DE3108888C2

DE3108888C2 - Für den Fahrzeugtransport bestimmter Behälter, insbesondere aus Kunststoff, zur Aufnahme von Fahrzeugbatterien, Fahrzeugaggregaten oder sonstiger Güter

Info

Publication number: DE3108888C2
Application number: DE3108888A
Authority: DE
Inventors: Herbert 3512 Reinhardshagen Tönnies
Original assignee: Wegu Gummi und Kunststoffwerke Walter Draebing KG
Current assignee: Wegu Gummi und Kunststoffwerke Walter Draebing KG
Priority date: 1981-03-09
Filing date: 1981-03-09
Publication date: 1983-09-01
Also published as: DE3108888A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen für den Fahrzeugtransport bestimmten Behälter, insbesondere aus Kunststoff, zur Aufnahme von Fahrzeugbatterien usw., der so ausgebildet ist, daß das zu transportierende Gut zwischen, auf dem Behälterboden sitzenden, federelastischen Auflagern und federelastischen Gegenlagern gehalten ist, welche sich auf der Gutoberseite abstützen, wobei das zu transportierende Gut mittels einer am Behälter verankerten Spannvorrichtung gehalten wird.

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen für den Fahrzeugtransport bestimmten Behälter, insbesondere aus Kunststoff, zur Aufnahme von Fahrzeugbatterien, Fahrzeugaggregaten oder sonstiger Güter, mit einem kastenförmigen Unterteil, wobei das zu transportierende Gut jeweils an seiner Unter- und Oberseite zwischen federelastischen, auf Druck beanspruchten Auflagern bzw. Gegenlagern aus elastomerem Material unter Aufbringung einer Vorspannung eingespannt ist

Ein derartiger Behälter ist für den Batterietransport so aus der AT-PS 1 91 756 bekannt Die Batterie wird in einem Behälter, der einen seitlichen Deckel aufweist auf ihrer Unterseite und an den Seiten durch Schaumgummieinlagen abgestützt Ferner ist zwischen der oberen Behälterwand und dem Oberteil der Batterie ein brtitgequetschtes Schlauchstück aus Gummi od. dgl. eingeklemmt. Auf diese Weise ist die Batterie allseits elastisch abgestützt und kann ihre Lage nicht verändern. Dabei ist nachteilig, daß durch das Einklemmen der breitgequetschten Schlauchstücke aus Gummi eine Vorspannung nur ir, sehr begrenzter Weise aufgebracht werden kann. Außerdem ist es zur Abstützung der Batterie in den drei Raumrichtungen erforderlich, an allen sechs Seiten der Batterie Auflager bzw. Gegenlager vorzusehen. Infolge der geringen Vorspannung erscheint es nicht möglich, daß die Batterie bei den vorkommenden Stoßen und Belastungen ausreichend geschützt untergebracht ist.

Aus der DE-PS 9 30 731 ist eine Befestigungsvorrichtung für Batterien und andere Geräte auf Ackerschleppern bekannt die über den gesamten vorkommenden Drehzahlbereich gleichermaßen gut wirken solL Die Batterie wird auch hier auf einer aus Schaumgummi bestehenden Unterlagsplatte aufgesetzt die eine geringere Eigenfrequenz hat als es der niedrigsten im Betrieb auftretenden Motordrehzahl entspricht Über ein Rahmensiück, welches auf der Oberseite der Batterie aufsitzt und Zugfedern ist die Batterie gfcgen die elastische Unterlage verspannt Außerdem sind mit Abstand von entsprechenden Gegenanschlägen angeordnete Gummipuffer in den beiden anderen Raumrichtungen vorgesehen, die bei größeren Ausschlägen als Anschläge wirken. Damit wird eine Lagerung mit sehr niedriger Eigenschwingungszahl vorgeschlagen, so daß dynamische Kräfte in ihrer Wirkung auf die Batterie möglichst klein bleiben. Auch bei dieser Vorrichtung sind Auflager bzw. Anschläge in allen drei Raumrichtungen vorgesehen. Das Rahmenstück sitzt hier direkt auf der Oberseite der Batterie auf, während die Zugfedern mit dem Bodenblech verbunden sind.

Aus der US-PS 17 91 815 ist es bekannt Fahrzeugbatterien mit ihrem Unterteil auf Gummiklötzen zu lagern, die zentral durchbrochen sind, um hier eine Schraube hindurchzuführen und das Unterteil bzw. die Batterie über solche Schrauben mit dem tragenden Fahrwerk zu verbinden. Hierdurch besteht eine direkte mechanische Verbindung zwischen dem Fahrwerk und der Batterie.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen für den Fahrzeugtransport bestimmten Behälter der eingangs genannten Art zu schaffen, in welchem das darin untergebrachte Gut in einfacher Weise vor im Fahrzeug auftretenden Schwingungen und Erschütterungen, die zu einer Beschädigung des Gutes oder der Aggregate, zumindest aber zu einer Beeinträchtigung der Lebensdauer dieser Teile führen, derart geschützt ist. daß damit eine etwaige Verlagerung des im Behälter enthaltenen Gutes nach der Seite hin elastisch gedämpft ist.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Auflager und Gegenlager aus im wesentlichen zylindrischen Hohlfedern bestehen, daß am Behälterboden Fassungen, Vertiefungen, Rippen od. dgl. zur Aufnahme der Auflager vorgesehen sind und daß die Vorspannung so bemessen ist daß sie bei Schwingungen im Bereich der Normalamplitude erhalten bleibt Die Erfindung benutzt damit nur noch Auflager und Gegenlager, die in einer der Raumrirhtungen vorgesehen sind und mit der Unter- und Oberseite in Wirkverbindung stehen, um eine Lagerung und Sicherung des Gutes in allen drei Raumrichtungen zu erzielen. Hierzu sind zumindest am Sehälterboden die Fassungen für die Hohlfedern vorgesehen, so daß damit auch die beiden anderen Raumrichtungen abgedeckt sind. Wesentlich ist, daß die Vorspannung, mit der die Auflager und Gegenlager auf das zu schützende Gut drücken, bei Schwingungen im Bereich der Normalamplitude nicht abgebaut wird. Damit ist das Gut auch bei solchen Schwingungen vorgespannt gehalten, während eine durchgehende starre Verbindung zwischen Fahrzeugaufbau und zu schützendem Gut vermieden wird.

Die Gegenlager können auf der Innenseite eines Deckels angeordnet sein, wobei zwischen Behälterboden und Deckel Spannelemente zum Aufbringen der Vorspannung vorgesehen sind. Diese Spannelemente gestatten es, eine erhebliche Vorspannung aufzubringen, um damit die Kennlinie der federnden Einspannung

aus Auflager und Gegenlager in einem solchen Bereich zu benutzen, der für den angestrebten Zweck besonders geeignet ist Andererseits können die Gegenlager aber auch an einer sich über das zu transportierende Gut hinwegerstreckenden Brücke sitzen, wobei dann Spannelemente zwischen der Brücke und dem Behälterboden eingeschaltet sind.

Jeweils mehrere Auflager können an einer gemeinsamen Trägerplatte für das zu transportierende Gut sitzen, so daß eine gleichmäßigere Auflagerung der Batterie bzw. des sonstigen geschützten Gutes erzielt wird.

Der Erfindungsgegenstand läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu. Einige davon sind in der Zeichnung wiedergegeben, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen am Fahrzeugrahmen befestigten Behälter zur Aufnahme von Fahrzeugbatterien,

Fig.2 den Schnitt nach den Linien A-A gemäß Fig.!,

F i g. 3 den Schnitt nach den Linien B-B gemäß F i g. 1,

F i g. 4 eine andere Ausführungsform des Behälters im Schnitt,

F i g. 5 bis 8 Teilausschnitte aus F i g. 2 ii> vergrößertem Maßstab,

Fig.9 und 10 ein Spannschloß für den Behälter in Frontansicht und im Schnitt,

Fig. 11 und 12 Schnittdarstellungen von Lagerpunkten des Behälters im Fahrzeugrahmen und

F i g. 13 bis 15 Federdiagramme.

Der in Fahrzeugen der beliebigsten Art einzubauende Transportbehälter ist für alle Arten von Stückgütern, Aggregaten und sonstige Teile, insbesondere aber zur Aufnahme der Fahrzeugbatterien, bestimmt Er besteht im wesentlichen aus einem Unterteil 1, auf welchem passend ein den Innenraum des Behälters ergänzendes Oberteil als Deckel 2 aufgesetzt ist

Bei der Ausführungsform des Behälters gemäß F i g. 2 verläuft der Stoß zwischen Unterteil 1 und Deckel 2 parallel zur Bodenfläche. Bei der Ausführungsform des Behälters nach Fig.4 ist die Stoßkante zwischen Unterteil 1 und Deckel 2 schräg nach einer Seite zum Boden hin geneigt, was die Beschickung bzw. Entleerung des Behälters erleichtert

Die Befestigung des Behälters 1, 2 erfolgt am Fahrgestell bzw. Fahrzeugrahmen vermittels Konsolen 7, die den Behälter an zwei gegenüberliegenden Seiten unterfassen und in der später noch zu beschreibenden Weise mit dem Behälterboden verbunden sind.

Der in den Figuren gezeigte Behälter 1, 2 ist so beispielsweise mr Aufnahme zweier Fahrzeugbatterien 8 eingerichtet.

Für die Abstützung der Batterien 8 sind entsprechend ausgebildete Tragplatten 3 vorgesehen, die sich auf ihrer Unterseite mittels elastischer Auflager 6 in am Boden des Behälterunterteiles 1 vorgesehenen Fassungen 9 einpassen. Dementsprechend sind auf der Innenseite des Deckels 2 Gegenlager 4 vorgesehen, die beim Schließen des Deckels mittels elastischer Federelemente 10 auf die Batterien drücken. Schließlich ist zwischen Untereil 1 und Deckel 2 eine rundherumlaufende elastische Beilage 5 vorgesehen, durch die der Behälterinnenraum nach außen abgedichtet wird und eine elastische Verbindung zwischen den beiden Behälterteilen 1 und 2 gewährleistet ist.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, sind in den Wandungen der Schalterteile Rippen, Einprägungen oder ähnliches vorgesehen, um die Behälterwände zu versteifea Dabei kann der Behälter aus Kunststoff, Metallguß, Blech od. dgL bestehen.

Mit besonderem Vorteil besteht der Behälter aber aus Kunststoff, um eine gewisse Verwindungsweichheit zwecks Vermeidung von Schwingungsbrüchen infolge der am Fahrzeugrahmen auftretenden Verwindungen zu erreichea Andererseits werden durch die Rippen und sonstigen Verformungen der Behälterwände die?» soweit versteift, daß die Behälterteile zum elastischen Einspannen des Behälterinhaltes zwischen ihnen geeignet sind.

Unterteil 1 und Deckel 2 werden mittels geeigneter Spannvorrichtungen elastisch miteinander verbunden, wobei die Teile 6, 10, 5 bzw. 3 und 4 derart bemessen sind, daß die im Behälter untergebrachten Batterien 8 im geschlossenen Behälter elastisch federnd eingespannt gehalten und nach allen drei Bewegungsrichtungen hin gesichert sind.

Während bei der Ausführungsform des Behälters gemäß Fig.2 der Deckel zum federnden Einspannen des Beliälterinhaltes benutzt wird, erfolgt diese Halterung in der Ausführungsfonu des Behälters gemäß Fig.4 vermittels einer Brücke 11, tie sich über die beiden Batterien 8 hinwegerstreckt und sich mittels der elastischen Federelemente 10 auf deren OSerseite auflegt Mittels einer im Behälterboden verankerten Spannschraube 12 mit Nachstellmutter 13 wird die Brücke 11 auf die Batterien 8 gepreßt so daß hier eine elastisch federnde Verbindung zwischen Behälterinbalt und Behälterboden gegeben ist Dsr Deckel 2 bildet in diesem Fall nur eine Abdeckung für den Behälterunterteil 1.

In den Behälterwandungen können schließlich noch Bohrungen 14 o. ä. Durchbrüche vorgesehen sein, um beispielsweise Batteriezuleitungen o. ä. von außen her in das Behälterinnere hereinzubringen, wobei zweckmäßig auch hierbei wieder elastische Dichtungen vorzusehen sind. Schließlich kann auch ein Teilstück 15 der Behälterwand entfernbar sein, wie es F i g. 2 erkennen läßt und vorteilhaft ist um das Beschicken des Behälters zu erleichtern. Darüber hinaus können schließlich elastische Federelemente 16 am Umfangsrand der den Benälterinhalt tragenden Platten 3 vorgesehen sein, so daß damit auch horizontale Stöße oder Schwingungen aufgefangen werden können. Die Federe'ämente 16 stützen sich dabei an den Umfa"gswänden der Behälterteile ab.

In den F i g. 5 bis 8 sind schließlich Einzelheiten der Behälterkonstruktion im vergrößerten Maßstab wiedergegeben, wobei F i g. 5 die Konstruktion und Anordnung der Federelemente 10 im Bereich des Umkreises a in F i g. 2 zeigt und F i g. 6 die Anordnung im Umkreis b, F i g. 7 und 8 die Anordnung im Umkreis c

Gemäß F i g. 5 ist dei auf seiner Oberseite mit Rippen 17 versehene Deckel 2 durch Innenrippen 18 versteift. Die Gegenlager 4 für die elastischen Federelemente 10, die durch Gummikörper gebildet sind, sitzen an einem im Deckel 2 gelagerten Zapfen 19 und sind damit entsprechend den Abmessungen des zu transportierenden Gutes umstellbar, wie es durch die gestrichelte Darstellung angegeben ist.

Gemäß F i g. 6 sitzen die aus Gummi oder elastischem Kunststoff gebildeten Auflager 6 an der Unterseite der Tragplatten 3, wobei im Boden des Behälterunterteils 1 nebeneinander Fassungen 9 bzw. 9' vorgesehen sind, in die je nach den gegfbenen Verhältnissen die Auflager 6 einsetzbar sind.

Die F i g. 6a bis 6c zeigen verschiedene Ausbildung-

formen von Gummihohlkörpern 6a, 6b und 6c als Auflager. Dabei kann auch die gesamte Platte 3 aus dem gleichen Material wie die Auflager gebildet sein.

In den F i g. 7 und 8 sind verschiedene Ausführungsformen der Beilage S gezeigt, die zwischen Deckel 2 und Behälterunterteil 1 eingeschaltet ist. Vorzugsweise ist die Beilage 5 aus elastischem Material bestehend, in Form eines im Querschnitt U-förmigen Profilstranges über den Oberrand des Behälterunterteiles 1 hinweggezogen. Entsprechend ist der Unterrand des Behälterdekkels 2 nach außen vorspringend ausgebildet.

Um die in dem Behälter untergebrachten Batterien 8 oder sonstige im Behälter untergebrachte Aggregate elastisch federn eingespannt festzuhalten, sind zwischen Behälterunterteil 1 und Behälterdeckel 2 mehrere Einspannvorrichtungen vorgesehen, wie sie in den Fig.9 und 10 in Draufsicht und im Schnitt dargestellt sind.

Dicht am Unterrand des Behälterdeckels 2 lagert auf einem Drehzapfen 20 eine mittels eines Handhebels 21 verstellbare Scheibe 22 -nit einem Zapfen 23, über welchen ein Haken 24 hinwegfaßt, der drehbar in einer Lagerung 25 am Oberrand des Behälterunterteils 1 gehalten ist. Die Scheibe 22 paßt sich dabei in eine Ausdrehung in einer Verdickung des Deckelrandes 26 ein. Durch Umlegen des Handhebels 21 in die eine oder andere Stellung lassen sich Behälterunterteil t und Deckel 2 voneinander lösen oder derart fest aufeinanderpressen, daß die im Behälterinneren untergebrachten Teile in ihrer elastischen Lagerung festgehalten werden.

Eine weitere Verbesserung läßt sich, wie F i g. 11 zeigt, noch dadurch erreichen, daß die Verbindung des Behälterunterteils 1 mit den den Behälter tragenden Konsolen 7 über Gummihohlkörper 27 und 28 erfolgt, die beiderseits der Konsole 7 vorgesehen und mittels einer Spannschraube 29 mit dem Boden des Behälterunterteils 1 fest verbunden sind, je nach Einstellung der Spannschraube 29 läßt sich die Härte der Federung regulieren.

Die Anordnung kann auch so getroffen sein, wie Fig. 12 zeigt, wobei zwischen die elastisch miteinander zu verbindenden Teile, aus elastischem Material bestehend, Paßkörper 30 und 31 eingeschaltet sind, die sich ineinanderführen und mittels Haltezapfen 32 in entsprechende Bohrungen 33 der miteinander zu verbindenden Teile eingedrückt sind.

Bei der beschriebenen Anordnung wird das zu transportierende Gut zwischen zwei Federsystemen eingespannt Der bei Überbeanspruchung einer Stahlfeder übliche metallische Anschlag infolge des üblichen, linearen Federverhaltens solcher Elemente wird durch progressiv-wirkende Gummifedern ersetzt, mit denen es möglich ist, auch die Form der Federkennung so zu beeinflussen, daß die für die Funktion der Lagerung optimale Kennlinie erreicht wird.

Bei den zum Einsatz kommenden Federelementen nach Fig.6—6c lassen sich durch die Ausnützung der spezifischen Außen- und Innenkontur Kennlinien entsprechend Fig. 13 und 14 erreichen, die eine Annäherung an eine e-Funktion (Kennlinie E2) oder auch an ein gemischt degressiv-progressives Federverhalten (Kennlinie £3) ermöglichen. Zur Verdeutlichung soll hier auf die Fi g. 14 hingewiesen werden, in der mit der Kennlinie Ei eine lineare Schraubenfeder dargestellt wird, die den Max.-Federweg 51 zeigt Die Kennlinie El zeigt die Annäherung an eine e-Funktion. Mit der Kennlinie E3 wird das gemischt degressiv-progressive Federverhalten gezeigt. Neben den nachgesuchten Eigenschaften der Schwingungs-Isolierung spielt infolge der erwähnten oft hohen Beschleunigungs-Kräfte im Fahrzeugbau die kinetische Energieaufnahme der eingesetzten Federelemente eine wesentliche Rolle. Bei der erwähnten Form gemäß Fig.6a—6c ist eine außerordentlich hohe Verformung solcher Elemente im ίο Hinblick auf die angestrebte kinetische Energieaufnahme möglich.

Die Progressivität wird jedoch weiterhin durch die umgebenden Fassungen 9 beeinflußt. Bei zunehmender Einfederung des Elementes erweitert sich der Durchmesser Di, das Element legt sich teilweise gegen die umgebende Fassung mit dem Innendurchmesser D3 an. Dieser angestrebten Gesamt-Konstruktion kommt besondere Bedeutung im Hinblick auf die Aufnahme horizontal wirkender Kräfte zu. Die schwingende, in Horizontal-Richtung angeregte Masse stützt sich ab und erhält somit ebenfalls eine progressive Funktion mit der Möglichkeit der Aufnahme hoher Kräfte.

Die Fig. 13 zeigt die Funktion der besonderen elastischen Lagerung dieses Systems: Der Koordinaten- :5 Null-Punkt des Systems zweier gleich ausgebildeter Elemente nach Fig.6 liegt an sich bei SO. Die im Sinnbild Fig. 15 dargestellte schwingende Masse m gelang» durch das Eigengewicht in die Lage 51. Um diesen Punkt S1 bewegen sich die Normal-Amplituden der Schwingungen bis zur Einfederung 52 bzw. zur Ausfederung 54. Diese Bewegung ist als Normal-Amplitude A gekennzeichnet. In diesem annähernd linearen Bereich der Kennung folgt die schwingende Masse m den Gesetzen einer harmonischen Schwingung. Bei sehr hohen auftretenden Beschleunigungen, die ein Mehrfaches der Erdbeschleunigung betragen können, werden diese Kräfte im Bereich bis zum Max.-Federweg S3 bzw. 55 aufgenommen. Die eigentlichen Federn mit den Federwerten Cl bzw. C2 sind durch die Einspannung •Ό zwischen Behälterunterteil 1 und Deckel 2 vorgespannt. Diese Vorspannung einer Feder ist so bemessen, daß sie erst nach Erreichung des Weges 52 aufgehoben wird. Auch bei einer evtl. hier noch degressiv verlaufenden Kennung nach Aufheben der Vorspannung bleibt das ■»5 System durch die Progressivität im Bereich 52 bis S3 voll funktionsfähig.

Bei gleicher Außenkontur der Elemente nach der F i g. 6 ist in den genormten Werkzeugen zur Herstellung der Tragplatten 3 durch entsprechende Kerne in so der Form die unterschiedliche Ausbildung des Hohlraumes zur Erreichung einer bestimmten Federf' nktion möglich. Eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung der Kennlinien liegt in der Verwendung von Elastomer-Werkstoffen mit unterschiedlichem Elastizitäts-Modul für die jeweiligen Federelemente. Hierzu gehört auch bei Kennlinien Gestaltung der Teile 1 und 2 die Größe der Kontur der Fassung 9 mit dem Durchmesser D 3. Als weiterer Punkt zur Möglichkeit der Variation in Anlehnung an die auftretenden Gewichte des elastisch zu lagernden Gutes und der zu erreichenden optimalen Schwingungs-Isolierung ist auch die Zahl der Federkörper an den Platten 3 von Bedeutung. Anstelle der hier (Fig. 1—3) zum Beispiel angebrachten Federkörper kann die Federweichheit durch Verwendung von nur vier bzw. sechs Federkörpern erheblich beeinflußt werden.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Für den Fahrzeugtransport bestimmter Behälter, insbesondere aus Kunststoff, zur Aufnahme von Fahrzeugbatterie!!, Fahrzeugaggregaten oder sonstiger Güter, mit einem kastenförmigen Unterteil, wobei das zu transportierende Gut jeweils an seiner Unter- und Oberseite zwischen federelastischen, auf Druck beanspruchten Auflagern bzw. Gegenlagern aus elastomerem Material unter Aufbringung einer Vorspannung eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager (6) und Gegenlager (4) aus im wesentlichen zylindrischen Hohlfedern (6a bis 6c) bestehen, daß am Boden des Behälterunterteils (1) Fassungen (9), Vertiefungen, Rippen od. dgl. zur Aufnahme der Auflager (6) vorgesehen sind, und daß die Vorspannung so bemessen ist, daß sie bei Schwingungen im Bereich der Normalamplitude (A) erhalten bleibt.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenlager (4) auf der Innenseite eines Deckels (2) angeordnet sind und zwischen Behälterunterteil (1) und Deckel (2) Spannelemente (21 —26) zum Aufbringen der Vorspannung vorgesehen sind.

3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Gegenlager (4) an einer sich über das zu transportierende Gut hinweg erstreckenden Brücke (11) sitzen und Spannelemente (12, 13) zwischen Brücke (11) und Behälterunterteil (1) eingeschaltet sind.

4. Behälter nach einem d°r Ansprüche ! bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere Auflager (6) an einer gemeinsam en Tragplatte (3) für das zu transportierende Gut sitzen.