Technische Themen

Nachfolgend einige technischen Themen die mich besonders stark beschäftigt haben, und welche den einen oder anderen Interessieren könnte.

Pinzgauer Wanne

To the top

Der Pinzgauer besitzt kein Fahrgestell bzw. Leiterrahmen wie z.B. ein Defender, HZJ79 oder Unimoq sondern hat ein Zwischending zwischen Leiterrahmen und Karrosserie welches als Wanne bezeichnet wird.

Die Wanne dient einerseits als Karosserie bzw. Fahrzeugboden und anderseits als Fahrgestell (Chassis) welches die Kräfte vom Fahrwerk (Federn) aufnimmt.

Die Wanne verleiht dem Pinzgauer eine sehr hohe Verwindungssteifigkeit, was als Vor- oder Nachteil gewertet werden kann. Jedenfalls kann die Wanne direkt als Kabinenboden verwendet werden. Dennoch darf man nicht ausser acht lassen, dass trotz der steifen Konstruktion eine gewisse Verwindung in der Wanne vorhanden ist. Aufgrund der Erfahrung von unserem ersten Pinzgauer wissen wir, dass die Längsverwindung einige cm beträgt.

Bei meinen Recherchen musste ich festgestellen dass fast alle Fahrzeuge, die einen Festaufbau (keinen Kofferaufbau) haben, hinten eine Tür aufweisen. Erst mit der Zeit ist mir bewusst geworden, dass dies mitunter mit der Verwindung des Fahrzeuges zu tun hat. Denn durch eine hintere Tür kann sich das Fahrzeug und somit der Aufbau entsprechend verwinden ohne dass dieser Schaden nimmt.

Hubzylinder

To the top

Welche Hubzylinder bei einem Expeditionsfahrzeug in Frage kommen können und wo sehe ich die Vor- und Nachteile.

Hubzylinder und Hubzylinder-Führung:

Ein Hubzylinder ist primär auf Druck und ev. Zugkräfte ausgelegt, jedoch nicht auf seitliche Kräfte oder Biegung. Für seitliche Kräfte braucht es in der Regel eine entsprechende Führung, da die Hubzylinder hierfür nicht ausgerichtet bzw. dimensioniert sind.
Diese Führung muss so ausgelegt sein, dass der Hubzylinder nur in Achsrichtung auf Zug / Druck belastet wird und sämtliche seitlichen Kräfte durch die Hubzylinder-Führung aufgenommen werden.

Hubzylinder Art:

Hubzylinder Führung:

Hydraulische Hubzylinder

Hydraulische Hubzylinder-Systeme die mit Öl oder einer Flüssigkeit funktionieren können sehr hohe Kräfte bei relativ kompakter Bauweise entwickeln. Daher würden sie sich sehr gut eignen.

Aber:
Sobald man ein System mit mehr als einem Kolben eingesetzt, wird ein synchroner Betrieb der einzelnen Kolben problematisch. Grund hierzu liegt meistens darin, dass nur eine Pumpe für mehrere Kolben verwendet wird. Wenn die einzelnen Kolben unterschiedlich stark belastet werden (z.B. durch Material auf dem Dach) fahren sie Kolben unterschiedlich schnell aus und es kann zu Verkantungen oder sonstigen Problemen führen. Ein Durchflussregulator kann hier entgegenwirken, doch kommt dieser bei sich ändernden Kräfteverhältnissen auch an seine Grenzen. Eine saubere Lösung gibt es nur dann, wenn jeder Kolben durch eine eigene Pumpe betrieben wird und die Pumpen synchron laufen (siehe z.B. Bansbach, Ergo Swiss).
Weiter muss beachtet werden, dass die Hydraulikflüssigkeit temperaturabhängig ist und dies bei den Berechnungen der Kolbenlängen / Kolbenspiel berücksichtigt werden muss. Bei einem Temperaturspektrum von 100°C (-20 bis +80°) kann dies ins Gewicht fallen, wenn plötzlich der eingefahrene Kolben aufgrund der hohen Temperatur nicht mehr ganz einfahren kann und das Dach dadurch nicht mehr auf der Kabine aufliegt.

Bansbach EasyMotion
  • Hersteller Bansbach – Easy Motion
  • System: Hydraulische Zylinder
  • System Synchronisierung: Gegeben durch Design bzw. Aufbau
  • Härteeinsatzfähigkeit: Gemäss Produktbeschreibung nur für den Innenbereich vorgesehen.
  • Temperaturbereich: ca. 0° bis 40° C
    Der Temperaturbereich ist für den Innenbereich ausgelegt. Rücksprachen mit Bansbach Techniker (Super Beratung!), haben ergeben, dass die Temperatureinschränkung auf die Flüssigkeitsausdehnung der Hydraulikflüssigkeit zurückzuführen ist. D.h. die Zylinder können auch bei anderen Temperaturen betrieben werden, doch muss dann mit anderen Kolbenpositionen gerechnet werden
  • Kraft : bis zu 2200N
  • Preis für Gesamtsystem: ca. 1000 €

Pneumatische Hubzylinder

Habe ich mir nicht genauer angeschaut. Pneumatische Systeme können soweit mir recht ist, nicht präzise gesteuert werden und eignen sich dann gut, wenn bis zu einem Anschlag gefahren werden soll. (Türöffnung).

Elektrische Hubzylinder

Elektrische Hubzylinder wären meiner Meinung nach die eleganteste Lösung. Leider ist es so, dass ein synchroner Betrieb von mehr als einem Kolben problematisch werden kann, sobald die Kolben unterschiedlich belastet werden. Abhilfe kann hier eine elektronische Steuerung schaffen. Leider habe ich hierzu keinen Hersteller gefunden der vernünftige Lösungen zu einem zahlbaren Preis anbietet. Auch Rückfragen bei den el. Hubzylinder-Herstellern / Lieferanten haben keine vernünftigen Lösungen ergeben.

Concens Con50
  • Hersteller Concens Con500
  • System: Elektrozylinder
  • System Synchronisierung: Muss elektronisch gemacht werden. Lieferant liefert keine Elektronik dazu.
  • Härteeinsatzfähigkeit: Industriestandard. Ist für den Aussenbereich ausgelegt, macht einen vernünftigen Eindruck.
  • Temperaturbereich: ca. -40° bis 70° C (Eskimo-Version)
  • Kraft: bis zu 4500N
  • Preis für Gesamtsystem: ca. 2000 € + Steuerungselektronik

Mechanische Hubzylinder

Rein mechanisch. Hält wohl länger als der ganze Rest eines Reisefahrzeugs.
Hubzylinder Spindeln mit entsprechendem mechanischem Antrieb. Sei dies via Welle, Seil oder Kettenzug. Für die Verbindung zwischen den einzelnen Spindeln braucht es einen entsprechenden Kanal in welchem die Welle, Seil bzw. Kette laufen kann. Dies braucht Platz den man haben muss. Vom Gewicht her glaube ich, dass dies die schwerste aller Lösungen ist.
Der Antrieb selber kann via Kurbel oder Motor (Akkubohrer) erfolgen.

Mädler
  • Hersteller Mädler
  • System: Hubspindeln
  • Alle Teile müssen einzeln dimensioniert, gekauft, zusammengebaut werden
  • Preis : ?

Andere

Seilzug
  • Eigenbau.
    Habe nirgends ein pfannenfertiges System gefunden
  • Sehe ich als günstigste Lösungsvariante an. Vorallem dann wenn es nur über eine Umlenkungsrolle gelöst werden kann.
Muskelkraft
  • Anheben eines Hubdachs mit reiner Muskelkraft möglich. Hängt allerdings vom Gewicht des Hubdaches ab. Um dies zu vereinfachen können zur Unterstützung Gasfedern eingebaut werden die den Grossteil der Hubkraft übernehmen.

Zylinderführung

Unabhängig davon welche der oben erwähnten Hubzylinder-Varianten gewählt wird. Ein Hubzylinder kann nur geringe seitliche Kräfte aufnehmen. D.h. wenn die Hubzylinder nicht massiv überdimensioniert werden, braucht es eine zusätzliche Hubzylinder-Führung.

Kolbenkonstruktion

Hersteller: Zum Teil bieten die Hubzylinder-Hersteller zusätzliche Führungsysteme an. Ansonsten muss man sich selber etwas einfallen lassen, da es hier nicht viele pfannenfertige Lösungen gibt, die 1:1 in das eigene Projekt passen

Meine Lösung findet ihr unter Hubsystem.

Scherenkonstruktion

  • Hersteller: Keinen vernünftigen Hersteller gefunden. –> Eigenbau
  • Unterstützung durch:
    • Gasfedern
    • Muskelkraft
    • Elektrisch in Form von Spindel oder Hubkolben in der Schere.
      Elektrische Unterstützung bei mehreren Kolben kann Probleme ergeben, da nicht alle Kolben synchron aufgrund von unterschiedlicher Belastung laufen.

Kabinenaufbau Materialwahl

To the top

In Arbeit ….

Nachfolgend einige Gedanken zur Materialwahl für einen Kabinenaufbau. Dabei ist nicht jede Aussage objektiv, sondern spiegelt viel von meiner Erfahrung, Intuition, Informationen von dritten und Fachliteratur wieder.

Aluminium

Tolles Material, leicht und nicht rostend. Unter Stress / Verwindung tendiert es allerdings schnell Müdigkeitserscheinungen zu zeigen.

Edelstahl

https://www.allrad-lkw-gemeinschaft.de/phpBB3/viewtopic.php?f=35&t=66510&p=702853#p702853

Stahl

GFK

Sikaflex Kleber

To the top

Nachfolgende Hinweise sind eigene Erfahrungen und Informationen die ich von Dritten gesammelt habe. Es widerspiegelt meinen Kenntnisstand und muss nicht korrekt sein.
Ich gebe hier keine Gewähr auf Korrektheit.

Hinweise

  • Sikaflex Nass in Nass verkleben falls möglich.
  • Falls keine Nass- in Nass-Verklebung möglich ist, warten bis der Kleber vollkommen durchgetrocknet ist, da ansonsten der Aktivator den Sikaflex 265 zerstört!
  • Aktivator (SA100) auftragen – Klebeflächen können einmalig reaktiviert (SA100) werden.
  • Zusätzliche Befestigungen wärend der Trocknung nicht notwendig. Es ist lediglich darauf zu achten, dass nichts nach unten verrutschen kann. Seitliches Anpressen bzw. Abstutzen des Bleches ist nicht notwendig
  • Trockenverklebung: D.h. Klebefugen zwischen Grundrahmen und Blech füllen anstatt Raupen auftragen und zusammenpressen.
  • Beim Kleben darauf achten, dass es keine Lufteinschlüsse gibt
  • Je grösser der Klebespalt desto besser, da ein grösserer Arbeitsbereich des Klebers bei Verwindungen vorhanden ist.
  • Aufgrund der Abbindezeit des Primer jedes Blech einzeln vorbehandeln und kleben.

Gute Literatur kann man auch im Schiffsbaubereich finden. Hier ist z.B. die Broschüre von Sika «Marine Handbuch» empfehlenswert.

Unterschied der einzelnen Sikaflex-Klebern.
Auf den Verpackungen wird oft der Einsatzbereich angegeben. Ebenfalls wenn man sich zum Teil an «Fachpersonen» wendet, werden einem die Kleber meistens nur gemäss Verpackung verkauft. Wenn man sich allerdings die technischen Datenblätter anschaut, zeigen diese ein ganz anderes Bild.
So wie ich Sika verstanden habe, hängt die Klebekraft nicht nur vom Kleber (Sikaflex XYZ), sondern viel stärker von den Vorarbeiten (Grundierung , Primer) und Kleberdicke ab. Die Wahl des Klebers beeinflusst in erster Linie die Eigenschaften der Klebeverbindung und nicht der Haftkraft zwischen Material und Kleber.
D.h. der Kleber sagt aus wie dehnfähig die Verbindung ist, welche Kräfte der Kleber pro Flächeneinheit aufnehmen kann, die UV und Witterungsbeständigkeit und und und.

So habe ich es jedenfalls verstanden und gebe keine Gewähr auf Korrektheit.

3D Modell Programm

To the top

Für die Erstellung der 3D Modelle vom Pinzgauer der Kabine und Innenausstattung habe ich die Freeware Software «Sketchup» von Google verwendet.

Sketchup ist ein tolles Programm und man kann mit relativ wenig Aufwand sehr komplexe und mehrschichtige Modelle erstellen.
Zu beachten ist allerdings, dass Sketchup seine Modelle in einem Format abspeichert, welches nicht direkt von CAM bzw. CAD Programmen weiterverarbeitet werden kann. Grund hierzu liegt in der Art wie Sketchup Objekte abspeichert.

Allgemein gesagt:
Es gibt verschiedene Ansätze wie man ein 2D bzw. 3D Modelle abbilden bzw. abspeichern kann. So gibt es Ansätze bei denen ein Objekt (z.b. Kreis) als Polygon d.h. aus einer Vielzahl von einzelnen geraden Linien abgebildet wird oder, dass das Objekt als Objekt mit Mittelpunktkoordinaten und Radius abgebildet wird.

CAM bzw. CNC fähige Fertigungsmaschine bevorzugen hierbei Datenstrukturen die nicht als Polygone vorliegen. In meinem Fall musste ich alle meine Sketchup-Daten vor der Fertigung manuell umschreiben lassen.
Alle automatischen Umformungen scheiterten an der Komplexität und Genauigkeit bei der Umwandlung. Das Umschreiben selber war eine Kleinigkeit und fiel bei den Kosten nicht stark ins Gewicht.

Solange man mit Sketchup nur Skizzen anfertigt spielt dies keine Rolle. Will man aber die Daten weiterverarbeiten um z.B. CNC, LaserCutter oder andere Maschinen damit zu steuern, kann dies zu Problemen führen.

Bei meinem nächsten Projekt würde ich darauf achten ein echtes CAD Programm zu verwenden das standardmässig STEP bzw. IGS Files anbietet, da diese weiterverarbeitet werden können.

Falls ich hier Dinge nicht ganz korrekt wiedergegeben habe, lass mich dies wissen, so dass ich dies richtigstellen kann.