DE887666C - Stossdaempfungspolster zur Verwendung in einer Stossdaempfervorrichtung, insbesondere fuer Eisenbahnwaggon-Zug- und -Stossvorrichtungen - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 24. AUGUST 1953

N 3340II/sod

(V. St. A.)

Die Erfindung bezieht sich auf Druck- oder Stoßdämpfungspolster, die eine aus Gummimaterial und einem mit demselben verbundenen Metalleiinsatz bestehende kombinierte Anordnung aufweisen und die dabei in Stoßdämpfervorrichtungen, wie beispielsweise den Zug- und Stoßvorrichtungen von Eisenbahnwagen, Verwendung finden.

Bekanntlich »muß eine bei Güterwagen der amerikanischen Eisenbahnen benutzte Zug- und Stoßvorrichtung eine.Stoßdämpfungskapaizität von mehr als 2489,5 mkg aufweisen, damit sie den von der Vereinigung der Amerikanischen Eisenbahnen (A.A.R.) herausgegebenen Vorschriften (M-901) für Zug- und Stoßvorric'htungen entspricht und für den betriebsmäßigen Austausch im Güterwagenfrachtiverkehr verwendbar ist. In dieser Vorschrift sind außerdem Maßtoleranzen für Zug- und Stoßvorrichtungen angegeben, da alle für den betriebsmäßigen Austausch vorgesehenen Zug- und Stoßvorrichtungen! der bei Eisenbahngüterwagen üblichen Normalkonstruiktion entsprechen, müssen, soweit dabei die Abmessungen der Vorrichtungskammer, des Joches und des Kupplumgsgliedes betroffen sind. Eine für modernen Eisenbahnbetrieb geeignete Zug- und Stoßvorrichtung, ganz, gleich ob bei ihr metallische Federn und Reibungseinwirkung oder Gummi als Stoßdämpfungs- oder Stoßauffangrniittel dienen, muß auf jeden Fall in der Lage sein, auch schweren Stoßbelastungen standzuhalten. Die Anzugsleistung moderner Diese'l-

Güterzuglokomotwen liegt bei etwa 113,5 t» während die Dauerzugleistung dieser Lokomotiven 77,i t oder mehr beträgt.

Die Aufbereitung und vulkanisiertechnische Verarbeitung von Gummi sowie das Verfahren zur Bindung von Gummi an Metaili sind in den letzten Jahren bis zu einem Vervollkommnungsgrad entwickelt worden, der die Herstellung von Gummipolstern von jeweils genau richtiger Umrißoberflächengestaltung und von Abmessungen für die im vorausgehenden erläuterten Betriebsbedingungen gestattet.

Nach der Erfindung -wurde als Ausführungsbeispiel ein Gummipolster entwickelt, das sich für

¹S den Gebrauch bei Eisenbahnwagen, die den amerikanischen Konstruktionsnormalien entsprechen, eignet; dieses Gummipolster weist eine Umrißoberflächengestaltung auf, die, wie sich auf Grund ausgedehnter Versuche feststellen ließ, hervorragende Puffereigensehaften und eine zufriedenstellende Betriebsdauerhaftigkeit gewährleistet.

-Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Eimzelbeschreibung in Verbindung mit der Zeichnung noch deutlicher ersichtlich. Hierbei ist

Fig. ι ein Grundriß des gemäß der Erfindung entwickelten .Stoßdämpfungspolsters,

Fig. 2 ei© stirnseitiger Aufriß - des in Fig. 1 gezeigten Polsters,

Fig. 3 ein in vergrößertem' Maßstab dargestellter Seitenriß des in Fig. 1 gezeigten Polsters,

Fig. 4 ein Querschnitt durch die Mitte eines teilweise zusammengepreßten Stoßdämpfungspolsterpaares,

Fig. 5 ein Grundriß einer typischen Zusammensteillungsanordnung mehrerer derartiger Stoßdämpfungspolster, wodurch eine die Erfindung aufweisende Eisenbahnwaggon-Zug- und -Stoßvorrichtung geschaffen wird,

Fig. 6 ein Diagramm-, worin die bei Versuchen sowohl an einem einzelnen Stoßdämpfungspolster als auch an einer Gruppenzusammenstellung derartiger Stoßdämpfungspolster ermittelten Druckbelastungs- und Druekentlastungskurven für den.

Fall aufgezeichnet sind, daß die Stoßdämpfungspolster jeweils langsam belastet und entlastet wurden, wie dies beispielsweise an einer statisch feststehenden Prüfmaschine der Fall ist,
Fig. 7- eine Zusammeristellungsanordnung von Stoßdämpfungspolstern entsprechend der Erfindung, zwischen denen jeweils Abstand- oder Zwischenplatten angeordnet sind, -unter gleichzeitiger Mitanordnung von Zug- und Stoßvorrichtungsmitgeherteilen,

Fig. 8 eine .abgeänderte Ausführungsform des in Fig. i, 2 und 3 gezeigten- Stoßdämpfungspolsters, bei der das Gummimaterial nur an- bestimmten Flächenzonen -der Metallplatte oder des Platteneinsatzkörpers auf vulkanisiert ist,.

Fig. 9 -ein stirnseitiger Aufriß des in Fig. 8 gezeigten Stoßdämpfungspolsters,

Fig. 10 ein Querschnitt längs der Linie 10-10 in Fig. 8, -

Fig. 11 ein Grundriß eines Stoßdämpfungspolsters, das eine kreisrunde Form aufweist und

Fig. 12 ein Querschnitt längs der Linie 12-12 in Fig. 11.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen, besteht das gemäß der Erfindung entwickelte Druck- oderStoßdämpfungspolster in seiner bevorzugten Ausführungsform aus einer relativ dünnen Metallplatte 10, an der auf beiden .Seiten ein Gummipolster 12 in vulkanisiertechnischer Bindung fest aufgebracht ist. Dieses Gu'mimipolster weist in seinem entspannten oder unbeanspruchten Zustand eine gewellte Oberflächenform auf, bei der Berg- und Talabschnitte aufeinanderfolgend abwechseln.

Auf Grund praktischer Versuche hat sich gezeigt, daß die Formgebung dieser gewellten Oberfläche sehr wichtig ist, und es steht fest, daß zur Erreichung der höchstmöglichen elastischen Nutzleistung des Gummis, bezogen auf dessen Masseneinheitsvol'umen von 1 ecm und bei gleichzeitiger Ansetzung einer möglichst langen Materiallebensdauer, eine bestimmte angenäherte Maßrelation zwischen dem. jeweils zwischen den Wellenrücken 13 vorgesehenen Abstand und der Weilentiefe einerseits sowie der Mindeststärke des in den Einbuchtungen oder Wellentälern untergebrachten Gummis anderseits eingehalten werden muß.

In Fig. 3 ist der Abstand zwischen den Wellenrüclken 13 mit A, die Dicke des Gummis im Scheitelpunkt des Wellenrückens oder Wellenberges mit B und die Dicke des Gummis in den Einbuchtungen oder Wellentälern mit C bezeichnet. Bei der speziell in Fig* Ij- 2 und 3 gezeigten Ausführungsform ist A = 4,8 B₁ während bei einer anderen, leicht abgeänderten Ausführungsform, die einem besonders schweren .Dauerbalastungsversuc'h standhielt, die Abmessung^ = 4,1 B ist, wobei das Maß B in beiden Fällen das gleiche blieb; die Abmessung C, die ebenfalls bei beiden Ausführungsformen die gleiche war, beträgt dabei etwa 25%) der Abmessung B. Der Krümmungsradius des Scheitelpunktes jedes Wellenrückens oder Wellenberges ist Vorzugsweise der gleiche wie derjenige für ein Wellental. Die vorstehenden Abmessungen bestimmen zusammen mit den -Krümmungsradien für die Wellenberge und Wellentäler die Maximalabschrägung der Gurnimipolsteroberfläche, die in der Zeichnung (Fig.. 3) durch den Winkel α angegeben ist, wobei der Wert α in den beiden vorgenannten Fällen angenähert 34 bzw. 41,5° beträgt. Nach den 'bei Versuchen gemachten Erfahrungen kann jede beliebig« Abschrägung der Gummipolsteroberfläche, für die der Winkelwert α zwischen etwa 32 und 42⁰ liegt, ails zufriedenstellend angesehen werden.

Die äußeren Seitenteile 14 der Endwellenrücken des Gummipolsterwel'lenzuges sind derart ausgebildet, daß diese von der Oberfläche der Metallplatte 10 aus nach dem Scheitelpunkt des Wellenrückens 13 hin jeweils allmählich schräg ansteigen. Ebenso ifa'lilen die in Fig. 1 oberen und unteren Enden jedes Wellenrüdkens des Gummipolsterwellenzuges jeweils in allmählicher Schrägung zu der Metallplatte ab, wie dies unter 16 gezeigt ist.

Dieser allmähliche Schräganstieg der Gummimasse von der Metallplatte aus nach den Scheitelpunkten der Wellenrücken des Gummipolsterwellenzuges hin ist, wie sich gezeigt hat, erforderlich, um die Bindung zwischen dem Gummimaterial und der Metallplatte längs der Umfangsränder des Gummis zu schützen, wenn das Gummimaterial schweren Druckbelastungen ausgesetzt ist. Die Abschrägung der Oberflächenteile 14 und 16 soll dabei vorzugsweise kleiner, keinesfalls aber größer als et sein.

Die Erhärtungs- oder Massivstärke des Gummis (d. h. diejenige Didkenabmessung des Gummimaterials, bei der das Elastizitätsvermögen desselben durch Zusammenpressung nahezu aufge-

¹S braucht ist) ist durch die in Fig. 3 eingezeichnete Bezugslinie X-X bestimmt, die in einem derartigen Abstand Y oberhalb der Oberfläche der Metallplatte 10 gezogen- ist, daß das oberhalb -dieser Bezugslinie liegende Gummi volumen gleich dem Volumen des unterhalb dieser Bezugslinie (bzw. unterhalb der durch diese Bezugali-nie hindurchgehenden Horizontalebene) liegenden freien Raumes oder Wellentales ist. Der Abstand Y ist größer als die Hälfte der Maximaldicke des Gummis. Wenn ein Gumimipolster bis zu dieser Erhärtungs- oder Massiwstärke zusammengedrückt ist, dann ist die Gummimasse derart durchgearbeitet, daß der unterhalb der Bezugslinie X-X liegende Raum vollständig mit Gummi besetzt ist, wobei dann das Gummipolster praktisch zu einem festen Gummiklotz von der Dickenabmessung Y geworden ist. Jede weitere Druckeinwirkung auf das Gummipolster ruft eine erhöhte Nachauswärtsausibauchung des Materials am Umfang des Gummipolsters hervor. Der von dem letzteren in diesem Zustand dargebotene Widerstand ist außerordentlich groß, aber dennoch ist in dem Gutnmipolster auch bei derart hochgradigem Kompressionszustand immer noch ein ins Gewicht .fallender Stoßdämpfungsfaktor vo-rhanden.

Wie in Fig. 5 zu sehen, werden die Gummipolster vorzugsweise derart zusammengestellt, daß jedes Gummipolster mit seiner gewellten Oberfläche in direktem Kontakt mit der gewellten Oberfläche der unmittelbar benachbarten Gummipolster steht; die Gummipolster werden dabei durch das Ineinandergreifen von Dübalzapfen 20 und Aussparungen 22, die an 'beiden Seiten jedes Gummipolstereinsatzes ausgebildet sind, mit komplementär dazu angeordneten Aussparungen und Dübelzapfen der jeweils anliegenden oder benachbarten Gummipolstereinsätze stets in genau richtiger Ausrichtung gehalten. Die Düibelzapfen 20 befinden sich dabei jeweils in knappem Paßsitz in den Aussparungen 22, so daß, wenn das Gummimaterial als solches sich durchbiegt, auch die Düibelizapfe-n sich zusammen mit demselben durchbiegen, wodurch jeglicher Verschleißabrieb vermieden wird. In Fig. 5 ist die Verwendung von Endgummipolstern gezeigt, bei denen nur auf einer Seite der Metallplatte 24 jeweils eine Gummiauflage vorgesehen ist. In diesem Fall liegt die Metallplatte 24 direkt gegen den Mitgeher 26 der Zug- und Stoßvorrichtung an.

wodurch jeglicher Reibungsikontakt zwischen Metall und Gummi vermieden wird.

Wenn ein entsprechend der Anordnung von Fig. 5 zusammengestellter Gruppensatz von Gummipolstern beiderseits unter Druck- oder Stoßbeanspruchung gesetzt wird, dann ist die zwischen den aneinander angreifenden Scheitelpunkten der Gummipolsterwellenrüc'ken 13 vorhandene Berührangszone relativ klein, und die Gummipolster lassen sich verhältnismäßig leicht zusammendrücken; dies ist in der graphischen Darstellung von Fig. 6 aus dem Verlauf der dort auf der rechten Seite gezeigten Druckbelastungskurve in deren Bereich vom Nullpunkt ibis ungefähr zu dem Punkt F zu ersehen·. Während dieses Stadiums der Druckeinwirkung fließt bereits etwas Gummi von den Wellenbergen 13 in die durch die Abmessung C bezeichneten Einbuchtungszonen, wodurch die Dicke der Gummiauflage in diesen Zonen leicht verstärkt wird. Die ungefähre Formumwandking der Gummimasse an einer der Angreifstellen des Gummipolstergruppensatzes während dieses Zusammendrückstadiums ist in Fig. 4 gezeigt. Wie dort deutlich zu sehen ist, sind die Einbuchtungen oder Wellentäler bereits .zum Teil mit Gummi ausgefüllt. Wenn in der auf der rechten Seite von Fig. 6 gezeigten Belastungskunve der Punkt F angenähert bei der Hälfte der elastischen Stoßverschiefoung des Gummipolstergruppensatzes erreicht ist, dann ■nimmt die Berührungsizone zwischen den Wellenbergen 13 rasch zu, wobei die Gummioberflächen gegeneinander abrollen. Von dem Punkt F ab nimmt die Berührungszone immer rascher zu, und, da dabei die Wellentäler nahezu vollständig mit Gummi ausgefüllt werden, greift jeweils die Seitenfläche (Flanke) eines Wellenberges an der Seitenfläche (Flanke) des nächsten Wellenberges an, so daß jede der gegenseitig Kontakt aufnehmenden Seitenflächen die andere Seitenfläche abstützt. Diese gegenseitige seitliche Abstützung der Wellenberge, die jeweils während des letzten Stadiums der Ausfüllung der Wellentäler zustande kommt, dient dazu, den einer weiteren Zusammenpressung der Gummipolster entgegengesetzten Widerstand beträchtlich zu erhöhen, und ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung. Bei weiter andauernder Zusammenpressung der Gummipolster werden die Wellentäter dann vollständig mit Gummi ausgefüllt, so daß auch die Seitenflächen der Wellenberge sich vollständig gegenseitig abstützen. Hierbei wird das Gummipolster praktisch zu einem in sich festen Gummiklotiz, der bei weiterer Druckeinwirkiung auf ihn unter Entgegensetzen starken Widerstands in der Weise reagiert, daß sich die Gummimasse rundherum am Umfang des Gummipolsters nach auswärts ausbeult oder daß sie nach auswärts ausweicht. In diesem Fall dient der allmähliche Anstieg der an den Umfangsrändern liegenden Oberflächen des Gummimaterials von der Metallplatte 10 nach den Scheitelpunkten der Wellenberge 13 hin, wie dies unter 14 und 16 gezeigt ist, dazu, die strukturelle Bindung zwischen dem Gummipolster und der Metallplatte bei

weiterer Druckeinwirkung auf das Gummipolster von diesem Belastungspunkt an abzuschirmen. Das Gummipolster setzt nun der Druckeinwirkung einen sehr hohen Widerstand entgegen, wie er zum Auffangen schwerer Stöße oder Zusammenstoßbelastungen erforderlich ist. Es ist sonach zu ersehen, daß die Gummipolster während angenähert der ersten Hälfte ihrer elastischen Stoßverschiebung verhältnismäßig weich federn. Hierauf wird

ίο jedoch die Stoßdämpfungscharakteristik der Gummipolster rasch, aber dennoch in geschmeidigem Übergang bis zum Endstadium ihrer elastischen Stoßverschiebung härter, was aus dem oberhalb des Punktes F verlaufenden Kurventeil in Fig. 6 zu ersehen ist.

Die Gummi- oder Stoß dämpf ungspolster der hierin beschriebenen Ausfü'hrungsart wurden bei praktischen Erprobungsversuchen bis zu einem Ausmaß von angenähert 40 bis 45 °Λ> der an den Scheitelpunkten der Wellenberge vorgesehenen Gummiauflagestärke B zusammengepreßt, und es zeigte sich dabei, daß diese Polster genügend Materialfestigkeit und Betriebsdauerhaftigkeit besitzen, um auch wiederholten Stoßbelastungen in der Größenordnung von etwa 4501 aufwärts standzuhalten. Ebenso hat sich gezeigt, daß auch eine bestimmte Mindestwandstärke und Mindestmaterialfestigkeit der .Metallplatten oder Metalleinsätze erforderlich ist. So verursachte beispielsweise bei Metalleinsätzen aus Flußeisen von 2,4 mm Wandstärke eine Belastung von 317,5 t eine beträchtliche elastische Dehnung der Metalleinsätze; für die in Fig. 5 gezeigte Zug- und Stoßvorrichtungsanordnung werden vorzugsweise Metallplatten oder Metalleinsätze 10 von etwa 4,8 mm Wandstärke für sämtliche Gummipolster mit Ausnahme der beiden Endgummipolster benutzt, was genau der doppelten Festigkeit der vorerwähnten Flußeisenmetalleinsätze· entspricht. Die Metallplatten 24 für die Endgummipolster können dagegen eine Wandstärke von nur 2,4 mm haben, da diese jeweils nur die Hälfte der auf die übrigen Metallplatten ausgeübten Dehnungsbeanspruchung auszuhalten haben.

In Fig. 7 ist eine Zusammenstellungsanordnung gezeigt, bei der die Gummipolster jeweils durch Abstand- oder Zwischenplatten 30 voneinander getrennt sind. Diese Zwisc'henplatten tragen unterstützend dazu bei, den von den hohen Stoßbelastungen herrührenden und auf das Gummimaterial einwirkenden Dehnungs- oder Zerreißkräften Widerstand zu leisten. Bei dieser Zusammenstellungsanordnung können die Metallplatten oder Metalleinsätze io', falls gewünscht, etwas schwächer als diejenigen der Zusammenstellungsanordnung von Fig. 5 sein.

In Fig. 8, 9 und 10 ist eine Abänderungsform gezeigt, bei der das Gummimaterial an der Metallplatte 40 nur an bestimmten Auflagezonen vulkanisiertechnisch gebunden ist. Diese Auflagezonen 42 befinden sich jeweils zwischen den in Fig. S paarweise gestrichelt eingezeichneten Linien, und sind im allgemeinen unterhalb der Belagstellen, die die größte Dickenabmessung aufweisen, angeordnet. Bei diesem Gummipolster bleiben die seitlichen Randausläufer des Gummimaterials ungebunden und können sich frei an der Metallplatte verschieben, wobei sie nur durch die Reibung und die Eigenelastizität des Gummis unter Dehnungsbeanspruchung gesetzt werden. Bei dieser Art Adhäsion kann das Gummimaterial leichter seitwärts fließen, als dies bei vollständiger Bindung des Gummis an der Metallplatte möglich ist. Für eine gegebene Belastung gewährleistet diese abgeänderte Ausführungsform des Gummipolsters jeweils eine größere Ableitung des Gummimaterials, als dies bei der bevorzugten Ausführungsform von Fig. 1 bis 4 möglich ist.

Die Oberflächenumrißgestaltung des in Fig. 8, 9 und 10 gezeigten Gummipolsters entspricht im Prinzip derjenigen, wie sie in den vorausgehenden Figuren gezeigt ist. Wenn der Vorteil dieser nur teilweisen oder örtlich begrenzten Adhäsion des Gummimaterials an der Metallplatte voll ausgenutzt werden soll, dann kann die Dickenabmessung des in den Wellentälern 44 untergebrachten Gummimaterials verringert werden, oder es braucht dort überhaupt kein Gummi mehr vorgesehen zu sein, wodurch dann das restlich verbleibende Gummimaterial bei dessen Zusammengedrücktwerden leichter fließen kann. Wie weiterhin aus Fig. 8 zu ersehen, ist die Oberfläche der Wellenberge der Endgummipolster beiderseits der Längsmittellinie dieser Gummipolster jeweils ausgesenkt oder bogenförmig ausgehöhlt, wie dies besonders klar in Fig. 9 unter 46 gezeigt ist. Hierdurch wird die Anfangsstoßeinwirkung auf diese Gummipolster weicher, und außerdem wird die seitliche Ausbeulung des Gummimaterials nächst den Rändern des Gummipolsters bei schweren Stoßbelastungen verringert, wodurch wieder die Beanspruchung in der zwischen dem Gummimaterial und der Metallplatte 40 vorhandenen Bindung herabgesetzt wird. Diese Konstruktionsweise kann auch in Verbindung mit Gummipolstern der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Bauart benutzt werden. Genau wie bei dem dort gezeigten Gummipolster werden auch in dem zuletzt beschriebenen Fall die einzelnen Gummipolster mit den jeweils benachbarten Gummipolstern durch das Ineinandergreifen von Dübelzapfen und Aussparungen, die auf beiden Seiten jedes Gummipolstereinsatzes ausgebildet sind, mit komplementär dazu vorgesehenen Aussparungen und Dübelzapfen der jeweils benachbarten Gummipolster in genauer Ausrichtung gehalten.

Aus vorstehender Beschreibung ist sonach zu ersehen, daß gemäß der Erfindung ein Stoßdämpfungspolster entwickelt wurde, das sich für sehr schwere Betriebsbeanspruchung eignet und das dabei eine hochgradige Betriebsdauerhaftigkeit aufweist. Für die Bauart von Güterwagen nach den Normalien der Vereinigung der Amerikanischen Eisenbahnen (A.A.R.) kann beispielsweise eine Serienanordnung von Gummipolstern mit einer Breitenabmessung von etwa 31,1 cm bei einer Höhe von· 22,4 cm zusammen mit den bei normalen Zug-

und Stoßvorrichtungskammern üblichen Mitgehern und den dabei normalerweise verwendeten Zug- und Stoßvorrichtungsjochen benutzt werden.

Auf Grund von Versuchen hat sich ergeben, daß eine aus zehn derartigen Gummipolstern aufgebaute Zug- und Stoßvorrichtung, wenn zwischen den einzelnen Gummipolstern Abstand- oder Zwischenplatten 30 verwendet werden und wenn die Vorrichtung unter einer Vorspannung von etwa 2V4 t zusammengebaut ist, eine elastische Stoßverschiebung von 6,35 cm bis 6,99 cm bewirkt. In, Fig. 7 ist die Zusammenstellung einer derartigen Zug- und Stoß\Orrichtung gezeigt. Die Stoßdämpfungskapazität derselben beträgt bei langsamem Zusammengepreßtwerden mehr als 2489,5 mkg, ist jedoch bei schnellem Zusammengepreßtwerden, wie dies beispielsweise unter schweren Stoßbelastungen der Fall ist, ganz erheblich größer. Diese Zunahme der Stoßdämpfungskapazität bei zunehmender Stoßbelastungsgeschwindigkeit ist eine Eigentümlichkeit, die nur formgebungsmäßig richtig gestaltetem und vulkanisiertechnisch richtig verarbeitetem Gummimaterial innewohnt, und stellt eine äußerst wertvolle Eigenschaft für die Betriebsweise von Eisenbahnwaggon-Zug- und -Stoßvorrichtungen dar. Es darf hierbei hervorgehoben werden, daß bei dieser Anordnung zwischen den Zug- und Stoßvorrichtungsteilen kein unmittelbarer Metallbackenkontakt vorhanden ist, der die elastische Stoßverschiebung der Zug- und Stoßvorrichtung einschränkt. Alle normalen Arbeitsbelastungen -ebenso wie auch schwere Schock- und Zusammenstoßbelastungen werden lediglich von den Gummipolstern aufgenommen.

Die Länge der in Fig. 7 gezeigten Gummipolstereinbauzusammenstellung ist bei weitem geringer als die Länge der normalen Zug- und Stoßvorrichtungskammer. Zwecks Verwendung dieser Gummipolsteranordnung zusammen mit einer derartigen Kammer können zusätzlich zu den hierin gezeigten Mitgehern 26 noch weitere Mitgeher benutzt werden, um die Gesamtanordnung auf die richtige Einbaulänge zu bringen.

Die beschriebenen Gummipolster sind von oben *5 gesehen rechteckförmig; die gleichen Resultate können aber auch bei Verwendung von runden oder kreisförmigen Gummipolstern erhalten werden oder auch von Gummipolstern anderer Formgebungen, wenn sich diese Formgebungen besser dem Raum So anpassen, in den die Gummipolster eingebaut werden sollen. So ist beispielsweise in Fig. 11 ein Rundgummipolster gezeigt, daß bei Zug- und Stoßvorrichtungen für Grubenförderwagen oder in den Seitenpuffern von Eisenbahnwagen europäischer Bauart Verwendung finden kann. In diesem Fall verlaufen die Wellenberge der Gummipolster jeweils konzentrisch. Um einen Gruppensatz derartiger beispielsweise in einer Zug- und Stoßvorrichtung oder in einem Seitenpuffer zusammengestellter Gummipolster stets in richtiger gegenseitiger Ausrichtung beizubehalten, sind auch an derartigen Rundgummipolstern jeweils Dübelzapfen 54 und entsprechende Aussparungen 52 vorgesehen, die in analoger Weise, wie zuvor beschrieben, zusammenwirken.

Es ist klar, daß durch eine Veränderung der Anzahl der Gummipolster oder deren Abmessungen oder auch durch Veränderungen des Härtegrades des Gummimaterials ein weiter Bereich von Stoßdämpfungs- oder Stoßauffangeigenschaften erreicht werden kann. So ist beispielsweise in dem Diagramm von Fig. 6 auf der linken Seite die Druckbelastungs- und Druckentlastungskurve für ein einzelnes Gummipolster entsprechend der Bauart nach Fig. ι bis 3 gezeigt; die Belastungskurve läuft dabei von dem Null-Belastungspunkt aus an und endigt bei einer Belastung von 272,16 t, wobei eine elastische Stoßverschiebung oder Zusammenpressung von 10,16 mm bewirkt wird. Bei dieser Belastung wurde die Gummimasse in einem Ausmaßevon angenähert 40% der im Scheitelpunkt der Wellenberge gemessenen Höhe des unbelasteten Materials zusammengedrückt. Die auf der rechten'Seite in Fig. 6 aufgezeichneten Kurven wurden, wie schon gesagt wurde, an Hand eines Versuches an einem Gruppensatz derartiger zusammengesetzter Gummipolster ermittelt, wobei diese unter einer Vorspannung von etwa 2¹A t eingebaut waren. Die Kurven geben jeweils die Druckbelastungs- und Druckentlastungscharakteristik des oder der Gummipolster an und lassen erkennen, daß bei langsamem Zusammengedrücktwerden und Wiederentspanntwerden der Gummipolster diese einen ganz erheblichen Prozentsatz der in sie geleiteten Stoßarbeit aufgefangen haben. Jedes Gummipolster des Gummipolstergruppensatzes wurde dabei in einem Ausmaße von angenähert 40¹Vo der im Scheitelpunkt der Wellenberge gemessenen Höhe B (Fig. 3) des unbelasteten Gummimaterials zusammengedrückt.

Die Erfindung wurde im Zusammenhang mit Eisenbahnwaggon-Zug- und -Stoßvorrichtungen beschrieben, um dadurch die Eignung der hierzu entwickelten Gummipolster für Hochleistungsstoßdämpfung und schwersten Stoßauffang aufzuzeigen, und zwar im Gegensatz zu zahlreichen Formgebungen und Anwendungen von Gummimaterial, das an sich eigentlich nur für Vibrationsdämpfung oder für Isolierzwecke bestimmt ist.

Bei den angestellten Versuchen hat sich gezeigt, daß auch bei wiederholter Stoßbelastung der Gummipolster, wobei das Gummimaterial etwa um 40 bis 45"/» der im Scheitelpunkt der Wellenberge gemessenen Höhe B des unbelasteten Materials zusammengedrückt wurde, kein Versagen der Gummibindung ain den Metallplatten 10 der Gummipolster vorkam, wenn der Schräganstieg 14 bzw. 16 des Gummimaterials von der Oberfläche der Metallplatte 10 aus bis zu den Scheitelpunkten derWellenberge (Fig. 3) etwa 24 Winkelgrade betrug. Wenn dieser ßchräganstieg jedoch bei etwa 30⁰ lag und das Gummipolster der zuvor erwähnten Stoßbelastung ausgesetzt wurde, dann 'bestand die Neiung, daß die Bindung an den Umfangsrändern der Gummiauflage versagte. Obgleich demgemäß ein Anstiegwinkel von etwa 30⁰ für Stoßbelastungen unter der hohen Druckbeanspruchung, der die

Gummipolster ausgesetzt waren, nicht zufriedenstellend war, hat sich jedoch dieser Anstiegwinkel dort als ausreichend erwiesen, wo gefingere Druckbelästungen, wie beispielsweise solche mit einer etwa 3;5°/oigen Zusammenpressung des Gummimaterials,, an den Gummipolstern· zur Anwendung gelangten.

In. der Beschreibung ist aus Vereinfachungsgründen fast durchweg nur die Begriffs'beizeichnung ίο Gummipolster oder Gummimaterial benutzt worden; es versteht sich jedoch, daß an Stelle von Gummi auch irgendein ähnliches Stoßdämpfungsmaterial verwendet werden kann.

Claims (1)

1. : .-'PATENTANSP-ROCH-E:

   i. Stoßdämpfungspolster zur Verwendung in einer Stoßdämpfervorrichtung, insbesondere für Eisenbahnwaggon-Zug- und -Stoßtvorrichtungen, dadurch ,gekennzeichnet, daß das Polster einen Platteneinsatizkörper (10, 24, 40) ,sowie -ein an mindestens einer Seite dieses Platteneinsatzkörpers Viulkanisiertechnisch gebundenes Gummipolster aufweist, das sich jeweils aus einem- Grundteil sowie einer Anzahl von auf diesem Teil aufgestockten und sich quer über den Pdatteneinsatzkörper hinziehenden Wellenrücken (13) zusammensetzt, welch letztere in bestimmten Albständen auseinander.stehen, wobei die am Umfang verlaufenden Randflächen dieses Gummipolsters oder dieser Gummipolster jeweils von der Oberfläche des Platteneinsatzkörpers aus in allmählichem Schräganstieg nach den Scheiteln der erwähnten Wellenrücken hin verlaufen.

   2. Stoßdämpfungspolster nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenrücken (13) oder Wellenberge parallel zueinander verlaufen und jeweils um den gleichen Abstand voneinander entfernt sind.

   3. Stoßdämpfungspolster nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenrücken (13) eine sanft abgerundete Umrißform aufweisen, deren Maximalabschrägung (α) gegenüber dem Platteneinsatekörper (10) etwa 32 bis 42 Winkelgrade beträgt.

   4. ,Stoßdämpfungspolster nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gewellte Oberfläche des Gumniipolsters derart gestaltet ist, daß im Hinblick auf eine 'bestimmte, zu dem erwähnten Platteneinsatzkörper (10) parallel verlaufende Bezugsebene (X-X) das Volumen eines jeweils oberhalb dieser iBezugsebene;liegenden Wellenrückens (13')■ gleich dem Volumen des zwischen dieser Bezugsebene und einer Taleinsenkung vorhandenen Raumes ist, wobei diese Bezugselbene in einem Abstand (F) von dem vorerwähnten Platteneinsatzkörper vorgesehen ist, der größer als die Hälifte der Maximaldicke des Gummis ist.

   6o- 5. ,Stoßdämpfungspolster nach Anspruch 4,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke oder

   - .Wandstärke (C) ■ des in den Talein-senkungen

   -- ■ des- Gummipolsterwellenizuges". untergebrachten Gummimaterials etwa 25 °/o der Dicke (B) des an den Scheiteln der Wellenberge (13) vorgesehenen Gummimaterials beträgt.

   6. Stoßdämpfungspolster nach den Ansprüchen ι 'bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A) ,zwischen den Scheitelpunkten der Wellenrücken (13) angenähert vier-bis fünf-•mal so groß ist wie die Dickenabmessung (B) des Guimiinimaterials in eben diesen ,Scheiteln.

   7. Stoßdämpfungspolster nach den Ansprüchen ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einigen'bestimmten dieser Wellenrücken (13) die höher liegenden Oberflächenteile von deren quer zur Wellenlang.sach.se liegenden äußeren Rändern aus nach. dem Mittelteil der Wellenrüdken hin (bei 46 in Fig. 8 bis io) ausgesenlkt oder bogenförmig ausgehöhlt sind.

   8. Stoßdämpfungspolster nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das im Scheitel des Wellenrückens (13) ausgehöhlte Gummipolster von der Oberfläche des Platteneinsatzkörpers (40) aus bis zu der obersten Stelle dieses Wellenrückens allmählich schräg ansteigt.

   9. ,Stoßdämpfungspolster nach den Ansprüchen ι ibis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gummipolster an einer Seite des Platteneinsatzkörpers (40) jeweils nur an Flächenzonen go (42) gebunden ist, die im allgemeinen örtlich unterhalb der Wellenrücken (13) liegen (Fig. 8).

   1/5. Stoßdämpfungspolster nach den Anspriichen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gummipolster von der längs der Umfangsränder desselben verlaufenden Oberfläche des vorerwähnten Platteneinsatzkörpers (40) aus bis zu den Scheiteln der Wellenrücken (13) hin jeweils unter einem Winkel von nicht mehr als 24⁰ ansteigt. ico

   11. Stoßdämpfungspoilster nach den Ansprüchen ι bis ιό, dadurch gekennzeichnet, daß die einander !zugekehrten Wellenrücken (13) benachbarter Polster an xwischengelegten Zwischenplatten (30) anliegen (Fig. 7).

   12. Stoßdämpfungspolster nach den Ansprüchen ι bis 11, dadurch gekennzeichnet^ daß die Umrißform der Polster ein Kreis ist (Fig. 11,12).

   13. Stoßdämpfungspolster nach den An-Sprüchen 1 'bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (20, 22) vorgesehen ist, die mit dem Welienrücken (13) aus einem Stück besteht und davon vorspringt und benachbarte Gummipolster beim Zusammenbau der Stoßdämpfereinheit gegenseitig ausrichtet.

   14. Stoßdämpfungspolster nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtvorrichtung aus mindestens einem Dübelzapfen (20) und einer Aussparung (22) an einem gegenüberliegenden Polster zur Aufnahme des' Dübels besteht.

   15. Stoßdämpfungspolster nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gummipolster (14) mindestens einen von seiner Obersei te. vorspringen den Dübeteapfen (20) und mit

   Abstand davon ' mindestens eine Aussparung (22) auf seiner Oberseite hat.

   16. ,Stoßdämpfereinheit mit mehreren Stoßdämpfungspolstern nach den Ansprüchen ι bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummipolster (14) mit ihren Oberseiten einander gegenüberliegen, wobei · bestimmte Gummipolster nur auf einer Seite des Platteneinsatz-'körpers (24) und andere Gummipolster auf beiden Seiten des Platteneinsatzkörpers (10 bzw. 40) aufvulkanisiert sind, daß ferner jedes Gummipolster einen aus ihm gebildeten und über seine Oberseite ragenden Vorsprung (20) und mit Abstand davon in der Oberseite eine Aussparung (22) aufweist und daß die Gummipolster in der Weise 'zusammengebaut sind, daß jeweils ein Vorsprung in eine Aussparung des gegenüberliegenden Gummipolsters eintritt, während die nur einseitig mit Gummipolster versehenen Elatteneinsatizkörper an den beiden Außenseiten der Stoßdämpfereinheit vorgesehen werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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