DE69801936T2

DE69801936T2 - Elastischer Fussboden, insbesondere für Verbindungsdurchgang Faltenbalg

Info

Publication number: DE69801936T2
Application number: DE69801936T
Authority: DE
Inventors: Laurent Beaubatie
Original assignee: Hutchinson SA
Current assignee: Hutchinson SA
Priority date: 1997-02-20
Filing date: 1998-02-16
Publication date: 2002-06-06
Anticipated expiration: 2018-02-17
Also published as: EP0860305B1; DE69801936D1; FR2759635A1; FR2759635B1; EP0860305A1; ATE206671T1

Description

Die vorliegende Erfindung hat einen elastischen Boden zum Gegenstand, der insbesondere für einen Faltenbalg für den Durchgang oder einen Gang für den gegenseitigen Verkehr bzw. Umlauf zwischen zwei Fahrzeugen bestimmt ist, und der mehr im Besonderen für Anwendungen bei Bahnen, wie bei Untergrundbahn bzw. Metro, Straßenbahn etc.... bestimmt ist.
In den Anwendungen beim Transport mit der Untergrundbahn, die "Metro" genannt wird, sind Wagengruppen bekannt; die es den Passagieren dank des Vorhandenseins von Faltenbälgen zwischen den Wagen gestatten, frei von einem Wagen zu dem anderen zu laufen.
Indessen müssen solche Züge auf Gleisen von zuweilen alter Konzeption laufen, die vom Beginn des Jahrhunderts datieren können, und die Kurven mit geringem Krümmungsradius haben, welche Probleme der Ermüdung bzw. Beanspruchung stellen wegen winkelmäßigen Ausschlägen oder wegen wesentlicher Fehlfluchtung, die sie den Faltenbälgen auferlegen.
Andererseits müssen aus Gründen der Sicherheit die Materialien, welche für das Herstellen der Faltenbälge verwendet werden, im Fall eines Brandes selbstlöschbar sein und die Normen der Toxizität erfüllen; Dieses erlegt es auf, für die Böden der Faltenbälge Mäterialien zu benutzen, welche weniger zufriedenstellende Eigenschaften der Wiederstandsfähigkeit gegen Ermüdung bzw. Beanspruchung haben;
In dem speziellen Fall eines elastischen Bodens, der es gleichzeitig gestatten muss; die Gewichte der Passagiere zu tragen, welche den Faltenbalg überqueren; und die extremen winkelmäßigen Ausschläge auszuhalten, während er gute Ermüdungs- bzw. Beänspruchungseigenschaften beibehält, sieht man, dass diese Forderungen besonders schwierig zu befriedigen sind.
Diese elastischen Böden werden Tests für die Qualifikation unterworfen, z. B. dem Standardtest RATP, welcher den Bedingungen der wirklichen Benutzung entspricht.
Ein wichtiger Punkt ist; dass ein maximaler winkelmäßiger Ausschlag αM existiert, dem der Boden unterworfen wird und der einen determinierenden Einfluss auf die Lebensdauer des Bodens wegen der Tatsache hat; dass die Materialien, die verwendet werden müssen, ein schlechtes Verhalten gegen wiederholte Zugbeanspruchungen haben.
Ein elastischer Boden, der die Charakteristika des Oberbegriffs des Anspruch 1 hat, ist in dem Dokument EP-A-0 297 936 beschrieben.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein elastischer Boden; der ein verbessertes Verhalten gegen die Ermüdung bzw. Beanspruchung hat.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine elastischer Boden, der geeignet ist, erhöhte winkelmäßige Ausschläge auszuhalten.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein elastischer Boden, der es gestattet, die Funktion der Deformierbarkeit und die Funktion des Abstützens bzw. der Auflage des Bodens zu trennen.
Wenigstens eines dieser Ziele wird mit einem elastischen Boden erreicht, der insbesondere für einen Faltenbalg für den Durchgang zwischen zwei Fahrzeugen bestimmt ist, die sich während ihrer Verlagerung in gerader Linie gemäß einer Längsrichtung verlagern; wobei der genannte elastische Boden transversale Wellungen aufweist, die es dem genannten Böden gestatten, den Relativverlagerungen der genannten Fahrzeuge in den Kurven zu folgen, während er es den Passagieren gestattet, zwischen den genannten Fahrzeugen zu verkehren, indem sie über die obere Fläche des Bodens laufen, wobei wenigstens eine Zone der genannten oberen Fläche eine gewellte Oberfläche hat, die Spitzenbereiche und Vertiefungsbereiche aufweist, welche in der Transversalrichtung ausgerichtet sind und den genannten Wellungen entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Decke bzw. Matte aus elastischem Material hat, deren untere Fläche auf die obere Fläche des elastischen Bodens in der Art und Weise gelegt ist, dass sie wenigstens einen Teil einer genannten Zone, die eine gewellte Oberfläche hat, bedeckt.
Die genannten Wellungen sind vorzugsweise solche, bei welchen für den maximalen winkelmäßigen Ausschlag αM; für den der Boden dazu bestimmt ist, ihn auszuhalten, die Ausbildung bzw. Erweiterung der Wellungen größer oder gleich der maximalen Dehnung ist, die durch den Boden erreicht wird.
Die genannte Decke bzw. Matte weist vorteilhafterweise auf ihrer unteren Fläche Verlängerungen bzw. Fortsätze auf, vorzugsweise Rippen, die wenigstens teilweise in die genannten Vertiefungsbereiche eindringen, aber vorzugsweise auf dem Boden dieser Vertiefungsbereiche ruhen, wenn die Decke bzw. Matte auf die obere Oberfläche des elastischen Bodens gelegt ist. Dieses gestattet es, die Funktion der Unterstützung bzw. Auflage und der Deformation des elastischen Bodens zu entkoppeln.
Wenigstens gewisse Rippen können ein Profil aufweisen, das komplementär zu demjenigen der Vertiefungsbereiche der Wellungen ist.
Wenigstens gewisse Rippen können einen Bereich aufweisen, welcher die untere Fläche der Decke bzw. Matte begrenzt und welcher ein Spiel mit den Mulden- bzw. Vertiefungsbereichen der entsprechenden Wellungen aufweist, wenn die Decke bzw. Matte auf den Boden gelegt ist.
Die Rippen können sich über einen Teil von nur der Länge der Vertiefungsbereiche erstrecken. Sie erstrecken sich vorteilhaftetweise über den Hauptteil und bevorzugt über die Gesamtheit der Länge der Vertiefungsbereiche.
Wenigstens gewisse Rippen können einen zentralen Bereich aufweisen, der frei von Materie bzw. Material ist, was es der Decke bzw. Matte besser gestattet, den Deformationen der Wellungen des Bodens zu folgen, insbesondere in der wieder zusammengefalteten Position der Wellungen; welche eine Kompression der Rippen induziert. Die obere Fläche des Bodens kann Streifen bzw. Rillen aufweisen, die über wenigstens gewissen der genannten Rippen angeordnet sind. Dieses gestattet es auch der Decke bzw. Matte, den Deformationen besser zu folgen, und minimiert ebenfalls die Bildung von "Unebenheiten", wenn die Wellungen wieder zusammengefaltet werden.
Die Decke bzw. Matte aus elastischem Material kann in der Nähe ihrer oberen Oberfläche eine mechanische Verstärkung aufweisen.
Die Decke bzw. Matte kann aus dem gleichen Material wie der elastische Boden hergestellt sein. Ob nun das Material das gleiche oder nicht ist, es kann wenigstens zum Teil aus Schaum mit offenen oder geschlossenen Zellen hergestellt sein.
Der Boden kann einen zentralen Bereich für den Durchgang haben, dessen obere Fläche von den genannten Wellungen frei ist, und die Decke bzw. Matte aus elastischem Material kann auf die gesamte Oberflächedes Bodens gelegt sein.
Die Erfindung betrifft schließlich einen Faltenbalg für die gegenseitige Verbindung zwischen zwei Fahrzeugen, der dadurch gekennzeichnet, dass er zwei Böden hat, wie sie hier oben definiert sind, welche durch einen zentralen Ring getrennt sind.
Andere Charakteristika und Vorteile erscheinen besser beim Lesen der Beschreibung, die folgt, welche als nichtbeschränkendes Beispiel in Verbindung mit den hier angefügten Zeichnungen gegeben wird, in denen:
- die Fig. 1a und 1b jeweils in seitlicher Ansicht und in einer Ansicht von oben einen elastischen Boden darstellen, der mit einer elastischen Decke bzw. Matte gemäß der Erfindung ausgerüstet ist,
- die Fig. 2a in einer Ansicht von unten einen elastischen Boden darstellt, der dazu geeignet ist, gemäß der Erfindung verwendet zu werden,
- die Fig. 2b und 2c eine Benutzung der Erfindung darstellen, bei der zwei Böden mit Faltenbalg jeweils für eine Verlagerung in gerader Linie und in einem extremen Zustand des Funktionierens verwendet werden;
- die Fig. 3a bis 3e in einem partiellen longitudinalen Schnitt den elastischen Boden der Fig. 2a darstellen, wobei die Fig. 3a in der Ebene der zentralen Symmetrie P des Bodens realisiert ist und die anderen Schnitte sich nach und nach von der Ebene P entfernen,
- die Fig. 4a bis 4d partielle longitudinale Schnitte durch den elastischen Boden der Fig. 2 darstellen, wobei sie sich nach und nach noch weiter von der Ebene P jenseits der Ebene des Schnitts der Fig. 3a entfernen,
- und die Fig. 5a und 5b den Einfluss des Zusammendrückens und der Ausdehnung der Wellungen auf die Decke bzw. Matte, die gemäß der Erfindung über den Boden gelegt ist, veranschaulichen.
Gemäß den Fig. 1a, 1b und 2a weist ein elastischer Boden 1, der mit Bezug auf eine zentrale Ebene P symmetrisch ist, einen Gehweg auf, der eine obere Oberfläche 11 und eine untere Oberfläche 12 hat, und hochgezogene Ränder 13, die dazu bestimmt sind, es zu gestatten, den Boden 1 mit dem Rest des Faltenbalgs zu verbinden. Solche Böden weisen in bekannter Art und Weise Wellungen 5 auf, die im allgemeinen nur in einem gewissen Abstand von der Ebene P aufzutreten beginnen.
Ein zentraler Bereich 61 des Gehwegs ist daher eben, d. h., dass die Wellungen 5 hier nicht herauskommen. Das ist ebenso wie in der Fig. 3a (Schnitt in der Ebene P), wo die metallischen Verstärkungen 15 mit ihren Verlängerungen 14 an der unteren Fläche 12 herauskommen, die eben ist. Wenn man sich nach und nach auf beiden Seiten von der Ebene P entfernt, dann erscheinen auf der unteren Fläche 12 nach und nach Vorsprünge bzw. Wülste 12' (Fig. 3b), danach Wellungen 5, die von Wechselfolgen von Nuten bzw. Einschnitten 16 und von Rippen bzw. Versteifungen 17 gebildet sind (Fig. 3c); deren Amplitude mehr und mehr ausgeprägt bzw. hervortretend ist, wie es die Fig. 3d und 3e zeigen, bis dahin, dass, wie in der Fig. 4a dargestellt ist, die obere Fläche 11 ebenfalls entsprechende Wellungen aufweist, abwechselnd Rippen bzw. Sicken 28 und Nuten bzw. Rinnen 27, wobei die Rippen bzw. Sicken 28 dem Profil der Nuten bzw. Rinnen 16 folgen und dieses mit einer Amplitude, die immer mehr nach der Maßgabe ausgeprägt ist bzw. hervortritt; in der man sich von der Ebene P entfernt (Fig. 4a bis 4c)
Ein extremer Fall ist in der Fig. 4d dargestellt, wo die Rippen bzw. Sicken 16 in Gruppen von zwei regruppiert sind und auf unterschiedlichen vertikalen Niveaus gelegen sind, dieses kann in der Nachbarschaft der hochgezogenen Ränder 13 und längs derselben auftreten.
Diese Böden 2 sind dazu bestimmt, zu zweit auf beiden Seiten eines Teils 60 von generell rechteckiger Form, das als zentraler Ring bezeichnet wird und das in schwimmender Art und Weise montiert wird, angebracht zu werden.
In der Konfiguration, die in der Fig. 2b dargestellt ist; fahren zwei benachbarte Wagen 70 und 80 in gerader Linie, und die Achse des zentralen Rings 60 ist parallel zu der Achse der Wellungen und senkrecht zu der längs verlaufenden Achse XX' der Bewegung der Wagen:
In der Konfiguration, die in der Fig. 2c dargestellt ist, welche ein Beispiel von extremer Konfiguration ist, entsprechend einer engen Kurve, gefolgt von einer Gegenkurve, bleiben die Achsen der Wagen 70 und 80 parallel, aber quer versetzt, und die beiden Böden sind fächerartig geöffnet gemäß einem maximalen Öffnungswinkel αM, wobei der Ring 60 dann winkelförmig mit Bezug auf seine normale Position, die in der Fig. 2b dargestellt ist, verlagert ist.
Gemäß der Erfindung legt man wenigstens auf einen Teil des Bereichs des Bodens 1, dessen obere Fläche 11 Wellungen (Rippen bzw. Sicken 18 und Nuten bzw. Einschnitte 19) aufweist, eine Matte bzw. Decke, die vorteilhafterweise Verlängerungen bzw. Fortsätze (25, 30, 40, 50) aufweist, welche die Nuten bzw. Einschnitte 19 wenigstens teilweise ausfüllen.
Diese Verlängerungen bzw. Fortsätze können in der Form von Rippen realisiert sein, in welchem Fall die Matte bzw. Decke 2 vorteilhafterweise durch Extrusion realisiert werden kann, aber es ist auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, Höcker vorzusehen, die voneinander beabstandet sind.
Wie es in den Fig. 9a bis 4d gezeigt, ist, füllen die mit 25 bezeichneten Verlängerungen bzw. Fortsätze die Nuten bzw. Einschnitte 19 vollständig aus, wobei der untere Rand 27 der Verlängerungen bzw. Fortsätze 25 in Anlage an den Boden der Nuten bzw. Einschnitte 19 kommt, und die untere Fläche 22 der Decke bzw. Matte 2 passt sich ebenfalls bei 28 der Kontour der Rippen 18 des Bodens 1 an. Anders gesagt ist es so, dass das Profil der unteren Fläche 22 der Decke bzw. Matte 2 komplementär zu dem Profil der Wellungen des Bodens 1 ist.
Man trennt so die Funktionen der Abstützung bzw. Auflage und der Deformation, d. h., dass es die Wellungen des Bodens 1 gestatten, die Deformationen des Bodens während der Bewegungen der Wagen in den Kurven aufzunehmen, während es die Decke bzw. Matte 2 gestattet, für die Passagiere eine Bewegung auf ihrer oberen Oberfläche 21 sicherzustellen, wobei die Entkopplung durch die einfache Tatsache erhalten wird, dass die Decke bzw. Matte 2 einzig und allein auf den Boden 1 gelegt ist (jedoch mit der Ausnahme von einer oder mehreren Stellen der lokalisierten Schichtung bzw. Verstauung bzw. Befestigung).
Die Verlängerungen bzw. Fortsätze 25 weisen zentrale Bereiche 26 auf, die von Material frei sind, was es der Decke bzw. Matte 1 gestattet, besser den Deformationen des Bodens 1 zu folgen, sei in der Ausdehnung oder in der Zusammendrückung, wie das die Fig. 5a und 5b zeigen. Die Decke bzw. Matte 2 kann in diesem Fall auch durch Extrusion hergestellt werden.
Die Verlängerungen bzw. Fortsätze können die gesamte Oberfläche der Wellungen ausfüllen, aber sie können frei von zentralen Bereichen 26 sein. In dieser Variante haben die Verlängerungen bzw. Fortsätze das Bezugszeichen 40 in der Fig. 4c, in welcher zum Zwecke der Erläuterung vier mögliche Varianten der Verlängerungen bzw. Fortsätze zusammengestellt worden sind.
In der Fig. 4c ist auch mit dem Bezugszeichen 50 eine Variante der Verlängerungen bzw. Fortsätze 25 und 40 dargestellt. Die Verlängerungen bzw. Fortsätze 50 füllen die Wellungen 5 vollständig aus, aber die obere Fläche 21 der Decke bzw. Matte weist Rillen bzw. Nuten 51 auf, die über den Nuten bzw. Rillen 19 zentriert sind und die es gestatten, im Besonderen die Bildung von Rippen bzw. Versteifungen 55 zu vermeiden, wenn die Wellungen 5 in Kompression sind, oder auch ihre Amplitude zu verkleinern (siehe Fig. 5a).
Eine andere Variante der Verlängerungen bzw. Fortsätze, die mit 30 bezeichnet ist, ist ebenfalls in der Fig. 4c dargestellt. Diese Verlängerungen bzw. Fortsätze 30 stellen sich in der Form von Rippen dar, deren Ränder 31, z. B. die rechten Ränder, ein Spiel 32 mit Bezug auf die obere Fläche der Wellungen 5, welche an die Spitzen 18 angrenzen, aufweisen, und deren unterer Teil 33 in Kontakt mit dem Boden der Nuten bzw. Rillen 19 in der Art und Weise ist, dass Unterstützung für die Decke bzw. Matte 2 gebildet wird.
Das Vorhandensein der Decke bzw. Matte 1 neben der Entkopplung zwischen den Funktionen der Auflage bzw. Unterstützung und der Deformation gestattet es, die Amplitude der Wellungen zu vergrößern, ohne die Bewegung der Passagiere zu beeinträchtigen, was es gestattet, diesen Wellungen eine Ausbildung bzw. Ausdehnung zu verleihen, die wenigstens gleich der maximalen Dehnung ist, welche lokal durch den Boden erreicht wird, wodurch es vermieden wird, dass der Kautschuk unter Zug arbeitet.
In der Fig. 1b ist eine Decke bzw. Matte 2 dargestellt, die seitliche Ränder 23 aufweist, welche nicht die hochgezogenen Ränder 13 des Bodens 1 bedecken, d. h., eine Decke bzw. Matte, die auf den einzigen Bereichen angeordnet ist, auf denen Passagiere fähig sind zu laufen.
Es sei bemerkt, dass es auch möglich ist, diese hochgezogenen Ränder 13 mit der Hilfe der Decke bzw. Matte 2 zu bedecken.
Bei einer Variante ist es auch möglich, die Decke bzw. Matte 2 nur auf den einzigen Bereichen des Bodens 1 anzuordnen, auf denen die Wellungen auf der oberen Fläche 11 herauskommen (d. h., den Bereichen, die in den Fig. 4a bis 4d dargestellt sind), es seien 2 Decken bzw. Matten pro Boden 1.
Die Decke bzw. Matte 2 kann mechanisch in der Nähe ihrer oberen Fläche 21 verstärkt sein, z. B. durch Bewehrungen bzw. Armierungen bzw. Beschläge 56 (Fig. 1a).

Claims

1. Elastischer Boden (1), der insbesondere für einen Faltenbalg für den Durchgang zwischen zwei Fahrzeugen bestimmt ist, die sich während ihrer Verlagerung in gerader Linie gemäß einer Längsrichtung verlagern, wobei der elastische Boden transversale Wellungen (5) aufweist, die es dem Boden (1) gestatten, den Relativverlagerungen der genannten Fahrzeuge in den Kurven zu folgen, während er es den Passagieren gestattet, zwischen den genannten Fahrzeugen zu zirkulieren, indem sie über die obere Fläche (11) des Bodens laufen, wobei wenigstens eine Zone der genannten oberen Fläche eine gewellte Oberfläche hat, die Spitzenbereiche und Vertiefungsbereiche aufweist, welche in Transversalrichtung ausgerichtet sind und den genannten Wellungen entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Decke bzw. Matte (2) aus elastischem Material hat, deren untere Fläche (22) auf die obere Fläche (11) des elastischen Bodens (1) in der Art und Weise gelegt ist, dass sie wenigstens einen Teil einer genannten Zone, die eine gewellte Oberfläche hat, bedeckt.

2. Boden gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Decke bzw. Matte (2) auf ihrer unteren Fläche (22) Verlängerungen bzw. Fortsätze (25, 30, 40, 50) hat, die wenigstens teilweise in die genannten Mulden- bzw. Vertiefungsbereiche eindringen:

3. Boden gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerungen bzw. Fortsätze (25, 30, 40, 50) Rippen bzw. Sicken sind.

4. Boden gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens gewisse der Rippen bzw. Sicken ein Profil aufweisen, das komplementär zu demjenigen der Mulden- bzw. Vertiefungsbereiche (19) der Wellungen (5) ist.

5. Boden gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzichnet, dass wenigstens gewisse der Rippen bzw. Sicken einen Bereich (31) aufweisen, welcher die untere Fläche der Decke bzw. Matte begrenzt und welcher ein Spiel (32) mit den Mulden- bzw. Vertiefungsbereichen (19) der entsprechenden Wellungen (5) aufweist, wenn die Decke bzw. Matte (2) auf den Boden (1) gelegt ist.

6. Boden gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rippen bzw. Sicken über einen Hauptteil oder über die Gesamtheit der Länge der Mulden- bzw. Vertiefungsbereiche (19) erstrecken.

7. Boden gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens gewisse der genannten Rippen bzw. Sicken (25) einen Zentralbereich (26) aufweisen, der nicht mit Materie bzw. Material Versehen ist.

8. Boden gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Fläche des Bodens Streifen bzw. Rillen (SI) aufweist, die über wenigstens gewissen der genannten Rippen bzw. Sicken (25, 30, 40, 50) angeordnet sind.

9. Boden gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Decke bzw. Matte aus elastischem Material in der Nähe ihrer Oberfläche ein Einsatzgut bzw. einen Füllstoff für die mechanische Verstärkung (56) aufweist.

10. Boden gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Decke bzw. Matte (2) aus elastischem Material wenigstens teilweise aus Schaum mit offenen oder geschlossenen Zellen ist.

11. Boden gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen zentralen Bereich (65) für den Durchgang hat, dessen obere Fläche nicht mit den genannten Wellungen (5) versehen ist, und dass die Decke bzw. Matte aus elastischem Material auf die gesamte Oberfläche des Bodens gelegt ist.

12. Boden gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Evolute der Wellungen (5) größer oder gleich der Maximaldehnung ist, die durch den Boden erreicht wird.

13. Faltenbalg für die Miteinanderverbindung zwischen zwei Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei Böden (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche hat, die durch einen mittigen Ring (60) getrennt sind.