DE4212227A1 - Als Übergangsschutz zwischen zwei gelenkig miteinander gekuppelten Fahrzeugen einbaubarer Faltenbalg - Google Patents

Description

Faltenbälge als Übergangsschutzeinrichtungen zwischen ge­ lenkig miteinander verbundenen Fahrzeugen bestehen im all­ gemeinen aus einzelnen, im Querschnitt etwa halbkreisförmigen, rinnenförmigen Materialstreifen aus beschichtetem Gewebe, wobei die Rinnen in Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgen und jeweils zwei aufeinanderfolgende Streifen an den anein­ anderliegenden Rändern durch einen "Zwischenrahmen" zusammen­ gehalten sind. An den Enden ist je ein "Endrahmen" vorgesehen, mit dem der Balg mit einem seiner beiden Enden am einen bzw. anderen Fahrzeug festgelegt ist. Ist der Balg quergeteilt, so hat jede Balghälfte den vorgenannten Endrahmen als inneren Endrahmen und einen äußeren Endrahmen, und die äußeren End­ rahmen der beiden Balghälften sind miteinander verbunden. Sind die Falten aus einer fortlaufenden Materialbahn gebildet, so sind trotzdem Zwischenrahmen vorgesehen, die dann die Auf­ gabe haben, den Faltenbalg zu stabilisieren. Die "Falten" können zickzackförmig sein oder etwa halbkreisförmige Rinnen sein.

Wird ein solcher Balg erheblichem Außendruck ausgesetzt, so kann dieser in den Bereich zwischen den aneinanderliegenden, die Rinnen begrenzenden Balgwandabschnitte eindringen und die beiden aufeinanderfolgenden Zwischenrahmen schräg zuein­ anderstellen, weiter als gewollt voneinander entfernen oder in sonstiger Weise ungewollt zueinander einstellen. Bei besonders ungünstigen Betriebsverhältnissen kann eine Druck­ einwirkung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Balgfalten die beiden Zwischenrahmen so gegeneinander verstellen, daß der auf die nach außen gewölbten Bogen der Balgwände wirkende Luftdruck einer oder auch mehrerer Falten nach innen um­ stülpt. Ein solches Abweichen von der gewollten Balgkontur ist aus vielerlei Gründen unerwünscht, eine nach innen um­ gestülpte Balgwand kann sogar für Personen, die den Übergang im Augenblick des Umstülpens passieren, eine Gefahrenquelle darstellen.

Als Ursache hierfür wurde die relative Ungeführtheit der Zwischenrahmen erkannt, die zwar einerseits den Balg unter einer Reihe von Gesichtspunkten stabilisieren, andererseits aber bisher nur durch die Balgwand aus beschichtetem Gewebe in der ihnen zugedachten Position gehalten werden, es sei denn, sie sind mit aufwendigen Mitteln einzeln aufgehängt. Ausgehend von dieser Erkenntnis ist es Aufgabe der Erfindung, die Balgzwischenrahmen in einfacher Weise so gegeneinander zu führen, daß sie auch bei ungünstigen Betriebsverhältnissen ihre Position zueinander im wesentlichen beibehalten.

Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines Faltenbalges gelöst, deren Merkmale sich aus den Patentan­ sprüchen ergeben. Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 grundsätzlich gelöst, die Unteransprüche nennen Merkmale für eine zunehmend speziellere Ausbildung des er­ findungsgemäßen Balges, mit denen der Balg optimiert wird, so daß die Gesamtheit der beanspruchten Merkmale unter dem Gesichtspunkt der Lösung der Aufgabe ein Optimum ist. Ein Unteranspruch nennt eine an sich bekannte Balgform als für die Anwendung der Erfindung besonders zweckmäßige Balgform. Ein anderer Unteranspruch nennt den Schienenfahrzeugsektor als besonders zu berücksichtigenden Anwendungsbereich, weil im Schienenfahrzeugbau ein besonders "weicher" Balg in hori­ zontalen Richtungen benötigt wird, dessen Endrahmen um be­ sonders große Werte gegeneinander horizontal verstellbar sein sollen, um dem besonders großen Wagenversatz Rechnung tragen zu können. Ein sogenannter Wellenbalg als besonders wichtige Balgform macht einen besonders "weichen" Balg mög­ lich, ein solcher Balg ist aber andererseits in besonders geringem Maße in der Lage, die Zwischenrahmen relativ zu­ einander zu führen, oder, anders formuliert, macht die Er­ findung einen in hohem Maße horizontal weichen Faltenbalg möglich, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Zwischenrahmen in ungewollt hohem Maße ihre Sollstellung verlassen.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß auch in hohem Maße hori­ zontal weiche Bälge auch bei ungünstigen Betriebsumständen von ihrer Sollkontur unerwünscht weit abweichen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben, wobei sich auch weitere Vorteile der Erfindung ergeben.

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch ein Faltenbalg­ dach.

Der eigentliche Faltenbalg besteht im Dachbereich aus mehreren in Faltenbalglängsrichtung aufeinanderfolgenden Falten 1 aus einem Gewebe, das mit Gummi oder einem gummiartigen Material beschichtet ist. Jede "Falte" hat einen rinnenförmigen Quer­ schnitt, dessen Wölbung etwa halbkreisförmig ist, wobei sich die Wölbung in parallel zueinander verlaufenden Randbereichen fortsetzt. Der Bereich der Wölbung ist gedoppelt, indem in einem zweckentsprechend gewählten Abstand der eigentlichen Balgbahn eine Stoffbahn 2 zugeordnet ist. Balgbahn und Stoff­ bahn zweier aufeinanderfolgender Rinnen sind in einer Linie 3 zusammengeführt, beispielsweise miteinander verklebt und/oder vernäht, so daß der Querschnitt des Zwischenraums 4 zwischen eigentlicher Balgbahn und Stoffbahn 2 im Bereich jeder Rinne etwa mondsichelförmig ist. Im Bereich jeder der beiden letzten Rinnen ist selbstverständlich die dem jeweiligen Balgende zugekehrte Rinnenwand nur eine Balgbahn und eine Stoffbahn, die in der Linie 3 zusammengeführt sind. Von der jeweiligen Linie 3 der Zusammenführung von Balgbahn und Stoffbahn 2 setzt sich allein die Balgbahn fort, bis jeder der zueinander parallelen Wandabschnitte an seinem freien Ende in einem der Zwischenrahmen 5 gehalten ist.

Dieser Balgaufbau ist jedoch nicht zwingend; es kann bei­ spielsweise der Balg auch ohne zugeordnete Stoffbahn 2 aus­ kommen und der eigentliche Balg kann beispielsweise aus einzelnen Streifen bestehen; jeder Streifen aus ursprünglich ebenem, beschichtetem Gewebe wird dabei zu einer Rinne ge­ bogen und an den aneinanderliegenden Rändern der Balgbahnen zweier aufeinanderfolgender Rinnen sind zwei Balgränder in einem der Zwischenrahmen 5 zusammengeführt, so daß die Zwischen­ rahmen nicht nur den Balg stabilisieren, sondern auch der Ver­ bindung zwischen einzelnen Balgbahnen dienen.

Ein Balg der einen oder einer anderen Art weist am einen Ende einen Endrahmen 6 auf, mit dem der Balg am einen zweier gelenkig miteinander zu kuppelnder Fahrzeuge zu befestigen ist. Am anderen Ende weist der Balg einen Endrahmen 7 auf, mit dem der Balg am anderen zweier gelenkig miteinander zu kuppelnden Fahrzeuge zu befestigen ist, an diesem anderen Fahrzeug in Anlage zu bringen und zu halten ist oder mit dem der Balg als Balghälfte eines quergeteilten Faltenbalges an einem entsprechenden Endrahmen einer zweiten Balghälfte zu befestigen oder in Anlage zu bringen und zu halten ist.

Insoweit handelt es sich um in der Faltenbalgtechnik übliche Kriterien bzw. Bauweise. Hierzu gehört auch,
daß den Zwischenrahmen 5 deren Masse erhöhende Streifen, insbesondere Metallstreifen 8, zuge­ ordnet sein können und
der Endrahmen 7 selbst als Klemmprofil ausge­ bildet ist, an dem die eine der beiden letzten Balgfalten gehalten ist,
während die andere der beiden letzten Endfalten an dem Endrahmen 6 über eine separate Klemmleiste 9 gehalten ist; diese Klemmleiste 9 hält einer­ seits den Faltenbalg und ist andererseits über eine Reihe von Schrauben, die mehr oder weniger gleichmäßig auf die Länge der Leiste 9 verteilt sind, an dem Endrahmen 6 angeschraubt.

Dringt nun Fahrtwind o. dgl. mit erheblichem Druck, z. B. beim Durchfahren eines Tunnels, zwischen zwei aufeinander­ folgende Falten oder Rinnen des Faltenbalges ein, wobei der Druck bis zu etwa 4000 Pascal betragen kann, so weitet er den Balg auf, indem er die beiden Falten aufspreizt und dies dazu führen kann, daß die Zwischenrahmen 5 relativ Zueinander und zu den beiden Endrahmen verstellt werden, wodurch die Balgkontur in unerwünschter Weise gestört werden kann und diese Störung nach einer nur initialen Störung eine progressiv ansteigende Störung werden kann, die nach der für besonders großvolumige Bälge erwarteten Verhältnissen sogar ein Umstülpen der Rinnen sein kann, indem die nach außen konvexe Balgwand- bzw. Rinnenkrümmung nach innen zu einer nach außen konkaven Krümmung umgestülpt wird. Dies kann dazu führen, daß den Faltenbalg passierenden Personen geschädigt werden, wenn nämlich das Umstülpen gerade dann erfolgt, wenn sich eine Person, z. B. um einer entgegenkommen­ den Person auszuweichen, nahe dieser Balgwand befindet, in der das Umstülpen erfolgt.

Um diese Situation nicht eintreten zu lassen sind nun die einzelnen Rahmen so gegeneinander geführt, daß gewollte Relativbewegungen innerhalb des Balges möglichst unbehin­ dert möglich sind, ungewollte Relativbewegungen jedoch so weit wie möglich vermieden sind.

Hierzu ist auf jeder Seite jedes Zwischenrahmens 5 und auf der dem Inneren des Balges zugekehrten Seite des Endrahmens 7 eine der hohlen Führungsleisten 10 befestigt. Jede Füh­ rungsleiste 10 ist ein in Grenzen elastisch verformbares Hohlprofil aus einem geeigneten Werkstoff, der weitgehend ermüdungsfrei elastisch nachgiebig aber auch weitgehend abriebfest ist. Als besonders zweckmäßig wird VULCOLAN, ein handelsüblicher Elastomer angesehen. Mit der ebenen Rückseite ist jede der Führungsleisten an der jeweiligen Seite des jeweiligen Rahmens angeschraubt und an beide Ränder der Rückseite schließt sich eine gebogene Vorderseite an, die im entspannten Zustand etwa halbkreisförmig ist (Linienzug 10a), beim Zusammenwirken mit der entsprechendem Führungsleiste des folgenden Rahmens jedoch so vorgespannt und verformt wird, daß ein zu der Rückseite paralleles Mittel­ stück entsteht, das mit Übergangsbogen an die Rückseite an­ schließt. Der Innenraum jeder Führungsleiste ist durch eine Reihe von Löchern 11 in der Vorderseite sowie insbesondere offene Enden be- und entlüftbar. Das Führungsleistenpaar jedes Zwischenrahmens ist gemeinsam mit Schraubverbindungen, die auf die Leistenlänge gleichmäßig verteilt sind, am zu­ gehörigen Zwischenrahmen gehalten. Auf die Länge der Führungs­ leisten verteilt liegen die Schrauben 12 mit ihrem Senkkopf im konisch verlaufenden Ende eines jeweiligen Loches in einer Schiene 13 in der einen Führungsleiste, erstrecken sich mit ihrem Schaft durch ein entsprechendes Loch in der Rückseite der einen Führungsleiste bzw. im Zwischenrahmen und sind in eine Gewindebuchse 14 in der Rückseite der ande­ ren Führungsleiste bzw. einer Schiene 15 in dieser anderen Führungsleiste eingeschraubt. Die Gewindebuchse 14 ist dreh­ fest und axial fixiert in der anderen Führungsleiste und/oder der Schiene 15 eingesetzt. Auf diese Weise hält eine Reihe von Schrauben 12 die beiden Schienen 13, 15 zusammen und zwischen diesen zwei Führungsleisten zu beiden Seiten des jeweiligen Zwischenrahmens am Zwischenrahmen. Jeweils eine Gruppe der bereits erwähnten Löcher, die eine der Schrauben 12 aufnehmen, sind achsgleich zwischen je einem Paar der ebenfalls bereits erwähnten Löcher 11 angeordnet, so daß die Schrauben 12 zum Anbau jeweils zweier Führungsleisten an einen Zwischenrahmen bzw. zum entsprechenden Ausbau zu­ gänglich sind.

Der Anbau von einer der Führungsleisten an die Innenseite des einen Endrahmens erfolgt in sinngemäßer Weise, ebenso wie der Anbau von einer der Führungsleisten an der Innen­ seite des anderen Endrahmens unter Zwischenschaltung des Klemmprofils 9, wobei der Halterung von Schrauben gegen­ über dem Endrahmen 7 durch Gegenmuttern, der Halterung von Schrauben gegenüber dem Endrahmen 6 durch in den Endrahmen eingesetzte Gewindehülsen erfolgt.

Dadurch, daß die beiden äußeren Führungsleisten nicht exakt mit den zwischen ihnen angeordneten Führungsleisten fluchten, ist dargestellt, daß die Anordnung so ausgelegt ist - und das gilt insbesondere für die Vorspannung in den Führungs­ leisten und deren Material bzw. Oberflächenbeschaffenheit - daß sich die Führungsleisten vor allem relativ zueinander verschieben können, ohne daß hierfür ursächliche Balgver­ formungen wesentlich behindert werden, daß jedoch Schräg­ stellungen der Rahmen, insbesondere der Zwischenrahmen zu­ einander, nur in Grenzen zulässig sind und eine Rückstellung aus solchen Schrägstellungen dann erfolgt, wenn die die jeweilige Schrägstellung verursachende Kraft aufhört, zu wirken.

Die mit der Erfindung behandelte Problematik liegt insbe­ sondere bei Faltenbälgen mit großem Querschnitt vor, wes­ halb die Erfindung insbesondere für im Querschnitt große Faltenbälge Bedeutung hat, bzw. Faltenbälge mit großem Quer­ schnitt ermöglicht.

Entsprechende Bewegungen treten insbesondere bei Faltenbälgen auf, die als Übergangsschutz zwischen zwei gelenkig mitein­ ander gekuppelten Schienenfahrzeugen eingebaut sind, weshalb die Erfindung insbesondere für Faltenbälge bestimmt ist, die zwischen zwei gelenkig miteinander gekuppelten Schienen­ fahrzeugen bestimmt sind.

Schließlich ist die Erfindung insbesondere angesichts von Betriebszuständen wesentlich, die in einem Faltenbalgdach entstehen, weshalb die Erfindung insbesondere für das Dach von Faltenbälgen bestimmt ist, die einen großen Querschnitt haben und zum Einbau zwischen zwei gelenkig miteinander gekuppelten Schienenfahrzeugen bestimmt sind.

Jedes der Gummihohlprofile kann dabei sich über die gesamte Dachbreite von einer Seitenwand zur anderen Seitenwand des Balgdaches erstrecken. Vorzugsweise sind jedoch symmetrisch zur Dachlängsmitte zwei Baugruppen mit entsprechend kürzeren Gummihohlprofilen angeordnet.

Claims (15)

1. Als Übergangsschutz zwischen zwei gelenkig miteinander verbundene Fahrzeuge einbaubarer Faltenbalg mit Endrahmen für die Zuordnung des Balges zu den einander zugekehrten Fahrzeugstirnseiten und Zwischenrahmen zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Balgfalten, gekennzeichnet durch Führungsmittel (10) zwischen zwei in Balglängsrichtung aufeinanderfolgenden Zwischenrahmen (5).

2. Faltenbalg nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ent­ sprechende Führungsmittel (10) am zumindest einen Falten­ balgende zwischen Endrahmen (6 bzw. 7) und dem auf den Endrahmen unmittelbar folgenden Zwischenrahmen (5).

3. Faltenbalg nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwei leistenförmige Gummihohlprofile (10) zwischen zwei in Längsrichtung des Balges aufeinander folgenden Rahmen (5 bzw. 6 bzw. 7), von denen jeweils eines einen der Rahmen zugeordnet ist und die beiden miteinander Zuge­ kehrten Flächen aneinanderliegen.

4. Faltenbalg nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gummihohlprofile mit Vorspannung anein­ anderliegen.

5. Faltenbalg nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gummihohlprofil (10) eine flache Rückseite zur Befestigung an einem der Rahmen aufweist und eine im entspannten Zustand etwa kreisbogenförmige Vorder­ seite, die im vorgespannten Zustand zu einem zur Rück­ seite parallelen mittleren Abschnitt verformt wird, der sich mit zwei Endbogen an die Rückseite anschließt.

6. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummihohlprofile (10) an ihren Enden offen sind.

7. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei leistenförmige Gummihohl­ profile zu beiden Seiten des jeweiligen Zwischenrahmens (5) mit gemeinsamen Befestigungsmitteln (12-15) am Zwischenrahmen befestigt sind.

8. Faltenbalg nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel auf die Länge der jeweiligen leistenförmigen Hohlprofile verteilte Schraubverbindungen sind.

9. Faltenbalg nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubverbindungen jeweils eine Schraube (12) und zwei Leisten (13, 15) aufweisen, wobei die Leisten an den Innenseiten der Rückseiten der Hohlprofile von der Schraube in Anlage gehalten sind.

10. Faltenbalg nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube der jeweiligen Schraubverbindung mit ihrem Kopf an einer der beiden Leisten anliegt und mit ihrem Schaft in eine in die andere Leiste eingesetzte Gewindehülse eingeschraubt ist.

11. Faltenbalg nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorderseiten der leistenförmigen Hohlprofile (10) achsgleich zur jeweiligen Schraub­ verbindung Zugangslöcher (11) zu der Schraubverbin­ dung aufweist.

12. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (10) im Bereich des Daches des großvolumigen Faltenbalgs angeordnet sind.

13. Faltenbalg nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Führungsmittel als zwei Baugruppen zu beiden Seiten der Dachmitte mit entsprechend kurzen Hohlprofilen angeordnet sind.

14. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg zum Einbau zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Schienen­ fahrzeugen angeordnet ist.

15. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Falten im Querschnitt etwa halbkreisförmige Rinnen bilden.