EP1113954B1

EP1113954B1 - Abstützung für einen wagenkasten an einem fahrgestell

Info

Publication number: EP1113954B1
Application number: EP99944397A
Authority: EP
Inventors: Udo FRÖHLICH
Original assignee: Bosch Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1998-09-15
Filing date: 1999-08-14
Publication date: 2003-10-01
Anticipated expiration: 2019-08-14
Also published as: DE59907220D1; CZ2001945A3; ATE251060T1; EP1113954A1; DE19842145A1; WO2000015483A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Abstützung für einen Wagenkasten an einem Fahrgestell, die die Merkmale aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufweist.

Eine derartige Abstützung ist aus der DE 195 41 611 A1 bekannt. Die dort gezeigte Abstützung umfaßt eine Pendelstütze und eine fluidbetätigte Kolben-Zylinder-Einheit, mit deren Hilfe der Abstand zwischen dem Fahrgestell und dem Wagenkasten verändert werden kann. Die Pendelstütze besitzt ein erstes Stützenteil, ein zweites Stützenteil, das zwischen dem ersten Stützenteil und dem Fahrgestell angeordnet ist, und ein drittes Stützenteil, das zwischen dem ersten Stützenteil und dem Wagenkasten angeordnet ist. Alle drei Stützenteil sind ringförmig ausgebildet. Die Kolben-Zylinder-Einheit ist kräftemäßig zwischen dem zweiten Stützenteil und dem Fahrgestell eingefügt und befindet sich im wesentlichen innerhalb der drei ringförmigen Stützenteile, so daß sie in Achsrichtung wenig zusätzlichen Raum beansprucht und die gesamte Abstützung sehr kompakt baut.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Abstützung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so weiterzuentwickeln, daß sie noch kompakter bauen kann und der Herstellungsaufwand verringert ist.

Diese Aufgabe wird für eine Abstützung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß diese Abstützung zusätzlich mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ausgestattet wird. Bei einer erfindungsgemäßen Abstützung ist das erste Stützenteil aus zwei identischen Einzelstützteilen gebildet ist, die ebenso wie ein Ring zwischen sich genügend Raum für die Kolben-Zylinder-Einheit lassen, gegenüber einem ringförmigen ersten Stützenteil jedoch zu einem wesentlich geringeren Materialaufwand und zu einem wesentlich geringeren Raumbedarf führen. Der für das erste Stützenteil nicht benötigte Raum steht dem zweiten und dem dritten Stützenteil zu Verfügung.

Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Abstützung kann man den Unteransprüchen entnehmen.

Die Bereiche des zweiten Stützenteils und des dritten Stützenteils, die die Abrollflächen aufweisen, sind im Betrieb besonderen Belastungen unterworfen. Es ist deshalb günstig, wenn sich gemäß Patentanspruch 4 die Abrollflächen an separaten, in das zweite bzw. dritte Stützenteil eingesetzten Abrollelementen befinden. Diese sind vorzugsweise zumindest oberflächlich gehärtet.

Durch die Schrägflächen gemäß Patentanspruch 6 wird auch bei großer Materialstärke des zweiten und des dritten Stützenteils genügend Freiraum erhalten, damit diese Stützenteile gegenüber der Kolben-Zylinder-Einheit verschwenken können.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung enthält auch der Anspruch 7, wonach der Strömungspfad für den Zufluß von Druckmittel in den und für den Abfluß von Druckmittel aus dem Zylinder über den Außenflansch des Zylinders führt. Dies erscheint günstiger als eine Führung des Strömungspfades über den Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit, da sich die Schnittstelle zwischen der Abstützung und dem Wagenteil vorzugsweise am Kolben befindet.

Für die Einstellung des Abstandes zwischen dem Fahrgestell und dem Wagenkasten ist es günstig, wenn dieser Abstand durch einen Wegaufnehmer erfaßt wird. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn gemäß Patentanspruch 8 der Wegaufnehmer in die Abstützung integriert ist und die ein Maß für den Abstand zwischen Fahrgestell und Wagenkasten darstellende relative Position zwischen dem Kolben und dem Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit in Achsrichtung dieser Einheit durch den Wegaufnehmer erfaßt wird. Man erhält somit eine sehr kompakte Baugruppe. Der Wegaufnehmer wird gemäß Patentanspruch 9 vorzugsweise geschützt im Inneren der Kolben-Zylinder-Einheit untergebracht.

Gemäß Anspruch 10 ist eine Feder vorgesehen, die bei aus irgendeinem Grund, zum Beispiel wegen eines Defekts, drucklosen Kolben-Zylinder-Einheit Kolben und Zylinder mit einer gewissen Kraft auseinanderzudrücken sucht und dadurch dafür sorgt, daß auch in einem solchen Fall die senkrecht zur Achsrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit vorhandenen Formschlüsse verschiedener Teile zueinander, insbesondere auch ein Formschluß zwischen dem Kolben und einem Wagenteil aufrechterhalten und Schläge zwischen den Teilen vermieden werden. Die Feder ist nur im Notfall wirksam, so daß sie die normale axiale Bewegung zwischen Kolben und Zylinder nicht mitmachen muß und relativ kurz sein kann. Die Feder ist innerhalb des Kolbens so untergebracht, daß ein Hohlraum innerhalb des Kolbens zur Aufnahme der Feder ausgenutzt wird. Für die Feder wird dann kein oder nur wenig zusätzlicher Bauraum in Längsrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit benötigt.

Eine Abstützung nach dem Stand der Technik und ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abstützung für den Wagenkasten an einem Drehgestell eines Schienenfahrzeugs sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.

Es zeigen

Figur 1: in einem mitten durch die Pendelstütze hindurchgehenden Vertikalschnitt die Abstützung nach dem Stand der Technik, die drei ringförmige Stützenteile aufweist,
Figur 2: einen Schnitt entlang der Linie ll-ll aus Figur 1,
Figur 3: einen Vertikalschnitt durch das Ausführungsbeispiel der Erfindung, dessen Pendelstütze ein aus zwei Einzelstützteilen bestehendes erstes Stützenteil aufweist,
Figur 4: eine Ansicht des Ausführungsbeispiels in Richtung des Pfeiles D aus Figur 3,
Figur 5: eine Ansicht des Ausführungsbeispiels in Richtung des Pfeiles E aus Figur 4,
Figur 6: eine Ansicht des Ausführungsbeispiels in Richtung des Pfeiles F aus Figur 3 und
Figur 7: einen Schnitt durch den Außenflansch des Zylinders entlang der Linie X-X aus Figur 4 oder aus Figur 6.

In den Figuren 1 und 2 erkennt man einen Teil eines Drehgestells 10 und einen Teil eines Wagenkastens 11 eines Schienenfahrzeugs. Zwischen Drehgestell 10 und Wagenkasten 11 sind zwei Pendelstützen und zwei Kolben-Zylinder-Einheiten angeordnet, von denen in den Figuren eine gezeigt ist. Die Darstellung einer bekannten Pendelstütze in den Figuren 1 und 2 möge der Erläuterung des prinzipiellen Aufbaus und der prinzipiellen Funktionsweise dienen.

Die in ihrer Gesamtheit mit der Bezugszahl 60 versehene Kolben-Zylinder-Einheit umfaßt einen Zylinder 61, der zum Drehgestell 10 hin offen ist, und einen einfachwirkenden Plungerkolben 62, der in dem Zylinder 61 druckmitteldicht geführt ist und in Richtung auf das Drehgestell 10 zu aus dem Zylinder 61 herausragt. An seinem drehgestellseitigen Ende ist er mit einer Platte 63 verbunden, die am Drehgestell befestigt ist. Der Zylinder 61 trägt an seinem dem Drehgestell 10 nahen Ende einen Außenflansch 64, dessen dem Drehgestell 10 abgewandte Ringfläche 17 eben ist. Radial durch die Platte 63 und axial durch den Plungerkolben 62 führt ein Druckmittelkanal 65, über den Druckmittel einem Druckraum 66 zwischen dem Plungerkolben 62 und dem Zylinder 61 zugeführt oder aus dem Druckraum abgeführt werden kann.

Die in ihrer Gesamtheit mit der Bezugszahl 12 versehene Pendelstütze umfaßt im wesentlichen drei Teile, nämlich ein mittleres, erstes Stützenteil 13, ein zweites Stützenteil 14, das zwischen dem ersten Stützenteil 13 und dem Drehgestell 10 angeordnet ist, und ein drittes Stützenteil 15, das zwischen dem ersten Stützenteil 13 und dem Wagenkasten 11 angeordnet ist. Alle drei Stützenteile 13, 14 und 15 sind ringförmig ausgebildet, zwischen dem Außenflansch 64 des Zylinders 61 und dem Wagenkasten 11 angeordnet und umgeben den Zylinder 61, der in alle drei Stützenteile hineinragt, radial in einem solchen Abstand, daß die Pendelstütze 12 ohne Behinderung durch die Zylinder-Kolben-Einheit 60 die geforderten Winkel ausgelenkt werden kann.

Das zweite Stützenteil 14 weist einen Hohlzylinder 70 auf, dessen der als Abrollfläche dienenden Ringfläche 17 am Außenflansch 64 des Zylinders 61 zugewandte Stirnseite als kreiszylindrische Abrollfläche 16 ausgebildet ist, deren Achse senkrecht zur Achse des Hohlzylinders 70 verläuft und die auf der ebenen Abrollfläche 17 des Außenflansches 64 linienförmig aufliegt und auf dieser Fläche abrollen kann. Die andere Stirnseite 71 des Hohlzylinders 70 liegt in einer senkrecht zur Achse des Hohlzylinders verlaufenden Ebene und befindet sich knapp unterhalb der halben Höhe der Pendelstütze 12.

Ein Verschieben des zweiten Stützenteils 14 relativ zu dem Außenflansch 64 in eine Richtung senkrecht zu den Mantellinien der kreiszylindrischen Abrollfläche 16 wird durch zwei Zähne 22 verhindert, die in Richtung der Mantellinien sich einander diametral gegenüberliegend von an dem Hohlzylinder 70 befestigten Blöcken 73 getragen werden, über die Abrollfläche 16 des zweiten Stützenteils hinausragen und jeweils in eine Aussparung 23 des Außenflansches 64 hineingreifen. Die Flanken der Zähne 22 beginnen an der Abrollfläche 16, an der die Zähne sitzen, und sind im Schnitt Kreisevolventen. Das Profil eines Zahnes 22 entspricht also einer Evolventenverzahnung. Die Aussparungen 23 haben einen trapezförmigen Querschnitt. Die Zahnflanken und die Flanken der Aussparungen berühren sich linienförmig. Beim Abrollen des zweiten Stützenteils 14 auf dem Außenflansch 64 findet zwischen den Zähnen 22 und den Aussparungen 23 ein Wälzgleiten statt. Durch die Zähne 22 ist auch eine Verdrehsicherung zwischen dem Stützenteil 14 und dem Außenflansch 64 gewährleistet.

Um 90° gegen die Zähne 22 versetzt, sind am Hohlzylinder 70 des Stützenteils 14 außen zwei sich einander diametral gegenüberliegende Blöcke 72 befestigt, deren dem Außenflansch 64 abgewandten Oberseiten in einer gemeinsamen, senkrecht zur Achse des Hohlzylinders 70 verlaufenden Ebene liegen und gemeinsam eine ebene Abrollfläche 25 am Stützenteil 14 für das erste Stützenteil 13 bilden.

Das dritte Stützenteil 15 ist formgleich zum zweiten Stützenteil 14 ausgebildet, jedoch gegenüber dem Stützenteil 14 um 180° um eine parallel zu den Mantellinien der Abrollfläche 16 verlaufende Achse gedreht eingebaut. Demgemäß besitzt es eine zur kreiszylindrischen Abrollfläche 16 des Stützenteils 14 identische Abrollfläche 27 an einem Hohlzylinder 70, die Zähne 22 tragende Blöcke 73 und eine dem ersten Stützenteil 13 zugekehrte, ebene Abrollfläche 28 an zwei am Hohlzylinder 70 befestigten Blöcken 72. Mit den beiden Zähnen 22 greift das Stützenteil 15 in zwei Vertiefungen 29 des Wagenkastens 11. Dieser liegt mit einer ebenen Abrollfläche 30 auf der kreiszylindrischen Abrollfläche 27 des Stützenteils 15 auf.

Die beiden Stützenteile 14 und 15 liegen sich mit ihren ebenen Stirnseiten 71 in einem geringen Abstand gegenüber. In diesem Abstand werden sie gehalten durch das mittlere, erste Stützenteil 13. Dieses umgibt mit einem Hohlzylinder 75 die Hohlzylinder 70 der Stützenteile 14 und 15 in einem radialen Abstand. An zwei sich einander diametral gegenüberliegenden Stellen ist jede Stirnseite des Hohlzylinders 75 als kreiszylindrische Abrollfläche 31 bzw. 32 ausgebildet. Diese Abrollflächen ragen axial über die übrigen Bereiche der Stimflächen hinaus und sind durch innen am Hohlzylinder 75 angebrachte Segmente 76 nach innen verbreitert. Sie besitzen die gleiche Krümmung. Die Abrollfläche 31 liegt auf der ebenen Abrollfläche 25 des Stützenteils 14 und die Abrollfläche 32 auf der ebenen Abrollfläche 28 des Stützenteils 15 auf. In den kreiszylindrischen Bereichen der Stirnseiten des Hohlzylinders 75 befindet sich jeweils ein Zahn 22, mit dem das Stützenteil 13 in trapezförmige Aussparungen 33 an den Blöcken 72 der Stützenteile 14 und 15 eingreift. Insgesamt ist das mittlere Stützenteil 13 symmetrisch bezüglich einer parallel zu den Mantellinien der Abrollflächen 31 und 32 verlaufenden Mittelebene ausgebildet, die in der Mittelstellung der Pendelstütze 12 mit deren Mittelebene zusammenfällt. Die Mantellinien der kreiszylindrischen Abrollflächen 31 und 32 des Stützenteils 13 verlaufen senkrecht zu den Mantellinien der kreiszylindrischen Abrollflächen 16 und 27 der Stützenteile 14 und 15. Es mögen z.B. die Mantellinien der Abrollflächen 16 und 27 in Längsrichtung des Drehgestells 10 und die Mantellinien der Abrollflächen 31 und 32 senkrecht zur Längsrichtung des Drehgestells 10 laufen. Durch das Eingreifen der Zähne 22 in die jeweiligen Aussparungen bzw. Vertiefungen sind alle Teile der Pendelstütze 12 sowie der Zylinder 61 so gegenüber dem Wagenkasten 11 verdrehgesichert, daß sie nicht um eine vertikale Achse bezüglich des Wagenkastens verdreht werden können.

In den Figuren 1 und 2 nehmen der Zylinder 61 und der Kolben 62 eine bestimmte Lage zueinander ein, die einen bestimmten Abstand zwischen dem Drehgestell 10 und dem Wagenkasten 11 ergibt. Soll der Abstand zwischen dem Drehgestell 10 und dem Wagenkasten 11 vergrößert werden, so wird dem Druckraum 66 zwischen dem Zylinder 61 und dem Kolben 62 Druckmittel zugeführt, wodurch der Zylinder 61 mitsamt der Pendelstütze 12 und dem Wagenkasten 11 angehoben wird. Umgekehrt wird durch Ablassen von Druckmittel aus dem Druckraum 66 der Abstand zwischen dem Wagenkasten 11 und dem Drehgestell 10 verkleinert.

Auf das Verhalten der Pendelstütze haben die verschiedenen Positionen von Zylinder 61 und Kolben 62 zueinander keine Auswirkungen. Wirkt auf den Wagenkasten 11 z.B. eine Kraft in Richtung des Pfeiles A, so wird der Wagenkasten 11 in Richtung des Pfeiles A gegenüber dem Drehgestell 10 verschoben. Dadurch bewegt sich die Pendelstütze 12 aus ihrer gezeigten Mittelstellung, wobei die beiden Flächen 16 und 17 des Stützenteils 14 und des Außenflansches 64 sowie die beiden Flächen 27 und 30 des Stützenteils 15 und des Wagenkastens 11 aufeinander abrollen. Die Pendelstütze 12 gerät in eine Schrägstellung, wobei sich aufgrund der gewählten Maße für die Krümmungen der kreiszylindrischen Abrollflächen 16 und 27 und des minimalen Abstandes zwischen dem Wagenkasten 11 und des Außenflansches 64 der Abstand zwischen dem Wagenkasten und dem Außenflansch 64 vergrößert, der Wagenkasten also angehoben wird. Dadurch tritt eine Rückstellkraft auf den Wagenkasten 11 auf. Bei einer Längsverschiebung des Wagenkastens 11 gegenüber dem Drehgestell 10 rollen die Abrollflächen 31 und 25 einerseits sowie die Abrollflächen 32 und 28 andererseits aufeinander ab. Auch dabei wird der Wagenkasten 11 angehoben. Bei einer Bewegung des Wagenkastens 11 gegenüber dem Drehgestell 10, die zugleich eine Komponente in Querrichtung als auch in Längsrichtung hat, rollen alle Abrollflächen aufeinander ab.

Bei dem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abstützung, wie es in den Figuren 3 bis 7 gezeigt ist, ist wiederum eine Kolben-Zylinder-Einheit 60 mit einem Zylinder 61 und mit einem Plungerkolben 62 vorhanden. Anders als bei der oben beschriebenen vorbekannten Abstützung sind nur das zweite Stützenteil 14 und das dritte Stützenteil 15 der in ihrer Gesamtheit wiederum mit der Bezugszahl 12 versehenen Pendelstütze ringförmig gestaltet. Und zwar entspricht die Grundform dieser beiden Stützenteile weitgehend einem rechteckigen Ring oder Rahmen. Im übrigen sind auch hier die beiden Stützenteile 14 und 15 identisch zueinander ausgebildet. Sie besitzen in einer Stirnseite, die dem jeweils anderen Stützenteil 14, 15 abgekehrt ist, eine an zwei Seiten offene Tasche 36, in die jeweils ein Einsatzkörper 37 eingelegt ist. Jeder Einsatzkörper 37 taucht mit einem zentralen runden Dorn 38 in eine runde Vertiefung einer Tasche 36 ein und kann somit seitlich nicht aus der Tasche 36 herausrutschen. Gegen ein Verdrehen liegt jeder Einsatzkörper 37 an den beiden geschlossenen Seiten der Tasche an. Die obere Fläche eines Einsatzkörpers 37 ist als kreiszylindrische Abrollfläche 16 (am Stützenteil 14) bzw. 27 (am Stützenteil 15) ausgebildet. Mit den Abrollflächen 16 seiner beiden Einsatzkörper 37 liegt das zweite Stützenteil 14 auf dem Außenflansch 64 des Zylinders 61 auf. Auf der Abrollfläche 27 der beiden Einsatzkörper 37 des Stützenteils 15 liegt jeweils eine Platte 39 auf, die zur Befestigung am Wagenkasten vorgesehen ist und deren Unterseite eine ebene Abrollfläche 30 aufweist. Kleine Einfräsungen 40 an der Unterseite der Einsatzkörper 37 erleichtern es, die Einsatzkörper zum Zwecke des Austausches mit einem Werkzeug, z. B. einem Schraubendreher, aus den Taschen 36 herauszuhebeln. Im Bereich der Abrollfläche sind die Einsatzkörper 37 oberflächlich gehärtet.

Im Bereich jeder Tasche 36 sind außen an die Stützenteile 14 und 15 Zähne 22 angeschraubt, die in Aussparungen 29 der Platten 39 und Aussparungen 23 des Außenflansches 64 eingreifen und eine Verschiebung und Verdrehung des Stützenteils 14 relativ zum Außenflansch 64 und des Stützenteils 15 relativ zu den Platten 39 verhindem.

Anders als bei der Abstützung nach dem Stand der Technik ist das erste Stützenteil 13 nicht ein einziger, ringförmiger Baukörper, sondern besteht aus zwei identischen Einzelstützteilen 41, die einander diametral gegenüberliegend zwischen den beiden Stützenteilen 14 und 15 angeordnet sind. Natürlich wird auch dadurch erreicht, daß innerhalb des ersten Stützenteils 13 zwischen den beiden Einzelstützteilen 41 Platz für die Kolben-Zylinder-Einheit 60 zur Verfügung steht. Die Form der Einzelstützteile 41 geht insbesondere aus Figur 5 hervor. Jedes Einzelstützteil 41 sieht im wesentlichen plattenförmig aus, wobei zwei gegenüberliegende Schmalseiten als zylindrische Abrollflächen 31 und 32 gestaltet sind, die mit ebenen Abrollflächen 25 am Stützenteil 14 bzw. ebenen Abrollflächen 28 am Stützenteil 15 zusammenwirken.

Um 90 Grad gegenüber den Taschen 36 für die Einsatzkörper 37 versetzt besitzen die Stützenteile 14 und 15 zwei sich diametral gegenüberliegende ebenfalls taschenartige Hohlräume 42, wobei ein Hohlraum 42 des einen Stützenteils zu einem Hohlraum 42 des anderen Stützenteils hin offen ist und genau über diesem liegt. Von jeweils zwei zueinander offenen Hohlräumen 42 ist ein Einzelstützteil 41 aufgenommen. In einer Vertiefung im Boden der Hohlräume 42 liegt jeweils ein Einsatzkörper 43 mit einer zum Ausgang eines Hohlraums 42 zeigenden ebenen Fläche, die eine der ebenen Abrollflächen 25 des Stützenteils 14 bzw. eine der ebenen Abrollflächen 28 des Stützenteils 15 darstellt. Die Einsatzkörper 43 sind im Bereich der Abrollfläche zumindest oberflächlich gehärtet.

An den beiden großen Seitenflächen der Einzelstützteile 42 läuft ein erhabener Rand 44 herum, auf den ein in den Figuren nicht näher gezeigter dünner Gleitbelag auf Teflonbasis aufgeklebt ist. Mit seinen beiden großen Seitenflächen ist ein Einzelstützteil in den zwei Hohlräumen 42, von denen es aufgenommen ist, unter Zwischenlage des Gleitbelags eng geführt, so daß es sich nur in einer Ebene senkrecht zu den Mantellinien seiner Abrollflächen 31 und 32 relativ zum Stützenteil 14 bzw. 15 bewegen kann. In dieser Ebene ist nur eine solche Bewegung der Einzelstützteile möglich, daß die Abrollflächen 31 und 25 und die Abrollflächen 32 und 28 aufeinander abrollen und sich nicht gegeneinander verschieben. Dies wird durch eine entsprechende Gestaltung der beiden anderen einander gegenüberliegenden Schmalseiten 45 eines Einzelstützteils und der Schmalseiten 46 der Hohlräume 42 erreicht. Dadurch, daß sich die nach dem Einbau wagenkastenfesten Abrollflächen an zwei einzelnen Platten 39 und nicht an einer geschlossenen Platte befinden, wird zusätzlicher Bauraum für die Kolben-Zylinder-Einheit 60 geschaffen, die sich nun bis nahe an die dem Wagenkasten zugekehrten, oberen Seiten der Platten 39 erstreckt. Da bei einem Verschwenken der Pendelstütze während des Betriebs die Platten 39 immer nur aus der Position, die sie in der Neutralstellung der Pendelstütze einnehmen, angehoben werden, besteht keine Gefahr, daß die Kolben-Zylinder-Einheit mit einer flach auf den Platten 39 aufliegenden Wagenkastenkomponente in Berührung kommt.

Der Zylinder 61 der Kolben-Zylinder-Einheit 60 des dritten Ausführungsbeispiels umfaßt außer dem Außenflansch 64 ein Zylinderrohr 84, auf das von der einen Stirnseite her der Außenflansch mit einem mit einem Innengewinde versehenen Aufschraubbund 85 aufgeschraubt ist. Der Außenflansch 64 übergreift das Zylinderrohr 84 stirnseitig und hält eine im Zylinderrohr zentrierte Führungsbuchse 86 für den Plungerkolben 62 axial am Zylinderrohr. Die Führungsbuchse nimmt in inneren Ringnuten einen Führungsring 87, eine Dichtung 88 und einen Abstreifer 89 für den durch die Führungsbuchse aus dem Inneren des Zylinders 61 nach außen tretenden Plungerkolben 62 auf. An der anderen Stirnseite ist das Zylinderrohr 84 durch einen aufgeschraubten Zylinderboden 90 verschlossen.

Der Plungerkolben 62 der Kolben-Zylinder-Einheit 60 setzt sich im wesentlichen aus einer hohlen, büchsenartigen Kolbenstange 91, die einen zum Zylinderboden 90 hin offenen Hohlraum 96 aufweist, deren gegenüber dem Innendurchmesser des Zylinderrohres kleinerer Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Führungsbuchse 86 entspricht und mit der der Plungerkolben 62 durch die Führungsbuchse 86 hindurch vom Inneren des Zylinders 61 nach außen tritt, und einem inneren Kolbenflansch 92 zusammen, dessen Außendurchmesser für eine zusätzliche Führung des Kolbens 62 am Zylinder 61 dem Innendurchmesser des Zylinderrohres 84 entspricht und der an der offenen inneren Stirnseite der Kolbenstange 91 in diese eingeschraubt ist. In die dem Zylinderboden 90 abgewandte, geschlossene Stirnseite der Kolbenstange 91 ist eine Ringnut 103 eingebracht, in die nach dem Einbau der Abstützung eine Komponente des Drehgestells mit einem kreisringförmigen Vorsprung eintaucht, so daß der Plungerkolben 62 in einer Ebene senkrecht zur Achsrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit formschlüssig am Drehgestell gehalten ist. Durch mehrere Schrägbohrungen 93 im Kolbenflansch 92 sind der Ringraum 94 zwischen dem Zylinderrohr 84, der Kolbenstange 91, der Führungsbuchse 86 und dem Kolbenflansch 92 und der Bodenraum 95 zwischen dem Zylinderboden 90 und dem Kolbenflansch 92 fluidisch miteinander verbunden.

Der Ölzu- und Ölabfluß in die Räume 94 und 95 und aus diesen Räumen heraus erfolgt über einen Strömungspfad durch den Außenflansch 64 und das Zylinderrohr 84 des Zylinders 61 hindurch. In diesem Strömungspfad liegen zunächst eine durch das Zylinderrohr 84 hindurchgehende Schrägbohrung 110, die außen zu einem Ringkanal 111 offen ist, der durch eine Eindrehung im Bund 85 des Außenflansches 64 zwischen diesem und dem Zylinderrohr 84 gebildet ist. Im Strömungspfad liegen außerdem ein Außenanschluß 112 am Außenflansch 64 des Zylinders 61, eine Sackbohrung 113, die von dem Außenanschluß ausgeht, eine von einer gegenüberliegenden Seite des Außenflansches 64 in diesen auf Höhe des Ringkanals 11 eingebrachte und den Ringkanal tangential anschneidende weitere Sackbohrung 114 und eine in Richtung der Achse der Kolben-Zylinder-Einheit verlaufende, von der Stirnseite des Aufschraubbundes 85 in den Außenflansch eingebrachte dritte Sackbohrung 115, die die beiden Sackbohrungen 113 und 114 miteinander verbindet. Die beiden Sackbohrungen 114 und 115 sind durch Schrauben 116 verschlossen. Eine weitere Verbohrung 117 dient dazu, einen hydraulischen Meßanschluß 118 verwenden zu können, der in Figur 6 eingezeichnet ist. Wie an den in den Figuren 4 und 6 eingezeichneten Schnittlinien erkennbar verlaufen die Bohrungen 113 und 114 in einer Tangentialebene im Außenbereich des Außenflansches 64.

Der Kolbenflansch 92 verschließt den Hohlraum 96 in der Kolbenstange 91 nicht, sondern besitzt einen zentralen Durchgang 97 und bildet im Innern der Kolbenstange 91 an seinem Einschraubabschnitt einen zum Boden des Hohlraums 96 gerichteten Anschlag 98. In dem zentralen Durchgang 97 des Kolbenflansches 92 ist ein nach Art einer Bundbuchse gestalteter Federteller 99 verschiebbar aufgenommen. In dem Hohlraum 96 der Kolbenstange 91 befindet sich eine vorgespannte Schraubendruckfeder 100, die sich mit ihrem einen Ende über eine Scheibe 101 am Boden des Hohlraums 96 und mit ihrem anderen Ende am Bund 102 des Federtellers 99 abstützt und den Bund gegen den Anschlag 98 am Kolbenflansch 92 drücken kann. Wie aus Figur 3 ersichtlich, steht der Federteller in Richtung auf den Zylinderboden 90 über den Kolbenflansch 92 vor. wenn der Bund 102 am Anschlag 98 anliegt. Der Zylinderboden 90 ist dabei so gestaltet, daß der Federteller 99 in einem bestimmten Abstand des Plungerkolbens 62 von seiner eingefahrenen Endlage gegen den Zylinderboden 90 stößt. Dann hebt der Bund 102 des Federtellers 99 vom Anschlag 98 ab und die Schraubendruckfeder 100 wird zwischen dem Zylinder 61 und dem Plungerkolben 62 wirksam. Sie sucht mit ihrer Kraft diese beiden Komponenten in Richtung Ausfahren des Plungerkolberis auseinanderzudrücken. Dadurch wird auch bei Drucklosigkeit der Räume innerhalb des Zylinders 61 der Formschluß zwischen Kolbenstange 91 und Drehgestell gewahrt. Ebenso verbleiben die Zähne 22 des dritten Stützenteils 15 sicher in den Ausparungen 29 der Platten 39. Schläge zwischen den Teilen treten nicht auf. Die Schraubendruckfeder hat dabei nicht das Gewicht des Wagenkastens zu tragen, für das eine harte Notfederung außerhalb der Abstützung vorgesehen ist.

Um definierte Abstände zwischen einem Drehgestell und dem Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs einstellen zu können, ist das gezeigte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abstützung mit einem handelsüblichen induktiven Wegaufnehmer 120 ausgestattet, der im wesentlichen innen in der Kolben-Zylinder-Einheit 60 angeordnet ist. Der Wegaufnehmer setzt sich aus einem zentral in den Zylinderboden 90 eingeschraubten doppelwandigen Rohr 121, das mehrere elektrische Spulen enthält und das durch den Federteller 99 hindurch in den Hohlraum 96 der Kolbenstange 91 hineinragt, wobei der Abstand zwischen dem Rohr und dem Boden des Hohlraums die freie Beweglichkeit des Plungerkolbens zum Zylinder nicht behindert. An der Kolbenstange 91 ist in dem innerhalb der Ringnut 103 stehengebliebenen Material ein Stab 122 befestigt, der in das Rohr 121 eintaucht und innerhalb des Rohres einen Kern trägt, der durch Änderung seiner Position die Induktivität der Spulen verändert. Die nicht näher dargestellten elektrischen Anschlußleitungen des Wegaufnehmers verlaufen in einer radial ausgerichteten Vertiefung 123 auf der Außenseite des Zylinderbodens 90 bis nahe an dessen Rand, biegen dann in eine axiale Durchgangsbohrung 124 des Zylinderbodens ab, durchziehen einen in der Wand des Zylinderrohres axial verlaufenden gebohrten Kanal 125 und gelangen an der dem Zylinderboden 90 abgewandten Stirnseite des Zylinderrohres 84 in einen zwischen diesem und dem Außenflansch 64 gebildeten Ringkanal 126. In diesen mündet tangential eine in den Außenflansch 64 eingebrachte Sackbohrung 127, durch die die Anschlußleitungen zu einem am Außenflansch 64 angeordneten elektrischen Stecker 128 geführt sind.

Bei der Montage wird der Außenflansch 64 zunächst ganz auf das Zylinderrohr 84 aufgeschraubt und dann wieder soweit zurückgedreht, daß sich die Sackbohrung 127 vor dem Kanal 125 befindet. Dann werden die Anschlußleitungen durch den Kanal 125 bis in den Ringkanal 126 hindurchgeschoben. Mit einem Werkzeug werden die Anschlußleitungen durch die Sackbohrung 127 hindurch erfaßt und durch diese nach außen gezogen. Dann wird der Außenflansch vollends festgedreht, wobei sich die Anschlußleitungen in den Ringkanal 126 legen.

Bei einer Abrollwegung des zweiten Stützenteils 14 auf dem Außenflansch 64 des Zylinders 61 und des Stützenteils 15 auf den Platten 39 werden die genannten beiden Stützenteile gegenüber der Kolben-Zylinder-Einheit 60 in einer parallel zur Zeichenebene nach Figur 4 verlaufenden Ebene verschwenkt. Um auch bei großer Materialstärke und entsprechend kleinen Innenmaßen der beiden Stützenteile den notwendigen Freiraum zwischen diesen und der Kolben-Zylinder-Einheit 60 zu erhalten, sind die Stützenteile innen mit Schrägflächen 130 versehen, durch die sich der lichte Abstand zwischen den in der Schwenkebene gegenüberliegenden Seiten der Stützenteile 14 und 15 nach oben zu den Platten 39 bzw. nach unten zum Außenflansch 64 hin vergrößert. Die Schrägflächen erstrecken sich von der den Platten 39 bzw. dem Außenflansch 64 zugekehrten Stirnseiten der Stützenteile etwa über zwei Drittel der Höhe der Stützenteile und gehen dann in einer Kante in Teilflächen über, die bei unverschwenkter Pendelstütze parallel zur Achse der Kolben-Zylinder-Einheit verlaufen. Bei einer Verschwenkung der Pendelstütze senkrecht zu der oben betrachteten Bewegung wird das Stützenteil 15 parallel zu sich selber und relativ zur Kolben-Zylinder-Einheit senkrecht zu deren Längsachse verschoben. An den beiden anderen Seiten der Stützenteile sind deshalb keine Schrägflächen vorgesehen.

Claims

Abstützung für einen Wagenkasten (11) an einem Fahrgestell, insbesondere an einem Drehgestell (10) eines schienengebundenen Fahrzeugs, mit einer zwischen Wagenkasten (11) und Fahrgestell (10) angeordneten fluidbetätigten Kolben-Zylinder-Einheit (60), mit einer ebenfalls zwischen Wagenkasten (11) und Fahrgestell (10) angeordneten Pendelstütze (12), die umfaßt ein erstes Stützenteil (13), ein zweites, ringförmiges Stützenteil (14), das zwischen dem ersten Stützenteil (13) und dem einen Wagenteil (10) angeordnet ist, und ein drittes, ringförmiges Stützenteil (15), das zwischen dem ersten Stützenteil (13) und dem anderen Wagenteil (11) angeordnet ist, wobei jedes Stützenteil (13, 14, 15) eine Abrollfläche (31, 32, 25, 16, 27, 28) aufweist, mit der es auf einer anderen Abrollfläche (25, 28, 31, 17, 30, 32) aufliegt, wobei zumindest eine Abrollfläche (31, 32, 16, 27) der beiden sich jeweils berührenden Abrollflächen (31, 25; 32, 28; 16, 17; 27, 30) zylindrisch und die Auflage zwischen einem Abrollflächenpaar (31, 25; 32, 28; 16, 17, 27, 30) linienförmig ist, wobei sich die Kolben-Zylinder-Einheit (60) innerhalb der Pendelstütze (12) befindet und wobei der Zylinder (61) der Kolben-Zylinder-Einheit (60) mit einem eine Abrollfläche (17), an der ein ringförmiges Stützenteil mit einer Abrollfläche anliegt, aufweisenden Außenflansch (64) versehen ist und sich der Kolben (62) der Kolben-Zylinder-Einheit (60) an einem Wagenteil abstützt,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste Stützenteil (13) durch zwei identische Einzelstützteile (41) gebildet ist, von denen jedes mit einer Abrollfläche (31) für das zweite Stützenteil (14) und mit einer Abrollfläche (32) für das dritte Stützenteil (15) versehen ist und die an sich bezüglich der Achse der Kolben-Zylinder-Einheit (60) diametral gegenüberliegenden Stellen zwischen dem zweiten Stützenteil (14) und dem dritten Stützenteil (15) angeordnet sind.
Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Stützenteil (14) und das dritte Stützenteil (15) an sich bezüglich der Achse der Kolben-Zylinder-Einheit (60) diametral gegenüberliegenden Stellen zueinander offene taschenartige Hohlräume (42) aufweisen und daß von jeweils zwei zueinander offenen Hohlräumen (42) ein Einzelstützteil (41) aufgenommen ist, wobei die Abmessungen der Hohlräume (42) und der Einzelstützteile (41) derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Einzelstützteile (41) gegen ein Verdrehen oder ein Verschieben gesichert sind.
Abstützung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von aneinander gleitenden Flächen an den Einzelstützteilen (41) und an dem zweiten Stützenteil (14) und dem dritten Stützenteil (15) wenigstens eine Fläche mit einem Gleitbelag beschichtet ist.
Abstützung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abrollflächen (16, 25, 27, 28) des zweiten und des dritten Stützenteils (14, 15) an separaten in diese Stützenteile (14, 15) eingesetzten Einsatzkörpern (37, 43) befinden.
Abstützung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzkörper (37, 43) zumindest in einem oberflächennahen Bereich an den Abrollflächen (16, 25, 27, 28) gehärtet sind.
Abstützung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Stützenteil (14) und/oder das dritte Stützenteil (15) an der Innenseite zu den einander abgewandten Stirnseiten hin Aussparungen, insbesondere zur Stirnseite hin nach außen verlaufende Schrägflächen (130) aufweisen, durch die der lichte Abstand zwischen dem jeweiligen Stützenteil (14, 15) und der Kolben-Zylinder-Einheit (60) gegenüber dem lichten Abstand an den einander zugewandten Stirnseiten in Richtung der Schwenkebene des jeweiligen Stützenteils (14, 15) vergrößert ist.
Abstützung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungspfad für den Zufluß von Druckmittel in den und für den Abfluß von Druckmittel aus dem Zylinder (61) über den Außenflansch (64) des Zylinders (61) führt.
Abstützung nach einem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch einen Wegaufnehmer (120) zur Erfassung der relativen Position zwischen dem Kolben (62) und dem Zylinder (61).
Abstützung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wegaufnehmer (120) im Inneren der Kolben-Zylinder-Einheit (60) angeordnet ist, wobei die elektrischen Anschlußkabel des Weggebers (120) von einem dem Außenflansch (64) am Zylinderrohr (84) gegenüberliegenden Zylinderboden (90) aus durch einen in der Wand des Zylinderrohres (84) ausgebildeten Kabelkanal (125) zum dem Zylinderboden (90) entfernten Ende des Zylinderrohres (84) geführt sind, daß am Außenflansch (64) ein elektrisches Anschlußteil (128) angebracht ist und daß die elektrischen Anschlußkabel des Wegaufnehmers (120) durch einen Kabelkanal (127) im Innern des Anschlußflansches (64) zu dem Anschlußteil (128) geführt sind.
Abstützung nach einem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch eine Feder (100), die zumindest bei eingefahrenem Kolben (62) zwischen diesem und dem Zylinder (61) im Sinne eines Ausfahrens des Kolbens (62) eine Kraft ausübt, daß die Feder (100) zwischen einem festen Widerlager (101) einer ersten Baugruppe (62) der beiden Baugruppen Kolben (62) und Zylinder (61) der Kolben-Zylinder-Einheit (60) und einem Federteller (99) eingespannt ist, daß der Federteller (99) in einer Gebrauchslage von Kolben (62) und Zylinder (61) zueinander an einem Anschlag (98) der ersten Baugruppe (62) und bei eingefahrenem Kolben (62) an einem Anschlag (90) der zweiten Baugruppe (61) gegen die Kraft der Feder (100) abstützbar ist, daß der Federteller (99) die Form einer Bundbuchse hat, die mit dem Bund (102) an ihrem einen Ende gegen den Anschlag (98) an der ersten Baugruppe (62) und mit der Stirnfläche am dem Bund abgelegenen Ende ihres Zylinderabschnitts gegen den Anschlag der zweiten Baugruppe (61) anlegbar ist und daß die Feder (100) in einem Hohlraum (96) des Kolbens (62) untergebracht ist.