DE4419042C2

DE4419042C2 - Stoßdämpfereinrichtung

Info

Publication number: DE4419042C2
Application number: DE19944419042
Authority: DE
Inventors: Stanisiaw Bak; Marek Bruski; Andrzej Chmielewski; Jozef Kedzior; Antoni Kubicki; Kazimierz Milczarski; Wojciech Popiawski; Eugeniusz Strzye; Marian Wojturski
Original assignee: Fabryka Urzadzen Mechanicznych Kamax SA
Current assignee: Kamax Sp zoo
Priority date: 1993-08-16
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 2003-02-27
Anticipated expiration: 2014-06-01
Also published as: PL172461B1; DE4419042A1; PL300097A1; FR2709107A1; FR2709107B1; GB2281114A; GB9403113D0; GB2281114B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Stoßdämpfereinrichtungen, insbesondere für Schienenfahrzeuge.

Aus der polnischen Patentbeschreibung 170919 B1 ist ein Buchsenpuffer bekannt, der im besonderen in Schienenfahrzeugen Anwendung findet. In dieser Lösung wird im Puffergehäuse an dem einem Teller gegenüberliegenden Ende ein Sitz geformt, worin ein am Puffergehäuse befestigter Widerstandssatz untergebracht ist. Der Widerstandssatz besteht aus mindestens einem Element, das aus der Gruppe bekannter Ringsicherungselemente, wie Voll-, Segment-, Gewinde- und Federringe, gewählt ist. Diese Elemente können einzeln oder in Kombination angewandt werden. Außerdem ist innerhalb des Puffergehäuses mindestens ein kleiner Längskanal ausgeführt. Das Puffergehäuse ist am Umfang mit einem Vorsprung ausgestattet, der zusammen mit dem Widerstandssatz einen Begrenzer der Längsbewegung des Puffergehäuses gegenüber der Pufferbuchse bildet. An einer Seitenfläche der Pufferbuchse befindet sich zusätzlich mindestens ein im Sitz eingesetzter Vorsprung, der zusammen mit dem Längskanal im Puffergehäuse als Sicherung gegen eine Drehung des Gehäuses gegenüber der Pufferbuchse dient. Überdies geht aus der angeführten Beschreibung hervor, daß im Inneren der Pufferbuchse und teilweise im Inneren des Puffergehäuses ein elastisch-dämpfendes Element eingesetzt ist.

Aus dem PL-Gebrauchsmuster Nr. W 93155 ist ein stoßdämpfender Puffer für Personen- und Güterwagen mit einem Pufferteller bekannt, der an seiner Innenfläche einen zentral ausgeführten Sitz aufweist. In diesem Sitz ist ein den Abschluß des Puffergehäuses bildender Flansch eingesetzt. Zwischen dem Außenrand des Flansches und dem Innenrand des Sitzes wird eine Umfangsschweißnaht gelegt. Außerdem ist die Eisenbahnstoßdämpfereinrichtung mit Elastomerpuffern und mit einem Führungsstück versehen.

Aus der US 3 473 796 ist ein stoßdämpfender Puffer bekannt, der ein Gehäuse und eine in dem Gehäuse verschiebbar angeordnete Buchse aufweist. In der Buchse sind ein Federstoßdämpfer und ein Reibungsstoßdämpfer in Reihe angeordnet. Der Federstoßdämpfer enthält eine schraubenförmige Feder, die zwischen einem Kolben und der Bodenplatte angeordnet ist, und seitlich durch eine Buchse umhüllt ist. Der Reibungsstoßdämpfer enthält eine Gummiauflage, die zwischen zwei Kolben angeordnet ist, und unter Reibungskontakt in der Buchse verschiebbar angeordnet ist. Die Gummiauflage erweitert sich, infolge eines durch einen Stoß verursachten Längsschubes, radial und reibt gegen eine zylinderförmige, die Gummiauflage umgebende Oberfläche der Buchse. Der Reibungskontakt zwischen der äußeren Peripherie der Gummiauflage und der inneren Oberfläche der Buchse, die sie umgibt, liefert die gewünschte stoßdämpfende Wirkung des Puffers.

Der Nachteil der oben beschriebenen Lösungen liegt in der allzu kurzen Lebensdauer der Stoßdämpfereinrichtungen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stoßdämpfereinrichtung zu schaffen, die eine hohe Beständigkeit und Zuverlässigkeit bei einfachem Aufbau sichert und den Innenraum der Einrichtung optimal ausnutzt.

Die Stoßdämpfereinrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einem Gehäuse, einer im Gehäuse verschiebbar eingesetzten Buchse und einem Begrenzungsmittel, das den Hubweg der Stoßdämpfereinrichtung begrenzt, sowie aus einem Stoßdämpfer einsatz mit elastisch-dämpfenden Elementen. Der Stoßdämpfereinsatz besteht aus mindestens einem Stoßdämpfer mit metallischer Feder mit einem elastisch- dämpfenden Element und einem hieran anliegenden Elastomerstoßdämpfer mit einem elastisch-dämpfenden Element, wobei der Stoßdämpfer mit metallischer Feder einen Körper mit einer in seinem dem Elastomerstoßdämpfer zugewandten Boden angeordneten Öffnung mit einem Durchmesser und der Elastomerstoßdämpfer einen Körper mit einem einseitig aus ihm hervorragenden Schaft aufweisen, wobei der Körper des Elastomerstoßdämpfers an der Seite des Stoßdämpfers mit metalli scher Feder auf einer Länge b einen Durchmesser aufweist, der derart kleiner als der Durchmesser der Öffnung des Stoßdämpfers mit metallischer Feder ist, daß der Körper des Elastomerstoßdämpfers in den Körper des Stoßdämpfers mit metallischer Feder durch die Öffnung auf die Länge b einführbar ist.

Das gewährt eine lange Lebensdauer der Stoßdämpfereinrichtung bei Einhaltung der erforderlichen Kraft- und Energieparameter und erlaubt es, den für den Stoßdämpfer benötigten Raum innerhalb des Gehäuses zu verringern bzw. optimal gering zu halten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Stoßdämpfereinrichtung geben die Unteransprüche wieder.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Stoßdämpfereinrichtung, die mit einem Federstoßdämpfer und einem Elastomerstoßdämpfer ausgestattet ist, wobei dessen Körper schaftseitig einen verringerten Durchmesser aufweist, im Längsschnitt;

Fig. 2 die Stoßdämpfereinrichtung gemäß Fig. 1 in zusammengedrücktem Zustand;

Fig. 3 eine Stoßdämpfereinrichtung mit einem Federstoßdämpfer und einem Elastomerstoßdämpfer, dessen Körper seitens des dem Federstoßdämpfer zugewandten Bodens einen verringerten Durchmesser aufweist, im Längsschnitt;

Fig. 4 die Stoßdämpfereinrichtung gemäß Fig. 3 in zusammengedrücktem Zustand;

Fig. 5 eine Stoßdämpfereinrichtung mit zwei Federstoßdämpfern und einem dazwischen angeordneten Elastomerstoßdämpfer, wobei der Körper des Elastomerstoßdämpfers an beiden Enden einen verringerten Durchmesser aufweist, im Längsschnitt;

Fig. 6 die Stoßdämpfereinrichtung gemäß Fig. 5 in zusammengedrücktem Zustand und

Fig. 7 eine Stoßdämpfereinrichtung mit einem Federstoßdämpfer und einem Elastomerstoßdämpfer, wobei der Körper des letzteren über seine gesamte Länge einen kleineren Querschnitt aufweist als die Öffnung des Federstoßdämpfers.

Die in der Fig. 1 dargestellte Stoßdämpfereinrichtung weist eine Buchse 1 auf, die verschiebbar in einem Gehäuse 2 angeordnet ist. Innerhalb der Buchse 1 ist ein sich auf ihrem Boden abstützender Elastomerstoßdämpfer 3 angeordnet, dessen Schaft 4 mit einem Hubweg a mit dem beweglichen Bolzen 5 eines Federstoßdämpfers 6 in Berührung steht. Der Federstoßdämpfer 6 ist am Boden des Gehäuses befestigt und weist seitens des beweglichen Bolzens 5 eine Öffnung 7 mit einem Durchmesser D auf. Der Elastomerstoßdämpfer 3 weist an dem dem Federstoßdämpfer 6 zugewandten Ende auf einer Länge b eine Verjüngung 8 mit einem Durchmesser d auf. Außerdem befindet sich zwischen der Buchse 1 und dem Gehäuse 2 ein Begrenzungsmittel 9, das den maximalen Hub S zwischen Buchse 1 und Gehäuse 2 begrenzt. Die Stoßdämpfereinrichtung soll die Bedingungen D < d und b < S - a erfüllen.

In dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist innerhalb der Buchse 1 ein Elastomerstoßdämpfer 10 verschiebbar angeordnet, dessen Schaft 4 mit einem Hubweg a sich auf dem Boden der Buchse 1 abstützt. An dem den Federstoßdämpfer 6 zugewandten Ende des Elastomerstoßdämpfers 3 ist eine Verjüngung ausgeführt, die über eine Länge b einen geringeren Durchmesser d als der Durchmesser D der Öffnung 7 im Boden des am Gehäuse 2 befestigten Federstoßdämpfers 6 aufweist. Auch in diesem Falle soll die Bedingung b < S - a erfüllt sein.

In einem weiteren, in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist im Gehäuse 1 ein Federstoßdämpfer 6 angeordnet, dessen Öffnung 7 einen Durchmesser D aufweist und in die ein beweglicher Bolzen 5 einführbar ist. Mit dem beweglichen Bolzen 5 des Federstoßdämpfers 6 steht der Körper eines Elastomerstoßdämpfers 11 in Kontakt, der an dieser Seite eine Verjüngung 8 mit einem Durchmesser d über die Länge b aufweist. Der Elastomerstoßdämpfer 11 ist in der Buchse 2 verschiebbar angeordnet und weist an seinem gegenüberliegenden Ende eine Verjüngung 8' mit einem Durchmesser d' über die Länge b' auf. Der Elastomerstoßdämpfer 11 weist einen Schaft 4 mit einem Hubweg a auf. Der Schaft 4 steht mit dem beweglichen Bolzen 5' in Kontakt, der innerhalb der Öffnung 7' mit einem Durchmesser D' im zweiten am Boden des Gehäuses 2 befestigten Federstoßdämpfer 6' angeordnet ist. Ein zwischen der Buchse 1 und dem Gehäuse 2 eingesetztes Begrenzungsmittel 9 begrenzt den maximalen Hub S zwischen der Buchse 1 und dem Gehäuse 2. Dabei sollen folgende Bedingungen D < d, D' < d' und S < a + b + b' erfüllt sein.

Ein weiteres in Fig. 7 gezeigtes Ausführungsbeispiel betrifft eine Stoßdämpfereinrichtung, die im Innern des Gehäuses 2 einen, sich auf seinem Boden abstützenden Federstoßdämpfer 6 aufweist. Mit dem in der Öffnung 7 mit einem Durchmesser D angeordneten beweglichen Bolzen 5 dieses Federstoßdämpfers 6 steht der Schaft 4 eines Elastomerstoßdämpfers 12 mit einem Hubweg a in Kontakt. Der Außendurchmesser d des in dieser Ausführung angewandten Elastomerstoßdämpfers 12 ist über die gesamte Länge geringer als der Durchmesser der Öffnung 7. Dieser Elastomerstoßdämpfer 12 liegt mit seinem Boden am Boden der Buchse 1 an und wird durch am Umfang zwischen dem Elastomerstoßdämpfer 12 und der Wand der Buchse 1 angeordnete Führungselemente 13 gehalten.

Es sind auch andere als die oben in den Ausführungsbeispielen beschriebene Lösungen möglich, unter anderen solche, in denen ein Elastomerstoßdämpfer mit unverändertem Außendurchmesser seines Körpers zwischen zwei Federstoßdämpfern angeordnet ist und letztere Öffnungen mit gleichem Durchmesser aufweisen.

Die erfindungsgemäße Stoßdämpfereinrichtung, beispielsweise in einem Schienenfahrzeug eingesetzt, überträgt eine Axialkraft nach Überschreiten der Vorspannung in einer der federnd dämpfenden Elemente, zum Beispiel im Federstoßdämpfer 6, 6' dadurch, daß ihre Buchse 1 in das Gehäuse 2 einzudringen beginnt. Infolge einer weiteren Steigerung der Außenkraft wird die Vorspannung des zweiten federnd-dämpfenden Elementes überschritten, nämlich des Elastomerstoßdämpfers 3, 10, 11, 12, wobei deren Körper dabei die Möglichkeit hat, in die Öffnung 7, 7' des Federstoßdämpfers 6, 6' einzudringen. Dies erlaubt den Arbeitsraum der Stoßdämpfereinrichtung maximal auszunutzen und eine solche Charakteristik zu erreichen, die eine große Beständigkeit und Zuverlässigkeit der Konstruktion sichert. Bei einer Verringerung der Belastung entspannen sich die in der Stoßdämpfereinrichtung angewandten federnd-dämpfenden Elemente und die Buchse 1 wird aus dem Gehäuse 2 ausgeschoben.

Claims

1. Stoßdämpfereinrichtung, bestehend aus einem Gehäuse (2), einer verschiebbar im Gehäuse eingesetzten Buchse (1) und einem Begrenzungsmittel (9), das den Hubweg der Stoßdämpfereinrichtung begrenzt, sowie aus einem Stoßdämpfereinsatz mit elastisch- dämpfenden Elementen, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßdämpfereinsatz mindestens aus einem Stoßdämpfer mit metallischer Feder (6, 6') mit einem elastisch-dämpfenden Element und einem hieran anliegenden Elastomerstoßdämpfer (3, 10, 11, 12) mit einem elastisch-dämpfenden Element besteht, wobei der Stoßdämpfer mit metallischer Feder (6, 6') einen Körper mit einer in seinem dem Elastomerstoßdämpfer (3, 10, 11, 12) zugewandten Boden angeordneten Öffnung (7, 7') mit einem Durchmesser (D, D') und der Elastomerstoßdämpfer (3, 10, 11, 12) einen Körper mit einem einseitig aus ihm hervorragenden Schaft (4) aufweisen, wobei der Körper des Elastomerstoßdämpfers (3, 10, 11, 12) an der Seite des Stoßdämpfers mit metallischer Feder (6, 6') auf einer Länge b einen Durchmesser (d, d') aufweist, der derart kleiner als der Durchmesser (D, D') der Öffnung (7, 7') des Stoßdämpfers mit metallischer Feder (6, 6') ist, dass der Körper des Elastomerstoßdämpfers (3, 10, 11, 12) in den Körper des Stoßdämpfers mit metallischer Feder (6, 6') durch die Öffnung (7, 7') auf die Länge b einführbar ist.

2. Stoßdämpfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Stoßdämpfer mit metallischer Feder und ein Elastomerstoßdämpfer (3) vorhanden ist. und der Elastomerstoßdämpfer (3) mit seinem Schaft (4) am Stoßdämpfer mit metallischer Feder (6) anliegt.

3. Stoßdämpfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der einzige Elastomerstoßdämpfer (10) mit seinem Boden am einzigen Stoßdämpfer mit metallischer Feder (6) anliegt.

4. Stoßdämpfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Stoßdämpfer mit metallischer Feder und ein Elastomerstoßdämpfer vorhanden sind, und dass der Elastomerstoßdämpfer (11) mit seinem Schaft (4) an einem Stoßdämpfer mit metallischer Feder (6') und mit seinem Boden am anderen Stoßdämpfer mit metallischer Feder (6) anliegt.

5. Stoßdämpfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stoßdämpfer mit metallischer Feder (6) und ein Elastomerstoßdämpfer (12) vorhanden sind und dass der Körper des Elastomerstoßdämpfers auf seiner gesamten Länge den kleineren Durchmesser (d, d') aufweist, und in der Buchse (1) auf Führungselementen (13) gelagert ist.