DE3201219A1

DE3201219A1 - Buffer for rail vehicles

Info

Publication number: DE3201219A1
Application number: DE19823201219
Authority: DE
Inventors: Emilio Gragnano Bossi; Gustavo Trezzano sul Naviglio Milano Brizzolesi; Andrea Milano Cucelli
Original assignee: Societa Applicazioni Gomma Antivibranti SAGA SpA
Current assignee: Societa Applicazioni Gomma Antivibranti SAGA SpA
Priority date: 1981-02-12
Filing date: 1982-01-16
Publication date: 1982-09-02
Also published as: IT1135440B; ES262418Y; JPS57149638A; ES262418U; FR2499491A1; IT8119694A0

Description

• V • V

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. PR. HERMANN FAYPATENT ADVOCATE DIPL.-PHYS. PR. HERMANN FAY

S.A.G.A. SOCIETA« APPLICAZIONI
GOMMA ANTIVIBRANTI S.p.A.
Via Ripamonti 88
1-20141 MallandSAGA SOCIETA «APPLICAZIONI
GOMMA ANTIVIBRANTI SpA
Via Ripamonti 88
1-20141 Malland

7900 Ulm, "13.01.1982 Akte PG/5616 th7900 Ulm, "01/13/1982 file PG / 5616 th

Buffers for rail vehicles

Die vorliegende Erfindung betrifft Puffer für Schienenfahrzeuge in teleskopartiger Konstruktion, bestehend aus einem äußeren und einem inneren rohrförmigen Element, deren eines zur Befestigung an einem Fahrzeug eingerichtet und das andere mit einer Anschlagplatte versehen ist, sowie aus einem zwischen diesen Elementen axial angeordneten elastischen Stoßfänger.The present invention relates to buffers for rail vehicles in telescopic construction, consisting of an outer and an inner tubular Element, one of which is set up for attachment to a vehicle and the other with a stop plate is provided, as well as an elastic bumper axially arranged between these elements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zufprunde, einen Puffer der vorgenannten Art zu schaffon, der in der Lage ist, eine große Energiemenge aufzunehmen, die jedoch sowohl in Bezug auf die Übertragene; Aufprallkraft, wie auch in Bezug auf die maximale Zusammendrückbarkeit des Puffers innerhalb vorgeschriebener Grenzen bleibt.The invention is based on the object of providing a buffer of the aforementioned type to create, which is able to absorb a large amount of energy, but which both in relation to the transferred; Impact force, as well as in terms of maximum compressibility of the buffer remains within prescribed limits.

Diese Aufgabe wird nach der Erflnd\uig dadurch gelöst, daß zwischen den beiden rohrförmigen Elementen zusätzlich ein strömungsdynamischer Dämpfer angeordnet ist. Nach der Erfindung ist der strömungsdynamische Dämpfer bevorzugt parallel (im schwingungsdynamischen Sinne)According to the invention, this task is solved by that a flow-dynamic damper is additionally arranged between the two tubular elements. According to the invention, the fluid dynamic damper is preferably parallel (in the vibrational dynamic sense)

Adrniei 79 Ulm/Donau, Telefon'- I Telegramme Foitsthedckonlo BankkontoAdrniei 79 Ulm / Donau, Telefon'- I Telegrams Foitsthedckonlo bank account Poitfach X»*> E(ulngentr«e« a (07J1) «4»W Froipat Ulmdonan Stuttgart 73231 Deat*di« Bank AC Ulm 1M671Poitfach X »*> E (ulngentr "e" a (07J1) "4" W Froipat Ulmdonan Stuttgart 73231 Deat * di "Bank AC Ulm 1M671

zum elastischen Stoßfänger angeordnet.arranged to the elastic bumper.

Vorzugsweise umfaßt der strömungsdynamische Dämpfer einen Zylinder, der axial mit dem äußeren rohrförmigen Element verbunden ist und dessen Hohlraum, der
eine Dämpfungsflüssigkeit enthält, von mindestens
einer elastisch deformierbaren Wand begrenzt ist, sowie einen im Zylinder verschiebbar angeordneten Kolben mit axial angebrachter Stange, die mit dem inneren rohrförmigen Element fest verbunden ist.Preferably, the fluid dynamic damper comprises a cylinder which is axially connected to the outer tubular element and its cavity, the
contains a damping fluid of at least
an elastically deformable wall is limited, as well as a piston arranged displaceably in the cylinder with an axially attached rod which is fixedly connected to the inner tubular element.

Nach der Erfindung besteht die vorgenannte elastisch deformierbare Wand des Zylinders am strömungsdynamischen Dämpfer zweckmäßigerweise aus einer ringförmigen Membran elastomeren Werkstoffs, deren Innenfläche an der Stange, und deren Außenfläche an der Seltenwand des Zylinders befestigt ist.According to the invention, there is the aforementioned elastically deformable wall of the cylinder on the flow dynamic Damper expediently made of an annular membrane of elastomeric material, the inner surface of which on the rod, and the outer surface of which is attached to the rare wall of the cylinder.

Die genannten und weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispielen. Es zeigen:The above and further features of the invention result from the following description of two exemplary embodiments shown in the drawing. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Puffer für Schienenfahrzeuge, 1 shows a longitudinal section through a buffer for rail vehicles,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II durch den Puffer nach Flg. 1,Fig. 2 shows a cross section along the line II-II the buffer according to Flg. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Puffer in einer zweiten Ausführungsform.3 shows a longitudinal section through a buffer in a second embodiment.

Der in Fig. 1 und 2 abgebildete Puffer von im wesentlichen teleskopartiger Konstruktion 10 besteht aus einem äußeren zylindrischen und rohrförmigen Element 12, in welchem axial verschiebbar ein inneres zylindrisches und rohrförmiges Element 14 angeordnet ist. Das hintere Ende des äußeren rohrförmigen Elements 12 wird von einer rechteckigen Querplatte 16 abgeschlos- ' sen, die zur Versteifung mit einer ^eihe axial verlaufender Flügel 18 versehen ist. Die Platte 16 hat außerdem vier Bohrungen 20, die zur Befestigung des Puffers am Ende eines Schienenfahrzeugs dienen. Am anderen Ende des äußeren rohrförmigen Elements 12 ist außen ein Bundring 22 starr befestigt, an dem wiederum ein Paar hohler Anschlagstücke 24 radial angebracht ist, die in ihrem Hohlraum zwei Anschlagbolzen 26 aufnehmen, welche durch entsprechende Bohrungen im Bundring 22 und im rohrförmigen Element 12 in das Innere des rohrförmigen Elements 12 hineinreichen. Die Anschlagbolzen 26, die durch querliegende Spannstifte 28 in den Anschlagstücken 24 gehalten werden, greifen in zwei axial verlaufende Langlöcher 30. in der "Wand des inneren rohrförmigen Elements 14.The buffer depicted in Figs. 1 and 2 of substantially telescopic construction 10 consists of an outer cylindrical and tubular element 12, in which an inner cylindrical and tubular element 14 is arranged so as to be axially displaceable. The rear end of the outer tubular element 12 is closed off by a rectangular transverse plate 16- ' sen, which is provided with a ^ eerie axially extending wings 18 for stiffening. The plate 16 also has four holes 20 which are used to attach the buffer to the end of a rail vehicle. On the other end of the outer tubular element 12, a collar 22 is rigidly attached to the outside, on which in turn a pair hollow stop pieces 24 is attached radially, which receive two stop bolts 26 in their cavity, which through corresponding bores in the collar 22 and in the tubular element 12 in the interior of the tubular Reach in elements 12. The stop bolts 26, which by transverse dowel pins 28 in the stop pieces 24 are held, engage in two axially extending slots 30 in the "wall of the inner tubular element 14.

Am Ende des Inneren rohrförmigen Elements 14 gegenüber der Anschlußplatte 16 ist eine querliegende Anschlagplatte 32 starr befestigt, deren Funktion darinAt the end of the inner tubular element 14 opposite the connection plate 16 is a transverse stop plate 32 rigidly attached, their function therein

besteht, während des Betriebs die Stöße des Schienenfahrzeugs beim Aufprallen auf ein anderes Fahrzeug aufzunehmen. Im Innern der teleskopartigen Konstruktion 10 ist eine in ihrer Gesamtheit mit 34 bezeichnete Dämpfimgsgruppe untergebracht, deren Aufgabe darin besteht, dio auf den Puffer einwirkende Aufprallenergie aufzunehmen. Die Dämpfungsgruppe 34 besteht aus einem elastischen Stoßfänger 36 und aus einem axial dazu angeordneten strömungsdynamischen Dämpfer 38. Der strömungsdynamische Dämpfer 38 ist von einem Zylinder 40 gebildet, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des rohrförmigen Elements 14, wobei der Zylinder 40 einerseits mit einer Bodenscheibe 42, die an der Innenplanflache der Platte 16 anliegt, und andererseits mit einer Bodenscheibe 44, die am elastischen Element 36 anliegt, versehen ist. Im Innern des Zylinders 40 ist koaxial eine elastisch deformierbare Wand 46, die von einer ringförmigen Membran aus elastomerem Werkstoff gebildet ist, angeordnet, deren äußere Umfangsfläche an der Seitenwand des Zylinders 40 unmittelbar neben der Bodenscheibe 44 befestigt ist. Der Innenrand der ringförmigen Wand 46 ist an der kegelstumpfförmigen Außenfläche einer Büchse 48 befestigt, die am einen geringeren Durchmesser aufweisenden Endzapfen 50 einer zylindrischen Stange 52 festgespannt ist, welche ihrerseits gleitend in einer Bohrung 54 der Bodenscheibe 44 verläuft und am anderen Ende mit der Anschlagplatte 32 fest verbunden ist. Am Endzapfen 50 ist ein Kolben 56 befestigt, der mit leich-exists, during operation, the impact of the rail vehicle when it hits another vehicle to record. Inside the telescopic structure 10 is one designated in its entirety by 34 Damping group housed, their task in it exists to absorb the impact energy acting on the buffer. The damping group 34 consists of an elastic bumper 36 and a fluid dynamic damper 38 arranged axially thereto Fluid dynamic damper 38 is of a cylinder 40 is formed, the outer diameter of which is smaller than the inner diameter of the tubular element 14, wherein the cylinder 40 on the one hand with a bottom disk 42 which rests against the inner flat surface of the plate 16, and on the other hand with a bottom washer 44 which rests on the elastic element 36 is provided. in the Inside the cylinder 40 is an elastically deformable wall 46 coaxially supported by an annular diaphragm is formed from elastomeric material, arranged, the outer peripheral surface on the side wall of the cylinder 40 is attached directly next to the bottom disk 44. The inner edge of the annular wall 46 is on the frustoconical outer surface of a sleeve 48 attached, the end pin 50 of a cylindrical rod 52 having a smaller diameter is clamped tightly is, which in turn slidably runs in a bore 54 of the bottom disk 44 and on the other End is firmly connected to the stop plate 32. A piston 56 is attached to the end pin 50, which

-y-8.-y-8.

tem radialem Spiel verschiebbar im Hohlraum des Zylinders 40 montiert ist. Der Hohlraum des Zylinders 40 zwischen Bodenscheibe 42 und der Wand 46 wird über eine mit einem Stopfen 60 verschließbare Einlaßöffnung 58 mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt. Das vorhandene Spiel zwischen dem Kolben 56 und der Innenwand des Zylinders 40 bildet oinen ringförmigen Spalt, durch welchen die Dämpfungsflüssigkeit von einem Teil des Hohlraums im Zylinder 40 überströmt in den auf der anderen Seite des Kolbens 56 liegenden Teil des Hohlraums. Das elastische Element 36 ist aus einer Muffe 62 aus elastomerem Werkstoff gebildet, die die Stange 52 koaxial umgibt, und deren Enden sich an der Innenfläche der Anschlagplatte 3?- und an der Außenfläche der Bodenscheibe 44 de:; Zylinders 40 abstützen. system is mounted slidably in the cavity of the cylinder 40 with radial play. The cavity of the cylinder 40 between the bottom disk 42 and the wall 46 is via an inlet opening which can be closed with a plug 60 58 filled with a damping fluid. The existing play between the piston 56 and the Inner wall of the cylinder 40 forms an annular gap through which the damping fluid from part of the cavity in the cylinder 40 flows over into the space on the other side of the piston 56 Part of the cavity. The elastic element 36 is off a sleeve 62 made of elastomeric material, which surrounds the rod 52 coaxially, and the ends of which on the inner surface of the stop plate 3? - and on the Outer surface of the bottom disk 44 de :; Support cylinder 40.

In der Muffe 62 sind eine Vielzahl von ringförmigen Metallscheiben 64 in axialem Abstand voneinander eingebettet, deren Außenränder zur Innenwand des inneren rohrförmigen Elements 14 ein geringes Spiel aufweisen.In the sleeve 62 a plurality of annular metal disks 64 are embedded at an axial distance from one another, the outer edges of which have a slight play on the inner wall of the inner tubular element 14.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten entspannten Ruhezustand des Puffers liegen die Anschlagbolzen 26 an den axial inneren Enden der Langlöcher 30 des inneren rohrförmigen Elements 14 an. In diesem Zustand ist die Muffe 62 leicht zusammengedrückt, und der Kolben 56 des Dämpfers 38 befindet sich in der Nähe der Badenscheibe 44 des Zylinders 40. In diesem Zustand ist die Wand in ihrer Ruhelage, und hat im wesentlichen die darge-In the relaxed state of rest shown in FIG. 1 of the buffer, the stop bolts 26 are located at the axially inner ends of the elongated holes 30 of the inner tubular Elements 14. In this state, the sleeve 62 is slightly compressed, and the piston 56 of the Damper 38 is located in the vicinity of the bath disk 44 of the cylinder 40. The wall is in this state in its rest position, and has essentially the

32012133201213

-y-9.-y-9.

stellte Form eires Faltenbalgs. Im Einsatz bewegt sich das innere rohrförmige Element 14 durch die Wirkung eines Aufpralls auf die Anschlagplatte 32 axial in Richtung zur Anschlußplatte 16 hin. Ein Teil der Aufprallenergie wird von der elastischen Verformung der Muffe 62 aufgenommen, während die restliche Energie wirkungsvoll durch Betätigung des Dämpfers 38 aufgenommen wird. Die Funktion der Wand 46 besteht einerseits darin, die hermetische Abdichtung des Hohlraums in Zylinder 40 ohne die Verwendung von Gleitdichtungen zwischen der Stange 52 und der Bodenscheibe 44 sicherzustellen undandererseits in ihrer Wirkung als dehnbarer Speicher, um die Flüssigkeitsmengen aufzunehmen, die während der Bewegung des Kolbens 56 Überströmen.made form eires bellows. Moved in action the inner tubular member 14 is moved by the action of an impact on the stop plate 32 axially in the direction of the connection plate 16. Part of the impact energy comes from the elastic Deformation of the sleeve 62 absorbed, while the remaining energy is effectively absorbed by actuation of the damper 38 is recorded. The function of the wall 46 is, on the one hand, the hermetic seal of the cavity in cylinder 40 without the use of sliding seals between the rod 52 and the bottom washer 44 to ensure and on the other hand in its effect as an expandable reservoir for the amounts of liquid take up which overflow during the movement of the piston 56.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform des Stoßfängers 34 des Puffers dargestellt. Diese unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Ausführung nur darin, daß das mit 66 bezeichnete elastische Element aus einer Reihe einzelner Ringe 68 aus elastomerem Werkstoff, die jeweils zwischen einem Paar ringförmiger Metallscheiben 70 sitzen und durch diese Metallscheiben voneinander ■ getrennt sind, wobei die Metallscheiben 70 mit einer ringförmigen Erhebung 72 zum Zwecke der Zentrierung versehen sind, und mit ihren Innenrändern in gleitender Berührung mit der Stange 52 des strömungsdynamischen Dämpfers 38 stehen. In diesem Fall dient die Stange 52 somit als Führung für das elatische Element 66. Bei dieser Ausführungsform ist der Kolben 56 desIn Fig. 3, a further embodiment of the bumper 34 of the buffer is shown. This differs from the previously described embodiment only in that the elastic element denoted by 66 consists of a series of individual rings 68 made of elastomeric material, each seated between a pair of annular metal disks 70 and separated from one another by these metal disks are provided with an annular projection 72 for the purpose of centering, and are with their inner edges in sliding contact with the rod 52 of the fluid dynamic damper 38. In this case, the rod 52 thus serves as a guide for the elastic element 66. In this embodiment, the piston 56 is the

- y- /to. - y- / to.

Dämpfers 38 außerdem mit einer ringförmigen Vertiefung 74 in Richtung zur ringförmigen Membran 46 hin versehen.Damper 38 also with an annular recess 74 in the direction of the annular diaphragm 46 out Mistake.

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Claims

Patent claims:

/Λ/ Λ

/ 1.! Buffers for rail vehicles in telescopic ^ - Construction (10), consisting of an outer

(12) and an inner (14) tubular element, one of which is adapted for attachment to a vehicle and the other is provided with a stop plate (32) and one between them Elements axially arranged elastic bumper (36, 66), characterized in that between the two tubular elements (12, 14) in addition a fluid dynamic damper (38) is arranged.

2. Buffer according to claim 1, characterized in that the flow dynamic damper (38) parallel to the elastic shock absorber (36, 66) is arranged.

3. Buffer according to claim 1, characterized in that the flow dynamic damper (38) one with the outer tubular element (12) axially fixedly connected cylinder (40) comprises, the cavity of which contains a damping fluid of at least

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an elastically deformable wall (46) and a piston (56) which is displaceable in the cylinder (4o) and attached to an axial rod (52) with the inner tubular member (14) is firmly connected axially.

4. Buffer according to claim 3, characterized in that the elastically deformable wall (46) of the cylinder (40) of the fluid dynamic damper (38) made of an annular membrane of elastomeric material consists, whose inner surfaces on the rod (52), and whose outer surface on the side wall of the cylinder (40) is attached.

5. Buffer according to claim 4, characterized in that the elastically deformable wall (46) in its non-deformed The rest position is essentially similar to a bellows, corresponding to the relaxed state of the buffer Has shape.

6. Buffer according to one or more of claims 3 to 5, characterized in that the elastic The bumper (36, 66) is formed by a sleeve (62) of elastomeric material which coaxially extends the rod (52) of the damper (38) and the ends of which are attached to the stop plate (32) or at the end (44) of the adjoining cylinder (40) of the damper (38), the sleeve (62) with a metal reinforcement is provided, which consists of a series of axially spaced apart, radially directed and annular discs (64).

7. buffer according to .Anspruch 6, characterized in that that the disks (64) with their outer edges towards the inner wall of the inner tubular element (14) have little play.

8. Buffer according to claim 6, characterized in that the sleeve (6 "") of a number of individual rubber rings (68) is formed, each lying between a pair of metal disks (70).

9. Buffer according to claim 6 or 8, characterized in that the metal discs (70) with their inner edges touch the outer surface of the rod (52) of the damper (38).