DE102005008231A1 - Elastische Seitenwand zur Abdeckung eines Balges eines Übergangs zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Fahrzeugen oder Fahrzeugteilen - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine elastische Seitenwand zur Abdeckung des Balges eines Übergangs zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Fahrzeugen oder Fahrzeugteilen, wobei die Seitenwand als Laminatbauteil einen mehrlagigen Aufbau, umfassend mehrere Lagen von Festigkeitsträgern (3, 5) in Form von insbesondere Gestricken, Geweben, Gewirken oder Gelegen (Vlies) aufweist, wobei zwischen einer oder mehreren Lage(n) von Festigkeitsträgern zumindest eine Zwischenschicht (4) als Verteilhilfe für ein Imprägniermedium vorgesehen ist, wobei im Seitenbereich der Seitenwand eine Einlage (6) aus einem Elastomer angeordnet ist, die in Verbindung mit den Festigkeitsträgern (3, 5) steht.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine elastische Seitenwand zur Abdeckung des Balges eines Übergangs zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Fahrzeugen oder Fahrzeugteilen, wobei die Seitenwand einen mehrlagigen Aufbau, umfassend mehrere Lagen von Festigkeitsträgern in Form von insbesondere Gestricken, Geweben, Gewirken oder Gelegen aufweist, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
• Elastische Seitenwände sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. So ist aus der EP 0 625 459 eine Seitenwandabdeckung in Form einer in sich elastisch nachgiebigen und um die Hochachse in Richtung der Mitte des Übergangs gewölbt ausgebildeten Platte bekannt. Solche Innenwandverkleidungen von Bälgen sind einerseits erforderlich, um den eigentlichen Balg vor Beschädigung durch Fahrgäste zu schützen, aber darüber hinaus auch, um den optischen Eindruck eines solchen Überganges bei Ansicht von innen zu verbessern. Insofern ist auch bekannt, die in das Fahrzeuginnere weisende Oberfläche einer derartigen Seitenwandabdeckung mit einer dekorativen Deckschicht zu versehen.
• Darüber hinaus ist aus der EP 0 722 874 bekannt, die Seitenwandabdeckung durch elastisch nachgiebige Verbindungsmittel mit dem jeweiligen Wagenkasten des Fahrzeugs zu verbinden. Hierdurch wird erreicht, dass die Innenwandverkleidung in der Lage ist, die Diagonalbewegungen aufzunehmen, wie sie aufgrund von Wank-, Nick- und Höhenbewegungen der Waggons untereinander auftreten. Die eigentliche Seitenwand ist hierzu nur in begrenztem Umfang in der Lage, da sie selbst eine höhere Sprödigkeit aufweist als die elastisch nachgiebigen Verbindungsmittel, z. B. aus einem Elastomer.
• Aus der EP 0 751 868 ist ein Laminatbauteil bekannt, welches im Wesentlichen aus einer mit hochelastischen Fasern verstärkten Kunstharzmatrix besteht. Dieses Laminatbauteil wird hergestellt aus mehreren übereinander angeordneten und miteinander heiß verpressten und dabei ausgehärteten Kunstharzfaserprepregs. Hierbei sind an zumindest zwei einander gegenüberliegenden Rändern des Laminatbereiches Anschlussleisten aus weich elastischem Material vorgesehen, die mit den entsprechenden Rändern des Laminatbereiches flächig verbunden sind. Die Kunstharzmatrix besteht hierbei vorzugsweise aus einem duromeren Kunstharz, insbesondere einem Phenolharz.
• Es hat sich nun herausgestellt, dass bei Verwendung eines solchen Laminatbauteiles als elastische Seitenwandabdeckung häufig Risse auftreten, und zwar insbesondere im Bereich des Übergangs zwischen der Elastomereinlage und dem eigentlichen Laminatbauteil. Hieraus wird deutlich, dass dieses Laminatbauteil bei Verwendung als elastische Seitenwand unter bestimmten Einsatzbedingungen nicht flexibel genug ist. Der Grund hierfür ist im Wesentlichen darin zu finden, dass zur Herstellung des Laminatbauteiles miteinander verbundene, miteinander heiß verpresste und dabei ausgehärtete Kunstharzfaserprepregs Verwendung finden. Durch den hohen Druck von 10 bar, wie er beim Vorgang des Heißverpressens eingesetzt wird, findet eine zunehmende Versprödung des Laminats statt. Insofern ist insbesondere der Übergang zu den Anschlussleisten aus weich elastischem Material aufgrund der unterschiedlichen Flexibilität problematisch, so dass insbesondere im Übergangsbereich ein verstärktes Auftreten einer Rissbildung registriert wurde. Es hat sich allerdings auch gezeigt, dass solche Kunstharzfaserprepregs aus Phenolharz aufgrund ihrer Sprödigkeit keine ausreichende Anbindung an Matrices von Elastomeren gewährleisten können.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elastische Seitenwand der eingangs genannten Art bereitzustellen, die bei geringerer Sprödigkeit die gleiche oder höhere Flexibilität aufweist.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Seitenwand als Laminatbauteil einen mehrlagigen Aufbau umfassend mehrere Lagen von Festigkeitsträgern in Form von insbesondere Gestricken, Geweben, Gewirken oder Gelegen (Vlies) aufweist, wobei zwischen ein oder mehreren Lagen von Festigkeitsträgern zumindest eine Zwischenschicht als Verteilhilfe für ein Imprägniermedium vorgesehen ist, wobei im Seitenbereich der Seitenwand eine Einlage aus einem Elastomer angeordnet ist, die in Verbindung mit den Festigkeitsträgern steht. Durch die Anordnung von Zwischenschichten als Verteilhilfen für die Verteilung des Imprägniermediums, also z. B. einem Epoxidharz, wird erreicht, dass das Epoxidharz tatsächlich die einzelnen Lagen des Laminatbauteiles durchdringen kann. Dies kann beispielsweise im Wege der Vakuumininjektion erfolgen, das bedeutet, dass die einzelnen Lagen von Festigkeitsträgern gleichmäßig mit dem Imprägniermedium, also beispielsweise dem Epoxidharz, getränkt sind. In diesem Zusammenhang ist vorteilhaft, wenn die Deckschicht aus schwerentflammbarem Epoxidharz besteht.
• Im Gegensatz zum Stand der Technik findet hier die Herstellung des Laminatbauteils nicht im Wege des Heißverpressens unter hohem Druck statt, sondern die Verteilung des Imprägniermediums erfolgt durch die Verwendung sogenannter Verteilhilfen, die dafür sorgen, dass ohne hohe Drücke dennoch das Imprägniermedium z. B. durch Vakuuminjektion sicher sämtliche Bereiche des Laminatbauteils erreicht. Hierdurch ist ein Bauteil von hoher Flexibilität und geringer Sprödigkeit herstellbar.
• Im Einzelnen ist vorgesehen, dass die Zwischenschicht als Verteilhilfe, beispielsweise als Lochfolie, ausgebildet ist. Darüber hinaus ist auch eine Zwischenlage in Form einer Membran vorgesehen, die insbesondere dafür sorgt, dass bei Anlegen eines Vakuums und Injektion des Imprägniermediumstatsächlich die im Laminat vorhandene Luft entweichen kann.
• In Abhängigkeit von der Art der Beanspruchung, insbesondere hinsichtlich der Biegebeanspruchung, können unterschiedliche Arten von Festigkeitsträgern auch in Kombination miteinander Verwendung finden.
• Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einlage aus einem Elastomer winklig ausgebildet ist, wobei der Bereich des größeren Querschnitts an der Außenseite der Seitenwandabdeckung, also des Laminatbauteils, vorgesehen ist. Dies deshalb, um für die Einspannung der Seitenwandabdeckung in entsprechenden Vorrichtungen des Wagenkastens genügend Material bereitzustellen, ohne dass die Flexibilität im übrigen Bereich durch eine übermäßige Stärke der Einlage beeinträchtigt wäre. Die Höhe der Abwinklung entspricht hierbei vorteilhaft der Materialstärke der seitlichen Einlagen.
• Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung einer elastischen Wand gemäß einem oder mehreren der zuvor abgehandelten Ansprüche. Im Einzelnen ist hierbei vorgesehen, dass die einzelnen Lagen in eine Werkzeugform eingelegt werden, wobei die Lagen in der Werkzeugform luftdicht abgeschlossen sind. Anschließend wird im Wege der Vakuuminjektion der mehrlagige Aufbau mit dem Imprägniermedium getränkt und anschließend zur Polymerisation erhitzt. Insbesondere wenn die Einlage aus einem Elastomer unvulkanisiert ist und die Temperatur zur Polymerisation des Epoxidharzes der Temperatur zur Vulkanisation des Elastomers entspricht, was bei etwa 100 bis 120°C maximal jedoch bei 140°C der Fall ist, erfolgt eine innige Verbindung zwischen dem Elastomer einerseits und dem das Elastomer umgebende Epoxidharz andererseits. Das heißt, die Gefahr der Rissbildung durch die innige Verbindung zwischen den beiden unterschiedlichen Bauteilen wird einerseits hierdurch minimiert, und zum anderen aber auch dadurch, dass die Herstellung des Laminatbauteiles im Wege der Vakuuminjektion stattfindet, nicht aber unter hohem Druck, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist.
• Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend beispielhaft näher erläutert.
• Gemäß 1 ist die Werkzeugform mit 1 zu bezeichnen. Auf der Werkzeugform 1 ist eine Schicht aus einem sogenannten Gelcoat 2 aufgebracht, wobei dann, wenn diese Schicht aus Gelcoat angeliert ist, die weiteren Lagen für die Herstellung des Laminatbauteiles aufgebracht werden. Insofern wird auf diese Schicht aus Gelcoat insbesondere eine oder mehrere Lagen 3 aus einem Festigkeitsträger aufgebracht, z. B. einem Gewebe, wobei darauf aufliegend eine Lochfolie 4 als Verteilhilfe für das Imprägniermedium vorgesehen ist, wobei auf der Lochfolie 4 wiederum Festigkeitsträger 5 angeordnet sind, wobei im Seitenbereich des Laminats ein winkelförmig ausgebildetes Elastomer in unvulkanisierter Form als Einlage 6 eingelegt ist. Das gesamte Laminatbauteil wird überdeckt durch eine Peelply-Folie, also eine nach Art einer Membran wirkende Folie, um im Inneren die vorhandene Luft während der Injektion des Epoxidharzes nach außen abführen zu können.
• Des Weiteren ist erkennbar der Injektionseinlass 10, der Injektor und eine darunter befindliche Fließhilfe 11. Der Injektor 10 ragt zumindest mit einem Ende durch die Membran (Peelply) hindurch, um eine Verteilung des Epoxidharzes über die gesamte Fläche zu gewährleisten.
• Abgedeckt ist das ganze Laminatbauteil durch eine Vakuumfolie 12, die nach Fertigstellung des Bauteiles abgerissen wird.

Claims (10)

1. Elastische Seitenwand zur Abdeckung des Balges eines Übergangs zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Fahrzeugen oder Fahrzeugteilen, wobei die Seitenwand als Laminatbauteil einen mehrlagigen Aufbau, umfassend mehrere Lagen von Festigkeitsträgern (3, 5) in Form von insbesondere Gestricken, Geweben, Gewirken oder Gelegen (Vlies) aufweist, wobei zwischen einer oder mehreren Lage(n) von Festigkeitsträgern zumindest eine Zwischenschicht (4) als Verteilhilfe für ein Imprägniermedium vorgesehen ist, wobei im Seitenbereich der Seitenwand eine Einlage (6) aus einem Elastomer angeordnet ist, die in Verbindung mit den Festigkeitsträgern (3, 5) steht.
2. Elastische Seitenwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (4) als Lochfolie ausgebildet ist.
3. Elastische Seitenwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (4) nach Art einer Membran zur Erzielung einer Luftdurchlässigkeit ausgebildet ist.
4. Elastische Seitenwand nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand unterschiedliche Arten von Festigkeitsträgern (3, 5) aufweist.
5. Elastische Seitenwand nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand eine flammfeste Beschichtung aufweist.
6. Elastische Seitenwand nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage (6) aus einem Elastomer winklig ausgebildet ist.
7. Elastische Seitenwand nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Imprägniermedium ein Epoxidharz ist.
8. Verfahren zur Herstellung einer elastischen Seitenwand gemäß einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Lagen (3, 4, 5) in eine Werkzeugform (1) eingelegt werden, wobei die Lagen in der Werkzeugform luftdicht abgeschlossen werden, wobei anschließend im Wege der Vakuuminjektion der mehrlagige Aufbau mit einem Imprägniermedium getränkt und anschließend zur Polymerisation erhitzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage (6) aus einem Elastomer unvulkanisiert ist, wobei die Temperatur zur Polymerisation der Temperatur zur Vulkanisation des Elastomers entspricht.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerisation bei etwa 100 bis 120°C, höchstens jedoch bei 140°C stattfindet.