DE1050794B

DE1050794B - Innendruckfester elastischer Hüllkörper hoher axialer Nachgiebigkeit für lufthydraulische Pufferungen, vorzugsweise für Eisenbahnfahrzeuge

Info

Publication number: DE1050794B
Application number: DENDAT1050794D
Authority: DE
Inventors: Siegen Konrad Trümper
Original assignee: nm.: Rheinstahl Siegener Eisenbahnbedarf Aktiengesellschaft, Dreis-Tiefenbach (Kr. Siegen)
Priority date: 1954-05-29
Publication date: 1959-02-19
Also published as: CH340861A; GB773102A; FR1133909A; NL93910C; BE538434A; DE1018896B; NL197640A

Description

Γ Q IC Π I *Wrt/erteilt
— Unterlagen

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 19. FEBRUAR 1959

Für lufthydraulische Pufferungen, vorzugsweise für Eisenbahnfahrzeuge, werden Hüllkörper benötigt, die einen hohen Innendruck aushalten und axial nachgiebig sein müssen.

Es sind armierte Schläuche bekanntgeworden, die Verstärkungen an der Außen- und/oder an der Innenseite tragen und widerstandsfähig entweder gegen Innen- oder gegen Außendruck sind. Diese armierten Schläuche sind durch Anordnung von Metallringen, Verstärkungsgeweben, wendelförmigen Drahteinlagen oder Umhüllungen oder durch entsprechende Kunststoffeinlagen verstärkt.

Bei den bekannten armierten Schläuchen sind Axialbewegungen, also Zusammendrückungen derselben, nicht vorgesehen. Sie werden entweder durch die Panzerung überhaupt verhindert oder würden bei Schläuchen mit gepanzerten Teilen, die durch Belagteile miteinander verbunden sind, zu übermäßigen Beanspruchungen der Nahtstellen und damit zum Bruch führen.

Es sind auch Wellrohre aus einem Stück oder zusammengesetzt aus mehreren Stücken bekanntgeworden, die jedoch gegen axiale Zusammendrückungen deswegen besonders empfindlich sind, da sie beim Übergang der Außen- in die Innenbogenwand Punkte aufweisen, die nur in ganz geringfügigem Maße Kräfte übertragen können. Außerdem sind solche Wellrohre nur brauchbar, wenn sie verhältnismäßig niedrigen Innendrücken ausgesetzt sind. Bei axialer Zusammendrückung tritt eine Schwächung der Wider-Standskraft gegen Innendruck auf, der die Verwendung der bekannten Anordnungen für den Erfindungszweck unmöglich macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen innendruckfesten elastischen Hüllkörper hoher axialer Nachgiebigkeit für lufthydraulische Pufferungen zu schaffen. Es müssen dabei Drucksteigerungen von 15 auf 100 atü mit Sicherheit beherrscht werden, und eine axiale Zusammendrückung bis zu 25 %> muß möglich sein, ohne auch bei laufender Wiederholung zu Schwächungen oder Beschädigungen zu führen.

Der Erfinder hat umfängliche Versuche auf diesem Gebiet durchgeführt und zunächst einen langgestreckten Hohlkörper hergestellt, der aus einem schlauchartigen Grundkörper bestand, welcher aus einem wie Gummi dichtenden und elastischen Werkstoff hergestellt war. Dieser Grundkörper trug in Längsrichtung aufeinanderfolgende Abschnitte stärkerer und schwächerer Wandstärke, auf denen äußere Stützringe im Abstand voneinander aufgebracht waren. Der solcher Art ausgebildete Hohlkörper zeigte bei der Erprobung, daß bei hohem innerem Überdruck und axialer Zusammendrückung der Gummi in die Spalte zwischen den aufeinanderfolgenden Stützringen hin-Innendruckfester elastischer Hüllkörper

hoher axialer Nachgiebigkeit

für lufthydraulische Pufferungen,

vorzugsweise für Eisenbahnfahrzeuge

Anmelder:
Rheinstahl Siegener Eisenbahnbedarf

Aktiengesellschaft,
Dreis -Tiefenbach (Kr. Siegen)

Konrad Trümper, Siegen,
ist als Erfinder genannt worden

eingepreßt und bei weiterem axialem Zusammendrücken die in die Spalte eingetretenen Gummiwülste durch die Metallstützringe beschädigt wurden. Auf Grund der Haftung des Gummis an den Stützringen wurde diese Erscheinung noch verstärkt, da bei axialem Zusammendrücken nur diejenigen Teile an der Querkontraktion teilnehmen konnten, die nicht an den Metallringen hafteten.

Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten und besteht in der Anordnung eines Hüllkörpers, der aus einem glatten Grundkörper aus Gummi oder einem gummiähnlichen Werkstoff hergestellt ist, der Ringe aus einem gleichartigen, gegenüber dem Gummikörper härteren Werkstoff trägt, die am Grundkörper gar keinen oder nur sehr geringen Abstand voneinander haben und die in äußere Metallringe eingesetzt sind, wobei sich der Spalt zwischen den einzelnen Ringen von innen nach außen vergrößert, so daß die Metallringe im ungespannten Zustand des axial nachgiebigen Hohlkörpers den für die axiale Zusammendrükkung notwendigen Abstand voneinander haben.

Bei dieser Ausführung nimmt der ganze Schlauchkörper gleichmäßig an der Zusammendrückung teil, und ein Eintreten des Gummis zwischen die Spalte der äußeren Metallringe wird mit Sicherheit vermieden.

Erfindungsgemäß können auch die benachbarten Wandungen der Gummiringe mindestens in einem Teil ihrer Fläche konkav oder rinnenförmig vertieft ausgebildet werden, so daß dem Gummi beim Zusammendrücken des Hüllkörpers eine Ausweichmöglichkeit gegeben ist. Es können auch zwischen die Gummi-

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ringe im Anlagebereich am Grundkörper noch Metallringe eingelegt werden.

Bei der erfindungsgemäß getroffenen Anordnung tritt der außerordentlich günstige Effekt ein, daß bei axialer Zusammendrückung des Hüllkörpers dessen Widerstandsfähigkeit gegen Innendruck steigt. Diese Erscheinung ist wie folgt zu erklären. Am Anfang der Kompression, d. h. der axialen Zusammendrückung, ist der Druck noch relativ klein, so daß der Abstand zwischen den Metallringen groß genug gewählt werden kann, um eine ausreichende axiale Zusammendrückung zu ermöglichen. Bei weiterer Kompression wölben sich die Gummiringe infolge des Innendrucks seitlich auf und tragen so zum Ausfüllen der Spalte nicht unwesentlich bei, wobei noch durch die Behinderung der Auswölbung und die Verformung ein Teil des radialen Drucks in axialer Richtung abgelenkt und durch die gleichzeitig auftretende, sehr hohe axiale Pressung der Gummiring und damit verbundene Reibung ein Austreten des Gummis durch die verkleinerten Spalte hindurch praktisch verhindert wird.

Im folgenden wird die Erfindung mit Hilfe von Ausführungsbeispielen an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Hüllkörper in ungespanntem Zustand mit aufgesetzten Gummiringen und äußeren Metallringen,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine andere Form der Gummi- und Metallringe,

Fig. 3 einen entsprechenden Schnitt durch eine andere Ausführungsform unter Verwendung von Metallzwischenringen,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform gleichfalls unter Verwendung von Metallzwischenringen.

Mit 1 ist der glatte Schlauch-Grundkörper aus Gummi oder einem gummiähnlichen Werkstoff bezeichnet. Auf diesen Grundkörper sind die Ringe 2 aufgesetzt, die aus einem gleichartigen, gegenüber dem Werkstoff des Grundkörpers 1 härteren Material bestehen und im Anlagebereich 3 am Grundkörper gar keine oder nur sehr geringe Abstände voneinander haben. Es können dabei die Ringe 2 aufgesetzt sein oder aber gemeinsam mit dem Grundkörper beispielsweise im Schleudergußverfahren aus verschieden hartem und zähem Werkstoff hergestellt sein. Die Ringe aus elastischem Werkstoff sind in äußere Metallringe 4 eingesetzt und derart ausgebildet, daß sich der Spalt zwischen den einzelnen Ringen vom Anlagebereich 3 am Grundkörper nach außen hin vergrößert, so daß die Metallringe im dargestellten ungespannten Zustand des axial nachgiebigen Hohlkörpers den für die axiale Nachgiebigkeit notwendigen Abstand voneinander haben.

In Fig. 2 sind drei solcher Ringe 2 mit Metallringen 4 gezeigt, bei denen die benachbarten Wandungen der Gummiringe mit rinnenförmigen Vertiefungen 5 versehen sind.

ίο In Fig. 3 sind zwischen die Anlageflächen von je zwei benachbarten Gummiringen drei Metallscheibenringe 6 eingelegt.

In Fig. 4 sind zur Überdeckung des Spaltes zwischen den äußeren Metallringen im Anlagebereich der Gummiringe am Schlauchkörper zwei breitere Metallringe 7 eingelegt.

Claims

Patentansprüche.

1. Innendruckf ester elastischer Hüllkörper hoher axialer Nachgiebigkeit für lufthydraulische Pufferungen, vorzugsweise für Eisenbahnfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem glatten Grundkörper (1) aus Gummi oder einem gummiähnlichen Werkstoff besteht, der Ringe (2) aus einem gleichartigen, gegenüber dem Grundkörper (1) härteren Werkstoff trägt, die am Grundkörper (1) gar keinen oder nur sehr geringen Abstand voneinander haben und die in äußere Metallringe (4) eingesetzt sind, wobei sich der Spalt zwischen den einzelnen Ringen (2) von innen nach außen vergrößert, so daß die Metallringe (4) im ungespannten Zustand des axial nachgiebigen Hohlkörpers den für die axiale Zusammendrückung notwendigen Abstand voneinander haben.

2. Hüllkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Wandungen der Gummiringe (2) mindestens in einem Teil ihrer Fläche konkav oder rinnenförmig vertieft sind.

3. Hüllkörper nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Gummiringe (2) im Anlagebereich am Grundkörper (1) Metallringe (6 und 7) eingelegt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 216 606, 913 372;
schweizerische Patentschrift Nr. 262 879;
französische Patentschriften Nr. 845 469, 924 364; USA.-Patentschrift Nr. 2 349 016.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen