Zwischenrahmen “thinking out of the box”

Wie man unschwer erkennt bin ich hier neu, und komme etwas aus einer anderen Ecke.

Vorne weg ich möchte keine Glaubenskriege,schlafende Hunde oder den Eindruck des besser Wissers erwecken. Da ich auf Feld 1 stehe und mir viele Beiträge und die Überlegungen  zur Thematik Zwischenrahmen/ Wohnboxen angeschaut habe, komme ich mit einigen Fragen daher.

Gewicht ist „fast“ alles!
Alles was in die Luft, beschleunigt, gebremst, oder einfach nur gehalten werden muss unterliegt ja bekanntlich den gegebenen Gesetzen. Warum baut man im Fahrzeugbau mit meist als sekundärer Prioritäten so massive schwere Konstruktionen? Nur weil es ein LKW ist.?
Ich komme aus der Fliegerei und denke mir das jetzt in umgekehrter Richtung. Es gibt kein Flugzeug mit einer massiven Unterkonstruktion wo Fahrwerk und Motoren angebaut sind und eine vermeintlich leichte Kabiene oben drauf haben. Gut ein LKW muss auch nicht fliegen ABER besteige einen Berg mit einem leichten und dann mit einem schweren Rucksack!
Gibt es Versuche oder Leute welche einen Leichtbau verwirklicht haben in Form einer monocoque Konstruktion?
Meine Ūberlegung ist eine Kabine mit integrierter Unterkonstruktion (Zwischenrahmen) und das auf einer als Basis als Federrahmen auf dem Fahrzeug ( 12m18) zu montieren. Natürlich unter der Berücksichtigung der von Steyer veröffentlichten Aufbaurichtlinien, welche ja erwähnt wenn der Aufbau steif genug ist kann er mit dem Fahrzeug ohne Zwischenrahmen verbunden werden.
Die Kunst dabei ist natürlich die Konstruktion so zu bauen das die Kabine gewisse Kräfte aufnehmen kann, so wie das beispielsweise bei Flugzeugen, Rennwagen, Boote, zu 100% der Fall ist.
Als Material erwäge ich Carbon und/oder Glasfaser, mit entsprechendem Kernmaterial und das so gut wie möglich unter Vakuum zu laminieren.
Die herkömmliche Bauweise mit den auf Stoss geklebten Boxen ist aus Sicht der Konstruktion ein no Go. Erinnern wir uns an das Lego spielen „ Bei den Ecken der Häuser immer schön über Kreuz“
Es ist mit Sicherheit ein ambitioniertes Unterfangen aber wie schon angekündigt möchte ich hier einige sicher bewährte Wege verlassen und das Ganze von einer anderen Seite angehen.Mal schauen wohin das führt.
Für einen freien offenen Meinungsaustausch freu ich mich und hoffe niemanden in irgend einer Form zu nahe gekommen zu sein.
Schöne Grüsse 
Patrick

 

Servus...
in meinen Augen ist das Gewicht bei einem LKW Fernreisemobil wichtig aber sollte nicht überbewertet werden. Je nach Ausstattung wiegen die Reisefertig ca. 8,5-10 Tonnen.
Haltbarkeit und dauerhafte Geländetauglichkeit des Zwischenrahmen ist dagegen wirklich wichtig...
Gebrochene Rahmen, ab vibrierte Anbauteile usw. sind dagegen keine Seltenheit.
Es gibt klassische GFK-Koffer und Fahrzeuge die sind schon viele 100.000km und über 20 Jahre unterwegs ohne Probleme...
Da stellt sich mir die Frage: wo der Zusatznutzen solcher Leichtbaufahrzeugen liegen soll?
Auf Island habe ich einen neuen Unimog mit einer Carbon Moncoque getroffen, der kam bei ca. 5-7fachen Anschaffungspreis nicht einen Meter weiter als ich mit meinem...
Kann und soll aber jeder machen wie er möchte.
Mir wäre der zusätzlichen Zeit und Geldaufwand einfach zu schade...

Ich glaube; Du hast den Sinn eines Zwischenrahmens nicht wirklich verstanden.
Wenn Du nur auf Straße fährst, kann das funktionieren. Bei Verschränkung geht die
Kraft in den Monocoque oder in den Rahmen des Fahrgestells. Brechen kann Beides.

Einen Koffer kann man in GFK mit Einlage und Stufenfalz bauen. Dann hast Du Dein
Lego.
Man muß nicht alles Neu erfinden....

VG Bernd

Servus Patrick,

Wenn man über Leichtbau spricht und sich dann die Strukturen von Flugzeugen ansieht dann ist man bereits sehr tief im Thema. Allerdings ob sich das ganze wirtschaftlich in Carbon oder GFK umsetzen lässt ist eine Frage der persönlichen Möglichkeiten. Oftmals geht die Planung auf dem Papier noch, aber die handwerkliche Umsetzung ist dann häufig der Punkt an dem es hapert.
in der Kabine integrierter Federrahmen - ja ... CFK / GFK eher - nein (Afgrund von Machbarkeit und Kosten). In die Kabine integriete Rahmen gibt es ab und zu, warum nicht. Das Ganze im Monocoqueverfahren aufbauen macht durchaus auch Sinn ... wenn man das machen kann.

Allerdings findet Leichtbau nicht nur mit CFK / GFK statt sondern auch mit Stahl und Alu. Ich hatte mir beim Bau meines Zwischenrahmens einiges an Gedanke gemacht und ein paar Leichtbauansätze umgesetzt. Mir waren damals die handlesüblichen Zwischenrahmen einfach zu schwer. Det Rahmen den ich gebaut habe wird mit dem Koffer aus Alufachwerk verschraubt und gemeinsam bildet sich eine torsionssteife Einheit. Das ist in etwas das was du wohl Monocoque nennen würdest.
Das Konzept funktioniert bei mir ganz gut, obwohl mir ein paar Fehler im Design und der Ausführung unterlaufen sind. Ist bei mir mittlerweile seit 2 Jahren im Einsatz und hat sich bewährt.
Die Funktion vom ZWR muss ich Dir nicht erläutern, das weißt du entweder oder kannst es recherchieren. Als Material dafür ist Stahl einfach unschlagbar da es relativ einfach zu verarbeiten ist. Anregungen zum ultrastabilen Leichtbau findest du in den Konstruktionen der Luftfahrt aus Alu, was zum großen Teil sogar genietet worden ist.

Naja, du hattest nach Feedback gefragt. Hier meine 5 cent.....

Und ja... ein leichter Laster mit Kabine und viel Leistung macht mehr Spaß als eine schwere und träge Kiste.... Aber das kennt die Steyrgemeinde ja wohl von mir.

Viele Grüße
Joachim

 

Hallo Patrick
Wenn du aus dem Flugzeugbau kommst, weißt du ja warum Nieten und nicht geschweißt oder warum nicht alles versteift sein darf. 
Der Unterschied, beim Flugzeugbau soll und muss sich alles im Rahmen der Konstruktion verwinden können. Sonst würde es brechen oder reißen. 
beim Koffer, soll sich im Koffer selbst nichts verwinden können. Um dies zu gewährleisten, muss ein stabiler Zwischenrahmen her, oder den Koffer selbst verwindungsfrei bauen, ähnlich Militär- Shelter.  
Ob der Zwischenrahmen garnicht, ganz oder teilweise im Kofferboden eingebettet ist, ist konstruktionsabhängig und keine Neuerfindung wie auch 4-Punkt Lagerung oder Federlagerung vor und Nachteile haben! 
 

Am Ende zählt doch nur wie viel PS du je Tonne Fahrzeuggewicht zur Verfügung hast.
Mein 15 Tonnen Fahrgestell, Reisefertig, vollen Tanks und Motorrad wiegt knapp unter 10 Tonnen, was bei 320PS eben 32 Pferdchen je Tonne sind.
Bei Anfahrten auf der Autobahn mache bei 90ig meinen Tempomat rein und die halte ich alle Berge/Steigungen rauf ohne Problem.
Der Verbrauch liegt dann bei 22 Liter und das mit 1200Nm, im Gelände hat er dann schon deutlich mehr Durst
Das macht Spaß!
Je nach Kofferlänge, Tankgröße, Wasservorrat mit/ohne Motorrad wirst du nicht leicht unter 8 Tonnen kommen, beim 12M18
Um meine Fahrleistungen zu erreichen bräuchtest du also ca. 260PS bei 8 Tonnen reisefertig...

Zufällig habe ich gerade einen 13S26 mit Doka zu verkaufen...
Toni

Danke für die Komentare, es ist mir klar das in einem Umfeld wie diesem wo jeder auf seine Art ein Idividualist mit samt seinem Fahrzeug darstellt die Meinungen entsprechend ausfallen, das soll ja auch so sein. Es ist ja auch klar das jeder es so angeht wie es seine Fähigkeiten und Mittel zulassen.
Natürlich steht Zuverläsigkeit und Haltbarkeit an erster Stell ( ist überigens nicht unwichtig in der Luftfahrt)
Und ja Bernd du hast sicher Recht wenn du sagst "man muss nicht alles neu erfinden" einen neuen weg kann man nur einschlagen wenn man die Spuhr des vorderen verlässt.
 Es geht jetzt auch nicht darum alles was sich bewärt hat auf den Kopf zu stellen, darum auch "Thinking out of the box" .
Natürlich muss man das Verschränken/Torsion,und die in dieser Speziefischen Anwendungsbereich enstehenden Kräfte berücksichtigen, das ist ja unumgänglich.
Meine Absicht ist das ich die herkömliche Wahl der Materialien durch andere welch zum Teil in der Dichte ein anders Verhltniss bei höherer Festigkeit aufweisen ersetze. Das dies eine Konstruktieves Umdenken verlangt ist hier der Punkt.

Patrick
 
 

Servus Patrick!
Stünde ich in der Situation, meine Kabine neu zu bauen, würde ich ähnliche Zugänge wählen wie Du. Die Kabine formschön zu laminieren und mit Vakuum eine Gewichtsoptimierung zu erreichen ist im Hobbybereich aber eine Sache für sich - aber wenn man den Aufwand betreiben mag, sicher möglich. In Carbon und mit thermischer Aushärtung dann noch ein Quäntchen mehr. Die Entkoppelung vom Fahrzeugrahmen steht an vorderster Stelle, wenn diese nicht funktioniert, reisst irgend etwas.
Klar sein sollten die Dimensionen: an der Kabine kann man grob 800 kg sparen, wenn man den Einbau in Wabencomposit macht, noch mal 400 kg. Der Tankinhalt ist immer gleich schwer, ebenso die technischen Einbauten. An den Batterien kann man mit Li.jonenbat. Gewicht sparen, ebenso mit Wickel-AGM (Optima u.ä.)
Viel billiger ist es, den nächst größeren Motor einzubauen...
Bin schon gespannt auf Dein Projekt
Liebe Grüße aus Graz!
kawahans

Nachtrag: den Zwischenrahmen würde ich persönlich immer aus Stahl machen - schon wegen den Elastizität.

Meine 5,1m Kabine mit Zwischenrahmen wiegt ohne Fenster, Türe, Klappen keine 1000kg, ich wüsste nicht wie ich da
800kg und dann nochmal 400kg einsparen könnte?

Ich ging jetzt von meiner Kabine aus, die wiegt mit Zwischenrahmen 2000kg. Dass es schon im Status Quo große Unterschiede gibt, sollte klar sein. Eine Kompositkabine unter 400 kg in 5 x 2,4 x 2,2 zu bauen, ist möglich (ohne Fenster), mit selbstgebauter Türe. Die Frage ist der Aufwand im Eigenbau, die Zeit, der Platz.
Baut man die Kabine wie einen Katamaran, lässt sich schon einiges an Gewicht sparen, der Aufwand ist aber sicher mehr als vierfach.
Ausserdem wie immer: nur meine Gedanken zum Thema, durch viele zusammenströmende Ideen KANN manches besser werden...

Liebe Grüße!
kawahans

Hallo Patrick,
wenn du den Hilfsrahmen, wie Er auch immer ausgeführt wird, in den Kabinenboden integrierst, dann hast du beim gesamten Fahrzeug eine niedrigere Bauhöhe.
Du musst aber auch beachten, dass genügend Abstand zwischen Rahmenanbauteilen und Kabine bleibt. Wenn du zB die Tanks tiefer setzen musst geht Bodenfreiheit verloren.
Meiner Meinung nach, ist wie so oft im Leben wohl der goldene Mittelweg das anstrebbare.
Leichtbau der Kabine mit der nötigen Festigkeit kombinieren.
Entkoppelung von Kabine und Fahrgestell um Krafteinleitungen zu minimieren.
Bauhöhe verringern ohne dabei die nötigen Abstände welche bei Fahrdynamischen Bewegungen nötig sind und die erforderliche Bodenfreiheit außer acht zu lassen.
Ich wünsche dir viel Erfolg bei deiner Planung und deren Umsetzung.
Grüße vom Eifeler