DE4331836C2 - Bodenplatte für Luftfrachtcontainer oder -paletten - Google Patents
Bodenplatte für Luftfrachtcontainer oder -palettenInfo
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- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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- B65D88/00—Large containers
- B65D88/02—Large containers rigid
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bodenplatte für
Luftfrachtcontainer oder -paletten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die herkömmlichen Luftfrachtcontainer bestehen im allgemeinen
aus einem Boden mit einer Bodenplatte in einem Profilrahmen
sowie einer auf dem Boden befestigten Haube zum Schutz des
Transportgutes.
Für in Behälter verpacktes oder robusteres Transportgut kann
auch nur eine Palette, also eine Bodenplatte mit
Profilrahmen, verwendet, also auf eine solche Haube
verzichtet werden.
Die Bodenplatten der herkömmlichen Luftfrachtcontainer und
-paletten bestehen im allgemeinen aus einer massiven, mehrere
Millimeter dicken Aluminiumplatte, die zu einem entsprechend
hohen Leergewicht führt. Da die Luftfrachtkosten vom Gewicht
abhängen, ist man dazu übergegangen, die Aluminiumplatte
durch leichtere Platten aus Verbundwerkstoffen zu ersetzen.
So ist es aus EP 0 520 745 A1 bekannt, für die Bodenplatte
einen Verbundwerkstoff aus einer Phenolharz-Kernschicht
zwischen zwei dünnen Aluminiumschichten zu verwenden.
Nach DE
41 13 301 A1 wird eine Sandwich-Struktur aus einer PVC- oder
Epoxidschaum-Kernschicht, die von einem CFK-Mantel umhüllt
ist, als Bodenplatte eingesetzt.
Die Ladesysteme für Luftfrachtcontainer und -paletten werden
im allgemeinen durch Rollenbahnen gebildet, die neben den
nicht angetriebenen Auflagerollen Antriebsrollen besitzen,
die mit zunehmender Kraft nach oben gedrückt werden, bis sich
der Container bzw. die Palette bewegt. Häufig sind dabei
mehrere Rollenbahnen nebeneinander angeordnet. Die
Auflagerollen sind in Profilschienen gelagert. Zwischen
Oberkante Profilschiene und Oberkante Auflagerolle ist eine
lichte Höhe von etwa 3 mm vorhanden.
Das bekannte Ladesystem setzt somit voraus, daß die
Antriebsrollen der Rollenbahn einen ausreichend hohen Druck
auf den Boden ausüben können. Dies ist jedoch nur möglich,
wenn die Bodenplatte nicht nachgibt, sondern eine hohe
Steifigkeit und Druckfestigkeit besitzt. Die Steifigkeit der
Bodenplatten der bekannten Luftfrachtcontainer und -paletten,
und zwar sowohl die aus Aluminiumblech wie die aus
Verbundwerkstoff, läßt jedoch häufig zu wünschen übrig. D. h.
die Bodenplatte wölbt sich häufig so stark nach innen, daß
die Antriebsrolle bis zum Anschlag ausgelenkt wird und
durchdreht. Bei Sandwichaufbauten ist die Druckfestigkeit so
gering, daß durch die Antriebsrolle die Struktur der
Bodenplatte zusammengedrückt wird. Es wird daher eine
ausreichende Druckfestigkeit nur mit Konstruktionen erreicht,
welche ein extrem hohes Flächengewicht aufweisen.
Durch die Antriebsrolle ist die Bodenplatte auf der
Rollenbahn einer entsprechend großen Zugkraft in
Transportrichtung ausgesetzt. Der Aluminiumboden wird dadurch
gedehnt und mit der Zeit ausgewalkt. Durch dieses Auswalken
wird die Steifigkeit wesentlich herabgesetzt. Bei schweren
Lasten hat dies zur Folge, daß sich der Boden nach unten
durchwölbt und damit auf den Profilschienen schleift, die
zwischen den Rollenbahnen angeordnet sind. Dies kann zu einer
Beschädigung oder gar Zerstörung des Containerbodens und des
Ladesystems führen. Bei dem bekannten Container aus
Verbundwerkstoff hat diese Zugkraft mit der Zeit eine
Delamination zur Folge.
In der GB-PS 1 570 734 und EP 0 069 401 B1 werden flächige
Materialien aus einer gewellten Blechbahn beschrieben, die
längs des Wellenkamms auf jeder Seite mit einer planen
Blechbahn verklebt ist. Das Material ist für
Wärmeaustauscher, im Automobilbau und für Lüftungs- und
Klimaanlagen einsetzbar.
Aus GB-2255069 ist bereits eine Bodenplatte nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Die gewellte Schicht
und die damit verklebten planen Schichten bestehen dabei
aus einem Glasfasergewebe, und die Füllung der Kanäle
zwischen den Schichten aus einem geschlossenzelligen
Schaumstoff, wie Polyurethanschaumstoff.
Aus der DE-OS 36 19 306 geht ein Solarzellenmodul hervor,
dessen Träger aus doppelseitig abgedecktem Wellaluminium
besteht, das gegenüber GFK-Laminaten eine um ein Vielfaches
höhere Strapazierfähigkeit und Stabilität besitzen soll.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bodenplatte für
Luftfrachtcontainer und -paletten bereitzustellen, die bei
geringem Flächengewicht eine hohe Druckfestigkeit,
Steifigkeit und Lebensdauer besitzen.
Dies wird erfindungsgemäß mit der im Anspruch 1
gekennzeichneten Bodenplatte erreicht. In den
Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung wiedergegeben.
Die erfindungsgemäße Bodenplatte besitzt eine
außerordentlich hohe Druckfestigkeit bei relativ geringem
Gewicht. Die planen Deckschichten besitzen eine
ausreichende Festigkeit.
Die für die erfindungsgemäße Bodenplatte verwendete
Leichtbauplatte aus gewelltem Blech und den beiden planen
Blechen auf beiden Seiten des gewellten Blechs kann
entsprechend der EP 0 069 401 B1 hergestellt sein.
Dabei wird eine Leichtbauplatte mit nur einem gewölbten
Blech, das auf beiden Seiten mit planen Blechen versehen
ist, bevorzugt. Es ist jedoch auch möglich, zwei oder mehr
gewellte Bleche unter Zwischenschaltung eines planen Blechs
und mit planen Blechen an den Außenseiten einzusetzen. Als
Blech wird Aluminiumblech bevorzugt. Unter "Aluminium" ist
dabei im vorliegenden Zusammenhang nicht nur reines
Aluminiummetall zu verstehen, sondern auch
Aluminiumlegierungen. Materialien wie Titan und Stahl sind
ebenfalls einsetzbar.
Die Kanäle oder Hohlräume zwischen dem gewellten Blech und
dem einen bzw. anderen planen Blech sind bei der
erfindungsgemäßen Bodenplatte mit einem Gemisch aus
Kunststoff und Hohlkügelchen kleinen Durchmessers (Mikroballons) gefüllt.
Dazu kann der Kunststoff in flüssiger oder pastöser Form im
Gemisch mit den Hohlkügelchen in diese Hohlräume oder Kanäle
eingefüllt oder ggf. unter Druck eingepreßt werden. Als
flüssiger oder pastöser Kunststoff kann beispielsweise ein
Duroplast eingesetzt werden, der nach dem Einfüllen
aushärtet. Der Duroplast kann z. B. ein Epoxidharz oder ein
Polyurethan sein.
Um eine ausreichende Gewichtsreduktion zu erreichen, beträgt
der Anteil der Hohlkügelchen in dem Gemisch vorzugsweise mehr
als 30 Volumen-%, insbesondere mehr als 50 Volumen-%.
Als Hohlkügelchen können Glas- oder Kunststoffhohlkügelchen
eingesetzt werden.
Der mittlere Außendurchmesser der Hohlkügelchen liegt
im allgemeinen unter 200 µm. Beispielsweise haben sich
handelsübliche Glashohlkügelchen mit einem mittleren
Außendurchmesser von etwa 70 µm als geeignet erwiesen.
Die Leichtbauplatte kann eine Dicke von beispielsweise 3 bis
8 mm besitzen.
Da es weniger großen Beanspruchungen ausgesetzt ist, kann das
plane Blech an der Oberseite der Bodenplatte eine geringere
Dicke und Festigkeit besitzen als das plane Blech an der
Unterseite der Bodenplatte. Das gewellte Blech dient in
erster Linie als Abstandshalter zur Bildung der Kanäle und
Hohlräume, die den mit Hohlkügelchen versetzten Kunststoff
aufnehmen. Demgemäß kann das gewellte Blech eine wesentlich
geringere Dicke als die beiden planen Bleche besitzen.
Beispielsweise kann bei Verwendung von Aluminiumblech das
gewellte Aluminiumblech 0,1 bis 0,5 mm dick sein, während das
obere plane Aiuminiumblech eine Dicke von 0,2 bis 1 mm und
das untere plane Aluminiumblech eine Dicke von 0,5 bis 2 mm
besitzen kann.
Das nachstehende Beispiel dient der weiteren Erläuterung der
Erfindung.
Es wurde die Druckfestigkeit senkrecht zur Ebene folgender
drei Leichtbauplatten bestimmt.
- (1) Eine Leichtbauplatte mit einer Gesamtstärke von 5,2 mm aus einem gewellten Aluminiumblech mit einer Dicke von 0,2 mm, an der mit einem Heißschmelzkleber an den Wellenkämmen ein planes Aluminiumblech mit einer Dicke von 0,5 mm auf einer Seite und ein planes Aluminiumblech mit einer Dicke von 0,5 mm auf der anderen Seite befestigt ist.
- (2) Die Leichtplatte nach (1), gefüllt mit Polyurethan (PUR)- Schaum, und
- (3) Die Leichtbauplatte nach (1), gefüllt mit einem Epoxidharz, das vor dem Aushärten mit 50 Volumen-% Glashohlkügelchen mit einem mittleren Durchmesser von 70 µm gemischt worden ist.
Die Druckfestigkeit von (1) beträgt 2,5 MPa, die von (2) 11
MPa und die von (3) 52 MPa.
Obwohl das Gewicht der Leichtbauplatte (2) etwa dem der
erfindungsgemäßen Leichtbauplatte (3) entspricht, besitzt die
Leichtbauplatte (3) eine fast fünfmal höhere Druckfestigkeit.
Zugleich ist das Flächengewicht der erfindungsgemäßen
Leichtbauplatte (3) um ca. 20% geringer als das einer
herkömmlichen Bodenplatte aus massivem Aluminium mit einer
Schichtdicke von 2,7 mm.
Durch das Auffüllen der Hohlräume der Leichtbauplatte aus dem
gewellten Aluminiumblech zwischen den beiden planen
Aluminiumblechen läßt sich somit die Druckfestigkeit auf
Werte von über 50 MPa steigern. D. h. durch das Auffüllen der
Hohlräume mit einem preiswerten Kunststoff und preiswerten
Microballoons wird ein kostengünstiges Sandwichmaterial für
die Bodenplatte eines Luftfrachtcontainers oder -palette
hervorgebracht, welches zu einer deutlichen Verbesserung der
Belastbarkeit in den Bereichen großer Druckkräfte bei
geringem Flächengewicht führt.
Nachstehend ist eine Ausführungsform eines
Luftfrachtcontainerbodens an Hand der Zeichnung näher
erläutert, deren einzige Figur im Schnitt das Rahmenprofil
mit einem Randabschnitt der Bodenplatte des Containerbodens
zeigt.
Das einstückig ausgebildete Rahmenprofil 1 besteht aus einem
inneren und einem äußeren Hohlprofilabschnitt 2 und 3, die
durch die Zwischenwand 4 miteinander verbunden sind.
Der Hohlprofilabschnitt 2 weist einen nach oben gerichteten
Steg 5 auf, an dem die betreffende Seitenwand des nicht
dargestellten Containeraufbaus befestigt ist. Die untere Wand
6 des inneren Profilabschnitts 2 ist gegenüber der Unterseite
7 des äußeren Profilabschnitts 3 unter Bildung einer
Ausnehmung 8 nach oben versetzt, in der die Bodenplatte 9
beispielsweise mit einer nicht dargestellten Niet, Klebstoff
oder dgl. befestigt ist.
Der äußere Profilabschnitt 3 dient im allgemeinen zur
Befestigung des Containers am Flugzeugboden mit Klammern, die
an der Oberseite 10 angreifen.
Die Bodenplatte 9 besteht aus einem gewellten Aluminiumblech
11, an dessen Wellenkämmen unten und oben jeweils ein planes
Aluminiumblech 12 und 13 befestigt ist. Die Kanäle 14
zwischen dem gewellten Aluminiumblech 11 und den planen
Aluminiumblechen 12 und 13 sind mit einem Gemisch aus
Epoxidharz und Glashohlkügelchen gefüllt.
Der Abstand a des planen Aluminiumblechs 13 an der Oberseite
der Bodenplatte 9 von dem planen Aluminiumblech 12 an der
Unterseite beträgt beispielsweise 3 bis 6 mm. Der
gegenseitige Abstand b der Wellenkämme an einer Seite des
gewellten Aluminiumblechs 11 beträgt vorzugsweise das ein-
bis vierfache des gegenseitigen Abstands a der planen
Aluminiumbleche 12 und 13.
Claims (7)
1. Bodenplatte für Luftfrachtcontainer oder -paletten aus einer Leicht
bauplatte mit wenigstens einer gewellten Schicht, die unter Bildung von Kanälen
zwischen zwei planen Schichten angeordnet ist und einer Füllung der Kanäle
zwischen den Schichten aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß die ge
wellte Schicht (11) und die planen Schichten (12, 13) aus Blech bestehen und
die Füllung der Kanäle (14) durch ein Gemisch aus Kunststoff und Hohlkügel
chen kleinen Durchmessers (Mikroballons) gebildet wird.
2. Bodenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kunststoff ein Epoxidharz oder Polyurethan ist.
3. Bodenplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anteil der Hohlkügelchen in dem
Gemisch mehr als 30 Volumen-% beträgt.
4. Bodenplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkügelchen einen
mittleren Durchmesser von weniger als 200 µm aufweisen.
5. Bodenplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das plane Blech (13) der
Leichtbauplatte an der Oberseite der Bodenplatte (9) eine
geringere Dicke als das plane Blech (12) an der
Unterseite der Bodenplatte (9) aufweist.
6. Bodenplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das gewellte Blech (11) der
Leichtbauplatte eine geringere Dicke als die beiden
planen Bleche (12, 13) besitzt.
7. Bodenplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bleche (11, 12, 13) aus Aluminium-
Blech bestehen.
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Date | Code | Title | Description |
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Owner name: DAIMLER-BENZ AEROSPACE AKTIENGESELLSCHAFT, 80804 M |
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D2 | Grant after examination | ||
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |