DE60201141T2

DE60201141T2 - Zweistufiger Puffer

Info

Publication number: DE60201141T2
Application number: DE2002601141
Authority: DE
Inventors: Klaus Mombour
Original assignee: Oleo International Ltd
Current assignee: Oleo International Ltd
Priority date: 2001-04-04
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2022-03-23
Also published as: EP1247716B1; DE60201141D1; EP1247716A1; GB0108413D0

Description

Die Erfindung betrifft einen zweistufigen Puffer, der für eine Verwendung an schweren Fahrzeugen, wie z. B. Eisenbahnlokomotiven, Straßenbahnen, Schmalspurbahn-Wagen, Erzzügen und bestimmten Erdbewegungsmaschinen verwendbar ist. Der Hauptanwendungszweck von zweistufigen Puffern ist ein Aufprallschutz für Fahrzeuge, die sich auf festen Fahrbahnen, insbesondere herkömmlichen Schienen bewegen.
Es ist seit langem bekannt, Puffer vorzusehen, die statische und dynamische Kraftabsorptions-Eigenschaften aufweisen, um den Aufprallschaden zu minimieren, der aus mit geringer Geschwindigkeit erfolgenden Aufprallvorgängen bei Schienenfahrzeugen entsteht.
Zwei bekannte Arten derartiger Puffer sind einstufige Hydraulikpuffer und einstufige Ringfeder-Puffer.
Es ist auch bekannt, einstufige Polymer- und Gummi-Puffer vorzusehen.
Die verschiedenen Arten der erwähnten einstufigen Puffer haben unterschiedliche Kraftabsorptions-Eigenschaften. Ein gemeinsames Merkmal dieser Puffer ist jedoch, dass sie nur wirksam sind, Aufprallvorgänge von schweren Fahrzeugen bei Rangiergeschwindigkeiten zu absorbieren, die typischerweise kleiner als 15 km/h sind.
Es treten jedoch viele Schienen-Aufprallvorgänge außerhalb von Bahnhöfen und Rangierbereichen insbesondere dann auf, wenn die Züge und Lokomotiven über Weichen fahren. An solchen Stellen können die Aufprallgeschwindigkeiten zwischen zwei Schienenfahrzeugen 40 km/h erreichen, d. h. mehr als durch die Verwendung von hydraulischen oder Ringfeder-Puffern alleine abgepuffert werden kann.
Folglich hat es viele Vorschläge gegeben, zweistufige Puffer vorzusehen, die sekundäre Energie absorbierende Elementen in Reihe mit primären absorbierenden Elementen in der Form von bekannten hydraulischen oder Ringfeder-Puffern umfassen.
Bei der Spezifizierung solcher sekundärer Elemente ist es wichtig, ein adäquates Verhalten unter folgenden Gesichtspunkten sicherzustellen:

i) Seitenaufprall-Vorgänge (die als schräge Aufprallvorgänge definiert sind, die unter einem Winkel bezüglich der Längsachse einer Pufferbaueinheit auftreten). Seitenaufprall-Vorgänge treten üblicherweise an Eisenbahn-Weichen auf. Und
ii) die Anti-Hochstiegs-Merkmale des zweistufigen Puffers in Verbindung mit einer Anti-Hochstiegstiegs-Vorrichtung, die im Bereich des Schienenfahrzeug-Pufferträgers befestigt ist.

In letzterer Hinsicht wird allgemein angenommen, dass Eisenbahn-Passagierwagons mit Anti-Hochstiegs-Vorrichtungen im Falle eines Zusammenstosses weniger Verletzungen und Todesfälle bewirken. Es ist daher wichtig, dass jede Pufferkonstruktion die Wirksamkeit der Anti-Hochstiegs-Vorrichtungen nicht vermindert.
Die folgenden Sekundärelemente wurden für eine Verwendung in zweistufigen Puffern vorgeschlagen:
1. Der Abnutzungs-Kopfträger
Dies ist ein Kopfträger, der aus verformbarem Material, der in der Nähe des Pufferträgers eines Schienenfahrzeugs, Wagons oder Lokomotive befestigt ist. Der Abnutzungs-Kopfträger absorbiert Aufprallenergie durch Verbiegen. Seine Energie-Absorbtionsfähigkeit ist begrenzt und folglich sind sein Gewicht und seine Kosten hoch im Vergleich zu seiner Effizienz.
2. Kollabierendes Rohr oder kollabierender Kasten
Hierbei handelt es sich im wesentlichen um ein zusammen quetschbares Element, das in Reihe mit einem herkömmlichen Pufferelement arbeitet.
Die Patentanmeldung FR-A-2775240 beschreibt einen zweistufigen Puffer, der ein Pufferelement und ein verformbares Element umfaßt, die in Reihe miteinander verbunden sind. Das Pufferelement steht in Kraft übertragendem Eingriff mit dem verformbaren Element. Kräfte, denen das Pufferelement ausgesetzt wird und die nicht ausreichen, um eine plastische Verformung des verformbaren Elements zu bewirken, werden vom Pufferelement abgepuffert.
Die ein Kollabieren bewirkende Kraft in einer Aufprallsituation ist nicht konsistent. Die internen Belastungen der kollabierenden Struktur (d. h. des verformbaren Elements) ändern sich schnell von einer Stauchung zu einer Ausbauchung. Dies bewirkt hohe Spitzenkräfte und hohe negative Beschleunigungen.
Es ist auch inhärent, dass tatsächlich keinerlei Komponenten einer kollabierbaren Struktur nach einem Aufprall erneut verwendet werden können.
DE-A-19 12 049 beschreibt ein verformbares Element, das Aufprallenergie dadurch absorbiert, dass ein erstes Rohr teleskopartig in ein zweites Rohr hineinbewegt wird. Die Anordnung umfasst ein plastisch verformbares hohles Rohr und ein verformendes Element.
DE-A-19 12 049 beschreibt jedoch keine Möglichkeit, wie die Anfangskraft (d. h. die Kraft, die benötigt wird, um eine plastische Verformung des Verformungsrohres einzuleiten) genauer eingestellt und kontrolliert werden kann.
3. Hochgeschwindigkeits-Verformungs- und Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungselement
Die Patentanmeldung FR-A-2 789 358 beschreibt einen zweistufigen Puffer, bei dem das sekundäre Pufferelement in der Weise arbeitet, dass ein Hochgeschwindigkeits-Ausräumen eines hohlen Rohres durch ein Bearbeitungswerkzeug erfolgt.
Bei einer solchen Anordnung ist die Anfangskraft des sekundären Elementes unbekannt. Daher ist es erforderlich, eine weitere Abscherungskomponente hinzuzufügen, deren Abscherkraft bekannt ist.
Dennoch ist es bei der Anordnung der FR-A-2 789 358 schwierig, die Anfangskraft zu steuern. Ebenso schwierig ist es, die Zusammenquetschkraft zu kontrollieren; auch kann die Vorrichtung durch Ermüdung ausfallen.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein zweistufiger Puffer geschaffen, wie er in Anspruch 1 definiert ist.
Die Verwendung von zwei wechselseitig in Eingriff stehenden, sich verjüngenden Elementen zur Erzeugung einer plastischen Verformung eines der Elemente schafft in dem zweistufigen Puffer ein Sekundärelement mit hoher Kapazität.
Die Anordnung ist insbesondere geeignet, Seitenaufprallvorgänge zu absorbieren, die als schräge Aufprallvorgänge definiert werden können, die unter einem Winkel von bis zu 8° bezüglich der Längsachse des Puffers wirken (obwohl natürlich der Puffer gemäß der Erfindung auch Seitenaufprallvorgänge unter anderen Winkeln absorbiert.
Der zweistufige Puffer gemäß der Erfindung kann bequemer weise so angeordnet werden, dass er jede beliebige Länge besitzt, in dem einfach die Abmessungen der verwendeten Komponenten entsprecht gewählt werden. Als Ergebnis ist es relativ einfach, einen zweistufigen Puffer zu konstruieren, der im Betrieb das Arbeiten einer Anti-Hochstiegs-Vorrichtung nicht stört, die an einem Schienenfahrzeug befestigt ist.
Auch können durch die Wahl der Abmessungen der Komponenten die Eigenschaften des Puffers ohne weiteres verändert werden. Beispielsweise kann die Wahl des Durchmessers des hohlen Rohres und des darin befindlichen, verformenden Elementes zu Veränderungen in Merkmalen des Puffers führen.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Puffers besteht darin, dass alle seine Komponenten mit Ausnahme des plastisch verformbaren hohlen Rohres nach einem Aufprall erneut verwendet werden können.
Der Puffer kann auf einfache Weise zusammen- und auseinandergebaut werden, wenn das hohle Rohr ausgetauscht werden muss.
Es ist auch bevorzugt, dass das Positionierelement mit dem verformenden Element unter Druckeingriff steht.
Obwohl es möglich ist, das hohle Rohr mit einem nicht kreisförmigen Querschnitt herzustellen, verjüngt sich das Rohr vorzugsweise in Längsrichtung und besitzt einen kreisförmigen Querschnitt; das verformende Element hat einen komplementären Außen-Querschnitt; das Positionierelement umfasst einen Schlitzring, der Kraft übertragend das verformende Element und das Rohr in der Nachbarschaft der Verjüngungen miteinander verbindet.
Diese Merkmale positionieren in vorteilhafter Weise den Schlitzring gezielt bezüglich des plastisch verformbaren, hohlen Rohres; auch führen sie zu einem Schrumpfpasssitz des Schlitzrings, wobei eine Drehung der Pufferkomponenten relativ zueinander verhindert wird.
Bei den bevorzugten Ausführungsformen gemäß der Erfindung umfasst der Schlitzring mehrere Schlitze, doch arbeitet der Puffer gemäß der Erfindung auch dann, wenn der Schlitzring nur einen einzigen Schlitz besitzt. Somit besteht eine Möglichkeit, die im Rahmen der Erfindung liegt, darin, einen geteilten Ring statt eines Schlitzringes zu verwenden. Die Hauptfunktion des oder der Schlitze im Ring besteht darin, eine Veränderung des Durchmessers des Rings zu ermöglichen. Dies ermöglicht seinerseits einen einfachen Einbau des Rings in das (doppelt) verjüngte Rohr.
Die Puffer-Anfangskraft (d. h. die Kraft, die benötigt wird, um eine plastische Verformung des verformbaren Rohres zu initiieren) wird durch die Geometrie der Verjüngung des verformbaren hohlen Rohres gesteuert sowie durch die Dicke des Materials des Rohres in diesem Bereich. Die Anfangskraft umfasst auch eine Reibungskraft-Komponente, die sich aus der Schrumpfpassung des Schlitzrings auf das verformende Element ergibt und wird dadurch bestimmt, wie eng der Schlitzring durch Schrumpfung aufgepasst wird. In jedem Fall ist aus einer Kenntnis der Verjüngungen und der Festigkeit der Schrumpfpassung die Anfangskraft vorhersagbar.
Es ist auch wünschenswert, dass sich das Äußere des verformenden Elementes im wesentlichen parallel zu einer Verjüngung des Inneren des Rohres verjüngt; auch verjüngt sich der Innen-Querschnitt des Schlitzrings in einer zur Außenverjüngung des verformenden Elementes komplementären Weise.
Dies stellt sicher, dass der Schlitzring in wirksamer Weise Aufprallbelastungen vom verformenden Element auf das verformbare Rohr überträgt.
Auch stellt die zuvor beschriebene Geometrie in vorteilhafter Weise sicher, dass der Schlitzring in die Verjüngungen des verformbaren Rohres und des verformenden Ele mentes hinein zusammengedrückt wird, wodurch der Puffer Schubkräfte aufnehmen kann.
Herkömmlicherweise umfasst das verformende Element einen weiteren hohlen Zylinder, der ein offenes Ende besitzt, das durch eine Druckplatte verschlossen ist, die einen Teil aufweist, der in das offene Ende eingesetzt ist und in den verformbaren Rohr liegt, wobei die Druckplatte und der weitere, hohle Zylinder aneinander durch eine anziehbare Befestigungsvorrichtung befestigt sind, wobei ein Anziehen der Befestigungsvorrichtung eine Erweiterung des Schlitzrings bewirkt, um den Berührungsdruck zwischen dem verformenden Element, dem Schlitzring und dem verformbaren Rohr zu erhöhen.
Die Möglichkeit, die Druckplatte in das Ende des weiteren, hohlen Zylinders hinein festzuziehen, führt zu einer bekannten Verformungs-Anfangskraft. Sie stellt auch die Positionierung des Schlitzrings bezüglich des plastisch verformbaren hohlen Rohres aufgrund des positiven Eingriffs der wechselseitig divergenten Verjüngungen des oben beschriebenen Schlitzringes mit den wechselseitig divergenten Verjüngungen sicher, die in der Innenwand des plastisch verformbaren, hohlen Rohres ausgebildet sind.
Zusätzlich verhindert die Schrumpfpassung des Schlitzrings auf das verformende Element eine relative Drehung zwischen den Komponenten, wenn (wie in der bevorzugten Ausführungsform) das hohle Rohr und das verformende Element beide einen kreisförmigen Querschnitt besitzen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Puffer gemäß dem allgemeinsten Gesichtspunkt der Erfindung vorgesehen, bei dem das verformende Element ein mit ihm in Eingriff stehendes Positionierelement umfaßt, das auf das verformbare Element innerhalb des Rohres einwirkt; dabei verengt sich die innere Verjüngung des Rohres mit zunehmendem Abstand vom Pufferelement und das Äußere des Positionierelementes umfaßt besagte äußere Verjüngung; dabei umfaßt der Puffer an einer von der besagten äußeren Verjüngung entfernten Stelle wenigstens zwei Oberflächen, die an dem verformbaren Rohr bzw. dem verformenden Element ausgebildet und in der Lage sind, Kräfte zu übertragen, die zwischen dem verformbaren Rohr und dem verformenden Element in einer anderen Richtung als in der wirken, in welcher die äußere Verjüngung des verformenden Elementes Kräfte auf das verformbare Rohr überträgt.
Diese Anordnung kann auf einfache und kostengünstige Weise hergestellt werden, da bei ihr kein Bedarf für einen Schlitzring besteht. Das Positionierelement kann gewünschtenfalls fest oder zumindest durchgehend sein.
Vorzugsweise stößt das Positionierelement an das verformende Element so an, dass der Eingriff der äußeren Verjüngung des Positionier-Elementes mit der inneren Verjüngung des Rohres das Positionierelement gegen das verformende Element drückt. Dies hält in vorteilhafter Weise das Positionierelement relativ zum verformenden Element fest. Für eine zusätzliche Stabilität umfasst der Puffer jedoch vorzugsweise auch einen oder mehrere Pflöcke bzw. Dübel (oder eine funktional äquivalente Anordnung), welche das verformende Element und das Positionierelement miteinander verbinden.
Obwohl die Wirkung der inneren Verjüngung des Rohres auf die äußere Verjüngung des Positionier-Elementes letzteres relativ zum verformenden Element zurückhält, besteht bei Ausführungsformen gemäß der Erfindung, die die gegenseitig divergenten Verjüngungen weglassen, ein Bedarf, das verformende Element als ganzes relativ zum hohlen Rohr festzuhalten. Vorzugsweise wird dieser Bedarf dadurch erfüllt, dass das verformende Element an einer vom Positionierelement entfernten Stelle eine erste Schulter umfasst, die von der inneren Verjüngung des verformbaren Elementes weg weist; weiterhin umfasst das verformende Element eine weitere Schulter, die zur ersten Schulter weist, so dass die Übertragung von Kräften zwischen diesen Schultern das verformende Element innerhalb des hohlen Rohres zurückhält.
Es ist auch bevorzugt, dass der Puffer ein Kraft übertragendes Element umfasst, das in Kraft übertragender Weise die erste und zweite Schulter miteinander verbindet. Diese Anordnung führt zu weiteren Vorteilen, wie noch erläutert wird.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wirkt das Pufferelement direkt auf das verformende Element. Es ist jedoch im Rahmen der Erfindung auch möglich, eine Anordnung auszubilden, bei der das Pufferelement auf das plastisch verformbare, hohle Rohr einwirkt und es bewegt, das mit einem feststehenden verformenden Element in Eingriff steht.
Üblicherweise umfasst das verformbare Element ein sich von ihm ausgehend erstreckendes hohles Gehäuse, welches das Pufferelement enthält und zusammenwirkende Begrenzungselemente umfasst, die dazu dienen, die Bewegung eines beweglichen Teils des Puffers in das hohle Gehäuse zu begrenzen.
Dieses Merkmal verhindert in vorteilhafter Weise während eines Aufpralls eine Drehung des Pufferelementes und anderer Komponenten, die mit ihm verbunden sind.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse integral mit dem verformenden Element ausgebildet.
Bei einer anderen Ausführungsform, die von der zuvor beschriebenen Art ist, welche den Schlitzring weglässt, umfasst das Kräfte übertragende Element einen Ring, der zwei gegenseitig im Abstand angeordnete, ringförmige Anlageoberflächen aufweist, die jeweils mit der ersten bzw. der zweiten Schulter in Eingriff stehen, wobei sich ein hohler Zylinder von dem Ring außerhalb des hohlen Rohres erstreckt, um das besagte hohle Gehäuse zu bilden.
Die Anordnung kombiniert in vorteilhafter Weise die Funktionen eines Kraft übertragenden Elementes und eines hohlen Führungsgehäuses in einer einzigen Komponente.
Bei praktischen Ausführungsformen der Erfindung ist an einem beweglichen Element des Puffers ein Pufferkopf befestigt, um einen vollständigen, zweistufigen Puffer zu ergeben.
Es ist noch günstiger, wenn das Begrenzungselement einen Längskeil umfasst, der an dem beweglichen Teil durch ein oder mehrere Befestigungsmittel befestigt ist, und eine Keilnut, die in dem hohlen Gehäuse ausgebildet ist, und die Bewegung des Längskeils und somit des beweglichen Teils begrenzt, wobei die Begrenzungselemente verhindern, dass sich der Pufferkopf und das Pufferelement voneinander lösen.
Folglich sichert der Längskeil, der sich in der Keilnut bewegt, auch den Pufferkopf relativ zum Pufferelement in einer vorteilhaft kompakten Anordnung.
Die feste Platte und das hohle Gehäuse sind in dem verformbaren Element gegen den hohlen Zylinder durch einen Haltering gehalten, der an dem verformbaren Element durch festziehbare Befestigungsmittel befestigt ist. Dies positioniert die Druckplatte relativ zu dem plastisch verformbaren, hohlen Rohr durch einen positiven Eingriff der äußeren Verjüngung der Druckplatte gegen die innere Verjüngung des verformbaren Elementes.
Bei allen Ausführungsformen kann das Pufferelement wahlweise eines der folgenden Elemente umfassen oder dieses Element sein: eine hydraulische Pufferkapsel, eine Ringfeder oder ein Polymer- oder Gummipuffer. Die Prinzipien des zweistufigen Puffers gemäß der Erfindung sind unabhängig von der genauen Art des gewählten Pufferelementes wirksam.
Es folgt nun eine Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, die nicht einschränkend zu verstehende Ausführungsbeispiele wiedergibt; in der Zeichnung zeigen:
1 einen Vertikalschnitt durch eine zweistufige Pufferanordnung gemäß der Erfindung,
2 eine Einzelheit des verformbaren Rohres und des verformenden Elementes, die Teile der Anordnung aus 1 bilden, wobei der Zustand wiedergegeben ist, in welchem die Befestigungsbolzen der Baueinheit noch nicht festgezogen sind,
3 ein Kraft/Hub-Diagramm der Vorrichtung, wie sie in den 1 und 2 wiedergegeben ist, und
4 eine teilweise geschnittene Ansicht einer anderen Ausführungsform eines zweistufigen Puffers.
In den 1 und 2 ist ein zweistufiger Puffer 10 gemäß der Erfindung dargestellt.
Der Puffer 10 umfasst ein Pufferelement in der Form einer an sich bekannten, hydraulischen Pufferkapsel 12, deren Ende 12a mit großem Durchmesser sich in Reihe mit einem verformbaren Element 11 in Kraft übertragender Berührung befindet, das die zweite Stufe des Puffers 10 bildet. Die Komponenten des verformbaren Elementes 11 sind im Detail in 2 dargestellt. Die Kapsel 12 bildet eine erste Stufe (oder Primärelement) des Puffers und das verformbare Element 11 die zweite Stufe (oder das Sekundärelement).
Die Anordnung zwischen der hydraulischen Kapsel 12 und den Komponenten des verformbaren Elementes 11 ist derart, dass ein Aufprall, den die Kapsel 12 erfährt, auf das verformbare Element 11 mit Hilfe der Berührung des Endes 12a mit einer Komponente 24 (die im folgenden noch genauer beschrieben wird) des verformbaren Elementes 11 übertragbar ist, wie man am besten der 2 entnimmt.
Das verformbare Element 11 umfasst ein plastisch verformbares, hohles, zylindrisches Rohr 14, das eine innere Verjüngung 13 aufweist.
Die Verjüngung 13 vermindert den Durchmesser mit zunehmendem Abstand von der Kapsel 12.
Ein verformendes Element in Form eines weiteren hohlen Rohres 15 mit einem im allgemeinen komplementären äußeren Querschnitt zum Inneren des Rohres 14 ist in das am nächsten an der Kapsel 12 liegende Ende des hohlen Rohres 14 eingesetzt.
Das verformende Element 15 hat eine äußere Verjüngung 20, die an ihrem von der Kapsel 12 entfernten Ende angeordnet ist.
Der Winkel und die Richtung der Verjüngung 20 sind im wesentlichen die gleichen wie der Winkel und die Richtung der Verjüngung 13, doch sind die Abmessungen der Verjüngung 20 derart, dass sie es dem Element 15 ermöglichen, in der Verjüngung 13 zu liegen.
Jedenfalls ist die Verjüngung des verformenden Elementes 15 in der Lage, eine Kraft auf die Verjüngung 13 des verformbaren Zylinders 14 aufgrund des Vorhandenseins eines Schlitzringes 16 zu übertragen, der zwischen der Verjüngung 20 und der Verjüngung 13 angeordnet ist. Somit kann in der Praxis der Schlitzring als der operative Teil des verformenden Elementes betrachtet werden, wobei das Rohr 15 (und die unten beschriebene Druckplatte 18) so wirken, dass sie den Schlitzring 16 tragen.
Der Schlitzring 16 ist bei der dargestellten Ausführungsform ein Ring, der einen Querschnitt besitzt, der weiter unten noch genauer beschrieben wird und den Raum zwischen den Verjüngungen 13 und 20 einnimmt. Der Schlitzring besitzt wenigstens einen Schlitz, wie durch das Bezugszeichen 16a angedeutet, wodurch sein Durchmesser einstellbar ist. In anderen Worten: der Schlitzring 16 ist elastisch verformbar, um das Zusammenbauen des Puffers 10 durch eine Kompression des Ringes 16 zu ermöglichen, die es ihm erlaubt, sich in das Rohr 14 hinein zu bewegen.
In der Praxis kann der Schlitzring 16 eine Vielzahl von Schlitzen aufweisen, die vorzugsweise in gleichen Abständen um den Umfang des Ringes herum angeordnet sind, der vom Schlitzring 16 gebildet wird. Bei solchen Ausführungsformen kann der Schlitzring von einem Ring mit diskreten Ringsegmenten gebildet werden.
Zusätzlich zur Verjüngung 13, deren Durchmesser sich mit zunehmendem Abstand von der Kapsel 12 verringert, umfasst das Rohr 14 auch eine zweite Verjüngung 19, die sich von der Verjüngung 13 zur Kapsel 12 hin erstreckt.
Der äußere Querschnitt des Schlitzringes 16 umfasst in ähnlicher Weise wechselseitig divergente, durchgehende Verjüngungen 21, 22, die hinsichtlich Winkel und Richtung jeweils zu den Verjüngungen 13 und 19 des plastisch verformbaren Rohres 14 komplementär sind.
Der innere Umfang des vom Schlitzring 16 gebildeten Rings umfasst eine weitere Verjüngung 23 mit einer im wesentlichen zur Verjüngung 20 komplementären Form, die auf der Außenseite des freien Endes des verformenden Elementes 15 vorgesehen ist.
Wegen des Vorhandenseins der Verjüngungen 13, 19 und 20 und der beschriebenen Form des Querschnitts des Schlitzringes 16 ist der Schlitzring 16 in der Lage, Kräfte vom verformenden Element 15 auf die Verjüngung 19 des verformbaren Rohres 14 zu übertragen. Dies verhindert, dass das Element 15 vom Rohr 14 abgezogen wird. Somit ist der Schlitzring 16 positiv relativ zum Rohr 14, sowohl in der Schub- als auch der Zugrichtung positioniert.
Die Verjüngung 19 dient insbesondere dazu, den Pufferkopf unter den zuvor erwähnten seitlichen Belastungen zu stützen.
Der Querschnitt des Rohres 14 zwischen der Verjüngung 19 und der Mündung des Rohres in der Nähe des Puffers/Pufferkopfes ist eine Führungszone. Da es wesentlich ist, für das sich verformende Rohr ein duktiles Material zu verwenden, hat dieser Querschnitt eine dicke Endwand, um einen Ausgleich für die niedrige Quetsch- bzw. Streckgrenze des Materials zu schaffen und ausreichend Steifigkeit zu liefern, wie dies für den Führungseffekt erforderlich ist. In einem vorbenutzten Zustand ist der Querschnitt des Rohres 14 über die Verjüngungen 19 und 13 nicht kalt gehärtet. Wenn das verformende Element arbeitet und anfängt zu stoßen, wird der verformte Bereich kalt gehärtet. Die Kalthärtung unterstützt die Führungswirkung. Das Element muss jedoch in der Lage sein, beträchtlichen Seitenbelastungen in einem Zustand zu widerstehen, in dem das verformende Element noch nicht betätigt worden ist, und hierzu dient der verdickte Wandteil.
Mehr im einzelnen ist bei dem verformenden Element 15 das freie Ende in Nachbarschaft des Schlitzringes 16 als offenendiger, hohler Zylinder ausgebildet, der durch eine Druckplatte 18 verschlossen ist, die als parallelseitiger, hohler Zylinder ausgebildet ist, der einen Umfangsflansch 18a an einem seiner Enden derart besitzt, dass der Flansch 18a die Wand des verformenden Elementes 15 an dessen freien Ende überlagert.
An einer von der Verjüngung 13 entfernten Stelle und in Nachbarschaft des Endes 12a der Kapsel 12 ist das verformende Element 15 als feste Platte ausgebildet, die das hohle zylindrische Innere der verformenden Platte 24 überspannt.
Die Druckplatte 18 ist an wenigstens zwei Stellen perforiert, wie dies durch die durchgehenden Öffnungen 26, 27 dargestellt ist, die sich parallel zu der Längsachse des verformenden Elementes 15 erstrecken.
Die Platte 24 ist durch weitere, mit einem Gewinde versehene Öffnungen 28, 29 perforiert, die mit den entsprechenden Öffnungen 26, 27 ausgerichtet sind. Eine Vielzahl von Schrauben 17 ist durch die Öffnungen 26, 27 eingeführt und die Schrauben sind in die Öffnungen 28, 29 eingeschraubt, um eine Rückhaltekraft zu liefern, um die Druckplatte 18 festzuhalten, die in das offene Ende des hohlen zylindrischen Teils des verformenden Elementes 15 eingesetzt ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind zwölf Schrauben 17 vorhanden, obwohl die genaue Zahl der Schrauben für eine Anpassung an Konstruktionserfordernisse verändert werden kann.
Die Schrauben 17 bilden eine festziehbare Befestigungsvorrichtung, um die Druckplatte und die hohlen Zylinder, die einen Teil des verformenden Elementes 15 bilden, aneinander zu befestigen.
2 zeigt den Zustand, in dem die Schrauben 17 nicht vollständig festgezogen sind. In diesem Zustand befindet sich das freie Ende 20a des verformenden Elementes 15 (in der Nachbarschaft der Verjüngung 20 im Abstand vom Flansch 18a): Beim Festziehen der Schrauben 17 werden das freie Ende 20a und der Flansch 18a in der Richtung der Längsachse des Puffers 10 stärker zusammengezogen, was die Folge hat, das sich der Schlitzring 16 in dem Raum zwischen den Verjüngungen 20 und 13 erweitert. Als Folge hiervon wächst der Berührungsdruck zwischen der Verjüngung 20, der Verjüngung 13 und dem Schlitzring 16 derart, dass der Schlitzring in Schrumpfpassung auf das Äußere des Rohres 15 aufgebracht ist.
Auf diese Weise bewirkt das Festziehen der Schrauben 17 Längskräfte, die hinsichtlich ihrer Größe ähnlich den Kräften sind, die während der Verformung des Zylinders im Betrieb auftreten. Dies führt in vorteilhafter Weise zu einer kontrollierten Anfangskraft, wenn die Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird, um einen Aufprall zu absorbieren.
Diese Anordnung ermöglicht, in bequemer und einfacher Weise eine Voreinstellung der Anfangskraft des Sekundär-Elementes des Puffers 10, so dass das Sekundärelement 11 nur arbeitet, wenn die auf den Puffer wirkende Aufprallkraft einen vorbestimmten Wert überschreitet. Die Anfangskraft wird sowohl durch die Kraft, die erforderlich ist, um die plastische Verformung des Rohres 14 auszulösen, als auch die Reibungskräfte bestimmt, die sich aus der Schrumpfpassung des Schlitzringes 16 ergeben.
Folglich tritt der Nachteil, der bei vielen zweistufigen Puffern vorhanden ist, die dem Stand der Technik entsprechen, dass nämlich die Anfangskraft des Sekundär-Elementes nicht bekannt ist, bei einem zweistufigen Puffer gemäß der Erfindung nicht auf. Somit werden die Abscherelemente der Druckschrift FR-A-2 789 358 bei einem Puffer gemäß der Erfindung nicht benötigt.
Die feste Platte 24 übt eine Sekundärfunktion dadurch aus, dass sie als Reaktionselement für das Ende 12a mit großem Durchmesser der hydraulischen Pufferkapsel 12 wirkt, die direkt auf ihr aufliegt und folglich auf sie einwirkt.
Bei einer anderen Ausführungsform (in der Zeichnung nicht dargestellt) könnte die Kapsel 12 anders herum liegen, d. h. so, dass ihr Ende 12b mit dem kleineren Durchmesser mit der Platte 24 in Eingriff steht.
Der hohle Zylinder, der das verformende Element 15 bildet, erstreckt sich über die feste Platte 24 hinaus als hohles, zylindrisches Gehäuse 32 (1), das die Kapsel 12 umschließt.
Das Gehäuse 32 umfasst zusammenwirkende Begrenzungselemente zum Begrenzen der Bewegung eines beweglichen Teils des Puffers 10 in dem hohlen Gehäuse 32 in Form eines Schlitzes 33, der sich längs eines Teils der Länge des Gehäuses 32 in Längsrichtung erstreckt, um eine Keilnut zu bilden, sowie einen Längskeil 34, der in verschieblicher Weise so begrenzt ist, dass er sich in Längsrichtung im Schlitz 33 bewegt.
Der Längskeil 34 ist durch weitere Schrauben 36 mit den zylindrischen Teilen eines Pufferkopfes 37 verbunden, der einen an sich bekannten Aufbau besitzen kann.
In herkömmlicher Weise befindet sich der Teil 37a des Pufferkopfes 37, der das Innere des hohlen, zylindrischen Teils beendet, in Kraft übertragendem Eingriff mit dem freien Ende des Kolbens 12b der Kapsel 12.
Hieraus folgt, dass im Betrieb des Puffers 10 Aufprallkräfte, die auf den Pufferkopf 37 einwirken, zunächst auf den Kolben 12b übertragen werden, was zur Folge hat, dass die Kapsel 12 zusammengedrückt wird.
Die Wirkung der Tatsache, dass der Längskeil 34, der am Pufferkopf 37 befestigt ist, im Schlitz 33 gleitet, besteht darin, dass der Pufferkopf 37 daran gehindert wird, sich bei einem Aufprall relativ zum Rest des Puffers 10 zu drehen, und den Pufferkopf 37 daran zu hindern, vom Rest der Komponenten getrennt zu werden. Dies stellt seinerseits sicher, dass die Kapsel 12 in dem hohlen Teil des Kopfes 37 an ihrem Platz gehalten wird.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die in 4 dargestellt ist, umfasst das verformende Element 15 einen hohlen Zylinder, der an beiden Enden offen und in dem hohlen Inneren des Rohres 14 aufgenommen ist. Das offene Ende 15a des verformenden Elementes 15, das von der Kapsel 12 entfernt liegt, wird durch ein Positionierelement 51 verschlossen, das als parallelseitiger, fester Zylinder ausgebildet ist, der an seinem freien Ende eine Außenverjüngung 52 besitzt, deren Durchmesser in Richtung von der Pufferkapsel 12 weg abnimmt. Das Rohr 14 umfasst eine Innenverjüngung 53, die zu der Außenverjüngung 52 eine komplementäre Form besitzt. Der Eingriff der Verjüngungen 52, 53 hat die Tendenz, das Positionierelement 51 relativ zum verformenden Element 15 festzuhalten. Zusätzlich sind das Positionierelement 51 und das verformende Element 15 aneinander durch eine Vielzahl von Zapfen bzw. Dübeln 43 befestigt, die in miteinander ausgerichtete Bohrungen 54 eingesetzt sind, die im Ende 15a des verformenden Elementes 15 bzw. der benachbarten rückwärtigen Fläche des Positionierelementes 51 ausgebildet sind. Die Bohrungen 54 erstrecken sich parallel zur Längsachse des verformenden Elementes 15.
Der Eingriff der jeweiligen Verjüngungen 52, 53 begrenzt die Bewegung des Positionierelementes 51 und des verformenden Elementes 15 weiter in das Rohr 14 hinein, bis auf den Puffer 10 eine ausreichend große Kraft ausgeübt wird, um eine Bewegung des verformenden Elementes 15 auszulösen.
Andererseits gibt es bei der Ausführungsform gemäß 4 kein Äquivalent zu der umgekehrten Verjüngung 19 der Ausführungsform in den 1 und 2, die ein Herausziehen des verformenden Elementes aus dem Rohr 14 verhindert.
Diese Funktion wird stattdessen bei der Ausführungsform gemäß 4 mit Hilfe von zwei wechselseitig nebeneinander angeordneten Oberflächen 56, 57 ausgeübt, die über ein Kraft übertragendes Element 58 in Berührung stehen, um Kräfte zu übertragen, die zwischen dem Rohr 14 und dem verformenden Element 15 in einer Richtung wirken, die von der Richtung verschieden ist, in der die Verjüngungen 52, 53 Kräfte übertragen, und die die Tendenz besitzen, das verformende Element 15 aus dem Rohr 14 herauszuziehen.
Die Oberfläche 56 ist in dem Ende des Elementes 15, das von der Verjüngung 52 entfernt liegt, als ringförmige Schulter ausgebildet, die sich aus dem Vorhandensein eines Endteils 15b des Elementes 15 mit vermindertem Durchmesser ergibt. In Folge hiervon weist die Oberfläche 56 auf die Kapsel 12 zu. Unmittelbar neben der Oberfläche 57 ist ein sich radial nach hinten erstreckender Flanschring 59 ausgebildet, der an dem offenen Ende des Rohres 14 (in dem das Element 15 aufgenommen ist) durch eine Reihe von Befestigungsmitteln, wie z. B. die Schrauben 61 befestigt ist, von denen wiedergegeben ist, dass sie in zugehörige Bohrungen eingeschraubt sind; die Befestigung kann auch durch äquivalente Mittel erfolgen.
Ein Kraft übertragendes Element in der Form eines hohlen Zylinders 58 verbindet die Oberflächen 56, 57, um so die oben erwähnten Kräfte zwischen diesen zu übertragen.
Der Zylinder 58 hat ein freies Ende, das mit der Oberfläche 56 in Eingriff steht, und eine aufstehende Schulter 58a, die mit der Oberfläche 57 in Eingriff steht.
Radial innerhalb ihres Eingriffs mit der Oberfläche 57 endet die Schulter 58a in einer Zylinderwand, die einen kleineren Durchmesser als der Zylinder 58 besitzt. Diese Wand steht aus dem Rohr 14 nach aussen hervor, um ein Gehäuse 52 zu bilden, das funktional ähnlich dem in 1 sichtbaren Gehäuse 32 ist.
Die Durchmesser der verschiedenen zylindrischen Komponenten in der Nachbarschaft der Oberflächen 56, 57 und des Flanschrings 59 sind derart, dass ein Zurückhalten des Zylinders 58 und des verformenden Elementes 15 in dem Rohr 14 bewirkt wird, während eine Bewegung des verformenden Elementes 15 längs des Rohres 14 dann ermöglicht wird, wenn dies erforderlich ist.
An einer von der Verjüngung 52 entfernt liegenden Stelle und benachbart zum Ende 12a der Kapsel 12 ist das verformende Element 15 durch eine feste Platte 24 verschlossen. Die feste Platte 24 wirkt als Reaktionselement für das einen größeren Durchmesser besitzende Ende 12a der hydraulischen Pufferkapsel 12, das direkt an ihr anliegt und folglich auf sie einwirkt.
Bei einer (in der Zeichnung nicht dargestellten) alternativen Anordnung liegt die Kapsel 12 anders herum, so dass ihr Ende 12b mit kleinerem Durchmesser mit der Platte 24 in Eingriff steht.
Der Flanschring 59 bildet eine festziehbare Befestigungseinrichtung zum Befestigen des hohlen Zylinders 58, der festen Platte 24 und des verformenden Elementes 15 im Rohr 24. Diese Anordnung verhindert, dass das verformende Element 15 aus dem Rohr 14 herausgezogen wird. Somit ist das Positionierelement 51 relativ zum Rohr 14 sowohl in der Schub- als auch der Zugrichtung definitiv positioniert.
Das Gehäuse 32 umschließt die Kapsel 12. Das Gehäuse 32 erstreckt sich in einer Richtung parallel zum verformbaren Element 15 zum Pufferkopf 37 hin.
Wenn im Betrieb einer jeden Ausführungsform der Erfindung eine Aufprallkraft, die auf den Puffer einwirkt, kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert, so besteht ihre Wirkung lediglich darin, die Kapsel 12 in einer an sich bekannten Weise zusammenzudrücken, wobei der Pufferkopf 37 weiter in das Gehäuse 32 hineingleitet. Eine typische Kapsel 12 umfasst eine Hydraulikanordnung, die die Aufprallenergie entsprechend einer bekannten Kraft-Hub-Kurve dämpft.
Die hydraulische Kapsel 12 enthält auch typischerweise einen Energiekonverter in Form eines Volumens eines zusammendrückbaren Gases, der die Kapsel 12 nach dem Auftreten eines Aufpralls auf ihre vorherige Länge zurückbringt.
Die Widerstandskraft der hydraulischen Pufferkapsel 12 hängt von den inneren statischen Kräften ab, die durch die Gasaufblasung des Puffers sowie das zusätzliche dynamische Element eines Öls gesteuert werden, das durch eine Öffnung gedrückt wird.
Bei hohen Aufprallgeschwindigkeiten steigt die Kraft über die plastische Verformungsschwelle des verformbaren Elementes 14 an. In dieser Situation bewegt sich das verformbare Element 14 mit einer solchen Geschwindigkeit, dass die effektive Geschwindigkeit des Tauchkolbens relativ zum Zylinder eine Last von beispielsweise 1.200 kN über den hydraulischen Puffer erzeugen würde. Es ist somit wahrscheinlich, dass die hydraulische und die Verformungsstufe des Puffers gleichzeitig arbeiten.
Aufgrund der starken Konstruktion des verformenden Elementes 15 werden Aufprallkräfte, die auf die feste Platte 24 einwirken, über die Verjüngung 20 und den Schlitzring 16 (bei der Ausführungsform gemäß 1) oder das Element 51 (bei der Ausführungsform in 4) auf die Verjüngung 13 oder die Verjüngung 53 (in entsprechender Weise) des verformbaren Rohres 14 übertragen.
Wenn die Aufprallkraft ausreicht, um die oben erwähnte Anfangskraft der verformbaren Stufe des Puffers 10 zu übersteigen, bewegt sich das verformende Element 15 längs des verformbaren Rohres 14 und bearbeitet in wirksamer Weise dessen Wände im Bereich der in den 1 und 2 rechts von der Verjüngung 13 liegt, was zur Folge hat, dass sich die Verjüngung 13 längs des Abschnittes des Rohres 14 „bewegt".
Diese Verformung des Rohres absorbiert die Aufprallenergie in einer konsistenten und vorhersagbaren Weise, wie sich aus der 3 ergibt, welche ein Diagramm der dynamischen Aufprallkraft gegen den Hub des verformenden Elementes 15 in dem verformbaren Rohr 14 der Ausführungsform gemäß 1 wiedergibt.
In der Praxis führt die Konstruktion des verformbaren Elementes 11 zu einer Spitzenkraft-Komponente 41, die größer ist als die Anfangskraft 39, die erforderlich ist, um eine plastische Verformung am Beginn des Hubes auszulösen.
Folglich umfasst der Puffer 10 gemäß der Erfindung eine inhärente Sicherstellung, dass eine plastische Verformung des Rohres 14 nicht beginnt, es sei denn, dass die Aufprallkraft einen vorbestimmten Grenzwert übersteigt, der bei der in 3 dargestellten Ausführungsform ungefähr 1400 kN beträgt.
Sobald die plastische Verformung des Rohres 14 beginnt, wie dies durch den Bereich 42 von 3 dargestellt wird, ist der konstante Kraftverlauf des Sekundärelementes 11 des Puffers im wesentlichen eine gerade, horizontale Linie, wodurch die Fläche unter der gezeichneten Linie von 3 maximalisiert wird. Daraus folgt, dass die Energieabsorption des Sekundärelementes 11 ebenfalls maximal ist.
3 zeigt das Diagramm einer dynamischen Kraftkomponente. Ähnliche Ergebnisse können natürlich auch für eine statische Kraft aufgezeichnet werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die statische Kraft typischerweise 5% höher als die dynamische (Aufprall-)Kraft.
3 zeigt die Kraft/Hub-Kennlinie eines Puffers 10 gemäß der Erfindung, bei dem die konstante Kraft (die durch den Teil 42 des Diagramms dargestellt wird) konstruktionsgemäß auf 1200 kN festgelegt ist. Natürlich können durch entsprechende Wahl der Abmessungen und der Materialien der Bestandteile, die das sekundäre Element bilden, Puffer mit einer anderen nominalen Konstantkraft erzeugt werden.
Wie erwähnt, ist der Puffer gemäß der Erfindung außerordentlich wirksam beim Abpuffern von Seitenbelastungen, die schräg auf den Pufferkopf unter Winkeln bis zu 8° bezüglich der Längsachse des Puffers ausgeübt werden.
Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse von Versuchen, welche das Anlegen von Seitenbelastungen an einem Puffer 10 betreffen, dessen nominelle Konstantkraft des sekundären Elementes 11 1200 kN betrug.
Obwohl die hier beschriebene Ausführungsform die dargestellte hydraulische Kapsel 12 umfasst, kann das primäre Pufferelement natürlich durch andere Energie absorbierende Vorrichtungen ersetzt werden, zu denen auch Ringfedern gehören, ohne hierauf beschränkt zu sein.
Bei der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform stellt die Materialauswahl für den Schlitzring 16 und das verformbare Rohr 14 die richtige Konstantkraft 42 sicher. Bei den bevorzugten Ausführungsformen ist der Schlitzring 16 aus gehärtetem Stahl BS 970 708 M 40 T-Bedingung (minimale Härte 266 VH) hergestellt, um sicherzustellen, dass er sich nicht verformt, wenn er das Rohr 14 verformt. Natürlich kann der Schlitzring 16 auch aus anderen Materialien bekannter Härte hergestellt werden.
Das Rohr 14 ist aus einem angelassenen, kalt gezogenen Stahlrohr hergestellt.
Das verformende Element 15 kann beispielsweise aus einem allgemeinen Baustahl (wie z. B. BSEN10025:1993:S355J2G3) hergestellt werden, der normalisiert wird, um eine sichere plastische Verformung zu ermöglichen.
Die Auswahl von Legierungen für den Schlitzring 16 und das Rohr 14 minimiert in vorteilhafter Weise die Gefahr eines Verschweißens des Schlitzrings 16 mit dem Rohr 14 während des Arbeitens des Sekundärelementes 11, was die Erzeugung der im wesentlichen flachen Kurve in Teil 42 von 3 unterstützt.
Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung aus den 1 und 2 besteht darin, dass der Schlitzring 16 während seines Arbeitens beim Absorbieren von Aufprallenergie eine örtliche Härtung des Rohres 14 bewirkt. Da die Bewegungsrichtung des Schlitzringes 16 im Rohr 14 parallel zur Längsachse des Rohres 14 ist, keilt diese Härtung den Schlitzring 16 in wirksamer Weise im Rohr 14 ein und verhindert weiterhin eine Drehung des verformenden Elementes 15 relativ zum Rohr 14 während des Arbeitens des Sekundärelementes 11.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus dem Vorhandensein der umgekehrten Verjüngung 19, die einen Formschluss des Schlitzrings 16 und des verformenden Elementes 15 (vermit tels der Reaktion des Flansches 18a gegen den Schlitzring 16) relativ zum Rohr 14 herstellt.
Da die Kraftmerkmale des Puffers 10 genau steuerbar sind (wie durch die graphische Darstellung der 3 bewiesen wird), arbeitet der Puffer derart, dass er eine Anti-Hochstiegsvorrichtung nicht stört, die beispielsweise an einem Schienenfahrzeug befestigt sein kann.
Weiterhin sei hier darauf hingewiesen, dass die Länge des Rohres 14 vom Puffer-Konstrukteur beliebig gewählt werden kann. Beispielsweise kann eine Einheit, die an einem Lokomotiven-Pufferträger montiert werden soll, einen maximalen Hub (d. h. eine effektive Länge des Rohres 14) von 600 mm haben, während sie für einen Eisenbahnwagon einen maximalen Hub von 150 mm haben kann. Die Wahl der Länge des Rohres 14 ermöglicht auch die Herstellung einer Vorrichtung, die ein minimales Risiko aufweist, eine Anti-Hochstiegsvorrichtung zu behindern.
Bei der Ausführungsform der 4 liegen zwei Keilnuten (die in der Zeichnung nicht sichtbar sind) einander direkt auf der äußeren Oberfläche des Positionierelementes 51 gegenüber. Wenn ein Aufprall erfolgt, keilen sich die Längskeile selbst auf dem verformbaren Element fest. Dieser Effekt verhindert zusätzlich eine Drehung des verformenden Elementes 15 relativ zum Rohr 14 während des Arbeitens des Sekundärelementes 11.

Claims

Zweistufiger Puffer (10), der ein Pufferelement (12) und ein mit diesem in Reihe verbundenes, verformbares Element (11) umfasst, wodurch Kräfte von dem Pufferelement (12) auf das verformbare Element (11) übertragbar sind und das Pufferelement (12) in einem kräfteübertragenden Eingriff mit dem verformbaren Element (11) steht, wodurch Kräfte, die auf das Pufferelement (12) wirken und die nicht ausreichen, um eine plastische Verformung des Rohrs (14) zu bewirken, von dem Pufferelement (12) abgepuffert werden, wobei der zweistufige Puffer (10) dadurch gekennzeichnet ist, daß das verformbare Element (11) folgende Bestandteile umfasst: ein plastisch verformbares, hohles Rohr (14), das eine innere Verjüngung (13) aufweist, und ein verformendes Element (15), das einen im wesentlichen zum Inneren des Rohres (14) komplementären äußeren Querschnitt und eine äußere Verjüngung (20) aufweist, wobei das verformende Element (15) so in das Rohr (14) eingesetzt ist, daß die Verjüngung (20) des verformenden Elementes (15) in der Lage ist, Kräfte auf die innere Verjüngung (13) des Zylinders (14) auszuüben und umgekehrt, wodurch größere Kräfte, die zwischen der Verjüngung (20) des verformenden Elementes (15) und der Verjüngung (13) des Rohrs (14) übertragen werden, eine plastische Verformung des letzteren bewirken, wobei das verformende Element (15) ein mit ihm in Eingriff stehendes Positionierelement (16) umfasst, das im Inneren des Rohrs (14) auf das verformbare Element (11) einwirkt, wobei das Rohr (14) zwei gegenseitig divergente Verjüngungen (13, 19) umfasst, und wobei der äußere Querschnitt des Positionierelementes (16) sich in zwei zueinander divergenten Richtungen (21, 22) in einer zur Verjüngung des Rohrs (14) komplementären Weise verjüngt, wodurch das Positionierungselement (16) definiert bezüglich des verformbaren Elements (11) positioniert ist.
Puffer (10) nach Anspruch 1, bei dem das Positionierelement (16) in Kompressionseingriff mit dem verformenden Element (15) steht.
Puffer (10) nach Anspruch 1, bei dem das Rohr (14) in Längsrichtung verjüngt ist und einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, das verformende Element (15) einen komplementären äußeren Querschnitt besitzt, und das Positionierelement (16) einen Schlitzring (16) umfasst, der in kräfteübertragender Weise das verformende Element (15) und das Rohr (14) in der Nachbarschaft der besagten Verjüngungen (20, 23) verbindet.
Puffer (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, bei dem sich das Äußere des verformenden Elements (15) im wesentlichen parallel zu einer Verjüngung (13) des Inneren des Rohrs (14) verjüngt und wobei sich der innere Querschnitt des Positionierelements (16) in einer zur äußeren Verjüngung (20) des verformenden Elements (15) komplementären Weise verjüngt.
Puffer (10) nach Anspruch 2 oder irgendeinem hiervon abhängigen vorausgehenden Anspruch, bei dem das verformende Element (15) einen weiteren hohlen Zylinder umfasst, der ein offenes Ende besitzt, das durch eine Druckplatte (18) verschlossen ist, die ein in das offene Ende eingesetztes Teil aufweist und in dem verformbaren Rohr (14) liegt, wobei die Druckplatte (18) und der weitere, hohle Zylinder durch eine Befestigungsvorrichtung aneinander befestigt sind.
Puffer (10) nach Anspruch 1, bei dem das verformende Element (15) ein mit ihm in Eingriff stehendes Positionierelement (51) umfasst, das auf das verformbare Element (11) im Inneren des Rohrs (14) einwirkt, wobei die innere Verjüngung des Rohrs (53) sich mit zunehmendem Abstand von dem Pufferelement (12) verengt und das Äußere des Positionierelements (51) besagte äußere Verjüngung (52) umfasst, und wobei der Puffer (10) an einer von der besagten äußeren Verjüngung (52) entfernten Stelle wenigstens zwei Oberflächen (57, 56) umfasst, die jeweils an dem verformbaren Rohr (14) und dem verformbaren Element (15) ausgebildet und in der Lage sind, Kräfte zu übertragen, die zwischen dem verformbaren Rohr (14) und dem verformenden Element (15) in einer Richtung wirken, die von der verschieden ist, in welcher die äußere Verjüngung (52) des verformenden Elements (15) Kräfte auf das verformbare Rohr (14) überträgt.
Puffer (10) nach Anspruch 6, bei dem das Positionierelement (51) an dem verformenden Element (15) so anliegt, daß der Eingriff der äußeren Verjüngung (52) des Positionierelements (51) mit der inneren Verjüngung (53) des Rohrs (14) das Positionierelement (51) gegen das verformende Element (15) drückt.
Puffer (10) nach Anspruch 7, der einen oder mehrere Dübel (43) umfasst, die das verformende Element (15) und das Positionierelement (51) miteinander verbinden.
Puffer (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem das verformende Element (15) an einer vom Positionierelement (51) entfernten Stelle eine erste Schulter (56) umfasst, die von der inneren Verjüngung (53) des verformbaren Elements (11) abgewandt ist, und bei dem das verformende Element (15) eine weitere Schulter (57) umfasst, die der ersten Schulter (56) so zugewandt ist, daß die Übertragung von Kräften zwischen diesen Schultern (56, 57) das verformende Element (15) in dem hohlen Rohr (14) zurückhält.
Puffer (10) nach Anspruch 9, der ein kräfteübertragendes Element (58) umfasst, das in kräfteübertragender Weise die erste Schulter (56) und die weitere Schulter (57) miteinander verbindet.
Puffer (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, der ein ringförmiges Flanschelement (59) umfasst, das an dem offenen Ende des Rohres (14) befestigt ist, um die weitere Schulter (57) zu bilden.
Puffer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Pufferelement (12) direkt auf das verformende Element (15) einwirkt.
Puffer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das verformbare Element (11) ein sich von ihm ausgehend erstreckendes, hohles Gehäuse (32) umfasst, das das Pufferelement (12) enthält und zwei zusammenwirkende Zwangsführungselemente (33, 34) umfasst, die dazu dienen, die Bewegung eines beweglichen Teils des Puffers (12) in dem hohlen Gehäuse (32) zu begrenzen.
Puffer (10) nach Anspruch 13, bei dem das Gehäuse (32) mit dem verformenden Element (15) einstückig ausgebildet ist.
Puffer (10) nach Anspruch 13, soweit dieser von Anspruch 10 abhängig ist, bei dem das kräfteübertragende Element (38) einen Ring umfasst, der zwei voneinander im Abstand angeordnete, ringförmige Anlageoberflächen bildet, die jeweils mit der ersten Schulter (56) und der weiteren Schulter (57) in Eingriff stehen, und wobei sich ein hohler Zylinder von dem Ring ausgehend außerhalb des hohlen Rohrs erstreckt, um das besagte hohle Gehäuse (32) zu bilden.
Puffer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem an einem bewegbaren Teil des Puffers (10) ein Pufferkopf (37) befestigt ist.
Puffer nach Anspruch 16, soweit dieser von Anspruch 13 abhängig ist, bei dem die Zwangsführungselemente einen Längskeil (34) umfassen, der an dem beweglichen Teil durch ein oder mehrere Befestigungsmittel (36) befestigt ist, und eine Keilnut (33), die in dem hohlen Gehäuse (32 ausgebildet ist und die Bewegung des Längskeils (34) und somit des beweglichen Teils einschränkt, wobei diese Zwangsführungselemente (33, 34) ein Lösen des Pufferkopfes (37) und des Pufferelements (12) voneinander verhindern.
Puffer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das verformbare, hohle Rohr (14) einen verdickten Bereich umfasst, der sich während der Verformung des Rohrs (14) kalt verhärtet.
Puffer (10) nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Pufferelement (12) eine hydraulische Pufferkapsel ist oder eine solche umfasst.
Puffer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei dem das Pufferelement (12) eine Ringfeder ist oder eine solche umfasst.
Pufferelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei dem das Pufferelement ein aus einem Polymer- oder Gummi-Material bestehendes Pufferelement ist oder ein solches umfasst.