DE102006006511A1

DE102006006511A1 - Frachtträger, insbesondere Luftfrachtträger

Info

Publication number: DE102006006511A1
Application number: DE200610006511
Authority: DE
Inventors: Erwin Dr.-Ing. Baur; Adalbert Dipl.-Ing. Bruns; Paul F. Dr.-Ing. Filz
Original assignee: ACEP - ADVANCED COMPOSITES ENGINEERING and PRODUCTION GmbH; ACEP ADVANCED COMPOSITES ENGIN
Current assignee: ACEP - ADVANCED COMPOSITES ENGINEERING and PRODUCTION GmbH; ACEP ADVANCED COMPOSITES ENGIN
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2007-08-16
Also published as: WO2007090363A1; EP1993935A1

Abstract

Es ist die vordringliche Aufgabe der Erfindung, bei Frachtträgern deren Leergewicht ohne Reduzierung der zulässigen Nutzlast deutlich zu senken. Diese Aufgabe wird bei einem Frachtträger, insbesondere Luftfrachtträger, mit einer Bodenplatte 1, einem integrierten Rahmen 2 und damit verbindbaren Sicherungselementen 6 zur gesicherten Platzierung der Fracht dadurch gelöst, dass die Bodenplatte 1 eine Sandwichkonstruktion ist mit einem Deckschicht-Laminat 4, einem integrierten Rahmen 2 mit einer umhüllenden Deckschicht 5 aus Verbundwerkstoff und einem stützenden Kernmaterial 3.

Description

Die Erfindung betrifft einen Frachtträger, insbesondere Luftfrachtträger, mit einer Bodenplatte und damit verbindbaren Sicherungselementen zur gesicherten Platzierung der Fracht.

Es ist ein gattungsgemäßer Frachtträger für den Transport von Luftfracht bekannt (WO 035492 A1), der einen Boden, einen Deckel und vier Wandelemente hat, wobei die Wandelemente abnehmbar mit dem Boden und dem Deckel verbunden sind. Deckel und Boden kommen im zusammengelegten Zustand übereinander zu liegen, wobei sie die Wandelemente zwischen sich aufnehmen.

Der bekannte Luftfrachtträger löst demnach insbesondere das Problem, den erforderlichen Stauraum im Leertransport schnell und zuverlässig wesentlich gegenüber dem Raumbedarf bei gefülltem Träger zu reduzieren.

Der genannte Stand der Technik befasst sich nicht mit dem insbesondere in der Luftfahrt wichtigen Problem der Gewichtseinsparung bei Aufrechterhaltung der jeweils zu berücksichtigenden Stabilität des Frachtträgers. Es geht dort auch nicht um Reduzierung der Schadensanfälligkeit, um Reparaturfreundlichkeit oder um höhere Lebensdauer. Hier setzt nun die Aufgabe der Erfindung ein.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem gattungsgemäßen Frachtträger vorgesehen, dass die Bodenplatte eine ein- oder mehrteilig ausgebildete Sandwichkonstruktion ist mit einem Deckschicht-Laminat, einem integrierten Rahmen mit einer umhüllenden Deckschicht aus Verbundwerkstoff und einem stützendenden Kernmaterial. Dieser Aufbau von Bodenplatte und Rahmen ergibt bei hoher Festigkeit ein relativ niedriges Gewicht des Frachtträgers.

Weitere wichtige Merkmale der Erfindung sind vor allem Gegenstand der folgenden Unteransprüche und der Beschreibung.
Es zeigt
1 eine Bodenplatte, die mit einem integrierten Rahmen versehen ist;
2 eine Ausführungsform mit Wandelementen ohne balkonartige Ausbildung und
3 eine Ausführungsform mit Wandelementen mit balkonartiger Ausbildung.
Der erfindungsgemäße Frachtträger ist eine Sandwich-Konstruktion mit Deckschicht-Laminaten und einem integrierten Rahmen 2 mit einer umhüllenden Deckschicht 4, 5 aus Verbundwerkstoffen.
Der Luftfrachttträger hat eine Bodenplatte 1 in Sandwich-Konstruktion mit Deckschicht-Laminaten und einem integrierten Rahmen 2 mit einer umhüllenden Deckschicht 4, 5 aus Verbundwerkstoffen. Die Bodenplatte kann mehrteilig ausgebildet sein. Abhängig vom jeweiligen Anforderungsprofil kommen als Kernmaterial verschiedene Schäume aus vernetzten oder thermoplastischen Kunststoffen, vorzugsweise Polyurethan, Polyvinylchlorid, Polyimid oder sogenannte Waben oder Röhrchen, vorzugsweise aus thermoplastischen Kunststoffen oder Papier oder Metall, zur Anwendung. Die Deckschicht-Laminate bestehen aus verschiedenen Fasern bzw. Faserkombinationen (vorzugsweise Kohle, Aramid, Glas, Polyester, Polyethylen) und Matrixsystemen (härtbare Formmasssen vorzugsweise auf Epoxy-, Polyester-, Vinylester-, Polyurethan-, Phenol-Basis oder Thermoplaste vorzugsweise Polyamid, Polypropylen, Polyethylen).
Als Verstärkungsmaterial werden vorzugsweise Gewebe aus den genannten Faserwerkstoffen eingesetzt, die jedoch im Bedarfsfall lokal mit beispielsweise unidirektionalen oder multidirektionalen Gelegen verstärkt werden können.
Den genannten Matrixwerkstoffen werden Stoffe zugesetzt, die sie im Sinne der bestehenden Vorschriften schwer entflammbar machen.
Die Bodenplatte 1 mit dem integrierten Rahmen 2 kann sowohl als Frachtträger-Boden als auch als Palette eingesetzt werden. Abhängig davon ist das integrierte Rahmenprofil ausgeführt. Im ersten Fall sind spezielle Verbindungselemente mit dem Rahmenprofil verbunden. Im Fall des Einsatzes als Palette ist es erforderlich, ggf. unter Einsatz geeigneter Einlegeteile, die Möglichkeit des Anbringens von Netzen nach NAS 3610 an Sicherungselementen 6 vorzusehen.
Das Deckschicht-Laminat 4, 5 ist unter Verwendung von Fasern oder Faserkombinationen gebildet und weist vorzugsweise Kohle und/oder Aramid und/oder Glas und/oder Polyester und/oder Polyethylen auf.
Die Fasern oder Faserkombinationen sind in ein Matrixsystem vorzugsweise aus Epoxy-Polyester-Vinylesther, Polyurethan oder Phenolbasis oder aus Thermoplasten, vorzugsweise aus Polyamid, Polypropylen oder Polyethylen eingebettet. Das Kernmaterial besteht aus Schäumen oder ist wabenförmig oder in Form von Röhrchen, zum Beispiel aus Papier, Kunststoff oder Metall gebildet.
Der Luftfrachtträger hat in einer solchen Ausführung mindestens sechs Einzelteile.
Abhängig von der Version des Luftfacht-Frachtträgers besteht das Deckenelement 10 entweder aus einer dünnen Sandwich-Konstruktion, die mit derjenigen, die ggf. für die Bodenplatte 1 eingesetzt wird, vergleichbar ist, oder aus einem dünnwandigen hochflexiblen Laminat, das wie die Deckschichten 4, 5 der Sandwich-Konstruktionen, aus verschiedenen Faserkombinationen (vorzugsweise Kohle, Aramid, Glas, Polyethylen) und Matrixsystemen (härtbare Formmassen vorzugsweise auf Epoxy-, Polyester-, Vinylester-, Polyurethan-Basis) besteht. Ebenfalls im Deckenelementteil sind in der lösbaren Form spezielle Verbindungselemente integriert.
Die Wandelemente des Frachtträgers bestehen in zwei Varianten, nämlich in einer ebenen Form mit den Elementen 7, 7a, 8, 9 und in einer balkonartigen Ausbildung mit den Elementen 7, 8, 9, 11, 11a, die als „Balkon" 11, 11a bezeichnet werden. Durch die beliebige Kombination dieser beiden Varianten kann der Frachtträger in Form und Größe den platzmäßigen Gegebenheiten verschiedener Flugzeuge angepasst werden, wobei die abgeschrägte Balkon-Variante 11, 11a im Flugzeug an der Flugzeugwandung, an deren Krümmung sie im wesentlichen angepasst ist, angeordnet wird. Durch diese beiden Varianten des Seitenteils kann der erfindungsgemäße Frachtträger der Flugzeuggröße angepasst werden. D.h. bei einem Flugzeug mit einer solchen Breite, dass ein Frachtträger auf der einen Flugzeugseite und ein anderer auf der gegenüberliegenden Flugzeugseite transportiert werden kann, besteht jeder der beiden aus Seitenteilen. Bei großen Flugzeugen, bei denen zwischen zwei Frachtträgern an den Flugzeugwänden noch ein Frachtträger in der Mitte Platz hat, kann aus durch Einsatz von nur zwei ebenen Seitenteilen ein geeigneter quaderförmiger Frachtträger zusammengebaut werden. Bei kleineren Flugzeugen, bei denen nur ein Frachtträger zwischen den Flugzeugwänden Platz hat, kann dagegen ein Frachtträger mit zwei Balkon-Teilen zusammengebaut werden.
Die Seitenteile bestehen aus einem dünnwandigen hochflexiblen Laminat, das, wie die Deckschicht der Sandwich-Konstruktionen, aus verschiedenen Faserkombinationen (vorzugsweise Kohle, Aramid, Glas, Polyethylen) und Matrixsystemen (härtbare Formmassen vorzugsweise auf Epoxy-, Polyester-, Vinylester-, Polyurethan-Basis) besteht. Ebenfalls in den Wandelementen sind in der lösbaren Form spezielle Sicherungselemente 6 integriert. Die dünnwandigen hochflexiblen Laminate weisen eine hohe Festigkeit und eine große Verformbarkeit und damit ein ausgeprägtes Energieaufnahmevermögen auf, wodurch die Schadensanfälligkeit durch z. B. die Zinken eines Gabelstaplers gegenüber herkömmlichen Frachtträgern aus Aluminium deutlich reduziert wird. Sollte es dennoch zu einer Beschädigung kommen, kann das Formteil entweder problemlos ausgetauscht oder mit einfachen Mitteln schnell repariert werden.
Die Rückwand des Frachtträgers ist aus Sicht der Materialauswahl mit den Wandelementen direkt vergleichbar. Gleiches gilt sinngemäß auch für die vordere Frachtträger-Wand, wenn die Variante „feste Tür" vorzusehen ist. Als Öffnungs- und Verschlussmechanismen werden vorzugsweise Standardkomponenten integriert. Bei der „flexiblen Tür"-Variante besteht die Tür aus einem flexiblen mit Kunststoff beschichteten Gewebe und verfügt über vorzugsweise Standardkomponenten zum Verschließen.
Als Verstärkungsmaterial werden vorzugsweise Gewebe aus den mehrfach genannten Faserwerkstoffen eingesetzt, die jedoch im Bedarfsfall lokal mit beispielsweise unidirektionalen oder multidimensionalen Gelegen verstärkt werden können.
Den genannten Matrixstoffen werden Stoffe zugesetzt, die sie im Sinne der bestehenden Vorschriften, z. B. JAR 25, schwer entflammbar machen.
Die Bodenplatte 1 mit integriertem Rahmen 2 stellt sich insgesamt in der Grundausführung der Erfindung in der Art einer Palette dar.
Das Deckschicht-Laminat ist unter Verwendung von Fasern oder Faserkombinationen gebildet und weist Kohle und/oder Aramid und/oder Glas und/oder Polyester und/oder Polyethylen auf.
Die Fasern oder Faserkombinationen sind in ein Matrixsystem aus Epoxy-Polyester-Vinylesther, Polyurethan oder Phenolbasis oder aus Thermoplasten, vorzugsweise aus Polyamid, Polypropylen oder Polyethylen eingebettet. Das Kernmaterial besteht aus Schäumen oder ist wabenförmig, z. B. aus Papier, gebildet.
An dem Rahmen 2 sind Wandelemente 7, 7a, 8, 9; 7, 8, 9, 11, 11a festgelegt, die von einem Deckenelement 10 abgedeckt sind. Die Wandelemente und das Deckenelement sind an ihren Rändern miteinander verbunden und bilden einen Aufnahmeraum 12 für Frachtgut. Mindestens eines der Wandelemente kann in seiner Außenkontur dem Innenwandverlauf im Laderaum eines Flugzeugs angepasst sein. Dabei kann einer der vier Wandbereiche durch einen Vorhang, eine Jalousie oder eine Tür verschließbar sein.
Zur Erleichterung des Be- und Entladens kann es von Bedeutung sein, den Frachtträger gabelstaplerfähig auszubilden.
Die Wandelemente 7, 7a, 8, 9; 7, 8, 9, 11, 11a und das Deckenelement 10 sind miteinander fest oder lösbar verbunden. Für eine feste, bleibende Verbindung eignet sich insbesondere ein Vernieten oder Verkleben.
Die Wandelemente 7, 7a, 8, 9; 7, 8, 9, 11, 11a und die Bodenplatte 1, die jeweils auch mehrteilig ausgebildet sein kann, und der Rahmen 1 sind miteinander fest oder lösbar verbunden. Für eine feste, bleibende Verbindung eignet sich auch hier insbesondere ein Vernieten oder Verkleben.

1: Bodenplatte
2: Rahmen
3: Kernmaterial
4: Deckschicht
5: Deckschicht
6: Sicherungselement
7: Wandelement
7a: Wandelement
8: Wandelement
9a: Wandelement
10: Deckenelement
11: Wandelement
11a: Balkon

Claims

Frachtträger, insbesondere Luftfrachtträger, mit einer Bodenplatte (1) und damit verbindbaren Sicherungselementen zur gesicherten Platzierung der Fracht, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (1) eine ein oder mehrteilig ausgebildete Sandwichkonstruktion ist mit einem Deckschicht-Laminat (4), einem integrierten Rahmen (2) mit einer umhüllenden Deckschicht (5) aus Verbundwerkstoff und einem stützenden Kernmaterial (3).
Frachtträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckschicht-Laminat (4, 5) unter Verwendung von Fasern oder Faserkombinationen gebildet ist.
Frachtträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckschicht-Laminat (4, 5) Kohle- und/oder Aramid- und/oder Glas- und/oder Polyester- und/oder Polyethylenfasern aufweist.
Frachtträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern oder Faserkombinationen in ein Matrix-System auf Epoxi-, Polyester-, Vinylester-, Polyurethan- oder Phenol-Harzbasis oder aus Thermoplasten, vorzugsweise aus Polyamid, Polypropylen oder Polyethylen, eingebettet sind.
Frachtträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernmaterial (3) aus Schäumen oder aus Waben oder aus Röhrchen gebildet ist.
Frachtträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rahmen (2) Sicherungselemente (6) für die Festlegung von mindestens einem Überwurfnetz vorgesehen sind.
Frachtträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rahmen (2) Wandelemente (7, 7a, 8, 9; 7, 8, 9, 11, 11a) festgelegt sind, die von einem Deckenelement (10) abgedeckt sind, und dass die Wandelemente (7, 7a, 8, 9; 7, 8, 9, 11, 11a) und das Deckenelement (10) an ihren Rändern miteinander verbunden sind und einen Aufnahmeraum (12) für Frachtgut bilden.
Frachtträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Wandelemente (7, 7a, 8, 9; 7, 8, 9, 11, 11a) im Laderaum eines Flugzeuges frei positionierbar ist.
Frachtträger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Wandelemente (7, 8, 9, 11, 11a) in seiner Außenkontur balkonartig ausgebildet und damit dem Innenwandverlauf im Laderaum eines Flugzeuges angepasst ist.
Frachtträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der vier Wandbereiche durch einen Vorhang schließbar ist.
Frachtträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der vier Wandbereiche durch eine Jalousie schließbar ist.
Frachtträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der vier Wandbereiche als Tür ausgebildet ist.
Frachtträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er gabelstaplerfähig ist.
Frachtträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandelemente (7, 7a, 8, 9; 7, 8, 9, 11, 11a) und das Deckenelement (10) an ihren Rändern miteinander lösbar verbunden sind.
Frachtträger nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandelemente (7, 7a, 8, 9; 7, 8, 9, 11, 11a) und das Deckenelement (10) an ihren Rändern miteinander vernietet oder verklebt sind.
Frachtträger nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandelemente (7, 7a, 8, 9; 7, 8, 9, 11, 11a) und das Deckenelement aus einem Deckschichtlaminat unter Verwendung von Fasern oder Faserkombinationen gebildet sind.
Frachtträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandelemente (7, 7a, 8, 9; 7, 8, 9, 11, 11a) und der Rahmen (2) miteinander lösbar verbunden sind.
Frachtträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandelemente (7, 7a, 8, 9; 7, 8, 9, 11, 11a) und der Rahmen (2) miteinander vernietet oder verklebt sind.