PL182676B3

PL182676B3 - Bumper system

Info

Publication number: PL182676B3
Application number: PL97320546A
Authority: PL
Inventors: Stanisław Bąk; Andrzej Chmielewski; Józef Kędzior; Antoni Kubicki; Kazimierz Milczarski; Krzysztof Mroczka; Adolf Polak; Wojciech Popławski; Eugeniusz Strzyż
Original assignee: Urzadzen Mechanicznych Kamax S
Priority date: 1997-06-11
Filing date: 1997-06-11
Publication date: 2002-02-28
Also published as: PL320546A3

Abstract

1. Urządzenie zderzne zawierające tuleję zderzakową zamocowaną teleskopowo w pochwie zderzakowej i wyposażone w co najmniej jeden amortyzatorsprężynowy i amortyzatorelastomerowy, który ma, na końcu zwróconym w stronę amortyzatora sprężynowego, średnicę korpusu mniejszą od średnicy otworu amortyzatora sprężynowego według patentu PL 172 461, znamienne tym, że dno (10) amortyzatoraelasto-merowego (4) styka się bezpośrednio ze sprężyną (13) w amortyzatorze sprężynowym (5), przy czym na korpusie amortyzatora elastomerowego utworzona jest oporowa powierzchnia (11), na której wspiera się, po wyczerpaniu się skoku urządzenia zderznego, czołowa powierzchnia (15) korpusu amortyzatora sprężynowego.1. A crash device comprising a buffer sleeve mounted telescopically in a buffer tube and provided with at least one spring shock absorber and an elastomeric shock absorber, the latter having, at the end facing the spring shock absorber, a body diameter smaller than the diameter of the opening of the spring shock absorber according to patent PL 172 461, characterized in that the bottom (10) of the elastomeric shock absorber (4) is in direct contact with the spring (13) in the spring shock absorber (5), wherein a bearing surface (11) is formed on the body of the elastomeric shock absorber, on which the front surface (15) of the body of the spring shock absorber is supported after the stroke of the crash device has been exhausted.

Description

Przedmiotem wynalazku jest ulepszenie urządzenia zderznego, zwłaszcza do pojazdów szynowych, według patentu PL 172 461.The object of the invention is to improve a buffer device, in particular for rail vehicles, according to patent PL 172 461.

Zgodnie ze zgłoszeniem patentowym PL 172 461 urządzenie zderzne, zwłaszcza do pojazdów szynowych charakteryzuje się tym, że zawiera co najmniej jeden amortyzator sprężynowy i amortyzator elastomerowy, który ma, na końcu zwróconym w stronę amortyzatora sprężynowego, średnicę korpusu mniejszą od otworu amortyzatora sprężynowego. Ponadto w zgłoszeniu tym ujawniono, że amortyzator elastomerowy ma korpus zwężony od strony dna.According to the patent application PL 172 461, a buffer device, especially for rail vehicles, is characterized in that it comprises at least one spring damper and an elastomeric damper which has, at the end facing the spring damper, a body diameter smaller than the opening of the spring damper. Moreover, this application discloses that the elastomeric damper has a body tapered on the bottom side.

Celem wynalazku jest obniżenie masy urządzenia.The object of the invention is to reduce the weight of the device.

W urządzeniu zderznym, według wynalazku, dno amortyzatora elastomerowego styka się bezpośrednio ze sprężyną amortyzatora sprężynowego, przy czym na korpusie amortyzatora elastomerowego utworzona jest oporowa powierzchnia, na której wspiera się czołowa powierzchnia korpusu amortyzatora sprężynowego po wyczerpaniu się skoku amortyzatora sprężynowego. Pozwala to na uproszczenie konstrukcji amortyzatora sprężynowego i obniżenie masy urządzenia.In a buffer device according to the invention, the bottom of an elastomeric damper is in direct contact with the spring of the spring damper, the elastomeric damper body being provided with an abutment surface on which the end face of the spring damper body rests after the spring damper's travel has finished. This allows to simplify the design of the spring damper and reduce the weight of the device.

Ze względu na trwałość urządzenia korzystne jest spełnienie zależności, w której skok a tulei zderzakowej jest mniejszy od sumy skoku b amortyzatora sprężynowego i skoku c trzona amortyzatora elastomerowego.For the durability of the device, it is advantageous to fulfill the relationship in which the stroke a of the buffer sleeve is smaller than the sum of the stroke b of the spring damper and the stroke c of the shaft of the elastomeric damper.

182 676182 676

Na ogół korzystne jest zastosowanie, w urządzeniu zderznym, amortyzatora elastomerowego, którego napięcie wstępne jest większe od siły wymaganej do ściśnięcia amortyzatora sprężynowego. W innym przypadku, spowodowanym szczególnymi wymogami eksploatacyjnymi, przykładowo w urządzeniu przeznaczonym do pracy w niskich temperaturach, korzystne jest zastosowanie amortyzatora elastomerowego, którego napięcie wstępne jest mniejsze od siły wymaganej do ściśnięcia amortyzatora sprężynowego.In general, it is preferable to use, in the stop device, an elastomeric damper which has a preload greater than the force required to compress the spring damper. Otherwise, due to specific operational requirements, for example in a device designed to operate at low temperatures, it is advantageous to use an elastomeric damper whose preload is less than the force required to compress the spring damper.

W celu umożliwienia umieszczenia w urządzeniu zderznym różnych zestawów amortyzatorów, korzystne jest osadzenie na końcu tulei zderzakowej, przeciwległym do tarczy zderzakowej, wymiennej płytki.In order to be able to accommodate different sets of shock absorbers in the stop device, it is advantageous to fit a replaceable plate at the end of the stop sleeve opposite the stop plate.

Dalsze korzyści przynosi przy tym utworzenie na wymiennej płytce wypukłości. W takim przypadku wymienna płytka może się stykać płaskąpowierzcłhiiąwypukłości z trzonem amortyzatora elastomerowego albo wymienna płytka może być zagłębiona wypukłością w otworze wykonanym w kołnierzu.Another advantage is the creation of a relief on the replaceable plate. In such a case, the replaceable plate may contact the flat face of the relief with the stem of the elastomeric damper, or the replaceable plate may be recessed by the relief in a hole provided in the flange.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym, fig. 1 przedstawia, w widoku wzdłuż głównej osi, w częściowym przekroju, urządzenie zderzne wyposażone w amortyzator sprężynowy i amortyzator elastomerowy, fig. 2 - fragment urządzenia zderznego zaopatrzonego w wymienną płytkę, która jest skierowana wypukłością w stronę otworu wykonanego w kołnierzu, a fig. 3 przedstawia fragment urządzenia zderznego z wymienną płytką skierowaną wypukłością w stronę trzona amortyzatora elastomerowego.The subject of the invention is illustrated in the drawing in which Fig. 1 shows, in a partial section view along the main axis, a buffer device equipped with a spring damper and an elastomer damper, Fig. 2 - a fragment of a buffer device provided with a replaceable plate, which is the convexity facing the opening provided in the collar, and Fig. 3 shows a fragment of the stop device with a replaceable plate facing the convexity towards the shaft of the elastomeric damper.

Urządzenie zderzne posiada tuleję zderzakową 1, która jest umieszczona teleskopowo w pochwie zderzakowej 2. Pochwa zderzakowa zamkniętajest tarczą zderzakową 3. We wnętrzu tulei zderzakowej umieszczone są przesuwnie: amortyzator elastomerowy 4 oraz częściowo amortyzator sprężynowy 5. Amortyzator sprężynowy jest przy tym oparty na tarczy zderzakowej. Amortyzator elastomerowy posiada trzon 6, o skoku c, który wspiera się na wymiennej płytce 7 o grubości x. Płyta ta przylega do kołnierza 8 utworzonego na końcu tulei zderzakowej przeciwległym do tarczy zderzakowej. Korpus amortyzatora elastomerowego w części przeciwległej do trzona uformowany j est w postaci popychacza 9 o średnicy mniej szej od pozostałej części korpusu i jest zakończony dnem 10. Między popychaczem a pozostałą częścią korpusu utworzonyjest uskok wpostaci równoległej do dna powierzchni pierścieniowej stanowiącej oporowa powierzchnię 11. Korpus amortyzatora sprężynowego, w części przyległej do amortyzatora elastomerowego, posiada otwór 12. Przez otwór ten przenika do wnętrza amortyzatora sprężynowego popychacz, na skutek czego dno amortyzatora elastomerowego wspiera się bezpośrednio na sprężynie 13 wchodzącej w skład zestawu sprężyn 14. Korpus amortyzatora sprężynowego, w tej części, zakończony jest czołową powierzchnią 15, w kształcie pierścienia. Maksymalna odległość między oporową powierzchnią 11 amortyzatora elastomerowego, a powierzchnią czołową 15 amortyzatora sprężynowego, w zmontowanym urządzeniu zderznym, jest określana jako skok b amortyzatora sprężynowego. Ponadto urządzenie zderzne posiada blokadę ruchu obrotowego w postaci wpustu 16 przytwierdzonego do pochwy zderzakowej i mogącego przesuwać się we wzdłużnym rowku 17 wykonanym w tulei zderzakowej. Urządzenie jest też wyposażone w ogranicznik skoku składający się z występu 18, wykonanego na tulei zderzakowej, oraz z nakrętki 19 przytwierdzonej do pochwy zderzakowej. Ogranicznik skoku zapewnia zagłębienie się tulei zderzakowej w pochwie zderzakowej na odległość a, określaną jako skok tulei zderzakowej.The stop device has a buffer sleeve 1 which is placed telescopically in the buffer tube 2. The buffer sleeve is closed by a stop plate 3. Inside the stop sleeve there are slidably arranged: an elastomeric damper 4 and partly a spring damper 5. The spring shock absorber rests on the stop plate. The elastomeric damper has a shank 6 with a pitch c, which is supported on a replaceable plate 7 with a thickness x. This plate rests on a flange 8 formed at the end of the buffer sleeve opposite to the stop plate. The body of the elastomeric shock absorber in the part opposite to the stem is formed in the form of a pusher 9 with a diameter smaller than the rest of the body and ends with a bottom 10. Between the pusher and the rest of the body, a step is formed in the form of an annular surface parallel to the bottom, which constitutes the abutment surface 11. The body of the shock absorber. spring, in the part adjacent to the elastomeric shock absorber, has a hole 12. The pusher penetrates through this hole into the spring damper, as a result of which the bottom of the elastomeric shock absorber rests directly on the spring 13 included in the set of springs 14. The spring shock absorber body in this part, it terminates in a ring-shaped face 15. The maximum distance between the abutment surface 11 of the elastomeric damper and the face 15 of the spring damper in an assembled stop device is referred to as the stroke b of the spring damper. Moreover, the stop device has a rotation lock in the form of a key 16 fixed to the stop sleeve and able to slide in a longitudinal groove 17 made in the stop sleeve. The device is also provided with a stroke limiter consisting of a projection 18 provided on the stop sleeve and a nut 19 attached to the stop sleeve. The travel stopper penetrates the stop sleeve into the stop tube a distance a, referred to as the stop sleeve travel.

W przypadku wykonania, przedstawionym na fig. 2, zastosowana została wymienna płytka 20 posiadająca jednostronną wypukłość 21. Wypukłość ta zakończona jest płaską powierzchnią22. W tym przypadku płytka zagłębiona jest wspomnianą wypukłością w otworze 23 wykonanym w kołnierzu 8. Przy tym trzon 6 amortyzatora elastomerowego 4 styka się z powierzchnią 24, która jest równoległa do płaskiej powierzchni 22.In the case of the embodiment shown in Fig. 2, an interchangeable plate 20 with a relief 21 on one side is used. The relief ends with a flat surface 22. In this case, the recessed plate is the aforementioned protrusion in the opening 23 made in the flange 8. Here, the shaft 6 of the elastomeric damper 4 contacts a surface 24 which is parallel to the flat surface 22.

W kolejnym przykładzie wykonania, przedstawionym na fig. 3, wypukłość 21 wymiennej płytki 20 skierowana jest w stronę amortyzatora elastomerowego 4. W tym przypadku trzon 6 amortyzatora elastomerowego 4 styka się z płaską powierzchnią 22.In a further embodiment, shown in Figure 3, the relief 21 of the interchangeable plate 20 faces the elastomeric damper 4. In this case, the shaft 6 of the elastomeric damper 4 contacts the flat surface 22.

182 676182 676

Urządzenie zderzne montuje się w ten sposób, że wewnątrz tulei zderzakowej 1 umieszcza się na kołnierzu 8 wymieimąpłytkę 7. Przy tym grubość płytki dobiera się w zależności do żądanego skoku urządzenia zderznego i użytych elementów amortyzujących. Następnie wsuwa się do tulei zderzakowej 1 amortyzator elastomerowy 4, który zwrócony jest trzonem 6 w stronę wymiennej płytki 7. W dalszej kolejności wsuwa się do tulei zderzakowej amortyzator sprężynowy 5, zwrócony otworem 12 w stronę dna 10 amortyzatora elastomerowego. W następstwie tego popychacz 9 zagłębia się w otworze 12 amortyzatora sprężynowego i dno amortyzatora elastomerowego wspiera się na sprężynie 13 zestawu sprężyn 14. Następnie tuleję zderzakową, wraz z umieszczonymi w niej elementami amortyzującymi, umieszcza się w pochwie zderzakowej 2, po czym całość zabezpiecza się przed rozłączeniem przy pomocy nakrętki 19. W czasie dokręcania nakrętki następuje częściowe ugięcie zestawu sprężyn 14 amortyzatora sprężynowego 5, w związku z czym ustala się wartość napięcia wstępnego urządzenia zderznego równa wartości napięcia uzyskanego na amortyzatorze sprężynowym.The stop device is mounted in such a way that a plate 7 is inserted on the flange 8 inside the stop sleeve 1, the plate thickness is selected depending on the desired stroke of the stop device and the damping elements used. The elastomeric shock absorber 4 is then inserted into the buffer sleeve 1, which points with the stem 6 towards the interchangeable plate 7. The spring shock absorber 5 is then inserted into the buffer sleeve with the opening 12 towards the bottom 10 of the elastomer shock absorber. As a result, the pusher 9 sinks into the opening 12 of the spring damper and the bottom of the elastomeric damper rests on the spring 13 of the spring set 14. Then the buffer sleeve with the shock absorbing elements arranged therein is placed in the buffer tube 2, after which the whole is secured against disconnection by means of a nut 19. When tightening the nut, the spring set 14 of the spring damper 5 is partially deflected, so that the value of the initial stress of the buffer device is set equal to the value of the tension obtained on the spring damper.

W szczególnych przypadkach, gdy zachodzi potrzeba zamiany amortyzatorów i przy zbieżności wymiarów długościowych obu amortyzatorów, wystarczające jest odwrócenie wymiennej płytki 20, uwidocznionej na fig. 2, wypukłością 21 do wnętrza urządzenia zderznego. Uzyskuje się wówczas oparcie trzona 6 amortyzatora elastomerowego 4 na płaskiej powierzchni 22 wypukłości płytki, co przedstawiono na fig. 3.In special cases, when it is necessary to replace the shock absorbers, and when the length dimensions of both shock absorbers coincide, it is sufficient to turn the replaceable plate 20 shown in Fig. 2 with the convex 21 towards the inside of the stop device. The shaft 6 of the elastomeric damper 4 is then rested against the flat surface 22 of the plate relief, as shown in FIG. 3.

Urządzenie zderzne, według wynalazku, które zamocowane jest przykładowo w pojeździe szynowym, przenosi siły wzdłużne. W urządzeniu tym zastosowany jest amortyzator elastomerowy, w którym wartość napięcia wstępnego jest większa od wartości siły niezbędnej do całkowitego ściśnięcia amortyzatora sprężynowego. Podczas oddziaływania na urządzenie zderzne siły zewnętrznej następuje, po przekroczeniu wartości napięcia wstępnego, zagłębianie się tulei zderzakowej 1 w pochwie zderzakowej 2 oraz jednoczesne zagłębianie się popychacza 9 w amortyzatorze sprężynowym 5. Po wyczerpaniu się skoku b amortyzatora sprężynowego następuje zetknięcie się czołowej powierzchni 15 tegoż amortyzatora z oporową powierzchnią 11 amortyzatora elastomerowego. Dalsze zagłębienie się tulei zderzakowej w pochwie zderzakowej, pod wpływem przyłożonej siły zewnętrznej, może być realizowane wyłącznie przez zagłębianie się trzona 6 we wnętrzu korpusu amortyzatora elastomerowego. W celu zapewnienia wysokiej trwałości urządzenia skok a tulei zderzakowej 1 w pochwie zderzakowej 2 jest mniej szy od sumy skoku b amortyzatora sprężynowego 5 i skoku c trzona 6 amortyzatora elastomerowego 4. Spełnienie powyższego warunku powoduje, że nadwyżka siły działającej na urządzenie zderzne, przed całkowitym wyczerpaniem się skoku amortyzatora elastomerowego, przenoszona jest bezpośrednio przez tuleję zderzakową 1 na wewnętrzną powierzchnię tarczy zderzakowej 3. Powyższe uzyskuje się przez dobór grubości x wymiennej płytki 7.The crash device according to the invention, which is attached, for example, to a rail vehicle, transfers the longitudinal forces. This device uses an elastomeric shock absorber in which the value of the initial stress exceeds the value of the force necessary to fully compress the spring shock absorber. When the external force acts on the buffer device, after the initial stress value is exceeded, the buffer sleeve 1 plunges into the buffer tube 2 and the tappet 9 plunges into the spring damper 5 at the same time. After the stroke b of the spring damper has expired, the front surface 15 of the shock absorber comes into contact with the abutment surface 11 of the elastomeric damper. The further penetration of the buffer sleeve into the buffer tube, under the influence of the applied external force, can only be achieved by penetrating the shaft 6 into the body of the elastomeric damper. In order to ensure high durability of the device, the stroke a of the buffer sleeve 1 in the buffer tube 2 is smaller than the sum of the stroke b of the spring damper 5 and the stroke c of the stem 6 of the elastomer damper 4. The fulfillment of the above condition causes that the excess force acting on the buffer device before it is completely exhausted the stroke of the elastomer shock absorber is transferred directly through the stop sleeve 1 to the inner surface of the stop plate 3. The above is obtained by choosing the thickness x of the replaceable plate 7.

Jest przy tym zrozumiałe, że przy odmiennym doborze amortyzatorów, w urządzeniu zderznym według wynalazku, zagłębianie się trzona 6 amortyzatora elastomerowego 4 może przebiegać jednocześnie z uginaniem się zestawu sprężyn 14 amortyzatora sprężynowego 5. Możliwy jest również taki dobór amortyzatorów, że rozpoczęcie pracy amortyzatora sprężynowego 5 następuje po wyczerpaniu się skoku amortyzatora elastomerowego 4. W każdym jednak wyżej opisanym przypadku skok a tulei zderzakowej 1 jest mniejszy od sumy skoku b amortyzatora sprężynowego 5 i skoku c trzona 6.It is clear that, with a different choice of the shock absorbers, in the inventive stop device, the penetration of the stem 6 of the elastomeric shock absorber 4 may occur simultaneously with the deflection of the spring set 14 of the spring shock absorber 5. It is also possible to select the shock absorbers such that the operation of the spring shock absorber 5 is started. takes place after the stroke of the elastomeric damper 4 has exhausted. In each of the above-described cases, however, the travel a of the buffer sleeve 1 is smaller than the sum of the travel b of the spring damper 5 and the travel c of the stem 6.

182 676182 676

Fig.2Fig.2

6 22 21 206 22 21 20

Fig.3Fig.3

182 676182 676

12 15 11 16 18 1912 15 11 16 18 19

FigiFigs

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the Polish Patent Office. Circulation 50 copies. Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

A buffer device comprising a buffer sleeve telescopically mounted in a buffer tube and provided with at least one spring damper and an elastomeric damper which, at the end facing the spring damper, has a body diameter smaller than the bore of the spring damper according to patent PL 172 461, characterized by in that the bottom (10) of the elastomeric damper (4) comes into direct contact with the spring (13) in the spring damper (5), a supporting surface (11) being formed on the body of the elastomeric damper (11) on which to support when the device travel has finished the end face (15) of the spring damper body.

2. The device according to claim A device according to claim 1, characterized in that the stroke (a) of the buffer sleeve (1) is smaller than the sum of the stroke (b) of the spring damper (5) and the stroke c of the stem (6) of the elastomeric damper (4).

3. The device according to claim The method of claim 1, characterized in that the preload force of the elastomeric damper (4) is greater than the force required to compress the spring damper (5).

4. The device according to claim The method of claim 1, characterized in that the preload force of the elastomeric damper (4) is smaller than the force required to compress the spring damper (5).

5. The device according to claim 1 A device as claimed in claim 1, characterized in that the shank (6) of the elastomeric damper (4) rests on said plate (7, 20) mounted on the end of the stop sleeve (1) opposite to the stop plate (3).

6. The device according to claim 1 5. The plate of claim 5, characterized in that the replaceable plate (20) has a protrusion (21).

The device according to claim 1 6. The device as claimed in claim 6, characterized in that the replaceable plate (20) contacts the flat surface (22) of the protuberances (21) with the stem (6) of the elastomeric damper (4).

8. The device according to claim 1 6. The device as claimed in claim 6, characterized in that the replaceable plate (20) is recessed with a protrusion (21) in the opening (23) provided in the flange (8).

* * *