WO2002020326A1 - Pendelstütze zur abstützung eines wagenkastens an einem drehgestell - Google Patents

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WO2002020326A1
WO2002020326A1 PCT/EP2001/009782 EP0109782W WO0220326A1 WO 2002020326 A1 WO2002020326 A1 WO 2002020326A1 EP 0109782 W EP0109782 W EP 0109782W WO 0220326 A1 WO0220326 A1 WO 0220326A1
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WO
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support part
frame
support
central axis
rolling
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Application number
PCT/EP2001/009782
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English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Ebel
Wilfried KÜBERT
Martin Laube
Original Assignee
Bosch Rexroth Ag
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Publication date
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Priority to DE50109638T priority patent/DE50109638D1/de
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    • 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
    • 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

Definitions

  • Pendulum support for supporting a car body on a bogie
  • the invention relates to a pendulum support, which is provided for supporting a car body on a bogie, in particular on a bogie of a rail-bound vehicle, and which has the features from the preamble of claim 1.
  • Such a pendulum support is known from DE 198 42 145 A1 (see exemplary embodiment according to FIG. 5) and comprises an upper frame-like support part and a lower frame-like support part and a central support part.
  • the shape of the two frame-like support parts is different from one another.
  • One frame-like support part engages axially as the inner support part in the direction of a central axis in the other, outer support part.
  • the upper and the lower support part can each extend axially beyond a horizontal central plane of the pendulum support and can thereby be made particularly dimensionally stable.
  • the middle support part is also designed like a frame, but, as is also shown in DE 198 42 145 A1, can optionally consist of two individual support parts arranged opposite one another with respect to the central axis.
  • Both frame-like support parts each have mutually opposite first rolling surfaces for rolling on counter surfaces of a non-pivoting first or second support part and, offset by 90 degrees, second rolling surfaces for rolling on counter surfaces of the central support part.
  • the invention has for its object to develop a pendulum support with the features from the preamble of claim 1 so that the shape stability is still improved with limited size.
  • This object is achieved in that a pendulum support with the features from the preamble is additionally equipped with the features from the characterizing part of patent claim 1.
  • the frame-like support parts are each L-shaped in a section parallel to the central axis and parallel to the surface lines of the first rolling surfaces, with an upright leg running in the direction of the central axis, which axially engages over the upright leg of the other frame-like support part, and with one Legs extending perpendicular to the central axis.
  • the first rolling surfaces are essentially in the extension of the upright legs of the frame-like support parts, so that the load due to the weight of the car body is absorbed favorably.
  • the lying leg of the outer frame-like support part points inwards towards the central axis and the lying leg of the inner frame-like support part points outwards away from the central axis.
  • the pendulum support according to the invention is not large in a direction perpendicular to the central axis.
  • the central support part is advantageously formed by two identical individual support files, which are arranged axially between the lying legs of the frame-like support parts and are located in two pockets which are diametrically opposite positions between the upright legs of the central axis with respect to the central axis frame-like support parts are formed.
  • the two frame-like support parts are guided to one another by surfaces located on the side of the pockets for the individual support parts of the central support part in the direction of the rolling movement between them and the central support part.
  • less tolerances are involved in the guide compared to a guide by contacting the individual support parts both on the inner and on the outer frame-like support part.
  • the guidance does not restrict the mobility between the frame-like support parts and the individual support parts of the central support part.
  • the surface lines of the rolling surfaces are straight, high stresses can occur in the material on the lateral edges of the rolling parts having the rolling surfaces, since the rolling parts are not the same over their entire width due to tolerances and due to changes in shape of the components of a pendulum support caused by different loads , but more or less always wear on the side edges.
  • High material tensions are avoided if, according to claim 9, the surface lines of rolling surfaces are slightly convexly curved.
  • the radius of curvature of a surface line can be 500 mm or 800 mm. It is sufficient if of a pair of rolling surfaces only one rolling surface has slightly curved surface lines.
  • the surface lines of the other rolling surface can be straight lines.
  • the embodiment according to claim 9 is also associated with advantages only in connection with the features from the preamble of claim 1. An embodiment of a pendulum support according to the invention is shown in the drawings. The invention will now be explained in more detail with reference to these drawings.
  • FIG. 1 shows a perspective view of the embodiment having an upper, a lower and a middle support part comprising two individual support parts, obliquely on its upper side
  • FIG. 2 shows a perspective view of the bare base body of the upper support part from FIG. 1,
  • Figure 3 is a perspective view of the bare base of the lower
  • FIG. 4 in a simplified representation, a section through the exemplary embodiment in a plane in which the central axis lies
  • FIG. 5 in a simplified representation, a section in a plane parallel to the section plane according to FIG. 4,
  • FIG. 6 a section along the line Vl-Vl from Figure 4,
  • FIG. 7 shows a perspective view of a rolling segment to be fastened to the upper or lower support part
  • FIG. 8 shows a perspective view of an individual support part of the central support part which is realized by a roller.
  • the pendulum support shown in its entirety in FIGS. 1 and 4 to 6 for supporting a car body on a bogie of a rail-bound vehicle, eg. B of a tram, comprises a piston-cylinder unit 10 and a pendulum device 11. Two such pendulum supports are arranged between a bogie and a car body.
  • the piston-cylinder unit 10 comprises a cylinder 12, which is open towards the top of the car body, and a plunger 13, which is guided in the cylinder 12 so as to be pressure-medium-tight, in the direction of the car body from the cylinder 12 protrudes and has an annular groove 14 in its outer end face, which receives a corresponding counterpart of the car body.
  • the cylinder 12 has a cylinder head 15, which is the upper support part for the pendulum device 11.
  • a central axis 16 of the pendulum support is defined by the axis of the piston-cylinder unit.
  • the pendulum device 11 comprises an upper support part 21, a lower support part 22 which interacts with lower support parts 24 which are to be fixedly connected to the bogie, and a central support part 23 which consists of two individual support parts 25 which are located between the upper and the lower part lower support part.
  • Two hardened rollers are used as individual support parts, as is shown in perspective in FIG.
  • Two flat, hardened rolling plates 28 are attached to the upper support part 15 and a flat, hardened rolling plate 28 is fastened to each of the two lower support parts 24.
  • the two upper rolling plates like the two lower rolling plates, are diametrically opposed with respect to the central axis 16, the distance between the two upper rolling plates being smaller than between the two lower rolling plates, and all of the rolling plates 28 having their center in the same axial plane.
  • the two support parts 21 and 22 are frame-shaped and surround the cylinder 12 radially at such a distance that the pendulum device 11 can perform the required deflections without being obstructed by the piston-cylinder unit 10.
  • the support parts 21 and 22 are designed to be twice symmetrical about an axis which coincides with the central axis 16 in the neutral position of the pendulum device 11.
  • the frame shape for the support parts 21 and 22 results from the fact that the connecting piece 21 has a frame-like base body 26 and the support part 22 has a frame-like base body 27. Both base bodies are formed in one piece and have essentially a rectangular shape.
  • the base body 27 of the lower support part 22 has a jacket 29 which extends in the direction of the central axis 16 of the pendulum device and to which a flange 30 is formed at the lower end, pointing inwards towards the central axis 16.
  • a flange 30 is formed at the lower end, pointing inwards towards the central axis 16.
  • pockets 36 By accumulating material 31 on the inside of the jacket 29 from the four corners towards the center of two side walls 27 pockets 36 have been created at two opposite points of the base body, each of which holds a roll 25.
  • the depth of a pocket 36 perpendicular to the central axis 16 is equal to the extent of the rollers 25 in the direction of their axis.
  • the pockets 36 are closed at the bottom by a base 37 with a flat recess 35, in which a flat, hardened roller plate 38 is fastened, on which a roller 25 stands.
  • the height of the pockets 36 in the direction of the central axis 16 from the rolling plate 38 to the upper edge of the casing 29 is slightly less than the diameter of a roller 25.
  • the width of the pockets 36 from one material accumulation 31 to the other is by the maximum displacement distance of the two Support parts 21 and 22 larger than the diameter of a roller 25 from the neutral position.
  • the rolling surface before being slightly convex and with a constant radius in the direction of the surface lines 47, as shown in FIG. 7, so that particularly high loads on the rolling segment on the side edges 48 are avoided. Rather, regardless of the slight inclination of the rolling plate 28 and rolling segment 45 relative to one another, it is ensured that the rolling parts 28 and 45 each abut one another with the same area within the side edges 48.
  • the radius of the curvature of the surface lines 47 of a roller segment 45 is approximately 500 mm.
  • the rollers 25 also do not have a completely circular cylindrical rolling surface 49. This is rather along the surface lines 50, one of which is shown in broken lines in FIG. 8, is convex and curved with a constant radius.
  • the radius of curvature is approximately 800 mm, corresponding to the maximum possible inclination of a roller 25 to the rolling plates 38.
  • the base body 26 of the upper support part 21 has a jacket 56 which extends in the direction of the central axis 16 of the pendulum device, the outer dimensions of which are circumferentially smaller than the inner dimensions of the base body 27 of the support part 22 and which is located within the base body 27.
  • a flange 57 which projects outward from the central axis 16 and is circumferentially formed on the jacket 56 at the upper end, projects over the upper edge of the jacket 29 of the support part 22. In a section through one side of the base body 26, this results in an L-shape with an upright, long leg lying in the jacket and with a lying short leg located in the flange.
  • toothing elements 40 and 42 are located in the upper support part 21 with respect to the central axis 16 outside and in the lower support part 22 inside the roller segments 45.
  • the roller segments 45 themselves are arranged essentially above or below the jacket 56 or 29, so that deformation of the corresponding side walls of the support parts 21 and 22 by the load absorbed by the pendulum support is largely avoided.
  • the four roller segments 45 of the two support parts 21 and 22 are centered in the same axial plane as the roller plates 28.
  • the base body 26 closes the pockets 36 of the base body 27 inwards with two opposing walls 58 such that a roller 45 is received by a pocket 36 with little play in the direction of its axis.
  • the dimensional tolerances of only a few components therefore go into the guide game, so that the guide can be designed very closely.
  • the direction of movement predetermined by the rollers 45 when driving straight ahead corresponds to the longitudinal direction of the car body and the direction of travel of a rail vehicle.
  • the pivot plane defined by the roller segments 45 is perpendicular to the longitudinal direction of the car body.
  • the pressure chamber of the piston-cylinder unit is connected to a hydraulic accumulator in a manner not shown.
  • the hydraulic accumulator and the piston-cylinder unit form a hydropneumatic spring, whereby by feeding and. the level of the car body can be changed by draining hydraulic fluid from the system or can be kept constant despite a changing weight.
  • the different positions of cylinder 12 and piston 13 relative to one another have no effect on the behavior of the pendulum device. If, for example, a force acts on the car body in the transverse direction, the pendulum device 11 moves from its central position shown in FIGS. 1 and 4 to 6, the rolling surfaces 46 of the two rolling segments 45 on the upper support part 21 on the rolling plates 28 of the support part 15 and the rolling surfaces Roll 46 of the two roller segments 45 on the lower support part 22 on the roller plates 28 of the support parts 24.
  • the pendulum device 11 comes into an inclined position, the distance between the rolling plates being in the neutral position due to the selected dimensions for the curvatures of the circular cylindrical rolling surfaces 46 and for the distance between the rolling plates 28 - the radius of the curvature is greater than half the distance 28 enlarged, so the car body is raised. This causes a step on the car body towards the neutral position of the pendulum device acting restoring force.
  • the rollers 25 roll along the roller plates 38. The level of the car body does not change.
  • the car body moves with respect to the bogie, which also has a component in the transverse direction and in the longitudinal direction, all of the rolling surfaces roll on one another.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pendelstütze, zur Abstützung eines Wagenkastens an einem Drehgestell, die ein oberes rahmenartiges Stützenteil (21) und ein unteres rahmenartiges Stützenteil (22) und ein gegebenenfalls mehrteiliges, mittleres Stützenteil (23) umfaßt. Die beiden rahmenartigen Stützenteile (21,22) greifen - das eine als inneres Stützenteil und das andere als äußeres Stützenteil - axial übereinander und weisen jeweils bezüglich einer Mittelachse (16) einander gegenüberliegende erste Abrollflächen (46) zum Abrollen auf Gegenflächen (28) eines unverschwenkbaren ersten bzw. zweiten Auflageteils (15,24) und, um 90 Grad dazu versetzt, zweite Abrollflächen (38) zum Abrollen am mittleren Stützenteil (23) auf. Die rahmenartigen Stützenteile (21,22) sind in einem Schnitt parallel zur Mittelachse (16) und parallel zu den Mantellinien (47) der ersten Abrollflächen (46) jeweils L-förmig mit einem in Richtung der Mittelachse (16) verlaufenden aufrechten Schenkel, der den aufrechten Schenkel des jeweils anderen rahmenartigen Stützenteils (21,22) axial übergreift, und mit einem senkrecht zur Mittelachse (16) verlaufenden liegenden Schenkel ausgebildet und die ersten Abrollflächen (46) befinden sich im wesentlichen in Verlängerung der aufrechten Schenkel der rahmenartigen Stützenteile (21,22).

Description

Beschreibung
Pendelstütze zur Abstützung eines Wagenkastens an einem Drehgestell
Die Erfindung betrifft eine Pendelstütze, die zur Abstützung eines Wagenkastens an einem Drehgestell, insbesondere an einem Drehgestell eines schienengebundenen Fahrzeugs, vorgesehen ist und die die Merkmale aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufweist.
Eine solche Pendelstütze ist aus der DE 198 42 145 A1 (siehe Ausführungsbeispiel nach Figur 5) bekannt und umfaßt ein oberes rahmenartiges Stützenteil und ein unteres rahmenartiges Stützenteil und ein mittleres Stützenteil. Die beiden rahmenartigen Stützenteile sind von ihrer Form her verschieden voneinander. Das eine rahmenartige Stützenteil greift als inneres Stützenteil in Richtung einer Mittel- achse in das andere, äußere Stützenteil axial hinein. Auf diese Weise können sich das obere und das untere Stützenteil axial jeweils über eine horizontale Mittelebene der Pendelstütze hinauserstrecken und dadurch besonders formstabil gemacht werden. Das mittlere Stützenteil ist bei der betrachteten bekannten Pendelstütze ebenfalls rahmenartig ausgebildet, kann jedoch gegebenenfalls, wie in der DE 198 42 145 A1 auch gezeigt, aus zwei bezüglich der Mittelachse gegenüberliegend angeordneten Einzelstützteilen bestehen.
Beide rahmenartigen Stützenteile weisen jeweils bezüglich der Mittelachse einander gegenüberliegende erste Abrollflächen zum Abrollen auf Gegenflächen eines unverschwenkbaren ersten bzw. zweiten Auflageteils und, um 90 Grad dazu versetzt, zweite Abrollflächen zum Abrollen auf Gegenflächen des mittleren Stützenteils auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pendelstütze mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so weiterzuentwickeln, daß bei begrenzter Baugröße die Formstabilität noch verbessert ist. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Pendelstütze mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff zusätzlich mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ausgestattet ist. Danach sind die rahmenartigen Stüt- zenteile in einem Schnitt parallel zur Mittelachse und parallel zu den Mantellinien der ersten Abrollflächen jeweils L-förmig mit einem in Richtung der Mittelachse verlaufenden aufrechten Schenkel, der den aufrechten Schenkel des jeweils anderen rahmenartigen Stützenteils axial übergreift, und mit einem senkrecht zur Mittelachse verlaufenden liegenden Schenkel ausgebildet. Durch den liegenden Schenkel wird eine hohe Formstabilität der rahmenartigen Stützenteile erhalten, ohne daß sich die Ausdehnung der Pendelstütze in Richtung der Mittelachse vergrößern würde. Die ersten Abrollflächen befinden sich im wesentlichen in Verlängerung der aufrechten Schenkel der rahmenartigen Stützenteile, so daß die Belastung durch das Gewicht des Wagenkastens günstig aufgenommen wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Pendelstütze kann man den Unteransprüchen entnehmen.
Bevorzugt zeigt gemäß Patentanspruch 2 der liegende Schenkel des äußeren rahmenartigen Stützenteil nach innen zur Mittelachse hin und der liegende Schenkel des inneren rahmenartigen Stützenteil nach außen von der Mittelachse weg. Dadurch baut die erfindungsgemäße Pendelstütze auch in eine Richtung senkrecht zur Mittelachse nicht groß.
Um das Abrollen zwischen den rahmenartigen Stützenteilen und den Auflageteilen mit hoher Sicherheit zu gewährleisten, greifen diese Teile mit Verzahnungselementen ineinander. Zur Begrenzung der Baugröße trägt nun auch bei, wenn die Verzahnungselemente gemäß Patentanspruch 3 angeordnet sind und sich am inneren Stützenteil radial außerhalb und am äußeren Stützenteil radial innerhalb der ersten Abrollflächen befinden. Das mittlere Stützenteil ist gemäß Patentanspruch 5 vorteilhafterweise durch zwei identische Einzelstützfeile gebildet ist,, die axial zwischen den liegenden Schenkeln der rahmenartigen Stützenteile angeordnet sind und sich in zwei Taschen befinden, die an sich bezüglich der Mittelachse diametral gegenüberliegenden Stel- len zwischen den aufrechten Schenkeln der rahmenartigen Stützenteile ausgebildet sind.
Es ist besonders günstig, wenn gemäß Patentanspruch 7 die beiden rahmenartigen Stützenteile durch sich seitlich der Taschen für die Einzelstützteile des mittle- ren Stützenteils befindliche Flächen in Richtung der Abrollbewegung zwischen ihnen und dem mittleren Stützenteil aneinander geführt sind. Bei dieser Ausbildung gehen im Vergleich zu einer Führung durch Anlage der Einzelstützteile sowohl am inneren als auch am äußeren rahmenartigen Stützenteil weniger Toleranzen in die Führung ein. Außerdem wird durch die Führung die Beweglichkeit zwischen den rahmenartigen Stützenteilen und den Einzelstützteilen des mittleren Stützenteils nicht eingeschränkt.
Sind die Mantellinien der Abrollflächen Geraden, so können an den seitlichen Kanten der die Abrollflächen aufweisenden Wälzteile hohe Spannungen im Mate- rial auftreten, da die Wälzteile aufgrund von Toleranzen und aufgrund von durch unterschiedliche Belastungen verursachte Formänderungen der Bauteile einer Pendelstütze nicht über ihre gesamte Breite gleich, sondern mehr oder weniger immer an den Seitenkanten tragen. Hohe Materialspannungen werden vermieden, wenn gemäß Patentanspruch 9 die Mantellinien von Abrollflächen leicht konvex gekrümmt sind. Zum Beispiel kann der Krümmungsradius einer Mantellinie 500 mm oder 800 mm betragen. Es genügt, wenn von einem Abrollflächenpaar nur eine Abrollfläche leicht gekrümmte Mantellinien aufweist. Die Mantellinien der anderen Abrollfläche können Geraden sein. Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 9 ist auch in Verbindung nur mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patent- anspruch 1 mit Vorteilen verbunden. Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Pendelstütze ist in den Zeichnungen dargestellt. Anhand dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 eine perspektivische Ansicht des ein oberes, ein unteres und ein zwei Einzelstützteile umfassendes, mittleres Stützenteil aufweisenden Ausführungsbeispiels schräg auf seine Oberseite , Figur 2 eine perspektivische Ansicht auf den bloßen Grundkörper des oberen Stützenteils aus Figur 1 ,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht auf den bloßen Grundkörper des unteren
Stützenteils aus Figur 1 , Figur 4 in vereinfachter Darstellung einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel in einer Ebene, in der die Mittelachse liegt, Figur 5 in vereinfachter Darstellung ein Schnitt in einer zu der Schnittebene nach Figur 4 parallelen Ebene, Figur 6 einen Schnitt entlang der Linie Vl-Vl aus Figur 4,
Figur 7 eine perspektivische Ansicht eines am oberen oder unteren Stützenteil zu befestigenden Wälzsegments und Figur 8 eine perspektivische Ansicht eines durch eine Rolle realisierten Einzelstützteils des mittleren Stützenteils.
Die in den Figuren 1 und 4 bis 6 in ihrer Gesamtheit gezeigte Pendelstütze zur Abstützung eines Wagenkastens an einem Drehgestell eines schienengebunde- nen Fahrzeugs, z. B einer Straßenbahn, umfaßt eine Kolben-Zylinder-Einheit 10 und eine Pendelvorrichtung 11. Zwischen einem Drehgestell und einem Wagenkasten sind zwei derartige Pendelstützen angeordnet.
Die Kolben-Zylinder-Einheit 10 umfaßt einen Zylinder 12, der nach oben zum Wa- genkasten hin offen ist, und einen Plungerkolben 13, der.in dem Zylinder 12 druckmitteldicht geführt ist, in Richtung auf den Wagenkasten zu aus dem Zylinder 12 herausragt und in seiner äußeren Stirnseite eine Ringnut 14 aufweist, die ein entsprechendes Gegenstück des Wagenkastens aufnimmt. Der Zylinder 12 hat einen Zylinderkopf 15, der das obere Auflageteil für die Pendelvorrichtung 11 darstellt. Durch die Achse der Kolben-Zylinder-Einheit ist eine Mittelachse 16 der Pendelstütze definiert.
Deren Pendelvorrichtung 11 umfaßt ein oberes Stützenteil 21, ein unteres Stützenteil 22, das mit unteren, fest mit dem Drehgestell zu verbindenden Auflageteilen 24 zusammenwirkt, und ein mittleres Stützenteil 23, das aus zwei Einzelstütz- teilen 25 besteht, die sich zwischen dem oberen und dem unteren Stützenteil befinden. Als Einzelstützteile sind zwei gehärtete Rollen verwendet, wie eine in Figur 8 perspektivisch dargestellt ist. Am oberen Auflageteil 15 sind zwei ebene, gehärtete Wälzplatten 28 und an jedem der beiden unteren Auflageteile 24 ist eine ebene, gehärtete Wälzplatte 28 befestigt. Die beiden oberen Wälzplatten liegen sich genauso wie die beiden unteren Wälzplatten bezüglich der Mittelachse 16 diametral gegenüber, wobei der Abstand zwischen den beiden oberen Wälzplatten kleiner als zwischen den beiden unteren Wälzplatten ist und sich alle Wälzplatten 28 mit ihrer Mitte in derselben Axialebene befinden.
Die beiden Stützenteile 21 und 22 sind rahmenförmig ausgebildet und umgeben den Zylinder 12 radial in einem solchen Abstand, daß die Pendelvorrichtung 11 ohne Behinderung durch die Kolben-Zylinder-Einheit 10 die geforderten Auslenkungen ausführen kann. Insgesamt sind die Stützenteile 21 und 22 um eine Achse, die in der Neutralstellung der Pendelvorrichtung 11 mit der Mittelachse 16 zu- sammenfällt, zweifach symmetrisch ausgebildet. Die Rahmenform für die Stützenteile 21 und 22 ergibt sich dadurch, daß das Stutzenteil 21 einen rahmenartigen Grundkörper 26 und das Stützenteil 22 einen rahmenartigen Grundkörper 27 aufweist. Beide Grundkörper sind einstückig ausgebildet und haben im wesentlichen eine Rechteckform. Der Grundkörper 27 des unteren Stützenteils 22 hat einen sich in Richtung der Mittelachse 16 der Pendelvorrichtung erstreckenden Mantel 29, an den am unteren Ende ein nach innen zur Mittelachse 16 hin weisender Flansch 30 angeformt ist. In einem Schnitt durch eine Seite des Grundkörpers 27 ergibt sich deshalb an den meisten Stellen eine L-Form mit einem aufrechten, im Mantel liegenden, langen Schenkel und mit einem liegenden, im Flansch befindlichen, kurzen Schenkel.
Durch Materialanhäufungen 31 innen am Mantel 29 von den vier Ecken her zur Mitte von zwei Seitenwänden hin sind an zwei gegenüberliegenden Stellen des Grundkörpers 27 Taschen 36 entstanden, von denen jede eine Rolle 25 aufnimmt. Die Tiefe einer Tasche 36 senkrecht zur Mittelachse 16 ist gleich der Erstreckung der Rollen 25 in Richtung ihrer Achse. Nach unten sind die Taschen 36 durch einen Boden 37 mit einer flachen Vertiefung 35 verschIossen, in der eine ebene, gehärtete Wälzplatte 38 befestigt ist, auf der eine Rolle 25 aufsteht. Die Höhe der Taschen 36 in Richtung der Mittelachse 16 von der Wälzplatte 38 aus bis zum oberen Rand des Mantels 29 ist etwas geringer als der Durchmesser einer Rolle 25. Die Breite der Taschen 36 von einer Materialanhäufung 31 zur anderen ist um den maximalen Verschiebeweg der beiden Stützenteile 21 und 22 aus der Neutralstellung heraus größer als der Durchmesser einer Rolle 25.
Mittig der beiden anderen Seitenwände befindet sich im Flansch 30 des Grundkörpers 27 eine nach innen hin offene und axial durchgehende Aussparung 39, in der ein Verzahnungselement 40 befestigt ist, das den Grundkörper 27 nach unten überragt und das eine nach unten offene Zahnlücke 41 aufweist. In jede Zahnlük- ke 41 greift ein an einem Auflageteil 24 befestigtes Verzahnungselement 42 mit einem Zahn 43 ein. Außerhalb der Aussparung 39 und damit im wesentlichen unterhalb des aufrechten Schenkels und damit des Mantels 29 des Grundkörpers 27 befindet, sich in diesem eine flache Vertiefung 44, in der ein nach unten über den Grundkörper 27 vorstehendes und auf einer Wälzplatte 28 aufliegendes gehärte- tes Wälzsegment 45 befestigt ist. Dessen der Wälzplatte 28 zugekehrte Abrollfläche 46 ist im wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet. Allerdings ist die Abrollflä- ehe in Richtung der Mantellinien 47, wie eine in Figur 7 eingezeichnet ist, leicht konvex und mit konstantem Radius gekrümmt, so daß besonders hohe Belastungen des Wälzsegments an den Seitenkanten 48 vermieden werden. Vielmehr ist unabhängig von leichten Schrägstellungen von Wälzplatte 28 und Wälzsegment 45 zueinander gewährleistet, daß die Wälzteile 28 und 45 jeweils mit gleich großer Fläche innerhalb der Seitenkanten 48 aneinander anliegen. Der Radius der Krümmung der Mantellinien 47 eines Wälzsegments 45 beträgt etwa 500mm.
In Entsprechung zur Form der Wälzsegmente 45 haben auch die Rollen 25 keine vollkommen kreiszylindrische Abrollfläche 49. Diese ist vielmehr ist entlang den Mantellinien 50, von denen eine in Figur 8 gestrichelt eingezeichnet ist, konvex und mit konstantem Radius gekrümmt ist. Hier betragt der Radius der Krümmung entsprechend der maximal möglichen Schrägstellung einer Rolle 25 zu den Wälzplatten 38 etwa 800 mm.
Der Grundkörper 26 des oberen Stützenteils 21 hat einen sich in Richtung der Mittelachse 16 der Pendelvorrichtung erstreckenden Mantel 56, dessen Außenabmessungen umlaufend kleiner sind als die Innenabmessungen des Grundkörpers 27 des Stützenteils 22 und der sich innerhalb des Grundkörpers 27 befindet. An den Mantel 56 ist am oberen Ende umlaufend ein nach außen von der Mittelachse 16 weg weisender Flansch 57 angeformt, der über den oberen Rand des Mantels 29 des Stützenteils 22 ragt. In einem Schnitt durch eine Seite des Grundkörpers 26 ergibt sich somit eine L-Form mit einem aufrechten, im Mantel liegenden, langen Schenkel und mit einem liegenden, im Flansch befindlichen, kurzen Schenkel.
An zwei sich bezüglich der Mittelachse 16 gegenüberliegenden Stellen in der Mitte zweier Seitenwände befinden sich in der Unterseite des Flansches 57 flache Vertiefungen 35, in denen jeweils eine ebene, gehärtete Wälzplatte 38 befestigt ist. Mit den beiden Wälzplatten 38 liegt das Stützenteil 21 auf den Rollen 25 auf. In der Neutralstellung der Pendelvorrichtung 11 befinden sich die vier Wälzplatten 38 mit ihrer Mitte in einer Axialebene, die auf der Axialebene für die Wälzplatten 28 senkrecht steht.
Mittig der beiden anderen Seitenwände befindet sich im Flansch 57 des Grund- körpers 26 eine nach außen hin offene und axial durchgehende Aussparung 39, in der ein Verzahnungselement 40 befestigt ist, das den Grundkörper 26 nach oben überragt und dessen Zahnlücke 41 nach oben offen ist. In jede Zahnlücke 41 greift ein am Auflageteil 15 befestigtes Verzahnungselement 42 mit einem Zahn 43 ein. Von der Aussparung 39 nach innen zu und damit im wesentlichen oberhalb des aufrechten Schenkels und damit des Mantels 56 des Grundkörpers 26 befindet sich in diesem eine flache Vertiefung 44, in der ein mit der Abrollfläche 46 auf einer Wälzplatte 28 des Auflageteils 15 von unten anliegendes Wälzsegment 45 befestigt ist. Es wird deutlich, daß sich die Verzahnungselemente 40 und 42 beim oberen Stützenteil 21 bezüglich der Mittelachse 16 außerhalb und beim unteren Stützenteil 22 innerhalb der Wälzsegmente 45 befinden. Die Wälzsegmente 45 selbst sind im wesentlichen oberhalb bzw. unterhalb des Mantels 56 bzw. 29 angeordnet, so daß eine Verformung der entsprechenden Seitenwände der Stützenteile 21 und 22 durch die von der Pendelstütze aufgenommenen Last weitgehend vermieden wird.
In der Neutralstellung der Pendelvorrichtung 11 befinden sich die vier Wälzsegmente 45 der beiden Stützenteile 21 und 22 mit ihrer Mitte in derselben Axialebene wie die Wälzplatten 28.
Der Grundkörper 26 schließt mit zwei einander gegenüberliegenden Wänden 58 die Taschen 36 des Grundkörpers 27 nach innen so ab, daß eine Rolle 45 von einer Tasche 36 mit geringem Spiel in Richtung ihrer Achse aufgenommen ist. Seitlich der Taschen befinden sich in jeder Wand 58 des Grundkörpers 26 zwei flache Vertiefungen 59, in die Gleitbeläge 60 eingeklebt sind. Diese stehen geringfügig über die übrige Außenfläche der Wände 58 vor und liegen an den nach innen gerichteten Flächen 61 der Materialanhäufungen 31 an. Somit sind die beiden Stüt- zenteile 21 und 22 in der durch Rollen 25 vorgegebenen Bewegungsrichtung nicht über die Rollen 25, sondern unmittelbar aneinander geführt. In das Führungsspiel gehen somit die Maßtoleranzen von nur wenigen Bauteilen ein, so daß die Führung sehr eng gestaltet werden kann.
Nach dem Einbau der Pendelstütze stimmt die durch die Rollen 45 vorgegebene Bewegungsrichtung bei Geradeausfahrt mit der Längsrichtung des Wagenkastens und der Fahrrichtung eines Schienenfahrzeugs überein. Die durch die Wälzsegmente 45 definierte Schwenkebene steht senkrecht auf der Längsrichtung des Wagenkastens.
Der Druckraum der Kolben-Zylinder-Einheit ist in nicht näher dargestellter Weise mit einem Hydrospeicher verbunden. Der Hydrospeicher und die Kolben-Zylinder- Einheit bilden eine hydropneumatische Feder, wobei durch Zuführen und. durch Ablassen von Druckflüssigkeit aus dem System das Niveau des Wagenkastens verändert oder trotz eines sich verändernden Gewichts konstant gehalten werden kann.
Auf das Verhalten der Pendelvorrichtung haben die verschiedenen Positionen von Zylinder 12 und Kolben 13 zueinander keine Auswirkungen. Wirkt auf den Wagenkasten z.B. eine Kraft in Querrichtung, bewegt sich die Pendelvorrichtung 11 aus ihrer in den Figuren 1 und 4 bis 6 gezeigten Mittelstellung, wobei die Abrollflächen 46 der beiden Wälzsegmente 45 am oberen Stützenteil 21 an den Wälzplatten 28 des Auflageteils 15 und die Abrollflächen 46 der beiden Wälzsegmente 45 am unteren Stützenteil 22 an den Wälzplatten 28 der Auflageteile 24 abrollen. Die Pendelvorrichtung 11 gerät in eine Schrägstellung, wobei sich aufgrund der gewählten Maße für die Krümmungen der kreiszylindrischen Abrollflächen 46 und für den Abstand zwischen den Wälzplatten 28 in der Neutralstellung - Radius der Krümmung ist größer als der halbe Abstand - der Abstand zwischen den Wälz- platten 28 vergrößert, der Wagenkasten also angehoben wird. Dadurch tritt eine auf den Wagenkasten in Richtung auf die Neutralstellung der Pendelvorrichtung wirkende Rückstellkraft auf. Bei einer Längsverschiebung des Wagenkastens gegenüber dem Drehgestell rollen die Rollen 25 an den Wälzplatten 38 entlang. Dabei ändert sich das Niveau des Wagenkastens nicht. Bei einer Bewegung des Wagenkastens gegenüber dem Drehgestell, die zugleich eine Komponente in Querrichtung als auch in Längsrichtung hat, rollen alle Abrollflächen aufeinander ab.

Claims

Patentansprüche
1. Pendelstütze, die zur Abstützung eines Wagenkastens an einem Drehgestell, insbesondere an einem Drehgestell eines schienengebundenen Fahr- zeugs vorgesehen ist und die ein oberes rahmenartiges Stützenteil (21) und ein unteres rahmenartiges Stützenteil (22) und ein gegebenenfalls mehrteiliges, mittleres Stützenteil (23) umfaßt, wobei das eine rahmenartige Stützenteil (21) als inneres Stützenteil in Richtung einer Mittelachse (16) in das andere, äußere Stützenteil (22) axial hineingreift und beide rahmenartige Stützenteile (21 , 22) jeweils bezüg- lieh der Mittelachse (16) einander gegenüberliegende erste Abrollflächen (46) zum Abrollen auf Gegenflächen (28) eines unverschwenkbaren ersten bzw. zweiten Auflageteils (15, 24) und, um 90 Grad dazu versetzt, zweite Abrollflächen (38) zum Abrollen am mittleren Stützenteil (23) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die rahmenartigen Stützenteile (21 , 22) in einem Schnitt parallel zur Mittelachse (16) und parallel zu den Mantellinien (47) der ersten Abrollflächen (46) jeweils L-förmig mit einem in Richtung der Mittelachse (16) verlaufenden aufrechten Schenkel, der den aufrechten Schenkel des jeweils anderen rahmenartigen Stützenteils (22, 21) axial übergreift, und mit einem senkrecht zur Mittelachse (16) verlaufenden liegenden Schenkel ausgebildet sind und daß sich die ersten Abrollflächen (46) im wesentlichen in Verlängerung der aufrechten Schenkel der rahmenartigen Stützenteile (21 , 22) befinden.
2. Pendelstütze nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der liegende Schenkel des äußeren rahmenartigen Stützenteils (22) nach innen zur Mittel- achse (16) hinzeigt und der liegende Schenkel des inneren rahmenartigen Stützenteil (21) nach außen von der Mittelachse (16) wegzeigt.
3. Pendelstütze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes rahmenartige Stützenteil (21 , 22) und das jeweilige Auflageteil (15, 24) über ineinandergreifende Verzahnungselemente (40, 42) gegen ein Gleiten an den Abrollflächen (28, 46) blockiert sind, daß sich die Verzahnungselemente (40, 42) am inneren rahmenartigen Stützenteil (21), radial zur Mittelachse (16) gesehen, außerhalb der ersten Abrollflächen (46) des inneren rahmenartigen Stützenteils (21) im Bereich von dessen nach außen gerichteten liegendem Schenkel befinden und daß sich die Verzahnungselemente (40, 42) am äußeren rahmenartigen Stützen- teil (22), radial zur Mittelachse (16) gesehen, innerhalb der ersten Abrollflächen (46) des äußeren rahmenartigen Stützenteils (22) im Bereich von dessen nach innen gerichteten liegendem Schenkel befinden.
4. Pendelstütze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver- zahnungselemente (40) der rahmenartigen Stützenteile (21 , 22) separate Bauteile sind, die in Ausnehmungen (39) in den liegenden Schenkeln befestigt sind.
5. Pendelstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Stützenteil (23) durch zwei identische Einzelstützteile (25) gebildet ist, die axial zwischen den liegenden Schenkeln der rahmenartigen Stützenteile (21, 22) angeordnet sind und daß an sich bezüglich der Mittelachse (16) diametral gegenüberliegenden Stellen zwischen den aufrechten Schenkeln der rahmenartigen Stützenteile (21 , 22) zwei Taschen (36) ausgebildet sind, von denen jede ein Einzelstützteil (25) aufnimmt.
6. Pendelstütze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tasche (36) im äußeren rahmenartigen Stützenteil (22) ausgebildet ist.
7. Pendelstütze nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden rahmenartigen Stützenteile (21 , 22) durch sich seitlich der Taschen (36) für die Einzelstützteile (25) des mittleren Stützenteils (23) befindliche Flächen (60, 61) in Richtung der Abrollbewegung zwischen ihnen und άeπ) mittleren Stützenteil (23) aneinander geführt sind.
8. Pendelstütze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Aussparungen (59) des einen rahmenartigen Stützenteils (21) Gleitbeläge (60) eingelegt sind, an denen das andere rahmenartige Stützenteil (22) anliegt.
9. Pendelstütze nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantellinien (47, 50) von Abrollflächen (46, 49) leicht konvex gekrümmt sind.
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