EP0922621B1 - Balg oder Teil eines Übergangs zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Teilen eines Fahrzeuges (Maschenware) - Google Patents

Balg oder Teil eines Übergangs zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Teilen eines Fahrzeuges (Maschenware) Download PDF

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EP0922621B1
EP0922621B1 EP19980123570 EP98123570A EP0922621B1 EP 0922621 B1 EP0922621 B1 EP 0922621B1 EP 19980123570 EP19980123570 EP 19980123570 EP 98123570 A EP98123570 A EP 98123570A EP 0922621 B1 EP0922621 B1 EP 0922621B1
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bellows
elastomer
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layer
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Günter Schwind
Thomas Dipl.-Ing. Busch
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Huebner GmbH and Co KG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/20Communication passages between coaches; Adaptation of coach ends therefor
    • B61D17/22Communication passages between coaches; Adaptation of coach ends therefor flexible, e.g. bellows

Definitions

  • the invention relates to a bellows or bellows or part of a Transition between two articulated parts of one Vehicle, the waves or folds in one piece in their curvature are formed, with a textile insert in an elastomer layer is vulcanized.
  • Bellows or corrugated bellows are part of a transition between two articulated vehicles.
  • Such a transition consists in detail of a transition bridge, a joint and a the bellows or the bellows surrounding the joint.
  • This bellows serves in Essentially protecting passengers when changing between individual articulated vehicles.
  • Such a fold or Bellows must be due to the relative movements that occur extreme deformability between the individual vehicles exhibit. This means that such a bellows must be able to Rolling and offset movements of the two articulated with each other to give connected vehicles relative to each other.
  • the invention is therefore based on the object, a bellows or a part to produce a bellows, the manufacture being simple and cost-saving should be, and moreover the bellows should have a long service life.
  • the textile insert is designed as a knitted fabric. It has been shown that at Using a knitted fabric e.g. as a knitted fabric, the fabric layer exactly between the two layers of elastomer during vulcanization a shape that remains. Because the shape of a bellows or part of it is three-dimensional, the deformation is preferably multiaxial. This can be explained by the fact that the knitted fabric has a certain intrinsic elasticity which causes the Tissue yields plastically during vulcanization, that is is deformable. This property is further favored by the fact that after an advantageous development of the invention, the knitted fabric, so for example a knitted fabric that has elastic threads.
  • Knitwear in principle has a similar elasticity or Has deformability, as the surrounding layers from the Have elastomer material.
  • Heat shrink behavior of a conventional plastic fabric means that the fabric moves inwards through the elastomer layer, with the result that the durability of such a fabric is greatly reduced.
  • the Shrinkage process cannot be completely prevented, however, is due to the elasticity or deformability of the knitted fabric ensures that not through the inside, as in the prior art Elastomer layer migrates through, because it is able toshrinking process due to its inherent elasticity or deformation compensate.
  • the knitted fabric between two Vulcanized elastomer layers, with two offset as an insert Textile layers of knitted fabric arranged one above the other can be to a relatively high stiffness against deflection of the To be able to provide bellows without the elasticity in the longitudinal direction of the Having to give up Balges.
  • the Weight share of the textile insert to the elastomer content between 15% and 50%, but preferably about 40%.
  • the invention also relates to a method for producing a Bellows or part of a bellows of a transition between two articulated vehicles, such
  • the method according to the invention is characterized in that in a form with an elastomer layer is inserted into a fold or corrugated contour the elastomer layer is a layer of a knitted fabric and on top of it A further elastomer layer can be inserted in the knitted fabric, the Connection of the elastomer layers with each other and with the Knitwear is accomplished by vulcanization.
  • the vulcanization takes place by means of hot vulcanization at about 170 to 210 bar, preferably at about 200 bar.
  • the graphic representation shows what "under a wave a fold, for example a corner element of a fold or shaft as part a bellows and a bellows "is understood.
  • a wave or fold of a bellows is a revolving element of a tunnel-shaped bellows made up of several in a row arranged folds or waves composed.
  • a tunnel-shaped bellows shows four corners, making a total of any fold or Shaft has four corner elements.
  • the corner elements are thus in one Angle of 90 ° to each other.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Wellen- oder Faltenbalg oder einen Teil eines Übergangs zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Teilen eines Fahrzeugs, wobei die Wellen oder Falten in ihrer Wölbung einteilig ausgebildet sind, wobei in einer Elastomerschicht eine textile Einlage einvulkanisiert ist.
Falten- oder Wellenbälge sind Bestandteil eines Übergangs zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Fahrzeugen. Ein solcher Übergang besteht im Einzelnen aus einer Übergangsbrücke, einem Gelenk und einem die Brücke bzw. das Gelenk umgebenden Balg. Dieser Balg dient im Wesentlichen dem Schutz der Passagiere beim Überwechseln zwischen den einzelnen gelenkig miteinander verbundenen Fahrzeugen. Ein solcher Faltenoder Wellenbalg muss aufgrund der auftretenden Relativbewegungen zwischen den einzelnen Fahrzeugen ein extremes Verformungsvermögen aufweisen. Das heißt, ein solcher Balg muss in der Lage sein, allen Nick-, Wank- und Versatzbewegungen der beiden gelenkig miteinander verbundenen Fahrzeuge relativ zueinander nachzugeben.
Bei der Herstellung der einzelnen Wellen eines derartigen Wellenbalges wird nun derart vorgegangen, dass diese insbesondere im Eckbereich aus einzelnen in Balgumfangsrichtung verlaufenden Streifen aufgebaut sind, die zur Bildung der U-förmigen Wölbung der Welle miteinander verklebt bzw. vernäht sind. Zur Herstellung eines vollständigen Balges werden dann die einzelnen Wellen miteinander vernäht.
Hieraus wird deutlich, dass die Herstellung eines derartigen Balges sehr aufwendig und damit teuer ist. Hinzu kommt, dass die Nähte Verwerfungen bilden, die an der benachbarten Welle reiben und unweigerlich zum Verschleiss dieser Welle- dadurch führen, dass hier die Materialstärke abnimmt.
Bei der Herstellung der einzelnen Falten eines Faltenbalges werden einzelne Materialstreifen ziehharmonikaartig an ihren Längskanten miteinander vernäht, wobei die hierbei entstehenden Kanten durch U-förmige Schienen eingefasst sind. Auch hier ist der Aufwand zur Herstellung sehr hoch.
Wie bereits zu eingangs ausgeführt, sind Falten- und Wellenbälge bekannt. Solche Bälge haben ein extremes Dehnungsvermögen und können auch in extremer Weise zusammengefaltet werden, so dass mit einem solchen Balg auch extreme Kurvenfahrten möglich sind. Allerdings sind solche Bälge sehr aufwendig in der Herstellung, wie das ebenfalls zuvor bereits erwähnt wurde. Dies rührt im Wesentlichen daher, dass jede Welle bzw. Falte aus einzelnen Gewebestreifen besteht, die zur Bildung der Falte bzw. Welle miteinander entsprechend formgebend vernäht werden. Eine Erleichterung der Herstellung derartiger Wellen oder Falten würde sich nun dadurch bieten, dass man eine Gewebeschicht zwischen zwei Elastomerschichten einbettet und ein solches Gebilde in Gänze vulkanisiert. Es hat sich allerdings herausgestellt, dass mit einer üblichen Gewebeeinlage keine befriedigenden Ergebnisse zu erzielen sind. Dies deshalb, weil - so hat sich herausgestelit - die Gewebelage während der Vulkanisation aufgrund der Formgebung in der Form nicht genau mittig zwischen den beiden Elastomerschichten verbleibt, sondern vielmehr aufgrund des sogenannten Heißschrumpfverhaltens des Gewebes nach innen zwischen den Schichten wandert. Das heißt, dass die Elastomerschicht an einer Seite relativ dick ist, wohingegen an der gegenüberliegenden Schicht die Gewebeschicht zutage tritt. Die Folge hiervon ist, dass ein derart aufgebauter Balg nur eine geringe Haltbarkeit aufweist. Der Grund hierfür ist darin zu finden, dass bei der Vulkanisation eine Verformung stattfindet, der die textile Einlage nicht in der Lage ist nachzugeben.
Aus der DE 30 35 159 ist der Aufbau eines Balges bekannt, wobei zwischen zwei Elastomerschichten eine Gewebeeinlage angeordnet ist. Die Schussfäden bei diesem Gewebe sind nach Art einer Dreherbindung durch die Kettfäden abgebunden. Ein solches Gewebe ist in Kettfadenrichtung nachgiebig, nicht aber in Richtung oder Schussfäden. Wird demzufolge ein Balg mit einer solchen Gewebeeinlage auf Dehnung im Schussfadenrichtung beansprucht, so besteht auf Dauer die Gefahr, dass der Balg Schaden nimmt, da sich die Einlage von dem sie umgebenden Elastomer lösen wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Balg oder einen Teil eines Balges herzustellen, wobei die Herstellung einfach und kostensparend sein soll, und darüberhinaus der Balg eine hohe Lebensdauer aufweisen soll.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die textile Einlage als Maschenware ausgebildet ist. Es hat sich nämlich gezeigt, dass bei der Verwendung einer Maschenware z.B. als Gestrick die Gewebelage genau zwischen den beiden Elastomerschichten, während der Vulkanisation in einer Form, verbleibt. Da die Form eines Balges bzw. eines Teiles davon dreidimensional ist, erfolgt die Verformung vorzugsweise multiaxial. Erklärbar ist dies dadurch, dass die Maschenware eine gewisse-Eigenelastizität aufweist, die bewirkt, dass während der Formgebung das Gewebe während der Vulkanisation plastisch nachgiebig, dass heißt verformbar ist. Begünstigt wird diese Eigenschaft noch dadurch, dass nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Maschenware, also beispielsweise ein Gestrick, elastische Fäden aufweist. Das heißt, dass die Maschenware vom Prinzip her in etwa eine ähnliche Elastizität oder Verformungsfähigkeit aufweist, wie sie die umgebenden Schichten aus dem Elastomermaterial besitzen. Wie bereits ausgeführt hat das Heißschrumpfverhalten eines üblichen Kunststoffgewebes zur Folge, dass das Gewebe durch die Elastomerschicht nach innen wandert, mit der Folge, dass hierdurch die Haltbarkeit eines derartigen Gewebes stark reduziert ist. Durch die Verwendung einer Maschenware kann zwar der Schrumpfungsvorgang nicht ganz unterbunden werden, jedoch ist aufgrund der Elastizität bzw. Verformbarkeit der Maschenware sichergestellt, dass diese nicht, wie beim Stand der Technik, nach innen durch Elastomerschicht hindurchwandert, da sie in der Lage ist den Schrumpfvorgang durch seine Eigenelastizität oder Verformung zu kompensieren.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass mit einer entsprechenden Form ein solcher Balg in Teilen, das heißt als einzelne Falte oder Welle hergestellt sein kann, die dann zur Bildung des Balges miteinander verbunden werden, oder aber es sind Seitenwände, Boden- oder Deckenabschnitte mit mehreren hintereinander angeordneten Falten bzw. Seitenwandabschnitte oder Wellen herstellbar, bzw, bei entsprechend großer Form besteht die Möglichkeit der Herstellung ganzer Bälge bzw. Balghälften. Vorteilhaft bei nach einem solchen Prinzip einteilig hergestelltem Balg bzw. Balgelemente ist, dass diese auch eine hohe Haltbarkeit aufweisen, was daraus resultiert, dass die Oberfläche der Bauteile absolut eben gehalten werden kann. Das heißt, es bestehen zum Gegensatz zum Stand der Technik keinerlei Erhöhungen, Überlagerungen oder Verwerfungen auf der Oberfläche, die an der benachbarten Welle oder Falte reiben könnten und hier zu einem frühzeitigen Verschleiß des Balges insgesamt führen könnten. Des Weiteren hat sich herausgestellt, dass in Bezug auf die Schall-und Wärmedämmung zumindest gleich gute Werte erzielt werden, wie mit einem Balg gemäß dem bekannten Stand der Technik.
Im Einzelnen ist vorgesehen, dass die Maschenware zwischen zwei Elastomerschichten einvulkanisiert ist, wobei als Einlage zwei versetzt übereinander angeordnete textile Schichten aus Maschenware vorgesehen sein können, um eine relativ hohe Steifigkeit gegen Durchbiegung des Balges bereitstellen zu können, ohne die Elastizität in Längsrichtung des Balges aufgeben zu müssen.
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Gewichtsanteil der textilen Einlage zum Elastomeranteil zwischen 15 % und 50 %, vorzugsweise jedoch etwa 40 % beträgt. Durch einen derart hohen Textilanteil wird eine hohe Stabilität und Haltbarkeit des Balges ermöglicht.
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines Balges bzw. eines Teiles eines Balges eines Überganges zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Fahrzeugen, wobei sich ein derartiges Verfahren erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass in eine Form mit einer Falten- oder Wellenkontur eine Elastomerschicht eingelegt wird, auf die Elastomerschicht eine Schicht einer Maschenware und auf diese Maschenware eine weitere Elastomerschicht einlegbar ist, wobei die Verbindung der Elastomerschichten untereinander und mit der Maschenware durch Vulkanisation bewerkstelligt wird. Die Vulkanisation erfolgt im Wege der Heiß-Vulkanisation bei etwa 170 bis 210 bar, vorzugsweise bei etwa 200 bar. Es hat sich nun herausgestellt, dass insbesondere bei der Verwendung von Textileinlagen aus Maschenware die Verwerfungen im Randbereich der Welle oder Falte dadurch weitestgehend vermieden werden können, dass die Form während des Vulkanisiervorganges entlüftet wird. Hierbei wird dem Elastomermaterial die Möglichkeit gegeben, sich zu entspannen, was schlussendlich auch Verwerfungen im Randbereich der Welle abbaut, da durch diesen Entspannungsvorgang überschüssiges Elastomermaterial aus der Form austreten kann.
Die zeichnerische Darstellung, Zeigt, was "unter einer Welle einer Falte, beispielsweise einem Eckelement einer Falte oder Welle als Teil eines Balges und einem Balg" verstanden wird.
Eine Welle oder Falte eines Balges stellt sich als ein umlaufendes Element eines tunnelförmigen Balges dar, der sich aus mehreren hintereinander angeordneten Falten oder Wellen zusammensetzt. Ein solcher tunnelförmiger Balg zeigt vier Ecken, so dass insgesamt jede Falte oder Welle vier Eckelemente aufweist. Die Eckelemente stehen somit in einem Winkel von 90° zueinander.

Claims (10)

  1. Wellen- oder Faltenbalg oder Teil eines Balges eines Übergangs zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Teilen eines Fahrzeuges, wobei die Wellen oder Falten in ihrer Wölbung einteilig ausgebildet sind, wobei in einer Elastomerschicht eine textile Einlage einvulkanisiert ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage in textiler Form als Maschenware ausgebildet ist.
  2. Balg nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Maschenware als Gestrick ausgebildet ist.
  3. Balg nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Maschenware multiaxial verformbar ist.
  4. Balg nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass als Einlage mehrerer in unterschiedlicher Direktionierung übereinander angeordnete Schichten aus Maschenware vorgesehen sind.
  5. Balg nach Anspruch t,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Maschenware elastische Fäden aufweist.
  6. Balg nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil der textilen Einlage zum Elastomeranteil zwischen 15 und 50, vorzugsweise jedoch 40 % beträgt.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Balges eines Uberganges zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Teilen eines Fahrzeugs; wobei die Wellen oder Falten in ihrer Wölbung einteilig ausgebildet sind wobei in einer Elastomerschicht eine textile Einlage einvulkanisiert ist
    gekennzeichnet durch
    die Verwendung einer Form mit einer Falten- oder Wellenkontur zur Herstellung eines Falten- oder Wellenbalges, wobei in die Form eine Elastomerschicht, auf die Elastomerschicht eine Lage aus textiler Maschenware und auf diese Lage aus Maschenware eine weitere Elastomerschicht einlegbar ist, wobei die Verbindung der Elastomerschichten untereinander und mit der Maschenware durch Vulkanisation erfolgt.
  8. Balg nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass im Scheitelbereich der Falte oder Welle anordbare Schienen einvulkanisiert sind.
  9. Balg nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vulkanisation im Wege der Heiß-Vulkanisation bei 170 bis 210 bar, vorzugsweise bei 200 bar erfolgt.
  10. Verwendung einer Maschenware in einem Balge bzw. einem Teil eines Balges, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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