DE3320035A1 - Elastischer selbsttragender balg - Google Patents
Elastischer selbsttragender balgInfo
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Description
Elastischer selbsttragender Balg
Die Erfindung betrifft einen elastischen selbsttragenden
Balg, insbesondere für Fahrzeuge, der von im Abstand voneinander angeordneten und über Stegglieder verbundene Rippen
ausgebildet ist.
Aus der Fachliteratur sind zahlreiche unterschiedliche
Bälge zur zumindest dreiseitigen Abgrenzung des Raumes zwischen den Karosserien zweier gekuppelter Fahrzeuge bekannt.
Für Gelenk-Omnibusse werden z.B. solche Bälge angewandt,
die aus einem mit biegsamem Kunststoffbezug versehenen
Gewebe durch Nähen zusammengestellt sind und deren äußerer
Umriß dem der Karosserie des gelenkigen Omnibusses folgt.
Die für den Balg zugeschnittenen und zusammengenähten
Rippen gewährleisten die Seibsttragbarkeit und Selbsthaltbarkeit
des Balges nicht; deshalb sind sie entlang der Nähte mittels Einlagen zusätzlich noch verstärkt.
Ein weiterer Nachteil dieser Ausführungsform liegt auch darin, daß die während des Auseinanderziehens des BaI-ges
auftretenden Spannungen in den metallischen Einlagen bleibende Formveränderungen hervorrufen.
Aus der HU-PS 171 185 ist ein elastischer Balg aus Textil
-El astomer bekannt. Das Wesen dieser Ausführungsform
liegt darin, daß er wenigstens bei den Elementen zur Seibsttragbarkeit wenigstens aus zwei Texti1 schichten
und einer dazwischengelegten Elastomerschicht ausgebildet ist und ferner daß die Profilbreite der senkrechten
Rippen zweckmäßig konstant ist und sie von dem Anschluß der waagerechten Rippen zu der senkrechten Symmetrieachse
des Balges hin in Abhängigkeit von der Größe des Balges kontinuierlich sinkt, während sich die waagerech-
ten Rippen im Bogen mit vorbestimmtem Radius aneinander anschließen und die Kanten ggf. durch äußere und/oder
innere Profilschnüre verstärkt sind.
innere Profilschnüre verstärkt sind.
Es ist eine weitere den obigen ähnliche Ausführungsform
bekannt, deren Wesen darin liegt, daß eine, drei, oder
noch mehr ausgerichtete Elementarfasern enthaltende
Schichten angewandt werden und wenigstens 60% der Elementarfasern gleich ausgerichtet sind. Hierdurch sind
die Elementarfasern in das Gummimaterial besser eingelagert und geringere Scherkräfte an den Kreuzungen erreicht.
noch mehr ausgerichtete Elementarfasern enthaltende
Schichten angewandt werden und wenigstens 60% der Elementarfasern gleich ausgerichtet sind. Hierdurch sind
die Elementarfasern in das Gummimaterial besser eingelagert und geringere Scherkräfte an den Kreuzungen erreicht.
Der gemeinsame Mangel beider erwähnter Ausführungsformen liegt darin, daß ihre Herstellung sehr arbeitsaufwendig
ist, sie sich hauptsächlich nur manuell herstellen lassen,
so daß es viele Fehlermöglichkeiten gibt. Die aufgezählten
Fehlermöglichkeiten wirken sich auf die Lebensdauer und die ästhetische Erscheinung des Balges nachteilig aus.
Ein weiterer Mangel dieser Ausführungsformen liegt darin,
daß die einzelnen Elemente des Balges aus Platten zugeschnitten werden, so daß Abfall in großer Menge entsteht,
der die Herstellung kostspielig macht.
2^ Aus der italienischen Fachliteratur ist ein extrudierter
Balg ohne Gewebeunterbau bekannt, dessen Wesen darin
liegt, daß die Rippen hauptsächlich hohl ausgebildet
werden und durch Verbindungsglieder miteinander verbunden werden.
liegt, daß die Rippen hauptsächlich hohl ausgebildet
werden und durch Verbindungsglieder miteinander verbunden werden.
Der Mangel dieser Ausführungsform liegt darin, daß die
Dehnbarkeit gering ist (es kann kaum die doppelte Länge erreicht werden), die Herstellung kostspielig ist und weiter ihre Größe bedeutend ist; eben daher kann sie nur un-
Dehnbarkeit gering ist (es kann kaum die doppelte Länge erreicht werden), die Herstellung kostspielig ist und weiter ihre Größe bedeutend ist; eben daher kann sie nur un-
ter sehr speziellen Umständen gebraucht werden. Sie hat sich nicht verbreitet.
Die Zielsetzung der Erfindung liegt in der Behebung der
obigen Mängel, d.h. in der Schaffung eines elastischen selbsttragenden Balges, der mit geringem Aufwand und einfach
herstellbar ist und dessen Dehnbarkeit auch extremen Anforderungen entspricht. Die Größe der Rippen des
Balges soll klein sein, der Grundstoff der Rippen soll üblich und billig sein, der Aufbau des Balges soll einfach
und ästhetisch sein, der Herstellaufwand soll gering
sein, der Balg soll betriebssicher sein und seine Lebensdauer soll zumindest der Lebensdauer von bisher
bekannten Bälgen gleichen oder auch noch besser sein.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die
Aufgabe der Erfindung durch Anwendung von Kunststoffen, vorzugsweise von Polyurethanschaum, und durch einen einfachen
konstruktiven Aufbau lösbar wird.
Die Aufgabe wird bei dem elastischen selbsttragenden
Balg eingangs genannter Art erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die Dicke der die Rippen verbindenden Stegglieder wenigstens an zwei gegenüberliegenden Seiten des
elastischen selbsttragenden Balges kleiner als die Dicke der Rippen ist, und weiter die Rippen und die Stegglieder
einstückig hergestellt ausgebildet sind.
Während des Auseinanderziehens und Zusammendrückens entstehende Biegebeanspruchungen werden zum größten Teil
von dem Übergangsbereich zwischen benachbarten Rippen übernommen und zur Herabsetzung der durch die mächtigen
Biegungen entstandenen Biegespannung und dadurch zur
3^ Steigerung der Lebensdauer ist die Ausführungsform
vorteilhaft, bei welcher der Querschnitt der Stegglieder zumindest einseitig bogenförmig ist, ferner die
Symmetriepunkte der für die bogenförmigen Teile der Stegglieder charakteristischen theoretischen geometrischen
Formen zusammenfallen oder gegeneinander versetzt sind
und ferner die Rippen in den Übergangsbereichen der Längsseiten des Balges dickenreduziert sind.
Zur Lösung der einfachen Mechanisierung der Herstellung
und zur Gewährleistung der einfachen Montage und Austauschbarkeit ist eine Ausführungsform vorteilhaft, die
quer über die Rippen zumindest an einer Stelle geteilt ist, und bei welcher an den Enden des Balges je eine
Endrippe ausgebildet ist.
Zur Gewährleistung der festen Verbindung mit der Karosserie
ist die Ausführungsform vorteilhaft, bei welcher der Balg aus wenigstens zwei Stücken besteht.
Für die angemessenen physikalischen Eigenschaften, sowie
zur Gewährleistung der einfachen Herstellbarkeit ist
die Ausführungsform vorteilhaft, bei der ein Bowdenzug in den beiden Endrippen angeordnet ist.
Für die Anwendung eines angemessenen Grundstoffes ist die Ausführungsform vorteilhaft, bei welcher der Balg aus
Polyurethanschaum hergestellt ist, dessen Dichte höchstens 1 g/cm3 und dessen Härte 70-100 Shore sind.
Der erfindungsgemäße elastische selbsttragende Balg wird
mittels eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung
näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: 25
Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen elastischen
selbsttragenden Balges schema tisch,
Fig. 2 der Balg aus Fig. 1 in Seitenansicht, 30
Fig. 3 den Schnitt entlang Linie III-III in Fig. 2,
Fig. 4 den Schnitt entlang Linie IV-IV in Fig. 2 und
Fig. 5 den Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 2.
Die aus der Zeichnung ersichtliche Ausführungsform des
erfindungsgemäßen elastischen selbsttragenden Falten-Balges
1 weist ein oberes Gewölbe 2, zwei Seitenwände 3 und ein unteres Gewölbe 4 auf, die aus vertikalen Rippen 5 und
diese verbindenden Stegteilen 6 ausgebildet sind. Die Rippen 5 sind in der Ebene der senkrechten Symmetrieachse
des elastischen selbsttragenden Balges 1 geteilt und
dort mittels einer Verbindungseinheit 16 miteinander verbunden.
IQ Die Rippen 5 sind mittels der Stegglieder 6 miteinander
elastisch verbunden, d.h. einstückig hergestellt, so daß die Rippen im Abstand voneinander gehalten sind. Die
Dicke £ der Rippen 5 ist im allgemeinen größer, als die kleinste Dicke b_ der Stegglieder 6.
Die als Beispiel dargestellte AusfUhrungsform des erfindungsgemäßen
selbsttragenden Balges 1 ist an dessen Enden mit Endrippen 8 versehen, deren Dicke radial von außen
nach innen stetig zunimmt und die über die Innenenden der Rippen 5 hinaus nach innen vorstehen. Im Innenrand der
Endrippen 8 sind ein Kunststoffrohr 15 und ein darin ange-. ordneter Bowdenzug 9 eingebettet. Entlang der Endrippen
8 ist der elastische selbsttragende Balg 1 in an sich bekannter
Weise an den gekuppelten Karossierien des Omnibusses befestigt.
Die kleinste Dicke b der Stegglieder 6 ist in dem Bereich zwischen der konvexen äußeren Krümmung und der konkaven
inneren Krümmung der Stegglieder ausgebildet. 30
Die Rippen 5 sind an ihren Teilungsstellen mittels der
Verbindungseinheit 16 miteinander verbunden, die in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise aus mit Schrauben 12 versehenen
Verstärkungsstangen 11, sowie Andrückplatten 13 ausgebildet ist. Die Verstärkungsstangen 11 sind jeweils
zwischen zwei einander benachbarten Rippen 5 des elastischen selbsttragenden Balges 1 von außen eingelegt. Die
Schrauben 12 sind mit den Verstärkungsstangen 11 verschweißt. Die Schrauben 12 sind durch Bohrungen in dem die
beiden Rippen 5 verbindenden Stegglied 6 hindurchgeführt und auf diese Schrauben 12 sind die biegsame Staubschutzplatte
10 und die Andrückplatte 13 aufgezogen und mittels Muttern sind diese festgeklemmt.
Die Gestaltung der Stegglieder 6 im Schnitt kann so sein, daß sie an ihren äußeren und/oder inneren Seiten zumindest
eine Krümmung oder Krümmungen mit gleichen und/oder unterschiedlichen Radien aufweisen können, während ihr
Teil ohne Krümmung höchstens als Gerade ausgebildet ist. Bei sehr großen Abmessungen, wie es bei dem Ausführungsbeispiel der Fall ist, sind die Rippen 5 in den übergangs-
bereichen 7 der Längsseiten des Balges 1, d.i. in den Querschnittsecken
14 entsprechend dem Maß a11 in Fig. 4 dikkenreduziert,
wodurch sich die während der Bewegung im Eckbereich 14 entstehenden Spannungen wesentlich herabsetzen
lassen und sich die Lebensdauer des erfindungsgemäßen
Balges 1 wesentlich erhöhen läßt.
Der erfindungsgemäße elastische selbsttragende Balg 1
läßt sich vorzugsweise auch in zu den Rippen 5 senkrecht und symmetrisch geteilten Stücken herstellen und diese
Stücke werden zu einer einzigen organischen Einheit in an sich bekannter Weise, z.B. durch Kleben, zusammengefügt.
In dieser Weise wird die Herstellung wesentlich erleichtert.
Im Falle eines geteilten elastischen selbsttragenden
Balges 1 wird die Teilung vorzugsweise in der durch die senkrechte Symmetrieachse gehenden und zu den das untere
Gewölbe 4 bildenden Rippen 5 senkrechten Ebene in dem unteren Gewölbe 4 ausgebildet, wobei diese Teilung durch
die bereits beschriebene Verbindungseinheit 16 geschlossen
wird.
Die Ausbildung der erwähnten Teilung in der zu den das
untere Gewölbe 4 bildenden Rippen 5 senkrechten und durch die senkrechte Querschnittsymmetrieebene des elastischen
selbsttragenden Balges 1 gehondun Ebene ist darum vorteilhaft,
weil die geringsten Bewegungen während des Betriebes in diesem Bereich entstehen und so die Beanspruchung
der Verbindungseinheit 16 herabgesetzt und die Lebensdauer erhöht werden.
Ein erfindungsgemäßer elastischer selbsttragender Balg 1
wurde aus geschäumtem Polyurethan (Polyurethanschaum) einstückig gegossen, dessen Dichte 0,9 g/cm3, und dessen
Härte ca. 96 Shore waren." Als Grundstoff läßt sich auch
ein anderes Material verwenden. Wesentlich ist dabei, daß gleichzeitig eine hohe Dauerfestigkeit, eine zur
Selbsttragfähigkeit angemessene Härte, eine zur Anwendbarkeit ausreichende Elastizität und eine Leichtkonstruktion
erreicht werden.
Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen elastischen
selbsttragenden Balges 1 liegt auch noch darin, daß er
mindestens auf die zehnfache Länge ausgedehnt werden kann.
L e
erseite
Claims (10)
- VIERING & JENTSCHURAzugelassen beim Europäischen Patentamt European Patent Attorneys — Mandataires en Brevets EuropeensDlpWng, Hana-Martin Vloring · Dipl.-Ing. Rolf Jentschura · Steinsdorfgtraße 6 · D-8000 München Anwaltsakte 4307Taurus Gumiipari VSlIaIat Budapest/UngarnElastischer selbsttragender BalgPatentansprücheElastischer selbsttragender Balg, besonders für Fahrzeuge, der aus im Abstand voneinander angeordneten und über Stegglieder verbundenen Rippen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (6) der die Rippen (5) verbindenden Stegglieder (6) wenigstens an zwei gegenüberliegenden Seiten des elastischen selbsttragenden Balges (1) kleiner als die Dicke (a) der Rippen (5) ist und daß die Rippen (5) und die Stegglieder (6) einstückig ausgebildet sind.
- 2. Elastischer selbsttragender Balg nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Steggliedes (6) wenigstens einseitig bogenförmig ist.
- 3. Elastischer selbsttragender Balg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Symmetriepunkte der füri/p - 2 -Telefon (089) 29 3413 und 293414 · Telefax (089) 222066 ■ Telex 5212306 jepa d · Telegramm Steinpat Münchendie bogenförmigen Teile der Stegglieder (6) charakteristischen theoretischen geometrischen Formen zusammenfallen.
- 4. Elastischer selbsttragender Balg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Symmetriepunkte der für die bogenförmigen Teile der Stegglieder (6) charakteristischen theoretischen geometrischen Formen gegeneinander versetzt sind.
- 5. Elastischer selbsttragender Balg nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Di icke der Rippen (5) in dem Übergangsbereich (7) zwischen den Längsseiten des Balges kleiner ist als über die Längsseiten hin.
- 6. Elastischer selbsttragender Balg nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er quer über die Rippen (5) wenigstens an einer Stelle geteilt ist.
- 7. Elastischer selbsttragender Balg nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an seinen Enden je eine Endrippe (8) ausgebildet ist.
- 8. Elastischer selbsttragender Balg nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er aus wenigstens zwei Stücken besteht.
- 9. Elastischer selbsttragender Balg nach einem der Ansprüche 1 bis 8j dadurch gekennzeichnet, daß ein Bowdenzug (9) in den beiden Endrippen (8) angeordnet ist.
- 10. Elastischer selbsttragender Balg nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Polyurethanschaum hergestellt ist, dessen Dichte höchstens 1 g/cm3, und dessen Härte 70-100 Shore sind.
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