DE2141144A1

DE2141144A1 - Stoßdämpfende Polyurethanmasse

Info

Publication number: DE2141144A1
Application number: DE19712141144
Authority: DE
Inventors: Charles J. Akron; Dukes David L. Kent; Ohio Pearson (V.St.A.)
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1970-09-11
Filing date: 1971-08-12
Publication date: 1972-03-16
Also published as: FR2106441A1; SE385710B; AT326361B; BE771905A; ZA715339B; IT939402B; GB1366351A; FR2106441B1; TR17430A; PL76098B1; ES398144A1; CH553834A; NL7112502A; NO131989C; CA948346A; ATA712371A; IE35632B1; SE385283B; NO131989B; LU63874A1

Description

Patentanwälte Dipi.-ing. Walter Meissner Dipwng. Herbert Tischer

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THE GOODYEAR TIRE AND RUBBER COMPANY Akron, Ohio 44316, USA

Stoßdämpfende Polyurethanmasse

Die Erfindung betrifft federnde, gehärtete Polyurethanmaseen, die als stoßdämpfende Elemente geeignet sind, sowie ein Verfahren zum Herstellen derselben. Die Erfindung betrifft ebenfalls federnde Massen, die eine gute stoßdämpfende Fähigkeit über einen relativ breiten Temperaturbereich-besitzen. Die Erfindung betrifft insbesondere stoßdämpfende Elemente für Puffer von Eisenbahnwaggons und für Brückentragpolster.

Stoßdämpfende Massen, die die Fähigkeit besitzen erhebliche Stoßkräfte über einen relativ breiten Bereich von Belastungswerten aufzunehmen, hat man seit langem versucht zu gewinnen. Weiterhin hat man seit langem stoßdämpfende Massen gesucht, die die Fähigkeit besitzen, derartig große Stoßkräfte über einen relativ breiten Bereich mittlerer bis niedriger Temperaturen, wie wenigstens von etwa 50⁰C bis etwa -40°C zu dämpfen. Beispiele für derartige angestrebte, stoßdämpfende Massen sind geformte Massen als Elemente oder Einheiten für Eisenbahnwaggons oder für Brückentragpolster. Beide Arten an Einheiten sind für das erfolgreiche Absorbieren bzw. Dämpfen von Stößen über einen breiten Bereich von Belastungswerten und über einen relativ breiten Temperatutbereich erforderlich.

Eisenbahnwaggonpuffer sind stoßdämpfende Vorrichtungen, die an Eisenbahnwaggons angewandt werden zwecks Dämpfen erheblicher Stoßkräfte, die sich aufgrund des Ankuppelns der Eisenbahnwaggons ergeben. Für derartige Puffer sind bereits verschiedene Vorrichtungen angewandt worden. Die Stahlfeder kann für eine derartige

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ORIGINAL INSPECTED

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Vorrichtung im wesentlichen deswegen benutzt werden, weil dieselbe gute stoßdämpfende Eigenschaften aufweist und dies sowohl bei niedrigen als auch sehr hohen Belastungswerten aufweist. Das Zusammendrückverhältnis derselben gegenüber einer beaufschlagten Belastung ist praktisch konstant über einen breiten Bereich beaufschlagter Belastungswerte. Jedoch sind Stahlfedern für das Anwenden als Puffer bei Eisenbahnwaggons nicht praktisch, da eine sehr erhebliche Größe derselben erforderlich ist.

So sind stoßdämpfende Vorrichtungen aus anderen Materialien, wie Gummi und anderen Elastomeren hergestellt und für Puffer angewandt worden. Eine Art einer stoßdämpfenden Vorrichtung bestand aus einer Reihe stoßdämpfender Einheiten oder Polster mit der allgemeinen Form einer Scheibe, die konkave Seiten besitzt. Jede stoßdämpfende Einheit in der Reihe bestand aus einem federnden, massiven Gummioder gummiartigem Element, das zwischen und befestigt an zwei gegenüberliegenden, die Kräfte aufnehmenden Trägern oder Platten angeordnet ist. Hierbei waren die stoßdämpfenden Einheiten oder Polster in Serie zu der Stoßbelastung angeordnet, in dem dieselben in einen Zylinder gebracht werden dergestalt, daß deren plane Oberflächen einander gegenüberliegen. Die Seitenwände der gummiartigen Elemente sind hierbei allgemein konkav gewesen. Somit ergibt sich bei Beaufschlagen einer Schlagkraft oder einer Belastung auf den Puffer, daß die Reihe der stoßdämpfenden Einheiten zusammenwirkend einen polsternden oder stoßdämpfenden Widerstand gegenüber der beaufschlagten Belastung ergeben und bei dem durch die Belastung bedingten Zusammendrücken deformieren sich die gummiartigen Elemente seitlich, und deren Seitenwände werden in den Raum gedrückt, der zwischen den konkaven Seiten der gummiartigen Elemente und der Seite des Zylinders vorliegt.

Derartige stoßdämpfende Vorrichtungen besitzen jedoch allgemein stoßdämpfende Eigenschaften, diewesentlich schlechter gegenüber denjenigen einer Stahlfeder über einen breiten Bereich der Belastungswerte sind. Die Vorichtungen besitzen typischer Weise gute stoßdämpfende Eigenschaften bei niedrigen Belastungswerten und schlechte stoßdämpfende Eigenschaften bei hohen Belastungwerten.

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üblicherweise nimmt deren Widerstand gegenüber einem Zusammendrücken erheblich bei hohen Belastungswerten zu. Dieselben können sogar übermäßige Druckverformung zeigen und besitzen unter wiederholten Belastungen geringe Dauerhaftigkeit. Bei hohen Stoßeffekten versagen dieselben. Unter erheblichen, sich wiederholenden Stoßbelastungen, denen ein Puffer ausgesetzt ist, kann somit eine derartige stoßdämpfende Vorrichtung einen relativ geringen Wirkungsgrad bezüglich der Stoßdämpfung aufweisen.

Eine Ausnahme bezüglich derartiger Nachteiliger Stoßdämpfer stellt die Vorrichtung nach der ÜS-PS 3 504 901 dar, die Elemente oder Einheiten vorsieht, welche zweckmäßige Belastungs-gegen-Ablenkcharakteristika und dynamische Stabilität über einen breiten Bereich von Belastungwwerten aufweist und ist in einem Puffer geeignet. Selbst diese stoßdämpfenden Einheiten haben jedoch erhebliche Nachteile, da bei niedrigen Temperaturen, wie unter etwa -20°C dieselben dazu neigen steif zu werden und/oder die Schlagkräfte direkt auf den Eisenbahnwaggon ohne Dämpfen mit erheblichen Schlagbelastungen zu übertragen. Weiterhin neigt die Druckverformung dazu ein ernbthaftes Problem bei derartigen Stoßdämpfern bei niedrigen Temperaturen zu werden. Druckverformung zeigt sich in Form einer relativ geringen Geschwindigkeit, mit der der Stoßdämpfer wieder in seine ursprüngliche Form zurückkehrt, nachdem die zusammendrückende Kraft nicht mehr beaufschlagt wird.

Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die mit dem Stand der Technik verbundenen Nachteile auszuräumen und eine verbesserte, federnde, stoßdämpfende Masse zu schaffen. Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine derartige Masse zu schaffen, die als ein geformtes Element für Eisenbahnpuffer und Brückentragpolster geeignet ist.

Es wurdenun erfindungsgemäß gefunden, daß verbesserte, stoßdämpfende Massen bestimmte federnde Polyurethanmassen sind, die sich durch eine Ablenkung von etwa 7,6 mm bis etwa 15,2 mm,vorzugsweise etwa 10 mm bis etwa 12,7 mm bei etwa 25°C bei Beaufschlagen von etwa 126 kg/cm² in einheitlicher Welse auf die Stirnflächen (kraftaufnehmende Oberflächen) der federnden Massen auszeichnen, und zwar wenn diese Massen allgemein scheibenförmige, zylindrische Elemente mit kreis-

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runden, parallelen Stirnflächen sind, die Durchmesser von etwa 16,5 cm., eine Höhe von etwa 38 mm und eine Seitenwand aufweisen, die die Stirnflächen praktisch in Form einer V-förmigen Ausnehmung mit praktisch gleichen Seitenlängen verbindet, sowie diese Ausnehmung sich zwischen den Stirnflächen erstreckt und sich das Volumen des massiven Anteils dieser Elemente auf etwa 150% bezüglich des Volumens der Ausnehmung beläuft. Erfindungsgemäß wurde weiterhin gefunden, daß eine verbesserte Puffereinheit oder Polster mit guten stoßdämpfenden Eigenschaften über einen breiten Bereich von Belastungswerten und über einen breiten Temperaturbereich einä derartige Masse mit der angegebenen Ablenkeigenschaft bei etwa 25°C aufweist, und dies gilt insbesondere dann, wenn ein derartig geformtes Element vorliegt, an dessen Stirnflächen (kraftaufnehmenden Flächen) praktisch starre, kraftaufnehmende Platten befestigt sind.

Somit weist eine für die Anwendung bei Eisenbahnpuffern geeignete, erfindungsgemäße stoßdämpfende Einheit ein stoßdämpfendes Element auf, wobei dieses Element aus einer massiven Scheibe bestehend aus der erfindungsgemäßen, geformten, federndenPolyurethanmasse mit der angebenen Ablenkeigenschaft bei etwa 25⁰Cund zwei gegenüber liegende und praktisch parallele,kaaftaufnehmende Oberflächen besitzt, die vermittels wenigstens einer Seitenwand, vorzugsweise einer konkaven Seitenwand verbunden sind, sowie starre, kraftaufnehmende Platten, vorzugsweise Metallplatten an den kraftaufnehmenden Flächen befestigt sind. Dementsprechend weist die stoßdämpfende Vorrichtung eines Eisenbahnpuffers eine Reihe derartiger Einheiten, wiez.B. etwa 8 bis etwa 12 und vorzugsweise 10 eingeführt in einen Zylinder hintereinander oder in Serie bezüglich der Stoßbelastung auf, wobei die kraftaufnehmenden Platten gegenüerliegend zueinander vorhanden sind.

Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Brückentragpolster vorgesehen, das aus einer erfindungsgemäßen geformten, federnden Polyurethanmasse besteht und tragend und stoßdämpfend zwischen einem die Brückenbelastung tragenden Teil und einem Brückenfundamentteil angeordnet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin somit die sich hieraus ergebende BrüekenkonsferisktioB mit ä&n clis Brüskenbelastung tragenden Teil? äas stoßdämpfend auf ü®m Fundamsntteil vermittels

der geformten Polyurethanmasse getragen wird.

Die erfindungsgemäßen, federnden Polyurethanmassen sind vorzugsweise weiterhin ausgezeichnet durch einen -40°C Kalttemperatur-Drucktest zusätzlich zu dem Ablenkcharakteristika-Test bei etwa 25°C. Nach diesem Test erfordert diese Masse bei etwa -40°C nach dem Verformen und Härten in eine massive, kreisförmige Scheibe mit einer geradlinigen Seitenwand und einem Durchmesser von etwa 29 mm und einer

2 Dicke von etwa 12,7 mm einen maximalen Druck von etwa 525 kg/cm

ο und vorzugsweise einen maximalen Druck von 420 kg/cm , der auf die flachen Oberflächen beaufschlagt wird, um ein Zusammendrücken der Scheibe um 40% zu bewerkstelligen. Der Kalttemperatur-Drucktest ist ein Maß für die Versteifung der Polyurethanmasse bei niedrigen Temperaturen. Es stellt ein Maß für die Fähigkeit der Masse Energie zu absorbieren dar, ohne daß sich ein Härten und direkte Stoßübefctragung ohne Absorption oder Dämpfen ergibt. Ein erfindungsgemäßer Stoßdämpfer besitzt im wesentlichen ein Versagen, sobald dessen prozentuales Zusammendrücken praktisch konstant und dessen prozentuale Zusammendrück-gegen-Belastungskurve praktisch waagerecht bei hohen Belastungswerten ist. Die Qualität einer hohen Energieabsorption ohne Versagen ist Insbesondere für Eisenbahnpuffer erforderlich, die erheblichen Stoßkräften über einen relativ breiten Temperaturbereich einschließlich Temperaturen herunter bis -40°C ausgesetzt sind.

Die erfindungsgemäßen geformten, federnden, stoßdämpfenden Polyurethanmassen werden vermittels Verformen und Härteneines Polyurethan-Umsetzungsgemisches hergestellt. Die als stoßdämpfende Einheiten und Brückenplster geeigneten erfindungsgemäßen Polyurethanmassen werden aus einem Umsetzungsgemisch vermittels Umsetzen wenigstens eines Diamins, ausgewählt aus der Gruppe, be stehend aus Orthodichlorbenzidin und 4i,4'-Methylenbisorthochloranilin mit einem Umsetzungsprodukt aus 3_e 3 ·■= Bi tolyl@a=4,4J^dUSO-cyanat und umsetzungsf&higen Wasserstoff enthaltendem polymeren Produkten, ausgewählt aus (I) Polyt@tram@thylenäth©rgXykol@n mit ' einem durchsehnittliehen Molekulargewicht von etwa 800 fels etwa 2200 mit einem Gesamtöurchschnitts-Molokul'argewiöht voa ©fewa 1200 his etwa ISOO* v©rsiagsw®is@fe ©tm 1250 bis ©twa 2,45© (2) einem Gemisch aas wa@mt%nngg>f'ahiq®n Wasso^stoff

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Verbindungen, die etwa 30 bis etwa 100 Gew.% Polytetramethylenätherglykole mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa bis etwa 2200 und dementsprechend bis zu etwa 70 Gew.% Polyesterpolyole mit einem Molekulargewicht von etwa 800 bis etwa 2200 aufweisen, ausgewählt aus wenigstens einem der (a) Caprolactonpolyester, die aus Caprolactonen mit 6 bis 10, vorzugsweise 6 Kohlenstoffatomen und Glykolen mit 2 bis 10, vorzugsweise 4 bis Kohlenstoffatomen, (b)Ad|>paten der Adipinsäure und Glykolen mit 2 bis 7, vorzugsweise 4 bis 6 Kohlenstoffatomen und (c) Azelaten der Azelainsäure und Glykolen mit 2 bis 7, vorzugsweise 4 bis 6 Kohlenstoffatomen unter der Bedingung hergestellt werden, daß das gesamte durchschnittliche Molekulargewicht des Gemisches aus

Polyätherpolyol (Polyetetramethylenätherglykol) und Polyesterpolyol sich auf etwa 1300 bis etwa 1900 und vorzugsweise etwa 1400 bis etwa 1800 beläuft.

Unter dem hier angewandten Ausdruck "gesamtes durchschnittliches Molekulargewicht" ist das gesamte resultierende Molekulargewicht eines Gemisches aus Polyätherpolyolen (Polytetramethylenätherglykolen) und der Gemische aus Polyätherpolyolen und Polyesterpolyolen zu verstehen. Somit kann ein Gemisch mit einem gesamten durchschnittlichen Molekulargewicht von 1400 aus derartigen PoIyolen bestehen, die z.B. ein Molekulargewicht von lOOO, 1250 und 2000 besitzen.

ψ Somit weisen die erfindungsgemäßen Polyätherpolyol-Polyesterpolyol-Gemische ein durchscnittliches Molekulargewicht von etwa 1000, vorzugsweise etwa 1200 bis etwa 2200 auf und können bis zu etwa 70 Gew.% der Polyätherpolyole mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1800 bis etwa 2200 oder allgemein bis zu etwa 30 Gew.% Polyesterpoyole mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 800 bis etwa 1200 besitzen unter der Vor-. aussetzung, daß das gesamte Molekulargewicht des Gemisches sich auf etwa 1300 bis etwa 1900, vorzugsweise etwa 1400 bis etwa 1800 beläuft.

Vorzugsweise besteht das Polyätherpolyol-Polyesterpolyol-Gemisch aus Polytetramethylenätherglykol mit einem gesamten durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1400 bis etwa 1600 ausgewählt von derartigen Polyätherpolyolen mit einem Molekulargewicht von etwa

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900 bis etwa 2100 und dem Polyesterprodukt aus g-Caprolacton und Diäthylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1200 bis etwa 2200,vorzugsweise etwa 1800 bis etwa 2100, mit einem gesamten durchschnittlichen Molekulargewicht des Polyätherpolyol-Pölyesterpolyolgemisches von etwa 1400 bis etwa 1800.

Es ist ein kritisches Merkmal der Erfindung, daß das Verhältnis der Isocyanatgruppen des Diisocyanates zu der Summe der Hydroxylgruppen des Polyätherpolyols (Polytetramethylenätherglykol) und Polyesterpolyol sich auf etwa 1,7 bis etwa 2,5 und vorzugsweise auf etwa 1,7 bis etwa 2,0 beläuft.

Es ist bevorzugt eine ausreichende Menge an Diamin anzuwenden, um ein Verhältnis der primären Amingruppen zu überschüssigen Isocyanatgruppen des Diisocyanates über der Summe der Hydroxylgruppen der Polyätherpolyole und Polyesterpolyole (umsetzungsfähigen Wasserstoff enthaltende Verbindungen) in einem Bereich von etwa 0,6 bis etwa 1 und vorzugsweise etwa 0,7 bis etwa 0,95 zu erhalten. Somit ist es z.B. zweckmäßig, daß etwa 0,4 bis etwa 1,1 Mole. Diamin zu dem Umsetzungsprodukt des Gemisches, das entsprechend etwa 1,7 bis etwa 2,5 Mole, vorzugsweise etwa 1,8 bis 2,0 Mole des !!!isocyanates und etwa 1 Mol Polyätherpolyol oder Gemisch aus Polyätherpolyol und Polyesterpolyol enthält, zugesetzt werden.

Es ist ein weiteres erfindungsgemäßes Effordernis, daß die Polytetramethylenätherglykole, die Caprolactonpolyester, die Adipate, die Azelate und deren Gemische eine Säurezahl von weniger als 1, vorzugsweise weniger als etwa 0,5 und insbesondere bevorzugt weniger als etwa 0,1 aufweisen.

Erfindungsgemäß kann es zweckmäßig sein die Polytetramethylenätherglykol, die in typischer Weise aus Tetrahydrofuran unter Zuhilfenahme von Alkylenoxid Initiator mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen hergestellt worden sind, mit einem Molekulargewicht von etwa 800 bis etwa 2200 als ein Gemisch aus polymeren Polyolen ausgewählt aus Polyolen mit einem Molekulargewicht von etwa bis etwa 1200 und Polyolea miteisiem Molekulargewicht von etwa 1800 bis etwa 2200 anzuwes&äea»

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Die Caprolactonpolyester sind praktisch lineare, hydroxylendständige Polymere, die vermittels Umsetzung eines Caprolactons mit 6 bis etwa 10 Kohlenstoffatomen im Ring, vorzugsweise 6 Kohlenstoffatomen, mit einem Glykol mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 2 bis 4 Kohlenstoffatomen hergestellt werden. Zu verschiedenen geeigneten Caprolactonfen gehören ß-Caprolacton, zeta-Caprolacton und eta-Caprolacton. Alkylsubstituirte Capeolactone können mit Alkylsubstituenten mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen angewandt werden, die aus Methyl, Äthyl-, Propyl-, i-Propyl-, Butyl- und i-Butylresten, wie Methyi-E-caprolacton, ausgewählt sind. Zweckmäßigerwiese besitzt der Caprolactonpolyester ein Molekular-) gewicht von etwa 800 bis etwa 2200, vorzugsweise etwa 1200 bis etwa 2100, wobei die entsprechenden HydroxyIzahlen in einem Bereich von etwa 140 bis etwa 45 und etwa 95 bis etwa 55 liegen.

Die Adipate und Azelate besitzen vorzugsweise ein Molekulargewicht von etwa 800 bis etwa 2200 mit einer entsprechenden Hydroxylzahl in dem Bereich von etwa 140 bis etwa 50.

Zu verschiedenen geeigneten Glykolen gehören geradkettige aliphatische Kohlenwasserstoffdiole, vorzugsweise hydroxylgruppenendständige Diole und Alkylanätherflykole, vorzugsweise hydroxylendständige, zum Herstellen von Caprolactonpolyestern, die Adipate und die Azelate. Kennzeichnende Beispiele für geradkettige aliphatische Kohlenwasserstoffdiole mit endständigen Hydroxyl-P gruppen sind Äthylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 177-Heptandiol. Beispiele für Alkylanätherglykole sind-Diäthylenglykol. Die Kohlenwasserstoffdiole sind gewöhnlich für die Adipate und Azelate erforderlich, wobei 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol bevorzugt sind. Dter Caprolactonpolyester des €-Caprolactons und Diäthylenglykol und Polyester ausgewählt aus Tetramethylenadipat, 1,6-Hexandioladipat, Tetramethylenazelat und !(,6-Hexandiolazelat sind besonders zweckmäßig. Die Tetramethylenadipate und Azelate werden natürlich aus 1 „ 4=-Butandiol und ä. einer geeigneten Säure hergestellte

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Die Polyester werden in typischer Weise bei.einer Temperatur von etwa 50°C bis etwa 300°C und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 120 bis 200⁰C ausgebildet. Es kann ein Katalysator zum Erhöhen der Reaktionsgeschwindigkeit angewandt werden. Bezüglich einer detaillierten Beschreibung der Herstelung von verschiedenen geeigneten Caprolactonpolyestern wird auf die US-PS 2 933 478 verwiesen.

Die federnden Polyurethanmassen können hergstellt werden vermittels zunächst Umsetzen des Polyätherpolyols oder Polyätherpolyols und Polyesterpolyols mit dem Diisocyanat unter praktisch wasserfreien Bedingungen bei einer·Temperatur von etwa 100°C bis etwa 150°C etwa 30 bis etwa 60 Minuten lang. Diese Umsetzung kann unter Normaldruck oder über oder unter Normaldruck durchgeführt werden. Es kann zu dem Diisocyanat-polymeren Polyol oder Polyol und Polyester-Reaktionsgemisch ein Katalysator zugesetzt werden, um die Umsetzungszeit zu verringern. Wenn ein derartiger Katalysator angewandt wird, wird derselbe gewöhnlich dem Umsetzungsgemisch vor dem Zusatz des Diisopyanats zugesetzt oder derselben kann zusammen mit dem Diisocyanat zugesetzt werden. Es könen verschiedene Katalysatoren, z.B. die Aminkatalysatoren, wie Triäthylamin_f n-Methylmorpholin und n-Äthylmorpholin zugesetzt werden.

Sodann wird das Diamin-Härtungsmittel dem Polymeren zugesetzt und mit demselben vermischt, das gelegentlich als Vorpolymer bezeichnet wird. Der Zusatz geschieht unter praktisch wasserfreien Bedingungen. Das erhaltene Polyuretlian-Umsetsungsgemisch wird sodann in eine geeignete Form eingegossen und gehärtet unter Ausbilden der erfindungsgemäßen geformten, federnden Polyurethanmasse. Das Umsetzungsgemisch kann bei etwa 20 bis etwa 50 C gehärtet werden, obgleich schnellere Härtungen bei höheren Temperaturen, z.B. etwa 50 bis etwa 200⁰C ersielt werden können. Gewöhnlich läßt man das Umsetgimgsgemisch 16 bis etwa 24 Stunden bei 120°C härten.

Wenn die geformte, federnde Polyursthanmass© durch Eingießen des Polyursthan-Umsetzungsgeraisches in ©in© Form mit der angestrebten Konfiguration hergestellt und sodaan das Folyurstlian-Umsetsungsgemisch gehärtet wird, köna®» Mütüllplattnny ät® für

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das Anwenden als kraftaufnehmende Platten bei der erfindungsgemäßen stoßdämpfenden Vorrichtung geeignet sind, in die Form vor dem Härten des Polyurethan-ümsetzungsgemisches eingebracht werden. Wenn erforderlich, kann ein geeignter Bindeklebstoff, wie einPhenol- oder Polyesterpolyisocyanat-Klebstoff auf die Metallplatten aufgebracht werden. Beispiele hierfür sind die Klebmittel nach der ÜS-PS 2 992 939 und der Australischen Patentschrift 256 373. Bei dem Härten des Polyurethan-Umsetzungsgemisches in Gegenwart der Metallplatten wird wenigstens eine Metallplatte an wenigstens einer kraftaufnehmenden Oberfläche des Polyurethanelementes unter Ausbilden eines Schichtkörpers, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, b angebracht. Geeignete Metallplatten entsprechen allgemein den planaren Abmessungen der kraftaufnehmenden Oberflächen der stoßdämpfenden Einheiten und weisen eine Dicke in einem Bereich von etwa 1,6 bis 12,7 mm, vorzugsweise etwa 3,2 bis etwa 6,4 mm oder etwa 2,5 bis etwa 5,0 mm auf. Es ist bevorzugt Stahlplatten anzuwenden für die kraftaufnehmenden Oberflächen, wie heißgewalzten· Flußstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 10/15 bis etwa 1O/3O der Society of Automotive Engineers' (SAE) Klassifikation.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden nähr beschrieben: Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Form der stoßdämpfenden Vorrichtungj

ψ Fig. 2 einen senkrechten, längsseitigen Schnitt der stoßdämpfenden Vorrichtung,

Fig. 3 einen senkrechten, längsseitigen Schnitt von stoßdämpfenden Vorrichtungen der inden Fig. 1 und 2 gezeigten Art, die in einem Tragzylinder angeordnet und guerseitig einer Druckkraft ausgesetzt sind, wobei die stoßdämpfenden Vorrichtungen auf etwa 40% ihrer ursprünglicen Höhe zusammengedrückt sind.

Die in den Figuren I und 2 gezeigten stoßdämpfenden Vorrichtungen oder Einheiten weisen das verbesserte, federnde, gehärtete Polyurethan-Element 1 auf, das mit zwei gegenüberliegenden und praktisch parallelen kraftaufnehmenden, heißgewalsten Flußstahlplatten 2 und 3 verbunden ist oder hiermit einen Schichtkörper bildet.

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Ein Teil der Seitenwand des federnden Polyurethanelementes ist konkav in Form einer V-förmigen Ausnehmung 4. Das Verhältnis des durch die Ausnehmung verdrängten Volumens zu dem Volumen des Polyurethanelementes zuzüglich des durch die Ausnehmung verdrängten χ 100 ist etwa gleich dem Prozentsatz des vorweggenommenen Zusammendrückens. Ein geeigneter Eisenbahnwaggonpuffer kann in der in der Figur 3 dargestellten Weise ausgebildet werden, indem mehrere der erfindungsgemäßen stoßdämpfenden Einheiten unter Ausbilden einer Reihe derartiger Einheiten zusammengefaßt werden. Wie weiterhin in der Figur 3 gezeigt verformen sich die federnden gehärteten Polyurethanelemente under einer geeigneten Druckbelastung und deren Seitenwände werden seitlich nach außen 5 gedrängt.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Es wird ein Umsetzungsgefäß unter praktisch wasserfreien Bedingungen mit 600 Teilen eines Polytetramethylenätherglykol-Polymer mit einem Molekulargewicht von etwa 1,000 und 600 Teilen eines Polytetramethylenätherglykols mit einem Molekulargewicht vonetwa 2,000 beschickt, wobei diese Polyätherglykole oder Polyole Säurezahlen unter etwa 0,5 aufweisen. Das Polyo!gemisch wird gerührt und man läßt dasselbe unter verringertem Druck etwa 1 Stunde bei etwa 120⁰C trocknen. Zu dem Gemisch werden sodann 416 Teile 3,3^l-Bitolylen-4,4'-diisocyanat zugesetzt. Das erhaltene Gemisch wird gerührt und man läßt sich dasselbe unter verringertem Druck bei etwa 120°c etwa 45 Minuten lang umsetzen. Dem Gemisch werden sodann 133 Teile eines homogenen Gemisches aus o-Dichlorbenzidin und 4_f4'-Methylen-bis(2=chloranilin) in einem Gewichtsverhältnis von 2:1 zugesetzte Das erhaltene Gemisch wird sodann sofort in eine Form gegossen, in die zwei kreisförmige heißgewalzte Flußstahlmetallplatten mit einer SAE-Klassifizierung von etwa 10s20 und einem Durchmesser von etwa 1$_B5 cm und einer Dicke von 3,4 mm eingesetzt worden sind,, Diese Platten waxen mit einem Klebstoff der Polyest©r-Polyisocyanat-=Art überzogen, mn deren Anhaften an den gegossenen Polyurethan zu bewerkstelligen.. Das Gemisch wird soäaaa la d®r Form bei etwa 125°C etwa IS Stunden lang gehärtet unter Erzielen el^es Polyurethan-Stahl-SehiGhtkörpers als eine stoßdämpfende Eifaheit ähnlich derjenigen wie In

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den Fig. 1 bis 3 der Zeichnungen gezeigt. Die geformte federnde Polyurethanmasse weist einen Durchmesser von 16,5 cm, eine Dicke von 3,8 cm auf. Die Seitenwände derselben besitzen die Form einer V-förmigen Ausnehmung mit einem Volumen gleich etwa 2/3 des Polyurethans..

Die stoßdämpfende Einheit verdrängte (drückte zusammen) etwa bis etwa 12,7 mm bei etwa 25°C bei Anwenden eines Drucks

von etwa 126 kg/cm einheitlich auf die Oberfläche der kraftaufnehmenden Stahlplatten. Stoßdämper mit den erfindungsgemäß hergestellten Polyurethan-Elementen, die jedoch ein zu niedriges Moleterhältnis von Diisocyanat zu polymerem Polyester aufweisen,

" verdrängen gewöhnlich mehr als etwa 15,2 mm, wenn sie dem obigen Test unterworfen werden. Wenn derartige stoßdämpfende Einheiten bei Eisenbahnwaggonpuffern angewandt werden, dämpfen dieselben nur eine unzureichende Menge an Energie und somit sind dieselben bereits völlig zusammengedrückt, bevor ausreichende Zusammendrückkraft durch den Puffer während des Anwendens gädämpft wird. Derartige Stoßdämpfer besitzen ein Polyurethanelement, dessen Verhältnis Diisocyanat zu polymerem Polyester zu hoch ist und die somit weniger als etwa 7,6 mm ablenken, wenn dieselben dem Test unteworfen werden. Wenn dieselben bei Eisenbahnwaggonpuffern angewandt werden, dämpfen sie eine unzureichende Menge an Energie bevor sie die Energie bzw. bei dem Kuppeln der Eisenbahnwaggons auftretende Kraft durch den Puffer übertragen und versagen ebenfalls während der Anwendung.

Es wird ein Anteil Polyurethan verformt und unter Ausbilden einer Scheibe mit einem/Durchmesser von 2,86 cm und einer Dicke von etwa 12, 7 mm gehärtet. Bei etwa -40°C war eine Druckbeauf-

schlageng auf die flache Oberfläche von etwa 52»^ kg/cm erforderlich, um die Scheibe um etwa 40% zusammenzudrücken.

Die Stoßdämpfereinheit wurde auf ihre Dauerhaftigkeit hin überprüft und widerstand erfolgreich einem -35°C Hammerschlagtest und einem JUMH-Dauerhaftigkeitstest.

Somit erweist sich die Stoßdämpferei&hsit aia annehmbar für das Anwenden bei Eisenbahnwaggonpuffern und ebenfalls als Brückentragpolster mit guten stoQdämpfenden Eigenschaften und Sauerhaftigkeit über einen breiten Bereich von Stoßbelastungen

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sowie über einen breiten Temperaturbereich von etwa -4O°C bis etwa 5O^bC.

Ein Hammerschlagtest wird beschrieben vermittels erstens senkrechter Belastung eines Eisenbahnwaggonpuffer-Zylinders mit IO Stoßdämpfereinheiten oder Polstern ähnlich denjenigen nach den Fig. 1- 3 in Serie zu einer Stoßbelastung mit den daran anhaftenden kraftaufnehmenden Metallplatten, die einander unter Ausbilden eines Puffers gegenüberliegen. Es wird ein 12.300 kg Hammer auf das Ende des senkrecht angeordneten Hammers aus verschiedenen Höhen herabfallen gelassen. Die Schlagwirkung wird gemessen, in typischer Weise ausgedrückt als die Höhe in cm aus der der Hammer herabfällt, und die Kapazität des Puffers wird bestimmt. Die Kapazität des Puffers wird an einer Stelle gemessen, wo der Puffer "versagt", d.h. wenn derselbe beginnt den Stoß direkt von dem Hammerschlag zu übertragen als vielmehr denselben zu dämpfen und die Schlagkraft aufzunehmen. Somit versagt der Puffer typischerweise bei einem 12.300 kg Hammer, der aus einer Höhe von 46 cm mit einer 40.000 χ 0,3 m χ 0,454 kg Stoßkraft herabfällt. Sodann wirdder Puffer auf -35°C abgekühlt und bei dieser Temperatur fälltder Hammer dreimal mit 12.300 kg herab, zwecks Ausführen eines -35°C Hammerfalltests«, Die Leistungsfähigkeit wird gemessen und der Püffer sodann unter Prüfen der Polster auseinandergenommen» Ein Kriterium des versagsns beim Hammerfalltest ist eine Zerstörung der Polster, wie @in gerbrechen, insbesondere bei -35°C oder des Versagens bei einer Stoßbelastung von weniger als etwa 40.000 κ 0,3 m χ 0,454 kg bei etwa 25°C.

Der AAR-Dauerhaftigkeitstest (American Association of Railroads) kann als AAR Spec. M-901-E Dauerhaftigkeitstest b©a@iehnet werden. Der Test ist im allgemeinen ähnlich dem Hamnfcsrfalltestj, beginnt jedoch bei Raumtemperatur von etwa 25°C_O Ein 27,000 χ 0,3 m χ 0,454 leg Hammer wird aus verschieden©» senkrechten Höhen von etwa 2,54 bis @twa 76 cm ain® leitspann® bis etwa 35,000,000 ss 0,3 m ss 0,454 isg Imftfsildagel auf einen Puffer, der 10 stoßdämpfend© EiBlisifeoa od@r aufweist. Dia Leistungsfähigkeit des Polsters bsv_o Puff 'sowohl %u Beginn ale auoh zu Erna® äma T©g!t sowi© ultecuaä ämis

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gesamten Testperlode. Sodann werden die Puffer-Kapazitäten vor, während und nach dem Test verglichen, um jegliche Veränderungen in der Kapazität des Puffers zu bestimmen. Sodann wird der Puffer auseinandergenommen und hinsichtlich der Zerstörung der Polster überprüft. Ein bemerkenswerter Verlust an Kapazität oder Zerstörung der Polster, wie durch ausgedehntes Brechen, stellen Kriterien für das Versagen des Dauerhaftigkeitstests dar. Es ist bevorzugt, daß der PuIffer, wenn derselben aus IO Polstern besteht, eine Kapazität von wenigstens etwa 40,000 χ 0,3 m χ 0,454 kg vor dem Versagen besitzt oder eine Kapazität von 4,000 χ 0,3 m χ 0,454 kg pro Polster bei etwa 25°C. Bei diesem Test werden die 27,ΟΟΟ χ 0,3 m fe χ 0,454 kg Hammerstoße stufenweise über eine Zeitspanne beaufschlagt, um einen übermäßigen Wärmeaufbau zu verhindern, dasich der Puffer nach jedem Hammerschlag erheblich erhitzt.

Beispiel 2

Ein Umsetzungsgefäß wird unter praktisch wasserfreien Bedingungen mit 245 Teilen Polytetramethylenätherglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 1,000, 577,5 Teilen eines Polytetramethylenätherglykols mit einem Molekulargewicht von etwa 2,000, wobei diese Polyätherglykole eine Säurezahl von weniger als etwa 0,5 aufweisen und 577,5 Teilen eines Polyesters des £-Caprolactons und Diäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 2000, einer HydroxyI-zahl von etwa 59 und einer Säurezahl von etwa 0,05 mit 14 Teilen ψ eines Amin-Antioxidanz beschickt. Das Gemisch wird gerührt und man läßt dasselbe unter verringertem Druck etwa 1 Stunde bei etwa 12O⁰C trocknen (als Vorsichtsmaßnahme bezüglich jeglichen vorliegenden Wassers). Dem Umsetzungsgefäß werden sodann 413 Teile 3,3'-Bitolylen-4,4'-diisocyanat zugesetzt. Das Gemisch wird gerührt und man läßt sich dasselbe unter verringertem Druck bei etwa 12O⁰C etwa 45 Minuten umsetzen. Sodann werden dem Gemisch 50,83 Teile 4,4'-Methylenbis(2-chloranilin) und 101,67 Teile o-Dichlorbenzidin zugesetzt.

Das erhaltene Gemisch wird verfonmt und gehärtet unter Ausbilden eines verformten Polyurethan-Stahl-Schichtkörpers nach dem Verfahren des Beispiels 1, der die gleichen Abmessungen aufweist.

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Die stoßdämpfende Einheit lenkt (drückt zusammen) etwa 10 rom bis 12,7 mm bei etwa 25°C bei der Anwendung ä±i» von etwa 126 kg/cm kraftaufnehmenden Stahlplatten einheitlich über die Oberfläche.

Ein Teil des Polyurethans wird verformt und unter Ausbilden einer Scheibe mit einem Durchmesser von etwa 2,86 cm und einer Dicke von etwa 12,7 mm gehärtet. Bei etwa -40°C wird auf dessen flache Oberfläche ein Druck von etwa 420 kg/cm beaufschlagt und dieser Druck ist erforderlich, um die Scheibe um etwa 40% zusammenzudrücken .

Die stoßdämpfende Einheit wird auf ihre Dauerhaftigkeit geprüft und widerstand erfolgreich einem Hammerschlagtest bei -35 C und einem AAR Dauerhaftigkeitstest.

Somit erwies sich die stoßdämpfende Einheit als erfolgreich bei der Anwendung als Eisenbahnwaggonpuffer und ebenfalls als BrückentragpoIster mit guten stoßdämpfenden Eigenschaften und Dauerhaftigkeit über einen breiten Bereich von Stoßbelastungen und über einen breiten Temperaturbereich, wie etwa -40⁰C bis etwa 50°C.

Die erfindungsgemäßen und insbesondere in den Beispielen beschriebenen stoßdämpfenden Einheiten haben unbegrenzte Anwendung als Eisenbahnwaggdn-Puffer-Stoßdämpfereinheiten gefunden. Zusätzlich zu den erfindungsgemäß angewandten Polyesterpoiyolen zusammen mit dem Polytetramethylenätherglykol zum Herstellen der stoßdämpfenden Massen mit den angestrebten Ablenkungs- und Kalttemperatureigenschaften sowie der angestrebten dynamischen Dauerhaftigkeitscharakteristik (AAR-Test) können auch weitere Polyesterpolyole, wie beispielsweise in der Beschreibung angegeben, angewandt werden. Insbesondere geeignet sind z.B. Tetramethylenadipat, 1,6-Hexandioladipat, Tetramethylenazelat und 1_?6-Hexandiolazelat.

In der Praxis ist die stoßdämpfende Einheit eines Eisenbahnwaggon-Puffers typischerweise aus einer Reihe von 8 bis 12, vorzugsweise 10 stoßdämpfenden Einheiten nach der Erfindung aufgebaut, wobei dieselben vorzugsweise einen Durchmesser von 16,5 cm aufweisen und aus geformten Polyurethanscheiben mit einer Dicke uon 3,8 cm und V-förmigen ausnehmungsseiten bestehest sowie die Einheiten der Vorrichtung bei der Anwendung in Eisenbahnwaggons unter einen

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Druck von 20,000 χ 0,3 m χ 0,454 kg Belastung gebfcaüht werden.

Es versteht sich, daß im Rahmen der Erfindung Abwandlungen und Modifizierungen durchgeführt werden können, ohne vom Geist und Umfang derselben abzuweichen.

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Claims

Patentanwälte · 2 H 1 H A Dipi.-ing. Walter Meissner . oipi.-ing. Herbert Tischer 1 BERLIN 33, Herbertstrafle 22 1 «f MÜNCHEN Fernsprecher: 885 60 37 — Drahtwort: Invention Berlin Postscheckkonto: W. Meissner, Berlin West 12282 _· Bankkonto: W. Meissner, Berliner Bank Α.- Θ., Depka 36, ' 4 SU Mt fi 1971 Berlln-Halensee, KurfOratendamm 130, Konto Nr. 96 716 1 BERLIN 33 (GRUNEWALD), den .· * Wu" HerbertstraSe 22 The Goodyear Tire and Rubber Company 6963-GE Patentansprüche

1. Federnde, stoßdämpfende Polyurethan-Masse, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe vermittels Umsetzen wenigstens eines Diamins, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus o-Dichlorbenzidin und 4,4'-Methylen-bis-o-chloranilin, mit dem Umsetzungsprodukt aus 3,3'-Bitolylen-4,4'-diisocyanat und umsetzungsfähigen Wasserstoff enthaltenden Polymeren ausgewählt aus (1) Polytetramethylenätherglykolen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 800 bis etwa 2200 mit einem gesamten durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1200 bis etwa 1500 oder (2) einem Gemisch umsetzungsfähigen Wasserstoff enthaltender Produkte, bestehend aus etwa 30 bis etwa 100 Gew.% Polytetramethylenätherglykolen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 800 bis etwa 2200 und dementsprechend bis zu etwa 70 Gew.% Polyesterpolyolen mit einem Molekulargewicht von etwa 800 bis etwa 2200, die ausgewählt sind aus wenigstens einem der (a) Caprolactonpolyester hergestellt aus Caporlaetonen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen und Glykole» mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, (b) Adipaten der Adipinsäure und Glykolen mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen und (c) Azelaten der Azelainsäure und Glykolen mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen hergestellt wird, wobei sich das gesamte durchschnittliche Molekulargewicht des Gemisches aus Polytetramethylenätherglykol und Polyesterpyolyol auf etwa 1300 bis etwa 1900 beläuft, das Verhältnis von Isocyanatgruppen des Diisocyanats su der Summe der Hydroxylgruppen der Polyols sich auf etwa 1,7 bis etwa 2,5, wobei das Verhältnis von primären Amingruppen des Diamins zu überschüssigen Isocyanatgruppen über der Summe der Hydroxylgruppen der Polyole sich auf etwa 0,6 bis etwa I beläuft und die der Polyole weniger als etwa 1 ausmacht.

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2. Polyurethanmasse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ablenkung von etwa 7,6 ram bis etwa 15,2 mm, vorzugsweise etwa 10 mm bis etwa 12,7 mm bei etwa 25°C bei Beaufschlagen von etwa 126 kg/cm in einheitlicher Weise auf die Stirnflächen der federnden Masse, wenn diese Massen allgemein scheibenförmige, zylindrische Elemente mit kreisrunden, parallelen Stirnflächen sind, die Durchmesser von etwa 16,5 cm, eine Höhe von etwa 38 mm und eine Seitenwnd aufweisen, die die Stirnflächen praktisch in Form einer V-förmigen Ausnehmung mit praktisch gleichen Seitenlängen verbindet, sowie diese Ausnehmung sich zwischen den Stirnflächen erstreckt und sich das^v Volumen des massiven Anteils dieser Elemente auf etwa 150% bezüglich des Volumens der Ausnehmung beläuft.

3. Polyurethanmasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesterpolyole aus wenigstens einem der (a) Caprolactonpolyester hergestellt aus β-Caprolacton und Glykolen, ausgewählt aus Diäthylenglykol und geradkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffdiolen mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, (b) Adipaten der Adipinsäure und geradlettigen alkphatsichen Kohlenwasserstoffdiolen mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen und

(c) Azelaten der Azelainsäure und geradkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffdiolen mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind.

4. Polyurethanmasse nach Anpruch 2, gekennzeichnet durch einen -4O°C Kalttemperatur-Zusammendrücktest, wobei die Masse bei -40°C, wenn dieselben geformt und zu einen massiven kreisrunden Scheibe mit geraden Seitenwänden mit einem Durchmesser von etwa 29 mm und einer Dicke von etwa 12,7 mm gehärtet ist, einen maximalen Druck von 525 kg/cm beaufschlagt auf deren flache Oberflächen benötigt, um 40% der Scheibe zusammenzudrücken .

5. Polyurethanmasse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyätherpolyol-Polyesterpolyol-Gemisch ein gesamtes durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 1400 bis etwa

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1800 aufweist, und die Polyesterpolyole aus wenigstens einem der (a* Caprolactonpolyester hergestellt aus £-Caprolacton und Diäthylenglykol, (b) Adipaten der Adipinsäure und Glykolen, ausgewählt aus 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol und (c) Azelaten der Azelainsäure und Glykolen ausgewählt aus 1,4— Butandiol und 1,6-Hexandiol ausgewählt sind, wobei sich das Verhältnis der Isocyanatgruppen des Diisocyanates zu der Summe der Hydrolxylgruppen der Polyole auf etwa 1,7 bis etwa 2,0 beläuft, sich das Verhältnis von primären Amingruppen zu überschüssigen Isocyanatgruppen über die Summe der Hydroxylgruppen der Polyole auf etwa 0,7 bis etwa 0,95 beläuft.

6. Polyurethanmasse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die umsetzungsfähigen Wasserstoff enthaltenden Polymeren ein Gemisch aus Polytetramethylenätheräflykol und Polyesterpolyol darstellen.

Verfahren zum Herstellen der Polyurethanmasse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Umsetzung wenigstens eines Diamins ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus o-Dichlorbenzidin und 4,4'-Methylenbis-o-chloranilin mit dem Umsetzungsprodukt 3,3'-Bitolylen-4,4^l-diisocyanat und umsetzungsfähigen Wasserstoff enthaltenden Polymeren ausgewählt aus (1) Polytetramethylenatherglykolen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 800 bis etwa 2200 mit einem gesamten durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1200 bis etwa 1500 oder (2) einem Gemisch umsetzungsfähigen Wasserstoff enthaltender Produkte, die aus etwa 30 bis etwa 100 Gew.% Polytetramethylenatherglykolen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 800 bis etwa 22OO und dementsprechend bis zu etwa 70 Gew.% Polyesterpolyolen mit einem Molekulkargewicht von etwa 800 bis etwa 2200 bestehen, die aus wenigstens einem der (a) Caprolactonpolyester hergestellt aus Caprolactonen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen und Glykolen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, (b) Adipaten der Adipinsäure und Glykolen mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen und (c) Azelaten der Azelainsäure und Glykolen mit 2 bis

7 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind, wobei sich das gesamte durchschnittliche Molekulargewicht des Gemisches aus Polytetramethylenätherglykol und Polyesterpolyol auf etwa 1300 bis etwa 1900 beläuft,

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Wobei das Verhältnis der Isocyanatgruppen des Diisocyanate zu der -Summe der Hydroxylgruppen der Polyole etwa 1,7 bis etwa 2,S beträgt und sich das Vehältnis der primären Amingruppen des Diamins zu überschüssigen Isocyanatgruppen über die Summe der Hydroxylgruppen der Polyole auf etwa 0,6 bis etwa 1 belauft und die Säurezahl der Polyole weniger als etwa 1 beträgt.

•

8. Stoßdämpfende Einheit, die für die Anwendung als Eisenbahnwaggon-Puffer geeignet ist und ein stoßdämpfendes Element aufweist, wobei das Element dadurch gekennzeichnet ist, daß dasselk be eine geformte massive, federnde Polyurethanmasse nach Anspruch 1 enthält, sowie zwei gegenüberliegende und praktisch parallele kraftaufnehmende Oberflächen verbunden mit wenigstens einer Seitenwand sowie feste kraftaufnehmende Platten an deren kraftaufnehmenden Oberflächen anhaftend, aufweist.

9. Stoßdämpfende Einheit nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Ablenkung von etwa 7,6 mm bis etwa 15,2 mm bei 25°C bei Beaufschlagen von etwa 126 kg/cm in einheitlicher Weise auf die Stirnflächen der federnden Hasse, wenn diese Hasse ein allgemein scheibenförmiges zyiinderförmiges Element mit kreisrunden parallelen Stirnflächen ist, die Durchmesser von etwa 16,5 mm und eine Höhe von etwa 38 mm und eine Seitenwand aufweisen, die die Stirnflächen praktisch in Form einer V-förmigen Ausnehmung mit praktisch gleichen Seitenlängen verbindet, : sowie diese Ausnehmung sich zwischen den Stirnflächen erstreckt, und sich das Volumen des' massiven Anteils des Elementes auf etwa 150% des Volumens der Ausnehmung beläuft, die starren kraftaufnehmenden Platten Stahlplatten sind.

10. Stoßdämpfende Einheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesterpolyole der Polyurethanmasse ausgewählt sind aus wenigstens einem der (a) Caprolactonpolyester hergestellt aus £.-Caprolacton und Glykolen ausgewählt aus Diäthylenglykol und geradkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoff diolen mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, (b) Adipaten der Adipinsäure und geradkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffdiolen mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen und (c) AzeIaten. der Azelain-

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säure und geraflkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffdiolen mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen.

11. Stoßdämp£ende Einheit nach Anspruch 9, wobei die Polyurethanmasse gekennzeichnet ist durch einen -40 C Kalttemperatur-Zusammendrücktest, wobei die Masse bei -40⁰G, wenn dieselbe verformt und zu einer massiven kreisrunden Scheibe mit geraden Seitenwänden mit einem Durchmesser von etwa 29 mm und einer Dicke von etwa 12,7 mm gehärtet ist, einen flruck von 525 kg/cm beaufschlagt auf deren flache Oberflächen benötigt, um die Scheibe um 40% zusammenzudrücken.

12. Stoßdämpfende Einheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyätherpolyol-Polyesterpolyol-Gemisch ein gesamtes durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 1400 bis etwa 1800 aufweist, die Polyesterpolyole der geformten Polyurethanmasse ausgewählt sind aus wenigstens einem der (a) Caprolactonpolyester hergestellt aus £-Caprolacton und Diäthylen$lykol,

(b) Adipaten der Adipinsäure und Glykoleη ausgewählt aus 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol und (c) Azelaten der Azelainsäure und Glykolen ausgewählt aus 1,4-Butandio und 176-Hexandiol, wobei sich das Verhältnis der Isocyanatgruppen des Diisocyanates zu der Summe der Hydroxylgruppen der Polyole auf etwa 1,7 bis etwa 2,0 beläuft, sich das Verhältnis von primären Amingruppen zu überschüssigen Isocyanatgruppen über die Summe der Hydroxylgruppen auf der Polyole auf etwa 0,7 bis etwa 0,95 beläuft.

13. Stoßdämpfende Einheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die umsetzungsfähigen Wasserstoff enthaltenden Polymeren der geformten Polyurethanmasse ein Gemisch aus Polytetramethylenätherglykol und Polyesterpolyol darstellen.

14. Stoßdämpfende Einheit nach Anspruch 12, mit der beschriebenen Form, deren kraftaufnehmende Platten aus heißgewalzten Flußstahl mit einer Dicke von etwa 2,5 bis etwa 5,0 mm bestehen, gekennzeichnet durch eine nicht annehmbare Zerstörung, wenn dieselben einem Test bei etwa 25°C unterworfen werden, der das Ausbilden einer stoßdämpfenden Vorrichtung durch Belasten von 10 stoßdämpfenden Einheiten in einem Zylinder in Serie zu einer Stoßbelastung mit den kraftaufnehmenden Platten, die einander gegenüberliegen, Beaufschlagen aufeinan-

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derfolgender Stöße auf die Vorrichtung vermittels Fallenlassen eines 12.300 kg Hammers aus unterschiedlichen Höhen von etwa 25,4 mm bis etwa 76 cm bis 35.000.000 χ 0,3 m χ 0,454 kg Kraft auf die Anordnung beaufschlagt worden sind, umfaßt, wobei die Stöße stufenweise beaufschlagt werden, um einen übermäßigen Wärmeaufbau zu verhindern.

15. Stoßdämpfende Vorrichtung für einen Eisenbahnwaggon-Puffer, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe von etwa 8 bis etwa 12 der stoßdämpfenden Einheiten nach Anspruch 9 der beschriebenen Form in einem Zylinder in Serie zu einer Stoßbelastung mit den einander gegenüberliegenden starren, kraftaufnehmenden Platten belastet wird.

16. Stoßdämpfende Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe 10 der in Serie belasteten stoßdämpfenden-Einheiten aufweist, wobei die kraftaufnehmenden Platten der Einheiten aus heißgewalztem Flußstahl bestehen und eine Dicke von etwa 2,5 bis 5,0 mm aufweisen, das Polyätherpolyol-Polyesterpolyol-Gemisch für das geformte Polyurethanelement ein gesamtes durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 14OO bis etwa 1800 aufweist, und die Polyesterpolyole der geformten Polyurethanmasse ausgewählt sind aus wenigstens einem der (a) Caprolactonpolyester hergestellt aus £-CaproIacton und Diäthylenglykol,

(b) Adipaten der Adipinsäure und Glykol ausgewählt aus 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol und (c) Azelaten der Azelainsäure und Glykolen ausgewählt aus 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol, wobei sich das Verhältnis der Isocyanatgruppen des Diisocynates zu der Summe der Hydroxylgruppen der Polyole auf etwa 1,7 bis etwa 2,0 und das Verhältnis der primären Amingruppen zu überschüs sigen Isocyanatgruppen über die Summe der Hydroxylgruppen auf etwa 0,7 bis etwa 0,95 beläuft.

17. Federndes stoßdämpfendes Brückentragpolster, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe eine geformte Polyurethanmasse nach Anspruch 1 aufweist, die tragend und stoßdämpfend zwischen einem Brückenlast-Tragelement und einem Brückenpfeilerglied angeordnet ist.

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18. Stoßdämpfende Einheit nach Anppruch 11, gekennzeichnet durch eine Ablenkung von etwa 10 mm bis etwa 12,7 mm bei 25 C bei Beaufschlagen von etwa 126 kg/cm in einheitlicher Weise auf die Stirnflächen der federnden Polyurethanmasse mit der beschriebenen Scheibenform, wobei das Polyesterpolyol ein Caprolactonpolyes.ter mit einem durchschnittlichen Moekulargewicht von etwa 1800 bis etwa 2100 hergestellt aus E-Caprolacton und Diäthylenglykol ist. .

19. Verfahren zum Herstellen der stoßdämpfenden Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyurethan-Umsetzungsgemisch in eine Form mit der angestrebten Konfiguration eingebracht wird, die Form kraftaufnehmende Metallplatten darin eingesetzt aufweist und anschließend das Umsetzungsgemisch gehärtet wird, das Polyurethan-Umsetzungsgemisch hergestellt wird durch Vermischen eines Diamins, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus o-Dichlorbenzidin und 4,4'-Methylenbis-o-chloranilin mit dem Umsetzungsprodukt 3,3'-Bitolylen-4,4^l-diisocyanat und umsetzungsfähigen Wasserstoff enthaltenden Polymeren, ausgewählt aus (1) Polytetramethylenätherglykolen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 8OO bis etwa 2200 mit einem geamten durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1200 bis etwa 1500 oder (2) einem Gemisch urasetözungsfähigen Wasserstoff enthaltender Produkte, die etwa 30 bis etwa 1OO Gew.% Polytetramethylenätherglykole mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 800 bis etwa 2200 und dementsprechend bis zu etwa yo Gew.% Polyesterpolyole mit einem durcschnittlichen Moekulargewicht von etwa 800 bis etwa 2200 aufweisen, wobei die letzteren ausgewählt sind aus wenigstens einem der (a) Caprolactonpolyester hergestellt aus Caprolactonen mit € bis IO Kohlenstoffatomen und Glykolen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, (b) Adipaten der Adipinsäure und Glykolen mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen und (c) Azelaten der Azelainsäure und Glykolen mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen mit dem Erfordernis, daß sich das gesamte durchschnittliche Molekulargwicht des Gemisches aus Polytetramethylenätherglykol und Polyesterpolyol auf etwa 1300 bis etwa 19QQ beläuft, sich das Verhältnis von Isocyanatgruppen des Diisocyanates zu der Summe der Hydroxylgruppen der Poiyole auf etwa

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1,7 bis etwa 2,5 und das Verhältnis von primären Amingruppen des Diamins zu überschüssigen Isocyanatgruppen über die Summe der Hydroxylgruppen der Polyole auf etwa 0,6 bis etwa ljflaeläuft, die Säurezahl der Polyole weniger als etwa 1 betjjs<jt.

Dipl.-Ing,

BAD

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