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Iveco Daily 4x4, Hunde und multithematisches Blog - Bernhard Albicker

Kofferlagerung für einen Gfk-Aufbau - Reisemobil auf Iveco Turbo Daily 4x4 Basis

Aufgrund der Problematik mit Rissen an der A-Säule meines Basisfahrzeugs habe ich mich entschlossen, den Koffer unter Berücksichtigung der Iveco-Aufbaurichtlinien vollständig neu zu lagern.

Ausgangssituation

Ein Lkw-Rahmen in Leiterrahmenbauweise verwindet sich bei Bodenunebenheiten, d. h. vorderes und hinteres Rahmenende verdrehen sich längs der Längsachse gegeneinander.
Dies ist konstruktiv so vorgesehen und stellt den normalen Betriebsfall dar. Man kann’s auch anders formulieren: nur ein Teil des Federweges kommt aus der Rad-/Achsfederung selbst, der andere Teil kommt aus der “Anpassung des Rahmens an’s Gelände”.

Diese grundsätzlichen Tatsachen müssen nun bei der Montage von Nutzlast berücksichtigt werden. Unkritisch ist die Situation bei einer einfachen Ladepritsche, diese kann der Verformung des Rahmens folgen. Ein geschlossener Kofferaufbau tut sich da prinzipbedingt viel schwerer, insbesondere wenn er aus an sich unelastischem Material besteht, also z. B. viele Glasscheiben aufweist oder überhaupt aus Gfk besteht.

Prinzipielle Möglichkeiten

Es gibt verschiedene technische Lösungen für eine Lagerung eines Koffers auf einem Lkw, die hier in Kurzform mit den wesentlichen Eigenschaften aufgezählt sind:

  1. Starre Montage
    nur geeignet für schwere und stabile Kofferaufbauten im “Autobahneinsatz”, d. h. auf festen Straßen. Die Bodengruppe des Koffers wird dabei fest mit den am Fahrzeug-Leiterrahmen vorhandenen Befestigungskonsolen verschraubt. Absolut nicht geländetauglich.
     
  2. Federlagerung
    Der Koffer sitzt auf einem “Hilfsrahmen”, der aus zwei U-Profilen und einigen Querträgern besteht: Die Rahmenbreite entspricht exakt der Breite des Fahrzeugrahmens, auf dem er in voller Länge aufliegt, er soll dabei mindestens von der hinteren Befestigung der Vorderachsfeder bis zum Fahrzeugheck reichen. Zur Auslegung und Ausführung der Enden des Rahmens und sonstigen Details empfehle ich eingehendes Studium der Aufbaurichtlinien des jeweiligen Herstellers, der Thematik “Hilfsrahmen” ist dort i. d. R. breiter Raum gewidmet.
    Kennzeichen der Federlagerung ist es, daß der Hilfsrahmen nur an einem, i. d. Regel dem hinteren, Ende mit dem Fahrzeugrahmen absolut fest verbunden ist, während er am anderen bei Verwindung des Fahrzeugrahmens einseitig von diesem abheben kann. Dort finden als Befestigungselemente lange Schrauben bzw. Gewindestangen mit Federelementen (Spiralfedern oder Tellerfedern) Verwendung. Extrem wichtig ist eine zusätzliche seitliche Führung, die ein seitliches Versetzen vom Hilfs- gegen den Fahrzeugrahmen verhindert.
    Vorteile:
    • einfache Bauart
    • geringe Bauhöhe
    • geringes Gewicht
    Nachteile:
    • bei schneller Fahrt auf welliger Piste “rappelt” die Aufbaulagerung, denn nach dem Abheben setzt der Hilfsrahmen in der Regel hart wieder auf
    • ggf. Verschleiß auf Rahmen und Hilfsrahmen durch Reibung (MAN empfiehlt die Anwendung von sog. “Verschleißprofilen”)
     
  3. Dreipunktlagerung
    Wie der Name schon sagt, ruht der Koffer auf 3 Punkten. Zwei davon sind rechts und links symmetrisch am Fahrzeugrahmen befestigt und starr ausgelegt, der dritte liegt mittig zwischen den beiden Fahrzeugrahmenlängsträgern, dieser dritte Punkt ist außerdem drehbar ausgelegt mit einer Drehachse in Fahrzeugrahmenlängsrichtung.
    Die beiden Fixpunkte sollen etwa über der Hinterachse liegen, in jedem Fall aber zwischen der vorderen und hinteren Befestigung der Blattfederaufhängung der Hinterachse. Ob der Drehpunkt nun in Fahrzeuglängsrichtung gesehen vor oder hinter den Fixpunkten liegt, hängt von der konkreten Situation ab. Bei einem Doppelkabiner mit kurzem Radstand und langem Überhang wird der Drehpunkt eher hinten liegen, bei einem Einzelkabiner mit langem Radstand und fast ohne Überhang (Unimog oder vergleichbare) wird der Drehpunkt eher vorn liegen. Hier sollte im konkreten Fall Kontakt mit dem Fahrzeughersteller aufgenommen werden, da hier auch die Fahrphysik mit allen dynamischen Einflußgrößen eine Rolle spielt.
    Vorteile:
    • es werden absolut keine Torsionskräfte vom Fahrgestell in den Aufbau übertragen
    Nachteile:
    • hohes Gewicht
    • große Bauhöhe, da der gesamte mögliche Bewegungshub sichergestellt werden muß, ohne daß die Gefahr besteht, daß der Hilfsrahmen/Koffer an Fahrzeugteilen anstößt
    • dadurch hoher Gesamtschwerpunkt des Fahrzeugs
    • bei ungünstigen geometrischen und Massenverhältnissen Aufschaukeln des Aufbaus auf welliger Piste möglich
    Besondere Beachtung verdient die Tatsache, daß eine Dreipunktlagerung die Aufbaukräfte punktuell in den Fahrzeugrahmen einleitet und nicht, wie i. d. R. von den Fahrzeugherstellern gefordert und es sich beim einfachen Hilfsrahmen quasi von selbst ergibt, gleichmäßig über die Fahrzeugrahmenlänge. Hier ist bei der Konzeption Rücksprache mit dem Fahrzeug-Hersteller ratsam.
     
  4. Trapezlagerung
    ist eine Abart der Dreipunktlagerung, die bevorzugt dann angewandt wird, wenn der Raum von Fahrerhaus zum Fahrzeugheck in etwa mittig durch die Hinterachse geteilt wird. Sie stellt quasi eine doppelte Dreipunktlagerung dar in der Form, daß zwei Dreipunktlagerungen spiegelbildlich zusammengesetzt sind: die beiden Fixpunkte der jeweiligen Dreipunktlagerung fallen in der Mitte zusammen, die beiden Drehpunkte befinden sich am vorderen und hinteren Ende der Gesamt-Anordnung.
    Vorteile:
    • geringere Bauhöhe, da der Bewegungshub sich aufteilt
    Nachteile:
    • aufwendiger zu konstruieren

von mir gewählter Lösungsansatz

Voraussetzungen

Im Fall meines Aufbaus waren folgende Ausgangskriterien gegeben:

  1. der Koffer verfügt über ein im Vergleich zum Gesamtfahrzeug hohes Eigengewicht
  2. dadurch scheidet ein extremer Geländeeinsatz sowieso aus, aber auch aufgrund der bisherigen Erfahrungen liegt der Schwerpunkt beim Reisen mit einem solchen Fahrzeug eher auf “sicher ankommen” als auf “Durchkommen um jeden Preis”
  3. geringstmögliches Zusatzgewicht
  4. möglichst geringe Erhöhung des Schwerpunkts, das Mindestmaß ist gegeben durch die nötige Freigängigkeit zwischen Alkovenunterseite und Fahrerhausdach
  5. Möglichkeit, den Koffer und dessen Aufnahmepunkte gegenüber der bisherigen Montage um 8cm nach hinten zu verschieben. Dies und die vorherige Anforderung erfordern quasi eine Art “Adapterrahmen”

Aus diesem Katalog abgeleitet ergab sich für mich die Entscheidung zur Federlagerung.

Umsetzung

Gesamtüberblick Hilfs- bzw. Adapter-Rahmen

Das Bild zeigt den Gesamtaufbau.
Der Hilfsrahmen, der hier im Wesentlichen den Adapter darstellt, um den Koffer mit bereits vorhandenem Hilfsrahmen vom neuen Ort (8cm nach hinten geschoben) wieder an den Fahrzeugrahmen zu befestigen, besteht aus:

Angeschweißt wurden Konsolen aus dem Lkw-Zubehörhandel (Fa. Winkler) nach oben zur Bodengruppe des Koffers und nach unten zum Fahrzeugrahmen.


hintere starre Befestigung

Der Adapterrahmen wurde mit 3 Schrauben M12, Feingewinde, 10.9 durch vorhandene Löcher des Fahrzeugrahmens verschraubt. Das ergibt pro Seite eine Gesamtklemmkraft von über 10t.


Federelemente und Konsolen

Das Bild zeigt die Anordnung der Konsolen und den Aufbau eines Federelementes (Tellerfedern mit 25mm Durchmesser und 1,5mm Stärke).
Fahrzeugrahmenseitig wurden die Original-4x4-Konsolen entfernt und durch solche von der 4x2-Version ersetzt. Dadurch paßt die Lochposition nach oben zu der der dort verwendeten Lkw-Standard-Konsole.
Links im Bild ist die Veschraubung nach oben zur Bodengruppe zu sehen. Der Spalt muß mit Unterleg- und Karosseriescheiben soweit aufgefüllt werden, daß der resultierende Spalt 1mm nicht überschreitet, bevor die Schraube angezogen wird.


Seitenführung

Die einzelnen Bauteile:
1 - Seitenführung im vorderen Bereich des Rahmens, um seitliches Verrutschen gegen den Fahrzeugrahmen zu verhindern - absolut “überlebens”notwendig
2 - Federelement
3 - Konsole nach oben zur Befestigung der Koffer-Bodengruppe
4 - Hilfskonstrukt zum “Einfädeln” des Koffers, wurde nur gebraucht zum Aufsetzen des Koffers nach Fertigstellung des Umbaus. Wäre aber auch denkbar als Aufsetzhilfe bei Wechselaufbauten.


Schlußwort

Dank gilt insbesondere den Kollegen vom Allrad-Lkw-Forum, deren zahlreiche Informationen und Diskussionen Klarheit in die Sachlage brachten und viel zum Gelingen des Umbaus beitrugen.


zuletzt geändert am: 02.06.2009