AT2471U1

AT2471U1 - Federvorrichtung

Info

Publication number: AT2471U1
Application number: AT46097U
Authority: AT
Original assignee: Jenbacher Energiesysteme Ag
Priority date: 1997-07-23
Filing date: 1997-07-23
Publication date: 1998-11-25

Abstract

Federvorrichtung für ein Schienenfahrzeug, insbesondere zur Abfederung eines Wagenkastens auf einem Drehgestell, wobei die Federvorrichtung eine Luftfeder umfaßt, gekennzeichnet durch die zusätzliche Verwendung einer hydraulisch unterstützten Notfeder.

Description


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  Die Erfindung betrifft eine Federvorrichtung für ein Schienenfahrzeug, insbesondere zur Abfederung eines Wagenkastens auf einem Drehgestell, wobei die Federvorrichtung eine Luftfeder umfasst. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Federvorrichtung, die sich zwischen einer Tragplatte und einem Unterbau befindet und eine Luftfeder umfasst, die aus einem Balg aus elastomerem Werkstoff besteht, wobei das eine Balgende an einem Luftfedersitz befestigt ist, der wiederum mit der Tragplatte verbunden ist, und das andere Balgende an einem Abrollkolben befestigt ist, der wiederum mit dem Unterbau verbunden 
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 97/21576). Weiters betrifft die Erfindung ein Schienenfahrzeug mit mehreren Fahrwerken. 



  Ausgehend von dem eingangs umrissenen Stand der Technik besteht nun die Aufgabe darin, für eine Notlaufeigenschaft bei Ausfall der Luftfeder zu sorgen, wobei eine stufenlose Anpassbarkeit der Traghöhe der Federvorrichtung gewährleistet sein soll. 



  Gelöst wird diese Aufgabe gemäss Kennzeichen des Anspruches 1 durch die zusätzliche Verwendung einer hydraulisch unterstützten Notfeder, welche vorzugsweise innerhalb des Abrollkolbens angeordnet ist und vorzugsweise folgende Bauteile umfasst :   .   einen Druckkolben, der gegenüber dem Abrollkolben frei beweglich ist, und zwar unter Bildung eines sich im Bereich des Kopfteiles des Abrollkolbens befindenden
Freiraumes sowie unter Eintritt in den Luftfederinnenraum ; eine Druckfeder aus Stahl, die sich zwischen dem Druckkolben und dem   Abroll-   kolben befindet und sich dabei an einem oberen und unteren Anschlag abstützt ; . einen fest mit dem Unterbau verankerten Hydraulikzylinder, der innerhalb des
Druckkolbens angeordnet ist ;

     ein     Gleitelement,   insbesondere eine Gleitbuchse, aus   gleitfähigem   Werkstoff, das/die sich zwischen dem Hydraulikzylinder und dem Druckkolben befindet ; sowie einen höhenbewegbaren Hydraulikkolben, der von einem volumenveränderlichen
Freiraum umgeben ist, der sich zwischen dem Hydraulikkolben und dem Druck- kolben befindet und mit einer   Entlüftungsbohrung   ausgestattet ist, wobei der
Hydraulikkolben mit dem Stirnteil des Druckkolbens Kontakt hat, der wiederum mit 

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 einer Gleitplatte In Verbindung steht, die innerhalb des Luftfederinnenraumes und dem Luftfedersitz gegenüberliegend angeordnet ist. 



  Zweckmässige Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Federvorrichtung werden in den Ansprüchen 2 bis 14 genannt. 



  Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. 



  Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die Tragplatte 1 mit dem Luftfedersitz 2 verbunden, wobei der Luftfedersitz als Drehteil (hier nicht dargestellt) ausgebildet sein kann. 



  Der Ausgleich von Fertigungstoleranzen wird durch die Gestaltung der Luftverbindung zwischen der Tragplatte 1 und dem Luftfedersitz 2 mit einer stark profilierten Dichtung 32 gewährleistet. Dieser Anschluss bringt auch erhebliche Vorteile beim Anheben und Aufsetzen des Wagenkastens auf das Fahrwerk bei der Instandhaltung. 



  Unterhalb der Tragplatte 1 ist nun eine Luftfeder angeordnet, die einen Balg 4 aus elastomerem Werkstoff umfasst, wobei das obere Balgende 5 am Luftfedersitz 2 und das unter Balgende 6 am Abrollkolben 8 befestigt ist. Der Balg umschliesst dabei einen volumenelastischen   Luftfederinneraum   7. 



  Zwecks Minderung der Verschleissanfälligkeit des Balges 4 ist zwischen der Tragplatte 1 und dem Luftfedersitz 2 eine Kunststoffplatte 24 angeordnet. Ausserdem trägt der Einbau von Kunststoffteilen bei gleichzeitiger Reduzierung von entsprechender Metallmasse zu einer Gewichtsersparnis bei. 



  Die hydraulisch unterstützte Notfeder als Kern der Erfindung befindet sich innerhalb des Abrollkolbens 8 und umfasst folgende Bauteile : - einen Druckkolben 9, der gegenüber dem Abrollkolben 8 frei beweglich ist, und zwar unter Verwendung eines sich im Bereich des Kopfteiles des Abrollkolbens befindenden
Freiraumes 18 sowie unter eintritt in den Luftfederraum   7 ;   

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 - eine Druckfeder 10 aus Stahl, die sich zwischen dem Druckkolben 9 und dem
Abrollkolben 8 befindet und sich dabei an einem oberen und unterem Anschlag 11 bzw. 



   12 abstützt ; - einen fest mit dem Unterbau 3 verankerten Hydraulikzylinder 15, der innerhalb des
Druckkolbens 9 angeordnet ist ; - eine Gleitbuchse 13 aus gleitfähigem Werkstoff, die sich zwischen dem Hydraulikzylinder
15 und dem Druckkolben 9 befindet ; sowie - einen höhenbewegbaren Hydraulikkolben 16, der von einem volumenveränderlichen
Freiraum 17 umgeben ist, der sich zwischen dem   Hvdraulikkolben   16 und dem
Druckkolben 9 befindet und mit einer Entlüftungsbohrung 19 ausgestattet ist, wobei der
Hydraulikkolben 16 mit dem Stimteil 20 des Druckkolbens 9 Kontakt hat,   aer   wiederum mit einer Gleitplatte 22 in Verbindung steht, die innerhalb des   Luftfederraumes   7 und dem
Luftfedersitz 2 gegenüberliegend angeordnet ist. 



  Von dieser erfindungswesentlichen Grundkonstruktion abgesehen, ist es von Vorteil, wenn sich die Federvorrichtung noch durch folgende konstruktive Merkmale auszeichnet. 



  - Der Druckkolben 9 besitzt innerhalb seines Stirnteiles 20 mittig einen Zapfen 21, auf dem die Gleitplatte 22 aufsitzen kann. 



  - Der Hydraulikkolben 16 ist fest mit dem Stirnteil 20 des Druckkolbens 9 verankert. 



  - Die Gleitplatte 22 ist federnd gelagert, insbesondere unter Verwendung eines
Federkörpers 23 in Form eines Metall-Elastomer-Verbundes, wobei sich der Federkörper zwischen der Gleitplatte 22 und dem Randbereich des Stirnteiles 20 des Druckkolbens 9 befindet. 
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   EntlüftungsbohrungDer untere Anschlag 12 der Druckfeder 10 ist ein radial nach aussen verlaufender
Flansch des Druckkolbens 9, während der obere Anschlag 11 der Druckfeder 10 durch den Kopfteil des Abrollkolbens 8 gebildet ist. 



   - Die Gleitbuchse 13 sitzt in einer Innenaussparung 14 des Druckkolbens 9. 



   Der Unterbau 3 besteht aus einem Rahmen 26 und einem innerhalb des Rahmens 26 angeordneten topfförmigen Tragkörper   27,   wobei Rahmen 26, Tragkörper 27 und
Abrollkolben 8 mittels einer gemeinsamen Befestigung 30 miteinander verbunden sind, wobei wiederum der Hydraulikzylinder 15 an dem Basisteil 28 des Tragkörpers 27 befestigt ist, wobei dessen Befestigung 31 insbesondere mit einer flanschförmigen
Verbreiterung 29 des Hydraulikzylinders in Verbindung steht. 



   - Der Druckkolben 9 taucht frei beweglich in den Tragkörper 27 ein. 



  Ansonsten besteht die hydraulisch unterstützte Notfeder noch aus den üblichen Elementen eines Hydrauliksystems, nämlich aus Hydraulikflüssigkeit, deren Zuführung in den Hydraulikzylinder sowie aus Dichtelementen 25 (z. B. Dichtringe). 



  Bei Ausfall der Luftfeder kommt nun die Hydraulik der Notfeder als Sekundärfedersystem zum Einsatz.

Claims

Ansprüche : 1. Federvorrichtung für ein Schienenfahrzeug, insbesondere zur Abfederung eines Wagenkastens auf einem Drehgestell, wobei die Federvorrichtung eine Luftfeder umfasst, gekennzeichnet durch die zusätzliche Verwendung einer hydraulisch unterstützten Notfeder.
2. Federvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie sich zwischen einer Tragplatte (1) und einem Unterbau (3) befindet, wobei die Luftfeder aus einem Balg (4) aus elastomerem Werkstoff besteht, wobei das eine Balgende (5) an einem Luftfedersitz (2) befestigt ist, der mit der Tragplatte (1) verbunden ist, und das andere Balgende (6) an einem Abrollkolben (8) befestigt ist, der mit dem Unterbau (3) verbunden ist, wobei der Baig (4) einen volumenelastischen Luftfederinnenraum (7) umschliesst, wobei die Notfeder innerhalb des Abrollkolbens (8) angeordnet ist.
3 Federvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgende Bauteile aufweist : einen Druckkolben (9), der gegenüber dem Abrollkolben (8) frei beweglich Ist, und zwar unter Bildung eines sich im Bereich des Kopfteiles des Abrollkolbens befindenden Freiraumes (18) sowie unter Eintritt in den Luftfederinnenraum (7) ; eine Druckfeder (10) aus Stahl, die sich zwischen dem Druckkolben (9) und dem Abrollkolben (8) befindet und sich an einem oberen und unteren Anschlag (11,12) abstützt ; . einen fest mit dem Unterbau (3) verankerten Hydraulikzylinder (15), der Innerhalb des Druckkolbens (9) angeordnet ist ; . ein Gleitelement, insbesondere eine Gleitbuchse (13), aus gleitfähigem Werkstoff, das/die sich zwischen dem Hydraulikzylinder (15) und dem Druckkolben (9) befindet ;

sowie einen höhenbewegbaren Hydraulikkolben (16), der von einem volumen- veränderlichen Freiraum (17) umgeben ist, der sich zwischen dem Hydraulikkolben <Desc/Clms Page number 6> (16) und dem Druckkolben (9) befindet und mit einer Entlüftungsbohrung (19) ausgestattet ist, wobei der Hydraulikkolben (16) mit dem Stirnteil (20) des Druck- kolbens (9) Kontakt hat, der wiederum mit einer Gleitplatte (22) in Verbindung steht, die innerhalb des Luftfederinnenraumes (7) und dem Luftfedersitz (2) gegenüber- liegend angeordnet ist.
4. Federvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkolben (9) an seinem Stirnteil (20) mittig einen Zapfen (21) besitzt, auf dem die Gleitplatte (22) angeordnet ist.
5. Federvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitplatte (22) federnd gelagert ist, insbesondere unter Verwendung eines Federkörpers (23) in Form eines Metall-Elastomer-Verbundes, wobei sich der Federkörper (23) zwischen der Gleitplatte (22) und dem Randbereich des Stirnteiles (20) des Druckkolbens (9) befindet.
6. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsbohrung (19) des Freiraumes (17) zwischen Hydraulikkolben (16) und Druckkolben (9) in den Freiraum (18) mündet, der sich zwischen dem Druckkolben (9) und dem Kopfteil (11) des Abrollkolbens (8) befindet.
7. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Anschlag (12) der Druckfeder (10) ein radial nach aussen verlaufender Flansch des Druckkolbens (9) ist, während der obere Anschlag (11) der Druckfeder (9) durch den Kopfteil des Abrollkolbens (8) gebildet ist.
8. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement bzw. die Gleitbuchse (13) in einer Innenaussparung (14) des Druckkolbens (9) einsitzt.
9. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Tragplatte (1) und dem Luftfedersitz (2) eine weitere Platte (24), insbesondere eine Kunststoffplatte, angeordnet ist. <Desc/Clms Page number 7>
10. Schienenfahrzeug mit mehreren, vorzugsweise als Einzelachsfahrweke ausgebildeten Fahrwerken, bei dem jede Luftfeder mit einem Notlager ausgestattet ist, auf die der Wagenkasten bei Ausfall der Luftfeder absinkt, insbesondere mit einer Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Notlager einen Hydraulikstempel als Auflager umfasst, wobei die mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Kammern der Hydraulikstempel von mindestens zwei verschiedenen Fahrwerken kommunizieren.