Anwendungsbereiche für Elastomerpuffer
Front-Aufprallpuffer
» Front-Aufprallpuffer und Patronen
» Front-/Heckschutz
» Kupplungen
» Halbautomatische Kupplungen
» Kurzkupplungen zwischen Wagen
» Stoßdämpfer für automatische Kupplung
Infrastruktur/Prellbock am Gleisende
» Stoßdämpfer für Prellbock am Gleisende (gleitend)
» Stoßdämpfer für Prellbock am Gleisende (feststehend)
Wesentliche Vorteile von Elastomerpuffern gegenüber Hydraulikpuffern
- Selbst regenerierendes Produkt (kein gas- oder federbasierter Mechanismus zur Rückstellung in Normalposition erforderlich)
- Besserer Schutz vor Leckage durch höhere Viskosität des Elastomers.
- Geringere Empfindlichkeit des Elastomers gegenüber Temperaturveränderungen (Beispiel: Bei einem Temperaturanstieg von 20°C wird die Reaktionskraft bei Hydraulikpuffern durch 2, bei Elastomerpuffern durch 1,05 geteilt.)
- Unempfindlich gegenüber Restluft im Behälter während der Montage (Beispiel: Bei einem Druck von 500 bar wird das Luftvolumen durch 500 geteilt.)
- Hohe Energieabsorptionsfähigkeit auf begrenztem Bauraum.
- Langlebiges und wartbares Produkt (durchschnittliche Nutzungsdauer von 10–15 Jahren vor der ersten Wartung)
Grundaufbau
Bei der Auslegung von Elastomerpuffern werden die einzigartigen Druck- und Schubeigenschaften von speziell formuliertem Silikonelastomer genutzt. Dank eben dieser Eigenschaften können die Energieabsorptions- und Federrückstellfunktionen in einer einzigen Vorrichtung zusammengeführt werden, ohne dass dabei ein zusätzlicher gasbasierter oder mechanischer Rückstellmechanismus erforderlich ist.
Ein KONI Elastomerpuffer besteht hauptsächlich aus einem Behälter, einem Führungsring (mit speziellen Dichtungen), einem Kolben und Silikon-Elastomer.
Hauptmerkmale von Silikon-Elastomer
1. Kompressibilität –> Federfunktion
≈ 15%ige Volumenreduktion von 1 bis 4000 bar
2. Viskosität –> Dämpfungsfunktion
10 bis 30 Mio. Centistokes (Öl bei 500 cSt)
Je höher die Viskosität –> desto geringer die Fließfähigkeit.
Prinzip der Federfunktion
Durch die Kolbenbewegung ändert sich das Volumen des Silikonelastomeres. Wenn das Silikonelastomer zusammengedrückt wird, steigt der Druck und wirkt gegen die Kolbenbewegung. Dies wird als Federfunktion, oder Kompressibilität, bezeichnet.
S = Oberfläche
P = Druck
E = Energieeintrag
X = Hub
Prinzip der Dämpfungsfunktion
Bei vorhandenem Kolbenboden erzeugt die Kolbenbewegung eine laminare Strömung der Flüssigkeit. In diesem Fall hängt die vorhandene Kraft von der Geschwindigkeit der Bewegung ab. Dies wird als Dämpfungsfunktion, oder Viskosität, bezeichnet.
1 –> Bei vorhandenem Kolbenboden
Unser Prüfverfahren
Die dynamische Prüfung erfolgt in der Konzeptionsphase, um den Abstand zwischen Behälter- und Kolbendurchmesser anzupassen und die geforderte Reaktionskraft, Hub und dissipierte Energie zu berechnen. Sofern möglich, sollte das Verhalten unter echten Aufprallbedingungen in Bezug auf Geschwindigkeit und Masse geprüft werden.
Im Anschluss an die dynamische Prüfung wird der Puffer unter statischen Bedingungen geprüft, um die statischen Merkmale des Puffers festzulegen. Diese statischen Merkmale werden bei der 100 % Endkontrolle und Lieferfreigabe jedes einzelnen Puffers verwendet.
