DE4235878C2 - Pendelstütze mit federndem Stützkörper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pendelstütze an Schienenfahrzeugen.

Pendelstützen werden zur parallelen Verschiebung von Bauteilen an Schienenfahr­ zeugen verwendet. Diese Pendelstützen bestehen aus länglichen Körpern, deren Enden gewölbte Flächen oder Kugelflächen besitzen und die sich zumeist auf ebe­ nen Druckflächen abstützen. Zur Verhinderung einer seitlichen Verschiebung der Pendelstützen werden Führungen verwendet, deren eine Fläche von einer zykloidi­ schen Kurve und die andere von einem Kreiszylinder gebildet wird.

Es sind Pendelstützen bekannt, bei denen der Stützkörper nicht starr ist, sondern von zwei teleskopartig ineinander verschiebbaren Hülsen gebildet wird, wobei eine Schraubenfeder die Stützkraft von einem Teil der Stütze auf den anderen überträgt.

Aus der DE 833 745 C ist eine Pendelstütze bekannt, bei der an den Endflächen des Stützkörpers zur Erzielung einer größeren Bewegungsmöglichkeit für das Aus­ schwenken der Stütze bei gleichzeitig einwandfreier und sicherer Führung in jeder Lage bei einer allseitig beweglichen Stütze, Führungsflächen mit Ringkörpern vorge­ sehen sind, die sowohl die Enden des Stützkörpers als auch die Auflager umgeben. Die Ringkörper werden dabei so angeordnet, daß zwischen ihnen und den von ihnen umgebenen Teilen des Stützkörpers oder des Auflagers genügend Spielraum bleibt, um eine Schwenkbewegung des Stützkörpers auf der Auflagerebene zu ermögli­ chen. Von den der Führung der Stütze dienenden Flächen an den Ringkörpern ist die eine als Rotationsfläche mit einer zykloidischen Kurve als Erzeugende, die andere als gerade kreiszylindrische Fläche ausgebildet, wobei es gleichgültig ist, ob die zykloidische Rotationsfläche am Ringkörper der Stütze oder des Auflagers ange­ bracht ist. Die Berührung der beiden Führungsflächen findet bei Mittellage der Stütze in der normal zur Achse des Stützkörpers an die Kugelfläche gelegten Tangential­ ebene oder in einer in Richtung der Achse um einen geringen Betrag dazu nach au­ ßen parallel verschobenen Ebene statt. Bei einer seitlichen Verschiebung des einen Stützpunktes geht die Stütze in eine geneigte Lage über, ohne daß sich der Abstand der beiden Auflager ändert, weil der Stützkörper Teil einer Kugel ist, bis sich eine der nicht zur Führung benutzten Flächen an dem Stützkörper oder an dem sein Ende umgebenden Ringkörper gegen eine freie Fläche des Ringkörpers am Auflager oder des Auflagers selbst legt. Damit ist die äußerste Schwenklage des Stützkörpers er­ reicht. Die dauernd miteinander in Berührung bleibenden Führungsflächen der an jedem Ende des Stützkörpers und an beiden Auflagern angebrachten Ringkörper verhindern dabei eine seitliche Verschiebung des Stützkörpers auf den Auflagern und zwingen ihn, eine reine Abwälzbewegung darauf aufzuführen.

Die bekannte Lösung hat den Nachteil, daß die zykloidische Kurve für die eine seitli­ che Führungsfläche in der Fertigung teuer ist und daß bei federnden Pendelstützen zusätzliche Führungselemente zur Aufnahme von Querkräften erforderlich sind, die verschleißbehaftet sind und deshalb geschmiert werden müssen, wobei hinzukommt, daß auch die Seitenführungsflächen gewisse Querkräfte aufzunehmen haben, wenn infolge der Teleskopführung die beiden Kalotten nicht mehr denselben Mittelpunkt haben, sobald die Stütze aus der Mittellage schwenkt.

Ein weiterer Nachteil besteht unter anderem darin, daß an beiden Enden des Stütz­ körpers eine Kugelkalotte mit zugehöriger Führung angeordnet sein muß, weshalb die obenliegende Kalotte nicht in einem Ölbad laufen kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu erarbeiten, bei der der für die Herstellung der federnden Pendelstütze erforderliche Aufwand ge­ senkt wird und die beim Ausschwenken auftretenden Querkräfte und der entspre­ chende Verschleiß auf ein Minimum begrenzt werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Da­ bei wird ein Ende der gefederten Pendelstütze, speziell gestaltet, in einem Auflage­ körper mit definierten Führungsflächen angeordnet, während das andere Ende über ein Axialgelenklager am Kolben eines Hydraulikzylinders befestigt ist.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1: Darstellung der erfindungsgemäßen Lösung.

Es ergibt sich folgende Anordnung:
An dem oberen Bauteil 9 des Schienenfahrzeuges ist ein Zylinder 7 befestigt, in dem ein Kolben 6 geführt wird, der einen Kolbenraum 8 bildet, welcher mit einem Druck­ speicher 14 in Verbindung steht, und in dem sich unter Druck stehendes Öl befindet. Am Kolben 6 ist über ein Gelenk 5 das Ende 4 der Stütze 1 der Pendelstütze befes­ tigt.

Das andere Ende 2 der Stütze 1 weist eine Endfläche 15 auf, die sich kugelförmig gestaltet, auf der Fläche 11 des am unteren Bauteil 3 befestigten Bauteiles 10 ab­ stützt und dessen Mantelfläche 12, die durch Kreissegmente mit unterschiedlichen Radien, deren Einstichpunkte auf der Fläche 11 bei der Mittelstellung der Stütze 1 liegen, erzeugt wird, sich also bei den praktisch vorkommenden Ausschwenkwinkeln noch einwandfrei klemmungsfrei abstützen kann.

Alternativ kann auch die Fläche 11 kugelförmig gestaltet werden, während die End­ fläche 15 des Endes 2 der Stütze 1 eben gestaltet ist, oder es kann die Gegenfläche 13 am Bauteil 10 eine Rotationsfläche mit zwei oder mehr kreisförmigen Kurven sein, während die Mantelfläche 12 als gerade kreiszylindrische Fläche ausgebildet ist.

Es zeigt sich folgende Funktion:
Das im Kolbenraum 8 befindliche Hydrauliköl wirkt in Verbindung mit dem Druckspei­ cher 14 als elastisches Medium und federt damit das Bauteil 9, an dem Zylinder 7 befestigt ist, gegenüber dem Bauteil 3 ab. Die Stützkraft wird dabei über den Kolben 6 in das Gelenk 5 und von diesem in die Stütze 1 und damit in das Bauteil 3 geleitet. Bei Querbewegungen des Bauteiles 9 schwenkt die Stütze 1 aus und das Ende 2 der Stütze 1 rollt auf der Fläche 11 ab, wobei die Mantelfläche 12 klemmungsfrei an der Gegenfläche 13 entlanggleitet und damit eine Querbewegung der Stütze 1 verhin­ dert. Da der Radius der Endfläche 15, kugelförmig gestaltet, größer ist als der Ab­ stand des Gelenkes 5 von der Fläche 11 ergibt sich bei Querbewegungen des Bau­ teiles 9 ein rückstellendes Moment, das infolge des konstanten Abstandes des Ge­ lenks 5 von der Fläche 11 unabhängig vom Federweg des Bauteiles 9 ist.

Bezugszeichenliste

1

Stütze

2

Ende

3

Bauteil

4

Ende

5

Gelenk

6

Kolben

7

Zylinder

8

Kolbenraum

9

Bauteil

10

Bauteil

11

Ebene

12

Räche

13

Gegenfläche

14

Druckspeicher

15

Kugelfläche

Claims (2)

1. Pendelstütze mit federndem Stützkörper, zur Verwendung an Schienenfahr­ zeugen zwischen zwei Bauteilen derselben, wobei mindestens eines der Bauteile eine zur Pendelstütze zugehörige Gegenfläche zur jeweiligen Endfläche des Stützkörpers aufweist und der Stützkörper aus teleskopartig ineinander verschiebbaren Stützelementen besteht, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) die Stützelemente sind durch einen Zylinder (7) und einen innerhalb des Zylinders (7) verschiebbaren, gegenüber einer pneumatisch- hydraulischen Feder wirkenden Kolben (6) gebildet;
• b) am Kolben (6) stützt sich eine Stütze (1) ab, deren am unteren Ende (2) befindliche Endfläche (15) und/oder die Gegenfläche (11) des unteren Bauteils (10) als Kugelfläche ausgestaltet ist;
• c) das obere Ende (4) der Stütze (1) ist mittels eines Gelenks (5) am Kolben (6) angelenkt; und
• d) die Mantelfläche (12) des unteren Endes (2) der Stütze (1) oder deren Gegenfläche (13) am unteren Bauteil (10) bildet eine Rotationsfläche mit zwei oder mehr kreisförmigen Kurven als Erzeugende, während die jeweils andere Fläche (12 oder 13) als gerade, kreiszylindrische Fläche ausgebildet ist.

2. Pendelstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Kolben (6) und Zylinder (7) gebildete Kolbenraum (8) mit einem Druckspeicher (14) in Verbindung steht.