Przedmiotem wynalazku jest amortyzator do wagonów kolejowych ze sprezynujacej zywicy poliuretanowej, o przedluzonej zdolnosci absorbo¬ wania wstrzasów dynamicznych, wykonany w postaci uksztaltowanych elementów wchodzacych w sklad sprzegu wagonów kolejowych, wytrzy¬ mujacych dynamiczne, cykliczne sprezanie przy stalym sprezeniu.Znane sa elementy amortyzujace ukladu sprze¬ gu wagonów kolejowych wykonane z poliureta¬ nu. W ukladach sprzegu ze wzgledu na ogromnie duze i powtarzajace sie wstrzasy, którym musza dynamicznie sprostac stosunkowo male jedno¬ stkowe amortyzatory sklad zywicy na elementy absorbujace wstrzasy musi byc skoordynowany z wymogami trwalosci w próbie dynamicznego sprezania. Szczególnie wazne jest spelnienie wy¬ mogów próby dynamicznego, cyklicznego spre¬ zania jako metody pomiaru sluzacej do okresla¬ nia przydatnosci danego amortyzatora jednostko¬ wego dla sprzegu wagonów kolejowych. Próba ta sanowi uzupelnienie konwencjonalnych prób sciskania, odpornosci na niskie temperatury i uderzenia mlotem opadowym. Próba cyklicznego sprezania moze byc przedstawiona na przykladzie sprezynujacego elementu absorbujacego wstrzasy, wykonanego z elestycznej zywicy w ksztalcie podwójnego, scietego stozka o wspólnej mniejszej podstawie, o srednicy 165 mm i grubosci okolo 38 mm z sciankami bocznymi wkleslymi w is ksztalcie litery V, którego wieksze powierzchnie powleczone sa odpowiednim spoiwem i polaczone z okraglymi plytami metalowymi. Elementy te poddaje sie cyklicznym sprezeniom przy stalym sprezeniu zmieniajacym sie w granicach od mak¬ simum wynoszacego okolo 45—55% pierwotnej wysokosci do minimum okolo 8—12% pierwot¬ nej wysokosci. Ksztalt samego poliuretanowego elementu stale ulega istotnym zmianom w czasie kazdorazowego sciskania i rozprezania w ra¬ mach cyklu dynamicznego. W tej raczej ostrej próbie zwykly element moze ulec zmiazdzeniu lub popekaniu po okolo 50—100 cyklach. Element nadajacy sie do zastosowania w uklad-zie sprze¬ gu wagonów kolejowych powinien wykazywac co najmniej 300 cykli, korzystnie okolo 500 cykli.Poniewaz zaden ze znanych poliuretanów nie posiada takich wlasnosci, surowe wymagania co do wytrzymalosci dynamicznej spowodowaly ko¬ niecznosc znalezienia nowej, bardziej udoskona¬ lonej zywicy na amortyzatory dla sprzegu wago¬ nów kolejowych.Znane amortyzatory dla wagonów kolejowych wytwarzane z poliuretanu otrzymywano przez reakcje dwuaminy z produktem reakcji dwurzo- cyjanianiu i polmerycznego poliolu. Jako po1:- meryczny poliol stosowano badz wylacznie polie¬ ster badz mieszanine co najmniej jednego polie¬ stru z co najmniej jednym polieterem.Niektóre typy amortyzatorów wykonane wy- 105 608105 608 2 4 lacznie z poliolu poliestrowego nie nadawaly sie do stosowania w niskich temperaturach, glównie dlatego, ze ich zdolnosc absorbowania wstrzasów w niskich temperaturach istotnie obnizala sie, a zatem ich skutecznosc ulegala czesciowej lub calkowitej redukcji. W innych typach amortyza¬ torów stosowano z kolei rózne dwuaminy, któ¬ rych dalsze stosowanie ze wzgledów zdrowot¬ nych zostalo obecnie ograniczone. Podjeto zatem prace nad znalezieniem poliuretanu odpowied¬ niego na amortyzatory do wagonów kolejowych, w którego sklad wchodzilyby akceptowalne dwu¬ aminy. Zwykla wymiana materialów nie dala po¬ zytywnych wyników. Poza doborem dwuamin ogromnej liczby zabiegów wymagalo dobranie od¬ powiednich polioli, zarówno ich skladu jak i od¬ powiednich ciezarów czasteczkowych, dla jedno¬ czesnego spelnienia wymogów trwalosci w suro¬ wych testach dynamicznych.Dlatego tez, majac na wzgledzie te wysokie wymagania co do wytrzymalosci na absorbowanie uderzen sprezajacych, celem wynalazku bylo opracowanie ulepszonego poliuretanowego amor¬ tyzatora, stanowiacego uksztaltowany element absorbujacy wstrzasy, wykonany ze sprezynujacej zywicy poliuretanowej, która wytrzymuje cyklicz¬ ne sprezenia w ilosci co najmniej okolo 300 cykli, korzystnie co najmniej okolo 500 cykli przy sta¬ lym sprezeniu o zmieniajacym sie od maksimum okolo 45—55% i minimum okolo 8—12% pierwot¬ nej wysokosci niesprezonej i która wykazuje ugiecie okolo 8—17 mm, korzystnie okolo 10—13 mm w temperaturze okolo 25°C, przy obciazeniu wynoszacym 126 kG/cm2 rozlozonym jednolicie na obszar krancowej powierzchni tej zywicy, wtedy gdy zywica ta uksztaltowana jest w ele¬ ment o ksztalcie podwójnego stozka scietego o wspólnej mniejszej podstawie z okraglymi równoleglymi powierzchniami krancowymi, przy czjrm powierzchnie te powleczone sa spoiwem i przyklejone do okraglych plyt stalowych o sred¬ nicy okolo 38 mm a scianki boczne, które lacza te krancowe powierzchnie, sa w zasadzie prze¬ wezone w ksztalcie litery V i maja w zasadzie równe dlugosci boczne. Objetosc czesci stalej wynosi okolo 10% objetosci powyzszego prze¬ wezenia.Wedlug wynalazku sprezynujacego absorbujaca wstrzasy mieszanke poliuretanowa wytwarza sie przez podanie reakcji co najmniej jednej dwuaminy takiej jak dwusiarczek 2,2-dwuamino- fenylu, dwusiarczek 4,4'-dwuaminofenylu, orto- dwuchlorobenzydyna lub 4,4'-metylenobis-orto- chloanilina z produktem reakcji (A) co najmniej jednego dwuizocyjanianiu takiego jak 4,4'-dwu- izocyjanian 3,3'-dwutolilenu lub 4,4'-dwuizocyja- nian 3,3'-dwumetylodwufenylometanu, gdy po¬ wyzsza dwuamina jest dwusiarczek 2,2'-dwuami- nodwufenylu lub dwusiarczek 4,4'-dwuaminofe- nylu ewentualnie z 4,4'-dwuizocyjanianem 3,3'- -dwumetylodwufenylometanu, gdy powyzsza dwu¬ amina jest orto-chlorobenzydyna lub 4,4'-metyle- nobis-ortochloroanilina z (B) mieszanina co naj¬ mniej jednego polimerycznego poliolu o calkowi¬ tym przecietnym ciezarze czasteczkowym okolo 1500—2100, który sklada sie z (1) polioli o ciezarze czasteczkowym okolo 1800—2200 takich jak (a) okolo 65—100% wagowych polieteru lub (b) okolo 63—93% wagowych mieszaniny polioli skladaja¬ cej sie z (I) okolo 35—65% wagowych polieteru i (II) okolo 63—33% wagowych poliestru oraz odpowiednio (2) okolo 33—0% lub 3% wagowych co najmniej jednego polieteru i poliestru o cie¬ zarze czasteczkowym okolo 800—1250, w której to mieszaninie powyzszym politerem jest politetra- metylenowy eter glikolu lub polipropylenowy eter glikolu a powyzszym poliesterem jest polie¬ ster kaprolaktonu otrzymywany z (I) kaprolak- tonów o 6—8 atomach wegla i glikoli o 4—7 atomach wegla, azelainiany wytwarzane z kwasu azelainowego i glikoli o 4^—7 atomach wegla i adypiniany wytwarzane z kwasu adypinowego i glikoli o 4—7 atomach wegla, w której stosu¬ nek grup izocyjanianowych do sumy grup hydro¬ ksylowych polioli wynosi okolo 1,7—2,5 stosunek pierwszorzednych grup aminowych dwuamin do nadmiaru grup izocyjanianowych ponad sume grup hydroksylowych wynosi okolo 0,6—1,1, i w której liczba kwasowa polioli jest mniejsza od okolo 1.Termin calkowity przecietny ciezar czastecz¬ kowy okolo 1500—2100 uzyto dla okreslenia rów¬ nowaznika calkowitego* wynikowego ciezaru cza¬ steczkowego mieszaniny polioli polieterowych i mieszaniny polioli politerowych i poliestro¬ wych. Zatem taka mieszanina, która ma calkowi¬ ty przecietny ciezar czasteczkowy 1400 moze skla¬ dac sie z poszczególnych polioli o ciezarach cza¬ steczkowych, na przyklad 1000, 1250 i 2000. Rów¬ niez, na przyklad, politetrametylenowy eter gli¬ kolu o przecietnym ciezarze czasteozkowym 1500 zmieszany z poliestrem o ciezarze czasteczkowym 1000 moze byc równowazny co do ciezaru cza¬ steczkowego mieszaninie poliestru o indywidual¬ nym ciezarze czasteczkowym 1000 z dwoma poli- tetrametylenowymi eterami glikoli o indywidual¬ nych ciezarach czasteczkowych okolo 1000 i okolo 2000.Korzystnie mieszanina polieterowego poliolu i poliestrowego poliolu sklada sie z (a) politetra- metylenowych eterów glikoli o przecietnym cie¬ zarze czasteczkowym okolo 900—1100 lub miesza¬ niny o ciezarach czasteczkowych okolo 900—1100 i okolo 1900—2100 oraz (b) co najmniej jednego poliestru takiego jak adypinian lub azelainian heksanodliolu o ciezarach czasteczkowych okolo 800—1200, azelainianu tetrametylenu o ciezarze czasteczkowym okolo 1800—2200 i poliestrów ^-kaprolaktonu i glikolu dwuetylenowego o cie¬ zarze czasteczkowym okolo 1100—1400 i okolo 1800—2200.Krytycznym punktem materialu na amortyza¬ tor wedlug wynalazku jest stosunek grup izocy¬ janianowych dwuizocyjanianiu do sumy grup hydroksylowych polieteru (np. politetrametyleno- wego eteru glikolu) i poliestru, który ma sie za¬ wierac w granicach 1,7—2,5, korzystnie od okolo 1,8 do okolo 2,2.Korzystnie, stosuje sie na tyle dostateczna ilosc dwuaminy, aby zapewnic stosunek pier- 40 45 50 55 60105 608 6 wszorzedowych grup aminowych do nadmiaru grup izocyjanianowych ponad sume grup hydro¬ ksylowych polieterów i poliestrów (materialów reaktywnych zawierajacych wodór) w granicach okolo 0,6 — l, korzystnie okolo 0,7—0,95. Zatem, 5 pozadane jest na przyklad dodanie okolo 0,4—1,1 mola dwuaminy do produktu reakcji mieszani¬ ny skladajacej sie odpowiednio z okolo 1,7—2,5 mola, korzystnie okolo 1,8—2,0 moli dwuizocyJa¬ niami i okolo 1 mola polieteru lub mieszaniny 10 polieteru i poliestru.Ponadto wymagane jest, aby politetrametyle- nowe etery glikoli, poliestry kaprolaktenu, ady- piniamy i azelainiiany oraz ich mieszaniny mialy liczbe kwasowa mniejsza od okolo 1, korzystnie 15 ponizej okolo 0,5, najkorzystniej ponizej okolo 0,1.Politetrametylenowy eter glikolu ma strukture i sklad typowego produktu wytworzonego z czte- rowodorofuranu z pomoca inicjatora, którym jest tlenek alkilenu, taki jak tlenek etylenu. ^ Poliestry kaprolaktonu sa w zasadzie liniowy¬ mi polimerami zakonczonymi grupami hydroksy¬ lowymi, wytworzonymi na drodze reakcji kapro¬ laktonu o 6 do okolo 8 atomów wegla w cza¬ steczce, korzystnie 6 atomach wegla z glikolem 25 o 4 do 7 atomach wegla, korzystnie 4-r$ atomach wegla. Rózne kaprolaktony sa odpowiednio lacz¬ nie z -S-kaprolaktonem, ze ta-kaprolaktónem i eta-kaprolaktonem. Mozna stosowac kaprolak¬ tony podstawione grupami alkilowymi o 1—2 30 atomach wegla, takimi jak metyl lub etyl, na przyklad metylo-^-kaprolakton. Pozadane jest, aby poliester zaprolaktonowy mial ciezar cza¬ steczkowy w granicach okolo 800—2200, korzy¬ stnie okolo 12001—2100 i odpowiednio liczby hy- 35 droksylowe w granicach 140—45 i okolo 95—55.Adypihiany i azelainiany korzystnie winny miec ciezar czasteczkowy okolo 800—2200 i od¬ powiednio liczbe hydroksylowa w granicach okolo 140—50. 40 Rózne glikole sa odpowiednie do otrzymywania poliestrów. Obejmuja one alifatyczne diole we¬ glowodorowe o lancuchach prostych, korzystnie diole zakonczone grupami hydroksylowymi oraz glikole eterów alkilenowych, korzystnie zakon- 45 czone grupami hydroksylowymi, z których wy¬ twarza sie poliestry kaprolaktonu oraz adypinia- ny i azelainiany. Przedstawicielami prostolancu- chowycfr alifatycznych dioli weglowodorowych sa butanodiol-1,4, pentanodiol-1,5, heksanodiol-1,6, ^ heptanodiol-1,7. Przedstawicielem glikoli eterów alkilenowych jest glikol dwuetylenowy. W adypi- nianach i azelainianach szczególnie pozadane sa diole weglowodorowe, a zwlaszcza butanodiol-1,4, i heksanodiol-1,6. Szczególnie pozadane sa: polie- 55 ster kaprolaktonu wytworzony z ^-kaprolaktonu i glikolu dwuetylenowego oraz poliestry takie jak adypinian czterometylenu, adypinian heksa- nodiolu-1,6, azelainian czterometylenu i azelai- nian heksanodiolu-1,6. Adypiniany i azelainiany 60 czterometylenu przygotowuje sie oczywiscie z butanodiolu-1,4 i odpowiedniego kwasu.Poliestry na ogól wytwarza sie w temperaturze okolo 50—300°C, korzystnie w zakresie okolo 120—200°. Jezeli zachodzi potrzeba mozna sto- 65 sowac katalizator, w celu zwiekszenia szybkosci reakcji. Bardziej szczególowy opis wytwarzania róznych odpowiednich poliestrów kaprolaktonu mozna znalezc w opisie patentowym St. Zjedno¬ czonych nr 2 933 478.Korzystna amina utwardzajaca stosowana do wytwarzania poliuretanowych jednostek amorty¬ zatorów dla sprzegu wagonów kolejowych o od¬ powiedniej wytrzymalosci w próbach cyklicznego sprezania jak równiez o odpowiedniej zdolnosci amortyzowania obciazen udarowych jest dwusiar¬ czek 2,2'-dwuaminodwufenylu a korzystnym dwuizocyjanianem jest 4,4'-dwuizocyjanian 3,3'- -dwumetylodwufenylometanu i 4,4-dwuizócyja- nian 3,3'-dwutolilenu przy czym 4,4'-dwuizocja- nian 3,3/-dwumetylodwufenylometanu jest naj¬ bardziej korzystny.Sprezynujaca zywice poliuretanowa wytwarza sie najpierw przez reakcje polieteru lub polieteru i poliestru z dwuizocyjanianem w zasadniczo bezwodnych warunkach, w temperaturze okolo 100—140°C, przez okres okolo 30—60 minut. Re¬ akcje te prowadzic mozna w podcisnieniu, nad¬ cisnieniu lub pod cisnieniem atmosferycznym. W celu skrócenia czasu reakcji mozna dodac katali¬ zator do mieszaniny reakcyjnej dwuizocyjnanian- -polimeryczny poliol. W przypadku, gdy stosuje sie katalizator, dodaje sie do mieszaniny reak¬ cyjnej przed dodaniem dwuizocyjanianu lub rów¬ noczesnie z dwuizocyjanianem. Moga byc stoso¬ wane rózne katalizatory. Przykladami ich sa ka¬ talizatory aminowe takie jak trójetyloamina, n-metylomorfolina i n-etylomorfolina.Nastepnie w bezwodnych warunkach dodaje sie utwardzajaca dwuamine i miesza w polime- rycznym produkcie reakcji, nazywanym prepoli- merem. Otrzymana poliuretanowa mieszanine reakcyjna wlewa sie do odpowiedniej formy i utwardza w celu utworzenia uksztaltowanej, elastycznej poliuretanowej mieszanki wedlug wy¬ nalazku. Powyzsza mieszanine reakcyjna utwar¬ dza sie w temperaturze okolo 20—50°C, chociaz szybsze utwardzanie uzyskuje sie w wyzszej tem¬ peraturze, na przyklad okolo 50—200GC. Na ogól mieszanine reakcyjna pozostawia sie do utwar¬ dzenia w temperaturze 125°C na okres okolo 16—24 godzin. Gdy ksztaltki elastycznej mieszan¬ ki poliuretanowej przygotowuje sie przez wylanie poliuretanowej mieszaniny reakcyjnej do formy o pozadanym ksztalcie i nastepne utwardzanie, plyte metalowa odpowiednia na plyte przyjmu¬ jaca na siebie sily dla amortyzatora wedlug wy¬ nalazku umieszcza sie w formie przed utwardza¬ niem mieszaniny reakcyjnej. Gdy to jest poza¬ dane mozna powlec plyte metalowa spoiwem wiazacym na przyklad klejem fenolowym lub po¬ liestrem poliizocyjanianowym. Przykladami moga byc spoiwa podane w opisie patentowym St.Zjednoczonych nr 2992939 i Opisie patentowym australijskim nr 256373.Dzieki utwardzeniu poliuretanowej mieszaniny reakcyjnej w obecnosci plyty metalowej, plyta metalowa przykleja sie do co najmniej jednej poliuretanowej powierzchni przyjmujacej na sie-105 608 7 8 bie sily tworzac laminat o budowie przedstawio¬ nej na przyklad na rysunkach fig. 1 i 2.Plyty metalowe na ogól sa dostosowane do wymiarów ' plaszczyzny powierzchni przyjmuja¬ cych na siebie sily w amortyzatorach i maja gru¬ bosc w granicach okolo 1,5—12,5 mm, korzystnie okolo 3—6 mm lub okolo 2,5—5 mm. Na po¬ wierzchnie przyjmujace na siebie uderzenia ko¬ rzystnie stosuje sie plyty metalowe np. ze stali walcowanych na goraco o zawartosci wegla w za¬ kresie od okolo 10/15 do okolo 10/30 wedlug kla¬ syfikacji SAE (Society of Automotive Engineera).Amortyzator wedlug wynalazku nadajacy sie do stosowania w sprzegu wagonów kolejowych sklada sie z wielu elementów absorbujacych wstrzasy, przy czym kazdy element wykonany jest ze stalej, uksztaltowanej w postaci podwój¬ nego scietego stozka o wspólnej mniejszej pod¬ stawie, sprezynujacej poliuretanowej zywicy o powyzszej podanej charakterystyce wytrzyma¬ losci na sprezanie i charakterystyce ugiecia, w temperaturze okolo 25°Cr o dwóch przeciwleg¬ lych, zasadniczo równoleglych, przyjmujacych na siebie, naprezenia powierzchniach polaczonych ze soba za pomoca co najmniej jednej scianki bocz¬ nej wkleslej i ze sztywnych przyjmujacych na siebie naprezenia plyt, korzystnie metalowych, polaczonych z tymi przyjmujacymi na siebie naprezenia powierzchniami. Odpowiednio, amor¬ tyzatory w sprzegu wagonów kolejowych skla¬ daja sie z serii takich amortyzatorów jednostko¬ wych, na przyklad okolo 8—12, korzystnie 10, zaladowanych do cylindra do obciazen udarowych w seriach, przy czym ich powierzchnie przyjmu¬ jace na siebie sily sa do siebie przylegle.Elastyczne poliuretanowe zywice, z których wykonuje sie amortyzator wedlug wynalazku charakteryzuja sie pozytywnym wynikiem próby na sprezanie w niskiej temperaturze —40°C i próby charakteryzujacej ugiecie w temperaturze okolo 25°C. W próbie takiej zywica w tempera¬ turze —40°C, po nadaniu jej odpowiedniego ksztaltu i utwardzeniu, w postaci okraglej tar¬ czy z prostymi sciankami bocznymi o srednicy okolo 28 mm i grubosci okolo 12,5 mm przy maksymalnym cisnieniu 535, korzystnie maksi¬ mum 420 kG/cm2, stosowanym na jej plaskie po¬ wierzchnie ulega sprezeniu o 40%- W próbie sprezania w niskiej temperaturze mierzy sie usztywnianie mieszanki poliuretanowej w niskiej temperaturze. Jest to pomiar zdolnosci mieszan¬ ki do absorbowania energii bez twardniecia i bezposrednio, bez tlumienia, przekazywania wstrzasów. Amortyzator wedlug wynalazku wy¬ kazuje istotne odbicie od dna przy wysokich obciazeniach, gdy jego procentowe sprezenie jest stale i jego procentowe sprezenie do krzywej obciazenia poziome. Jakosc tlumienia wysokiej energii bez odbicia od dna jest szczególnie po¬ zadana w sprzegu wagonów kolejowych, które podlegaja duzym wstrzasom w stosunkowo sze¬ rokim zakresie temperatur, wlaczajac w to tem¬ peratury ponizej —40°C.Dla lepszego zrozumienia wynalazku, zostanie on wyjasniony w powolaniu sie na zalaczone ry¬ sunki, na których fig. 1 przedstawia w perspek¬ tywicznym widoku ksztalt jednostkowego amor¬ tyzatora, fig. 2 przedstawia pionowy wzdluzny przekrój jednostkowego amortyzatora, fig. 3 przedstawia jednostkowy amortyzator typu przedstawionego na rysunku fig. 1 i 2 w piono¬ wym przekroju wzdluznym, umieszczony w cy¬ lindrze podtrzymujacym podkladki ulozone po¬ przecznie do sily sprezania, przy czym amorty¬ zator jest sprezony do okolo 40% swojej pierwot¬ nej wysokosci.Nawiazujac do rysunku, jednostkowe amor¬ tyzatory przedstawione na rysunkach fig. 1 i fig. 2 wykonane sa z utwardzonego, elastycznego po¬ liuretanowego czlonu polaczonego z, lub lamino¬ wanego na dwóch przeciwleglych i w zasadzie równoleglych powierzchniach przyjmujacych na siebie sily, plytami ze stali walcowanej na go¬ raco 2 i 3. Czesc scian bocznych elastycznego, poliuretanowego czlonu jest wklesla i tworzy przewezenie w ksztalcie litery V 4. Stosunek objetosci zajmowanej przez to przewezenie do objetosci najmowanej przez czlon poliuretanowy i to przewezenie pomnozonej przez 100 jest w przyblizeniu równy procentowi przewidywanego sprezenia.Odpowiednie urzadzenie do sprzegu wagonów moze byc wykonane tak, jak przedstawiono na rysunku fig. 3, pod odpowiednim obciazeniem sprezajacym, pod którym elastyczne, utwardzone czlony poliuretanowe sa zdeformowane a scianki boczne rozepchniete na boki 5.Wynalazek zilustrowano ponizszymi przyklada¬ mi. Jezeli nie podano inaczej wszystkie czesci i procentowosc podano wagowo.Przyklad. Próby A-F przeprowadzono zala¬ dowujac odpowiednie reaktory A-F, w calkowicie bezwodnych warunkach, róznymi ilosciami polie- terowych i poliestrowych polioli, skladajacych sie z politetrametylenowych eterów glikoli o cie¬ zarach czasteczkowych okolo 1OG0—2000, azelai- nianu czterometylenowego o ciezarze czastecz¬ kowym okolo 2000 i poliestrów ^-kaprolaktonu i glikolu dwuetylenowego o ciezarze czasteczko¬ wym okolo 2000. Poliestrowe poliole mialy liczbe kwasowa ponizej okolo 0y5. Mieszaniny polioli mieszano, z zachowaniem ostroznosci, aby usunac jakakolwiek potencjonalna wilgoc, pod obnizo¬ nym cisnieniem, w temperaturze okolo 110°C przez okres okolo 1 godziny. Nastepnie do mie¬ szania -polioli dodano rózne ilosci 4,4'-dwuizocyja- nianu 3,3'-dwutolilonu (TODI) lub 4,4'-dwuizo- cyjanianu 3,3'-dwumetylodwufenylometano-4,4'- -dwuizocyjainianu (DMMDI), mieszanine mieszano pod obnizonym cisnieniem, w temperaturze okolo 120°C, przez okres okolo 45 minut. Do mieszani¬ ny dodano nastepnie rózne ilosci dwusiarczku 2,2'-dwuaminodwufenylu [-BIS/2-AMP/BIS], 4,4'- -metylenobis-/2-chloroaniline/ /MOCA/ i/lub o- -dwuehlorobenzydyne /ODCB/. Nastepujaca tabe¬ la ilustruje sklady mieszania. 40 45 50 55 60S 109 vvo it Tablica 1 Politetrametyleno- wy eter glikolu (1000) Politetrametyleno- wy eter glikolu (2000) Poliester e-kapro- laktonowy (2000) Azelainian tetra- metylenowy (2000) DMDI TODI MOCA ODCB Bis-(2-AMP)DIS A ia 42 ' — 40 32,S — — — 13,2 B C D E F 17,5 — 20 7 20 41,2 100 80 53 40 41,2 — — 40 40 — — — — — 31,0 29,6 31,5 ,2 27,2 — — — 12,4 13,3 4,18 — — 8,26 11,4 11,0 — Mieszaniny reakcyjne natychmiast wylewano do form, w których byly umieszczone po dwie okragle metalowe plyty ze stali walcowanej na goraco okolo 10/20 wedlug klasyfikacji SAN o srednicy okolo 165 mm i grubosci okolo 3 mm.Plyty powleczone uprzednio spoiwem typu polie- strowopolicyjanowego w celu zwiekszenia ich przyczepnosci do odlewanego poliuretanu. Po czym mieszaniny pozostawiono do utwardzenia w formach, w temperaturze 115°C na okres oko¬ lo 22 godzin, aby otrzymac poliuretan lamino¬ wany stala jako jednostkowy amortyzator po¬ dobny do przedstawionego na rysunkach fig. 1, 2 i 3 w postaci uksztaltowanej sprezynujacej zy¬ wicy poliuretanowej o srednicy 165 mm, grubosci 38 mm. Scianki boczne mialy przewezenie w ksztalcie litery V, którego objetosc byla równa okolo 2/3 objetosci zajmowanej przez poliuretan.Jednostkowy amortyzator, w temperaturze 25°C, pod cisnieniem okolo 126 kG/cm* jednolicie roz¬ lozonym na cala powierzchnie przyjmujaca na siebie sily, ulegl ugieciu (sprezyl) okolo 11—14 mm. Wlasciwie przeprowadzono test przez umieszczenie dwóch takich zespolów w próbie a ich calkowite wygiecie wynioslo okolo 22—28 mm.W próbie tej amortyzatory posiadajace czlony poliuretanowe wedlug wynalazku, ale o zbyt ni¬ skim stosunku dwuizocyjanianu do polimerycz- nego poliestru, zazwyczaj uginaja sie wiecej niz 153 mm. Takie jednostkowe amortyzatory za¬ stosowane w sprzegu wagonów kolejowych na ogól absorbuja niewystarczajaca ilosc energii i zazwyczaj ulegaja calkowitemu sprezeniu zanim pochlona dostateczna ilosc energii sily sprezaja¬ cej w czasie pracy ukladu. Amortyzatory o czlo¬ nach poliuretanowych, w których stosunek dwu¬ izocyjanianu do polimerycznego poliestru jest zbyt duzy zazwyczaj w czasie poddania próbie ulegaja ugieciu mniej niz okolo 7,6 mm. W czasie uzytkowania sprzegu wagonów zazwyczaj absorbuja one niedostateczna ilosc energii zanim zaczna przekazywac energie lub sile powstajaca przy zlaczach wagonów kolejowych, poprzez uklad sprzegi* oraz ulegaja uszkodzeniu w czasie pracy.Porcje kazdej poliuretanowej mieszaniny reak¬ cyjnej utwardzano i ksztaltowano w celu nada¬ nia jej postaci tarczy o srednicy okolo 28 mm i grubosci okolo 13 mm. W temperaturze —40°C do sprezania poszczególnych tarcz do grubosci wynoszacej 40% pierwotnej grubosci nalezalo zastosowac na plaskie powierzchnie cisnienie okolo 406—510 kG/cm*. W temperaturze 24°C potrzebne byly cisnienia od okolo 140—175 kG/cm*, z maksymalnym 186 kG/cm2 jako ko¬ rzystnym.Jednostkowe amortyzatory maja korzystne od¬ chylenia pod obciazeniem lub sprezeniem i nadaja sie do zastosowania sprzegu wagonów kolejowych w szerokim zakresie temperatur na przyklad od okolo —20°C, do okolo 25°C, korzystnie do okolo 50°C.Pozadane jest, aby jednostkowe amortyzatory charakteryzowaly sie pozytywnym wynikiem pró¬ by uderzenia rhlotu opadowego w temperaturze —35°C i próby wytrzymalosciowej AAR.Próbe wrazliwosci na uderzenie mlota wykonu¬ je sie nastepujaco: najpierw zaladowuje sie pio¬ nowo do cylindra do obciazen udarowych serie jednostkowych amortyzatorów lub ^podkladek podobnych do przedstawionych na rysunku fig. 1, 2 i 3 z powierzchniami metalowymi przylegaja¬ cymi do siebie tworzac uklad sprzegu. Na koniec pionowo ustawionego ukladu opada mlot o wadze 11,250 kg z róznych wysokosci. Wstrzas udarowy mierzy sie na ogól przez wyrazenie wysokosci z jakiej spada mlot i okresla nosnosc urzadzenia.Nosnosc urzadzenia mierzy sie w punkcie, w któ¬ rym urzadzenie zaczyna odbijac od spodu, to znaczy w momencie, gdy raczej zaczyna przeka¬ zywac wstrzas bezposrednio od uderzenia mlota niz amortyzowac lub absorbowac sile wstrzasu. Tak wiec urzadzenie moze odbic 11,250 kG mlot opu¬ szczony z wysokosci 455 mm przy sile wstrzasu 553 kGm. Nastepnie, ochladza sie uklad sprzegu do temperatury —35°C i trzykrotnie opuszcza mlot o wadze 11,250 kG i przeprowadza próbe wrazliwosci na uderzenie mlota w temperaturze —35°C. Mierzy sie nosnosc ukladu po czym urza¬ dzenie rozmontowuje sie i bada podkladki. Kry¬ terium nie udania sie próby jest uszkodzenie pod¬ kladek na przyklad zlamanie, zwlaszcza w tem¬ peraturze —35°C lub odbicie od dna przy obcia¬ zeniu udarowym mniejszym od 558 kGm w tem¬ peraturze 25°C.Próba wytrzymalosciowa AAR (American Asso- ciation of Road) nawiazuje do próby wytrzymalos¬ ciowej AAR Spec. M-901-E. W zasadzie próba ta podobna jest do próby wrazliwosci na uderzenie mlota w temperaturze —35 °C, ale zaczyna sie ja przeprowadzac w temperaturze pokojowej tj. oko¬ lo 25°C. 11.250 kG mlot opada pionowo z róznych wysokosci od okolo 25,4 mm do okolo 762 mm przez taki okres czasu, az przekaze 4.840.000 kGm energii na uklad skladajacy sie zazwyczaj z 10 jednostkowych amortyzatorów lub podkladek.Nosnosc ukladu mierzy sie na poczatku, na kon¬ cu i okresowo w czasie prowadzenia próby. Nos- !• 50 6011 105 608 12 nosc ukladu przed, w czasie i po próbie porów¬ nuje sie i okresla sie zmiany nosnosci, które mo¬ ga powstac. Nastepnie zespól rozmontowuje sie i sprawdza podkladki czy nie ulegly uszkodzeniu.Dostrzegalne straty nosnosci lub uszkodzenie podkladek takie jak nadmierne popekanie stano¬ wia kryterium, ze próba nie udala sie. Korzystnie uklad skladajacy sie z 10 podkladek winien miec nosnosc co najmniej 553 kGm zanim zacznie od¬ bijac od dnia lub okolo 553 kGm na kazda pod¬ kladke w temperaturze 25°C. W próbie tej ude¬ rzenia mlotu winny nastepowac stopniowo przez pewien okres czasu, aby zapobiec powstawaniu nadmiernych ilosci ciepla, poniewaz uklad po kazdym uderzeniu mlota znacznie sie nagrzewa.Jednostkowe amortyzatory wytworzone z prób¬ nych mieszanek B—F jz powodzeniem przeszly pró¬ by cyklicznego sprezania w ilosci co najmniej po 500 cykli, w którym uklad byl na zmiane spre¬ zany przy stalym sprezaniu zmieniajacym sie od okolo 8-^12% do okolo 45—65% pierwotnej wyso¬ kosci poliuretanu. Bardiziej szczególowo zespól spre¬ zono od okolo 8—12% w kierunku ku dolowi do powyzszych 45—53% i pozwolono mu powrócic do jego pierwotnego sprezenia 8—12%. To trwalo okolo 30 sekund. Okolo 4,5 minuty pózniej cykl powtórzono.Tak wiec, cykl trwal okolo 3 minut. Zazwyczaj w pierwszym cyklu potrzebne sa wieksze sily do sprezania jednostkowego amortyzatora, nastepnie sily wykazuja tendencje zmniejszajaca sie w na¬ stepnych 10 do 30 cyklach. Po czym sily te utrzy¬ muja sie na stalym poziomie lub prawie stalym, az do chwili, gdy zespól zaczynal ulegac zmiaz¬ dzeniu. W tym punkcie na ogól szybko zmniej¬ szaja sie one na przestrzeni zaledwie kilku cykli.Przeto typowa miara cykli, które zespól nadajacy sie do stosowania w ukladzie sprzefu wagonów musi wytrzymac, jest liczba takich 5-minutowych cykli, które uklad wytrzymuje do czasu, az mak¬ symalna sila sprezajaca, potrzebna do sprezenia zespolu od sprezenia okolo 8—12% pierwotnej wy¬ sokosci niesprezonego poliuretanu do okolo 45—53% tej wysokosci, zmniejszy sie lub obnizy o okolo 25% sily wymaganej przy pierwszym cy¬ klu sprezania.Jednostkowe amortyzatory wedlug wynalazku, a zwlaszcza zespoly opisane w przykladach, wy¬ kazuja unikalna wprost przydatnosc jako amorty¬ zatory w sprzegach wagonów kolejowych. W prak¬ tyce, jednostkowe amortyzatory w sprzegach wa¬ gonów kolejowych montuje sie na ogól w seriach po 8 do 14, korzystnie 10 jednostkowych amorty¬ zatorów korzystnie w postaci poliuretanowych tarcz o srednicy 165 mm, grubosci 33 mm o bo¬ kach, w których znajduja sie przewezenia w ksztalcie litery V, po czym umieszcza sie te jed¬ nostkowe amortyzatory w urzadzeniu, pod obcia¬ zeniem 9000 kG i przekazuje do uzytkowania w wagonach.W praktycznej realizacji niniejszego wynalazku zazwyczaj dodaje sie do poliuretanu antyutlenia- jaca ilosc przeciwutleniacza. Zatem do poliureta¬ nu korzystnie dodaje sie okolo 0,5 do okolo 3% i wiecej, korzystnie okolo 1 do okolo 2% prze¬ ciwutleniacza takiego jak amina lub typu feno¬ lowego. Zazwyczaj antyutleniacz amidowy jest wystarczajacy. Antyutleniacz miesza sie z mie¬ szanina dwuizocyjanianu diolu lub produktem, korzystnie na drodze zwyklego zmieszania z po- liolem. Antyutleniacz dodaje sie przede wszyst¬ kim, aby poprawic utrzymywanie sie pozadanych wlasnosci amortyzatora przez dlugi okres czasu.Dla zilustrowania wynalazku przedstawiono je¬ dynie przyklad jego wykonania jednakze nalezy rozumiec, ze mozna wprowadzic pewne zmiany lub modyfikacje nie wykraczajac poza zakres te¬ go wynalazku. PL PL PL PL PL PL