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Dokumentenidentifikation DE4235878C2 19.09.2002
Titel Pendelstütze mit federndem Stützkörper
Anmelder Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH, 80809 München, DE
Erfinder Hölzl, Stefan, 8000 München, DE;
Philipp, Roland, O-1170 Berlin, DE;
Reichert, Peter, O-1035 Berlin, DE
DE-Anmeldedatum 23.10.1992
DE-Aktenzeichen 4235878
Offenlegungstag 28.04.1994
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 19.09.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.09.2002
IPC-Hauptklasse B60G 11/26
IPC-Nebenklasse B61F 5/00   F16C 11/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Pendelstütze an Schienenfahrzeugen.

Pendelstützen werden zur parallelen Verschiebung von Bauteilen an Schienenfahrzeugen verwendet. Diese Pendelstützen bestehen aus länglichen Körpern, deren Enden gewölbte Flächen oder Kugelflächen besitzen und die sich zumeist auf ebenen Druckflächen abstützen. Zur Verhinderung einer seitlichen Verschiebung der Pendelstützen werden Führungen verwendet, deren eine Fläche von einer zykloidischen Kurve und die andere von einem Kreiszylinder gebildet wird.

Es sind Pendelstützen bekannt, bei denen der Stützkörper nicht starr ist, sondern von zwei teleskopartig ineinander verschiebbaren Hülsen gebildet wird, wobei eine Schraubenfeder die Stützkraft von einem Teil der Stütze auf den anderen überträgt.

Aus der DE 833 745 C ist eine Pendelstütze bekannt, bei der an den Endflächen des Stützkörpers zur Erzielung einer größeren Bewegungsmöglichkeit für das Ausschwenken der Stütze bei gleichzeitig einwandfreier und sicherer Führung in jeder Lage bei einer allseitig beweglichen Stütze, Führungsflächen mit Ringkörpern vorgesehen sind, die sowohl die Enden des Stützkörpers als auch die Auflager umgeben. Die Ringkörper werden dabei so angeordnet, daß zwischen ihnen und den von ihnen umgebenen Teilen des Stützkörpers oder des Auflagers genügend Spielraum bleibt, um eine Schwenkbewegung des Stützkörpers auf der Auflagerebene zu ermöglichen. Von den der Führung der Stütze dienenden Flächen an den Ringkörpern ist die eine als Rotationsfläche mit einer zykloidischen Kurve als Erzeugende, die andere als gerade kreiszylindrische Fläche ausgebildet, wobei es gleichgültig ist, ob die zykloidische Rotationsfläche am Ringkörper der Stütze oder des Auflagers angebracht ist. Die Berührung der beiden Führungsflächen findet bei Mittellage der Stütze in der normal zur Achse des Stützkörpers an die Kugelfläche gelegten Tangentialebene oder in einer in Richtung der Achse um einen geringen Betrag dazu nach außen parallel verschobenen Ebene statt. Bei einer seitlichen Verschiebung des einen Stützpunktes geht die Stütze in eine geneigte Lage über, ohne daß sich der Abstand der beiden Auflager ändert, weil der Stützkörper Teil einer Kugel ist, bis sich eine der nicht zur Führung benutzten Flächen an dem Stützkörper oder an dem sein Ende umgebenden Ringkörper gegen eine freie Fläche des Ringkörpers am Auflager oder des Auflagers selbst legt. Damit ist die äußerste Schwenklage des Stützkörpers erreicht. Die dauernd miteinander in Berührung bleibenden Führungsflächen der an jedem Ende des Stützkörpers und an beiden Auflagern angebrachten Ringkörper verhindern dabei eine seitliche Verschiebung des Stützkörpers auf den Auflagern und zwingen ihn, eine reine Abwälzbewegung darauf aufzuführen.

Die bekannte Lösung hat den Nachteil, daß die zykloidische Kurve für die eine seitliche Führungsfläche in der Fertigung teuer ist und daß bei federnden Pendelstützen zusätzliche Führungselemente zur Aufnahme von Querkräften erforderlich sind, die verschleißbehaftet sind und deshalb geschmiert werden müssen, wobei hinzukommt, daß auch die Seitenführungsflächen gewisse Querkräfte aufzunehmen haben, wenn infolge der Teleskopführung die beiden Kalotten nicht mehr denselben Mittelpunkt haben, sobald die Stütze aus der Mittellage schwenkt.

Ein weiterer Nachteil besteht unter anderem darin, daß an beiden Enden des Stützkörpers eine Kugelkalotte mit zugehöriger Führung angeordnet sein muß, weshalb die obenliegende Kalotte nicht in einem Ölbad laufen kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu erarbeiten, bei der der für die Herstellung der federnden Pendelstütze erforderliche Aufwand gesenkt wird und die beim Ausschwenken auftretenden Querkräfte und der entsprechende Verschleiß auf ein Minimum begrenzt werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dabei wird ein Ende der gefederten Pendelstütze, speziell gestaltet, in einem Auflagekörper mit definierten Führungsflächen angeordnet, während das andere Ende über ein Axialgelenklager am Kolben eines Hydraulikzylinders befestigt ist.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1: Darstellung der erfindungsgemäßen Lösung.

Es ergibt sich folgende Anordnung:

An dem oberen Bauteil 9 des Schienenfahrzeuges ist ein Zylinder 7 befestigt, in dem ein Kolben 6 geführt wird, der einen Kolbenraum 8 bildet, welcher mit einem Druckspeicher 14 in Verbindung steht, und in dem sich unter Druck stehendes Öl befindet. Am Kolben 6 ist über ein Gelenk 5 das Ende 4 der Stütze 1 der Pendelstütze befestigt.

Das andere Ende 2 der Stütze 1 weist eine Endfläche 15 auf, die sich kugelförmig gestaltet, auf der Fläche 11 des am unteren Bauteil 3 befestigten Bauteiles 10 abstützt und dessen Mantelfläche 12, die durch Kreissegmente mit unterschiedlichen Radien, deren Einstichpunkte auf der Fläche 11 bei der Mittelstellung der Stütze 1 liegen, erzeugt wird, sich also bei den praktisch vorkommenden Ausschwenkwinkeln noch einwandfrei klemmungsfrei abstützen kann.

Alternativ kann auch die Fläche 11 kugelförmig gestaltet werden, während die Endfläche 15 des Endes 2 der Stütze 1 eben gestaltet ist, oder es kann die Gegenfläche 13 am Bauteil 10 eine Rotationsfläche mit zwei oder mehr kreisförmigen Kurven sein, während die Mantelfläche 12 als gerade kreiszylindrische Fläche ausgebildet ist.

Es zeigt sich folgende Funktion:

Das im Kolbenraum 8 befindliche Hydrauliköl wirkt in Verbindung mit dem Druckspeicher 14 als elastisches Medium und federt damit das Bauteil 9, an dem Zylinder 7 befestigt ist, gegenüber dem Bauteil 3 ab. Die Stützkraft wird dabei über den Kolben 6 in das Gelenk 5 und von diesem in die Stütze 1 und damit in das Bauteil 3 geleitet. Bei Querbewegungen des Bauteiles 9 schwenkt die Stütze 1 aus und das Ende 2 der Stütze 1 rollt auf der Fläche 11 ab, wobei die Mantelfläche 12 klemmungsfrei an der Gegenfläche 13 entlanggleitet und damit eine Querbewegung der Stütze 1 verhindert. Da der Radius der Endfläche 15, kugelförmig gestaltet, größer ist als der Abstand des Gelenkes 5 von der Fläche 11 ergibt sich bei Querbewegungen des Bauteiles 9 ein rückstellendes Moment, das infolge des konstanten Abstandes des Gelenks 5 von der Fläche 11 unabhängig vom Federweg des Bauteiles 9 ist. Bezugszeichenliste 1 Stütze

2 Ende

3 Bauteil

4 Ende

5 Gelenk

6 Kolben

7 Zylinder

8 Kolbenraum

9 Bauteil

10 Bauteil

11 Ebene

12 Räche

13 Gegenfläche

14 Druckspeicher

15 Kugelfläche


Anspruch[de]
  1. 1. Pendelstütze mit federndem Stützkörper, zur Verwendung an Schienenfahrzeugen zwischen zwei Bauteilen derselben, wobei mindestens eines der Bauteile eine zur Pendelstütze zugehörige Gegenfläche zur jeweiligen Endfläche des Stützkörpers aufweist und der Stützkörper aus teleskopartig ineinander verschiebbaren Stützelementen besteht, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    1. a) die Stützelemente sind durch einen Zylinder (7) und einen innerhalb des Zylinders (7) verschiebbaren, gegenüber einer pneumatisch- hydraulischen Feder wirkenden Kolben (6) gebildet;
    2. b) am Kolben (6) stützt sich eine Stütze (1) ab, deren am unteren Ende (2) befindliche Endfläche (15) und/oder die Gegenfläche (11) des unteren Bauteils (10) als Kugelfläche ausgestaltet ist;
    3. c) das obere Ende (4) der Stütze (1) ist mittels eines Gelenks (5) am Kolben (6) angelenkt; und
    4. d) die Mantelfläche (12) des unteren Endes (2) der Stütze (1) oder deren Gegenfläche (13) am unteren Bauteil (10) bildet eine Rotationsfläche mit zwei oder mehr kreisförmigen Kurven als Erzeugende, während die jeweils andere Fläche (12 oder 13) als gerade, kreiszylindrische Fläche ausgebildet ist.
  2. 2. Pendelstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Kolben (6) und Zylinder (7) gebildete Kolbenraum (8) mit einem Druckspeicher (14) in Verbindung steht.






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