DE1704452A1

DE1704452A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Zellkunststoffkoerpern fuer Anfahrstosspuffer,insbesondere von Kranen und Eisenbahnwagen

Info

Publication number: DE1704452A1
Application number: DE19671704452
Authority: DE
Inventors: Gert Dr-Ing Bechtloff; Heinrich Kessel
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1967-01-10
Filing date: 1967-01-10
Publication date: 1971-05-19
Also published as: GB1167844A; DE1704452B2; DE1704452C3

Description

mem gejfriart werden

Beteiligungs- und Patentverwaltungsgese11schaft mit beschränkter Haftung in Essen

Verfahren und

Vorrichtung zur Herstellung von Zellkunststoffkörpern für Anfahrstoßpuffer, insbesondere von Kranen und Eisenbahnwagen

Es ist bekannt, Puffer für Krane od. dgl. durch Aneinandersetzen von Scheiben ^ aus geschäumtem Kunststoff zu bilden. Auch ist vorgeschlagen worden, für solche Puffer Scheiben aus Zellkunststoff zu verwenden, deren Hohlräume durch voneinander getrennte, vorzugsweise unter Überdruck stehende Gasbläschen gebildet werden.

Das Unterteilen des Pufferkörpers in Scheiben aus Zellkunststoff war bisher deshalb erforderlich, weil beim Ausschäumen eines Zellkunststoffkörpers mit den Abmessungen eines Puffers z.B. mit einer Höhe von 500 mm bei einem Durchmesser von 500 ram nach dem bisherigen Verfahren eine Inhomogenität des ZeIlkunststoffkörpers nicht vermeidbar war. Ein inhomogener Pufferkörper wird aber unter einer Stoßbelastung nicht an allen Stellen jedes Querschnittes gleichmäßig zusammengedrückt. Infolgedessen weicht der Pufferkörper gegenüber seiner Achse aus und wird womöglich geknickt, so daß er seine Punktion nicht erfüllt.

Aber auch innerhalb der Scheiben, aus denen man die Pufferkörper zusammengesetzt hat, ließ sich eine Inhomogenität des Zellkunststoffs nicht ganz vermeiden. Man hat sich hierbei so geholfen, daß man jede einzelne Scheibe unter Druck ausgewogen und die Scheiben dann in solchen lagen aneinandergesetzt hat, daß sich die Inhomogenitäten der Scheiben in der Hauptsache aufhoben.

Die Herstellung solcher Zellkunststoffpuffer war daher mit einem großen Zeit- und Kostenaufwand verbunden. Dar Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden«

Das wird in erster Linie dadurch erreicht, daß das Ausgangsmaterial für den ZeIlkunststoffkörper durch ein Rohr auf den Orund der Schäumform gebracht und dort verwi»

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belt wird. Das geschieht vorzugsweise so, daß die Komponenten des Ausgangsmaterials und Druckluft voneinander getrennt bis zu einem Mischkopf nahe, über dem Boden der Schäumform gebracht werden.

Auf diese Weise erhält man einen Zellkunststoffkörper mix den großen Aomebsungen eines ungeteilten Pufferkörpers in einer homogenen ütjiruktur, s~ daß (-Aa Ausknicken des Pufferkörpers unter Stoßbelastungen nicht zu befürchten ist. Das wird in überaus wirtschaftlicher Weise erreicht, da die erwähnte Behandlung einzelner Scheiben vermieden wird. Auch ist die Gefahr ausgeschaltet, die bei den bisherigen Puffern aus zusammengeklebten Zellkunststoffscheiben bestand. Es konnte nämlich vorkommen, daß die Klebung zwischen zwei Scheiben nicht zuverlässig war und sich bei einem Pufferstoß ein Teil des Pufferkörpers ablöste und herunterfiel. Bisher hat men zur Vermeidung dieser Gefahr die Zellkunststoffscheiben durch eine Schutzhaut zusammengehalten, die außerdem den Zellkunststoff gegen Funkenflug schützen sollte. Bei einem Pufferkörper nach dem Verfahren gemäß der Erfindung entfällt die Notwendigkeit, eine Schutzhaut zum Zusammenhalten einzelner Zellkunststoffscheiben anzuwenden. Sie kann aber auch im Hinblick auf einen etwaigen Funkenflug entfallen, wenn bei der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung die Wandungen der Schäumform während des Schäumvorganges gekühlt werden. Denn der mit der gekühlten Wandung in Berührung kommende Kunststoff schäumt nicht in seiner Außenschicht, sondern bildet auf der Oberfläche eine starke Schwarte, die das zellige Material im Inneren des Pufferkörpers gegen Angriffe von außen schützt. Auch das Rohr, durch welches beim Verfahren nach der Erfindung das Ausgangsmaterial auf den Grund der Schäumform gebracht wird, kann auf seiner Oberfläche, die beim Schäumen»ge-· ott des Materials von diesem umschlossen wird, gekühlt werden, so daß sich auch dort eine Schwarte bildet.

Bei einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung sind innerhalb des Rohres Kanäle für die Komponenten des Ausgangsmaterials und für die Druckluft rings um einen Achskörper angeordnet, und zur Bildung des Mischkopfes erweitert sich der Achskörper nahe über dem Boden der Schäumform unterhalb der Austrittsöffnungen der Kanäle su einem Abweiser, der die Form eines üich nach unten hin verbreiternden Kegelstumpfes haben kann.

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Während des Schäumvorganges kann man zur Erzielung eines besonders hohen Grades an Homogenität des Zellkunststoffkörpers die Schäumform umlaufen lassen. Auch den z.B. kegelstumpfförmigen Abweiser bei einer Einrichtung nach der Erfindung läßt man u.U. während des Schäumvorganges umlaufen.

Auf der Zeichnung ist eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung als Ausführungsbeispiel dargestellt} und zwar zeigt

Pig. 1 eine Einrichtung in einem lotrechten Axialschnitt nach Linie I-I in Fig. 2

Fig. 2 den Schnitt nach der Idnie H-II in Fig. 1.

Die Schäumform hat die Gestalt eines geraden Kreiszylinders, dessen Boden mit 1 und dessen Mantel mit 2 bezeichnet ist. Sie ist oben durch einen Deckel 3 abgeschlossen. Durch eine Bohrung in dem Deckel j5 ist ein Rohr 4 achsgleich zu der Schäumform in diese eingeführt. Es endet mit geringem Abstand über dem Boden In dem Rohr 4 ist ein zylindrischer Achskörper 5 - ebenfalls achsgleich zu der Schäumform — angeordnet, dessen Außendurchmesser erheblich kleiner ist als der Innendurchmesser des Rohres 4. Bx dem so gebildeten Ringspalt sind drei Rohrleitungen 6, 7, 8 untergebaeht, durch welche die Komponenten des zu schäumenden Materials in die Schäumform" eingeführt werden. Die unteren Enden der Rohrleitungen 6, J, 8 mit den Austrittsöffnungen sind verjüngt und ragen etwas aus dem Rohr 4 heraus. Durch die Zwischenräume zwischen den Rohrleitungen 6, 7 und 8 wird Druckluft in die Schäumform eingebracht.

Das Rohr 4 hat einen doppelten Kühlmantel 9, der in der Bohrung des Deckels 3 gegenüber diesem abgedichtet ist. Kühlwasser strömt durch einen inneren Ringraum des Kühlmantels 9 nach unten und anschließend durch einen äußeren Ringraum nach oben. Der Kühlmantel 9 bildet mit seinem unteren Ende eine vom unteren Rand des Rohres 4 ausgehende K kegelstumpfförraige Erweiterung 10,

Der Aehskörper 5 erweitert sich unterhalb der Austrittsöffnungen der Rohrleitungen 6, 7# 8 in der Weise, daß ein Abweiser 11 in Form eines sich nach unten hin ver-

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breiternden Kegelstumpfes gebildet wird, der einen Abstand von der Erweiterung des Kühlmantels 9 hat.

Der Boden 1 und der Mantel 2 der Schäumform sind von einem Kühlmantel 12 umgeben. In den Raum zwischen diesem und der Schäumform tritt unten durch einen Stutzen Kühlwasser ein. Durch einen Stutzen 14 am oberen Rand des Kühlmantels 12 tritt das Kühlwasser aus.

Zur Herstellung eines Zellkunststoffkörpers für einen Puffer werden durch die Rohrleitungen 6, 7 8 die Komponenten des Kunststoffes in die Schäumform nahe über dem 3oden 1 gebracht. Durch die in dem Rohr 4 zugeführte Druckluft wird das aus den Rohrleitungen 6, 7*8 austretende Material verwirbelt. Infolgedessen vermischt es sich innig. Es tritt dann durch den Mischkopf, der durch den Abweiser 11 und die Erweiterung 10 des Kühlmantels 9 gebildet wird, in die Schäumform und verbreitet sich gleichmäßig über den Boden 1. Gleichzeitig setzt der Schäumvorgang ein, so daß sich die Schäumform mit zelligem Material füllt.

Die Schäumform wird während des Schäumvorganges vorzugsweise unter Überdruck gehalten, so daß ein Zellkunststoffkörper mit völlig abgeschlossenen Gasbläschen entsteht«

Wie erwähnt kann man sowohl die Schäumform 1, 2 als auch den Aehskörpr 5 mit dem Abweiser 11 während des Schäumvorganges umlaufen lassen.

Die Kühlung des Bodens 1 und des Mantels 2 der Schäumform hat zur Folge, daß der Zellkunststoffkörper an der gekühlten Oberfläche die erwähnten Schwarten aufweist. Das gilt auch für die Schicht des Zellkunststoffkörpers, die an der Außenfläche des Kühlmantels 9 anliegt.

Nach Beendigung der Ausschäumung wird das Rohr 4 mit dem Kühlmantel 9 und dem Achskörper 5 aus der Schäumform herausgezogen· Die entsprechende Höhlung in dem Zellkunststofflörper kann mit einem geeigneten Material, z.B. einem Kunststoff anderer Beschaffenheit^ausgefüllt werden.

Infolge der guten Durchmischung der in die Schäumform eingebrachten Material-Komponenten nahe über dem Boden 1 und infolge des sofort danach einsetzenden Aufschäumens von unten nach oben wird ein Zellkunststoffkörper mit der erefirder-

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derlichen Homogenität gewonnen.

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Claims

Patentansprüche t

1, Verfahren zur Herstellung von Zellkunststofflörpern für Anfahrstoßpuffer, insbesondere von Kranen und Eisenbahnwagen, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial durch ein Rohr (4) auf den Grund der SchäHmform (1,2) gebracht und dort verwirbelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten des Ausgangsmaterials und Druckluft voneinander getrennt bis zu einem Mischkopf (10, H) nahe über dem Boden (l) der Schäumform gebracht werden.
3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen (l, 2) der Schäumform während des Schäumvorganges gekühlt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Rohr (4) während des Schäumvorganges gekühlt wird.
5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäumform (l, 2) während des Schäumvorganges umläuft.
/ zur Durchführung des Verfahrens
6. Einrichtung/nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Rohres (4) Kanäle (6, 7, 8) für die Komponenten des Ausgangsmaterials und für die Druckluft rings um einen Achskörper (5) angeordnet sind und zur Bildung des Mischkopfes der Achskörper sich nahe über dem Boden (l) der Schäumform unterhalb der Austrittsöffnungen der Kanäle zu einem Abweiser (H) erweitert.
7· Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abweiser (11) die Form eines eich nach unten hin verbreiternden Kegelutumpfes hat.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5 unter Anwendung einer Vorrichtung

nach Anapruch 6 oder 7/ dadurch gekennzeichnet, daß der Abweiser (H) während . des Einbringens der Komponenten des Ausgangsmateriales umläuft.

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