EP0017856B1 - Aufhängung für ein Fördermittel - Google Patents

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EP0017856B1
EP0017856B1 EP80101760A EP80101760A EP0017856B1 EP 0017856 B1 EP0017856 B1 EP 0017856B1 EP 80101760 A EP80101760 A EP 80101760A EP 80101760 A EP80101760 A EP 80101760A EP 0017856 B1 EP0017856 B1 EP 0017856B1
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EP
European Patent Office
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cabin
spring
cylinder
shock
suspension
Prior art date
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EP80101760A
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Thomas Gerhard
Ulrich Giesen
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Duewag AG
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Duewag AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61BRAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B12/00Component parts, details or accessories not provided for in groups B61B7/00 - B61B11/00
    • B61B12/04Devices for damping vibrations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61BRAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B12/00Component parts, details or accessories not provided for in groups B61B7/00 - B61B11/00
    • B61B12/02Suspension of the load; Guiding means, e.g. wheels; Attaching traction cables

Definitions

  • the invention relates to a suspension for a means of funding, in particular for a monorail for the transportation of people in city centers, the suspension on the one hand angularly fixed to a running in a carriageway girder, and on the other hand articulated to the direction of travel supporting rod between the supporting rod and the Cab has stops arranged in accordance with a desired maximum pivoting angle of the cabin and shock-absorbers arranged in pairs on the support rod and the cabin and essentially formed from a cylinder and a piston for influencing the pivoting speed of the cabin.
  • the device on which it is based is developed as a power drive, this drive being controlled by the centrifugal force meter with the interposition of a pressure regulator and pivoting the cabin when cornering; As a result, the impact of the stops on the cabin and undercarriage can be kept within the permissible residual lateral acceleration of 1 m / s 2 .
  • centrifugal force meter control line, solenoid valve, according to FIG. 1; centrifugal force meter, pressure regulator, hydraulic lines, power drive, according to FIG. 3
  • centrifugal force meter control line, solenoid valve, according to FIG. 1; centrifugal force meter, pressure regulator, hydraulic lines, power drive, according to FIG. 3
  • the invention is based on the object of improving a suspension of the generic type while eliminating the deficiencies indicated above, in which, in particular, the means for stabilizing the cabin in the straight carriageway girder as well as for limiting the inclined position of the cabin when cornering cost arrangement and function should be cheaper.
  • a trolley of a monorail system which, in a substantial deviation from the type of the subject matter of the invention, has a support rod suspended in an elastic mounting on the trolley with an articulated connection in the direction of travel for a cabin, the genre presupposed stops and hydraulic dampers are not present.
  • the support rod is stabilized at its end facing away from the elastic mounting in the direction of travel by trailing arms and in the transverse direction by linkage equipped with preloaded springs with respect to the chassis in order to transfer the longitudinal force as directly as possible or to some extent compensate for transverse forces from the driving operation, which are appropriate US-A No. 3074358 is not intended to be about centrifugal forces.
  • the object according to the invention is characterized by its simple and robust construction due to its lower susceptibility to faults and greater operational security.
  • this suspension results in a significant reduction in pendulum vibrations when driving in straight road sections and one-sided load; in the embodiment according to FIGS. 2 to 5 or according to FIG. 6, these vibrations are even reduced to approximately zero.
  • the cabin is in an inclined position, especially when cornering, there is a constant build-up of force in the spring lying on the raised side of the cabin; since their final force finally corresponds to the specified residual lateral acceleration, under normal operating conditions the stops on the chassis and cabin side do not run up, so that a lateral jolt on the cabin and passengers is avoided.
  • the monorail has essentially a carriageway support 6, a carriage 7 with a support rod 8 and a cabin 3 which is pivotally mounted thereon. There are stops 4 on the support rod 8, which cooperate with stops on the cabin side only under abnormal operating conditions.
  • a spring 2 which is designed as a coil spring and is under the same pretension and acts in parallel with the shock absorber 1, is articulated.
  • the preload force of springs 2 is 1000 kp and the force increase in one spring is 200 kp
  • the shock absorber 1 and the spring 2 are surrounded by a housing 5 a, which is fastened in the area of the eye 1 a to the cylinder 1 c of the shock absorber 1 and which receives one end of the spring 2.
  • the spring 2 rests under tension with its other end against lugs 5c of a plate 5b which is fastened to the piston 1b of the shock absorber 1 provided with an eye 1d.
  • the aforementioned lugs 5c engage in free spaces 5e of the housing 5a.
  • the spring 2 is simultaneously supported against lugs 5f of the housing 5a; these lugs 5f in turn engage in free spaces 5d on the plate 5b.
  • the parts designated by reference numerals 5a to 5f represent the means 5 as a whole.
  • the spring 2 lying on its lowered side is ineffective even at the beginning of a pivoting movement of the cabin 3, for example caused by one-sided load, because it contacts the lugs 5f of the housing because of its abutment 5a cannot relax.
  • the force of the spring 2 is correspondingly increased beyond its pretensioning force on the raised side of the cabin 3.
  • a high force is effective even with small swiveling movements; if the springs 2 are prestressed with 1000 kp each, this force is 1000 kp plus the increase in force due to the increase.
  • pendulum vibrations of the cabin 3 are practically switched off with one-sided load.
  • the desired pivoting of the cabin 3 when cornering because the centrifugal force then acting is considerably greater than the force caused by one-sided load.
  • the cylinder 1 c of the shock absorber 1 is provided with a flange 1 e in the vicinity of the eye 1 a.
  • a collar 1 f is attached at the other end of the cylinder 1 c.
  • the piston 1 b has a housing part 1 g connected in the region of its eye 1 d, which partially surrounds the cylinder 1.
  • a tube 1 h which has an outwardly directed collar 1 j;
  • the spring 2 is under tension between the flange 1e and the collar 1 j of the tube 1 h.
  • the tube 1 h is supported at one end at the same time over the collar 1 j against the housing part 1 g and at its other end against the collar 1 f of the cylinder 1 c.
  • the spring 2 lying on the lowered side also becomes ineffective in the exemplary embodiment according to FIG Cylinder 1c remains supported while, while elongating the corresponding shock absorber 1, the housing part 1 g is removed from the collar 1 j.
  • the force of the spring 2 on the raised side of the cabin 3 increases beyond its pretensioning force, because when the shock absorber 1 becomes shorter, the housing part 1g acts on the collar 1 j and thus the spring 2; the operative connection between tube 1 and collar 1f f is released in this case.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Aufhängung für ein Fördermittel, insbesondere für eine Hängebahn zur Personenbeförderung in Stadtzentren, wobei die Aufhängung eine einerseits an einem in einem Fahrbahnträger geführten Fahrwerk winkelsteif befestigte, und andererseits quer zur Fahrtrichtung gelenkig mit einer Kabine verbundene Tragstange, zwischen der Tragstange und der Kabine entsprechend einem gewünschten maximalen Schwenkwinkel der Kabine angeordnete Anschläge und paarweise an derTragstange und der Kabine angelenkte, im wesentlichen aus einem Zylinder und einem Kolben gebildete Stossdämpfer zum Beeinflussen der Schwenkgeschwindigkeit der Kabine aufweist.
  • Für derartige Aufhängungen besteht unter anderem die Forderung, von den Fahrgästen als unangenehm empfundene Schräglagen der Kabine in geraden Fahrbahnabschnitten, beispielsweise hervorgerufen durch einseitige Beladung oder Wind, zu vermeiden. Ausserdem sind derartige Schräglagen unerwünscht wegen der dann bestehenden Notwendigkeit, ortsfeste Teile neben der geraden Fahrbahn, z.B. Haltestellen, weiter entfernt vom Umriss der Kabine anzuordnen; dies würde wiederum zu Schwierigkeiten führen, die Kabine an Haltestellen in die zum Andocken erforderliche Vertikallage zu bringen. Für Kurvenfahrten ist die Einhaltung eines bestimmten Schwenkwinkels der Kabine vorgeschrieben, dafür sind an der Kabine und deren Fahrwerk entsprechende Anschläge angeordnet. Aus deren Wirkverbindung beim Auflauf mit einer bestimmten Drehgeschwindigkeit ergibt sich ein soweit wie möglich zu vermeidender seitlicher Ruck auf die Kabine und damit auf die Fahrgäste.
  • Es ist bekannt, bei einer Aufhängung der gattungsgemässen Art die zuvor aufgezeigten Probleme dadurch anzugehen, dass eine mit der Kabine und der Tragstange zusammenwirkende, blockierbare Vorrichtung (z.B. Hydraulikdämpfer) vorgesehen ist, deren Funktion in Abhängigkeit der von einem in oder an der Kabine befestigten Fliehkraftmesser ermittelten Werte freigegeben wird, wobei die blockierbare Vorrichtung lediglich beim Durchfahren von Kurven der Fliehkraft entsprechende Schwenkbewegungen der Kabine zulässt (DE-A Nr. 2438570). Dadurch ist zunächst eine Stabilisierung der Kabine im geraden Fahrbahnträger bei Stillstand und Fahrt gegenüber einseitiger Beladung oder Seitenwind erreicht. Im weiteren ist nach der vorgenannten Veröffentlichung die dort zugrundeliegende Vorrichtung als Kraftantrieb weitergebildet, wobei dieser Trieb von dem Fliehkraftmesser unter Zwischenschaltung eines Druckreglers gesteuert wird und die Kabine in Kurvenfahrt verschwenkt; dadurch kann der Auflauf der Anschläge an Kabine und Fahrwerk im Rahmen der zulässigen Restseitenbeschleunigung von 1 m/s2 gehalten werden.
  • Die nach dem vorbezeichneten Stand der Technik bekannten Lösungsmittel (Fliehkraftmesser, Steuerleitung, Magnetventil, gemäss Fig. 1; Fliehkraftmesser, Druckregler, Hydraulikleitungen, Kraftantrieb, gemäss Fig. 3) werden im Hinblick auf ihre Vielteiligkeit, Kosten und ihre an unterschiedlichen Stellen erforderliche Anbringung als zu aufwendig angesehen.
  • Demgemäss liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Aufhängung der gattungsgemässen Art unter Beseitigung der zuvor aufgezeigten Mängel zu verbessern, bei der also insbesondere die Mittel für eine Stabilisierung der Kabine im geraden Fahrbahnträger wie auch für eine Begrenzung der Schräglage der Kabine in Kurvenfahrt kosten-, anordnungs- und funktionsmässig günstiger sein sollen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass jeweils an dem Stossdämpfer eine daran unter Vorspannung abgestützte und mit diesem parallel wirkende Feder angeordnet ist, wobei die Feder derart ausgelegt ist, dass sie bei Erreichen eines bestimmten Schwenkwinkels der Kabine, spätestens im Augenblick des Auflaufens der fahrwerks- und kabinenseitigen Anschläge, eine einer vorgegebenen Restseitenbeschleunigung entsprechende Endkraft aufweist.
  • Durch die US-A Nr. 3074358 ist ein Fahrwerk einer Hängebahn bekannt, das in wesentlicher Abweichung von der Gattung des Erfindungsgegenstandes eine in einer elastischen Lagerung am Fahrwerk aufgehängte Tragstange mit einem in Fahrtrichtung gelenkigen Anschluss für eine Kabine aufweist, wobei die gattungsmässig vorausgesetzten Anschläge und hydraulischen Dämpfer nicht vorhanden sind. Die Tragstange ist an ihrem von der elastischen Lagerung abgewandten Ende in Fahrtrichtung durch Längslenker und in Querrichtung durch mit vorgespannten Federn ausgerüstete Gestänge gegenüber dem Fahrwerk stabilisiert, um eine möglichst direkte Längskraftübertragung bzw. einen gewissen Ausgleich von Querkräften aus dem Fahrbetrieb, bei denen es sich gemäss US-A Nr. 3074358 nicht um Zentrifugalkräfte handeln soll, zu erreichen.
  • Hinsichtlich der Ausgestaltung der Erfindung und der damit verbundenen Vorteile wird auf die Unteransprüche bzw. auf den speziellen Beschreibungsteil verwiesen.
  • Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere in folgendem:
    • Zunächst ergibt sich, zumindest bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, wegen der hier praktisch nur aus zwei Teilen (Dämpfer, Schraubenfeder) bestehenden Anordnung, eine wesentliche Verringerung der Herstellungskosten. Dabei ist diese Anordnung vorteilhaft allein dort getroffen, wo, nach der Grundkonzeption für die Kabine und das Fahrwerk, die Anlenkpunkte für Stabilisierungs- und Dämpfungselemente vorgegeben sind.
  • Weiter zeichnet sich der Gegenstand nach der Erfindung wegen seiner einfachen und auch robusten Bauweise durch geringere Störanfälligkeit und grössere Betriebssicherheit aus. Ausserdem ergibt sich mit dieser Aufhängung bei Fahrt in geraden Fahrbahnabschnitten und einseitiger Last eine wesentliche Reduzierung der Pendelschwingungen; diese Schwingungen sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 bis 5, oder nach Fig. 6, sogar auf angenähert null reduziert. Bei Schräglage der Kabine, insbesondere bei Kurvenfahrt, erfolgt ein stetiger Kraftaufbau in der auf der angehobenen Seite der Kabine liegenden Feder; da deren Endkraft schliesslich der vorgegebenen Restseitenbeschleunigung entspricht, kommt es unter normalen Betriebsbedingungen nicht zum Auflaufen der fahrwerks- und kabinenseitigen Anschläge, so dass ein seitlicher Ruck auf die Kabine und Fahrgäste vermieden ist.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Hängebahn mit einer Kabinenaufhängung, im Querschnitt,
    • Fig. 2 ein Einzelteil einer anderen, in den Fig. 4 und 5 dargestellten Aufhängung für die Hängebahn gemäss Fig. 1, wobei dieses Einzelteil im gegenüber den Fig. 4 und 5 vergrösserten Massstab und im Schnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 3 gezeigt ist,
    • Fig. 3 die Ansicht in Pfeilrichtung X in Fig. 2,
    • Fig. 4 die bei Fig. 2 genannte Aufhängung, in einer während der Fahrt in einem geraden Fahrbahnabschnitt vorliegenden Stellung,
    • Fig. 5 die Aufhängung nach Fig. 4, jedoch bei Kurvenfahrt,
    • Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel, dargestellt an einem Einzelteil, das beispielsweise an Stelle des Einzelteiles gemäss Fig. 2 anwendbar ist.
  • Nach Fig. 1 weist die Hängebahn im wesentlichen einen Fahrbahnträger 6, ein Fahrwerk 7 mit Tragstange 8 und eine daran seitlich-schwenkbar gelagerte Kabine 3 auf. An der Tragstange 8 befinden sich Anschläge 4, die nur bei anormalen Betriebsbedingungen mit kabinenseitigen Anschlägen zusammenwirken. An der Tragstange 8 und der Kabine 3 sind zwei Stossdämpfer 1 angelenkt, an denen jeweils eine unter gleicher Vorspannung stehende und parallel mit dem Stossdämpfer 1 wirkende, als Schraubenfeder ausgebildete Feder 2 angelenkt ist.
  • Durch diese Federn 2 werden Pendelschwingungen bei Fahrt in geraden Fahrbahnabschnitten und bei einseitiger Last reduziert, wobei die in sich gleichen Federn 2 ausgleichend im Sinne einer Stabilisierung der Kabine 3wirken. Bei Schräglage der Kabine 3, z.B. während der Kurvenfahrt, steigt die Kraft der auf der angehobenen Seite der Kabine 3 liegenden Feder 2, wogegen sich die Kraft der auf der abgesenkten Seite der Kabine 3 liegenden Feder 2 um den Betrag des Kraftanstieges bei der erstgenannten Feder 2 verringert. Ist beispielsweise die Vorspannkraft der Federn 2 jeweils 1000 kp und der Kraftanstieg in der einen Feder 200 kp, so verringert sich die Kraft in der anderen Feder um 200 kp, so dass für die Rückstellung der Kabine 3 in die Vertikallage der Differenzbetrag, im Beispielsfalle 1200 kp - 800 kp = 400 kp, wirksam wird.
  • Nach den Fig. 2 bis 5 sind der Stossdämpfer 1 und die Feder 2 von einem Gehäuse 5a umgeben, wobei dieses im Bereich des Auges 1 a am Zylinder 1 c des Stossdämpfers 1 befestigt ist und das eine Ende der Feder 2 aufnimmt. Die Feder 2 liegt unter Vorspannung mit ihrem anderen Ende gegen Nasen 5c eines Tellers 5b an, der an dem mit einem Auge 1 d versehenen Kolben 1 b des Stossdämpfers 1 befestigt ist. Die vorgenannten Nasen 5c greifen in Freiräume 5e des Gehäuses 5a ein. Überdies ist die Feder 2 gleichzeitig gegen Nasen 5f des Gehäuses 5a abgestützt; dabei greifen diese Nasen 5f wiederum in Freiräume 5d an dem Teller 5b ein. Die mit den Bezugszeichen 5a bis 5f bezeichneten Teile stellen insgesamt das Mittel 5 dar.
  • Funktionsmässig gilt bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 bis 5, dass bereits zu Beginn einer beispielsweise durch einseitige Last hervorgerufenen Schwenkbewegung der Kabine 3 die auf deren abgesenkter Seite liegende Feder 2 unwirksam ist, weil sie sich wegen ihrer Anlage an den Nasen 5f des Gehäuses 5a nicht entspannen kann. Damit wird auf der angehobenen Seite der Kabine 3 die Kraft der Feder 2 über ihre Vorspannkraft hinaus entsprechend vergrössert. Dies bedeutet, dass bereits bei kleinen Schwenkbewegungen eine hohe Kraft wirksam ist; falls die Federn 2 wiederum mit jeweils 1000 kp vorgespannt sind, beträgt diese Kraft 1000 kp zuzüglich des Kraftanstieges aufgrund der Anhebung. Dadurch sind Pendelschwingungen der Kabine 3 bei einseitiger Last praktisch ausgeschaltet. Das im Hinblick auf den Fahrkomfort gewollte Schwenken der Kabine 3 bei Kurvenfahrt liegt jedoch vor, weil die dann wirkende Fliehkraft beträchtlich grösser ist als die durch einseitige Last hervorgerufene Kraft.
  • In dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 6 ist der Zylinder 1 c des Stossdämpfers 1 in Nähe des Auges 1 a mit einem Flansch 1 e versehen. Am anderen Ende des Zylinders 1 c ist ein Bund 1 f befestigt. Der Kolben 1 b hat ein im Bereich seines Auges 1 d angeschlossenes Gehäuseteil 1 g, das den Zylinder 1 teilweise umgibt. Zwischen diesem Gehäuseteil 1 g und dem Zylinder 1 c befindet sich ein Rohr 1 h, das einen nach aussen gerichteten Kragen 1 j aufweist; Die Feder 2 liegt unter Vorspannung zwischen dem Flansch 1e und dem Kragen 1 j des Rohres 1 h. Bei vertikal hängender Kabine 3 ist das Rohr 1 h gleichzeitig an seinem einen Ende über den Kragen 1 j gegen das Gehäuseteil 1 g und an seinem anderen Ende gegen den Bund 1 f des Zylinders 1 c abgestützt.
  • Wie zuvor anhand der Fig. 2 bis 5 erläutert, wird auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 bei einer geringfügigen Schwenkbewegung der Kabine 3 die auf der abgesenkten Seite liegende Feder 2 unwirksam, weil diese Feder 2 über das Rohr 1 h am Bund 1f des Zylinders 1c abgestützt bleibt, während sich unter Längung des entsprechenden Stossdämpfers 1 das Gehäuseteil 1 g von dem Kragen 1 j entfernt. Die Kraft der Feder 2 auf der angehobenen Seite der Kabine 3 vergrössert sich über ihre Vorspannkraft hinaus, weil bei kürzer werdendem Stossdämpfer 1 das Gehäuseteil 1g den Kragen 1 j und damit die Feder 2 beaufschlagt; die Wirkverbindung zwischen Rohr 1 und Bund 1f f löst sich in diesem Fall.

Claims (4)

1. Aufhängung für ein Fördermittel, insbesondere für eine Hängebahn zur Personenbeförderung in Stadtzentren, wobei die Aufhängung eine einerseits an einem in einem Fahrbahnträger (6) geführten Fahrwerk (7) winkelsteif befestigte, und andererseits quer zur Fahrtrichtung gelenkig mit einer Kabine (3) verbundene Tragstange (8), zwischen der Tragstange (8) und der Kabine (3) entsprechend einem gewünschten maximalen Schwenkwinkel der Kabine (3) angeordnete Anschläge (4) und paarweise an der Tragstange (8) und der Kabine (3) angelenkte, im wesentlichen aus einem Zylinder (1 c) und einem Kolben (1 b) gebildete Stossdämpfer (1) zum Beeinflussen der Schwenkgeschwindigkeit der Kabine (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils an dem Stossdämpfer (1) eine daran unter Vorspannung abgestützte und mit diesem parallel wirkende Feder (2) angeordnet ist, wobei die Feder (2) derart ausgelegt ist, dass sie bei Erreichen eines bestimmten Schwenkwinkels der Kabine (3), spätestens im Augenblick des Auflaufens der fahrwerks- und kabinenseitigen Anschläge (4), eine einer vorgegebenen Restseitenbeschleunigung entsprechende Endkraft aufweist.
2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stossdämpfer (1 ) und die Feder (2) mit Mitteln (5 oder 1 e bis 1 j) versehen sind, die bei einer Schräglage der Kabine (3) auf deren abgesenkter Seite die Kraft der Feder (2) ausschalten, auf der angehobenen Seite der Kabine (3) die Kraft der Feder (2) über die Vorspannkraft hinaus vergrössern.
3. Aufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (5) aus einem im Bereich eines Auges (1 a) des Stossdämpfers (1) befestigten, diesen und die Feder (2) umschliessenden Gehäuse (5a) sowie aus einem die Feder (2) andererseits abstützenden, am Kolben (1 b) des Stossdämpfers (1) angebrachten Teller (5b) bestehen, wobei - entsprechend dem Durchmesser der Feder (2) -der Teller (5b) umfänglich angeordnete Nasen (5c) mit dazwischen liegenden Freiräumen (5d) und das Gehäuse (5a) mit den Nasen (5c) des Tellers (5b) korrespondierende Freiräume (5e) und mit den Freiräumen (5d) des Tellers (5b) korrespondierende Nasen (5f) aufweisen.
4. Aufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der im wesentlichen aus einem Zylinder (1 c) und einem Kolben (1 b) bestehende Stossdämpfer (1 ) zum Bilden der Mittel an seinem Zylinder (1c) einerseits einen Flansch (1e) und andererseits einen Bund (1f) und an seinem Kolben (1 b) ein den Zylinder (1 c) teilweise umgebendes Gehäuseteil (1 g) aufweist, wobei zwischen dem Zylinder (1 c) und dem Gehäuseteil (1 g) ein Rohr (1 h) angeordnet ist, das an seinem einen Ende gegen den Bund (1f) des Zylinders (1 c) und über einen an seinem anderen Ende ausgebildeten Kragen (1j) gegen das Gehäuseteil (1g) anliegt, und die Feder (2) unter Vorspannung zwischen dem Flansch (1e) des Zylinders (1c) und dem Kragen (1j) des Rohres (1 h) abgestützt ist.
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