DE69915415T2

DE69915415T2 - Gasfeder

Info

Publication number: DE69915415T2
Application number: DE69915415T
Authority: DE
Inventors: Kazuo 1-3 Nakayama; Ichiro 1-3 Maruyama; Hideki 1-3 Kitada; Takehiro Kita-ku Nishimura
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1998-07-16
Filing date: 1999-06-21
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2019-06-22
Also published as: ES2217692T3; EP0972963A2; DE69915415D1; CA2271872C; EP0972963A3; JP3017972B2; JP2000035075A; US6257561B1; CA2271872A1; EP0972963B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasfeder mit einer Höheneinstelleinrichtung, die die Zusammendrückverformung (bzw. den Hub) konstant hält.
Wenn die Laufflächen von Rädern eines Eisenbahnwagens verschlissen sind, müssen sie nachgeschliffen werden. Wenn sie nachgeschliffen sind, verringert sich die Höhe des Wagens. Bei dem Eisenbahnwagen mit Gasfedern wird seine Höhe nach dem Nachschleifen der Laufflächen normalerweise auf den ursprünglichen Stand erhöht, indem eine Ausgleichsscheibe zwischen jede Gasfeder und das Chassis des Wagens eingefügt wird, um den Zusammendrückhub der Gasfedern konstant zu halten und Änderungen der Eigenschaften aufgrund von Änderungen des Hubs zu verhindern.
Eine in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung 9-89029 vorgeschlagene Gasfeder weist eine obere und eine untere Stirnplatte auf, die Anschlageinrichtungen aufweisen, die einander gegenüberliegen. Jedes Anschlagelement hat eine plane Fläche und einen Vorsprung, der auf das gegenüberliegende Anschlagelement zu vorsteht. Eines der Anschlagelemente kann gedreht werden.
Bei dieser Gasfeder entspricht die obere Grenze des Zusammendrückhubs, wenn der Vorsprung eines der Anschlagelemente der planen Fläche des anderen Anschlagelementes gegenüberliegt, der oberen Grenze des Zusammendrückhubs, wenn das eine der Anschlagelemente so lange gedreht wird, bis die Vorsprünge beider Anschlagelemente einander zugewandt sind und die Gasfeder aufgeblasen wird, bis ihre Höhe um einen Betrag zunimmt, der der Höhe der Vorsprünge entspricht. So ist es, indem das Anschlagelement bei Einstellung der Wagenhöhe gedreht wird und die Höhe der Vorsprünge der Anschlagelemente auf einen Wert eingestellt wird, der dem Betrag der Einstellung der Wagenhöhe entspricht, möglich, den gleichen Zusammendrückhub nach dem Einstellen der Wagenhöhe wie zuvor beizubehalten.
Um die gesamte Gasfeder anzuheben, indem eine Ausgleichsscheibe eingefügt wird, muss die Gasfeder von dem Chassis demontiert werden. Dieses Verfahren ist daher aufwendig.
Die zwei zueinander drehbaren Anschlagelemente der Gasfeder der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung 9-89029 wirken als eine Art eingebaute Ausgleichsscheiben. Auch bei dieser Gasfeder muss die Gasfeder von dem Chassis demontiert werden, um eines der Anschlagelemente zu drehen. Die Höheneinstellung ist daher aufwendig.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese Probleme zu lösen.
Dokument WO96/11120, das den am nächsten kommenden Stand der Technik darstellt, offenbart eine Gasfeder, die ein erstes Element, ein zweites Element, einen Balg, der zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element vorhanden ist, einen Anschlag, der in dem Balg vorhanden ist und von dem ersten Element getragen wird und einen Abwärtsbewegungs-Einschränkabschnitt hat, mit dem die Abwärtsbewegung des zweiten Elementes eingeschränkt wird, eine Dreheinrichtung umfasst, die so an dem Anschlag vorhanden ist, dass sie sich nach außen erstreckt, und mit der der Anschlag gedreht wird, wobei das zweite Element mit wenigstens zwei am Umfang angeordneten getragenen Flächen versehen ist, die jeweils in einer von der anderen verschiedenen Höhe vorhanden sind, so dass sie dem jeweiligen Abwärtsbewegungs-Einschränkabschnitt des Anschlags zugewandt sind, und der Anschlag drehbar und luftdicht angebracht ist, so dass der Abwärtsbewegungs-Einschränkabschnitt von einer Position, an der er einer der getragenen Flächen zugewandt ist, an eine Position bewegt wird, an der er der anderen der getragenen Flächen zugewandt ist, wenn der Anschlag um einen vorgegebenen Winkel gedreht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Gasfeder geschaffen, die ein inneres Element, einen äußeren Zylinder, einen Balg, der zwischen dem inneren Element und dem äußeren Zylinder vorhanden ist, einen Anschlag, der in dem Balg vorhanden ist und von dem inneren Element getragen wird und einen Abwärtsbewegungs-Einschränkabschnitt hat, mit dem die Abwärtsbewegung des äußeren Zylinders eingeschränkt wird, eine untere Platte, die das innere Element trägt, eine Dreheinrichtung umfasst, die so an dem Anschlag vorhanden ist, dass sie sich durch den Raum zwischen dem inneren Element und der unteren Platte nach außen erstreckt, und mit der der Anschlag gedreht wird, wobei der äußere Zylinder mit wenigstens zwei am Umfang angeordneten getragenen Flächen versehen ist, die jeweils in einer von der anderen verschiedenen Höhe vorhanden sind, so dass sie dem jeweiligen Abwärtsbewegungs-Einschränkabschnitt des Anschlags zugewandt sind, und der Anschlag drehbar und luftdicht zwischen dem inneren Element und der unteren Platte angebracht ist, so dass der Abwärtsbewegungs-Einschränkabschnitt von einer Position, an der er einer der getragenen Flächen zugewandt ist, an eine Position bewegt wird, an der er der anderen der getragenen Flächen zugewandt ist, wenn der Anschlag um einen vorgegebenen Winkel gedreht wird.
Bei dieser Gasfeder wird die Einschränkung des Absenkens des äußeren Zylinders durch den Anschlag vorzugsweise an einer Vielzahl von Punkten ausgeführt. Um übermäßige Drehung des Anschlags aufgrund von Schwingungen zu verhindern, ist vorzugsweise eine nicht lösbare Drehverhinderungseinrichtung vorhanden, die Drehung des Anschlags verhindert, indem sie mit dem Anschlagdrehabschnitt an einer vorderen und einer hinteren Drehposition des Anschlags in Eingriff kommt.
Wenn die am Umfang angeordneten getragenen Flächen eine erste und eine zweite Fläche umfassen, ändert sich, wenn der Anschlag so gedreht wird, dass sich die Bewegungseinschränkfläche des Anschlags von der Position, an der er der ersten Fläche zugewandt ist, an die Position bewegt, an der er der zweiten Fläche zugewandt ist, der Zusammendrückhub von S zu (S-h), wobei h der Höhenunterschied zwischen der ersten und der zweiten Fläche ist. Die obere Grenze des Zusammendrückhubs kehrt, nachdem der Anschlag gedreht worden ist, zu S zurück, wenn die Höhe der Gasfeder um h vergrößert wird. So ist es, nachdem die Lauffläche des Rades nachgeschliffen worden ist, so dass die Wagenhöhe um h abnimmt, möglich, die Wagenhöhe wieder auf den ursprünglichen Stand zu erhöhen, indem die Höhe der Gasfeder erhöht wird, und jede Vergrößerung des Zusammendrückhubes aufgrund einer Vergrößerung der Höhe der Gasfeder durch Drehen des Anschlags auszugleichen. Damit wird eine externe Ausgleichsscheibe zum Vergrößern der Höhe der Anbringungsfläche überflüssig.
Des Weiteren kann gemäß der vorliegenden Erfindung, da der Anschlag mit einem nach außen vorstehenden Anschlag-Drehabschnitt versehen ist, der Anschlag von außen gedreht werden. Daher muss die Gasfeder nicht von dem Chassis demontiert werden, um den Anschlag zu drehen.
Weitere Merkmale und Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Schnittansicht einer Gasfeder, die die vorliegende Erfindung verkörpert;
2 ist eine Draufsicht auf diese;
3 ist eine Draufsicht auf den Anschlag;
4 ist eine abgewickelte Seitenansicht, die einen Montageabschnitt der Anschlagplatte zeigt;
5 ist eine Schnittansicht einer weiteren Gasfeder, die die Erfindung verkörpert;
6 ist eine Draufsicht auf die Gasfeder in 5; und
7 ist ein Abwicklungsschema, das die Beziehung zwischen der ersten bis dritten getragenen Fläche und dem Anschlag zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
1-4 zeigen eine Gasfeder, die die vorliegende Erfindung verkörpert.
Die Gasfeder besteht aus einem Gummilaminat 1, das an einem Chassis eines Wagens anzubringen ist, einer unteren Platte 2, die an der Oberseite des Laminats mit einer Bolzen-/Mutter-Einrichtung 3 befestigt ist, einem inneren Element 4, das an der unteren Platte 2 mit Bolzen 5 angebracht ist, einem äußeren Zylinder 6, der an dem Kasten des Wagens anzubringen ist, einem Gummibalg 7, dessen unteres und oberes Ende luftdicht mit dem inneren Element 4 bzw. dem äußeren Zylinder 6 verbunden ist, sowie ei nem Anschlag 8, der in dem Balg 7 vorhanden ist, und von dem inneren Element 4 getragen wird.
Der Anschlag 8 umfasst eine Basis 8a sowie Vorsprünge 8b mit einer Fläche, die die Abwärtsbewegung des äußeren Zylinders 6 einschränkt. (Der Vorsprung ist bei dieser Ausführung ein Gummiblock, der mit einer Schutzplatte abgedeckt ist.) Die untere Platte 2 weist in ihrer Mitte einen sich nach oben erstreckenden zylindrischen Schaftabschnitt 2a auf, der in einer Mittelbohrung aufgenommen ist, die in dem inneren Element 4 ausgebildet ist.
Der Anschlag 8 weist in seiner Mitte einen sich nach unten erstreckenden zylindrischen Vorsprung 8c auf, der lose zwischen dem zylindrischen Schaftabschnitt 2a und der Bohrung des inneren Elementes 4 aufgenommen ist. Die Basis 8a liegt auf einer planen Oberseite des inneren Elementes 4 auf und kann um den Schaftabschnitt 2a herum gedreht werden. O-Ringe 9 und 10 schließen die Zwischenräume zwischen dem Schaftabschnitt 2a und dem zylindrischen Vorsprung 8c bzw. zwischen dem zylindrischen Abschnitt 8c und dem inneren Element 4 luftdicht ab.
Ein Hebel 8d erstreckt sich, wie am besten in 3 dargestellt, radial vom unteren Ende des zylindrischen Abschnitts 8c durch den Zwischenraum zwischen dem inneren Element und der unteren Platte 2 nach außen.
Eine Anschlagplatte 11 ist mit dem Hebel 8d in Eingriff und verhindert die Bewegung des Hebels 8d. Die Anschlagplatte 11 ist durch Bolzen 12 lösbar an der unteren Platte 2 angebracht. Ihre Anbringungsposition kann, wie in 4 dargestellt, vom Anfangsdurchgehende Linie) bis zum End-Punkt (unterbrochene Linie) der Bewegung des Hebels 8d verändert werden. So kann die einzelne Anschlagplatte 11 die Drehung des Anschlags 8 an zwei Punkten verhindern.
Die Vorsprünge 8b des Anschlags 8 schränken die Abwärtsbewegung des äußeren Zylinders 6 ein. Bei der Ausführung sind drei Vorsprünge 8b in Winkelabständen von 120° vorhanden. Es können jedoch mehr als drei Vorsprünge in gleichmäßigen Abständen vorhanden sein.
Den Vorsprüngen 8b entsprechend weist der äußere Zylinder 6 erste Flächen 6a auf, die von den jeweiligen Vorsprüngen 8b getragen werden, sowie zweite Flächen 6b, die am Umfang abwechselnd mit den ersten Flächen 6a in einer Höhe vorhanden sind, die um einen vorgegebenen Betrag h (1) niedriger ist als die der ersten Flächen 6a.
Die Anzahl der ersten Flächen 6a, der zweiten Flächen 6b und der Vorsprünge 8b ist die gleiche. Bevor der Anschlag 8 gedreht wird, sind die Vorsprünge 8b den jeweiligen ersten Flächen 6a gegenüber angeordnet. Wenn der Anschlag 8 um einen vorgegebenen Winkel gedreht ist, sind die Vorsprünge 8b den zweiten Flächen 6b zugewandt.
Wenn die Lauffläche jedes Wagenrades, an dem die Gasfeder der Erfindung angebracht ist, so weit geschliffen wird, dass die Höhe des Wagens sich um einen Betrag h verringert, wird die Gasfeder aufgeblasen, um ihre Höhe von H auf H1 (N1 = N + h) zu vergrößern, und der Hebel 8d wird bewegt, um den Anschlag 8 um einen vorgegebenen Winkel (in den Fig. 60°) zu drehen, so dass die zweiten Flächen 6b von den Vorsprüngen 8b getragen werden. So wird nach Verstellung der Höhe des Wagens der Zusammendrückhub der Gasfeder auf einen Wert S vor dem Verstellen der Höhe des Wagens gehalten.
In 1 sind die zweiten Flächen 6b in einem separaten Element ausgebildet, das an der Innenfläche des äußeren Zylinders 6 angebracht ist, sie können jedoch direkt in dem äußeren Zylinder 6 ausgebildet sein, wie dies in 5 und 6 dargestellt ist.
Die Anzahl der Vorsprünge 8b kann von drei auf einen verringert werden.
Dritte Flächen (6c in 7) und wahlweise vierte Flächen (nicht dargestellt) können in Höhen unter den zweiten bzw. dritten Flächen vorhanden sein, so dass die Einstellung der Wagenhöhe in einer Vielzahl von Schritten vorgenommen werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, wie oben beschrieben, eine Zunahme des Zusammendrückhubes, wenn seine Höhe um einen vorgegebenen Betrag vergrößert wird, durch Drehen des Anschlags ausgeglichen werden. Damit ist es möglich, einen konstanten Zusammendrückhub ohne Einsatz einer Ausgleichsscheibe nach Verstellung der Wagenhöhe aufrechtzuerhalten.

Claims

Gasfeder, die ein inneres Element (4), einen äußeren Zylinder (6), einen Balg (7), der zwischen dem inneren Element und dem äußeren Zylinder vorhanden ist, einen Anschlag (8), der in dem Balg vorhanden ist und von dem inneren Element getragen wird und einen Abwärtsbewegungs-Einschränkabschnitt (8b) hat, mit dem die Abwärtsbewegung des äußeren Zylinders (6) eingeschränkt wird, eine untere Platte (2), die das innere Element trägt, eine Dreheinrichtung (8d) umfasst, die so an dem Anschlag (8) vorhanden ist, dass sie sich durch den Raum zwischen dem inneren Element (4) und der unteren Platte (2) nach außen erstreckt, und mit der der Anschlag (8) gedreht wird, wobei der äußere Zylinder (6) mit wenigstens zwei am Umfang angeordneten getragenen Flächen (6a, 6b) versehen ist, die jeweils in einer von der anderen verschiedenen Höhe vorhanden sind, so dass sie dem jeweiligen Abwärtsbewegungs-Einschränkabschnitt (8b) des Anschlags zugewandt sind, und der Anschlag drehbar und luftdicht zwischen dem inneren Element (4) und der unteren Platte (2) angebracht ist, so dass der Abwärtsbewegungs-Einschränkabschnitt (8b) von einer Position, an der er einer der getragenen Flächen (6a, 6b) zugewandt ist, an eine Position bewegt wird, an der er der anderen der getragenen Flächen (6a, 6b) zugewandt ist, wenn der Anschlag um einen vorgegebenen Winkel gedreht wird.
Gasfeder nach Anspruch 1, wobei der Anschlag (8) eine Vielzahl von Abwärtsbewegungs-Einschränkabschnitten (8b) aufweist, die am Umfang in Winkelabständen angeordnet sind, die getragenen Flächen an dem äußeren Zylinder (6) in einer Vielzahl von Gruppen vorhanden sind und jede Gruppe eine Vielzahl der getragenen Flächen umfasst, die am Umfang gleichmäßig angeordnet sind.
Gasfeder nach Anspruch 1, die des Weiteren eine Drehverhinderungseinrichtung (11) umfasst, die die Drehung des Anschlags verhindert, indem sie mit dem An schlag unlösbar an Positionen vor und nach dem Drehen des Anschlags in Eingriff kommt.