DE2156264A1

DE2156264A1 - Stoßdämpfer auf der Grundlage von Polyurethanen

Info

Publication number: DE2156264A1
Application number: DE19712156264
Authority: DE
Inventors: Daniel A. Stow; Pearson Charles J. Akron; Ohio Chung (V.St A.)
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1970-11-27
Filing date: 1971-11-09
Publication date: 1972-06-08
Also published as: CA968899A; US3677869A; ES397178A1; SE7409240L; BR7107452D0; CH555988A; PL82792B1; BE775933A; IE36031B1; AT319602B; IE36031L; GB1377096A; NO132434B; AU3529971A; PL72350B1; NL7116296A; AU449302B2; NO132434C; TR16963A; LU64355A1

Description

PAl HNTAN WÄLTI= ^ ^ » DIPL. ING. WALTER MEISSNER DIPL. ING. HERBERT TISCHER DIPL. ING. PETER E. MEISSNER MÖNCHEN DIPL. ING. H.-JOACHIM PRESTING

BERLIN

L 9. HQV. 1971

1 BERLIN 33 (GRUNEWALD), den HERBERTSTRASSE 22

6982 GE

THE GOODYEAR TIRE AND RUBBER COMPANY, Akron, Ohio, 44316, V.St.A. Stoßdämpfer auf der Grundlage von Polyurethanen

Die Erfindung betrifft federnde, gehärtete Polyurethanmassen, die als stoßdämpfende Elemente geeignet sind, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. Die Erfindung betrifft weiterhin federnde Massen, die eine gute stofldämpfende Fähigkeit über einen relativ breiten Temperaturbereich besitzen. Die Erfindung betrifft insbesondere stoßdämpfende Elemente für Puffer von Eisenbahnwaggons und für Brückentragpolster.

Seit langem sucht man stoßdämpfende Massen, die in der Lage sind erhebliche Stoßkräfte über einen relativ breiten Bereich von Belastungswerten zu absorbieren. Weiterhin sucht man seit langem nach stoßdämpfenden Massen, die die Fähigkeit besitzen, derartig große Stoßkräfte über einen relativ breiten Bereich mittlerer bis niedriger Temperaturen, wie wenigstens von etwa 50° bis etwa -40 C zu absorbieren. Beispiele für derartige zweckmäßige stoßdämpfende Massen sind geformte Massen als Elemente oder Einheiten für Eisenbahnpuffer und für Brückentragpolster. Beide Arten an Einheiten müssen erfolgreich Schläge über einen breiten Bereich an Belastungswerten und über einen relativ breiten Temperaturbereich dämpfen bzw. absorbieren.

Eisenbahnpuffer sind Stoßdämpfer, die an Eisenbahnwaggons für das Dämpfen oder Absorbieren erheblicher Schlagkräfte angewandt werden, die sich durch das Ankuppeln der Eisenbahnwaggons ergeben. Für derartige Puffer sind verschiedene Vorrichtungen bisher in Anwendung gekommen. Die Stahlfeder bietet sich für eine derartige Vorrichtung im wesentlichen deswegen an, weil dieselbe gute stoß-

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mm Ο —

dämpfende Eigenschaften sowohl bei niedrigen als auch bei sehr hohen Belastungswerten zeigt. Das Verhältnis des Zusammendrückens einer derartigen Feder gegenüber einer beaufschlagten Belastung ist über einen breiten Bereich der beaufschlagten Belastungswerte praktisch konstant. Stahlfedern sind jedoch für das Anwenden als Puffer bei Eisenbahnwaggons nicht praktisch aufgrund der Tatsache, daß eine sehr erhebliche Größe derselben erforderlich ist.

Somit sind Stoßdämpfer aus anderen Materialien, wie Gummi und weiteren Elastomeren hergestellt und für Eisenbahnpuffer angewandt worden. Eine Art des Stoßdämpfers hat hierbei eine Reihe stoßdämpfender Einheiten oder Polster in allgemeiner Scheibenform mit konkaven Seiten aufgewiesen. Jede stoßdämpfende Einheit in der Reihe weist ein federndes, aus massivem Gummi gefertigtes oder guramiartiges Element auf, das zwischen zwei gegenüberliegenden, die Kräfteaufnehmenden Stützanordnungen oder Platten angeordnet und hieran befestigt ist. Die stoßdämpfenden Einheiten oder Polster sind hierbei in Serie gegenüber der Stoßbelastung dadurch angeordnet, daß dieselben in einem Zylinder vorliegen, wobei deren plane Oberflächen gegenüberliegend zueinander angeordnet werden. Die Seitenwände der gummiartigen Elemente sind allgemein konkav bei dieser Ausführungsform. Sobald somit ein Schlag oder eine Belastung auf den Puffer beaufschlagt wird, ergeben sich durch die Reihe der stoßdämpfenden Einheiten ein zusammenwirkender, polsternder oder stoßdämpfender Widerstand gegenüber der beaufschlagten Belastung, und bei einem durch die Belastung bedingten Zusammendrücken erfahren die gummiartigen Elemente eine seitliche Deformation, und deren Seitenwände werden in den Raum gedrückt, der zwischen den konkaven Seiten der gummiartigen Elemente und der Seite des Zylinders vorliegt.

Derartige Stoßdämpfer weisen jedoch allgemein stoßdämpfende Eigenschaften auf, die wesentlich schlechter als diejenigen einer Stahlfeder über einen breiten Bereich der Belastungswerte sind. Die Vorrichtungen besitzten in typischer Weise gute stoßdämpfende Eigenschaften bei niedrigen Belastungswerten und schlechte stoßdämpfende Eigenschaften bei hohen Belastungen. In üblicher Weise nimmt deren Widerstand gegenüber einem Zusammendrücken

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wesentlich bei hohen Belastungswerten zu. Dieselben können sogar eine übermäßige bleibende Druckverformung zeigen und besitzen unter wiederholten Beanspruchungen geringe Dauerhaftigkeit. Bei hohen Schlagkräften können dieselben zerstört werden. Unter den schweren, sich wiederholenden Stoßbelastungen, denen ein Eisenbahnpuffer ausgesetzt ist, kann somit ein derartiger Stoßdämpfer nur einen geringen stoßdämpfenden Wert aufweisen.

Emne Ausnahme zu derartigen nachteiligen Stoßdämpfern sind diejenigen nach der US-PS 3 504 901, wonach Elemente oder Einheiten geschaffen werden, die zweckmäßige Eigenschaften der Belastung gegen Ablenkung und dynamische Stabilität über einen breiten Bereich der Belastungswerte aufweisen, so daß dieselben in einem Eisenbahnpuffer geeignet sind. Jedoch selbst diese Stoßdämpfer besitzen ernsthafte Nachteile, da dieselben bei niedrigen Temperaturen, wie z.B. unter -20°C dazu neigen, sich zu versteifen und/oder die Schlageinwirkungen direkt auf den Eisenbahnwaggon ohne Dämpfung bei erheblichen Stoßbelastungen zu übertragen. Weiterhin neigt die bleibende Druckverformung dazu ein ernsthaftes Problem bei derartigen Stoßdämpfern bei niedrigen Temperaturen zu werden. Die bleibende Druckverformung zeigt sich duch eine relativ geringe Geschwindigkeit, mit der der Stoßdämpfer wieder in seine ursprüngliche Form nach Aufheben einer zusammendrückenden Kraft zurückgeführt wird.

Im Hinblick auf diese erheblichen Anforderungen an die stoßdämpfenden Eigenschaften ist es eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, eine verbesserte, federnde, stoßdämpfende Masse zu schaffen. Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine derartige Masse zu schaffen, die als ein verformtes Element für Eisenbahnpuffer und für BruckentragpQlster geeignet ist.

Erfindungsgemäß wurde nun gefunden, daß verbesserte stoßdämpfende Massen bestimmte federnde Polyurethanmassen sind, die sich auszeichnen durch eine Ablenkung von etwa 0,75 bis etwa 1,5 cm, vorzugsweise etwa 1,0 bis etwa 1,25 cm bei etwa 25°C, bei Beauf-

2 schlagen einer Belastung von etwa 126 kg/cm in einheitlicher Weie auf die Stirnflächen (kraftaufnehmenden Oberflächen) der federnden Massen, wenn dieselben allgemein scheibenförmige,zy-

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linderförmige Elemente sind, die kreisförmige, parallele Stirnfläche mit Durchmessern von etwa 1,65 cm, einer Höhe von etwa 3,8 cm und eine Seitenwand besitzen, die die Stirnflächen praktisch in Form einer V-förmigen Ausnehmung verbindet, die praktisch gleiche Längenseiten aufweisen, die Ausnehmung sich zwischen den Stirnflächen erstreckt, das Volumen des massiven Teils der Elemente sich auf etwa 150% des Volumens der Ausnehmung beläuft. Weiterhin wurde erfindungsgemäß gefunden, daß eine verbesserte Eisenbahnpuffereinheit oder Polster mit guten stoßdämpenden Eigenschaften über einen breiten Bereich der Belastungswerte und über einen breiten Temperaturbereich dann vorliegt, wenn eine deratige Masse die Ablenkeigenschaft bei 25°C aufweist und insbesondere dann, wenn ein derartiges geformtes Element vorliegt, das praktisch starre, kräfteaufnehmende Platten an seinen Stirnflächen (kraftaufnehmenden Flächen) verklebt besitzt.

Somit weist eine für Eisenbahnpuffer geeignete erfindungsgemäße Stoßdämpfereinheit ein stoßdämpfendes Element auf, das aus einer erfindungsgemäßen Polyurethanmasse besteht, die federnd und in eine massive Scheibe geformt ist, wobei die angegebenen Ablenkeigenschaften bei etwa 25 C vorliegen und zwei gegenüberliegende und praktisch parallele, die kräfteaufnehmenden Oberflächen durch wenigstens eine Seitenwand verbunden miteinander vorliegen, und zwar vorzugsweise eine konkave Seitenwand und starre, die Kräfte aufnehmenden Platten, vorzugsweise Metallplatten, mit den die Kräfte aufnehmenden Oberflächen verklebt oder verbunden sind. Dementsprechend weist der Stoßdämpfer für einen Eisenbahnpuffer eine Reihe derartiger Einheiten auf, wie z.B. etwa 8 bis etwa 12 und vorzugsweise 10 Einheiten, die in einem Zylinder in Serie oder hintereinander gegenüber der Stoßbelastung vorliegen, wobei deren die Kräfte aufnehmenden Platten gegenüberliegend zueinander angeordnetsind. Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Brückenpolster geschaffen, das aus einer verformten, federnden, erfinduagsgemäßen Polyurethanmasse besteht, die tragend und stoßdämpfend zwischen einem eine Brückenbelastung tragenden Teil und einem Brückenfundamentteil angeordnet ist. Die Erfindung betrifft somit weiterhin die sich hierdurch ergebenden Brückenkonstruktionen, wobei das die Brückenbelastung tragende Teil stoßdämpfend auf dessen Fundamentteil durch die verformte Polyurethanmasse getragen wird.

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Die erfindungsgemäßen federnden Pojyurethanmassen sind vorzugsweise weiterhin gfekennzeichnet durch einen -40° Kalttemperatur-Zusammendrücktest zusätzlich zu dem kennzeichnenden Ablenktest bei etwa 25°C. Aufgrund dieses Tests erfordert die Masse bei etwa -40 C, wenn dieselbe in eine massive, kreisförmige Scheibe verformt und gehärtet ist, die eine geradlinige Seitenwand aufweist, sowie einen Durchmesser von etwa 3,85 cm und eine Dicke von etwa 1,25 cm vor-

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liegt, einen maximalen Druck von 525 kg/cm , vorzugsweise420 kg/cm , der auf die flachen Oberflächen zur Beaufschlagung kommt, um ein Zusammendrücken der Scheibe um 40% zu bewirken. Dieser Kalttemperatur- Zusammendrücktest stellt ein Maß für die Steifheit der Polyurethanmasse bei niedrigen Temperaturen dar. Es handelt sich um ein Maß der Fähigkeit der Masse Energie ohne Hartwerden und übertragen der Stöße in direkter Weise und ohne Dämpfung zu absorbieren. Eine erfindungsgemäßer Stoßdämpfer versagt im wesentlichen,wenn das prozentuale Zusammendrücken desselben praktisch konstant ist und bei hohen Belastungswerten das prozentuale Zusammendrücken gegen die Belastungskurve praktisch waagerecht ist. Die Qualität einer hohen Energieabsorption ohne Versagen ist insbesondere erforderlich für Eisenbahnpuffer, die erheblichen Stoßkräften über einen relativ breiten Temperaturbereich, einschließlich Temperaturen bi sherunter auf -40°C ausgesetzt sind.

Die erfindungsgemäßen verformten, federnden, stoßabsorbierenen Polyurethammassen werden vermittels Verformen und Härten eines Polyurethan-Umsetzungsgemisches hergestellt. Die erfindungsgemäße Polyurethan-Grundmasse, die für stoßdämpfende Einheiten und Brückenpolster geeignet ist, wird aus einem Umsetzungsgemisch vermittels Umsetzen von Diaminen, die aus der Gruppe, bestehend aus 4,4'-Methylenbis-o-chloranilin und Orthodichlorbenzictin/mit dem Umsetzungsprodukt aus (A) wenigstens einem Diisocyanat ausgewählt aus Diphenylenmethan-4,4'-diisocyanat und einem Gemisch aus 2,4- und 2,6-Toluoldiisocyanaten mit etwa 60 bis etwa 100 Gew.% vorzugsweise etwa 70 bis etwa 90 Gew.% 2,4-Toluoldiisocyanat mit (B) einem Gemisch bestehend sowohl aus Polyätherpoyolen als auch Polyesterpolyolen mit einem gesamten durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 900 bis etwa 1500 hergestellt, wobei dieses Molekulargewicht äquivalent dem Ergebnis des Vermischen^ von (!)

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etwa 60 bis etwa 85 Gew.% (a) wenigstens eines Polytetramethylenätherglycols mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 800 bis etwa 1200, oder (b) einem Gemisch bestehend aus etwa 30 bis etwa 80 Gew.% wenigstens eines der Polytetramethylenätherglykole und entsprechend etwa 70 bis etwa 20 Gew.% wenigstens eines PoIyesterpolyols mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 800 bis etwa 1500, vorzugsweise etwa 900 bis etwa 1400, und entsprechend (2) etwa 40 bis etwa 15 Gew.% Polyolen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1800 bis etwa 2200 ist, die ausgewählt sind aus (a) wenigstens einem Polytetramethylenätherglykol oder (b) wenigstens einem Polyesterpolyol, wobei die Polyesterpolyole von 1(b) und2(b) individuell von wenigstens einem der (x) Caporlactonpolyester ausgewählt ist, die aus Caprolactonen mit 6 bis 8, vorzugsweise 6, Kohlenstoffatomen und Glykolen mit 4 bis 7, vorzugsweise 4 bis 6, Kohlenstoffstomen hergestellt sind, (y) Adipaten der x\dipinsäure und Glykolen mit 4 bis 7, vorzugsweise 4 bis 6 Kohlenstoffatomen und (z) Azelaten der Azelainsäure und Glykolen mit 4 bis 7, vorzugsweise 4 bis 6 Kohlenstoffatomen. Es ist bevorzugt, daß das Polyesterpolyol von 1(b) die gleichen Komponenten wie dasjenige von 2(b) aufweist.

In der Beschreibung wird der Ausdruck "gesamtes durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 900 bis etwa 1500" angewandt, um das sich ergebende gesamte Molekulargewichtsäquivalent einds Gemisches aus Polyätherpolyolen (Polyetetramethylenäther-glyfaolen) und Gemischen aus Polyätherpolyolen und Polyesterpolyolen zu definieren. Somit kann e_n derartiges Gemisch mit einem gesamten durchschnittlichen Molekulargewicht von 1400 aus derartigen Polyolen bestehen, die z.B. ein Molekulargewicht von 1000, 1250 und 2000 aufweisen. Ebenso kann ein Polytetramethylenätherglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1500, das mit einem Polyesterpoyol mit einem Molekulargewicht von 1000 vermischt worden ist, das Molekulargewichtsäquivalent des Vermischens des Polyesterpolyols mit Polyetramethylenätherglykolen mit einem durchscnittliehen Molekulargewicht von etwa 1000 bis etwa 20OO darstellen. Diese Art eines Gemisches befriedigt die Anofrderungen an das äquivalente Molekulargewicht für das Polyolgemisch, da dasselbe äquivalent dem Gemisch von 1(b) und 2(a) ist.

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Vorzugsweise wird das Polyätherpolyol-Polyesterpolyol-Gemisch ausgewählt aus (a) Polytetramethylenätherglykolen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 900 bisetwa 1100 oder einem Gemisch mit Molekulargewichten von etwa 900 bis etwa 1100 und etwa 1900 bis etwa 2100 und (b) wenigstens einem der Polyesterpolyole ausgewählt aus Hexandioladipat und -azelat mit einem Molekulargewicht von etwa 800 bis etwa 1200, Tetramethylenazelat mit einem Molekulargewicht von etwa 1800 bis etwa 2200 und Polyestern der ε-Caporlacton und Diäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 1100 bis etwa 1400 und etwa 1800 bis etwa 2200.

Es stellt ein kritisches erfindungsgemäßes Merkmal dar, 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 etwa 1,8 bis etwa 2,2 beläuft.

Es ist bevorzugt, eine ausreichende Menge an Diamin anzuwenden um ein Verhältnis der primären Aminogruppen zu überschüssigen Isocyanatgruppen des Diisocyanates über die Summe der Hydroxylgruppen der Polyätherpolyole und Polyesterpolyole (umsetzungsfähien Waseerstoff enthaltende Produkte) in einem Bereich von etwa 0,6 bis etwa 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 Mol Diamin zu dem Umsetzungsprodukt des Gemisches bestehend entsprechend aus etwa 1,7 bis etwa 2,5 Molen, vorzugsweise etwa 1,8 bis etwa 2,0 Molen des Diisocyanates und etwa 1 Mol Polyätherpolyol oder Gemisch aus Polyätherpolyol und Polyesterpolyol zugesetzt wird.

Es ist ein weiteres angstrebtes erfindungsgemäßes Merkmal, daß die Polytetramethylenätherglykole, die Caporlactonpolyester, die Adipate, die Azelate und deren Gemische ein Säurezahl von wenier als etwa 1, vorzugsweise weniger als etwa 0,5 und insbesondere bevorzugt weniger als etwa 0,1 besitzen.

Das Polytetramethylenätherglykol besitzt die Struktur und Zusammensetzung, wie es typisch aus Tetrahydrofuran vermittels Alkylenoxid-Initiator mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Äthylenoxid, hergestellt wird.

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Die Caporlactonpolyester sind im wesentlichen lineare, hydroxylendständige Polymere, die vermittels Umsetzen eines Caporlactons mit 6 bis etwa 8 Kohlenstoffatomen im Ring, vorzugsweise 6 Kohlenstoffatomen, mit einem Glykol mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise 4 bis 6 Kohlenstoffatomen hergestellt worden sind. Zu verschiedenen geeigneten Caprolactonen gehören ε-Caprolacton, zeta-Caporlacton und eta-Caprolacton. Alkylsubstituierte Caprolactone können mit Alkylsubstituenten angewandt werden, die 1 bis 2 Kohlenstoffatome aufweisen und aus Methyl- und Äthylresten ausgewählt sind, wie Methyl-f-Caprolacton. Zweckmäßigerweise sollte der Caprolactonpolyester ein Molekulargewicht im Bereich von etwa ρ 800 bis etwa 2200, vorzugsweise etwa 1200 bisetwa 2100 mit entsprechenden Hydroxylzahlen von etwa 140 bis etwa 45 und etwa 95 bis etwa 55 aufweisen.

Die Adipate und Azelate besitzen vorzugsweise ein Molekulargewicht von etwa 800 bis etwa 2200 mit entsprechender Hydroxylzahl von etwa 140 bis etwa 50.

Verschiedene geeignete Glykole zum Herstellen der Polyesterpolyole sind geradkettige aliphatische Kohlenwasserstoffdiole, vorzugsweise hydroxylendständige Diole und Alkylenäther!glykole, vorzgsweise hydroxylendständig, zum Herstellen der Caprolactonpolyester, der Adipate und der Azelate. Beispiele für geradkettige aliphatische Kohlenwasserstoffdiole mit endständigen P Hydroxylgruppen sind 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,7-Heptandiol. Beispiele für Alkylenätherglykole ist Diäthylenglykol. Die Kohlenwasserstoffdiole sind allgemein zweckmäßig für die Adipate und Azelate, wobei 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol bevorzugt sind. Der Caprolactonpolyester des ε-Caprolactons und Diäthylenglykol sowie Polyester sind ausgewählt aus Tetramethylenadipat, 1,6-Hexandioladipat, Tetramethylenazelat und 1,6-Hexandiolazelat sind besonders zweckmäßig. Die Tetramethylenadipate und Azelate sindnatürlich aus 1,4-Butandiol und einer geeigneten Säure hergestellt.

Die Polyester werden in typischer Weise bei einer Temperatur von etwa 50bis etwa 300°C und vorzugsweise et.;a 120 und 200⁰C ausgebildet. Es kann ein Katalysator zum Erhöhen der Reaktionsgeschwindigkeit angewandt werden. Bezüglich einer eingehenderen Beschreibung der Herstellung verschiedener geeigneter Caprolacton-

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polyester wird auf die US-Patentschrift 2 933 478 verwiesen.

Die federnde Polyurethanmasse kann hergestellt werden durch erstens Umsetzen des Polyätherpoylols oder Polyätherpplyol und Polyesterpolyols mit dem Diisocyanat unter praktisch wasserfreien Bedingungen feei einer Temperatur von etwa 100 bis etwa 150°C etwa 30 bis etwa 60 Minuten lang. Die Umsetzung kann bei Normaldruck oder über oder unter Normaldruck ausgeführt werden. Es kann zu dem polymeren Diisocyanat-Polyol oder Polyol und Polyester-Umsetzungsgemisch zwecks Verringern der Reaktionszeit ein Katalysator zugestzt werden. Wenn ein derartiger Katalysator angewandt wird, wird derselbe gewöhnlich dem Reaktionsgemisch vor dem Zusatz des Diisocyanates oder zusamen mit demselben zugesetzt. Es können verschiedene Katalysatoren angewandt werden und Beispiele sind Amxnkatalysatoren, wie Triäthylamin, n-Methylmorpholin und n-Äthylmorpholin.

Sodann wird das Diamin-Härtungsmittel zugesetzt und mit dem Polymer der Umsetzung vermischt, gelegentlich auch als Vorpolymer bezeichnet, wobei praktisch wasserfreie Bedingungen vorliegen. Das sich ergebende Polyurethan-Umsetzungsgemisch wird sodann in eine geeignete Form gegossen und unter Ausbilden einer erfindungsgemäßen verformten, federnden Polyurethanmasse gehärtet. Das Umsetzungsgamisch kann bei Temperaturen von etwa 20 bis etwa 50°C gehärtet werden, obgleich ein schnelles Härten bei höheren Temperaturen, z.B. etwa 50 bis etwa 200°C erzielt wird. Gewöhnlich läßt man das Gemisch bei 135°C 16 bis etwa 24 Stunden härten.

Wenn die geformte, federnde Polyurethanmasse vermittels Eingießen des Umsetzungsgemisches in eine Form mit der gewünschten Konfiguration hergestellt wird und sodann das Polyurethan-Umsetzungsgemisch gehärtet wird, können für das Anwenden als kraftaufnehmende Platten für die stoßdämpfende Vorrichtung nach der Erfindung geeignete Metallplatten in die Form vor dem Härten des Polyurethan-Umsetzungsgemisches eingebracht werden. Wenn erwünsht, kann ein geeigneter Bindezement, wie ein Phenol- oder Polyester-Polyisocyanat-Klebstoff angewandt werden. Beispiele sind diejenigen Klebemittel, wie sie in der US-Patentschrift2 992 939 und der australischen Patentschrift 256 373 beschrieben isind. Durch Härten des

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Polyurethan-Umsetzungsgemisches in Gegenwart der Metallplatten wird eine Metallplatte an wenigstens einer der kraftaufnehmenden Oberflächen des Polyurethangegenstandes unter Ausbilden eines Schichtkörpers der in den Figuren 1 uns 2 gezeigten Struktur befestigt. Geeignete Metallplatten entsprechen allgemein der planaren Abmessungen der kraftaufnehmenden Oberflächen der stoßdämpfenden Einheiten und weisen eine Dicke von etwa 1,6 bis etwa 12,8 mm, vorzugsweise etwa 3,2 bis etwa 6,4 mm oder 2,5 bis etwa 5,0 mm auf. Es istzweckmäßig Stahlplatten für die kraftaufnehmenden Oberflächen, wie heißgewalzten Flußfetahl mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 10/15 bis etwa 10/30 der Klassifikation der Society of Automotive Engineers' (SAE) anzuwenden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Form der stoßd&apfenden Vorrichtung;

Fig. 2 einen senkrechten längsseitigen Querschnitt der stoßdämpfenden Einheit;

Fig. 3 einen senkrechten längsseitigen Querschnitt von stoßdämpfenden Einheiten der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Art, die in einem Stützzylinder angeordnet und querseitig zu der ausammendrückenden Kraft vorliegen, wobei die stoßdämpfenden Einheiten auf etwa 40% ihrer ursprünglichen Höhe zusammengedrückt sind.Unter

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weisen die stoßdämpfenden Einheiten oder Vorrichtungen nach den Fig. 1 und 2 das verbesserte, federnde, gehärtete Polyurethanteil (1) auf, das mit zwei gegenüberliegenden und praktisch parallelen kraftaufnehmenen Platten aus heißgewalztem Flußstahl (2,3) verbunden ist bzw. damit einen Schichtkörper bildet. Ein Teil der Seitenwand des federnden Polyurethanteils is konkav ausgebildet in Form einer V-förmigen Ausnehmung (4). Das Verhältnis des durch die Ausnehmung verdrängten Volumens zu den Volumen des Polyurethanteils plus desjenigen, das durch die Ausnehmung verdrängt ist χ 100 ist etwa gleich der erwarteten Zusammendrückprozentsatzes. Ein geeigneter Eisenbahnwaggonpuffer kann wie in der Fig. 3 gezeigt, ausgebildet werden

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unter Anwenden einer geeigneten Druckbelastung, wobei sich die federnden gehärteten Polyurethanteile deformieren und deren Seitenwände seitlich nach außen (5) gedrückt werden.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert. Teile und Prozentsätze verstehen sich auf der Gewichtsgrundlage, soweit nicht anderweitig vermerkt.

Beispiel 1

Die Versuche A-F werden durhhgeführt unter entsprechendem Beschicken der Umsetzungsgefäße A-F unter praktisch wasserfreien Bedingungen mit verschiedenen Mengen an Polyäther- und Polyesterpolyolen, die aus Polytetamethylenätherglykolen mit durchschnittlichen Molekulkargewichten von etwa 1000 und etwa 2000 bestehen, 1,6-Hexandioladipat und 1,6-Hexandiolazelat mit Molekulargewichte von etwa 1000, Tetramethylenazelat mit einem Molekulargewicht von etwa 2000 und Polyestern des ε-Caprolactons und Diäthyjpglykol mit Molekulargewichten von etwa 12500 und etwa 2000. Die Polyesterpolyole besitzen Säurezahlen von weniger als etwa 0,5. Die Polyolgemische werden ujjter verringertem Druck bei etwa 1(DO⁰C 1 Stunde gerührt (als Vorsichtsmaßnahme zwecks Entfernen jeglicher überschüssiger Feuchtigkeit). Dem Polyolgemisch werden sodann verschiedene Mengen an Diphenylenmethan-4,4'-diisocyanat (MDI) oder Gemische aus 2,4- und 2,6-Toluoldiisocyanat (TDI), die etwa 80 Gew.% 2,4-Toluoldiisocyanat enthalten, zugesetzt. Die Gemische A-E werden gerührt und man läßt sich dieselben etwa 15 Minuten bei etwa 100 bis etwa 120°C umsetzen, wobei sodann verringerter Druck beaufschlagt wird. Das Gemisch F wird in ähnlicher Weise umgesetzt, wobei jedoch der verringerte Druck sofort beaufschlagt wird. Der verringerte Druck dient dem Entfernen von Nebenprodukten, wie Wasser und gasförmigen Produkten, aus dem System. Dem Gemischen werden sodann Mengen an geschmolzenem Orthodichlorbenzidin (ODCB) und Methylenbis-o-chloranilin (MOCA) unter Ausbilden eines Polyurethan-Umsetzungsgemisches zugesetzt. In einigen Fällen wird ein Teil Polytetramethylenätherglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 1000 oder ε-Caprolactonpolyester mit einem Molekulargewicht von etwa 1250 zwecks Verringern der Viskosität des MOCA und Verlängern der Lebensdauer des gehärteten Umsetzungsgemisches zugesetzt.

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- 12 Tabelle I

A B

Polytetramethylenätherglybol (1000)

Hexandioladipat (1000) Hexandiolazelat (1000)

ε-Caprolactonpolyester (1250)

Polytetramethylenätherglykol (2000)

i'-Caprolactonpolyester (2000)

Tetramethylenazelat (2000)

80/20 Toluoldiisocyanfct MDI

MOCA

ODCB

ε-Caprolactonpolyester (1250)

Polytetramethylenätherglykol (1000)

56 75 75 56 31,6 67,2 22

22

52,6 —

22 15,8 —

32,8

25 25
34,4 30,4 30,4 34,4 29,9 --

46,5 19,8 8,7411,7 19,8 17,2 18,6

8,28 5,54 —

9,9 --

5,3

9,9 — 9,3

Die Umsetzungsgemische werden sodann sofort in Formen eingegossen oder geformt, in die zwei kreisrunde heißgewalzte Flußstahlplatten mit einer SAE-Kiassifikation von etwa 10/20 und Durchmessern von etwa 16,5 cm und Dicken von 3,3 mm eingesetzt worden sind. Die Platten sind mit einem Polyesfeer-Polyisocyanat-Klebstoff überzogen worden um deren Anhaften an dem gegossenen Polyurethan zu bewerkstelligen. Die Gemche werden in den Formen bei etwa 135°C etwa 24 Stunden lang unter Ausbilden von Polyurethan-Stahl-Schichtkörpern als stoßdämpfende Einheiten ähnliche denjenigen nach den Figuren 1-3 gehärtet, wobei die verformten geh federnden Polyurethanmassen Durchmesser von 16,5 cm und Dicken von 3,8 cm aufweisen. Die Seitenwände derselben liegen in Form von V-förmigen Ausnehmungen vor, deren Volumen gleich etwa 2/3 des Polyurethans ist.

Die stoßdämpfenden Einheiten lenkten (zusammendrücken) etwa

1,1 bis etwa 1,4 cm bei etwa 25°C bei Beaufschlagen von 126 kg/cm einheitlich auf die Oberflächen der kraftaufnehmenden Stahl-

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platten ab. Der Tefet wird durchgeführt, indem zwei derartige Einheiten in Serie einer Prüfung unterzogen werden und deren gesamte Ablenkung beläuft sich auf etwa 2,24 bis etwa 2,8 cm.

Stoßdämpfer, die die erfindungsgemäß hergestellten Polyurethanteile aufweisen, jedoch ein zu geringes Molverhältnis von Diisocyanat zu polymerem Polyester aufweisen, lenken typischerweise mehr als etwa 1,52 cm ab, wenn diselben dem Test unterworfen werden. Wenn derartige stoßdämpfende Einheiten als Eisenbahnpuffer angewandt werden, absorbieren dieselben eine unzureichende Menge an Energie und sind somit praktisch voll zusammengedrückt, bevor eine ausreichende Druckkraft von dem Puffer während der Anwendung absorbiert worden ist. Derartige Stoßdämpfer besitzen ein Polyurethanteil, das ein zu hohes Verhältnis von Diisocyanat zu polymeren Polyester aufweist und somit weniger als etwa 0,76 cm ablenkt, wenn dasselbe dem Test unterworfen wird. Wenn dieselben als Eisenbahnwaggonpuffer angewandt werden, absorbieren sie eine unzureichende Menge an Energie, bevor die von dem Ankuppeln des Eisenbahnwaggons resultierende Energie oder Kraft durch den Puffer übertagen wird und versagen ebenfalls während der Anwendung.

Es werden Anteile der Polyurethan-ümsetzungsgemische gehärtet und verformt unter Ausbilden von Scheiben mit Durchmessern von etwa 3,3 cm und Dicken von etwa 1,27 cm. Bei etwa -40°C ist eine Druckbeaufschlagen auf die flachen Oberflächen von etwa

2
406 - 511 kg/cm erforderlich, um die einzelnen Scheiben um etwa 40% ihrer ursprünglichen Dicke zusammenzudrücken. Bei 24°C erfordert ein derartiges Zusammendrücken etwa 140 bis etwa

2 2

175 kg/cm , wobei ein maximaler Wert von etwa 190 kg/cm zweckmäßig ist.

Somit weisen die stoßdämpfenden Einheiten zweckmäßige Belastungsablenkungen oder Zusammendrücken für die Anwendung als Eisenbahnpuffer und ebenfalls Brückenpolster bei einem breiten Temperaturbereich, wie etwa -40°C bis etwa 25°C und vorzugsweise bis zu etwa 50⁰C auf.

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Die Stoßdämpfereinheiten werden zweckmäßigerweise gekennzeichnet vermittels eines -35°C Hammerfalltests und eines AAR Dauerhaftigkeitstests.

Der Hammerfälltest wird so ausgeführt, daß zunächst senkrecht in den Zylinder eines Eisenbahnpuffers 10 Stoßdämpfereinheiten oder Polster ähnlichen denjenigen nach den Fig. 1 bis 3 hintereinander angeordnet einer Stoßbelastung ausgsetzt werden, wobei deren angeklebte, aus Metall bestehnden und die Kräfte aufnehmenden Platten einander gegenüberliegend unter Ausbilden des Eisenbahnpuffers vorgesehen sind. Man läßt einen 12300 kg Hammer auf das Ende des senk-

^ recht angeordneten Puffers von verschiedenen Höhen aus fallen.

Der Aufschlagstöß wird gemessen und in typischer Weise als die Fallhöhe des Hammers ausgedrückt in chm festgestellt und das Leistungsvermögen des Puffers wird so bestimmt. Das Leistungsvermögen des Puffers wird gemessen an der Stelle, wo der Puffer "versagt", d.h. der Puffer beginnt die Schlageinwirkung direkt von dem Hammerfall zu übertragen urjd derselbe keine Absorption oder Dämpfung der Schlagkraft bedingt. So kann der Puffer typischerweise "versagen" bei dem Fallenlassen eines 12300 kg Hammers vo:a einer Höhe von etwa 46 cm unter Beaufschlagen einer 40.000 χ 0,3 m . 0,454 kg Schlagkraft. Der Puffer wird sodann auf -35°C abgekühlt und der Hammer dreimal fallengelassen, wobei der Hammer ein Gewicht von 12300 kg besitzt und die Temperatur sich auf 35°C beläuft. P Das Leistungsvermögen wird gemessen und der Puffer auseinandergenommen, sowie die einzelnen Polsterüntersucht. Die Kriterien für ein Versagen des Hammerfalltests bestehen im einer physikalischen Verschlechterung der Polster, wie einer Rißbildung, insbesondere bei -35°C oder durch Versagen bei einer Schlagbelastung von weniger als 40,000 χ 0,3 m . 0,454 kg bei etwa 25°C.

Der AAR Dauerhaftigkeitstest (American Association of Railroads) kann bezeichnet werden als AAR Spec. M-901-E Dauerhaftigkeitstest. Der Test ähnelt allgemein dem -35°C Hammerfälltest, derselbe beginnt jedoch bei Raumtemperatur oder etwa 25°C. Man läßt einen 12.300 kg Hammer von unterschiedlichen senkrechten Höhen aus, beginnend bei etwa 2,5 cm bis zu etwa 75 cm innerhalb einer gewissen Zeitspanne fallen bis insgesamt 35 Millionen χ 0,3 m . 0,454 kg Energie auf den Puffer beaufschlagt worden sind, der in typischerweise 10 Stoßdämpfereinheiten oder Polster aufweist.

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Das Leistungsvermögen des Puffers wird sowohl zu Beginn als auch zu Ende des Tefets als auch periodisch während des Tests gemessen. Die Leistungsfähigkeiten des Puffers vor, während und nach dem Test werden sodann verglichen, um jegliche Veränderungen in der Leistungsfähigkeit festzustellen, die der Puffer möglicherweise erfahren hat. Der Puffer wird sodann auseinandergenommen und auf die Verschlechterungen der Polster hin untersucht. Ein merklicher Verlust der Leistungsfähigkeit oder physikalischer Verschlechterung der Polster, wie übermäßige Rißbildung, stellen Kriterien für ein Versagen während des Dauerhaftigkeitstests dar. Es ist bevorzugt, daß der Puffer, soweit derselbe aus 10 Polstern besteht, eine Leistungsfähigkeit von wenigstens 40.000 χ 0,3 m χ 0,454 kg vor einem Versagen besitzt, oder derselbe eine Leistungsfähigkeit von etwa 4.000 χ 0,3 m χ 0,454 kg pro Polster bei 25°C besitzt. Bei diesem Test werden die 12.300 kg Hammerschläge allmählich innerhalb einer bestimmten Zeitspanne beaufschlagt, um so einen übermäßigen Wärmeaufbau zu verhindern. Dies wird deswegen durchgeführt, weil der Puffer nach jedem Hammerschlag eine erhebliche Erwärmung erfährt.

Die erfindungsgemäßen Stoßdämpfereinheiten, wie sie insbesondere in diesen Ausführungsbeispielen erläutert sind, besitzen eine einzigartige Nutzanwendung als stoßdämpfende Einheiten für Eisenbahnpuffer. In der Praxis wird der Stoßdämpfer für einen Puffer in typischer Weise zusammengesetzt vermittels Anwenden von 8 bis 24 vorzugsweise 10 der erfindungsgemäßen Stoßdämpfereinheiten, und vorzugsweise handelt es sich um die vorgesehene in bestimmter Weise geformte Polyurethanscheibe mit einem Durchmesser von 16,5 cm und eine Dicke von 3,8 cm, die V-förmige Ausnehmungen an den Seiten aufweist, und nach dem Zusammensetzen werden die Einheiten in der Vorrichtung für die praktische Anwendung bei Eisenbahnwaggons unter eine Kraft von etwa 9.100 kg gesetzt.

Bei der praktischen Durchführung des Erfindungsgegenstandes ist es in typischer Weise zweckmäßig, daß das Polyurethan eine wirksame Menge eines Antioxidanz enthält. So kann es sich in typischer Weise als zweckmäßig erweisen, daß das Polyurethan etwa 0,5 bis etwa 3 Gewichtsprozent und stärker bevorzugt etwa 1 bis etwa 2 Gew.% an Antioxidanz, wie eines Amins oder sterisch gehinderten Phenols,

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enthält.

In üblicher Weise ist ein Amin als Antioxidanz zufriedenstellend. Üblicherweise wird das Antioxidanz mit einein Diol-Diisocyanatgemisch oder Produkt vermischt, oder stärker bevorzugt, erfolgt ein einfaches Vermischen mit dem Polyol. Der Zusatz des Antioxidanz dient im wesentlichen dem Zweck die wünschenswerten Eigenschaften des Stoßdämpers über eine lange Zeitspanne hin aufrechtzuerhalten. Nach dem hier angegebenen Ausführungsbeispiel 1 werden z.B. angenähert 1,5 Gew.% eines Amin-Antioxidanzes, beozgen auf das Gewicht des Polyurethans mit dem Polyol oder Polyolgemisch vor Zusatz des Diisocyanates vermischt.

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Claims

DIPL. ING. WALTER MEISSNER Jty DIPL. ING. HERBERT TISCHER DIPL. ING. PETER E. MEISSNER München DIPL. ING. H.-JOACHIM PRESTING BERLIN The Goodyear Tire and Rubber 1 BERLIN 33 (GRUNEWALD), den' & /:('* Company -——-————^^~ * ■* HERBERTSTRASSE 22 6982 GE Patentansprüche

1. Federnde, stoßdämpfende Polyurethanmasse, dadurch gekennzeichnet, daßdieselbe vermittels des folgenden Verfahrens hergestellt worden ist; Umsetzen von wenigstens einem Diamin ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Orthofflichlorbenzidin und 4,4'-Methylenbis-o-chloranilin mit einem Umsetzungsprodukt aus (A) wenigstens einem Diisocyanat ausgewählt aus Diphenylenmethan-4,4'-diisocyanat und einem Gemisch aus 2,4- und 2,6-Toluoldiisocyanaten mit etwa 60 bis etwa 100 Gew.% 2,4-Toluoldiisocyanat und (B) einem Gemisch bestehend sowohl aus Polyätherpolyolen als auch Polyesterpolyolen mit einem gesamten durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 900 bis etwa 1500, wobei das Molekulargewicht äquivalent dem ERgebnis des Vermischens (1) von etwa 60 bis etwa 85 Gew.% eines (a) wenigstens eines Polytetramethylenätherglykols mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 800 bis etwa 1200 oder (b) einem Gemisch aus etwa 30 bis etwa 80 Gew.% wenigstens eines der Polytetramethylenätherglykole und entsprechend etwa 70 bis etwa 20 Gew.% wenigstens eines Polyesterpolyols mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 800 bis etwa 1500 und dementsprechend (2) etwa 40 bis etwa 15 Gew.% Polyolen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1800 bis etwa 2200 ist, die au.-! (<i) wenigstens einem Poly tet raruej thylenätherglykol oder (b) wenigstens einem Polyeserpolyol ausgewählt sind, wobei die PoIyestorpolyole aus (Ib) und 2(b) einzaln aus wenigstens einem (x) Caprolactonpoiyester ausgewählt sind, der aus Caprolactonen mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen und Glykolen mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen hergestellt worden ist, (y) Adipaten der Adipinsäure und Glykolen mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen, (z) Azelaten der Azelainsäure und Glykolen mit 4 bis7 Kohlenstoffatomen, wobei sich das

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Verhältnis von Isocyanatgruppen des Diisocyanates zu der Summe der Hydroxylgruppen der Polyole auf etwa 1,7 bis etwa 2,5 beläuft, sowie sich das Verhältnis der primären Amingruppen des Diamins zu überschüssigen Isocyanatgruppen über die Summe der Hydroxylgruppen der Polyols auf etwa 0,6 bis etwa 1 beläuft, sowie die Säurezahl der Polyole weniger als etna I beträgt.

2. Polyurethanmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ablenkung von etwa 0,75 bis etwa 1,5 cm bei etwa 25°C bei Beaufschlagen einer Belastung von etwa 126 kg/cm in einheitlicher Weise auf die Stirnflächen der federnden Massen erfolgt, wenn dieselben allgemein scheibenförmige, zylinderförmige Elemente sind, die kreisförmige, parallele Stirnflächen mit Durchmesser von etwa 1,65 cm, einer Höhe von etwa 3,8 cm und eine Seitenwand besitzen, die die Stirnflächen praktisch in Form einer V-förmigen Ausnehmung verbindet, die praktisch gleiche Längsseitigen aufweist, die Ausnehmung sich zwischen den Stirnflächen erstreckt, das Volumen des massiven Teils der Elemente sich auf etwa 150% des Volumens der Ausnehmung beläuft.

3. Polyurethanmasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus Toluoldiisocyanaten etwa 70 bis etwa 90 Gew.% 2,4-Toluoldiisocyanat enthält, und die Polyesterpolyole ausgewählt sind aus wenigstens einem (x) Caprolactonpolyester hergestellt aus ε-Caprolacbon und Glykolen ausgewählt aus Diäthylenglykol und geradkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffdiolen mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, (y) Adipaten der Adipinsäure und geradkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffdiolen mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen und (z) Azelaten der Azelainsäure und geradkettigen aliphatscüien Kohlenwasserstoffdiolen mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen.

4. Polyurethanmasse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein -40°C Kaltemperatur-Zusammendrücktest durchgeführt wird, wobei die Masse bei -40°C nach dem Verformen und Härten in eine massive kreisrunde Scheibe mit geraden Seitenwänden mit einem Durchmesser von 3,8 cm und einer Dicke von etwa 1,75 cm einen

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maximalen Druck von 525 kg/cm beaufschlagt auf deren flache Oberflächen erfordert, um die Scheibe 40% zuammenzudrücken.

5. Polyurethanmasse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesterpolyole ausgewählt sind aus wengigstens einem (a)

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Caprolactonpolyester hergestellt aus ε-^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, wobei sich das Verhältnis der Isocjanatgruppen des Diisocyanates zu der Summe der Hydroxylgruppen der Polyole auf etwa 1,8 bis etwa 2,2, sich das Verhältnis der primären Amingruppen zu überschüssigen Isocyanatgruppen über die Summe der Hydroxylgruppen der Polyole auf etwa 0,7 bis etwa 0,95 beläuft,
α

6. Polyurethanmasse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyätherpolyol-Polyesterpolyol-Gemisch ausgewählt ist aus (a) Polytetramethylenätherglykolen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 900 bis etwa 1100 oder einem Gemisch mit einem Molekuargewicht von etwa 900 bis etwa 1100 und etwa 1900 bis etwa 2100 und (b) wenigstens einem der Polyesterpolyole ausgewählt aus Hexandioladipat und Azelat mit Molekulargewichten von etwa bis etwa 1200, Tetramethylenazelat mit einem Molekulargewicht von etwa 1800 bis etwa 22OO und Polyestern dec ε-Caprolactons und Diäthylenglykol mit Molekulargewichten von etwa llOObis etwa 1400 und etwa 1800 bis etwa 2200.

7. Verfahren zum Herstellen der Polyurethanmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Diamin ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Orthodichlorbenzidin und 4,4J-Methylenbis-o-chloranilin mit de Umsetzungsprodukt aus (A) wenigstens einem Diisocyanat ausgewählt aus Diphenylenmethan-4,4'-diisocyanat und einem Gemisch aus 2,4- und 2,6-Toluoldiisocyanaten mit etwa 60 bis etwa 100 Gew.% 2,4-Toluoldiisocyanat und (B) einem Gemisch bestehend aus sowohl Polyätherpolyolen als auch PolyesterpoIyölen mit einem gesamten durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 900 bis etwa 1500 umgesetzt wird, das Molekulargewicht äquivalent dem Ergebnis des Vermischens (1) etwa 60 bis etwa 85 Gew.% (a) wenigstens eines Ilethylengtherglykols mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 800 bis etwa 1200 oder (b) einem Gemisch bestehend aus etwa 30 bis etwa 80 Gew.% wenigstens eines der Polyfeetramethylenätherglykole und entsprechend etwa 70 bis etwa 20 Gew.% wenigstens eines Polyesterpolyols mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 800 bis etwa 1500, und

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entsprechend (2) etwa 40 bis etwa 15 Gew.% Polyolen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1800 bis etwa 2200 ausgewählt aus (a) wenigstens einem Polytetramethylenätherglykol oder (b) wenigstens einem Polyesterpolyol ist, wobei die Polyeserpolyole von 1(b) und 2(b) einzeln ausgewählt sind aus (x) wenigstens einem Caprolactonpolyester hergestellt aus Caprolactonen mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen und Glykolen mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen, (y) Adipaten der Adipinsäure und Glykolen mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen und (z) Azelaten der Azelainsäure und Glykolen mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen.

8. Stoßdämpfereinheit für die Anwendung als Eisenbahnpuffer geeignet, der aus einem stoßdämpfenden Element besteht, das gekennzeichnet

| ist durch eine geformten, massive, federnde Polyurethanmasse nach Anspruch 1 mit zwei gegenüberliegenden und praktisch parallelen kraftaufnehmenden Oberflächen, die durch wenigstens eine Seitenwnd verbunden sind und € starre, kraftaufnehmende Platten an deren kraftaufnehmenden Oberflächen verklebt aufweisen.

9. StoßdMmpfereinheit nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Ablenkung von etwa 0,75 bis 1,5 mm bei etwa 25°C bei Beaufschlagen von etwa 126 kg/cm einheitlich auf die Stirnflächen der federnden Masse, wenn diese Masse allgemein ein schreibenförmiges, zylinderförmiges Element mit kreisförmigen parallelen Stirnflächen darstellt, die einen Durchmesser von etwa 16,5 cm und eine Höhe von etwa 3,8 cm aufweisen, eine die Stirnflächen verbindende Seitenwand

^ praktisch in Form einer V-förmigen Ausnehmung mit praktisch gleichen langen Seiten vorliegt, die Ausnehmung sich zwischen den Stirnflächen erstreckt, das Volumen des festen Teils des Elementes etwa 150% des Volumens der Ausnehmung entspricht, die starren kraftaufnehmenden Platten Stahlplatten sind.

10. Stoßdämpfereinheit, die die Polyurethanmasse und Form nach Anspruch 9 aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus ToluoldiisoKyanaten etwa 70 bis etwa 90 Gew.% 2,4-Toluoldiisocyanat enthält, und die Polyesterpolyole der Polyurethanmasse ausgewählt sind aus wenigstens (a) einem Caprolactonpolyeser hergestellt aus ε-Caprolacton und Glykolen ausgewählt aus Diäthylenglykol und geradkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffdiolen mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, (b) Adipaten der Adipinsäure und geradkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffdiolen mit 4 bis6 Kohlenstoffatomen

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

11. Stoßdämpfereinheit nach Anspruch 10, wobei die Polyurethanmasse gekennzeichnet ist durch einen -40°C Kalttemperatur-Zusammendrücktest, wobei die Masse bei -40°C nach dem Verformen und Härten in eine kreisförmige starre Scheibe mit geraden Seitenwänden mit einem Durchmesser von 3,85 cm und einer Dicke von etwa

2 1,75 cm einen maximalen Druck von 525 kg/cm beaufschlagt auf deren flache Oberflächen erfordert, um die Scheibe 40% zusammenzudrücken.

12. Stoßdämpfereinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesterpolyole der geformten Polyurethanmasse ausgewählt sind aus (a) wenigstens Caprolactonpolyestern hergestellt aus ε-Caprolacton und Diäthylenglykol, (b) Adipaten der Aidpinsäure und Glykolen ausgewählt aus 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiä>l und (c) Azelaten der Azelainsäure und Glykolen ausgewählt aus 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol, wobei sich das Verhältnis der Isocyanatgruppen des Diisocyanates zu der Summe der Hydroxylgruppen der Polyole auf etwa 1,8 bis etwa 2,2, sich das Verhältnis der pribmänen Amingruppen zu überschüssigen Isocyanatgruppen über die Summe der Hydroxylgruppen der Polyole auf etwa 0,7 bis etwa 0,95 beläuft.

13. Stoßdämpfereinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyesterpolyol-Polyätherpolyol-Gemisch ausgewählt ist aus (a) Polytetramethylenätherglykälen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 900 bis etwa 1100 oder einem Gemisch mit Molekulargewichten von etwa 900 bis etwa 1100 und etwa 1900 bis etwa 2100 und (b) wenigstens einem der Polyesterpolyole ausgewählt aus Hexandioladipat und Azelat mit Molekualgewichten von etwa 800 bis etwa 1200, Tetramethylenazelat mit einem Molekulargewicht von etwa 1800 bis etwa 2200 und Polyestern des ε-Caprolactons und Diäthylenglykol mit Molekulargewichten von etwa 1100 bis etwa 1400 und etwa 1800 bis etwa 2200.

14. Stoßdänipfereinheit nach Anspruch 12 mit der oben beschriebenen Form, wobei die kraftaufnehmenden Platten aus heißgewalztem Flußstahl bestehen mit einer Dicke von etwa 2,5 bis 5,0 mm, gekennzeichnet durch unwesentliche Zerstörung, wenn dieselbe

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einem Test bei 25°C untewworfen wird, bei dem ein Stoßdämpfer ausgebildet wird durch hintreinander anordnen in einem Zylinder von 10 Stoßdämpfereinheiten sowie hierauf eine Stoßbelastung beaufschlagt wird, wobei deren kraftaufnehmende Platten gegenüberliegend zueinander angeordnet sind, unter Beaufschlagen aufeinanderfolgender Stöße vermittels Fallenlassen eines 12300 kg Hammers aus unterschiedlichen Höhen von etwa 2,54 cm bis etwa 75 cm bis 35 Millionen χ 0,3 m . 0,454 kg Energie auf die Anordnung beaufschlagt worden sind, wobei die Stöße stufenweise zwecks Verhindern eines übermäßigen Wärmeaufbaues beaufschlagt werden.

15. Stoßdämpfereinheit für Eisenbahnwaggonpuffer, dadurch gekennzeichnet, daß dieselben eine Reihe von etwa 8 bis etwa 14 der Stoßdämpfereinheiten nach Anspruch 9 der beschriebenen Form aufweisen, die hintereinander in einem Zylinder angeordnet einer Stoßbelastung ausgesetzt werden,wobei deren starre kraftaufnehmende Platten einenader gegenüberliegend vorgesehen sind.

16. Stoßdämpfereinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß 10 der Stoßdämpfereinheiten vorgesehen sind, wobei die kraftaufnehmenden Platten der Einheiten aus heißgewalztem Flußstahl bestehen mit einer Dicke von etwa 2,5 bis etwa 5,0 mm, die Polyesterpolyol der verformten Polyurethanmasse ausgewählt sind aus wengistens (a) Caprolactonpolyestern hergestellt aus ε-Caprolacton 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 Diisocyanates zu der Summe der Hydroxylgruppen der Polyole auf etwa 1,8 bis etwa 2,2, das Verhältnis der primären Amingruppen zu überschüssigen Isocyanatgruppen über die Summe der Hydroxylgruppen auf etwa 0,7 bis etwa 0,95 beläuft.

17. Federndes stofldämpfendes Brückentragpolster, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe eine verformte Polyurethanmasse nach Anspruch 1 aufweist, das tragend und stoßdämpfend zwischen einem Brückenlast-Tragteil und einem BrückenfundamenttexI angeordnet ist.

18. Stoßdämpfeeinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ablenkung von etwa 1,0 cm bis etwa 1,25 cm bei etwa 25 C bei Beaufschlagen von etwa 126 kg/cm einheitlich auf die Stirnflächen der federnden Polyurethanmasse erfolgt, wobei das Polyester-

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te

polyol ein Capolactonpolyester mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 18OO bis etwa 2100 hergestellt aus ε-Caprolacton und Diäthylenglykol ist.

19. Verfahren zum Herstellen der Stoßdämpfereinheit nach Anspruch 8, wobei ein Polyurethan-Umsetzungsgemisch in eine Form mit der angestrebten Konfiguration eingebracht wird, sowie kraftaufnehmende Metallplatten darin eingesetzt sind, sowie anschließend das Umsetzungsgemisch gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyurethan-Umsetzungsgemisch vermittels Vermischen wenigstens eines Diamins ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Orthodichlorbenzidin und 4,4J~Methylenbis-o-chloranilin mit dem Umsetzungsprodukt aus (A) wenigstens einem Diisocyanat ausgewählkt aus Diphenylenmethan-4,4'-diisocyanat und einem Gemisch aus 2,4- und 2,6-Toluoldiisocyanaten mit etwa 60 bis etwa 1OO Gew.% 2,4-Toluoldiisocyanat, mit (B) einem Gemisch bestehend aus sowohl Polyätherpolyolen als auch Polyesterpolyolen mit einem gesamten durchschnittlichen Molekulargewicht in einem Bereich von 900 bis etwa 1500 hergestellt wird, wobei das Molekulargewicht äquivalent dem Ergebnis des Vermischens (1) etwa 6O bis etwa 80 Gew.% (a) wenigstens eines Polytetramethylenätherglykols mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 8OO bis etwa 1200 oder (b) einem Gemisch bestehend aus 30 bis etwa 80 Gew.% wenigstens eines der Polytetramethylenätherglykole und entsprechend etwa 70 bis etwa 20 Gew.% wenigstens eines Polyesterpolyols mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 8OO bis etwa 1500 bzw. (2) etwa 40 bis etwa 15 Gew.% Polyolen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 18OO bis etwa 22OO ausgewählt aus (a) wenigstens einem Polytetramethylenätherglykol oder (b) wenigstens einem Polyesterpoyol ist, wobei die Polyesterpolyole von 1(b) und 2(b) einzeln ausgewählt sind aus wenigstens einem (x) Caprolactonpolyester hergestellt aus Caprolactonen mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen und Glykoljkn mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen, (y) Adipaten der Adipinsäure ufld GIykolen mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen und (z) Azelatgn ilerfAzelainsäure und Glykolen mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen.

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