阅读说明：本技术 用于制造可充气的起重垫的方法以及起重垫 (Method for producing an inflatable lifting mat and lifting mat ) 是由 C·绍尔比尔 W·施尼克 于 2017-06-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于制造新式的能充气的起重垫(1)的方法,具有以下方法特征,提供芯部(5),所述芯部具有前侧(5a)和后侧(5b)形式的主面以及外侧的边缘区域(5c)；在芯(5)的前侧(5a)和后侧(5b)上施加由可硫化的材料制成的面式层(6a、6b)；将单层或多层的预制的面式的纤维加固层(7)套到由芯部(5)以及位于芯部上的由可硫化的材料制成的面式层(6a、6b)组成的布置结构上,使得纤维加固层(7)围绕边缘区域(5c)环绕地至少部分地、优选完全地覆盖由可硫化的材料制成的面式层(6a、6b)；在芯(5)的前侧(5a)以及后侧(5b)区域中将另一个由可硫化材料制成的面式层(6c、6d)施加到纤维加固层(7)上；以及加热这个布置结构,使得建立纤维加固层(7)的纤维(8)与由可硫化的材料制成的面式层(6a,6b)的结合。(The invention relates to a method for producing a novel inflatable lifting mattress (1), having the method features that a core (5) is provided, which has main surfaces in the form of a front side (5a) and a rear side (5b) and an outer edge region (5 c); applying face layers (6a, 6b) made of a vulcanizable material on the front side (5a) and the back side (5b) of the core (5); applying a single-or multi-layer prefabricated surface-type fiber-reinforced layer (7) to the arrangement consisting of the core (5) and the surface-type layers (6a, 6b) of vulcanizable material lying on the core, such that the fiber-reinforced layer (7) covers the surface-type layers (6a, 6b) of vulcanizable material at least partially, preferably completely, circumferentially around the edge region (5 c); applying a further areal layer (6c, 6d) of a vulcanisable material to the fibre-reinforced layer (7) in the region of the front side (5a) and the rear side (5b) of the core (5); and heating the arrangement such that a bond of the fibers (8) of the fiber-reinforced layer (7) and the areal layer (6a, 6b) made of a vulcanizable material is established.)

用于制造可充气的起重垫的方法以及起重垫

技术领域

本发明涉及一种用于制造可充气的起重垫的方法以及一种起重垫。

背景技术

可以用压力空气充气并且由此能用于抬起负载的设备被称为起重垫(也称为举升垫、压力空气垫、压力垫或气动起重装备)。例如，起重垫可以在救援和救灾任务中用作起重设备。因此，例如在发生地震情况下，可以借助于起重垫解救被掩埋的人员。另外，在维护或修理工作中，可以使用起重垫举升负载，例如车辆或飞机。

在初始状态下，即在用压力空气填充之前的状态下，起重垫大多具有扁平形状，以便一方面能够将起重垫塞入到有限的空隙中，另一方面可以实现简单地存放起重垫。起重垫通常由可硫化的材料(例如橡胶)制成。在使用压力空气情况下使起重垫充气。此时，所述材料沿通过结构预先规定的方向、例如在高度上伸长并且因此完成必要的起重工作。起重垫通常以最高12bar的压力运行。规范性法规要求安全因数为4，从而起重垫必须能承受48bar的压力而不发生损坏。由于所使用的可硫化的材料都不能单独承受此时出现的高载荷，因此将用于强化的织物引入所述材料中。所述织物嵌入到可硫化的材料构成的基质中，从而存在足够的柔性，以便在工作中跟随起重垫的形状变化。

上述预给定值使得这是必要的，即，与从纯机械角度所必需的相比，通常必须施加明显更多的材料。一方面，由此使得起重垫特别重，另一方面，增加了材料成本和加工时间。

由US 5 938 179中已知一种用于制造起重垫的方法，其中，首先将至少一个由可硫化的材料组成的层喷涂到与可旋转芯轴连接的、旋转对称的、由粘合的砂粒组成的型芯上。接着，在型芯上施加纤维层，其方式是，从卷筒上抽出用橡胶浸渍的纤维并将其连续地卷绕到型芯上。接下来施加外部的保护层，破坏并去除型芯。这个方法复杂且昂贵。

由EP 0 626 338 B1已知一种类似的方法。这里，连续的纤维最短线地绕旋转对称体卷绕。接着，将弹性体硫化到这些纤维上。备选地，也可以卷绕用弹性体浸渍的纤维，以形成弹性体基质。在绕芯部缠绕纤维强化结构之后，将芯清除。

EP 2 332 879 B1公开了一种由在压力机热硫化的、此前为带状的橡胶材料制成的起重垫，所述橡胶材料具有内部囊袋以及位于囊袋外部的、紧密地包围囊袋的由强化的橡胶材料制成的壳体。为了制造这种起重垫，首先在第一硫化步骤中形成所述囊袋。然后在第二硫化步骤中制造壳体，其中在壳体和囊袋之间必须存在分离介质，使得壳体不与囊袋连接。

发明内容

本发明的目的是，提供一种新的用于制造可充气的起重垫的方法，所述方法使得能够以简单且经济的方式和形式制造在机械应力方面得到改进的起重垫。此外，本发明的目的还在于提供一种相应的起重垫。

上述目的通过权利要求1和权利要求14的特征解决。适宜的设计方案在从属权利要求中要求保护。

根据本发明，首先提供芯部，所述芯部具有前侧和后侧形式的主面以及外侧的边缘区域。然后，将由(没有纤维增强的)可硫化的材料或弹性体制成的面式层、即即片体设置在芯部的前侧和后侧上，并且将其在这里保持就位。此时，这些面式层可以在外侧的边缘区域中彼此接触和/或在这里由附加的条带形的层在外侧覆盖。接下来，将单层或多层的预制的面式的纤维加固层套到由芯部以及定位在芯部上的由可硫化材料制成的面式层组成的整个布置结构上，使得纤维加固层绕边缘区域延伸地至少部分地、优选完全地覆盖由可硫化的材料制成的面式层。此后，在芯部的前侧以及后侧区域中，将另一个由(没有增强的)可硫化的材料或弹性体制成的面式层、即片体在外侧施加到纤维加固层或布置结构上。由此纤维加固层夹层状地嵌入到由可硫化的材料或弹性体制成的内层和外层中。由此实现了使纤维加固层最佳地嵌入可硫化的材料中。这样就以简单的方式在可硫化的材料外侧施加了足够稳定的由连续的纤维组成的纤维加固结构，这种纤维加固结构确保了用连续的纤维整体覆盖可硫化的材料，并且此外尤其是还利用连续的纤维包裹边缘区域，这在机械应力的角度上具有巨大的优势。最后，对这种布置结构进行加热或热硫化，从而建立纤维加固层的纤维与由可硫化的材料制成的面式层的基体复合结构。不再需要以确定的卷绕几何结构复杂地卷绕连续纤维，包括不再需要为此所需的设备构造。因此，根据本发明的方法带来明显的节省效果。在尺寸改变时，本发明的方法可以非常容易地转换设置，即适应生产要求。此外，由于新的制造方法，不存在机械应力上的“问题部位”，这些问题部位必须通过增大纤维卷绕结构和/或纤维强化的材料的用量来消除。通过根据本发明的方法制造的起重垫的突出之处在于较轻的重量，并且由此实现了特别好的可操作性。由可硫化的材料制成的面式层可以是单层的，或者其本身也可以包括多个层。

适宜的是，使用软管或使用软管状的构成物作为单层或多层的预制的面式的纤维加固层，所述软管或软管状的构成物可以长筒袜式地套到由芯部以及位于芯部上的、由可硫化的材料制成的面式层组成的布置结构上。这里，前面所述的布置结构横向于长筒袜结构的纵向延伸设置，从而在套上之后、必要时对于连续软管在切下必要长度的纤维加固层之后，纤维加固层敞开的软管状端部分别向内翻转到芯部的前侧或后侧上。纤维加固层的施加能特别快速和有效地进行。另一方面，这个方法确保实现一种绕整个周边环绕的、连续的且没有分离部位/接缝部位的纤维加固结构。

软管状的纤维加固层有利地在其直径上是可拉伸的，从而所述纤维加固层基本上自动地围绕由芯部和位于芯部上的面式层组成的布置结构或该布置结构的至少一部分贴靠在芯部前侧和后侧上。

适宜的是，所述预制的纤维加固层是纺织物或针织物。

预制纤维加固层的纤维优选从纤维加固层的一端到另一端是连续的。

由于由可硫化的材料制成的面式层不需要具有纤维加固结构，为此可以以简单的方式使用橡胶部件，例如切割或冲裁的橡胶垫的形式的橡胶部件。

尤其是由可硫化材料制成的面式层优选至少基本上也可以具有圆形形状，就是说所述面式层可以以圆片形的形式使用。同样也可以使用矩形的片形。

为了在外侧的边缘区域中也建立基质复合结构，面式层的尺寸设计成，使得所述面式层可以在外侧的边缘区域中相互接触或至少能在这里使其接触。

备选或附加于此地，在面式层的外侧的边缘区域中，可以布设或设置附加的、沿边缘区域的周边环绕的条带，所述条带同样由可硫化的材料或弹性体制成。所述条带覆盖面式层的边缘区域并且在其外侧上同样也由纤维加固层覆盖。

芯部的边缘区域构造成在横截面中观察变尖地渐收。这便于在外边缘区域中将面式层合并。芯部优选具有透镜状的形状。备选地，所述芯部在横截面中观察也可以具有圆形的、椭圆形的或甚至有棱角的基本形状或这些形状的组合形状，由此可以根据需要和根据用途分别以相应的形式生产起重垫。

适宜的是，所述芯部由在硫化或加热后被去除的材料制成。所述芯部尤其是能用液体洗掉或冲掉的材料、例如白垩。这种材料可以在起重垫的成品验收过程中，通常用于压力测试的水压入起重垫中，此时，优选在这个方法步骤中将所述材料洗掉。此外，也可以使用在液体中、例如水中可溶的材料，或者使用通过热可收缩的材料，例如聚苯乙烯泡沫塑料，或者使用利用热敏粘合剂粘结的材料，或者使用由多个上述可能性的组合构成的芯部。

如果需要具有所谓的端帽的起重垫，则根据按本发明的方法可以在施加面式层之前分别在芯部的前侧和/或后侧上安装端帽。在这种情况下，由可硫化的材料制成的面式层设有对应于端帽尺寸的凹部。对于尤其是在软管形状情况下具有环绕的端部区域的纤维加固层，这是特别有利的，因为这种环绕的端部区域可以有利地贴靠在端帽上。

纤维加固层或其环形的端部区域优选设计成，使得上述纤维加固层或上述端部区域延伸到端帽或者由端帽容纳。由此，即使在起重垫材料到端帽的过渡区域中也确保实现有利的加固效果。

此外，本发明涉及一种作为并联独立权利要求来要求的根据权利要求16的可充气的起重垫。根据本发明的起重垫的优点在于，其一方面这种起重垫可以非常简单和经济地制造，另一方面具有非常好的机械应力性能。此外，根据本发明的起重垫的突出之处在于较小的重量和由此得到的非常好的可操作性。

根据本发明的起重垫具有良好的机械应力性能的原因还在于，面式的纤维加固层的纤维围绕边缘区域延伸到起重垫的前侧和后侧中，更确切地说，并且分别是以无中断的连续布置结构沿起重垫的外侧的边缘区域环绕延伸。

上述纤维加固层可以在前侧和/或后侧形成重叠区域，由此不会对起重垫的总重量产生不利影响，并且因此也不会对机械应力性能造成不利。

备选地，如果纤维加固层具有足够的可延展性，则相应切断的端部区域可以结束于起重垫的前侧和后侧的中间区域。这是可能的，因为根据本发明纤维端部位于这个区域内并且从机械应力的角度来看，纤维端部段在这里造成的不利影响最小。

根据本发明的起重垫的一个适宜的设计方案在纤维加固层的内侧上和在纤维加固层的外侧上都分别具有一个由可硫化的材料或弹性体制成的面式层，例如片体。起重垫优选可以具有圆形或矩形的形状。这两种形状都可以以简单的方式用根据本发明的方法制造。

优选在可充气的起重垫的前侧和/或后侧上设有端帽，所述纤维加固层具有优选为环形的端部区域，所述端部区域延伸到端帽或由端帽容纳。

由于端帽具有容纳面式层的和/或纤维加固层的相应端部区域的容纳部或台阶部，在端帽和可充气的起重垫之间实现了特别紧密的机械连接。

附图说明

参考实施例对本发明的描述

下面参照附图详细说明根据本发明的方法和起重垫的有利的设计方案。其中：

图1示出具有用于举升重物的起重垫的布置结构的明显简化的示意图；

图2示出根据本发明的用于制造起重垫的方法的第一设计方案的不同阶段；

图3示出根据本发明的另一个设计方案的起重垫的局部剖视图；

图4示出根据本发明的用于制造起重垫的方法的第二设计方案的不同阶段；

图5示出多个相互连接的起重垫的布置结构的明显简化的示意图；以及

图6是根据本发明的起重垫的端帽的区域的放大剖视图。

具体实施方式

附图标记1在图1中表示用于举升重物的起重垫。所述起重垫在无压力的状态下具有扁平的形状。这种形状使得在使用情况下可以将起重垫***狭窄的间隙中。这种起重垫设定为用于不同的应用。例如，起重垫可以用于在事故中举升车辆或飞机、抬起在地震中倒塌的墙壁或屋顶。此外，起重垫还可以在不同的领域中用作装配辅助工具或维护/修理辅助工具。这里，起重垫1以其上侧1a或下侧1b***在基础和要举升的负载之间的间隙中。因此，加载方向基本上对应于图1所示箭头的方向。

通常利用压力空气对起重垫1进行填充，所述压力空气通过压力空气源2、例如压力空气瓶产生并通过软管导管4供应给起重垫1。在起重垫1和压力空气源2之间设有控制阀3，操作人员能借助于所述控制阀控制起重垫的举升。在已充气但未受载的状态下，起重垫大致具有由虚线的轮廓线所示的形状。

下面详细说明根据本发明的例如凸透镜状的起重垫1的制造。首先提供芯部5，所述芯部例如在横截面中观察具有大致凸透镜状的基本形状。芯部5包括前侧5a、后侧5b和环绕的边缘区域5c，芯部的前侧、后侧和边缘区域在其走向上大致对应于图1中的起重垫1的前侧1a、下侧1b和边缘区域1c。

芯部5由固体材料、例如白垩制成，在制造起重垫1之后可以从起重垫上去除所述材料。如在图2b中所示，在提供芯部5之后，在前侧5a和后侧5b上分别设置一个由可硫化的材料或弹性体制成的面式层6a或6b，并使所述面式层在这里保持就位。这里，层6a、6b在芯部5的外侧的边缘区域5c中彼此接触。层6a、6b优选这是橡胶片，并且尤其是没有织物强化结构的橡胶片。可以通过适当的装置来实现两个面式层6a、6b的定位。此外，在这个方法步骤的范围内可以安装阀11，所述阀用于建立与压力空气源的软管导管的连接，以便填充起重垫。因此，阀11或相应的阀座例如定位在面式层6a的开口中。

根据图2c，接下来给图2b中的布置结构套上由单层或多层的预制的面式的纤维加固层7，其形式优选是纤维加固软管，使得由芯5部和面式层6a、6b组成的布置结构基本上横向于软管的纵向定向定位，并且两个软管区域大致以相同的长度在布置结构的侧向延伸。

接下来，必须使纤维加固软管自由伸出的端部向内翻转，并且大致在芯部5的前侧或后侧5a，5b的中央区域形成对接部位10a、10b。这里，纤维加固软管备选地也可以具有柔性，这种柔性使得，突出的区域在一定程度上自动贴合在所述布置结构的前侧或后侧上或者至少贴合在其一部分上。根据图2c的布置结构至少形成具有这样的纤维加固结构，所述纤维加固结构的纤维从软管的一个端部经由所述布置结构的相应边缘区域一直延伸到软管的另一个端部，并且相对于芯部5在整个周边上分布。

在翻转纤维加固软管的端部之后，如图2d所示，纤维终止于所述对接部位10a、10b，使得在这里可以设置纤维加固结构的重叠区域12a、12b，但或者这些纤维也可以根据纤维加固结构7的原材料彼此对接或相对于彼此沿径向设置。

接下来，根据图2e，在前侧和后侧都施加由可硫化的材料或弹性体制成的另一个层6c、6d。因此，由图2e示出的布置结构在图2e中左边示出的侧面上形成了由芯部5、面式层6a、纤维加固层7、面式层6c组成的夹层式的层序列。面式层6c也具有(在图2e中未示出的)用于阀11的开口。

现在对这个布置结构进行热硫化步骤，在该步骤中，使层6a、6b、6c、6d的可硫化材料液化，并且所述材料与纤维加固层7的纤维形成紧密的弹性体/纤维基质。层6a、6b、6c、6d的界面因此消失并形成一个由弹性体构成的统一的层，纤维嵌入该层中。

在这个布置结构冷却后，通过阀11连接软管导管4并且例如用水冲洗芯部5。此时，芯部5逐渐溶解，如在图2g中示出的那样。从图2h中可以看到完成的起重垫。这个起重垫具有扁平的形状并且其突出之处最佳的机械应力值。

根据本发明的在图3中所示的备选设计方案，可以在起重垫1的边缘区域1a中环绕布设、即设置由弹性体材料或弹性体制成的附加的条带8，在硫化之前，纤维加固层7位于所述条带的外侧上。

本发明尤其还适于制造具有所谓的端帽的起重垫。在用于跨接较大距离的使用情况下，这种起重垫可以在相应的端帽上相互连接并由此相互堆叠，并且在堆叠中给这些起重垫单独充气。相邻堆叠的起重垫通过其端帽相互锁定。为此，端帽具有锁定机构。端帽用于使起重垫相对于彼此定位和机械地固定位置，从而即使在使用堆叠的起重垫的情况下也可以实施可重复的举升过程。

为此，首先在提供芯部5之后，优选在两侧将例如由钢制成的端帽13a以及13b定位在芯部5的前侧5a和后侧5b上，并且接着如在图4a所示，布设或施加两个面式层6a、6b。为此，面式层6a，6b必须具有对应于端帽的凹部。

接着，根据本发明，如参考图2c中描述的方法那样，将纤维加固层7套到所述布置结构上。纤维加固层7这里已经具有所需的长度，或者此时相应地切成必要的长度。接着，将敞开的端部区域内翻，使得纤维加固层7的端部区域延伸到相应的端帽13a、13b，如在图4c中示出的那样。

接着，根据图4d，将另一个面式层6c或6d施加在芯部5的前侧或后侧5a或5b上，并且对如在图4d中示出的总布置结构进行硫化过程。在硫化之后，按在图2g中已经说明的方式和形式实现去除芯部。因此，为了简单起见，参考这部分内容。

作为最终结果实现如图4e中所示的起重垫，这种起重垫确保能实现如在图5中用明显简化的图示示出的堆叠。

如在根据图6的放大示出的布置结构中示出的那样，端帽13a、13b优选具有容纳部14或台阶部，面式层6a、6c和纤维加固层7的环形端部区域7a容纳到所述容纳部或台阶部中。

软管状的纤维加固层7尤其是在其直径上可伸长的纤维加固层。这种纤维加固层7可以是单层或多层的。

此外，预制的纤维加固层7可以是纺织物或也可以是针织物。

起重垫可以具有圆形或矩形的形状。

附图标记列表

1 起重垫

1a 上侧

1b 下侧

1c 边缘区域

2 压力空气源

3 控制阀

4 软管导管

5 芯部

5a 前侧

5b 后侧

5c 边缘区域

6a 面式层

6b 面式层

6c 面式层

6d 面式层

7 纤维加固结构

7a 环形的端部区域

8 条带

9 纤维

10a 对接部位

10b 对接部位

11 阀

12a 重叠区域

12b 重叠区域

13a 端帽

13b 端帽

14 容纳部