WO1996033898A1 - Abstützung für einen wagenkasten an einem fahrgestell - Google Patents

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WO1996033898A1
WO1996033898A1 PCT/EP1996/001141 EP9601141W WO9633898A1 WO 1996033898 A1 WO1996033898 A1 WO 1996033898A1 EP 9601141 W EP9601141 W EP 9601141W WO 9633898 A1 WO9633898 A1 WO 9633898A1
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WO
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support
support part
rolling
rolling surface
cylindrical
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Application number
PCT/EP1996/001141
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jörg Dantlgraber
Original Assignee
Mannesmann Rexroth Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann Rexroth Ag filed Critical Mannesmann Rexroth Ag
Priority to EP96907491A priority Critical patent/EP0824436A1/de
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/14—Side bearings

Definitions

  • the invention is based on a support, which is arranged between a car body and a chassis, in particular a bogie of a rail-bound vehicle, according to the preamble of claim 1 has a pendulum support between the chassis and the car body and on which an upper , Supported as a rolling curve joint articulated the Wagenka ⁇ boxes.
  • Such a support is known from DE-PS 833 745.
  • the rolling curve joint is formed by two rolling surfaces lying on top of one another on the car body and on the pen support, the rolling surface on the car body being a flat surface and the rolling surface on the pendulum support being a spherical surface.
  • Lateral guides between the car body and the pendulum support ensure that, in the case of a horizontal relative movement between the car body and the chassis, the pendulum support does not move on the flat rolling surface of the car body, but rolls with its spherical rolling surface on the flat rolling surface .
  • a disadvantage of the known support is that the two rolling surfaces only touch punctually and therefore the material is exposed to high surface pressure. This can lead to rapid wear and malfunction of the rolling motion between the two rolling surfaces. It also allows the well-known
  • a rolling curve joint with a spherical rolling surface on the pendulum support and a flat rolling surface on the chassis is also provided between the pendulum support and the chassis.
  • the two spherical rolling surfaces on the pendulum support have a common center.
  • the invention has for its object to develop a support with the features from the preamble of claim 1 so that the wear on contacting rolling surfaces is reduced.
  • the pendulum support and the car body are connected to one another with two pairs of rolling surfaces via a type of universal joint.
  • One pair of rolling surfaces is located between the second support part and the car body and the other pair of rolling surfaces is located between the second support part and the first support part.
  • At least one rolling surface of a pair of rolling surfaces is a cylindrical surface.
  • the other rolling surface can also be cylindrical, but it is preferably flat. In any case, there is a linear support between the two rolling surfaces of a pair of rolling surfaces, whereby the surface pressure on the materials is significantly reduced compared to a punctiform support.
  • the rolling movement when the pendulum support is pivoted in a plane which is perpendicular to the surface lines of a cylindrical rolling surface of the one pair of rolling surfaces can now easily be different than when the pivot support is pivoted in a plane which is perpendicular to the surface lines ⁇ ner cylindrical rolling surface of the other pair of rolling surfaces.
  • the rolling surfaces are considered, for example Curvature or designed differently with regard to the position of its central axis.
  • the cylindrical rolling surfaces are then arranged in a rotationally secure manner with respect to the car body or chassis, so that the conditions always remain largely the same.
  • the surface lines of the at least one cylindrical rolling surface of the one pair of rolling surfaces run in the longitudinal direction of the chassis or the car body.
  • the at least one cylindrical rolling surface of the other pair of rolling surfaces then naturally runs vertically, that is to say in the transverse direction of the chassis or the body of the car.
  • a relative movement between the car body and the bogie only in the longitudinal or only in the transverse direction is then only possible by rolling the two rolling surfaces of one pair of rolling surfaces against one another. It should be pointed out here that when driving straight ahead the longitudinal direction of the chassis and the body of the vehicle correspond and coincide with the direction of travel. When cornering, there is a small angle between the longitudinal direction of the car body and the longitudinal direction of the chassis.
  • a cylindrical rolling surface of a pair of rolling surfaces in particular the cylindrical rolling surface of each rolling surface pair, is of circular cylindrical design, as is the case in the configurations according to claims 4 and 5.
  • one of the rolling surfaces of a pair of rolling surfaces is a flat surface.
  • the entire pendulum support is fixed against rotation with respect to the chassis or with respect to the car body and can be rotated about its longitudinal axis with respect to the other part.
  • parts of the pendulum support are not twisted against each other, but the pendulum support in its entirety relative to the car body or the chassis.
  • at least one pair of rolling surfaces is designed in such a way that the distance between the body and the chassis is increased during a rolling movement from the central position of the pendulum support. The consequence of this is that, due to the weight of the car body, a restoring force occurs when the pendulum support is pivoted.
  • a restoring force is desired in the case of rail vehicles, at least for a relative movement between the body and the bogie in the transverse direction.
  • Claims 11 to 13 relate to a favorable arrangement of guide elements against displacement of the two rolling surfaces of a pair of rolling surfaces and against rotation of two components of the pendulum support or one of the components of the pendulum support and the car body or the chassis against one another.
  • the pendulum support comprises a third support part which is arranged between the first support part and the chassis.
  • a rolling curve joint with rolling surfaces that touch in a linear manner, at least one of the two rolling surfaces touching each other being cylindrical.
  • the second support part and the third support part have the same shape.
  • an anti-rotation device is provided between the first support part and the second support part and between the first support part and the third support part.
  • the entire pendulum support is thus secured against rotation with respect to the chassis by a further anti-rotation device between the third support part and the chassis.
  • a design according to claim 18 ensures that the distance between the body and the chassis increases when the pendulum support swings out of its central position. This gives the restoring force already mentioned above.
  • Figure 1 is a vertical section through the middle of the pendulum support through the embodiment
  • FIG. 2 shows a section along the line II-II from FIG. 1.
  • a part of a bogie 10 and a part of a car body 11 of a rail vehicle can be seen in the figures. Between the bogie 10 and the car body 11, two pendulum supports are arranged, one of which is shown in the figures.
  • the overall pendulum support provided with the reference number 12 consists of three parts, namely a central, first support part 13 and a second support part 14, which is arranged between the first support part 13 and the car body 11, and a third support part 15, the is arranged between the first support part 13 and the bogie 10.
  • the third support part 15 has essentially the shape of a cylinder segment with a circular-cylindrical rolling surface 16 facing the bogie 10, which lies linearly on a flat rolling surface 17 of the bogie 10 and can roll on this surface.
  • the radius of the circular cylindrical rolling surface 16 is as large as the distance that the car body 11 has from the bogie 10 when the pendulum support 12 is in its central position. lung.
  • the distance between the contact line 18 of the two rolling surfaces 16 and 17 and the central axis 19 of the circular cylindrical rolling surface 16 is twice as large as the distance between the contact line 18 and the horizontal central plane 20 between the bogie 10 and the car body 11 and the thus coinciding center plane of the pendulum support 12.
  • the third support part 15 is framed by a cheek 21 of the bogie 10 and is thereby secured against rotation with respect to the bogie 10. Movement of the third support part relative to the bogie 10 in a direction perpendicular to the generatrices of the circular cylindrical rolling surface 16 is prevented by one or two teeth 22 which are firmly seated on the third supporting part 15, project beyond its rolling surface 16 and each into a recess 23 protrude into the bogie 10.
  • the flanks of the teeth 22 begin at the rolling surface on which the teeth are seated, end in a tooth tip and are circular involutes on average.
  • the profile of a tooth 22 thus corresponds to an involute toothing.
  • the depressions 23 have a trapezoidal cross section.
  • the tooth flanks and the flanks of the depressions touch each other in a linear manner.
  • roller sliding takes place between the teeth 22 and the recesses 23. If the rotation 22 between the support part 15 and the bogie 10 is also ensured by the teeth 22, the cheek 21 of the bogie 10 can be dispensed with.
  • the third support part 15 has a flat rolling surface 25 which is flanked by two lateral cheeks 26 in a direction parallel to the surface lines of the circular cylindrical rolling surface 16.
  • the second support part 14 has the same shape as the third support part 15, but is rotated by 180 ° relative to the support part 15 about an axis running parallel to the central axis 19. built. Accordingly, it has a rolling surface 27 identical to the circular cylindrical rolling surface 16 of the support part 15, a flat rolling surface 28 facing the first support part 13 and two lateral cheeks 29. The central axis of the circular cylindrical rolling surface 27 falls in the middle position of the pendulum support 12 with the contact line 18 between the rolling surfaces 16 and 17 together. With two teeth 22, the support part 14 engages in two recesses 23 of the car body 11.
  • the car body 11 lies with a flat rolling surface 30 on the circular cylindrical rolling surface 27 of the support part 14. In the middle position of the pendulum support, the line of contact between the rolling surfaces 27 and 30 coincides with the central axis 19 of the rolling surface 16.
  • the middle, second support part 13 has the shape of a biconvex cylindrical lens and has two circular cylindrical rolling surfaces 31 and 32, which have the same curvature and of which the rolling surface 31 has the flat rolling surface 25 of the supporting part 15 and the rolling surface 32 flat rolling surface 28 of the support member 14 touches.
  • the central support part 13 is formed symmetrically with respect to a central plane running parallel to the surface lines of the rolling surfaces 31 and 32, which coincides with the plane 20 in the central position of the pendulum support 12.
  • the cheeks 26 and 29 of the support parts 15 and 14 frame the central support part 13 on the end faces, so that a rotation lock between all support parts is ensured.
  • the surface lines of the circular cylindrical rolling surfaces 31 and 32 of the support part 13 run perpendicular to the surface lines of the circular cylindrical rolling surfaces 16 and 27. For example, the surface lines of the rolling surfaces 16 and 27 in the longitudinal direction of the
  • Chassis 10 and the surface lines of the rolling surfaces 31 and 32 are perpendicular to the longitudinal direction of the bogie 10.
  • the central axes of the two rolling surfaces 31 and 32 of the support part 13 each lie far beyond the central plane of the supporting part 13, so that in the central position of the pendulum support the distance between the line of contact of a circular cylindrical rolling surface 31 or 32 and the central axis of this rolling surface is significantly greater than the distance between the contact line and the center plane, which at the same time also forms the center plane between the bogie 10 and the car body 11 when the pendulum support is not deflected.
  • the support part 14 could also be secured against twisting by cheeks of the car body 11, provided that this function is not achieved by the teeth 22 on the support part 14, which slide by engaging recesses 23 in the car body 11 the surfaces 27 and 30 prevent each other, transmits.
  • the pendulum support and the bogie 10 and the car body 11 are shown with solid lines in a state in which the pendulum support assumes a central position and is not pivoted. If a force now acts on the car body 11 in the direction of arrow A, the car body 11 is displaced in the direction of arrow A with respect to the bogie 10, the path being limited by a stop with a large spring constant. During the displacement, the two surfaces 16 and 17 of the support part 15 and the bogie 10 and the two surfaces 27 and 30 of the support part 14 and the car body 11 roll on each other.
  • the pendulum support 12 gets into one Inclined position, the distance between the car body and the bogie being increased, that is to say the car body being raised, on account of the dimensions chosen for the curvatures of the circular cylindrical rolling surfaces 16 and 27 and the minimum distance between the car body 11 and the bogie 10.
  • the distance between the car body and the bogie being increased, that is to say the car body being raised, on account of the dimensions chosen for the curvatures of the circular cylindrical rolling surfaces 16 and 27 and the minimum distance between the car body 11 and the bogie 10.
  • the body 11 is raised.
  • the car body 11 moves with respect to the bogie 10, which at the same time has a component in the transverse direction and in the longitudinal direction, all of the rolling surfaces roll onto one another.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Abstützung für einen Wagenkasten (11) an einem Fahrgestell, insbesondere an einem Drehgestell (10) eines schienengebundenen Fahrzeugs, mit einer zwischen dem Fahrgestell (10) und dem Wagenkasten (11) angeordneten Pendelstütze (12), die sich über ein unteres Gelenk am Fahrgestell (10) und an der sich über ein oberes, als Wälzkurvengelenk ausgebildetes Gelenk der Wagenkasten (11) abstützt. Für einen geringen Verschleiß am oberen Gelenk umfaßt die Pendelstütze (12) ein erstes Stützenteil (13) und ein zweites Stützenteil (14), das zwischen dem ersten Stützenteil (13) und dem Wagenkasten (11) angeordnet ist. Außerdem liegt der Wagenkasten (11) mit einer Abrollfläche (30) auf einer ersten Abrollfläche (27) des zweiten Stützenteils (14) und das zweite Stützenteil (14) mit einer zweiten Abrollfläche (28) auf einer Abrollfläche (32) des ersten Stützenteils (13) auf, wobei zumindest eine der beiden sich jeweils berührenden Abrollflächen (27, 30, 28, 32) zylindrisch und die Auflage zwischem einem Abrollflächenpaar linienförmig ist. Schließlich verlaufen die Mantellinien der zumindest einen zylindrischen Abrollfläche (32) zwischen dem ersten Stützenteil (13) und dem zweiten Stützenteil (14) verdrehgesichert senkrecht zu den Mantellinien der zumindest einen zylindrischen Abrollfläche (27) zwischen dem zweiten Stützenteil (14) und dem Wagenkasten (11).

Description

Beschreibung
Abstützunα für einen Wagenkasten an einem Fahrgestell
Die Erfindung geht aus von einer Abstützung, die zwischen einem Wagenkasten und einem Fahrgestell, insbesondere einem Drehge- stell eines schienengebundenen Fahrzeugs, angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zwischen dem Fahrgestell und dem Wagenkasten eine Pendelstütze aufweist und an der sich über ein oberes, als Wälzkurvengelenk ausgebildetes Gelenk der Wagenka¬ sten abstützt.
Eine solche Abstützung ist aus der DE-PS 833 745 bekannt. Bei dieser bekannten Abstützung wird das Wälzkurvengelenk durch zwei aufeinanderliegende Abrollflächen am Wagenkasten und an der Pen¬ delstütze gebildet, wobei die Abrollfläche am Wagenkasten eine ebene Fläche und die Abrollfläche an der Pendelstütze ein Kugel- fläche ist. Durch seitliche Führungen zwischen dem Wagenkasten und der Pendelstütze ist dafür gesorgt, daß sich bei einer hori¬ zontalen relativen Bewegung zwischen dem Wagenkasten und dem Fahrgestell die Pendelstütze nicht auf der ebenen Abrollfläche des Wagenkastens verschiebt, sondern sich mit ihrer kugeligen Abrollfläche auf der ebenen Abrollfläche abwälzt. Nachteilig bei der bekannten Abstützung ist, daß sich die beiden Abrollflächen nur punktför ig berühren und deshalb das Material einer hohen Flächenpressung ausgesetzt ist. Dies kann zu einem schnellen Verschleiß und zu einer Störung der Abwälzbewegung zwischen den beiden Abrollflächen führen. Außerdem erlaubt es die bekannte
Abstützung nicht, die Abwälzbewegungen in unterschiedliche Rich¬ tungen voneinander zu differenzieren.
Bei der bekannten Abstützung ist auch zwischen der Pendelstütze und dem Fahrgestell ein Wälzkurvengelenk mit einer kugeligen Ab- rollfläche an der Pendelstütze und einer ebenen Abrollfläche am Fahrgestell vorgesehen. Die beiden kugeligen Abrollflächen an der Pendelstütze haben einen gemeinsamen Mittelpunkt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstützung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weiterzu- entwickeln, daß der Verschleiß an sich berührenden Abrollflächen verringert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Abstützung gelöst, bei der über die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 hinaus auch die Merkmale aus dem kennzeichnenden Teil des An¬ spruchs verwirklicht sind. Demnach sind die Pendelstütze und der Wagenkasten über eine Art Kardangelenk mit zwei Abrollflächen- paaren miteinander verbunden. Das eine Abrollflachenpaaar befin¬ det sich zwischen dem zweiten Stützenteil und dem Wagenkasten und das andere Abrollflachenpaar zwischen dem zweiten Stützen¬ teil und dem ersten Stutzenteil. Zumindest eine Abrollfläche ei¬ nes Abrollflächenpaares ist eine zylindrische Fläche. Die andere Abrollfläche kann ebenfalls zylindrisch sein, vorzugsweise ist sie jedoch eben. In jedem Fall ergibt sich zwischen den beiden Abrollflächen eines Abrollflächenpaares eine linienförmige Auf¬ lage, wodurch die Flächenpressung an den Materialien gegenüber einer punktförmigen Auflage wesentlich reduziert ist. Dadurch, daß die Mantellinien der zumindest einen zylindrischen Abroll¬ fläche des einen Abrollflächenpaares verdrehgesichert senkrecht zu den Mantellinien der zumindest einen zylindrischen Abrollflä¬ che des anderen Abrollflächenpaares laufen, ist eine Abwälzbewe¬ gung an den Abrollflächenpaaren unabhängig von der Richtung der relativen Bewegung zwischen Wagenkasten und Fahrgestell möglich.
Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Abstützung kann man den Unteransprüchen entnehmen.
Die Abrollbewegung bei einer Verschwenkung der Pendelstütze in einer Ebene, die senkrecht zu den Mantellinien einer zylindri- sehen Abrollfläche des einen Abrollflächenpaares verläuft, kann nun leicht eine andere sein als bei einer Verschwenkung der Pen¬ delstütze in einer Ebene, die senkrecht zu den Mantellinien ei¬ ner zylindrischen Abrollfläche des anderen Abrollflächenpaares verläuft. Dazu werden nur die Abrollflächen z.B. hinsichtlich Krümmung oder hinsichtlich der Lage ihrer Mittelachse verschie¬ den gestaltet. Außerdem sind dann gemäß Anspruch 2 die zylindri¬ schen Abrollflächen drehsicher bezüglich des Wagenkastens oder Fahrgestells angeordnet, so daß die Verhältnisse immer weitge- hend gleichbleiben.
Vorzugsweise verlaufen gemäß Anspruch 3 die Mantellinien der zu¬ mindest einen zylindrischen Abrollfläche des einen Abrollflä¬ chenpaares in Längsrichtung des Fahrgestells oder des Wagenka¬ stens. Die zumindest eine zylindrische Abrollfläche des anderen Abrollflächenpaares verläuft dann natürlich senkrecht, also in Querrichtung des Fahrgestells oder des Wagenkastens. Eine rela¬ tive Bewegung zwischen Wagenkasten und Drehgestell nur in Längs¬ oder nur in Querrichtung ist dann allein durch ein Abrollen der beiden Abrollflächen des einen Abrollflächenpaares aneinander möglich. Es sei hier darauf hingewiesen, daß bei einer Fahrt ge¬ radeaus die Längsrichtung des Fahrgestells und des Wagenkastens übereinstimmen und mit der Fahrtrichtung zusammenfallen. Bei ei¬ ner Kurvenfahrt besteht ein kleiner Winkel zwischen der Längs¬ richtung des Wagenkastens und der Längsrichtung des Fahrge- stells.
Im Interesse der einfachen Herstellung der Abrollfläche ist es günstig, wenn eine zylindrische Abrollfläche eines Abrollflä¬ chenpaares, insbesondere die zylindrische Abrollfläche jedes Ab¬ rollflächenpaares, kreiszylindrisch ausgebildet ist, wie dies in den Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 4 und 5 der Fall ist. Im Sinne einer einfachen Herstellung ist es auch zweckmäßig, wenn gemäß Anspruch 6 oder gemäß Anspruch 7 jeweils eine der Ab¬ rollfächen eines Abrollflächenpaares eine ebene Fläche ist.
Vorteilhafterweise ist gemäß Anspruch 8 die gesamte Pendelstütze bezüglich des Fahrgestells oder bezüglich des Wagenkastens ver¬ drehsicher festgelegt und gegenüber dem jeweils anderen Teil um ihre Längsachse verdrehbar. Bei einer Kurvenfahrt, während der der Wagenkasten gegenüber dem Fahrgestell um eine vertikale Achse verdreht ist, sind also nicht Teile der Pendelstütze ge- geneinander verdreht, sondern, die Pendelstütze in ihrer Gesamt¬ heit gegenüber dem Wagenkasten oder dem Fahrgestell. Gemäß An¬ spruch 10 ist wenigstens ein Abrollflachenpaar so gestaltet, daß bei einer Abrollbewegung aus der Mittellage der Pendelstütze heraus der Abstand zwischen dem Wagenkasten und dem Fahrgestell vergrößert wird. Dies hat zur Folge, daß aufgrund des Eigenge¬ wichts des Wagenkastens eine rückstellende Kraft auftritt, wenn die Pendelstütze verschwenkt wird. Eine solche rückstellende Kraft ist bei Schienenfahrzeugen zumindest für eine relative Be- wegung zwischen Wagenkasten und Drehgestell in Querrichtung er¬ wünscht.
Die Ansprüche 11 bis 13 beziehen sich auf eine günstige Anord¬ nung von Führungselementen gegen ein Verschieben der beiden Ab¬ rollflächen eines Abrollflächenpaares und gegen ein Verdrehen zweier Bauteile der Pendelstütze oder eines der Bauteile der Pendelstütze und des Wagenkastens oder des Fahrgestells gegen¬ einander.
Gemäß Anspruch 14 umfaßt die Pendelstütze ein drittes Stützen¬ teil, das zwischen dem ersten Stützenteil und dem Fahrgestell angeordnet ist. Jeweils zwischen dem ersten Stützenteil und dem dritten Stützenteil sowie zwischen dem dritten Stützenteil und dem Fahrgestell ist ein Wälzkurvengelenk mit Abrollflächen vor¬ gesehen, die sich linienformig berühren, wobei zumindest eine der beiden sich jeweils berührenden Abrollflächen zylindrisch ist.
In besonders bevorzugter Weise sind das zweite Stützenteil und das dritte Stützenteil formgleich.
Gemäß Anspruch 17 ist zwischen dem ersten Stützenteil und dem zweiten Stützenteil sowie zwischen dem ersten Stützenteil und dem dritten Stützenteil jeweils eine Verdrehsicherung vorgese¬ hen. Durch ein weitere Verdrehsicherung zwischen dem dritten Stützenteil und dem Fahrgestell ist somit die gesamte Pendel¬ stütze gegenüber dem Fahrgestell verdrehgesichert. Durch eine weitere Verdrehsicherung zwischen dem zweiten Stützenteil und dem Wagenkasten und ohne Verdrehsicherung zum Fahrgestell ist die gesamte Pendelstütze verdrehgesichert relativ zum Wagenka¬ sten.
Durch eine Ausbildung gemäß Anspruch 18 wird erreicht, daß sich der Abstand zwischen dem Wagenkasten und dem Fahrgestell vergrö¬ ßert, wenn die Pendelstütze aus ihrer Mittellage ausschwenkt. Man erhält dadurch die schon weiter oben erwähnte Rückstell¬ kraft.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abstützung eines Wagenkasten an einem Fahrgestell ist in den Zeichnungen darge¬ stellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 einen mitten durch die Pendelstütze hindurchgehenden Vertikalschnitt durch das Ausführungsbeispiel und
Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II aus Figur 1.
In den Figuren erkennt man einen Teil eines Drehgestells 10 und einen Teil eines Wagenkastens 11 eines Schienenfahrzeugs. Zwi¬ schen Drehgestell 10 und Wagenkasten 11 sind zwei Pendelstützen angeordnet, von denen in den Figuren eine gezeigt ist.
Die in ihrer Gesamtheit mit der Bezugszahl 12 versehene Pendel¬ stütze besteht aus drei Teilen, nämlich einem mittleren, ersten Stützenteil 13 sowie einem zweiten Stützenteil 14, das zwischen dem ersten Stützenteil 13 und dem Wagenkasten 11 angeordnet ist, und einem dritten Stützenteil 15, das zwischen dem ersten Stüt¬ zenteil 13 und dem Drehgestell 10 angeordnet ist. Das dritte Stützenteil 15 hat im wesentlichen die Form eines Zylinderseg¬ ments mit einer dem Drehgestell 10 zugekehrten kreiszylindri¬ schen Abrollfläche 16, die auf einer ebenen Abrollfläche 17 des Drehgestells 10 linienformig aufliegt und auf dieser Fläche ab¬ rollen kann. Der Radius der kreiszylindrischen Abrollfläche 16 ist so groß wie der Abstand, den der Wagenkasten 11 vom Drehge¬ stell 10 hat, wenn sich die Pendelstütze 12 in ihrer Mittelstel- lung befindet. In dieser Mittelstellung ist also der Abstand zwischen der Berührlinie 18 der beiden Abrollflächen 16 und 17 und der Mittelachse 19 der kreiszylindrischen Abrollfläche 16 doppelt so groß wie der Abstand zwischen der Berührlinie 18 und der horizontalen Mittelebene 20 zwischen dem Drehgestell 10 und dem Wagenkasten 11 und der damit zusammenfallenden Mittelebene der Pendelstütze 12.
An beiden Stirnseiten wird das dritte Stützenteil 15 von jeweils einer Wange 21 des Drehgestells 10 eingerahmt und ist dadurch gegenüber dem Drehgestell 10 verdrehgesichert. Ein Verschieben des dritten Stützenteils relativ zum Drehgestell 10 in eine Richtung senkrecht zu den Mantellinien der kreiszylindrischen Abrollfläche 16 wird durch einen oder zwei Zähne 22 verhindert, die fest an dem dritten Stützenteil 15 sitzen, über dessen Ab- rollfläche 16 hinausragen und jeweils in eine Vertiefung 23 des Drehgestells 10 hineinragen. Die Flanken der Zähne 22 beginnen an der Abrollfläche, an der die Zähne sitzen, enden in einer Zahnspitze und sind im Schnitt Kreisevolventen. Das Profil eines Zahnes 22 entspricht also einer Evolventenverzahnung. Die Ver- tiefungen 23 haben einen trapezförmigen Querschnitt. Die Zahn¬ flanken und die Flanken der Vertiefungen berühren sich linien¬ formig. Beim Abrollen des dritten Stützenteils 15 auf dem Dreh¬ gestell 10 findet zwischen den Zähnen 22 und den Vertiefungen 23 ein Wälzgleiten statt. Falls durch die Zähne 22 auch die Ver- drehsicherung zwischen dem Stützenteil 15 und dem Drehgestell 10 gewährleistet ist, kann auf die Wange 21 des Drehgestells 10 verzichtet werden.
Dem ersten Stützteil 12 zugewandt weist das dritte Stützenteil 15 eine ebene Abrollfläche 25 auf, die in eine Richtung parallel zu den Mantellinien der kreiszylindrischen Abrollfläche 16 von zwei seitlichen Wangen 26 flankiert wird.
Das zweite Stützenteil 14 ist formgleich zum dritten Stützenteil 15 ausgebildet, jedoch gegenüber dem Stützenteil 15 um 180° um eine parallel zur Mittelachse 19 verlaufende Achse gedreht ein- gebaut. Demgemäß besitzt es eine zur kreiszylindrischen Abroll¬ fläche 16 des Stützenteils 15 identische Abrollfläche 27, eine dem ersten Stützenteil 13 zugekehrte, ebene Abrollfläche 28 und zwei seitliche Wangen 29. Die Mittelachse der kreiszylindrischen Abrollfläche 27 fällt in der Mittelstellung der Pendelstütze 12 mit der Berührlinie 18 zwischen den Abrollflächen 16 und 17 zu¬ sammen. Mit zwei Zähnen 22 greift das Stützenteil 14 in zwei Vertiefungen 23 des Wagenkastens 11 ein.
Der Wagenkasten 11 liegt mit einer ebenen Abrollfläche 30 auf der kreiszylindrischen Abrollfläche 27 des Stützenteils 14 auf. In der Mittelstellung der Pendelstützte fällt die Berührungsli¬ nie zwischen den Abrollflächen 27 und 30 mit der Mittelachse 19 der Abrollfläche 16 zusammen.
Das mittlere, zweite Stützenteil 13 besitzt die Form einer bi- konvexen Zylinderlinse und besitzt zwei kreiszylindrische Ab¬ rollflächen 31 und 32, die die gleiche Krümmung haben und von denen die Abrollfläche 31 die ebene Abrollfläche 25 des Stützen¬ teils 15 und die Abrollfläche 32 die ebene Abrollfläche 28 des Stützenteils 14 berührt. Insgesamt ist das mittlere Stützenteil 13 symmetrisch bezüglich einer parallel zu den Mantellinien der Abrollflächen 31 und 32 verlaufende Mittelebene ausgebildet, die in der Mittelstellung der Pendelstütze 12 mit der Ebene 20 zu¬ sammenfällt.
Die Wangen 26 und 29 der Stützenteile 15 und 14 umrahmen das mittlere Stützenteil 13 an den Stirnflächen, so daß eine Ver¬ drehsicherung zwischen allen Stützenteilen gewährleistet ist. Die Mantellinien der kreiszylindrischen Abrollflächen 31 und 32 des Stützenteils 13 verlaufen senkrecht zu den Mantellinien der kreiszylindrischen Abrollflächen 16 und 27. Es mögen z.B. die Mantellinien der Abrollflächen 16 und 27 in Längsrichtung des
Fahrgestells 10 und die Mantellinien der Abrollflächen 31 und 32 senkrecht zur Längsrichtung des Drehgestells 10 verlaufen.
Insgesamt sind also alle Teile der Pendelstütze 12 gegeneinander und gegenüber dem Drehgestell 10 verdrehgesichert. Damit sich die Abrollflächen 25 und 31 einerseits sowie die Ab¬ rollflächen 28 und 32 andererseits nicht gegeneinander verschie¬ ben, sind in jeder Abrollfläche 31 und 32 des Stützenteils 13 ein oder zwei Zähne 22 vorgesehen, die in trapezförmige Vertie- fungen 23 der Stützenteile 14 und 15 eintauchen. Eventuell über¬ nehmen die Zähne 22 am Stützenteil 13 und die Vertiefungen 23 an den Stützenteilen 14 und 15 auch die Verdrehsicherung der Teile gegeneinander.
Die Mittelachsen der beiden Abrollflächen 31 und 32 des Stützen- teils 13 liegen jeweils weit jenseits der Mittelebene des Stüt¬ zenteils 13, so daß in der Mittelstellung der Pendelstütze der Abstand zwischen der Berührlinie einer kreiszylindrischen Ab¬ rollfläche 31 oder 32 und der Mittelachse dieser Abrollfläche wesentlich größer ist als der Abstand zwischen der Berührlinie und der Mittelebene, die bei unausgelenkter Pendelstütze zugleich auch die Mittelebene zwischen dem Drehgestell 10 und dem Wagenkasten 11 bildet.
Wie das Stützenteil 15 durch Wangen 21 des Drehgestells 10 so könnte auch das Stützenteil 14 durch Wangen des Wagenkastens 11 gegen Verdrehen gesichert sein, soweit man diese Funktion nicht den am Stützenteil 14 sitzenden Zähnen 22, die durch Eingriff in Vertiefungen 23 des Wagenkastens 11 ein Gleiten der Flächen 27 und 30 aufeinander verhindern, überträgt.
In den Figuren sind die Pendelstütze sowie das Drehgestell 10 und der Wagenkasten 11 mit durchgehenden Linien in einem Zustand dargestellt, in dem die Pendelstütze eine Mittellage einnimmt und nicht verschwenkt ist. Wirkt nun auf den Wagenkasten 11 in Richtung des Pfeiles A eine Kraft ein, so wird der Wagenkasten 11 in Richtung des Pfeiles A gegenüber dem Drehgestell 10 ver- schoben, wobei der Weg durch einen Anschlag mit großer Federkon¬ stante begrenzt ist. Bei der Verschiebung rollen die beiden Flä¬ chen 16 und 17 des Stützenteils 15 und des Drehgestells 10 sowie die beiden Flächen 27 und 30 des Stützenteils 14 und des Wagen¬ kastens 11 aufeinander ab. 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 Abstands zwischen dem Wagenkasten 11 und dem Dreh¬ gestell 10 der Abstand zwischen dem Wagenkasten und dem Drehge- stell vergrößert, der Wagenkasten also angehoben wird. In Figur
1 sind die Pendelstütze 12 bei maximaler Auslenkung sowie der Wagenkasten 11 bei maximaler Verschiebung während einer reinen Querbewegung mit gestrichelten Linien gezeigt, wobei der Wagen¬ kasten um das Maß s angehoben ist. Bei einer Längsverschiebung des Wagenkastens 11 gegenüber dem Drehgestell 10 rollen die Ab¬ rollflächen 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 aufein¬ ander ab.

Claims

Patentansprüche
1. Abstützung für einen Wagenkasten (11) an einem Fahrge¬ stell, insbesondere an einem Drehgestell (10) eines schienenge¬ bundenen Fahrzeugs, mit einer zwischen dem Fahrgestell (10) und dem Wagenkasten (11) angeordneten Pendelstütze (12), die sich über ein unteres Gelenk am Fahrgestell (10) und an der sich über ein oberes, als Wälzkurvengelenk ausgebildetes Gelenk der Wagen¬ kasten (11) abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendel¬ stütze (12) ein erstes Stützenteil (13) und ein zweites Stützen- teil (14) , das zwischen dem ersten Stützenteil (13 ) und dem Wa¬ genkasten (11) angeordnet ist, umfaßt, daß der Wagenkasten (11) mit einer Abrollfläche (30) auf einer ersten Abrollfläche (27) des zweiten Stützenteils (14) und das zweite Stützenteil (14) mit einer zweiten Abrollfläche (28) auf einer Abrollfläche (32) des ersten Stützenteils (13) aufliegt, wobei zumindest eine Ab¬ rollfläche (27, 32) der beiden sich jeweils berührenden Abroll¬ flächen (27, 30; 28, 32) linienformig ist, und daß die Mantelli¬ nien der zumindest einen zylindrischen Abrollfläche (32) zwi¬ schen dem ersten Stützenteil (13 ) und dem zweiten Stützenteil (14) verdrehgesichert senkrecht zu den Mantellinien der zumin¬ dest einen zylindrischen Abrollfläche (27) zwischen dem zweiten Stützenteil (14) und dem Wagenkasten (11) verlaufen.
2. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Verschwenkung der Pendelstütze (12) in Richtung der Mantellinien einer zylindrischen Abrollfläche (27; 32) des einen Abrollflächenpaares (30, 27; 28, 32) die Abrollbewegung eine an¬ dere ist als bei einer Verschwenkung der Stütze (12 ) in Richtung der Mantellinien einer zylindrischen Abrollfläche (32; 27) des anderen Abrollflächenpaares (28, 32; 30, 27) und daß die zylin- drischen Abrollflächen (27, 32) verdrehsicher bezüglich des Fahrgestells (10) und/oder des Wagenkastens (11) angeordnet sind.
3. Abstützung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantellinien der zumindest einen zylindrischen Abrollfläche (27; 32) des einen Abrollflächenpaares (27, 30; 28, 32) in Längsrichtung oder in Querrichtung des Fahrgestells (10) oder des Wagenkastens (11) verlaufen.
4. Abstützung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn- zeichnet, daß eine zylindrische Abrollfläche (27; 32) eines Ab¬ rollflächenpaares (27, 30; 28, 32) kreiszylindrisch ausgebildet ist.
5. Abstützung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine zylindrische Abrollfläche (27; 32) jedes Abrollflächenpaa- res (27, 30; 28, 32) kreiszylindrisch ausgebildet ist und daß die eine kreiszylindrische Abrollfläche (27; 32) einen anderen Radius hat als die andere kreiszylindrische Abrollfläche (32; 27) .
6. Abstützung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die andere Abrollfläche (30; 28) ei¬ nes Abrollflächenpaares (27, 30; 28, 32) eben ist.
7. Abstützung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Abrollflachenpaar (27, 30) am Wagenkasten (11) und am zweiten Stützenteil (14) die Abrollfläche (30) am Wagenkasten (11) eben und die Abrollfläche (27) am zweiten Stützenteil (14) zylindrisch ist und daß von dem Abrollflachenpaar (28, 32) am zweiten Stützenteil (14) und am ersten Stützenteil (13) die Ab¬ rollfläche (28) am zweiten Stützenteil (14) eben und die Abroll¬ fläche (32) am ersten Stützenteil (13) zylindrisch ist.
8. Abstützung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Pendelstütze (12) bezüglich des Fahrgestells (10) und/oder bezüglich des Wagenkastens (11) verdrehsicher festge¬ legt ist.
9. Abstützung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ebenen Abrollflächen (28, 30), ihre parallele Lage zueinander betrachtet, einen Abstand vonein¬ ander haben.
10. Abstützung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Abrollflachenpaar (27, 30; 28, 32) so gestaltet ist, daß bei einer Abrollbewegung aus der Mittellage der Pendelstütze (12) heraus der Abstand zwischen dem Wagenkasten (11) und dem Fahrgestell (10) vergrößert wird.
11. Abstützung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß sich Führungselemente (22, 23) gegen ein Verschieben zweier Bauteile (11, 13, 14) gegeneinander senkrecht zu den Mantellinien einer zylindrischen Abrollfläche (27; 32) des Abrollflächenpaares (27, 30; 28, 32) zwischen den beiden
Bauteilen (11, 13, 14) in den Abrollflächen (27, 30; 28, 32) be¬ finden.
12. Abstützung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Führungselemente (22, 23) gegen ein Verschieben mittig innerhalb der Abrollflächen (27, 30; 28, 32) befinden.
13. Abstützung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß sich Führungselemente (22, 23, 29) gegen ein Verdrehen zweier Bauteile (11, 13, 14) gegeneinander seitlich der Abrollflächen (27, 30; 28, 32) des Abrollflächenpaares zwi- sehen den beiden Bauteilen (11, 13, 14) befinden.
14. Abstützung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelstütze (12) ein drittes Stützen¬ teil (15) umfaßt, das zwischen dem ersten Stützenteil (13) und dem Fahrgestell (10) angeordnet ist, daß das dritte Stützenteil (15) mit einer ersten Abrollfläche (16) auf einer Abrollfläche (17) des Fahrgestells (10) und das erste Stützenteil (13) mit einer zweiten Abrollfläche (31) auf einer zweiten Abrollfläche (25) des dritten Stützenteils (15) aufliegt, wobei zumindest eine Abrollfläche (16; 31) der beiden sich jeweils berührenden Abrollflächen (16, 17; 25, 31) zylindrisch und die Auflage zwi¬ schen einem Abrollflachenpaar (16, 17; 25, 31) linienformig ist, und daß die Mantellinien der zumindest einen zylindrischen Ab¬ rollfläche (16) zwischen dem dritten Stützenteil (15) und dem Fahrgestell (10) verdrehgesichert senkrecht zu den Mantellinien der zumindest einen zylindrischen Abrollfläche (31) zwischen dem dritten Stützenteil (15) und dem ersten Stützenteil (13) verlau¬ fen.
15. Abstützung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantellinien der zylindrischen Abrollflächen (16) zwi¬ schen dem Fahrgestell (10) und dem dritten Stützenteil (15) par¬ allel zu den Mantellinien der zylindrischen Abrollfläche (27) zwischen dem Wagenkasten (11) und dem zweiten Stützenteil (14) und die Mantellinien der zylindrischen Abrollfläche (31) zwi- sehen dem ersten Stützenteil (13) und dem dritten Stützenteil
(15) parallel zu den Mantellinien der zylindrischen Abrollfläche (32) zwischen dem ersten Stützenteil (13) und dem zweiten Stüt¬ zenteil (14) verlaufen.
16. Abstützung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn- zeichnet, daß das zweite Stützenteil (14) und das dritte Stüt¬ zenteil (15) formgleich sind.
17. Abstützung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, gekenn¬ zeichnet durch eine Verdrehsicherung (26, 29; 22, 23) zwischen dem ersten Stützenteil (13) und dem zweiten Stützenteil (14) und durch eine Verdrehsicherung zwischen dem ersten Stützenteil (13) und dem dritten Stützenteil (15) .
18. Abstützung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß bei unausgelenkter Pendelstütze (12) der Ab¬ stand zwischen der Berührlinie (18, 19) einer kreiszylindrischen Abrollfläche (16, 27; 31, 32) und der Mittelachse (19; 18) die¬ ser Abrollfläche (16, 27; 31, 32) größer ist als der Abstand zwischen der Berührlinie (18, 19) und der Mittelebene (20) zwi¬ schen den beiden Bauteilen (10, 11), zwischen denen die Pendel¬ stütze (12) angeordnet ist.
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