DE4419042C2

DE4419042C2 - shock absorber

Info

Publication number: DE4419042C2
Application number: DE19944419042
Authority: DE
Inventors: Stanisiaw Bak; Marek Bruski; Andrzej Chmielewski; Jozef Kedzior; Antoni Kubicki; Kazimierz Milczarski; Wojciech Popiawski; Eugeniusz Strzye; Marian Wojturski
Original assignee: Fabryka Urzadzen Mechanicznych Kamax SA
Current assignee: Kamax Sp zoo
Priority date: 1993-08-16
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 2003-02-27
Anticipated expiration: 2014-06-01
Also published as: DE4419042A1; PL172461B1; GB9403113D0; GB2281114B; FR2709107A1; GB2281114A; FR2709107B1; PL300097A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Stoßdämpfereinrichtungen, insbesondere für Schienenfahrzeuge.The present invention relates to shock absorber devices, in particular for Rail vehicles.

Aus der polnischen Patentbeschreibung 170919 B1 ist ein Buchsenpuffer bekannt, der im besonderen in Schienenfahrzeugen Anwendung findet. In dieser Lösung wird im Puffergehäuse an dem einem Teller gegenüberliegenden Ende ein Sitz geformt, worin ein am Puffergehäuse befestigter Widerstandssatz untergebracht ist. Der Widerstandssatz besteht aus mindestens einem Element, das aus der Gruppe bekannter Ringsicherungselemente, wie Voll-, Segment-, Gewinde- und Federringe, gewählt ist. Diese Elemente können einzeln oder in Kombination angewandt werden. Außerdem ist innerhalb des Puffergehäuses mindestens ein kleiner Längskanal ausgeführt. Das Puffergehäuse ist am Umfang mit einem Vorsprung ausgestattet, der zusammen mit dem Widerstandssatz einen Begrenzer der Längsbewegung des Puffergehäuses gegenüber der Pufferbuchse bildet. An einer Seitenfläche der Pufferbuchse befindet sich zusätzlich mindestens ein im Sitz eingesetzter Vorsprung, der zusammen mit dem Längskanal im Puffergehäuse als Sicherung gegen eine Drehung des Gehäuses gegenüber der Pufferbuchse dient. Überdies geht aus der angeführten Beschreibung hervor, daß im Inneren der Pufferbuchse und teilweise im Inneren des Puffergehäuses ein elastisch-dämpfendes Element eingesetzt ist.From the Polish patent specification 170919 B1 a socket buffer is known, which in especially used in rail vehicles. In this solution in Buffer housing formed at the end opposite a plate, a seat, in which a Buffer housing attached resistor set is housed. The resistance set consists of at least one element from the group of known ring locking elements, such as full, Segment, thread and spring washers is selected. These elements can be used individually or can be used in combination. In addition, at least within the buffer housing a small longitudinal channel. The buffer housing has a projection on the circumference equipped, together with the resistance set, a limiter of the longitudinal movement of the buffer housing in relation to the buffer socket. On one side of the buffer bush there is also at least one projection inserted in the seat, which together with the longitudinal channel in the buffer housing as a safeguard against rotation of the housing opposite the buffer socket. Furthermore, it is clear from the description given that that inside the buffer bushing and partially inside the buffer housing elastic-damping element is used.

Aus dem PL-Gebrauchsmuster Nr. W 93155 ist ein stoßdämpfender Puffer für Personen- und Güterwagen mit einem Pufferteller bekannt, der an seiner Innenfläche einen zentral ausgeführten Sitz aufweist. In diesem Sitz ist ein den Abschluß des Puffergehäuses bildender Flansch eingesetzt. Zwischen dem Außenrand des Flansches und dem Innenrand des Sitzes wird eine Umfangsschweißnaht gelegt. Außerdem ist die Eisenbahnstoßdämpfereinrichtung mit Elastomerpuffern und mit einem Führungsstück versehen. From the PL utility model No. W 93155 is a shock-absorbing buffer for people and Freight wagons with a buffer plate are known, which have a central on its inner surface has executed seat. In this seat is an end of the buffer housing Flange inserted. Between the outer edge of the flange and the inner edge of the seat a circumferential weld is made. In addition, the railway shock absorber device provided with elastomer buffers and with a guide piece.

Aus der US 3 473 796 ist ein stoßdämpfender Puffer bekannt, der ein Gehäuse und eine in dem Gehäuse verschiebbar angeordnete Buchse aufweist. In der Buchse sind ein Federstoßdämpfer und ein Reibungsstoßdämpfer in Reihe angeordnet. Der Federstoßdämpfer enthält eine schraubenförmige Feder, die zwischen einem Kolben und der Bodenplatte angeordnet ist, und seitlich durch eine Buchse umhüllt ist. Der Reibungsstoßdämpfer enthält eine Gummiauflage, die zwischen zwei Kolben angeordnet ist, und unter Reibungskontakt in der Buchse verschiebbar angeordnet ist. Die Gummiauflage erweitert sich, infolge eines durch einen Stoß verursachten Längsschubes, radial und reibt gegen eine zylinderförmige, die Gummiauflage umgebende Oberfläche der Buchse. Der Reibungskontakt zwischen der äußeren Peripherie der Gummiauflage und der inneren Oberfläche der Buchse, die sie umgibt, liefert die gewünschte stoßdämpfende Wirkung des Puffers.From US 3,473,796 a shock-absorbing buffer is known, which has a housing and an in the housing has a displaceably arranged socket. There are a in the socket Spring shock absorbers and a friction shock absorber arranged in series. The spring shock absorber contains a helical spring that sits between a piston and the bottom plate is arranged, and is laterally encased by a socket. The friction shock absorber contains a rubber pad, which is arranged between two pistons and in frictional contact the socket is slidably disposed. The rubber pad expands as a result of a longitudinal thrust caused radial and rubbing against a cylindrical, the Rubber pad surrounding surface of the socket. The frictional contact between the outer periphery of the rubber pad and the inner surface of the bushing that surrounds it delivers the desired shock-absorbing effect of the buffer.

Der Nachteil der oben beschriebenen Lösungen liegt in der allzu kurzen Lebensdauer der Stoßdämpfereinrichtungen.The disadvantage of the solutions described above is that the service life is too short Shock absorber means.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stoßdämpfereinrichtung zu schaffen, die eine hohe Beständigkeit und Zuverlässigkeit bei einfachem Aufbau sichert und den Innenraum der Einrichtung optimal ausnutzt.The object of the present invention is to provide a shock absorber device which high durability and reliability with simple construction secures and the interior of the Make optimal use of the facility.

Die Stoßdämpfereinrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einem Gehäuse, einer im Gehäuse verschiebbar eingesetzten Buchse und einem Begrenzungsmittel, das den Hubweg der Stoßdämpfereinrichtung begrenzt, sowie aus einem Stoßdämpfer einsatz mit elastisch-dämpfenden Elementen. Der Stoßdämpfereinsatz besteht aus mindestens einem Stoßdämpfer mit metallischer Feder mit einem elastisch- dämpfenden Element und einem hieran anliegenden Elastomerstoßdämpfer mit einem elastisch-dämpfenden Element, wobei der Stoßdämpfer mit metallischer Feder einen Körper mit einer in seinem dem Elastomerstoßdämpfer zugewandten Boden angeordneten Öffnung mit einem Durchmesser und der Elastomerstoßdämpfer einen Körper mit einem einseitig aus ihm hervorragenden Schaft aufweisen, wobei der Körper des Elastomerstoßdämpfers an der Seite des Stoßdämpfers mit metalli scher Feder auf einer Länge b einen Durchmesser aufweist, der derart kleiner als der Durchmesser der Öffnung des Stoßdämpfers mit metallischer Feder ist, daß der Körper des Elastomerstoßdämpfers in den Körper des Stoßdämpfers mit metallischer Feder durch die Öffnung auf die Länge b einführbar ist.The shock absorber device according to the invention consists of a housing, one in Housing slidably inserted socket and a limiting means that limits the stroke of the shock absorber device, as well as from a shock absorber insert with elastic-damping elements. The shock absorber insert consists of at least one shock absorber with a metallic spring with an elastic damping element and an elastomer shock absorber attached to it an elastic-damping element, the shock absorber with metallic Spring a body with one in its elastomer shock absorber Bottom arranged opening with a diameter and the elastomer shock absorber have a body with a shaft protruding from it on one side, whereby the body of the elastomer shock absorber on the side of the shock absorber with metalli shear spring has a diameter b that is smaller than the diameter of the opening of the shock absorber with metallic spring is that of Body of the elastomer shock absorber in the body of the shock absorber with metallic Spring can be inserted through the opening to length b.

Das gewährt eine lange Lebensdauer der Stoßdämpfereinrichtung bei Einhaltung der erforderlichen Kraft- und Energieparameter und erlaubt es, den für den Stoßdämpfer benötigten Raum innerhalb des Gehäuses zu verringern bzw. optimal gering zu halten. This ensures a long lifespan of the shock absorber device if the required force and energy parameters and allows that for the shock absorber reduce the space required within the housing or keep it optimally small.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Stoßdämpfereinrichtung geben die Unteransprüche wieder.Advantageous embodiments of the shock absorber device reflect the subclaims.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are described below with the aid of Drawings described in more detail. It shows:

Fig. 1 eine Stoßdämpfereinrichtung, die mit einem Federstoßdämpfer und einem Elastomerstoßdämpfer ausgestattet ist, wobei dessen Körper schaftseitig einen verringerten Durchmesser aufweist, im Längsschnitt; Figure 1 is a shock absorber device which is equipped with a spring shock absorber and an elastomer shock absorber, the body side of which has a reduced diameter, in longitudinal section.

Fig. 2 die Stoßdämpfereinrichtung gemäß Fig. 1 in zusammengedrücktem Zustand; FIG. 2 shows the shock absorber device according to FIG. 1 in the compressed state;

Fig. 3 eine Stoßdämpfereinrichtung mit einem Federstoßdämpfer und einem Elastomerstoßdämpfer, dessen Körper seitens des dem Federstoßdämpfer zugewandten Bodens einen verringerten Durchmesser aufweist, im Längsschnitt; Figure 3 shows a shock absorber with a spring shock absorber and an elastomeric shock absorber whose body has a reduced diameter part of which faces the spring shock absorber bottom, in longitudinal section.

Fig. 4 die Stoßdämpfereinrichtung gemäß Fig. 3 in zusammengedrücktem Zustand; FIG. 4 shows the shock absorber device according to FIG. 3 in the compressed state;

Fig. 5 eine Stoßdämpfereinrichtung mit zwei Federstoßdämpfern und einem dazwischen angeordneten Elastomerstoßdämpfer, wobei der Körper des Elastomerstoßdämpfers an beiden Enden einen verringerten Durchmesser aufweist, im Längsschnitt; Figure 5 is a shock absorber device having two spring shock absorbers and an interposed elastomeric shock absorber, wherein the body of the elastomeric shock absorber has at both ends a reduced diameter, longitudinal section.

Fig. 6 die Stoßdämpfereinrichtung gemäß Fig. 5 in zusammengedrücktem Zustand und Fig. 6, the shock absorber of FIG. 5 in a compressed state, and

Fig. 7 eine Stoßdämpfereinrichtung mit einem Federstoßdämpfer und einem Elastomerstoßdämpfer, wobei der Körper des letzteren über seine gesamte Länge einen kleineren Querschnitt aufweist als die Öffnung des Federstoßdämpfers. Fig. 7, a shock absorbing device with a shock absorber and an elastomeric spring shock absorber, wherein the body of the latter over its entire length a smaller cross section than the opening of the spring shock absorber.

Die in der Fig. 1 dargestellte Stoßdämpfereinrichtung weist eine Buchse 1 auf, die verschiebbar in einem Gehäuse 2 angeordnet ist. Innerhalb der Buchse 1 ist ein sich auf ihrem Boden abstützender Elastomerstoßdämpfer 3 angeordnet, dessen Schaft 4 mit einem Hubweg a mit dem beweglichen Bolzen 5 eines Federstoßdämpfers 6 in Berührung steht. Der Federstoßdämpfer 6 ist am Boden des Gehäuses befestigt und weist seitens des beweglichen Bolzens 5 eine Öffnung 7 mit einem Durchmesser D auf. Der Elastomerstoßdämpfer 3 weist an dem dem Federstoßdämpfer 6 zugewandten Ende auf einer Länge b eine Verjüngung 8 mit einem Durchmesser d auf. Außerdem befindet sich zwischen der Buchse 1 und dem Gehäuse 2 ein Begrenzungsmittel 9, das den maximalen Hub S zwischen Buchse 1 und Gehäuse 2 begrenzt. Die Stoßdämpfereinrichtung soll die Bedingungen D < d und b < S - a erfüllen.The shock absorber device shown in FIG. 1 has a bushing 1 , which is arranged displaceably in a housing 2 . Arranged within the bushing 1 is an elastomer shock absorber 3 which is supported on its base and whose shaft 4 is in contact with the movable bolt 5 of a spring shock absorber 6 with a stroke a. The spring shock absorber 6 is fastened to the bottom of the housing and has an opening 7 with a diameter D on the part of the movable bolt 5 . The elastomer shock absorber 3 has a taper 8 with a diameter d at the end facing the spring shock absorber 6 over a length b. There is also a limiting means 9 between the socket 1 and the housing 2 , which limits the maximum stroke S between the socket 1 and the housing 2 . The shock absorber device should meet the conditions D <d and b <S - a.

In dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist innerhalb der Buchse 1 ein Elastomerstoßdämpfer 10 verschiebbar angeordnet, dessen Schaft 4 mit einem Hubweg a sich auf dem Boden der Buchse 1 abstützt. An dem den Federstoßdämpfer 6 zugewandten Ende des Elastomerstoßdämpfers 3 ist eine Verjüngung ausgeführt, die über eine Länge b einen geringeren Durchmesser d als der Durchmesser D der Öffnung 7 im Boden des am Gehäuse 2 befestigten Federstoßdämpfers 6 aufweist. Auch in diesem Falle soll die Bedingung b < S - a erfüllt sein.In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, an elastomer shock absorber 10 is arranged displaceably within the bushing 1 , the shaft 4 of which is supported on the bottom of the bushing 1 with a stroke a. At the end of the elastomer shock absorber 3 facing the spring shock absorber 6 , a taper is embodied which over a length b has a smaller diameter d than the diameter D of the opening 7 in the bottom of the spring shock absorber 6 attached to the housing 2 . The condition b <S - a should also be fulfilled in this case.

In einem weiteren, in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist im Gehäuse 1 ein Federstoßdämpfer 6 angeordnet, dessen Öffnung 7 einen Durchmesser D aufweist und in die ein beweglicher Bolzen 5 einführbar ist. Mit dem beweglichen Bolzen 5 des Federstoßdämpfers 6 steht der Körper eines Elastomerstoßdämpfers 11 in Kontakt, der an dieser Seite eine Verjüngung 8 mit einem Durchmesser d über die Länge b aufweist. Der Elastomerstoßdämpfer 11 ist in der Buchse 2 verschiebbar angeordnet und weist an seinem gegenüberliegenden Ende eine Verjüngung 8' mit einem Durchmesser d' über die Länge b' auf. Der Elastomerstoßdämpfer 11 weist einen Schaft 4 mit einem Hubweg a auf. Der Schaft 4 steht mit dem beweglichen Bolzen 5' in Kontakt, der innerhalb der Öffnung 7' mit einem Durchmesser D' im zweiten am Boden des Gehäuses 2 befestigten Federstoßdämpfer 6' angeordnet ist. Ein zwischen der Buchse 1 und dem Gehäuse 2 eingesetztes Begrenzungsmittel 9 begrenzt den maximalen Hub S zwischen der Buchse 1 und dem Gehäuse 2. Dabei sollen folgende Bedingungen D < d, D' < d' und S < a + b + b' erfüllt sein.In a further exemplary embodiment shown in FIG. 5, a spring shock absorber 6 is arranged in the housing 1 , the opening 7 of which has a diameter D and into which a movable bolt 5 can be inserted. The body of an elastomer shock absorber 11 is in contact with the movable bolt 5 of the spring shock absorber 6 and has on this side a taper 8 with a diameter d over the length b. The elastomer shock absorber 11 is arranged displaceably in the bushing 2 and has at its opposite end a taper 8 'with a diameter d' over the length b '. The elastomer shock absorber 11 has a shaft 4 with a stroke a. The shaft 4 is in contact with the movable bolt 5 ', which is arranged within the opening 7 ' with a diameter D 'in the second spring shock absorber 6 ' fastened to the bottom of the housing 2 . A limiting means 9 inserted between the socket 1 and the housing 2 limits the maximum stroke S between the socket 1 and the housing 2 . The following conditions D <d, D '<d' and S <a + b + b 'should be fulfilled.

Ein weiteres in Fig. 7 gezeigtes Ausführungsbeispiel betrifft eine Stoßdämpfereinrichtung, die im Innern des Gehäuses 2 einen, sich auf seinem Boden abstützenden Federstoßdämpfer 6 aufweist. Mit dem in der Öffnung 7 mit einem Durchmesser D angeordneten beweglichen Bolzen 5 dieses Federstoßdämpfers 6 steht der Schaft 4 eines Elastomerstoßdämpfers 12 mit einem Hubweg a in Kontakt. Der Außendurchmesser d des in dieser Ausführung angewandten Elastomerstoßdämpfers 12 ist über die gesamte Länge geringer als der Durchmesser der Öffnung 7. Dieser Elastomerstoßdämpfer 12 liegt mit seinem Boden am Boden der Buchse 1 an und wird durch am Umfang zwischen dem Elastomerstoßdämpfer 12 und der Wand der Buchse 1 angeordnete Führungselemente 13 gehalten.A further exemplary embodiment shown in FIG. 7 relates to a shock absorber device which has a spring shock absorber 6 , which is supported on its base, in the interior of the housing 2 . With the movable bolt 5 of this spring shock absorber 6 arranged in the opening 7 with a diameter D, the shaft 4 of an elastomer shock absorber 12 is in contact with a stroke a. The outer diameter d of the elastomer shock absorber 12 used in this embodiment is smaller than the diameter of the opening 7 over the entire length. The bottom of this elastomer shock absorber 12 lies against the bottom of the bushing 1 and is held by guide elements 13 arranged on the circumference between the elastomer shock absorber 12 and the wall of the bushing 1 .

Es sind auch andere als die oben in den Ausführungsbeispielen beschriebene Lösungen möglich, unter anderen solche, in denen ein Elastomerstoßdämpfer mit unverändertem Außendurchmesser seines Körpers zwischen zwei Federstoßdämpfern angeordnet ist und letztere Öffnungen mit gleichem Durchmesser aufweisen.They are also different from those in the exemplary embodiments above described solutions possible, including those in which an elastomer shock absorber with unchanged outer diameter his body is located between two spring shock absorbers and the latter have openings of the same diameter.

Die erfindungsgemäße Stoßdämpfereinrichtung, beispielsweise in einem Schienenfahrzeug eingesetzt, überträgt eine Axialkraft nach Überschreiten der Vorspannung in einer der federnd dämpfenden Elemente, zum Beispiel im Federstoßdämpfer 6, 6' dadurch, daß ihre Buchse 1 in das Gehäuse 2 einzudringen beginnt. Infolge einer weiteren Steigerung der Außenkraft wird die Vorspannung des zweiten federnd-dämpfenden Elementes überschritten, nämlich des Elastomerstoßdämpfers 3, 10, 11, 12, wobei deren Körper dabei die Möglichkeit hat, in die Öffnung 7, 7' des Federstoßdämpfers 6, 6' einzudringen. Dies erlaubt den Arbeitsraum der Stoßdämpfereinrichtung maximal auszunutzen und eine solche Charakteristik zu erreichen, die eine große Beständigkeit und Zuverlässigkeit der Konstruktion sichert. Bei einer Verringerung der Belastung entspannen sich die in der Stoßdämpfereinrichtung angewandten federnd-dämpfenden Elemente und die Buchse 1 wird aus dem Gehäuse 2 ausgeschoben.The shock absorber device according to the invention, used for example in a rail vehicle, transmits an axial force after the preload has been exceeded in one of the spring-damping elements, for example in the spring shock absorber 6 , 6 ', in that its bushing 1 begins to penetrate into the housing 2 . As a result of a further increase in the external force, the pretension of the second spring-damping element is exceeded, namely of the elastomer shock absorber 3 , 10 , 11 , 12 , the body of which has the possibility of penetrating into the opening 7 , 7 'of the spring shock absorber 6 , 6 ' , This allows the working space of the shock absorber device to be used to the maximum and to achieve such a characteristic that ensures great durability and reliability of the construction. When the load is reduced, the spring-damping elements used in the shock absorber device relax and the bushing 1 is pushed out of the housing 2 .

Claims

1. Shock absorber device, consisting of a housing ( 2 ), a slidably inserted socket ( 1 ) and a limiting means ( 9 ) that limits the stroke of the shock absorber device, and a shock absorber insert with elastic-damping elements, characterized in that the Shock absorber insert consists of at least one shock absorber with a metallic spring ( 6 , 6 ') with an elastic-damping element and an elastomer shock absorber ( 3 , 10 , 11 , 12 ) with an elastic-damping element, the shock absorber with a metallic spring ( 6 , 6 ') a body with an opening ( 7 , 7 ') with a diameter (D, D ') arranged in its base facing the elastomer shock absorber ( 3 , 10 , 11 , 12 ) and the elastomer shock absorber ( 3 , 10 , 11 , 12 ) have a body with a shaft ( 4 ) protruding from it on one side, the body of the elastomer shock absorber ( 3 , 10 , 11 , 12 ) on the Side of the shock absorber with metallic spring ( 6 , 6 ') on a length b has a diameter (d, d') which is smaller than the diameter (D, D ') of the opening ( 7 , 7 ') of the shock absorber with metallic Spring ( 6 , 6 ') is that the body of the elastomer shock absorber ( 3 , 10 , 11 , 12 ) into the body of the shock absorber with metallic spring ( 6 , 6 ') through the opening ( 7 , 7 ') to length b can be introduced.

2. Shock absorber device according to claim 1, characterized in that only a shock absorber with a metallic spring and an elastomer shock absorber ( 3 ) is present. and the elastomer shock absorber ( 3 ) rests with its shaft ( 4 ) on the shock absorber with a metallic spring ( 6 ).

3. Shock absorber device according to claim 1, characterized in that the sole elastomer shock absorber ( 10 ) rests with its bottom on the single shock absorber with a metallic spring ( 6 ).

4. Shock absorber device according to claim 1, characterized in that two shock absorbers with a metallic spring and an elastomer shock absorber are present, and that the elastomer shock absorber ( 11 ) with its shaft ( 4 ) on a shock absorber with a metallic spring ( 6 ') and with its bottom on other shock absorber with metallic spring ( 6 ).

5. Shock absorber device according to claim 1, characterized in that a shock absorber with a metallic spring ( 6 ) and an elastomer shock absorber ( 12 ) are present and that the body of the elastomer shock absorber has the smaller diameter (d, d ') over its entire length, and in the socket ( 1 ) is mounted on guide elements ( 13 ).