ДВОЙНАЯ ТКАНЬ С ПОКРЫТИЕМ И ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ГАРМОШЕК
COATED DOUBLE FABRIC AND ITS USE FOR MAKING TRANSITION FOLDS

Область техники
Настоящее изобретение касается текстильной подложки с покрытием из эластомерного материала, предназначенной для изготовления переходных гармошек, соединяющих две секции общественного транспортного средства (поезд, метропоезд, трамвай, автобус, самолет…), или переходных гармошек для авиационных трапов. В частности, изобретение касается использования текстильной подложки с покрытием, содержащей двойную ткань, две стороны которой покрыты эластомерным материалом, для изготовления переходных гармошек, соединяющих две секции общественного транспортного средства. Изобретение касается также переходной гармошки для соединения двух секций общественного транспортного средства или для авиационного трапа, отличающейся тем, что упомянутая гармошка выполнена из текстильной подложки в соответствии с настоящим изобретением, покрытой эластомерным материалом, а также способа соединения двух секций общественного транспортного средства, содержащего крепление переходной гармошки в соответствии с настоящим изобретением между двумя сцепленными друг с другом секциями транспортного средства. Изобретение касается также общественного транспортного средства, содержащего две секции, соединенные между собой переходной гармошкой в соответствии с настоящим изобретением.
В нижеследующем описании указания в квадратных скобках ([ ]) соответствуют ссылкам в списке, представленном после примеров.
Уровень техники
Переходные гармошки, соединяющие две секции общественного транспортного средства, обычно выполняют при помощи текстильных подложек, покрытых эластомерным материалом, в которых вертикальные и горизонтальные части гармошки должны быть жесткими, при этом углы (или ребра) выполняют при помощи мягких текстильных подложек, покрытых эластомерным материалом.
В настоящее время на рынке существуют два типа гармошек, предназначенных для изготовления переходных гармошек, соединяющих две секции общественного транспортного средства: складчатые гармошки (фиг.1А) и гофрированные гармошки (фиг.1В).
Настоящее изобретение касается текстильной подложки с покрытием для выполнения гармошек, в которых жесткость текстильной подложки с покрытием является самым важным искомым свойством.
В частности, в настоящее время текстильные подложки с покрытием, предназначенные для изготовления гармошек, выполняют из двух текстильных подложек, соединяемых между собой при помощи клея или пропитки на основе эластомера, при этом весь комплекс покрывают эластомерным материалом. Схематичная иллюстрация этого варианта соединения представлена на фиг.2.
Эта конструкция позволяет добиться балочного эффекта (то есть средство соединения работает на прогиб аналогично балке), обеспечивающего жесткость. Однако такой вариант соединения имеет следующие недостатки:
- сложность процесса изготовления и, следовательно, повышенная стоимость изготовления;
- ограниченное сцепление между двумя текстильными подложками;
- это ограниченное сцепление сокращает срок службы изделия, в частности, по причине возможного расслоения двух слоев ткани в результате многократных прогибов.
Поэтому существует реальная потребность в разработке материалов для изготовления переходных гармошек соединения секций общественных транспортных средств, позволяющих устранить вышеупомянутые недостатки известных решений, в частности, материалов, позволяющих полностью соблюдать новые европейские нормы, а также другие нормы, существующие в данной области применения, и одновременно сохранить производственные затраты на приемлемом уровне и обеспечить соответствующие механические свойства упомянутых гармошек.
Описание изобретения
Настоящее изобретение призвано предложить текстильную подложку с покрытием из эластомерного материала, удовлетворяющую вышеуказанным требованиям и в то же время остающуюся экономически приемлемой. В частности, настоящая заявка касается двойной ткани с покрытием из эластомерного материала.
Настоящее изобретение призвано также предложить переходную гармошку для соединения секций общественного транспортного средства или для авиационного трапа, отличающуюся тем, что упомянутую гармошку выполняют из текстильной подложки, покрытой эластомерным материалом, содержащей двойную ткань, обе стороны которой покрыты эластомерным материалом. Предпочтительно общественное транспортное средство является наземным транспортным средством, таким как поезд, трамвай, автобус или метропоезд. Переходную гармошку можно также применять в трапах, используемых для посадки пассажиров в рейсовые самолеты.
Настоящее изобретение касается также использования двойной ткани с покрытием из эластомерного материала с целью изготовления переходных гармошек для соединения секций общественного транспортного средства или для авиационного трапа.
В настоящей заявке выражения «текстильная подложка с покрытием» или «текстильная подложка, покрытая эластомерным материалом», имеют одинаковое значение.
Под «эластомерным материалом» следует понимать смесь одного или нескольких эластомеров и добавок, причем последние предназначены для обеспечения трансформации/формования эластомера или смеси нескольких эластомеров и для получения требуемых свойств эластомерного материала, покрывающего текстильную подложку. Этими добавками могут быть, например, диоксид кремния, пластификаторы, замедлители горения, защитные вещества и/или сшивающие агенты.
Под «секциями» следует понимать секции, которые могут иметь разные размеры и формы и которые во время перемещения могут совершать относительное дифференциальное движение с одной или несколькими следующими переменными:
- горизонтальный и/или вертикальный наклон относительно земли;
- направление перемещения и/или
- скорость перемещения.
Таким образом, первым объектом настоящего изобретения является текстильная подложка, покрытая эластомерным материалом, отличающаяся тем, что содержит двойную ткань, обе стороны которой покрыты эластомерным материалом.
Под «двойной тканью» следует понимать текстильную подложку, состоящую из двух отдельных и наложенных друг на друга тканей, которые прочно соединены между собой через равномерные промежутки уточными нитями обеих тканей при участии нити основы. Например, нить основы одной из тканей может быть соединена в заранее определенной последовательности с утком другой ткани, образуя единую ткань. Это соединение может быть осуществлено в соответствии с рисунком любого типа для образования ромбов, квадратов, прямоугольников или трубок. Нити одной из тканей участвуют в соединении со второй тканью таким образом, чтобы обе ткани, образующие двойную ткань, были идеально соединены между собой. Между двумя тканями, образующими двойную ткань, не остается пространства. Кроме того, обе ткани не могут смещаться относительно друг друга: таким образом, получают единую двойную ткань. Число соединений определяет жесткость двойной ткани.
Двойную ткань в соответствии с настоящим изобретением следует отличать от двухслойной ткани, в которой две отдельные и наложенные друг на друга ткани соединены между собой с перерывами нитью соединения двух тканей (то есть обе ткани не идеально соединены между собой). В качестве примера двухслойных тканей можно указать ткани, описанные в документах DE 4007862 (DE'862) [ссылка 2] и DE 102006061503 (DE'503) [ссылка 3]. В DE'862 обе ткани, образующие двухслойную ткань, соединены эластичными нитями. В DE'503 между двумя тканями, образующими двухслойную ткань, остается пространство. Таким образом, две толщины ткани в DE'862 не соединены воедино, и получаемая в результате двухслойная ткань не обладает требуемыми свойствами жесткости («балочный эффект») двойной ткани в соответствии с настоящим изобретением.
Термин «ткань» взят в его классическом понимании, то есть обозначает материал, полученный в результате тканья.
Обе вышеуказанные ткани, образующие двойную ткань, могут быть идентичными или разными.
Современными вариантами применения этого типа двойной ткани являются воздушные подушки, одежда для пожарных (теплоизоляция) и мебельные ткани (декоративный эффект, связанный с конструкцией двойной ткани).
Как правило, в известных решениях можно менять местами изнаночную и лицевую стороны разной расцветки для получения декоративного эффекта (мебельная ткань).
Обычно эту двойную ткань выполняют в ходе одной операции на ткацком станке.
Используемые в двойной ткани текстильные нити предпочтительно имеют следующие характеристики:
- высокие механические свойства:
- разрывная нагрузка от 50 до 110 сН/текс (ISO.13934-1),
- удлинение при разрыве более 10% (ISO.13934-1), предпочтительно текстильные нити двойной ткани имеют удлинение при разрыве от 10 до 50%, предпочтительно от 10 до 40%, еще предпочтительнее - от 10 до 30%, от 10 до 25% и даже от 10 до 20% (измеренное согласно стандарту ISO.13934-1).
Предпочтительно текстильные нити, соединяющие две ткани, являются неэластичными нитями.
Например, двойная ткань может содержать нити:
- полиамид, как нити из полиамида 6 или 66;
- сложный полиэфир;
- m-арамид, как нити, выпускаемые компанией KERMEL под таким же названием, нити, выпускаемые под товарным знаком NOMEX компанией DUPONT DE NEMOURS, и нити, выпускаемые под товарным знаком CONEX компанией TEIJIN;
- p-арамид, как нити, выпускаемые компанией DUPONT DE NEMOURS под названием KEVLAR или компанией TEIJIN под товарными знаками TWARON и TECHNORA. Такие полимеры, которые могут иметь вид волокон, нитей или других структур, описаны во многих публикациях, среди которых можно указать патент US 3063966;
- вектран HS;
- полиимид;
- полиамид-имид;
- акриловый гомополимер;
- окисленный полиакрилонитрил (PAN);
- фенол;
- полибензимидазол (PBI);
- фениленполисульфид (PPS);
- политетрафторэтилен (PTFE);
- полиэфирэфиркетон (РЕЕК);
- поликетон [поли(1-оксотриметилен)];
- полифенилсульфон;
- или их смесь.
Таким образом, в варианте выполнения двойная ткань содержит нити из полиамида, сложного полиэфира, арамида или полифенилсульфона или из их смеси.
Предпочтительно двойная ткань содержит полиэфирные нити.
В варианте выполнения нити двойной ткани имеют линейную плотность от 500 до 2200 децитекс, например, от 600 до 2000 децитекс, от 700 до 1800 децитекс, от 800 до 1600 децитекс, от 900 до 1400 децитекс, от 1000 до 1200 децитекс. Предпочтительно нити имеют линейную плотность 1100 децитекс.
В варианте выполнения двойная ткань имеет плотность переплетения от 8/8 до 11/10 нитей на сантиметр, то есть от 8 до 11 нитей/см в основе и от 8 до 10 нитей/см в утке. В частном варианте выполнения двойная ткань имеет плотность переплетения 8,6/9 нитей на сантиметр.
2
2
2
2
2
В варианте выполнения число точек соединения двойной ткани составляет от 2 до 20 точек/см, например, от 2 до 16 точек/см, например от 2 до 8 точек на см. Предпочтительно число точек соединения двойной ткани равно 4 точки/см, предпочтительно 8 точек/см. Примеры точек соединения показаны на фиг.4.
Число точек соединения выбирают в зависимости от предусматриваемого использования и, в частности, от жесткости, необходимой для предусмотренного применения. Чем больше число точек соединения, тем выше жесткость двойной ткани с покрытием в соответствии с настоящим изобретением. Жесткость можно определить, например, при помощи метода «плоской петли» или при помощи так называемого метода «длины прогиба под весом» согласно стандарту NF EN 1735.
2
В варианте выполнения двойная ткань содержит полиэфирные нити с линейной плотностью 1100 децитекс, имеет плотность переплетения 8,6/9 нитей на сантиметр и число точек соединения 8 точек/см.
В варианте выполнения эластомерный материал содержит любой эластомер, имеющийся на рынке, в частности, эластомеры, обладающие отличными механическими свойствами и износостойкостью, адаптированные к вышеуказанным европейским нормам, относящимся к области переходных гармошек. Специалист может обратиться к работе «Синтез, свойства и технологии эластомеров», выпущенной IFOCA (Институт технологий каучука) и изданной французской группой разработки и применения полимеров в октябре 1984 года [ссылка 1].
Например, речь может идти о:
1) эластомерах общего назначения, таких как тройные сополимеры этилена, пропилена и диена (EPDM);
2) эластомерах специфического назначения, таких как полихлоропрен (CR), сополимер гидрогенизированного акрилового нитрила и бутадиена (HNBR), сополимеры этилена и акрилата метила и других акрилатов (АСМ, АЕМ), полиуретаны (AU, EU);
3) эластомерах специального назначения, таких как полихлорэтилен (СМ), хлорсульфированный полиэтилен (CSM), сополимер эпихлоргидрина (ЕСО), силиконовый эластомер горячей вулканизации (EVC), фторуглеродный эластомер (FPM);
или о их смесях.
Предпочтительно эластомерный материал может содержать в качестве эластомера хлорсульфированный полиэтилен (CSM).
2
В варианте выполнения эластомерный материал может содержать в качестве эластомера хлорсульфированный полиэтилен, и двойная ткань содержит нити из сложного полиэфира с линейной плотностью 1100 децитекс, имеет плотность переплетения 8,6/9 нитей на сантиметр (то есть 8,6 нитей/см в основе и 9 нитей/см в утке) и число точек соединения 8 точек/см.
Эластомер может быть линейным или разветвленным и предпочтительно является эластомером горячей вулканизации.
Эластомер может содержать наполнители, например, диоксид кремния, пластификаторы, замедлители горения (гидратированный глинозем), защитные средства и/или сшивающие агенты. Эти добавки предназначены для получения требуемых свойств эластомерного материала и для обеспечения трансформации/формования используемого эластомера или эластомерной смеси.
2
2
2
2
Согласно варианту выполнения, общий вес текстильной подложки с покрытием составляет от 600 до 4400 г/м, например, от 1000 до 3000 г/м, например, 1200 г/м. При этом общий вес текстильной подложки можно корректировать по заказу, то есть в зависимости от потребностей. Обычно общий вес текстильной подложки с покрытием можно корректировать по любому значению от 1000 до 3000г/м.
Согласно частному варианту выполнения изобретения, разрывная нагрузка волокна двойной ткани превышает или равна 50 сН/текс (ISO.13934-1), и ее удлинение при разрыве превышает или равно 10% (ISO.13934-1). Предпочтительно волокно двойной ткани имеет удлинение при разрыве от 10 до 50%, предпочтительно от 10 до 40%, еще предпочтительнее - от 10 до 30%, от 10 до 25% и даже от 10 до 20% (измеренное согласно стандарту ISO.13934-1).
Если текстильные подложки с покрытием в соответствии с настоящим изобретением используют для межвагонных переходных гармошек железнодорожных транспортных средств, они должны отвечать требованиям проекта европейской нормы: TS EN 45545-2, которая предусматривает, в частности, меры противопожарной защиты в железнодорожных транспортных средствах, и, в частности, требованиям противопожарной безопасности при разработке железнодорожных транспортных средств.
В этой связи стандартизация по европейским нормам привела к унификации на основе самых высоких требований, в частности, по критериям, касающимся пламени, непрозрачности дымов и токсичности газообразных продуктов горения, при этом требования механических свойств и износостойкости остаются без изменения.
К этому добавляются также новые экологические требования.
Так, согласно новым нормам, горение материала общественных транспортных средств (например, переходных гармошек) должно происходить (i) с минимальным открытым пламенем, (ii) с повышенной прозрачностью дымов и (iii) с минимальным выделением токсичных продуктов.
Текстильные подложки с покрытием в соответствии с настоящим изобретением смогут также отвечать другим нормам, отличным от вышеупомянутых, в частности, нормам, действующим за пределами Европы, в зависимости от соответствующей страны и от использования переходной гармошки (от типа общественного транспортного средства или от авиационного трапа).
Следовательно, согласно действующим регламентным требованиям, состав текстильных подложек, покрытых эластомерным материалом, образующих переходные гармошки, может отвечать трем следующим основным требованиям:
- требования механической прочности: гармошки должны обладать определенной прочностью на разрыв и стойкостью к многократным изгибам;
- требования износостойкости: гармошки имеют большой срок службы (более 10 лет) и должны быть исключительно стойкими к климатическим (УФ-лучи, озон, тепло, холод, дождь…) и химическим (кислоты, растворители, консистентные смазки, масла…) агрессивным воздействиям;
- требования по противопожарной безопасности: в случае пожара гармошки должны быть стойкими к действию огня и выделять минимум дымов с минимумом токсичности.
Таким образом, в случае необходимости или когда этого требуют действующие регламентные нормы, двойная ткань может быть выполнена на основе теплостойких и огнестойких текстильных материалов.
Например, эластомерный материал, покрывающий двойную ткань, может обладать отличной стойкостью к непогоде и низкой возгораемостью. Эластомерный материал может также обладать повышенной прозрачностью дымов. В частном варианте выполнения эластомер или эластомерная смесь, используемая в эластомерном материале, не содержит или содержит мало галогенов. Например, в качестве эластомера эластомерный материал может содержать силикон горячей вулканизации.
В случае необходимости (например, когда этого требуют действующие регламентные нормы), текстильные нити могут тоже обладать стойкостью к возгоранию; например, продукт воспламеняется с трудом или не воспламеняется совсем. В варианте выполнения текстильные нити двойной ткани могут быть выполнены таким образом, чтобы газообразные продукты, образующиеся при их горении, были нетоксичными или малотоксичными и не выделяли много дыма.
В варианте выполнения текстильные нити двойной ткани предпочтительно должны иметь приемлемую стоимость.
На фиг.3 представлены значения вышеупомянутых свойств для некоторых текстильных волокон, имеющихся на рынке. Читатель может к ней обратиться, чтобы выбрать тип волокна для частного варианта использования с необходимыми механическими характеристиками, стойкостью к возгоранию и стоимостью. Следует отметить, что стекло, хотя и стоит дешево, не подходит для использования, так как отсутствие в нем удлинения при разрыве (3-4%) делает его ломким при многократных изгибах.
В случае необходимости или когда этого требуют действующие регламентные нормы, текстильная подложка с покрытием в соответствии с настоящим изобретением может иметь одно или несколько следующих свойств (предпочтительно все четыре):
(i) огнестойкость;
(ii) самогашение;
(iii) не поддерживает горение;
(iv) не является дымообразующей.
Так, согласно варианту выполнения изобретения, эластомерный материал, покрывающий текстильную подложку, может содержать добавку, выбираемую из группы, в которую входят добавки, обеспечивающие улучшение сцепления, повышение износостойкости и/или повышение огнестойкости.
Согласно варианту выполнения изобретения, текстильная подложка с покрытием содержит количество токсичных продуктов менее 8 масс.% по отношению к общей массе упомянутой текстильной подложки с покрытием, при этом упомянутые токсичные продукты выбирают из группы, в которую входят фталаты, тяжелые металлы, галогены или их смеси. Согласно частному варианту выполнения, текстильная подложка с покрытием содержит упомянутые токсичные продукты в количестве, меньшем 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, по отношению к общей массе упомянутой текстильной подложки с покрытием.
Согласно варианту выполнения изобретения, текстильная подложка с покрытием в соответствии с настоящим изобретением не является дымообразующей. Под выражением «не является дымообразующей» следует понимать, что во время горения она не выделяет или выделяет немного дымов; например, выделяет на 50% меньше дыма, или на 60% меньше дыма, или на 70% меньше дыма, или на 75% меньше дыма, или на 80% меньше дыма, или на 85% меньше дыма, или на 90% меньше дыма по сравнению с композитными изделиями из известных решений (например, вышеупомянутыми изделиями).
Согласно частному варианту выполнения изобретения, текстильная подложка с покрытием в соответствии с настоящим изобретением не выделяет токсичных газов (или же выделяет их малое количество) во время горения. Например, текстильная подложка с покрытием выделяет на 50-95% меньше токсичных газов по объему, чем известные композитные изделия, при этом объем измеряли в идентичных условиях температуры и давления. Например, токсичные газы выбирают из группы, в которую входят синильная кислота (HCN), NOx, галогены или их смеси.
Что касается изготовления текстильной подложки с покрытием в соответствии с настоящим изобретением, нанесение эластомерного материала на текстильную подложку можно осуществлять либо путем обмазки, либо путем каландрирования, либо путем экструзии через плоскую фильеру.
В зависимости от требуемого веса текстильной подложки с покрытием можно наносить несколько слоев эластомерного материала.
2
Способ нанесения покрытия обмазкой позволяет получать относительно небольшой вес эластомерного материала (от 15 до 50 г/м на слой) с высокой равномерностью.
2
Способ нанесения каландрированием позволяет получать более высокие значения веса от 100 до 1000 г/м на каждый последовательный слой.
2
Способ нанесения путем экструзии через плоскую фильеру позволяет получать значения веса от 150 до 1500 г/м в одном слое.
Таким образом, в частном варианте выполнения изобретения текстильную подложку с покрытием можно выполнять путем обмазки, каландрирования или экструзии через плоскую фильеру. В частности, текстильную подложку с покрытием в соответствии с настоящим изобретением можно выполнять каландрированием эластомерного материала и двойной ткани, предварительно покрытой или не покрытой с двух сторон клеем.
Согласно частному варианту выполнения изобретения, на двойную ткань можно предварительно наносить адгезивную пасту (в частности, клей) для обеспечения хорошего сцепления между двойной тканью и эластомерным материалом.
Адгезивная паста может представлять собой, например, клей в виде пасты. Адгезивную пасту можно получать согласно известным правилам. В частности, она может быть выполнена на основе растворителей или воды (латекс), она может зависеть от используемого(ых) эластомера(ов), от скрепляемой ткани, от применяемой системы испарения, а также от других факторов, связанных с экологией.
Согласно частному варианту выполнения, адгезивную пасту наносят на обе стороны двойной ткани. В рамках этого варианта выполнения нанесение адгезива можно производить посредством обмазки (шпатели, валики или пистолеты) или посредством пропитки (погружение в ванну и, в случае необходимости, сушка). В случае нанесения адгезива путем обмазки адгезивная паста может быть одинаковой или разной с каждой стороны двойной ткани. В частном варианте выполнения, в частности, когда нанесение адгезива производят путем пропитки, адгезивная паста является одинаковой с каждой стороны двойной ткани.
2
Толщина слоя адгезивной пасты может быть одинаковой или разной с каждой стороны двойной ткани. В частном варианте выполнения толщина адгезивной пасты является по существу одинаковой с каждой стороны двойной ткани. Например, обмазку или пропитку адгезивной пастой производят по толщине от 15 до 60 г/м.
Предпочтительно адгезивную пасту подвергают операции сушки для удаления растворителей или воды и для сушки адгезивной пасты перед нанесением эластомерного материала.
В некоторых частных вариантах выполнения температура сушки составляет от 80 до 170°С в зависимости от используемых растворителей. Время сушки зависит от длины используемой туннельной сушильной печи. Как правило, это время составляет от 1 до 2 минут.
В некоторых частных вариантах выполнения нанесение эластомерного материала на содержащую адгезив двойную ткань осуществляют посредством каландрирования.
Предпочтительно после покрытия двойной ткани эластомерным материалом ее подвергают этапу вулканизации/поперечного сшивания.
Объектом настоящего изобретения является использование текстильной подложки с покрытием в соответствии с настоящим изобретением для изготовления переходных гармошек между секциями общественного транспортного средства или авиационного трапа. В частности, текстильную подложку с покрытием в соответствии с настоящим изобретением используют для изготовления переходных гармошек, соединяющих две секции наземного общественного транспортного средства, в частности, дорожного или рельсового транспортного средства. Например, текстильную подложку с покрытием в соответствии с настоящим изобретением используют для изготовления переходных гармошек, соединяющих две секции поезда, метропоезда, трамвая и/или автобуса.
Объектом настоящего изобретения является также использование двойной ткани для изготовления переходных гармошек, соединяющих две секции общественного транспортного средства, или переходной гармошки авиационного трапа.
Еще одним объектом настоящего изобретения является переходная гармошка для соединения секций общественного транспортного средства или для авиационного трапа, при этом упомянутая гармошка содержит текстильную подложку с покрытием в соответствии с настоящим изобретением. В частности, переходная гармошка соединяет две секции наземного общественного транспортного средства, в частности, дорожного или рельсового транспортного средства. Например, переходная гармошка соединяет две секции поезда, метропоезда, трамвая и/или автобуса.
Согласно частному варианту выполнения, выполняют переходную гармошку для соединения секций общественного транспортного средства или для авиационного телескопического трапа, отличающуюся тем, что упомянутую гармошку выполняют из текстильной подложки, покрытой эластомерным материалом, содержащей двойную ткань, обе стороны которой покрывают эластомерным материалом, при этом упомянутая текстильная подложка с покрытием имеет жесткость от 58 до 70 мм в продольном и поперечном направлениях согласно норме NF EN 1735.
Способы изготовления гармошек из текстильных подложек с покрытием хорошо известны.
Например, если текстильная подложка с покрытием вулканизирована, гармошку можно выполнять путем шитья с нанесением клея или защитного вещества, обеспечивающего защиту швейной нити и заделывание проколов (отверстий, проделываемых швейной иглой). Клей или защитное вещество позволяет также герметизировать гармошку.
Если текстильная подложка с покрытием не вулканизирована, гармошку можно выполнить путем помещения текстильной подложки с покрытием в форму соответствующего профиля. Затем производят вулканизацию под давлением или в горячем виде. Специалист может адаптировать эти способы для изготовления переходных гармошек в соответствии с настоящим изобретением.
Еще одним объектом настоящего изобретения является способ соединения двух секций общественного транспортного средства, содержащий этап крепления концов переходной гармошки в соответствии с настоящим изобретением на обращенных друг к другу фронтальных сторонах двух секций упомянутого общественного транспортного средства. Один конец гармошки крепят на фронтальной стороне первой секции. Другой конец гармошки крепят на фронтальной стороне второй секции, обращенной к первой секции. Концы переходной гармошки можно крепить на двух секциях при помощи рам, повторяющих форму фронтальных сторон соединяемых секций. За счет этого переходная гармошка охватывает переходные проемы между секциями, обеспечивая прохождение пассажиров из одной секции в другую без воздействия на них внешней окружающей среды.
Когда соединение между секциями транспортного средства содержит поворотную площадку, образующую шарнирное соединение между двумя секциями (для прохождения крутых поворотов), средства крепления переходной площадки можно предусмотреть также на поворотной площадке.
Речь идет о широко распространенных способах крепления, которые специалист может выбирать в зависимости от типа транспортного средства и от формы соединяемых секций.
Еще одним объектом настоящего изобретения является общественное транспортное средство, содержащее секции, соединенные между собой переходной гармошкой в соответствии с настоящим изобретением. Переходные гармошки для наземных транспортных средств (в частности, автодорожных или рельсовых), а также их установка в этих транспортных средствах для обеспечения соединения (или прохождения) между двумя последовательными секциями транспортного средства хорошо известны. Речь идет о широко распространенных способах, хорошо известных специалисту в данной области, который может адаптировать эти способы для установки переходной гармошки в соответствии с настоящим изобретением в рассматриваемых общественных транспортных средствах.
В каждом из вариантов выполнения, описанных в настоящей заявке, общественное транспортное средство может быть, например, наземным транспортным средством (в частности, автодорожным или рельсовым). Например, речь может идти о поезде, метропоезде, трамвае и/или автобусе.
В каждом из вариантов выполнения, описанных в настоящей заявке, переходная гармошка может быть складчатой или гофрированной.
Таким образом, текстильная подложка в соответствии с настоящим изобретением, покрытая эластомерным материалом, имеет жесткость, необходимую для обеспечения изготовления переходных гармошек для общественных транспортных средств (в частности, поездов). Эта жесткость обеспечена самой структурой двойной ткани.
2
2
С другой стороны, существенно усилено механическое соединение между двумя текстильными слоями двойной ткани (см. пример 1). Эта характеристика позволяет существенно уменьшить расслаивание по причине многократных изгибов. Например, измерения сцепления при расслаивании согласно стандарту ISO 2411 для классических текстильных подложек с покрытием (то есть двух тканей, склеенных вместе и покрытых эластомерным материалом) дают результат от 10 до 15 даН/5 см. Что же касается двойной ткани, покрытой эластомерным материалом в соответствии с настоящим изобретением, то она имеет сцепление при расслаивании, превышающее или равное 20 даН/5 см (в частности, при выполнении из двойной ткани на 4 точки/см), даже превышающее или равное 30 даН/5 см (в частности, при выполнении из двойной ткани на 8 точек/см) и даже не поддающееся определению (то есть двойная ткань, покрытая эластомерным материалом в соответствии с настоящим изобретением, с трудом поддается расслаиванию и даже не поддается расслаиванию). Таким образом, двойная ткань, покрытая эластомерным материалом в соответствии с настоящим изобретением, обладает сопротивлением расслаиванию намного выше по сравнению с классическими покрытыми текстильными подложками из известных технических решений.
Кроме того, прочность на разрыв двойной ткани, покрытой эластомерным материалом, тоже значительно повысилась (см. пример 1). Так, двойная ткань, покрытая эластомерным материалом в соответствии с настоящим изобретением, имеет прочность на разрыв, намного превышающую прочность известных текстильных подложек с покрытием: превышающую или равную 40 даН против 15-20 даН соответственно (стандарт ISO 4674-1, метод В (брючный разрыв при одном надрезе)).
Кроме того, двойная ткань, покрытая эластомерным материалом в соответствии с настоящим изобретением, позволяет полностью отказаться от применения клея или обмазки на основе эластомера известных текстильных подложек с покрытием (фиг.2), целью которого является обеспечение сцепления между двумя текстильными подложками в материалах, предназначенных для изготовления гармошек. В данном случае нет необходимости в применении клея или обмазки на основе эластомера. Сцепление двух текстильных тканей обеспечивается самой структурой двойной ткани. В результате получают три существенных преимущества:
- расслоение не наблюдается, так как двойная ткань является единой и ведет себя как одна ткань. Таким образом, устраняется недостаток расслаивания по причине многократных изгибов;
- вес конечной текстильной подложки с покрытием уменьшается (за счет отказа от клея/соединительной обмазки), что, тем не менее, не снижает механические свойства и жесткость конечного продукта;
- количество клея/обмазки на основе эластомера, используемое в известных двухслойных материалах (фиг.2), может быть исключено и заменено эквивалентным количеством эластомерного материала, покрывающего две стороны двойной ткани. Таким образом, при равном весе текстильная подложка с покрытием в соответствии с настоящим изобретением обладает лучшими свойствами износостойкости по сравнению с материалами, имеющимися на рынке в настоящее время (имеет большее покрытие из эластомерного материала при таком же весе).
Кроме того, процесс изготовления текстильной подложки с покрытием в соответствии с настоящим изобретением упрощается, так как не содержит нанесения клея между двумя тканями. Это нанесение требует 6 проходов в установке (одна пропитка и две обмазки на каждую ткань), тогда как при изготовлении двойной ткани он содержит только один проход (одну пропитку).
Таким образом, настоящее изобретение представляет собой эффективное альтернативное решение текстильным подложкам с покрытием, имеющимся в настоящее время на рынке и предназначенным для изготовления переходных гармошек. В частности, изобретение позволяет изготавливать переходные гармошки, которые соединяют секции общественных транспортных средств и которые имеют необходимые механические свойства для этого типа применения (то есть жесткость («балочный эффект») и сопротивление разрыву и расслаиванию) при одновременном сохранении стоимости производства на умеренном уровне.
(http://www.boutique.atnor.org)
Содержание протоколов, связанных с международными (ISO), французскими и европейскими стандартами, приведено в настоящем документе в качестве ссылки (NF, EN). Эти протоколы доступны за плату на сайте AFNOR в Интернете .
Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания примеров со ссылками на прилагаемые фигуры, приведенными в качестве не ограничительного примера.
Краткое описание фигур
Фиг.1 - два типа переходных гармошек, существующих на рынке. Фиг.1А: «складчатая» гармошка. Фиг.1В: «гофрированная» гармошка.
Фиг.2 - схематичный вид структуры известной двухслойной текстильной подложки с покрытием, предназначенной для изготовления гармошки.
Фиг.3 - таблица с данными некоторых свойств текстильных волокон, существующих на рынке, в частности, механических свойств и токсичности.
Фиг.4 - примеры точек соединения двойных тканей. Серыми квадратами показаны места, в которых две ткани, образующие двойную ткань, соединены через нити утка/основы.
Фиг.5 - схема устройства определения жесткости текстильных подложек с покрытием при помощи метода плоской петли.
Фиг.6 - схема устройства определения жесткости текстильных подложек с покрытием при помощи метода прогиба длины под собственным весом.
Фиг.7 - схема текстильных подложек с покрытием, рассмотренных в примере 4. Фиг.7А: двухслойная ткань с покрытием. Фиг.7В: однослойная ткань с покрытием. Фиг.7С: двойная ткань с покрытием.
ПРИМЕРЫ
Пример 1: Получение двойной ткани, покрытой эластомером при помощи каландрирования
а) Двойная ткань
Двойная ткань состоит из двух тканей на основе полиэфирного волокна с высокой разрывной нагрузкой с линейной плотностью 1100 децитекс и с плотностью переплетения 8,6/9 нитей на сантиметр (то есть 8,6 нитей на сантиметр в направлении основы и 9 нитей на сантиметр в направлении утка).
2
Соединение между двумя слоями тканей обеспечивают при помощи точек соединения, отстоящих друг от друга на 5 мм по основе и по утку; то есть 8 точек соединения на см (см. фиг.4).
b) Эластомер
Эластомерный материал выполнен на основе хлорсульфонового полиэтилена (CSM). Его можно получить от компаний Dupont Performance Elastomère (США) «Hypalon», Tosoh (Япония) «Toso CSM» или Jining (Китай).
с) Обмазка
Эластомерный материал наносят на двойную ткань посредством каландрирования при помощи следующего способа:
2
Перед нанесением эластомерного материала на обе стороны двойной ткани наносят адгезивную пасту в количестве 60-70 г/м. Эту пасту наносят методом пропитки. Этой пастой является композиция с 30% сухого экстракта.
Затем осуществляют операцию сушки, чтобы осушить эту адгезивную пасту и удалить растворитель (толуол и метилэтилкетон (МЕС)), при температуре, превышающей 160°С.
Нанесение эластомерного материала на двойную ткань с адгезивом осуществляют методом каландрирования на каждой из двух сторон текстиля (один слой на сторону).
d) Вулканизация
После нанесения эластомерного материала для его поперечного сшивания производят термическую обработку. Ее осуществляют на установке в непрерывном режиме и под давлением. Температура обработки составляет от 180 до 185°С, предпочтительно равна 183°С.
е) Свойства
2
Общий вес полученной двойной ткани, покрытой эластомерным материалом, равен 1200 г/м.
Эта ткань с покрытием имеет три основные характеристики:
- Жесткость: определение жесткости согласно стандарту NF EN 1735: 58-70 мм в продольном и поперечном направлении, то есть в направлении основы и утка (метод 1, называемый «методом плоской петли»).
- Прочность на разрыв: метод брючного разрыва согласно стандарту ISO 4674-1, метод В: 40-50 даН.
- Сопротивление расслоению между двумя слоями тканей: сцепление при расслаивании согласно стандарту ISO 2411: 20-30 даН/5 см.
Пример 2: Получение двойной ткани, покрытой эластомерным материалом посредством экструзии через плоскую фильеру
2
Порядок операций такой же, как и в процессе каландрирования из примера 1 (то есть с предварительным нанесением адгезива). Каландр заменяют экструдером с плоской фильерой. Покрытие может составлять от 100 до 1500 г/м, но нанесение производят в ходе одной операции (монослой).
Пример 3: Методы определения жесткости двойной ткани, покрытой эластомерным материалом в соответствии с настоящим изобретением
Жесткость (или, наоборот, мягкость) двойной ткани с покрытием в соответствии с настоящим изобретением можно определить согласно европейскому и французскому стандарту NF EN 1735.
Согласно вышеуказанному стандарту, применяют два метода.
Метод плоской петли
Принцип метода состоит в следующем: на прямоугольной ленте текстильной подложки с покрытием, расположенной на горизонтальной плоскости, формируют петлю, накладывая друг на друга два конца, которые затем соединяют вместе под стальным бруском. Измеряют высоту петли. Мягкость характеризуется высотой петли: чем меньше высота петли, тем больше мягкость. И, наоборот, чем больше высота петли, тем больше жесткость.
Прибор для испытаний обычно состоит из следующих элементов (см. фиг.5):
- плоская прямоугольная доска, содержащая возле одного из своих концов заплечик, фаска которого перпендикулярна оси доски (размеры, показанные на фиг.5, приведены в качестве примера; их можно увеличить для крепления нескольких образцов на одной доске);
- брусок из нержавеющей стали, имеющий длину примерно 200 мм и квадратное сечение со стороной примерно 20 мм;
- линейка с миллиметровыми делениями.
Как правило, значение мягкости в значительной степени зависит от температуры тестируемых образцов. Поэтому их необходимо выдержать, по меньшей мере, в течение 24 часов в одной из стандартных атмосфер по EN ISO 2231 и испытания производить в одной атмосфере. Чтобы избежать любой деформации образцов, выдерживание следует производить на горизонтальной поверхности, при этом сторона, которая должна быть наружной в петле, обращена вверх.
Образец имеет форму прямоугольника длиной 600 мм ± 5 мм и шириной 100 мм ± 2 мм.
Используют три образца, вырезанные в продольном направлении, и три образца, вырезанные в поперечном направлении из тестируемой текстильной подложки с покрытием.
Образец обычно берут из полезной ширины рулона согласно стандарту ISO 2286-1.
Поверхность доски равномерно припудривают стеаратом цинка или тальком. Держа концы образца между пальцами, его укладывают на доску таким образом, чтобы одна из его сторон лежала на доске и чтобы один конец был прижат к заплечику (выбор используемой стороны зависит от назначения продукта, испытание можно затем повторить, перевернув образец на противоположную сторону).
Другой конец соединяют с первым, чтобы получить петлю, и его тоже прижимают к заплечику.
На два наложенных друг на друга конца накладывают стальной брусок. Образец выдерживают в этом положении в течение 5 минут ±0,5 мин.
На каждом образце при помощи градуированной линейки относительно доски измеряют максимальные значения высоты двух краев петли (три образца, вырезанные в продольном направлении, и три в поперечном направлении). Таким образом, получают два значения на каждый образец или всего двенадцать значений.
Мягкость получают в виде среднего арифметического шести значений, полученных в продольном направлении, и шести значений, полученных в поперечном направлении.
Метод прогиба длины под собственным весом
Принцип состоит в следующем: прямоугольную ленту текстильной подложки с покрытием укладывают на горизонтальную площадку. Когда ленту перемещают на площадке, один конец выходит за пределы площадки, затем сгибается под собственным весом. Когда лента переместится на достаточное расстояние, конец касается наклонной плоскости. Длина изгиба является длиной образца между краем площадки и точкой 0 линейки. Эту длину считывают непосредственно на линейке, если до этого не было проскальзывания.
Обычно прибор для испытаний состоит из следующих элементов (см. фиг.6):
- горизонтальная площадка Р, верхняя сторона которой была обработана для обеспечения легкого скольжения образца,
- жесткая градуированная линейка S (можно использовать металлическую линейку шириной 25 мм). Нижнюю сторону линейки S покрывают материалом с высоким коэффициентом трения (например, резиновым листом) таким образом, чтобы при перемещении линейки S она увлекала за собой вперед образец, продетый между линейкой и площадкой Р,
- наклонная плоскость, которая образует угол 40°30' ± 30' под горизонталью (диапазон измерений зависит от размеров устройства).
Как и при методе плоской петли, температура образцов сильно влияет на значение мягкости. Поэтому их необходимо выдержать, по меньшей мере, в течение 24 часов в одной из стандартных атмосфер по EN ISO 2231 и испытания производить в одной и той же атмосфере. Чтобы избежать любой деформации образцов, выдерживание следует производить на горизонтальной поверхности, при этом сторону, которая должна быть обращена вверх на флексометре, направляют вверх.
Образец имеет форму прямоугольника шириной 25 мм ± 1 мм и длиной, которая позволяет определить длину прогиба. Как правило, достаточно длины 200 мм.
Как правило, используют 10 образцов, вырезанных в продольном направлении, и 10 образцов, вырезанных в поперечном направлении.
Образец обычно берут из полезной ширины рулона согласно стандарту ISO 2286-1.
Флексометр помещают на уровневом столе. Образец размещают между площадкой Р и линейкой S таким образом, чтобы линия D, 0 градуированной линейки и конец образца совпадали. Линейку толкают таким образом, чтобы конец образца переместился вперед над наклонной плоскостью, согнулся под действием собственного веса и, наконец, коснулся наклонной плоскости. Испытание длится примерно 10 секунд.
Длина прогиба является длиной образца между краем площадки и точкой 0 линейки. Эту длину считывают непосредственно на линейке, если не произошло проскальзывания.
Испытание повторяют на других образцах, меняя сторону, входящую в контакт с площадкой.
Длины прогиба измеряют отдельно в продольном направлении, затем в поперечном направлении на каждой стороне.
Для каждого измерения берут пять образцов. Результат является средним арифметическим пяти произведенных измерений и выражается в сантиметрах.
Пример 4: Сравнительные примеры жесткости текстильных подложек с покрытием
Жесткость трех типов текстильных подложек с покрытием измеряют при помощи метода плоской петли, описанного выше в примере 3.
Тестируемые текстильные подложки с покрытием показаны на фиг.7.
Результаты приведены в нижеследующей таблице:
<b>Тип текстиля с покрытием</b>
<b>Жесткость (мм) в продольном направлении</b>
Двухслойная ткань из сложного полиэфира, покрытая эластомерным материалом на основе хлорсульфонового полиэтилена (CSM или hypalon)
60
Однослойная ткань из сложного полиэфира, покрытая эластомерным материалом на основе хлорсульфонового полиэтилена (CSM или hypalon)
50
Двойная ткань из сложного полиэфира, покрытая эластомерным материалом на основе хлорсульфонового полиэтилена (CSM или hypalon)
60
Двойная ткань с покрытием в соответствии с настоящим изобретением является намного более жесткой, чем ее однослойный аналог, и имеет такую же жесткость, как двухслойная ткань с покрытием.
Таким образом, двухслойная ткань с покрытием в соответствии с настоящим изобретением намного превосходит текстильные подложки с покрытием, используемые в настоящее время для изготовления переходных гармошек общественных транспортных средств, поскольку имеет все преимущества двухслойных текстильных подложек с точки зрения жесткости, но без их недостатков (низкая прочность на разрыв и низкое сопротивление расслоению). Кроме того, двойная ткань с покрытием в соответствии с настоящим изобретением является более дешевой.
Список ссылок
[1]
«Синтез, свойства и технологии эластомеров», работа выпущена IFOCA (Институт технологий каучука) и издана французской группой разработки и применения полимеров в октябре 1984 года.
[2]
DE 4007862.
[3]
DE 102006061503.