EP0922622B1

EP0922622B1 - Balg oder Teil eines Balges eines Übergangs zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Teilen eines Fahrzeuges ("Cordgewebe")

Info

Publication number: EP0922622B1
Application number: EP19980123571
Authority: EP
Inventors: Günter Schwind; Thomas Dipl.-Ing. Busch
Original assignee: Huebner GmbH and Co KG
Current assignee: Huebner GmbH and Co KG
Priority date: 1997-12-13
Filing date: 1998-12-10
Publication date: 2003-09-10
Anticipated expiration: 2018-12-10
Also published as: EP0922622A1; ES2210651T3; EP0922621B1; ES2205371T3; EP0922621A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Balg oder einen Teil eines Balges eines Übergangs zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Teilen eines Fahrzeugs, wobei in einer Elastomerschicht als Einlage Cordfäden angeordnet sind. 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 Falten- oder 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 miteinander 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.
Aus der US-PS 21 26 837 ist nun die Herstellung eines Balges bekannt, der eine textile Einlage mit Cordfäden aufweist. Allerdings ist dieser Balg nicht als Falten- oder Wellenbalg ausgebildet, sondern als glattwandiger Balg. Das heißt, dass bei Kurvenfahrt der Balg sich an einer Seite dehnt wie ein Gummiband, während er auf der anderen gegenüberliegenden Seite gestaucht wird, und sich auch hierbei ausbauchen bzw. einbauchen wird. Hierbei besteht dann naturgemäß die Gefahr, dass aufgrund der Verminderung des Querschnittes des Übergangs der freie Durchgangsraum kleiner wird. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass bei extremen Kurvenfahrten der Balg schlichtweg reißt. Aus der DE-A₁-3 035 159 ist ein Falten-oder Wellenbalg bekannt, wobei in einer Elastomerschicht als Einlage ein Cordgewebe angeordnet ist, und wobei die Wellen oder Falten in ihrer Wolbung einteilig ausgebildet sind, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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 zu eingangs 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 einbetten 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 herausgestellt - 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.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Material für einen Balg oder einen Teil eines Balges herzustellen, das durchaus in der Lage ist, bei Längung des umgebenden Elastomermantels dieser Dehnung nachzugeben, jedoch durchaus erhöhte Stabibität aufweist, insbesondere gegen Durchbiegung des Balges, als Einlage zwei kreuzweise übereinander angeordnete Cordgewebe vorgesehen sind.
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 das Cordgewebe zwischen zwei Elastomerschichten einvulkanisiert ist, wobei als Einlage zwei kreuzweise übereinander angeordnete Cordgewebe vorgesehen seien können, um eine relativ hohe Steifigkeit gegen Durchbiegung des Balges bereitstellen zu können, ohne die Elastizität in Längsrichtung des Balges aufgeben zu müssen. Das heißt, dass hier die Kett- bzw. Schussfäden über Kreuz liegen. Hierbei ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Kett- und Schussfäden der jeweiligen Gewebelage im Winkel zwischen 45 ° und 90 °, insbesondere zwischen 60 ° und 90 ° zueinander verlaufen. Hierbei hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Kett- bzw. Schussfäden der einen Gewebelage im Winkel von 60 ° zu den Kettfäden bzw. Schussfäden der anderen Gewebelage verlaufen, da dann die Verwerfungen im Randbereich, d. h. im Schenkelbereich der Ecke einer Welle bzw. Falte sehr gering sind.
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Gewichtsanteil des Gewebes der Gewebeeinlage zum Elastomeranteil zwischen 15 % und 50 %, vorzugsweise jedoch etwa 40 % beträgt. Durch einen derart hohen Gewebeanteil 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 Cordgewebelage und auf diese Cordgewebelage eine weitere Elastomerschicht einlegbar ist, wobei die Verbindung der Elastomerschichten untereinander und mit der Cordgewebelage 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 Gewebeeinlagen aus einem Cordgewebe 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

Falten- oder Wellenbalg oder Teil eines solchen Balges eines Übergangs zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Teilen eines Fahrzeuges, wobei in einer Elastormerschicht als Einlage ein Cordgewebe angeordnet ist, wobei die Wellen oder Falten in ihrer Wölbung einteilig ausgebildet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Einlage zwei kreuzweise übereinander angeordnete Cordgewebe vorgesehen sind.
Balg nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einlage zwischen zwei Elastomerschichten einvulkanisiert ist.
Balg nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gewichtsanteil des Cordgewebes zum Elastomeranteil zwischen 15 und 50, vorzugsweise jedoch 40 % beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines Balges eines Überganges zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Teilen eines Fahrzeugs, gekennzeichnet durch
eine Form mit einer Falten- oder Wellenkontur zur Herstellung eines Falten- oder Wellenbalges, wobei in die Form eine Elastomerschicht, auf die Elastomerschicht eine aus zwei kreuzweise übereinander angeordneten Cordgeweben bestehende Einlage und auf diese Einlage eine weitere Elastomerschicht einlegbar ist, wobei die Verbindung der Elastomerschichten untereinander und mit der Cordgewebeeinlage durch Vulkanisation erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Scheitelbereich der Falte oder Welle anordbare Schienen einvulkanisiert sind.
Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vulkanisation im Wege der Heiß-Vulkanisation bei 170 bis 210 bar, vorzugsweise bei 200 bar erfolgt.
Verwendung einer aus zwei kreuzweise übereinander angeordneten Cordgeweben bestehenden Cordgewebeeinlage zur Herstellung eines Balges bzw. eines Teiles eines Balges.