DE8903746U1

DE8903746U1 - Faltenbalg

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Publication number: DE8903746U1
Application number: DE8903746U
Authority: DE
Original assignee: Parabeam BV
Current assignee: Parabeam BV
Priority date: 1989-03-25
Filing date: 1989-03-25
Publication date: 1989-05-11
Also published as: DD297370A5

Description

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Faltenbalg

Die Erfindung betrFft einen Faltenbalg zum Einbau zwischen beweglichen Fahrzeug- oder Maschinenteilen mit einer Mehrzahl in Form einer Ziehharmonika angeordneten Materialbahnen aus einem mit einem Polymer beschichteten textlien Flächengebilde.

Derartige Faltenbälge sind als umhüllende und verschiebliche übergangseinrichtung zwischen beweglichen Teilen aus dem Schienen-, Straßenverkehr und dem Maschinenbau bekannt. Neben der form- und volumenelastischen Ausbildung durch Faltung des Verbindungsteils wird von dem Bahnmaterial der Faltenbälge unter anderem Festigkeit, Steifigkeit sowie eine gute Schall- und Wärmeisolation erwartet. Dabei ist allerdings zu beachten, daß die Anforderungen an das Eigenschaftsprofil dieser Faltenbälge für die verschiedenen Faltenbalgbereiche unterschiedlich sind. Für die Seitenwände wird in vertikaler Richtung eine hohe Steifigkeit verlangt, damit die Faltenbalghöhe gewährleistet ist. Demgegenüber wird von dem Faltenbalgdacfi und gegebenenfalls dem Faltenbalgboden in der jeweils horizontalen Ebene ein gewisses biegeelastisches Verhalten erwartet, um einem seitlichen Versatz der überbrückten Teile folgen zu können.

Als Material für die Faltenbälge finden insbesondere Gummi oder gewebeverstärkte Polymere Verwendung, wobei den vorstehenden Anforderungen durch zusätzliche Falten oder Wülste in den Übergangsbereichen zwischen Faitenbalgseitenwänden und Faltenbalgdach genügt werden soll.

Aus der DE-OS 37 11 032 ist ein Faltenbalg der genannten Art bekannt, bei dem die Nachgiebigkeit einer Materialbahn aus Polymerverbindungen durch entsprechend dosiertes Bestrahlen beeinflußt wird. So werden die Seitenwände derart bestrahlt, daß die das Gewebe umhüllende Polymerschicht versteift wird, indem die Zahl der Molekülbindungen erhöht wird. Die auf diese Weise erzielte Steifigkeit soll den Faltenbalg sogar auch ohne Rahmen aufrecht halten. Andererseits wird die Beschichtung im Dach- und gegebenenfalls Bodenbereich des Faltenbalges durch Verringerung der Molekülbindungen so weich gemacht, das die Verformbarkeit des Gewebes durch die Beschichtung nicht behindert werden muß. Diese Faltenbälge sind nicht nur aufwendig in der Herstellung, sondern verlangen auch den Einsatz spezieller Polymerverbindungen, die zudem de*" Gefahr alterungs- und umweltbedingter Veränderungen unterliegen. Desweiteren wird bei zu starkem Variieren der Polymermatrix gegenüber der Verstärkungskomponen- t^a ein frühzeitiger Verschleiß begünstigt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Faltenbalg nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der einfach und zweckmäßig aufgebaut ist.

Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß als textiles Flächengebilde eine unaufgeschnittene Doppelpolware mit Oberware und Unterwcrs sowie dazwischen angeordneten, einen Florraum bildenden Polketten vorgesehen ist.

Hierdurch wird ein Faltenbalg geschaffen, dessen textiles Flächengebiide einen dreidimensionalen Aufbau besitzt, wobei die mechanischen Eigenschaften, insbesondere Festigkeit und Steifigkeit, ausgehend von einer speziellen Texti!konstruktion durch Wahl und Einstellung der Fadenverkreuzung, Fadenverschiingung, Dichte und Länge der Polketten sowie Ein- und Inrnhination varzchiodanar (iarna ha^flntirh Pzcavat*+ t O.

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fasern, Multifilamente, Monofilamente, und Fasermaterial, z. B. Mischfasern, Chemiefasern, hochfeste Fasern, entsprechend einem gewünschten Ei- %, genschaftsprofil für den jeweiligen Faltenbalgbereich variierbar sind. »*'

Dabei wird mit der noch vergleichsweise dünnen Textil lage einer nicht aufgeschnittenen Doppelpolware eine gute Wärme- und Schall isolation erzielt. Die zahlreichen Polketten, die als gerade oder schräglaufende Querfäden die ober- und ünterware in einem bestimmten Abstand halten können, bewirken eine gute Verteilung der isolierend wirkenden Luft.

Auch andere physikalische Eigenschaften des Faltenbalges, wie Temperatur-, Ermüdungs-, Witterungs- und Alterungsbeständigkeit, Unempfindlichkeit gegen die Einwirkung von Chemikal'sn, Schwertrennbarkeit, Art der Verbrennungsgase usw. können durch die Wahl der Materialien für die Garne der Kett-, Schuß-, Maschen- und Polfäden an die besonderen Anforderungen des Einsatzbereiches angepaßt werden. Die Beschichtung mit einer Polymerverbindung kann folglich nur einseitig anstelle von beidseitig erfolgen.

Der Faltenbalg kann durch wellenförmige Anordnung eines textlien Flächengebildes oder Verformung desselben in einzelne, zickzack-förmig zueinander angeordneter Materialbahnen in die Form einer Ziehharmonika gebracht werden. Es können aber auch eine Mehrzahl von streifenförmigen Materialbahnen an ihren Längsseiten durch Nähen, Kleben, Klemmen usw. nach Art einer Zieharmonika oder in Form eines Wellblechs miteinander verbunden sein.

Bei Ausbildung der unaufgeschnittenen Doppelpolware als Doppelpolgewebe kann über eine Kombination verschiedener Fasergarne die Steifigkeit in Längsrichtung des textlien Flächengebildes durch die Verwendung von Monofilementen als Kettfaden noch zusätzlich verbessert werden, während das Verweben von MuItifilamenten als Schußfäden die Biegbarkeit in Querrichtung verbessert. Auch ist eine Kombination verschiedener Fasergarne möglich, bei der die Steifigkeit in Querrichtung durch die Verwen- i dung von Monofilementen als Schußfäden noch zusätzlich verbessert wird, S während das Verweben von Multifilementen als Kettfaden die Biegbarkeit I

in Längsrichtung verbessert. Bei den Seitenwänden eines Faltenbalges, die zur Gewährleistung der Höhe in vertikaler Richtung eine höhere Steifigkeit aufweisen sollen, sind folglich die in verikaler Richtung verlaufenden Fäden als Monofilamente und die in horizontaler Richtung verlaufenden Fäden als Multifilamente ausgebildet. Für das Faltenbalgdach und gegebenenfalls den Faltenbalgboden können die das textile Flächengebilde aufbauenden Fäden ebenfalls gemäß der gewünschten Stei-

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Als Fasermaterial verwendbar sind vorzugsweise synthetische Fasern aus Polyamid, Acrylnitril, Polyester, Polyvinylchlorid usw.. Desweit.eren sind Mischfasern, z.B. aus Polyester und Baumwolle oder Polyamid und Zellwolle, einsetzbar. Gleiches gilt für hochfeste Fasern, wie z.B. Aramid, Glasfaser, Kohlefaser, wobei diese hochfesten Fasern auch kombinierbar sind als Fasermaterial für die Polketten und/oder Schußfäden oder Kettfäden mit herkömmlichen synthetischen Fasern.

Schließlich können auch mehrere Gewebelagen aus einer unaufgeschnittenen Doppelpolware benachbart und mit Abstand übereinander und in Längsrichtung verlaufend angeordnet sein, wobei sich eine oder mehrere Doppelpolläyen mit einem riächgewebe öder -gewirke abwechseln öder von diesem außen- und/oder innenseitig eingeschlossen sein.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig.1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Faltenbalges,

Fig.2 zeigt teilweise einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels einer Materialbahn des Faltenbalges,

Fig.3 zeigt teilweise einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Materialbahn des Faltenbalges,

Fic.4 zeigt teilweise einen Längsschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels einer Materialbahn des Faltenbalges,

Fig. 5 zeigt teilweise einen Längsschnitt eines vierten Ausführungsbeispiels einer Materialbahn des Faltenbalges.

Figur 1 zeigt eine Seitenwand eines Faltenbalges 1, der als übergangseinrichtung zwischen zwei beweglichen Teilen 2 und 3 angeordnet ist und neben zwei Seitenwänden einen Dach- und gegebenenfalls Bodenabschnitt, aufweist. Der Faltenbalg 1 umfaßt mehrere an ihren Längsseiten miteinan der verbundene Streifeiiföriiiiye &Mgr;&aacgr;&idiagr;&thgr;&Ggr;&igr;&aacgr;&Igr;&ugr;&aacgr;&iacgr;&idigr;&Ggr;&igr;&thgr;&Ggr;&igr; 4, die fiäCfi Art einer LIehharmonika aneinander befestigt sind. Die Verbindung kann durch Kleben, Nähen und/oder Klemmen mittels umlaufender Profile erreicht werden. Der Faltenbalg 1 kann aber auch nur eine Materialbahn 4 aus einem textlien Material aufweisen, die sich wellenförmig oder dauerhaft nach Art einer Ziehharmonika verformt zwischen den beiden Teilen 2 und 3 erstreckt. Länge und Breite des Faltenbalges liegen je nach Anwendungsgebiet im Bereich einiger cm oder m.

Figur 2 zeigt einen Teilbereich eines Längsschnitts eines ersten Ausführungsbeispiels einer Materialbahn 4 des Faltenbalges 1. Diese Materialbahn 4 besteht aus einem textlien Flächengebilde 5, das mit einer Kunststoffbahn 6 beschichtet ist. Das textile Flächengebilde 5 wird von einer Läge einer dreidimensionalen Texti!konstruktion in Form einer unaufgeschnittenen Doppelware, hier Doppelpolgewebe, mit Oberware und Unterware gebildet.

Das unaufgeschnittene Doppelpolgewebe umfaßt ein Obergewebe 7 und ein Untergewebe 8 sowie zwischen dem Ober- und Untergewebe hin- und herwechselnde Polketten 9. Jeweils in Leinwandbindung verkreuzte Kettfäden 10 und Schußfäden 11 bilden das Obergewebe 7 und Untergewebe 8. Die Polketten 9 halten als Querfäden das Obergewebe 7 und Untergewebe 8 mit Abstand zueinander unter Bildung eines Florraumes 12. Vorzugsweise sind die Polketten 9 im wesentlichen senkrecht zur Kett- und Schußrichtung angeordnet, können jedoch auch als schräg verlaufende Querfäden zwischen Obergewebe 7 und Untergewebe 8 angeordnet sein, was insbesondere bei einer Ausbildung der Ober- und Unterware als Grundgewirke gilt, wie nachstehend noch ausgeführt wird. Die Einbindung der Poiketten 9 erfoigt durch eine 2V Schuß Polaufbindung. Je nach gewünschter Dichte de«" Pol-

ketten 9 zwischen dem Obergewebe 7 und dem Untergewebe 3 könnan die Polketten 9 auch durch eine 2/4 V Schuß Polauf- oder 3/6W Poldurchbindufsg eingebunden sein. In Schußrichtung können benachbarte Polketten 9 jeweils an denselben Schußfäden 11 an- oder abgebunden sein oder an verschiedenen Schußfäden 11, wöbe: letztere Alternative eine gleichmäßigere Verteilung angreifender Kräfte bewirken kann. Die Länge der Polketten 9 liegt bei ca. 5 mm, kann jedoch vorzugsweise zwischen 1 und 12 mm

Sind die Seitenwände des Faltenbalges 1, wie in Figur 1 dargestellt, aus mehreren in vertikaler Richtung verlaufender Materialbahnen 4 zusammengesetzt, so erstrecken sich die Kettfäden 10 des textlien Flächengebildes 5 in vertikaler Richtung, während die Schußfäden 11 in horizontaler Richtung des Faltenbalges 1 verlaufen. Sind demgegenüber die Seitenwände des Faltenbalges 1 nur aus einer Materialbahn aufgebaut oder aus mehreren in vertikaler Richtung verlaufender Materialbahnen zusammengesetzt, so erstrecken sich die Kettfäden in horizontaler Richtung, d. h. die Breite der einzelnen Materialba.hn oder die Gesamtbreite der mehreren Materialbahnen entspricht der Höhe des Faltenbalges 1. Die Schußfäden verlaufen dann hier in vertikaler Richtung. Im Bereich des nicht dargestellten Dach- und gegebenenfalls Bodenabschnitts des Faltenbalges 1 erstrecken sich entweder die Kettfäden oder die SchußfMen zwischen den Seitenwänden des Faltenbalges 1, was vom Verlauf der Materialbahn oder -bahnen im textlien FlächengeLilde abhängt. Schließlich kann der Faltenbalg 1 unter Integration der Seitenwände sowie Dachabschnitt und Bodenabschnitt schlauchförmig aus der uoppelpolware hergestellt sein. Die Dicke einer Materialbahn 4 des Faltenbalges 1 wird bestimm+, von der Höhe der dreidimensionalen Textilstruktur, insbesondere der Länge der Polketten 9, und der Dicke der Kunststoffbahn 6. Ist wie aus Figur 2 ersichtlich, die Kunststoffbahn 6 nur an einer Seite der Materialbahn 4 vorgesehen·, so handelt es sich hierbei um die Außen- und damit Wetterseite.

Als textile Fasergarne werden Spinnfaser-, Multifilament- und/oder Monofilamentgarrtc eingesetzt. Die Spinnfaser- und Multiiiiamentgarne werden in den Richtungen eingetragen, in denen eine gewisse Biegbarkeit ge-

wünscht ist. In den Richtungen möglichst hoher Steifigkeit werden vorzugsweise Monofilamente eingesetzt. Die Garnstärke liegt im Bereich zwisehen 10 und 600 tex, vorzugsweise 100 - 180 tex.

Als Fasermateriai dient Polyester. Andere synthetische Fasern, wie z.B. Polyamid, Polypropylen, Acrylnitril usw., sowie Mischfasern sind ebenfalls verwendbar. Gleiches gilt für die hochfesten Fasern, wie z. B. Aramid, hochfestes Polyäthylen, Glasfasern, Kohlefaser. Darüberhinaus sind verschiedene Faserarten und -materialien in Anpassung an das gewünschte Eigenschaftsprofil des Faltenbalges zum Aufbau des textlien Flächengebildes 5 kombinierbar. So sind vorzugsweise die in der Richtung einer hohen zu erzielender Steifigkeit verlaufenden Fäden als Monofilamente und/oder hochfeste Fasern ausgebildet, während die in der Richtung einer guten zu erzielender Biegbarkeit verlaufenden Fäden als Multifilamente ausgebildet sind. Beispielsweise werden für die Seitenwände des Faltenbalges 1. wie in Figur 1 dargestellt, die in vertikaler Richtung verlaufenden Kettfäden 10 von Monofilementen oder hochfesten Fasern in Form von Multi- oder Monofilementen gebildet, damit die Seitenflächen in ihrer Höhenerstreckung eine hohe Steifigkeit besitzen. Zur Unterstützung können auch die Polketten 9 aus Monofilamentgarnen oder hochfesten Fasern bestehen. Die Schußfäden 11 bestehen dabei aus herkömmlichen synthetischen Fasern oder gemischten Fasern. Desweitern ist es möglich, nur für die Polketten 9 Monofilamente oder hochfeste Fasern zu verwenden. Entsprechend sind die Schußfäden und/oder die Polketten als Monofilamente und/oder hochfeste Fasern ausgebildet, wenn die Gewebelängsrichtung nicht wie in Figur 1 dargestellt vertikal sondern horizontal verläuft, wobei dann die Kettfäden aus herkömmlichen oder besonders biegeelastischen synthetischen Fasern bestehen.

Für das Faltenbalgdach und gegebenenfalls den Faltenbalgboden können sich z.B. die Kettfäden von der einen Seitenwand zur anderen erstrecken, so daß hier die Kettfäden vorzugsweise als Multifilamente und die Schußfaden als Monofilamente ausgebildet sind.

Weiterhin kann die Doppelpolware auch als Doppelpolgewirke ausgebildet sein, wobei ein Obergewirke und ein Untergewirke mit maschenförffligen

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Verschlingungen vorgesehen sind, zwischen denen die Polketten hin- und herwechselnd eingelegt sind. Die vorstehenden Ausführungen gelten entsprechend für das vorzugsweise als unaufgeschnittener Wirkplüsch ausgebildete Doppelpolgewirke.

Figur 3 zeigt einen Teilschnitt in Längsrichtung eines zweites Ausführungsbeispiels einer Haterialbahn 4 mit einem textlien Flächengebilde 5 in Form eines uneufftsdinittenen Doppelpolgewebes, dss bis auf CUs Einbindung der Polketten 9 dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel entspricht. Die Polketten 9 sind hier mittels einer 3/6 Schuß Poldurchbindung eingebunden. Aber auch hier können die Polketten 9 je nach gewünschter Dichte ebenso durch eine V-Bindung oder 3/8W, 4/8W Schuß Poldurchbindung die Oberware 7 und Unterware 8 verbinden.

Figur 4 zeigt einen Teilbereich eines Längsschnitts eines dritten Ausführungsbeispiels einer Materialbahn 4 des Faltenbalges 1. Das textile Flächengebilde 5 ist hier beidseitig mit einer Kunstsoffbahn 6 beschichtet. Ober- und unterseitige Schicht der Kunststoffbahn 6 sind gleich dick, können aber auch verschieden stark ausgebildet sein. Als Kunststoffmaterial verwendbar ist Gummi oder ein sonstiger elastomerer Kunststoff.

Figur 5 zeigt einen Teilschnitt in Längsrichtung eines vierten Ausführungsbeispiels einer Materialbahn 4 des Faltenbalges 1. Das textile Flächengebilde 5 in Form einer unaufgeschnittenen Doppelpolware, hier Doppelpolgewebe (gleiches gilt für das Doppelpolgewirke), ist zwischen zwei Flachgewebebahnen 13 und 14 angeordnet, die das textile Flächengebilde 5 sandwichartig einschließen. Das textile Fläcfiengebilde 5 kann wie vorstehend beschrieben ausgebildet sein. Bei den Flachgeweben 13, 14 handelt es sich um herkömmliche Flachgewebe, die allerdings durch Kettengewirke austauschbar sind. Zwischen dem textlien Flächengebilde 5 und den Flachgeweben 13, 14 oder -gewirken ist jeweils eine zusätzliche Kunststoffbahn 15 angeordnet.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele können gemäß weiterer nicht dargestellter Ausgestaltungen mehrere übereinander angeordnete textile Flä-

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chengebilde 5 aufweisen, deren jeweilige Dicke und/oder Dichte durch Veränderung der Länge und/oder der Zahl der Polketten verschieden sein kann.

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Claims

Ansprüche

;? 1. Faltenbalg zum Einbau zwischen beweglichen Fahrzeug- oder Maschi

nenteilen bestehend aus einem wellenförmig oder nach Art einer Ziehhar-

f monika angeordneten, textilen Flächengebilde mit einer Polymerbeschich-

tung, "Öadurch gekennzeichnet, daß als textiles Flächengebilde (5) eine

&psgr; unaufgeschnittene Doppelpolware mit Oberware (7) und Unte;vare (8) sowie

% dazwischen angeordneten, einen Florraum (12) bildenden Polketten (9)

£ vorgesehen ist.
2. Faltenbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unaufgeschnittene Doppelpolware von einem in Kettsamttechnik hergestellten Doppelpolgewebe gebildet wird.
3. Faltenbalg nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Oberware (7)

und Unterware (8) jeweils aus einem Gewebe mit in Leinwandbindung verkreuzten Kettfäden (10) und Schußfäden (11) besteht.
4. Faltenbalg nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß Oberware (7) und Unterware (8) von einem Grundgewirke gebildet werden.
5. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbindung der Polketten (9) durch eine V- oder W-Bindung erfolgt.
6. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart zueinander angeordnete Polketten (9) versetzt eingebunden sind.
7. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, \ daß die Länge der Polketten (9) zwischen 1 und 12 m liegt, vorzugsweise

1,5 bis 4 mm.

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8. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelpolware aus Chemie- oder Mischfasergarnen besteht. |
9 Faltenbalg nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Chomie- und Mischfasergarne von Spinnfasern oder MuI ti filamenten gebildet werden.
10. Faltenbalg nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Chemiefasern aus Polyester, Polyamid, Polypropylen, Polyacrylnitril oder Vinylat bestehen.
11. Faltenbalg nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Chemiefasern hochfeste Fasern vorgesehen sind.
12. Faltenbalg nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die hochfesten Fasern aus Aramid, Glasfasern, Kohlefasern oder hochfestem Polyäthylen bestehen.
13. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettfaden (10) und/oder die Polketten (9) aus einem Monofilamentgarn oder einem hochfesten Fasergarn bestehen.
14. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schußfäden (11) und/oder die Polketten (9) aus eimen Monofilamentgarn und/oder ein^m hochfesten Fasergarn.
15. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere mit Abstand zueinander angeordnete textile Flächengebilde (5) übereinander angeordnet sind.
16. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis !5, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahnen (4) jeweils mindestens eine zusätzliche Flachgewebelage (13. 14) aufweisen.
17. Faltbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, | daß das textile Flächengebilde (5) zweiseitig mit einer Polymerbahn (6)

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- 3 beschichtet ist.
18. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymer ein elastomerer Kunststoff vorgesehen ist.