HU186949B - Flexible bellow body containing plastic expediently polyurethane foam material and method for producing same - Google Patents

Description

A találmány tárgya műanyag, célszerűen poliuretánhabanyagot tartalmazó flexibilis harmonikatest, főleg járművekhez, és eljárás annak előállítására.

Az irodalomból és a gyakorlatból egyaránt számos különféle barmonikatest vált már ismertté.

Csuklós autóbuszokhoz használnak például olyan harmonikatestet, mely hajlékony műanyag bevonattal ellátott szövetből varrással van összeépítve és melynek külső kontúrja a busz karosszériájának vonalát követi.

A fenti harmonikatesthez alkalmazott, kiszabott, majd összevarrt bordák nem biztosítják a harmonikatest önhordását és öntartását, ezért a külső éleket a varrás mentén fém fegyverzettel külön merevítik. A megoldás hátránya, hogy a harmonikatest széthúzó dásakor fellépő feszültségek hatására a fém merevítő elemek maradandó deformációt szenvednek.

Ismeretesek szövetváz nélküli, extrudált harmonikatestek is, melyek azonban csak speciális felhasználási területen alkalmazhatók, mert nyújthatóságuk kicsi, alig kétszeres, így legfeljebb két és félszeres nyúlást tudnak csak lehetővé tenni.

A nevünkre engedélyezett 171 185 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás szerinti megoldás komoly előrelépést jelentett, minthogy a korábbi megoldások hátrányait kiküszöbölhetővé tette.

A hivatkozott magyar szabadalmi leírás textil-elasztomer rendszerű flexibilis harmonikatestet ismertet, mely legalább az öntartást biztosító elemeknél két vagy több textilréteget és egy, ezek között elhelyezkedő elasztomer réteget tartalmaz. Erre a megoldásra az jellemző, hogy a függőleges irányú (oldal) bordák sztlvényszélessége célszerűen állandó, a vízszintes irányú bordák csatlakozásától a harmonika szimmetriatengelye felé haladva folyamatosan csökken a harmonika méreteitől függően, előre meghatározható mértékben, míg a függőleges és vízszintes irányú bordák egymáshoz törésmentesen, meghatározott sugarú körívben kapcsolódnak és az élek adott esetben külső és/vagy belső profilzsinór erősítéssel vannak ellátva.

Az előző megoldás továbbfejlesztését képezi egy olyan megoldásunk, amelynél az ismert textil-elasztomer rendszer, vagyis a gumizott szövetet tartalmazó rendszer helyett egy, három vagy több megfelelő irányítottságú szálakat tartalmazó réteget alkalmazunk. Az elemíszálak irányítottságának meghatározásával kapcsolatban megjegyezzük, hogy egy elemiszálat vagy fonaldarabot akkor nevezünk egy megadott iránnyal azonos irányúnak, ha a végpontjait összekötő egyenes az adott iránnyal legfeljebb ±15°-os szöget zár be.

A hivatkozott megoldásunk esetében az egyes rétegekben a gumiba ágyazott elemiszálak vagy fonaldarabok legalább 60%-a azonos irányítottsággal rendelkezik, a maradék szálak pedig tetszőleges elrendezésűek, és az irányított szálakat vagy fonaldarabokat a gumiba ágyazottan keresztezik. Ennél a megoldásnál a szálkeresztezó'dések jobban be vannak ágyazva a gumiba, mint az egyéb szövet-gumi rendszerek esetében, így a kereszteződési pontokon a szálak egymásra kevésbé tudnak nyíróerőt kifejteni.

Megállapítható azonban, hogy mind a 171 185 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás szerinti harmonikatest, mind pedig az ennek továbbfejlesztését képező, említett harmonikatest esetében a harmonika felépítési technológia munkaigényes, főként kézi mfíve2 leti lépésekből áll. Ezért komoly gyártó létszámra van szükség, továbbá — miután a szabás, varrás, ragasztás mind kézi úton elvégzett művelet — sok hibalehetőséggel kell számolni. Ezek a libák kihathatnak a termék élettartamára és esztétikai megjelenésére is.

Minthogy az említett megoldásoknál a harmonikatest egyes elemeit lemezekből szabják ki, a feldolgozás során nagy mennyiségű szabási hulladék keletkezik, ami a gyártás költségeit megnöveli.

A találmány szerinti megoldás célkitűzése, hogy az extrudált harmonkatestek korlátozott alkalmazási lehetőségeinek hátrányaitól mentes és a szövet-gumi rendszerek nehézkes előállítási eljárásainak hátrányaitól is mentes, az eddigieknél lényegesen egyszerűbben előállítható, ugyanakkor sokrétű felhasználásra alkalmas barmonikatest előállítását tegye lehetővé.

Felismertük, hogy a találmány célkitűzését műanyagok, célszerűen poliuretán habanyag szerkezeti anyagként való alkalmazásával érhetjük el. Ekkor a harmonikatest, bordázatát és a felerősítő peremrészeket egyben, például öntéssel kialakíthatjuk. A bordák anyagának és kialakítási formájának megválasztásával elérhető, hogy azok a fellépő hajlító igénybevételeknek jól ellenálljanak.

A bordák szétnyíláskor, illetőleg összezáródáskor fellépő hajlító igénybevételek nagyrészét a szomszédos bordák találkozási zónái veszik át, amelyekben a speciális kialakítás folytán nagymértékű hajlitások hatáséira is csak kismértékű hajlító feszültségek ébrednek. Ezáltal a rendszer élettartama a már ismert megoldásokhoz képest megnövelhető.

Tekintettel arra, hogy a találmány szerinti harmonikatest gyártási eljárása teljesen gépesíthető, a kézi műveleteknél, előforduló gyártási pontatlanságok kiküszöbölhetők.

Amennyiben a terméket poliuretánhabból öntési eljárással állíthatjuk elő, a gyártás az ismert eljárásoknál kisebb beruházással és létszámigénnyel valósítható meg.

A találmány szerinti flexibilis harmonikatest bordázata, esetleg a felerősítő bovdenhuzalt tartalmazó szélső elem és a felerősítő peremrész anyaga tehát több elemből összeállítható vagy egybefüggő műanyag test, mely adott esetben habosított. Az alkalmazott műaryag célszerűen poliuretán, előnyösen habosított formáiban, melynek sűrűsége kisebb, mint 1,0 g/cm³, a Sbore-keménység pedig 70—100 közötti.

A találmány szerinti harmonikatest kialakítását az ábrák kapcsán szemléltetjük k özelebbről, ahol az 1. ábra egy teljes barmonikaelem elölnézete, a 2. ábra a harmonikatest keresztmetszete, a 3. ábra a harmonikatest keresztmetszete, a sarokrészen, a 4. ábra pedig alsó boltozata mentén bontható kialakítású harmonikatest példakénti összecrősítése.

Az ábrákon látható, hogya harmonikatest 2oldalfalát képező 8 bordák a maximális vastagságára, valamint a 8 bordák szétnyílására, és összezáródására szolgáló 9 találkozási zónák b minimális vastagságára az

2a > b összefüggésnek kell teljesülnie.

A harmonikatest öntartását azáltal érjük el, hogy a bordák hajlítási merevségét megnöveljük a borda ta-24 lálkozási zónák hajlítási merevségéhez képest. Ha a b feltétel teljesül a falvastagsági viszonyokra,akkor tapasztalataink szerint a hajlítási merevségek a kívánt célnak megfelelően alakulnak.

A harmonikatest 3 alsó boltozatát illetve 1 felső boltozatát képező 8 bordák a maximális vastagságára, valamint a 8 bordák szétnyílására és összezáródására szolgáló 9 találkozási zónák δ minimális vastagságára a harmonikatest 13 sarokrészei által behatárolt bordahosszak 50%-át meg nem haladó hossz mentén a következőképpen célszerű a méretarányokat megválasztani;

a <. 1,2δ

A harmonikatest 2 oldalfalát képező 8 bordák szétnyílására és összezáródására szolgáló 9 találkozási zónák R külső és r belső sugaraira célszerűen az

R > l,2r összefüggés, a harmonikatestet képező 8 bordák közötti d minimális távolságokra a 9 találkozási zónák közelében a d > a összefüggés érvényesül, ahol a a harmonikatestet képező 8 bordák a maximális vastagsága.

A borda és a találkozási zónák közötti átmeneti szakasz falvastagságát úgy választjuk meg, hogy a találkozási zónák R külső és r belső sugaraira R > l,2r 8szszefüggés, továbbá a harmonikatestet képező 8 bordák a maximális vastagságára és a bordák közötti d minimális távolságokra a 9 találkozási zónák közelében d a összefüggés teljesüljön. Ezáltal a 9 találkozási zóna igénybevételekor hajtogatásnak kitett részét kellő mértékben csökkentve a harmonika test szétnyílásakor a bordák kihajlását megakadályozhatjuk.

A harmonikatestet egy darabból alakítjuk ki, vagy a szimmetriatengely által osztott két fél, vagy az oldalakra és boltozatokra osztott négy harmonikatest-részből, ragasztással építjük egybe.

A harmonikatestnek a járművön való cseréjénél előnyös lehet, ha az alsó boltozat mentén osztott kivitelű a harmonikatest. Ennek végződései előnyösen a 13 hajlékonyfalú porvédő lemezzel vannak lefedve és a harmonikatest végeit 15 merevítő rudak közbeiktatásával rögzítjük a bordavégek találkozási zónájában kialakított lyukakba illeszkedő 16, 17 anyás csavarok és 14 leszorító lemezek közbeiktatásával. A rögzítés azonban anyás csavarok helyett úgy is megoldható, hogy az egyik elemet — például a merevítő rudakat — csapszerű toldalékokkal látjuk el, melyek az illesztendő elemben kialakított lyukakban pattintással rögzíthetők.

A harmonikatest szétnyílásakor a sarkok mentén nagy feszültségek keletkeznek, melyek a harmonika idő előtti kifáradásához vezethetnek, ha a test a sarkoknál túl merev. Ennek elkerülésére tapasztalataink szerint, megoldást jelent a bordák hajlítási merevségének csökkentése az említett részeken, amit célszerűen a bordák falvastagságának meghatározott csökkentésével érünk el.

A harmonikatest 13 sarok részei mentén a 8 bordák a’ vastagságára, valamint a 8 bordák szétnyílására és össz.ezáródására szolgáló 9 találkozási zónák minimális &’ vastagsága célszerűen megfelel az a’ < 6’ összefüggésnek.

A találmány szerinti harmonikatestet amint említettük — egyben elkészíthetjük, vagy pedig elemenként is gyárthatjuk. Amennyiben a gyártás egy darabban történik, az öntés során a külső forma egy darabból készült, a belső forma pedig bontható, a kész termékből annak megszilárdulása után eltávolítható.

Egyben elkészített harmonikatest alatt azt értjük, amikor a szükséges bordaszámot tartalmazó harmonik itest összefüggően egy darabból van előállítva.

A harmonikatest bármely része (pl. oldalrész, sarok- rész stb.) formában külön-külön is gyártható és utólag például ragasztással, hegesztéssel vagy más módon egyesíthető. Különösen előnyös a harmonikát a hossztengely mentén elmetszve két darabból gyártani, és a két harmonika felett a felső boltozat mentén élillesztésszerűen összeragasztani. A ragasztás környezetében a biztonságos ragasztás céljából célszerű a borda vastagságokat, beleéft^{ve a} 8 bordák szétnyílására és összezáródására szolgáló 9 találkozási zónák falvastagságát is a kétszeresére megnövelni.

A 12 bovdenhuzal — mely a harmonikatest szélső elemein van és a felerősítéshe z szolgál — úgy is beépíthető, hogy a beépítés előtt all vékonyfalú műanyagcsőbe húzzuk, majd öntés előtt elhelyezzük a formában a szélső elem peremrészében. Ezáltal elérhető, hogy a 11 műanyag cső beépüljön a termékbe és a 12 bovdenhuzal cseréje a műanyag csőből kihúzva és újrafűzve bármikor megoldható legyen. Így a termék felszerelésekor bekövetkezhető bovderihuzal-szakadás esetén a rögzítés a bovdenhuzal cseréjét követően könnyen biztosítható.

Claims (5)

Szabadalmi igénypontok

1. Flexibilis harmonikatest, azzal jellemezve, hogy egy vagy több, adott esetben habosított műanyag elemből van kialakítva, a harmonikatest oldalfalát (2) képező bordák (8) legnagyobb vastagsága (a) valamint a bordák (8) szétnyílására és összezárására szolgáló találkozási zónák (9) legkisebb vastagságára (δ) a 2« s- δ összefüggés teljesül és az említett találkozási zónák (9) külső sugara (E) és belső sugara (r) között R > l,2r összefüggés van.

2. Az 1. igénypont szerinti harmonikatest kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a harmonikatestet képező bordák (8) közötti legkisebb távolságokra (d) a találkozási zónák közelében a d> a összefüggés teljesül

3. Az 1. igénypont szerhat harmonikatest kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy alsó boltozatát (3), illetve felső boltozatát (1) képező bordák (8) legnagyobb vastagságára (a), valamint a bordák (8) szétnyílására és összezárására szolgáló találkozási zónák (9) legkisebb vastagságára (δ) a harmonikatest sarokrészei (13) által behatárolt bordahosszak 50%-át meg nem haladó hossz mentén az a < 1,2b összefüggés teljesül.

4. Az 1. igénypont szerinti harmonikatest kiviteli a lakja, azzal jellemezve, hogy sarokrészei (13) mentén a bordák (8) vastagsága ι'α’) valamint a bordák (8) szétnyílására és összezáródására szolgáló találkozási zónák (9) legkisebb vastagságára az α’ <δ’ összefüggés érvényes.

5. Az 1. igénypont szerinti harmonikatest kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy egy darabból van kialakítva.

6. Az 1. igénypont szreínti harmonikatest kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szimmetriatengely menténkét részre osztott elemből van összeépítve.

7. Az 1. igénypont szerinti harmonikatest kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy alsó boltozata (3) és felső boltozata (1) és oldalfalai külön-külön elemként vannak kialakítva.

8. Az 1. igénypont szerinti harmonikatest kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy felső boltozata (1) külön elemként, alsó boltozatának (3) egy része pedig az oldalfalakkal együtt vannak kialakítva.

9. Az 1. igénypont szerinti harmonikatest kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szimmetriatengely mentén két félre osztott elemből van összeépítve és a sarokrészek külön vannak behelyezve.

10. Az l. igénypont szerinti harmonikatest kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a bovdenhuzal (12) a harmonikatestbe előre behelyezett műanyag csőbe, a fel-épített harmonikatestbe van behúzva.

5 11. Az 1. igénypont szerinti harmonikatest kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy anyaga — célszerűen habosított — poliuretán, melynek sűrűsége legfeljebb 1 g/cm³ és Shore keménysége 70 és 100 között van. 12. Az 1. igénypont szerinti harmonikatest kiviteli

0 alakja, azzal jellemezve, hogy több elemből van kialakítva, melyek élillesztésszerűen, ragasztással vannak végtelenítve és az összeillesztendő bordavégződések meg vannak vastagítva, a bordák (8) falvastagsága pedig előnyösen legfeljebb 3 mm.