DE4332096A1 - Puffer für Eisenbahnwagen, Verfahren zum Beschichten von mit hoher Belastung auf Schub beanspruchten Oberflächen von Gegenständen, sowie Verwendung des thermischen Spritzens - Google Patents
Puffer für Eisenbahnwagen, Verfahren zum Beschichten von mit hoher Belastung auf Schub beanspruchten Oberflächen von Gegenständen, sowie Verwendung des thermischen SpritzensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Puffer für Eisenbahnwagen mit einem
am Wagen angeordneten Hülsenteil sowie einem axial hierzu federnd
auslenkbaren Stößelteil, das an seinem vom Hülsenteil abgewandten
Ende mit einem Pufferteller versehen ist, wobei im Betrieb des
Puffers Oberflächen des Puffers mechanischen Belastungen,
insbesondere Schubbelastungen, ausgesetzt sind.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Beschichten
von mit hoher Belastung auf Schub beanspruchten Oberflächen
von Gegenständen, insbesondere von Puffern für Eisenbahnwagen.
Die Erfindung betrifft schließlich noch eine Verwendung des
thermischen Spritzens.
Es ist bekannt, Eisenbahnwagen und sonstige Schienenfahrzeuge
mit sogenannten Zug- und Stoßeinrichtungen zu versehen, um die
genannten Fahrzeuge federnd miteinander zu verbinden. Dabei
sollen die auftretenden Betriebsbeanspruchungen so aufgenommen
werden, daß möglichst geringe Kräfte und Stöße auf Fahrzeuge
und Fahrgäste oder Beförderungsgut übertragen werden.
Zur elastischen Aufnahme von Stößen zwischen den einzelnen
Fahrzeugen sind sogenannte Stoßeinrichtungen vorgesehen, die
üblicherweise als Puffer bezeichnet werden. Diese Puffer sind
zumeist als sogenannte Hülsenpuffer ausgebildet. Hierunter
versteht man eine Bauform mit einem am Fahrzeug starr ange
ordneten Hülsenteil sowie einem Stößelteil, das an seinem vom
Fahrzeug abgewandten Ende einen Pufferteller trägt. Das Hülsen
teil und das Stößelteil laufen nach Art von Kolben und Zylinder
ineinander, wobei sowohl Bauformen bekannt sind, bei denen das
Hülsenteil das äußere Element und das Stößelteil das innere
Element bildet, als auch umgekehrt gestaltete Anordnungen.
Zwischen Hülsenteil und Stößelteil ist ein federndes Element
angeordnet, das bei axialer Auslenkung des Stößelteils relativ
zum Hülsenteil beansprucht wird.
Das federnde Element soll einen hohen Arbeitsverzehr bei
Beanspruchung ermöglichen, damit die ausgeübten Stöße möglichst
gut abgefangen werden.
Als federndes Element sind Ringfedern, Gummifedern oder auch
hydraulische Anordnungen bekannt.
Bei Eisenbahnwagen treten während des Stoßbetriebes von Puffern
Kräfte in der Größenordnung von 35 kN auf, wobei der Hub
beispielsweise 75 mm beträgt und die Arbeit zum vollständigen
Zusammendrücken der Feder in der Größenordnung von 1,3 kNm liegt.
Es sind aber auch Hochleistungspuffer mit einer Endkraft von
60 kN, 105 mm Hub sowie 2,9 kNm bekannt. Der Arbeitsverzehr
bei diesen Bauformen liegt in der Größenordnung von 65%.
Nun sind Eisenbahnpuffer bzw. deren Oberflächen keineswegs nur
Stoß- bzw. Druckbelastungen ausgesetzt, wie man nach den
vorstehenden Darlegungen vermuten könnte.
Vielmehr treten an verschiedenen Oberflächen der Puffer auch
Schubbelastungen erheblicher Intensität auf.
Die Schubbelastungen treten zum einen an den aufeinander
gleitenden zylindrischen Oberflächen von Hülsenteil und Stößel
teil auf, wenn diese axial zueinander unter Kompression bzw.
Expansion des federnden Elementes verschoben werden.
Schubbelastungen treten aber auch an den Puffertellern auf.
Es ist nämlich bekannt, daß beim Befahren von Gleisbögen,
insbesondere mit engem Kurvenradius und insbesondere bei sehr
langen Wagen, nur noch die kurveninneren Puffer Berührung
zueinander haben bzw. bekommen. Es ist daher bekannt, die
Pufferteller an ihrer vorderen Oberfläche ballig auszubilden
bzw. an Eisenbahnwagen jeweils einen der Puffer ballig und einen
der Puffer eben auszubilden, so daß aufeinanderstoßende Puffer
jeweils eine Paarung ballig/ballig oder ballig/eben aufweisen.
Beim Befahren von engen Gleisbögen bzw. bei sehr langen Wagen
treten zusätzlich zu den axialen Belastungen auf die Pufferteller
auch Schubbelastungen auf, weil die aneinanderstoßenden Puffer
teller auch aufeinander abrollen bzw. abgleiten.
Es ist bekannt, daß dieser sogenannte "Stick-Slip-Effekt" zu
unerwünschten Querbeschleunigungen der Fahrzeuge führt. Diese
Querbeschleunigungen machen sich als deutliche Komfortverschlech
terung für Fahrgäste bemerkbar.
Bei bekannten Eisenbahnpuffern hat man sich auf verschiedene
konstruktive Weisen bemüht, diesem Problem zu begegnen.
So sind Eisenbahnpuffer bekannt, die mit Ringfedern oder
Tellerfedern arbeiten, bei denen einige Ringe oder Teller
geschlitzt ausgebildet sind, so daß ein sogenannter "weicher
Anhub" beim Befahren von engen Gleisbögen entsteht, das heißt,
daß die Federkennlinie im Anfangsbereich wesentlich flacher
verläuft, um ein weiches Ineingriffkommen der Puffer zu ermög
lichen.
Eine aufwendigere Lösung zur Abhilfe bei derartigen Problemen
ist mit sogenannten Ausgleichsgestängen möglich. Dabei werden
die Puffer auf beiden Wagenseiten mit dem genannten Gestänge
verbunden, das beim Befahren enger Kurven aktiviert wird, um
die kurvenäußeren Puffer auszufahren und damit die Puffer auf
beiden Seiten in Kontakt zu halten, auch wenn die kurveninneren
Puffer einen wesentlich geringeren Abstand voneinander haben
als die kurvenäußeren.
All diese Lösungen sind jedoch mechanisch sehr aufwendig und
im Betrieb nicht befriedigend.
Es ist daher bekannt, sowohl die zylindrischen Oberflächen wie
auch die vorderen Oberflächen der Pufferteller mit einem
Schmiermittel zu versehen, damit die erwähnten Schubbeanspru
chungen nicht zu den erwähnten unerwünschten Querbeschleunigungen
führen.
Der Einsatz von Schmiermitteln ist jedoch mit Kosten für Material
und Arbeit verbunden. Insbesondere in jüngerer Zeit hat man
aber auch erkannt, daß derartige Schmiermittel zu einer erheb
lichen Umweltbelastung führen, da diese Schmiermittel im Betrieb
der Eisenbahnwagen nach und nach an die Umwelt abgegeben werden
und daher den Bereich von Eisenbahngeleisen oder sonstigen
Gleiskörpern langfristig stark verschmutzen.
Darüber hinaus schafft die Verwendung von Schmiermitteln immer
nur zeitweise Abhilfe, weil derartige Schmiermittel bei den
auftretenden sehr hohen Belastungen schnell verbraucht sind
und sich dann doch wieder trockene Reibung an den schub
beanspruchten Oberflächen einstellt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Eisenbahn
puffer, ein Verfahren sowie eine Verwendung der eingangs
genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die vorstehenden
Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll erreicht werden,
daß trockene Reibung zwischen den auf Schub beanspruchten
Oberflächen vermieden wird, so daß im Einsatzfall bei Puffern
für Eisenbahnwagen die beschriebenen unerwünschten Quer
beschleunigungen nicht auftreten. Schließlich soll das Erforder
nis der Verwendung von Schmiermitteln entfallen, um die dafür
entstehenden Kosten zu vermeiden und die Umwelt von Belastungen
zu befreien.
Bei einem Puffer der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens eine der Ober
flächen mit einer thermisch gespritzten selbstschmierenden
Beschichtung versehen ist.
Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird die der
Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, daß minde
stens eine der Oberflächen mit einer thermisch gespritzten
selbstschmierenden Beschichtung versehen wird.
Schließlich wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe
durch Verwendung des thermischen Spritzens zum Beschichten von
auf Schub beanspruchten Oberflächen von Puffern für Eisenbahn
wagen gelöst.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise
vollkommen gelöst.
Erfindungsgemäß macht man sich nämlich die Tatsache zunutze,
daß thermisch gespritzte selbstschmierende Beschichtungen im
Prinzip geeignet sind, langfristigen, hohen mechanischen
Belastungen standzuhalten, ohne daß bei Paarungen von Ober
flächen, die ein- oder beidseitig in der genannten Weise
beschichtet sind, Schmiermittel erforderlich sind.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die
Oberfläche die vordere Oberfläche des Puffertellers.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß unerwünschte Quer
beschleunigungen infolge trockener Reibung an der Oberfläche
des Puffertellers vermieden werden, insbesondere bei einer Fahrt
durch enge Kurven oder bei sehr langen Wagen.
Weiterhin ist bevorzugt, wenn die selbstschmierende Beschichtung
auf der vorderen Oberfläche des Puffertellers in Gestalt eines
horizontalen, streifenförmigen Bereiches aufgebracht ist bzw.
wird.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß nur derjenige Bereich des
üblicherweise kreisförmigen Puffertellers beschichtet ist, der
tatsächlich den genannten Belastungen ausgesetzt ist.
Weiterhin ist bevorzugt, wenn die Oberfläche mindestens eine
zylindrische Oberfläche von im Betrieb des Puffers ineinander
laufenden, rohrförmigen Abschnitten von Hülsenteil und Stößelteil
ist.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß ebenfalls unerwünschte
Querbeschleunigungen vermieden werden, wenn nur der Puffer auf
einer Seite des Wagens trockenläuft. Außerdem werden besonders
in diesem Falle aufwendige Schmierarbeiten und damit Umwelt
belastungen vermieden.
Bei einer Weiterbildung dieses Ausführungsbeispiels ist die
Oberfläche eine außenzylindrische Oberfläche.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Beschichtung in besonders
einfacher Weise vorgenommen werden kann.
Bei einer weiteren Gruppe von Ausführungsbeispielen ist bzw.
wird nur eine der beiden zylindrischen Oberflächen mit der
selbstschmierenden Beschichtung versehen.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß bei sogenannten selbst
schmierenden Beschichtungen ein Teil der Beschichtung der einen
Oberfläche selbsttätig auf die andere Oberfläche übertragen
wird, so daß zunächst eine einseitige Beschichtung vollkommen
ausreicht.
Besonders bevorzugt ist, wenn die selbstschmierende Beschichtung
aus einem Werkstoff mit einem Gefüge besteht, bei dem zur
Oberfläche im wesentlichen parallele Kristallgitterebenen mit
geringen Bindungskräften vorhanden sind, derart, daß bei
mechanischer Schubbeanspruchung der Oberfläche Teile der
selbstschmierenden Beschichtung von der beschichteten Oberfläche
abgelöst und auf eine die Schubbeanspruchung verursachende
Gegenoberfläche übertragen werden.
Bei diesen Ausführungsbeispielen macht man sich mit Vorteil
die Tatsache zunutze, daß bestimmte Werkstoffe ein kristallines
Gefüge aufweisen, bei dem die sogenannten van der Waal′schen
Bindungskräfte zwischen den Kristallgitterebenen relativ gering
sind. Dann ist es möglich, diesen Werkstoff nach und nach entlang
der einzelnen Kristallgitterebenen, das heißt Schicht für
Schicht, abzutragen, wozu nur äußerst geringe Kräfte erforderlich
sind. Auf diese Weise entsteht eine Selbstschmierung, weil sich
die abgetragenen Oberflächenteile selbsttätig auf der Gegenober
fläche absetzen und daher eine effektive Schmierung ohne
Verbrauch des "Schmiermittels" entsteht.
Derartige Gefüge sind bei zahlreichen Werkstoffen und Werkstoff
mischungen zu finden.
Bevorzugt sind selbstschmierende Beschichtungen, die Molybdän
enthalten oder einen keramischen Werkstoff mit Zusatz von
Kalziumfluorid oder Bariumfluorid. Auch Werkstoffe und Werkstoff
mischungen mit Chrom oder Kohlenstoff (Graphit) sind mit Vorteil
einsetzbar, ebenso wie Verbindungen aus der Gruppe Al₂O₃, TiO₂,
Cr₂O₃ usw.
Eine weitere besonders gute Wirkung wird dadurch erzielt, daß
die selbstschmierende Beschichtung mit einer Gleitschicht
versehen ist bzw. wird.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Antihafteigenschaften
der aufeinander gleitenden Oberflächen weiter verbessert werden.
Dies gilt insbesondere dann, wenn die Gleitschicht ein Fluor
kohlenstoffpolymer, insbesondere Polytetrafluorethylen, oder
ein Epoxidharz enthält.
Bevorzugt wird die selbstschmierende Beschichtung so dimen
sioniert, daß sie eine Dicke zwischen 20 und 200 µm, vorzugsweise
etwa 100 µm, aufweist.
Diese Dimensionierung hat sich in der Praxis als besonders
günstig erwiesen.
Schließlich ist noch besonders bevorzugt, wenn die selbst
schmierende Beschichtung durch Plasmaspritzen aufgetragen wird.
Diese Beschichtungstechnik ist allgemein bekannt und kann daher
auf verschiedenen Oberflächen mit vorhandenen Anlagen ohne
besondere Schwierigkeiten aufgetragen werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der
beigefügten Zeichnung.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach
stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen
oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der
vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht durch ein Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Puffers entlang der Linie I-I von
Fig. 2, zusammen mit zwei Ausschnittsdarstellungen
von Oberflächenbereichen, jeweils in stark zueinander
vergrößertem Maßstab; und
Fig. 2 eine Seitenansicht des Puffers gemäß Fig. 1.
In Fig. 1 und 2 bezeichnet 10 insgesamt einen Eisenbahnpuffer
von an sich herkömmlicher Bauart.
Der Eisenbahnpuffer 10 umfaßt ein Stößelteil 11 sowie ein
Hülsenteil 12. Das Hülsenteil 12 ist in Fig. 1 rechts fest mit
einem nur schematisch angedeuteten Eisenbahnwagen 13 verbunden.
Das Stößelteil 11 umfaßt einen rohrförmigen Abschnitt 20, der
in der Nähe seines in Fig. 1 rechten Endes mit einer umlaufenden
Ringnut 21 versehen ist, in der sich ein Anschlagelement 22
befindet. An dem in Fig. 1 linken Ende läuft der rohrförmige
Abschnitt 20 in einen Endflansch 23 aus.
Der Endflansch 23 trägt einen Pufferteller 24. Die vordere
Oberfläche des Puffertellers 24 ist ballig ausgebildet. Befesti
gungselemente 26, beispielsweise Schrauben oder Nieten oder
dergleichen, dienen zur Befestigung des Puffertellers 24 auf
dem Endflansch 23. Wie in Fig. 2 dargestellt, können mehrere
solche Befestigungselemente 26 über einen Umfang verteilt
angeordnet sein.
Die zylindrische Außenoberfläche des rohrförmigen Abschnittes
20 ist in Fig. 1 mit 27 bezeichnet.
Das Hülsenteil 12 verfügt ebenfalls über einen rohrförmigen
Abschnitt 30, das in dem in Fig. 1 rechten Bereich mit einer
Ringschulter 31 versehen ist. Die Ringschulter 31 dient als
Gegenanschlag für das Anschlagelement 22 des Stößelteils 11.
Das Hülsenteil 12 läuft rechts in Fig. 1 in einen Endflansch
32 aus, der auf einer Puffer-Grundplatte 33 befestigt ist. Hierzu
sind wiederum Befestigungselemente 34 vorgesehen, beispielsweise
Schrauben und dergleichen. Die Puffer-Grundplatte 33 stellt
zugleich die Verbindung zum Eisenbahnwagen 13 dar.
Die zylindrische Innenoberfläche des rohrförmigen Abschnittes
30 des Hülsenteils 12 ist in Fig. 1 mit 35 bezeichnet.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung läuft der rohrförmige
Abschnitt 20 des Stößelteils 11 im rohrförmigen Abschnitt 30
des Hülsenteils 12. Es versteht sich jedoch, daß die Anordnung
auch gerade umgekehrt sein kann, indem ein rohrförmiger Abschnitt
des Stößelteils das äußere und der entsprechende rohrförmige
Abschnitt des Hülsenteils das innere Element bildet. Für die
vorliegende Erfindung ändert sich dadurch nichts.
Aus dem Vorstehenden folgt, daß das Stößelteil 11 axial im
Hülsenteil 12 verschiebbar ist, wobei durch das Anschlagelement
22 in Verbindung mit der Ringschulter 31 sichergestellt ist,
daß das Stößelteil 11 nicht aus dem Hülsenteil 12 herausgezogen
werden kann.
Im Inneren von Stößelteil 11 und Hülsenteil 12 ist eine Feder
40 angeordnet, die in Fig. 1 nur schematisch angedeutet ist.
Die Feder 40 stützt sich in Fig. 1 links an einer ersten
Innenoberfläche 41 am Endflansch 23 des Stößelteils 11 ab. Mit
ihrem in Fig. 1 rechten Ende sitzt sie auf einer zweiten
Innenoberfläche 42 der Puffer-Grundplatte 33.
Die Feder 40 kann von unterschiedlicher Bauart sein, wie eingangs
dargelegt. In Fig. 1 ist als Beispiel eine Ringfeder dargestellt,
die aus Innenringen 44 und dazu konzentrischen Außenringen 45
besteht. Die Anlageflächen der Ringe 44, 45 zueinander sind
konisch, so daß beim Zusammendrücken der Feder 40 die Innenringe
44 gestaucht und die Außenringe 45 gedehnt werden. Auf diese
Weise lassen sich Federn 40 realisieren, die über den gesamten
Arbeitsbereich eine nahezu konstante Betätigungskraft aufweisen.
Ferner ist durch die vielen konischen Kontaktflächen erreichbar,
daß ein hoher Arbeitsverzehr bei einem Federspiel auftritt.
Im Betrieb des Eisenbahnpuffers 10 laufen somit die zylindrischen
Oberflächen 27 und 35 aufeinander. Dadurch entstehen an den
Oberflächen Schubbeanspruchungen.
Die Oberfläche 25 der Vorderseite des Puffertellers 24 ist zwar
im wesentlichen auch stoßbeansprucht, kann jedoch, wie ebenfalls
eingangs im einzelnen dargelegt, insbesondere bei Kurvenfahrten
ebenfalls starken Schubbelastungen ausgesetzt sein.
Aus diesem Grunde werden Oberflächen der vorstehend genannten
Art mit einer Beschichtung versehen, die nachstehend im einzelnen
erläutert werden wird.
Bei der Oberflächenpaarung 27/35 kann man sich aus nachstehend
noch zu erläuternden Gründen auf die Beschichtung nur einer
der beiden Oberflächen beschränken. Hierzu wird man zweckmäßiger
weise die jeweils außenzylindrische Oberfläche wählen, weil
diese leichter zu beschichten ist. Bei dem in Fig. 1 darge
stellten Ausführungsbeispiel ist dies die Oberfläche 27 am
rohrförmigen Abschnitt 20 des Stößelteils 11. Wenn jedoch das
Stößelteil bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung
das äußere Element bildet, so wäre die zylindrische Außenober
fläche des dann innen laufenden Hülsenteils zu beschichten.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird also vorzugsweise
nur die außenzylindrische Oberfläche 27 und/oder die vordere
Oberfläche 25 des Puffertellers 24 beschichtet.
In Fig. 1 sind hierzu mit 50a und 50b zwei Ausschnitte angegeben,
die in der oberen Hälfte von Fig. 1 nochmals stark vergrößert
dargestellt sind.
Man erkennt dort, daß auf ein Grundmaterial 51 des rohrförmigen
Abschnittes 20 bzw. des Puffertellers 24 eine Beschichtung 52
aufgebracht wurde, die weiter unten noch erläutert werden wird.
Auf die Beschichtung 52 kann noch eine Gleitschicht 56 aufge
bracht werden.
Um die Beschaffenheit der Beschichtung 52 näher zu erläutern,
ist mit 57 ein weiterer Ausschnitt aus dem Ausschnitt 50a, 50b
bezeichnet, der rechts oben in Fig. 1 in nochmals stark ver
größertem Maßstab zu erkennen ist.
Aus dem weiter vergrößerten Ausschnitt 57 ist erkennbar, daß
die Beschichtung 52 aus Schichtelementen 53 mit Einlagerungen
54 besteht. Die Schichtelemente 53 sind durch Grenzschichten
55 voneinander getrennt, die im wesentlichen parallel zur
Oberfläche 25, 27 verlaufen.
Werkstofftechnisch gesprochen besteht die Beschichtung 52 damit
aus einem Werkstoff, dessen Kristallgitterebenen nur durch
relativ schwache van der Waal′sche Bindungskräfte vorhanden
aneinander gebunden sind.
Dies bedeutet, daß die durch die Grenzschichten 55 getrennten
Schichtelemente 53 leicht durch Schubbeanspruchung abgelöst
und auf die die Schubbeanspruchung verursachende Gegenoberfläche
übertragen werden können. Anschaulich läßt sich dies am Beispiel
einer Bleistift-Graphitmine darstellen, weil Graphit ebenfalls
ein derartiges Gefüge aufweist. Beim Schreiben mit einem
Bleistift wird ebenfalls eine Schubbeanspruchung auf das
Graphitmaterial der Bleistiftmine ausgeübt, so daß Schicht
elemente abgelöst und auf die die Schubbelastung verursachende
Gegenoberfläche, nämlich das Papier, übertragen werden.
Die Beschichtung 52 wird vorzugsweise durch thermisches Spritzen,
insbesondere Plasmaspritzen, aufgetragen.
Als Beschichtungsmaterialien bieten sich metallische und/oder
metall-keramische oder keramische Materialien an. Hierfür eignen
sich vorzugsweise Molybdänbasis-Werkstoffe, aber auch Werkstoffe
auf oxidkeramischer Basis, denen Kohlenstoffanteile oder Anteile
von Kalziumfluorid und/oder Bariumfluorid zugesetzt werden.
Als Elemente bzw. Verbindungen kommen somit insbesondere
Molybdän, Chrom, Kohlenstoff (Graphit), Al₂O₃, TiO₂, Cr₂O₃ und
CaF bzw. BaF in Frage. Die Wirkung der Beschichtung 52 kann,
wie bereits erwähnt, durch eine Gleit- oder Siegelschicht 56
verbessert werden. Hierfür können einfache Epoxidharze aber
auch Fluorkohlenstoffpolymere, insbesondere Polytetrafluor
ethylen, eingesetzt werden.
In Fig. 2 ist noch zu erkennen, daß aus wirtschaftlichen Gründen
nicht die gesamte vordere Oberfläche 25 des Puffertellers 24
beschichtet zu werden braucht. Vielmehr ist es ausreichend,
einen streifenförmigen Bereich 60 zu beschichten, weil die oberen
und unteren, nicht beschichteten Bereiche nicht auf Schub
beansprucht werden, weil sie bei Kurvenfahrten nicht in Eingriff
miteinander gelangen.
Claims (33)
1. Puffer für Eisenbahnwagen (13) mit einem am Wagen (13)
angeordneten Hülsenteil (12) sowie einem axial hierzu
federnd auslenkbaren Stößelteil (11), das an seinem vom
Hülsenteil (12) abgewandten Ende mit einem Pufferteller
(24) versehen ist, wobei im Betrieb des Puffers (10)
Oberflächen (25, 27, 35) des Puffers (10) mechanischen
Belastungen, insbesondere Schubbelastungen, ausgesetzt
sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der
Oberflächen (25, 27, 35) mit einer thermisch gespritzten
selbstschmierenden Beschichtung (52) versehen ist.
2. Puffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Oberfläche die vordere Oberfläche (25) des Puffertellers
(24) ist.
3. Puffer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
selbstschmierende Beschichtung (52) auf der vorderen
Oberfläche (25) des Puffertellers (24) in Gestalt eines
horizontalen, streifenförmigen Bereiches (60) aufgebracht
ist.
4. Puffer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche mindestens eine
zylindrische Oberfläche (27, 35) von im Betrieb des Puffers
(10) ineinander laufenden, rohrförmigen Abschnitten (20,
30) von Hülsenteil (12) und Stößelteil (11) ist.
5. Puffer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Oberfläche eine außenzylindrische Oberfläche (27) ist.
6. Puffer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß nur eine der beiden zylindrischen Oberflächen (27,
35) mit der selbstschmierenden Beschichtung (52) versehen
ist.
7. Puffer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die selbstschmierende Beschich
tung (52) aus einem Werkstoff mit einem Gefüge besteht,
bei dem zur Oberfläche (25, 27) im wesentlichen parallele
Kristallgitterebenen mit geringen Bindungskräften vorhanden
sind, derart, daß bei mechanischer Schubbeanspruchung der
Oberfläche (25, 27) Teile der selbstschmierenden Beschich
tung (52) von der beschichteten Oberfläche (25, 27) abgelöst
und auf eine die Schubbeanspruchung verursachende Gegenober
fläche übertragen werden.
8. Puffer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
selbstschmierende Beschichtung (52) Molybdän (Mo) enthält.
9. Puffer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die selbstschmierende Beschichtung (52) einen kera
mischen Werkstoff mit Zusatz von Kalziumfluorid (CaF) oder
Bariumfluorid (BaF) enthält.
10. Puffer nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die selbstschmierende Beschich
tung (52) Chrom (Cr) enthält.
11. Puffer nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die selbstschmierende Beschich
tung (52) Kohlenstoff (C) enthält.
12. Puffer nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die selbstschmierende Beschich
tung (52) eine Verbindung der Gruppe Al₂O₃₁ TiO₂, Cr₂O₃
enthält.
13. Puffer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die selbstschmierende Beschich
tung (52) mit einer Gleitschicht (56) versehen ist.
14. Puffer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gleitschicht (56) ein Fluorkohlenstoffpolymer, insbesondere
Polytetrafluorethylen (PTFE), oder ein Epoxidharz enthält.
15. Puffer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die selbstschmierende Beschich
tung (52) eine Dicke zwischen 20 und 200 µm, vorzugsweise
etwa 100 µm, aufweist.
16. Puffer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die selbstschmierende Beschich
tung (52) durch Plasmaspritzen aufgetragen ist.
17. Verfahren zum Beschichten von mit hoher Belastung auf Schub
beanspruchten Oberflächen (25, 27, 35) von Gegenständen,
insbesondere von Puffern (10) für Eisenbahnwagen (13),
mit einem am Wagen (13) angeordneten Hülsenteil (12) sowie
einem axial hierzu federnd auslenkbaren Stößelteil (11),
das an seinem vom Hülsenteil (12) abgewandten Ende mit
einem Pufferteller (24) versehen ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß mindestens eine der Oberflächen (25, 27,
35) mit einer thermisch gespritzten selbstschmierenden
Beschichtung (52) versehen wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
die Oberfläche die vordere Oberfläche (25) des Puffertellers
(24) ist.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die selbstschmierende Beschichtung (52) auf der vorderen
Oberfläche (25) des Puffertellers (24) in Gestalt eines
horizontalen, streifenförmigen Bereiches (60) aufgebracht
wird.
20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis
19, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche mindestens
eine zylindrische Oberfläche (27, 35) von im Betrieb des
Puffers (10) ineinander laufenden, rohrförmigen Abschnitten
(20, 30) von Hülsenteil (12) und Stößelteil (11) ist.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die Oberfläche eine außenzylindrische Oberfläche (27) ist.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet,
daß nur eine der beiden zylindrischen Oberflächen (27,
35) mit der selbstschmierenden Beschichtung (52) versehen
wird.
23. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis
22, dadurch gekennzeichnet, daß als selbstschmierende
Beschichtung (52) ein Werkstoff mit einem Gefüge aufgetragen
wird, bei dem zur Oberfläche (25, 27) im wesentlichen
parallele Kristallgitterebenen mit geringen Bindungskräften
vorhanden sind, derart, daß bei mechanischer Schub
beanspruchung der Oberfläche (25, 27) Teile der selbstsch
mierenden Beschichtung (52) von der beschichteten Oberfläche
(25, 27) abgelöst und auf eine die Schubbeanspruchung
verursachende Gegenoberfläche übertragen werden.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß
die selbstschmierende Beschichtung (52) Molybdän (Mo)
enthält.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet,
daß die selbstschmierende Beschichtung (52) einen kera
mischen Werkstoff mit Zusatz von Kalziumfluorid (CaF) oder
Bariumfluorid (BaF) enthält.
26. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 23 bis
25, dadurch gekennzeichnet, daß die selbstschmierende
Beschichtung (52) Chrom (Cr) enthält.
27. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 23 bis
26, dadurch gekennzeichnet, daß die selbstschmierende
Beschichtung (52) Kohlenstoff (C) enthält.
28. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 23 bis
27, dadurch gekennzeichnet, daß die selbstschmierende
Beschichtung (52) eine Verbindung der Gruppe Al₂O₃, TiO₂,
Cr₂O₃ enthält.
29. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis
28, dadurch gekennzeichnet, daß die selbstschmierende
Beschichtung (52) mit einer Gleitschicht (56) versehen
wird.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gleitschicht (56) ein Fluorkohlenstoffpolymer, ins
besondere Polytetrafluorethylen (PTFE), enthält.
31. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis
30, dadurch gekennzeichnet, daß die selbstschmierende
Beschichtung (52) mit einer Dicke zwischen 20 und 200 µm,
vorzugsweise etwa 100 µm, aufgetragen wird.
32. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis
31, dadurch gekennzeichnet, daß die selbstschmierende
Beschichtung (52) durch Plasmaspritzen aufgetragen wird.
33. Verwendung des thermischen Spritzens zum Beschichten von
auf Schub beanspruchten Oberflächen (25, 27, 35) von Puffern
(10) für Eisenbahnwagen (13).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4332096A DE4332096A1 (de) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | Puffer für Eisenbahnwagen, Verfahren zum Beschichten von mit hoher Belastung auf Schub beanspruchten Oberflächen von Gegenständen, sowie Verwendung des thermischen Spritzens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4332096A DE4332096A1 (de) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | Puffer für Eisenbahnwagen, Verfahren zum Beschichten von mit hoher Belastung auf Schub beanspruchten Oberflächen von Gegenständen, sowie Verwendung des thermischen Spritzens |
Publications (1)
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DE4332096A1 true DE4332096A1 (de) | 1995-03-23 |
Family
ID=6498229
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4332096A Ceased DE4332096A1 (de) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | Puffer für Eisenbahnwagen, Verfahren zum Beschichten von mit hoher Belastung auf Schub beanspruchten Oberflächen von Gegenständen, sowie Verwendung des thermischen Spritzens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4332096A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19721818A1 (de) * | 1997-05-26 | 1998-12-10 | Schreck Mieves Gmbh | Verschleißfestes Weichenteil und Verfahren zur Herstellung eines verschleißfesten Weichenteils |
DE19726516A1 (de) * | 1997-06-23 | 1998-12-24 | Duewag Ag | Puffer für Schienenfahrzeuge |
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-
1993
- 1993-09-22 DE DE4332096A patent/DE4332096A1/de not_active Ceased
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