insbesondere von den aufzunehmenden Lasten ab, die unterschiedlich sein können. Insofern kann auch der Querschnitt des Hohlraums 25 bzw. des zweiten Profilelements 18 abweichen (von der in Fig. 9 gezeigten Form).
Fig. 10 zeigt ein Seiteneckelement 23 in einer Schrägansicht. Fig. 11 zeigt das Seiteneckelement gemäß Fig. 10 in einer Seitenansicht. Das Seiteneckelement 23 umfasst drei Hohlraumaufnahmestifte 36, die in die korrespondierenden
Hohlräume 25 von drei zweiten Profilelementen 18 eingeführt werden können. In bogenförmige Nuten 37 können gegebenenfalls Eckbereiche von den
Seitenwänden 12a bis 12d oder der Decke 13 eingeführt werden. Eine weitere Möglichkeit, um einen Eckanschluss zu realisieren, wird weiter unten dargestellt. Insgesamt ist das Seiteneckelement 23 als dreischenkliger Winkel ausgebildet. Fig. 12 zeigt einen Ausschnitt eines Bodens 14 (Bodenplatte), der in einem
(ausschnittsweise dargestellten) ersten Profilelement 17 angebracht ist. Der Boden 14 umfasst einen (runden) Randwulst 38, der in die Bodenaufnahmenut 26 des ersten Profilelements 17 eingeführt ist. Dadurch können auf einfache Weise (horizontale) Lasten aufgenommen werden, welche im Betrieb entstehen können.
Der Boden 14 umfasst eine erste Bodenschicht 39, eine zweite Bodenschicht 40 und eine dritte Bodenschicht 41. Die erste (unterste) Bodenschicht 39 ist vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung (insbesondere der 7075-Serie) und kann eine ausreichende Stützung gegenüber Transportrollen (PDU-Rollen) ermöglichen. Oberhalb der ersten Bodenschicht 39 kann die zweite Bodenschicht 40 aus faserverstärkten Kunststoff (wie kohlen Stoff faserverstärkten Kunststoff und/oder glasfaserverstärkten Kunststoff) und/oder Aramid und/oder Kevlar gefertigt sein. Die zweite Bodenschicht 40 oder auch eine oberhalb der zweiten Bodenschicht liegende dritte Bodenschicht 41 kann eine (feine) Geflechtlage (Eisengeflechtlage) ausbilden, um gegebenenfalls eine elektromagnetische Abschirmung zu erreichen. Insgesamt können auch mehr als drei Bodenschichten vorgesehen sein. Eine Kombination aus mehreren der oben genannten
Werkstoffe, insbesondere Faserwerkstoffe ist denkbar. Die Dicke der Bodenplatte kann 1,5 bis 4,5 mm, insbesondere (etwa) 3,2 mm betragen. Ein unterseitiges Metallblech (entspricht der ersten Bodenschicht 39) kann eine Dicke von 0,5 bis 1 mm, insbesondere (etwa) 0,75 mm aufweisen.
Ein Bodenrand 42 weist eine Aufbiegung 43 auf (in Richtung eines Inneren des Frachtcontainers). Dadurch kann ein günstiger (bündiger) Übergang in das erste Profilelement 17 erreicht werden. Weiterhin kann eine Delaminierung einer Metallauflage vermieden werden, wenn die Transportrollen (PDU-Rollen) Im Betrieb über eine Eckkante des Bodens fahren. Die Aufbiegung 43 verläuft parallel zu einer Schrägfläche 44 des ersten Profilelements 17. Wie in Fig. 12 zu sehen, kann insbesondere auch die erste Bodenschicht 39 (Metallschicht) im Bereich dieser Schrägfläche 44 vorgesehen sein. Es ist auch denkbar, die
Metallschicht (erste Bodenschicht 39) bis in die Bodenaufnahmenut 26 hinein vorzusehen. Durch derartige Maßnahmen wird sowohl eine stabile Verbindung erreicht als auch eine Delaminierung (weitestgehend) verhindert. Eine oder mehrere der Bodenschichten können aus einem faserverstärkten Kunststoff bestehen, der zumindest eine -45 Grad/+45 Grad-Lage und eine 0 Grad/90 Grad- Lage enthält. Bezugslinie ist dabei eine Kante des Bodens 14 (also in Fig. 12 eine Richtung senkrecht auf die Zeichenebene). Die Grad-Angaben beziehen sich dabei auf eine mittlere Orientierung der Fasern innerhalb der faserverstärkten
Kunststoffe.
Ein grundsätzlicher Aufbau der Seitenwände 12a bis 12d und der Decke 13 kann (ausschnittsweise) Fig. 14 entnommen werden. Fig. 13 zeigt einen Teil eines Herstellungsverfahrens zum Erreichen des Aufbaus gemäß Fig. 14.
Die Seitenwände 12a bis 12d sowie die Decke 13 können planenartig (bzw. als Plane) ausgebildet sein und einen Randwulst 45 (siehe Fig. 14) umfassen. Der Randwulst 45 verläuft zumindest teilweise um die Seitenwände 12a bis 12d sowie die Decke 13 und kann vorzugsweise in die Bodeneckelemente 22 bzw. zweiten Profilelementes 18 eingeschoben werden.
Die (als Planen ausgebildeteen) Seitenwände 12a bis 12d sowie die Decke 13 können aus einem kohlstofffaserverstärkten Kunststoff, einem
glasfaserverstärkten Kunststoff, aus Aramid und/oder Kevlar gefertigt sein.
Andere Faserverbundwerkstoffe sind denkbar. In Fig. 14 sind (abgesehen von einem Bereich anschließend an den Randwulst 45) drei Schichten ausgebildet (es können noch weitere Schichten vorgesehen sein), nämlich eine erste
Seitenwandschicht 46, eine zweite Seitenwandschicht 47 sowie eine dritte
Seitenwandschicht 48. Vorzugsweise ist die zweite (mittlere) Seitenwandschicht 47 als 0 Grad/90 Grad-Lage ausgebildet (bezogen auf einen Seitenwandrand 49, der in Fig. 14 senkrecht zur Zeichenebene verläuft) (an dieser Stelle soll darauf hingewiesen werden, dass wenn im Folgenden von einer Seitenwand bzw.
Seitenwandrand oder dergleichen die Rede ist, auch stets die Decke 13 bzw. dieser zugeordnete Elemente gemeint sein können, es sei denn, es ist explizit auf Abweichendes hingewiesen). Die erste Seitenwandschicht 46 und die dritte Seitenwandschicht 48 sind vorzugsweise als -45 Grad/+45 Grad-Lagen
ausgebildet. In Fig. 15 sind durch durchgezogene Linien 67 beispielhaft die Orientierung der -45 Grad/ +45 Grad-Lagen dargestellt. Durch gestrichelte Linien 68 sind die 0 Grad/ 90 Grad-Lagen dargestellt.
Die mittlere Schicht 47 ist somit ausgebildet, um insbesondere (reine) Zugkräfte zwischen den Profilelementen (17, 18) zu übertragen. Die erste und dritte Seitenwandschicht 46, 48 ist vorzugsweise ausgebildet, um Eckpunkte der Seitenwände 12a bis 12d (oder Decke 13) zu stützen bzw. um Zugkräfte von Ecke zu Ecke zu übertragen. Die Seitenwandschichten 46 bis 48 können 0,1 bis 0,4 mm dick sein,
insbesondere (etwa) 0,25 mm. Die Seitenwände 12a bis 12d bzw. Decke 13 können einen Gesamtdicke von ca. 0,5 bis 1 mm, vorzugsweise 0,75 mm aufweisen. Auch größere Dicken (insbesondere bei entsprechend hohen
Gewichten) sind vorstellbar.
Vorzugsweise ist zumindest eine der drei Seitenwandschichten 46 bis 48 aus Aramid (Kevlar), insbesondere um eine hohe Schnittfestigkeit der Seitenwand zu erreichen. Dadurch wird die Sicherheit der Frachtaufnahmeeinrichtung weiter erhöht. Beispielsweise kann keine unbefugte Person (mit einfachen Mitteln) einen Schlitz in die Seitenwände 12a bis 12d einbringen und einen gefährlichen
Gegenstand (beispielsweise eine Bombe) einwerfen. Außerdem kann durch Aramid (Kevlar) erreicht werden, dass die Frachtaufnahmeeinrichtung noch stabiler gegenüber Beschädigungen ist (beispielsweise bei einem Auffahrunfall mit einem Gabelstapler oder dergleichen).
Grundsätzlich sind die Seitenwände 12a bis 12d bzw. die Decke 13 derart ausgebildet, dass (insbesondere über die Randwülste 45) an den
Seitenwandrändern 49 Zugkräfte von den ersten und zweiten Profilelementen aufgenommen werden können (was zur Folge hat, dass die pultrudierten
Profilelemente nicht oder nur bedingt auseinandergezogen werden können und die Struktur des Rahmens des Frachtcontainers 10 erhalten bleibt. Insbesondere die Kombination der speziellen Lagenanordnung (0 Grad/90 Grad-Lagen sowie -45 Grad/+45 Grad-Lagen) und der pultrudierten Ausführung der Profilelemente ermöglicht eine besonders leichte und dennoch stabile Konstruktion.
Eine Ausbildung der Seitenwände 12a bis 12d bzw. Decke 13 als Plane hat den Vorteil, dass Beschädigungen wie kleinere Löcher vergleichsweise einfach mit einem Ausbesserungsstück, das beispielsweise aufgeklebt werden kann, repariert werden können.
In Fig. 13 ist ein erster Teil eines Herstellungsverfahrens für den Randwulst 45 schematisch dargestellt. In einem ersten Schritt wird ein Stab 50 bereitgestellt. Der Stab 50 kann vorzugsweise aus faserverstärktem Kunststoff
(kohlenfaserverstärkt oder glasfaserverstärkt) gebildet sein und weiter
vorzugsweise in einem Pultrusionsprozess hergestellt werden. Der Stab kann beispielsweise einen Durchmesser von 1,5 bis 2,5 mm aufweisen. Der Stab 50 ist (vorzugsweise integral) mit Fahnen 51 (als längs des Stabes verlaufende, insbesondere plane Abschnitte) verbunden. Vorzugsweise kann der Stab 50 und die Fahnen 51 in einem gemeinsamen Pultrusionsprozess pultrudiert werden. Dadurch wird das Herstellungsverfahren erheblich vereinfacht. Gemäß einem unabhängig beanspruchten Gedanken kann somit ein Stab für die Ausbildung eines Randwulstes einer Seitenwand (oder Decke oder Boden) mit zwei längs des Stabes verlaufenden Fahnen pultrudiert sein bzw. werden. Die Fahnen 51 können in einem Winkel von (etwa) 45 bis 60 Grad zueinander stehen.
Der Stab 50 mit den Fahnen 51 kann in eine Form 52 eingelegt werden. In der Form 52 können bereits weitere Seitenwandschichten (in Fig. 13 ist die
Seitenwandschicht 47 zu sehen) eingelegt werden. Vorzugsweise (nicht in Fig. 13 zu sehen) sind an einer Innenfläche 53 eines ersten Formwerkzeugs 54 und einer Innenfläche 55 eines zweiten Formwerkzeugs 56 noch mindestens je eine
Seitenwandschicht angeordnet. Eine bevorzugte Verfahrensabfolge kann dann wie folgt sein :
- Einbringen der ersten Seitenwandschicht 46 (nicht in Fig. 13 zu sehen) auf das erste Formwerkzeug 45;
- Einlegen des Stabes 50 mit den Fahnen 51 zwischen das erste
Formwerkzeug 54 und das zweite Formwerkzeug 56;
- Einbringen der zweiten Seitenwandschicht 47 auf die (untere) Fahne 51 bzw. zwischen die Fahnen 51;
- Einbringen der dritten Seitenwandschicht 48 (nicht in Fig. 13 zu sehen) zwischen das zweite Formwerkzeug 56 und den Stab 50 mit Fahnen 51;
- Zufahren der Form 52 bzw. Gegeneinanderführen des ersten
Formwerkzeugs 54 und des zweiten Formwerkzeugs 56; optionale Wärmebeaufschlagung zum Verbinden der Seitenwandschichten 46 bis 48.
Einer oder mehrere dieser Schritte kann/können auch entfallen. Beim Zufahren der Form 52 werden die Fahnen 51 zusammengedrückt und der Stab 50
(lasttragend) mit der Seitenwand 12a bis 12d bzw. der Decke 13 verbunden.
Beispielsweise vor dem Einbringen der dritten Seitenwandschicht 48 kann (siehe unten) noch eine Eckplatte in einem Eckbereich eingebracht werden. Die Fig. 15 bis 18 zeigen eine Anbringung der Seitenwände 12a bis 12d bzw. der Decke 13 an einen Eckbereich 57 (siehe Fig. 15) des Rahmens. In einem
Seitenwandeckbereich 58 ist eine Eckplatte 59 (siehe Fig. 16) eingebracht. Die Eckplatten 59 können beispielsweise einen dreieckigen oder viereckigen Grundriss aufweisen und/oder eine Dicke von (etwa) 1 bis 4 mm, vorzugsweise 2 bis 3 mm aufweisen. Die Eckplatten 59 können gegebenenfalls durch Schrauben und/oder Nieten an die Bodeneckelemente 22 oder Seiteneckelemente 23 angebracht werden.
Die eingelassenen Eckplatten 59 in den Seitenwänden 12a bis 12d bzw. der Decke 13 können gegebenenfalls durch -45 Grad/+45 Grad-Lagen Kräfte derart ableiten, dass sich der Rahmen 11 des Frachtcontainers 10 nicht schräg verschieben kann (wie dies beispielsweise bei bekannten Tragwerkskonstruktionen bei Brücken oder Decken der Fall ist). Durch unterschiedliche Lagenrichtungen (-45 Grad/+45 Grad und 0 Grad/90 Grad) kann mit geringem Material- bzw. Gewichtsaufwand eine hochfeste Konstruktion erreicht werden, welche Lasten unmittelbar durch (reine) Zugkräfte über die Seitenwände bzw. die Decke in den Rahmen 11 (und
umgekehrt) leitet. Auch ein Austausch einer beschädigten Seitenwand oder Decke ist einfach möglich, da auf feste Verbindungen, wie Nieten, verzichtet werden kann und die Seitenwände oder die Decke in großen Teilen einfach nur aus den Profilelementen gezogen werden muss (und gegebenenfalls an den Ecken abgeschraubt werden muss). Die erfindungsgemäße Steckkonstruktion des
Rahmens 11 erleichtert weiter einen derartigen Austausch.
Die Eckplatten 59 können entweder ein (vorgefertigtes) Kunststoffteil
(gegebenenfalls umfassend eine Faserkomponente) oder ein Metallteil
(beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung), insbesondere Metall-Stanzteil sein. Auch hier kann (bei der Verbindung eines Metall-, insbesondere Aluminium-Teils) auf einen Korrosionsschutz geachtet werden, insbesondere beim Einsatz von kohlenfaserverstärktem Kunststoff. In die Eckplatten 59 können bereits
Bohrungen 60 (siehe Fig. 16) vorgefertigt sein. Diese Bohrungen 60 können einen (vergleichsweise hohen) Kantenbruch 61 (an einer oder beiden sich
gegenüberliegenden Außenflächen der Eckplatte 59) aufweisen. Vorzugsweise verjüngt sich die Eckplatte in Richtung einer Mitte der jeweiligen Seitenwand 12a bis 12d oder Decke 13, insbesondere um einen stabilen (bündigen) Übergang von der etwa 2 bis 3 mm starken Platte auf die (etwa) 0,75 dicke Plane
bereitzustellen. Eine Form zur Herstellung der Verbindung der jeweiligen Seitenwand 12a bis 12d oder Decke 13 mit der Eckplatte 59 kann einen Stift aufweisen mit einem konusförmigen Abschnitt, um Material einer der Seitenwandschichten 46 bis 48, insbesondere der ersten Seitenwandschicht 46 und/oder der dritten
Seitenwandschicht 48 in die Bohrungen 60 bzw. deren Kantenbrüche 61 hineinzudrücken (siehe Fig. 16). Dazu ist es notwendig, die Eckplatte 49 möglichst genau in der Herstellungsform zu positionieren. Die erste
Seitenwandschicht 46 und die dritte Seitenwandschicht 48 können beim Schließen der Form in eine durch den Kantenbruch 61 begrenzte Absenkung 62 (schräg nach unten) angedrückt werden. Dabei sollten die Fasern nicht zerstört werden, sondern um die Bohrung 60 herum geformt werden.
In dem Ausschnitt gemäß Fig. 17 sind noch Details einer Verschraubung mit einer Schraube 63 und einer Mutter 64 zu erkennen. Sowohl die Schraube 63 als auch die Mutter 64 weisen einen (vergleichsweise großen) Flanschabschnitt 65 auf (die Flanschabschnitte 65 müssen nicht gleichzeitig vorgesehen sein). Insgesamt weist die Schraube 63 einen vergrößerten Kopf 66 auf, der an den ersten Kantenbruch 61 angepasst sein kann. Die erste Seitenwandschicht 46 ist durch den vorher beschriebenen Herstellungsprozess einwärts gebogen. Entsprechend ist auch die dritte Seitenwandschicht 48 im Bereich des zugeordneten Kantenbruchs 61 einwärts gebogen. Insgesamt kann durch die vorliegende Konstruktion ein verbesserter und klar definierter Kraftfluss im Eckbereich 57 erreicht werden.
Fig. 18 zeigt eine schematische Schrägansicht eines Seiteneckelementes 23 mit einem Ausschnitt einer Seitenwand 12a, einer Seitenwand 12b sowie der Decke 13. Die Seitenwände 12a, 12b sowie die Decke 13 sind über entsprechende Eckplatten 59 mit dem Seiteneckelement 23 verbunden. Die Eckplatten 59 weisen einen dreieckigen Grundriss auf und sind über mehrere (drei) Schrauben 63 mit den Seitenwänden 12a, 12b sowie der Decke 13 einerseits und dem
Seiteneckelement 23 andererseits verbunden. Gemäß der schematischen
Zeichnung nach Fig. 17 sind die Eckplatten 59 oberhalb der Seitenwände 12a, 12b sowie der Decke 13 angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind jedoch die Eckplatten 59 in die Seitenwände 12a, 12b sowie der Decke 13
(zumindest bereichsweise) eingebracht (vgl. Fig. 15 bis 17).
Fig. 19 zeigt Ausschnitte eines ersten Profilelementes 17 sowie des
Bodenelements 14 gemäß einer zweiten Ausführungsform (im Querschnitt). Das Bodenelement 14 gemäß Fig. 19 ist mehrschichtig aufgebaut. Das Profilelement 17 ist (hinsichtlich seiner Form) wie das Profilelement gemäß Fig. 4-6
ausgebildet.
Der Boden 14 besteht aus zwei (mehrschichtigen) Lagen, die am Bodenrand 42 gefaltet sind, so dass sie übereinander liegen. Der Bodenrand 42 weist einen (nach oben ragenden) Randwulst 45 auf. Der Randwulst 45 hat eine Länge L sowie eine Breite B. Die Länge L ist größer als die Breite B (etwa l,2mal so groß). Der Randwulst 38 weist (im Querschnitt) einen Kreisbogenabschnitt 69 auf, der mit einem Kreisbogenabschnitt 70 der Bodenaufnahmenut 26 des Profilelementes 17 korrespondiert. Gegenüber dem Kreisbogenabschnitt 69 weist der Querschnitt des Randwulstes 38 einen Vorsprung 71 auf, der dazu dient, den Randwulst 38 bzw. den Bodenrand 42 in die Bodenaufnahmenut 26 hinein zu bewegen (bei einer Rotation). Ein sich an ein distales Ende des Kreisbogenabschnittes 69 anschließender Abschnitt ist plan ausgebildet. Dadurch kann der Randwulst 38 vergleichsweise schmal gehalten werden, so dass er in die Bodenaufnahmenut 26 eingeführt werden kann. Dadurch wird die Verbindung von Bodenelement und Profilelement vereinfacht. Wird nun der Randwulst 38 (translatorisch) entlang einem Pfeil 72 in die Bodenelementaufnahmenut 26 hineinbewegt, resultiert die Relativstellung von Profilelement und Bodenelement, wie sie in Fig. 20 dargestellt ist. Werden Bodenelement 14 und Profilelement 17 nun gegeneinander rotiert (siehe Fig. 20 und 21), verhakt sich der Randwulst 38 in der Bodenaufnahmenut 26. Der Randwulst 38 bildet somit einen Haken aus. Der Rotationswinkel zwischen der Position gemäß Fig. 20 und Fig. 21 beträgt (in etwa) 40-70 Grad. In der Endstellung gemäß Fig. 21 fluchten Bodenflächen von Profilelement 17 und Bodenelement 14 bzw. sind zueinander parallel.
Fig. 22 zeigt eine schematische Schrägansicht einer weiteren Ausführungsform eines Eckelementes. Das Bodeneckelement 73 ist analog dem Bodeneckelement 22 gemäß Fig. 7 und 8 zur Verbindung (durch Stecken) mit zwei ersten
Profilelementen 17 ausgebildet. Dazu sind zwei Hohlraumaufnahmestifte 30 ausgebildet, an die jeweils ein Hohlraum des ersten Profilelementes 17 (vgl. Fig. 6) angesteckt werden kann. Eine äußere Kontur der Hohlraumaufnahmestifte 30 korrespondiert mit einer inneren Kontur der Hohlräume 24 der ersten
Profilelemente 17. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 7 und 8 ist in der Ausführungsform gemäß Fig. 22 kein Sitzschienenaufnahmestift 31
vorgesehen (dieser kann auch in der Ausführungsform gemäß Fig. 7 und 8 weggelassen und/oder in der Ausführungsform gemäß Fig. 22 vorgesehen werden). Ein dritter Hohlraumaufnahmestift 74 ist vorgesehen, um mit einem zweiten Profilelement 18 (siehe Fig. 9) über eine Steckverbindung verbunden zu werden. Dazu ist die Außenkontur des dritten Hohlraumaufnahmestiftes 74 korrespondierend ausgebildet zur Innenkontur des Hohlraumes 25 des zweiten Profilelementes 18 (siehe Fig . 9). das Bodeneckelement 73 gemäß Fig. 22 weist eine Vielzahl von Bohrungen 75 auf, in die Stifte (oder Schrauben oder
dergleichen) eingeführt werden können, um (beispielsweise diagonal verlaufende) Gurte oder andere Elemente des Frachtcontainers mit dem Bodeneckelement 73 zu verbinden.
Fig . 23 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Bodeneckelementes bzw. End- Eckelementes 76. Das End-Eckelement 76 entspricht dem Bodeneckelement 73 gemäß Fig . 22 mit dem Unterschied, dass das Bodeneckelement 76 keine
Hohlraumaufnahmestifte 30 aufweist. Der Hohlraumaufnahmestift 74 für die Aufnahme des zweiten Profilelementes 18 ist jedoch vorgesehen. Das
Bodeneckelement 76 ist somit im Unterschied zum Bodeneckelement 73 gemäß Fig. 22 nicht für die Herstellung einer Steckverbindung zu einem ersten
Profilelement 17 geeignet.
In einer konkreten Ausführungsform des Frachtcontainers liegen drei
Bodeneckelemente 73 gemäß Fig . 22 vor und ein Bodeneckelement 76 gemäß Fig . 23. Dadurch kann auf einfache Weise ein umlaufender Rahmen realisiert werden, der gänzlich ohne Verklebungen oder Verschraubungen oder dergleichen aufgebaut werden kann. Eine ausreichende Stabilität ist dennoch gewährleistet (wobei auch die Bohrungen 75 bzw. entsprechende Stützelemente, wie
beispielsweise diagonal verlaufende Gurte dazu beitragen können).
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere den in den
Zeichnungen dargestellten Details als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.
Bezugszeichenliste
10 Frachtcontainer
11 Rahmen
12a bis 12d Seitenwand
13 Decke
14 Boden
15 Schrägabschnitt
16 Vertikalabschnitt
17 erstes Profilelement 18 zweites Profilelement 19 Bodenrahmen
20 Seitenrahmen
21 Deckenrahmen
22 Bodeneckelement
23 Seiteneckelement
24 Hohlraum
25 Hohlraum
26 Bodenaufnahmenut
27, 27a, 27b Seitenwandaufnahmenut
28 Sitzschienenkonstruktion
29 Haken
30 Hohlraumaufnahmestift
31 Sitzschienenaufnahmestift
32 Seitenwandsteg
33 distales Ende
34 bogenförmig verlaufende Nut
35 Ausnehmung
36 Hohlraumaufnahmestift
37 bogenförmig verlaufende Nut
38 Randwulst (Haken)
39 erste Bodenschicht
40 zweite Bodenschicht
41 dritte Bodenschicht
42 Bodenrand
43 Aufbiegung
44 Schrägfläche
45 Randwulst
46 erste Seitenwandschicht
47 zweite Seitenwandschicht
48 dritte Seitenwandschicht
49 Seitenwandrand
50 Stab
51 Fahne
52 Form
53 Innenfläche
54 erstes Formwerkzeug
55 Innenfläche
56 zweites Formwerkzeug 57 Eckbereich
58 Seitenwandeckbereich
59 Eckbereich
60 Bohrung
61 Kantenbruch
62 Absenkung
63 Schraube
64 Mutter
65 Flanschabschnitt
66 Kopf
67 Linie
68 Linien
69 Kreisbogenabschnitt
70 Kreisbogenabschnitt
71 Vorsprung
72 Pfeil
73 Eckelement
74 Dritter Hohlraumaufnahmestift
75 Bohrung
76 End-Eckelement

Claims

Ansprüche
1. Frachtaufnahmeeinrichtung, beispielsweise Frachtcontainer (10) oder Palette, insbesondere für das Beladen von Flugzeugen, umfassend mindestens ein Bodenelement (14) sowie mindestens ein Profilelement (17), das mit dem Bodenelement (14) verbunden ist,
d a d u rc h g e ke n n ze i ch n et, dass
mindestens ein Randabschnitt (42) des Bodenelementes mit dem mindestens einen Profilelement (17) über eine Verbindungseinrichtung umfassend mindestens einen Haken (38) lösbar verbunden ist.
2. Frachtaufnahmeeinrichtung nach Anspruch 1,
d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
die Verbindungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass eine Verbindung zwischen Bodenelement (14) und Profilelement (17) über ein Einstecken mit anschließender Rotation herstellbar ist.
3. Frachtaufnahmeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
die Verbindungseinrichtung mindestens eine Nut (26) und mindestens eine Feder (38) umfasst.
4. Frachtaufnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3,
d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
ein Querschnitt der Nut (26) und/oder der Feder (38) zumindest abschnittsweise rund, insbesondere kreisförmig, ist.
5. Frachtaufnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3 oder 4,
d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
die Feder (38) und/oder Nut (26) derart asymmetrisch ist (sind), dass die Feder (38) in einem vorbestimmten ersten Relativwinkel zur Nut (26) in diese einführbar ist und in einem vorbestimmten zweiten Relativwinkel mit der Nut (26) verhakt ist.
6. Frachtaufnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach einem der Ansprüche 3-5,
d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
ein Querschnitt der Nut (26), abgesehen von einer Nutöffnung, kreisförmig ist und/oder ein Querschnitt der Feder (38) eine Länge L in einer
Längsrichtung hat sowie eine Breite B in einer Breitenrichtung, wobei die Längenrichtung L auf die Breitenrichtung B senkrecht steht, wobei die Länge L größer als die Breite B ist.
7. Frachtaufnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach einem der Ansprüche 3-6,
d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
ein Querschnitt der Feder (38) einen Kreisbogenabschnitt hat und gegenüber dem Kreisbogenabschnitt einen Dreh-Abstütz-Vorsprung (71) aufweist.
8. Frachtaufnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n ze i ch n et, dass
mindestens ein Bodenelementrandabschnitt des Bodenelementes (14) und/oder mindestens ein dem Bodenelementrandabschnitt zugewandter Profilelement-Randabschnitt des Profilelements (17) im Querschnitt hakenförmig ist.
9. Frachtaufnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
mindestens ein Bodenelementrandabschnitt der Bodenplatte einwärts gebogen ist und/oder ein dem Bodenelementrandabschnitt der Bodenplatte zugewandter Profilelementrandabschnitt nach unten in Richtung
Bodenplatte abgeschrägt ist.
10. Frachtaufnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
das Bodenelement (14) und/oder mindestens ein, vorzugsweise
pultrudiertes, Profilelement (17, 18) zumindest abschnittsweise aus faserverstärktem Kunststoff, insbesondere umfassend Carbonfaser und/faserverstärktem Kohlenstoff oder Glasfaser, hergestellt ist.
11. Frachtaufnahmeeinrichtung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, beispielsweise Frachtcontainer (10) oder Palette, insbesondere für das Beladen von Flugzeugen, umfassend ein Bodenelement (14), wobei ein Bodenelementrandabschnitt mit einer Vielzahl von Profilelementen (17) verbunden ist, wobei die Profilelemente (17) über eine Vielzahl von
Steckverbindungen miteinander verbunden sind, wobei zwei benachbarte Profilelemente (17) nur an ihrem dem jeweilig anderen Profilelement (17) abgewandten Ende eine Steckverbindung mit je einem dritten Profilelement (17), ausbilden.
12. Frachtaufnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 11,
d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
mehrere Eckelemente (73) vorgesehen sind, die mit je zwei
Profilelementen (17) über eine Steckverbindung verbunden sind, wobei ein End-Eckelement (76) vorgesehen ist, das mit höchstens einem
Profilelement (17) über eine Steckverbindung verbunden ist.
13. Frachtaufnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 12,
d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
mehrere Eckelemente (73) mit zwei Steckverbindungsstiften (74) vorgesehen sind, wobei ein End-Eckelement (76) vorgesehen ist, das höchstens einen Steckverbindungsstift aufweist.
14. Frachtaufnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
mindestens ein Wandelement und mindestens ein Profilelement umfassend einen Schlitz vorgesehen ist, wobei ein, insbesondere verbreiterter, vorzugsweise umlaufender, Rand des Wandelement in den Schlitz eingeschoben ist bzw. eingeschoben werden kann.
15. Frachtaufnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
mindestens ein Wandelement vorgesehen ist, das mindestens eine von einer Wandecke zur diagonal-gegenüberliegenden Wandecke laufende Versteifung, insbesondere umfassend eine zusätzliche Wandlage, aufweist.
16. Verfahren zur Herstellung einer Frachtaufnahmeeinrichtung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mindestens ein Bodenelement (14) und mindestens ein mit dem Bodenelement (14) verbundenes Profilelement (17), wobei Bodenelement (14) und
Profilelement (17) in einem ersten vorbestimmten Winkel
aneinandergeführt und anschließend durch Drehen verhakt werden.
17. Verfahren, vorzugsweise nach Anspruch 16, zur Herstellung einer
Frachtaufnahmeeinrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1-15, umfassend mindestens ein Bodenelement (14) und eine Vielzahl von Profilelementen (17), die mit einem Rand des Bodenelementes (14) verbunden sind, wobei mehrere Profilelemente mit beiden benachbarten Profilelementen über eine Steckverbindung verbunden werden, wobei zwei benachbarte End-Profilelemente nur an ihren einander abgewandten Enden mit je einem dritten Profilelement über eine Steckverbindung verbunden werden.
PCT/EP2012/060724 2011-06-07 2012-06-06 Frachtaufnahmeeinrichtung insbesondere für das beladen von flugzeugen sowie verfahren zur herstellung einer frachtaufnahmeeinrichtung WO2012168314A1 (de)

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