AT528583B1

AT528583B1 - Suspension system for a rail vehicle

Info

Publication number: AT528583B1
Application number: ATA50959/2024A
Authority: AT
Inventors: Weissenböck Stefan
Original assignee: Siemens Mobility Austria Gmbh
Priority date: 2024-12-04
Filing date: 2024-12-04
Publication date: 2026-03-15
Also published as: AT528583A4

Abstract

Federungseinrichtung (1) für ein Schienenfahrzeug, ausgebildet zur Anordnung zwischen einem Wagenkasten (2) und einem Drehgestellrahmen (3), umfassend mindestens eine Luftfeder (4) und eine zu der Luftfeder (4) in Serie angeordnete Notfeder (5), wobei eine Kompressionseinrichtung (6) vorgesehen ist, welche mit einem, dem Druck (7) in der Luftfeder (4) proportionalen Druck (8) eines Fluids beaufschlagt ist und welche in Abhängigkeit von diesem Druck (8) eines Fluids die Notfeder (5) komprimiert.Suspension device (1) for a rail vehicle, designed for arrangement between a car body (2) and a bogie frame (3), comprising at least one air spring (4) and an emergency spring (5) arranged in series with the air spring (4), wherein a compression device (6) is provided which is subjected to a pressure (8) of a fluid proportional to the pressure (7) in the air spring (4) and which compresses the emergency spring (5) depending on this pressure (8) of a fluid.

Description

FEDERUNGSEINRICHTUNG FÜR EIN SCHIENENFAHRZEUG SUSPENSION DEVICE FOR A RAIL VEHICLE

TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL AREA

[0001] Die Erfindung betrifft eine Federungseinrichtung für ein Schienenfahrzeug zur Abfederung eines Wagenkastens gegenüber einem Fahrwerk. [0001] The invention relates to a suspension device for a rail vehicle for cushioning a car body against a chassis.

STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART

[0002] Fahrwerke von Schienenfahrzeugen, insbesondere Passagierschienenfahrzeugen sind derart mit Federungen ausgestattet, sodass ein zeitgemäßer Fahrkomfort sichergestellt ist. Eine häufige Art der Federung umfasst sogenannte Luftfedern, bei welchen der Wagenkasten des Schienenfahrzeugs über mit einem Druckgas gefüllte, im Allgemeinen zylindrisch bzw. tonnenförmig aufgebaute Bälge auf dem Fahrwerk aufliegt. Diese Fahrwerke, welche sehr oft als zweiachsige Drehgestelle ausgeführt sind, weisen ihrerseits eine Federung auf, welche die Achsen, Achslager, Bremsenbauteile etc. gegenüber dem Fahrwerk federt und somit die ungefederten Massen reduziert. Diese Primärfederung sorgt für einen geringeren Verschleiß der Schienen und des Fahrwerks, da die auf die genannten Bauteile wirkenden Stoßkräfte reduziert werden. Als Federelemente in einer Primärfederung kommen typischerweise Schrauben- Blatt- oder Gummifederelemente zum Einsatz. Ein besonderer Vorteil einer Luftfederung als 2. Stufe, bzw. Sekundärfederung liegt in der Einstellbarkeit der Höhe des Wagenkastens über dem Schienenniveau durch Veränderung des Gasdrucks in den Federbälgen. Dies ist insbesondere bei U-Bahnfahrzeugen von Vorteil, da bei diesen Massenverkehrsmitteln ein stufenloser Einstieg in das Fahrzeug für einen raschen und sicheren Passagierwechsel auch unter allen zulässigen Beladungszuständen wesentlich ist. In Fehlerfällen, beispielsweise einer Undichtigkeit an den Federbälgen oder einem Ausfall der Druckgasversorgung ist ein sicherer Weiterbetrieb des Fahrzeugs zwar gewährleistet, da der Wagenkasten auf eine Notfeder absinkt, jedoch ist der Fahrkomfort reduziert und die Niveauregelfunktion der Sekundärfederung ist nicht mehr gegeben. Des Weiteren besteht dadurch die Gefahr einer Kollision des Bahnsteigs mit einer geöffneten Tür des Fahrzeugs, was schlimmstenfalls dazu führt, dass sich die Türen eines beladenen Fahrzeugs bei einem Ausfall der Luftfederung nicht mehr öffnen lassen. Da bei einer solchen Notfederfahrt auch die unterhalb des Wagenkastens angeordneten Einrichtungen näher an das Gleisbett geraten, ist auch für diesen Fall konstruktiv vorzusehen, sodass diese Unterflurgeräte entsprechend kleiner ausgeführt werden müssen. Da das Öffnen der Türen an einem Bahnsteig unter allen Umständen sichergestellt werden muss, werden manchmal aufwendige Konstruktionen der Türen in Kauf genommen, bei welchen diese Klappen aufweisen, welche bei einer Kollision mit einem Bahnsteig ausschwenken und ein Öffnen der Türen erlauben. Diese Lösung ist sowohl konstruktiv als auch ästhetisch nicht zufriedenstellend. [0002] The bogies of rail vehicles, especially passenger rail vehicles, are equipped with suspension systems to ensure modern ride comfort. A common type of suspension system includes so-called air springs, in which the car body of the rail vehicle rests on the bogie via bellows filled with pressurized gas, which are generally cylindrical or barrel-shaped. These bogies, which are very often designed as two-axle bogies, in turn have their own suspension system that cushions the axles, axle bearings, brake components, etc., relative to the bogie, thus reducing the unsprung mass. This primary suspension system reduces wear on the rails and the bogie because the impact forces acting on these components are reduced. Coil, leaf, or rubber spring elements are typically used as spring elements in a primary suspension system. A particular advantage of air suspension as a second stage, or secondary suspension, lies in the adjustability of the car body's height above the rail level by changing the gas pressure in the air springs. This is particularly advantageous for subway vehicles, as stepless boarding is essential for quick and safe passenger exchange, even under all permissible load conditions. In the event of a malfunction, such as a leak in the air springs or a failure of the compressed gas supply, safe continued operation of the vehicle is ensured because the car body lowers onto an emergency spring. However, ride comfort is reduced, and the level control function of the secondary suspension is no longer available. Furthermore, this creates the risk of the platform colliding with an open vehicle door, which, in the worst-case scenario, could prevent the doors of a loaded vehicle from opening if the air suspension fails. Since the equipment located beneath the car body also moves closer to the track bed during such an emergency spring movement, the design must also account for this scenario, requiring these underfloor components to be made correspondingly smaller. Since the opening of platform doors must be guaranteed under all circumstances, sometimes elaborate door designs are used, in which the doors have flaps that swing out upon collision with the platform, allowing the doors to open. This solution is unsatisfactory both structurally and aesthetically.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG PRESENTATION OF THE INVENTION

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Federungseinrichtung für ein Schienenfahrzeug anzugeben, welche es auch bei Versagen einer Luftfedereinrichtung erlaubt, den Wagenkasten in derselben Höhe über der Schienenoberkante zu führen wie bei einer korrekt funktionierenden Luftfedereinrichtung. [0003] The invention is therefore based on the objective of providing a suspension device for a rail vehicle which, even in the event of failure of an air suspension device, allows the car body to be guided at the same height above the top of the rail as with a correctly functioning air suspension device.

[0004] Die Aufgabe wird durch eine Federungseinrichtung für ein Schienenfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Schienenfahrzeug nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche. [0004] The problem is solved by a suspension device for a rail vehicle having the features of claim 1 and a rail vehicle according to claim 9. Advantageous embodiments are the subject of dependent claims.

[0005] Dem Grundgedanken der Erfindung wird eine Federungseinrichtung für ein Schienenfahrzeug beschrieben, welche zur Anordnung zwischen einem Wagenkasten und einem Drehgestellrahmen ausgebildet ist und welche mindestens eine Luftfeder und eine zu der Luftfeder in Serie angeordnete Notfeder umfasst, wobei eine Kompressionseinrichtung vorgesehen ist, welche mit einem dem Druck in der Luftfeder proportionalen Druck eines Fluids beaufschlagt ist und welche [0005] The basic idea of the invention describes a suspension device for a rail vehicle, which is designed for arrangement between a car body and a bogie frame and which comprises at least one air spring and an emergency spring arranged in series with the air spring, wherein a compression device is provided which is subjected to a pressure of a fluid proportional to the pressure in the air spring and which

in Abhängigkeit von diesem Druck eines Fluids die Notfeder komprimiert. Depending on the pressure of this fluid, the emergency spring is compressed.

[90006] Dadurch ist der Vorteil erzielbar, in einem Fehlerfall einer Luftfedereinrichtung verhindern zu können, dass der Wagenkasten, welcher durch die Luftfeder getragen wird, absinkt. Als Fehlerfall wird dabei ein Entweichen des Drucks in der Luftfeder verstanden, welcher durch Versagen einer der Komponenten der Luftfedereinrichtung (Luftfeder, Verrohrung, Druckluftquelle, Regelventile, etc.) hervorgerufen wird. In einem solchen Fehlerfall sinkt bei herkömmlichen Luftfederungen der Wagenkasten ab, bis er von einem Anschlag im Inneren der Luftfeder gehalten wird. Damit ist zwar eine Weiterfahrt des Fahrzeugs möglich, jedoch mit den eingangs genannten Einschränkungen und Gefahrenpotentialen. [90006] This offers the advantage of preventing the car body, which is supported by the air spring, from sagging in the event of a failure of the air spring system. A failure is defined as a loss of pressure in the air spring, caused by the failure of one of the components of the air spring system (air spring, piping, compressed air source, control valves, etc.). In such a failure, with conventional air springs, the car body sags until it is held by a stop inside the air spring. While this allows the vehicle to continue driving, it does so with the limitations and potential hazards mentioned above.

[0007] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, seriell zu der Luftfeder eine Notfeder vorzusehen und diese während des Normalbetriebs, d.h. bei funktionierender Luftfedereinrichtung, mittels einer Kompressionseinrichtung zu komprimieren. Dabei ist diese Notfeder und die Kompressionseinrichtung so auszulegen, dass bei einem Versagen der Luftfeder, bzw. einer Komponente der Luftfedereinrichtung auch der Druck in der Kompressionseinrichtung absinkt, sodass sich die Notfeder entspannt. [0007] According to the invention, an emergency spring is provided in series with the air spring and is compressed by means of a compression device during normal operation, i.e., when the air spring system is functioning. This emergency spring and the compression device are designed such that if the air spring or a component of the air spring system fails, the pressure in the compression device also drops, causing the emergency spring to relax.

Da die Notfeder und die Luftfeder in Serie geschaltet sind, hebt die sich entspannende Notfeder die Luftfeder und somit auch den Wagenkasten an. Dadurch kann die Höhe des Wagenkastens über der Schienenoberkante auf dem Sollniveau gehalten werden, obwohl der Wagenkasten auf dem Anschlag in der Luftfeder aufliegt. Als Sollniveau ist dabei das für das Fahrzeug und die Haltestellen bevorzugte Niveau anzusehen, gebräuchlicherweise ist es jenes Niveau, dass ein stufenloses Betreten und Verlassen des Fahrzeugs durch die Passagiere erlaubt, d.h. dass das Fußbodenniveau des Fahrzeugs gleich mit dem Bahnsteigniveau ist. Since the emergency spring and the air spring are connected in series, the relaxing emergency spring lifts the air spring and thus also the car body. This allows the height of the car body above the top of the rail to be maintained at the target level, even though the car body rests on the stop in the air spring. The target level is considered to be the preferred level for the vehicle and the stations; usually, it is the level that allows passengers step-free boarding and alighting, i.e., that the vehicle floor is level with the platform level.

[0008] Erfindungsgemäß ist eine Kompressionseinrichtung vorzusehen, welche so angeordnet ist, dass sie die Notfeder zu komprimieren imstande ist. Da die Notfeder mit einem ihrer Enden an einem Drehgestell, insbesondere einem Drehgestellrahmen aufliegt, ist es vorteilhaft, das Drehgestell mit einer Ausformung auszustatten, an welcher die Kompressionseinrichtung an einem ihrer Enden befestigbar ist und welche eine Krafteinleitung in die Kompressionseinrichtung erlaubt. Das weitere Ende der Kompressionseinrichtung ist mit dem, dem Drehgestell abgewandten Ende der Notfeder so zu verbinden, dass Kräfte zwischen der Kompressionseinrichtung und der Notfeder übermittelbar sind. [0008] According to the invention, a compression device is provided which is arranged in such a way that it is capable of compressing the emergency spring. Since the emergency spring rests with one of its ends on a bogie, in particular a bogie frame, it is advantageous to equip the bogie with a projection to which the compression device can be attached at one of its ends and which allows force to be introduced into the compression device. The other end of the compression device is to be connected to the end of the emergency spring facing away from the bogie in such a way that forces can be transmitted between the compression device and the emergency spring.

Die Kompressionseinrichtung ist vorzugsweise als pneumatischer oder hydraulischer Zylinder auszuführen und mit einem unter Druck stehenden Fluid zu beaufschlagen, dessen Druck dem Druck in der Luftfeder proportional ist. Dieser Druck kann einerseits identisch mit dem Druck in der Luftfeder sein, jedoch ist es vorteilhaft, die Kompressionseinrichtung so auszulegen, dass sie mit einem höheren Fluiddruck arbeitet als die Luftfeder. The compression device is preferably designed as a pneumatic or hydraulic cylinder and pressurized with a fluid whose pressure is proportional to the pressure in the air spring. This pressure can be identical to the pressure in the air spring; however, it is advantageous to design the compression device to operate at a higher fluid pressure than the air spring.

Diese bevorzugte Ausführungsform sieht den Einsatz einer Druckübersetzung vor, welche den Druck in der Luftfeder in einen äquivalenten, aber höheren Fluiddruck für die Kompressionseinrichtung wandelt. Dabei kann der Luftfederdruck, welcher meist als komprimierte Luft vorliegt, auch in einen Druck einer Flüssigkeit als Fluiddruck für die Kompressionseinrichtung gewandelt werden. This preferred embodiment provides for the use of a pressure intensifier, which converts the pressure in the air spring into an equivalent, but higher, fluid pressure for the compression device. The air spring pressure, which is usually in the form of compressed air, can also be converted into the pressure of a liquid as the fluid pressure for the compression device.

Dies ist insbesondere vorteilhaft, da die Kompressionseinrichtung vorzugsweise mit möglichst geringen Abmessungen ausgeführt werden soll, wobei höhere Drücke einen geringeren Kolbendurchmesser einer Kompressionseinrichtung erlauben. This is particularly advantageous since the compression device should preferably be designed with the smallest possible dimensions, with higher pressures allowing a smaller piston diameter for a compression device.

[0009] Die Notfeder ist vorzugsweise als elastisches Element mit einer Federkennlinie auszuführen, welche so steif ist, dass ein Absinken des Wagenkastens durch die Beladung des Fahrzeugs und folgedessen Komprimieren der Notfeder möglichst geringgehalten wird und gleichzeitig die Sicherheitsanforderungen betreffend Entgleisen durch Aufklettern eines Rades erfüllt werden. Eine solche steife Notfeder erfordert daher auch erhöhte Kräfte um sie im Normalbetrieb, d.h. funktionierender Luftfeder, um den sogenannten Luftfederspalt zu komprimieren. [0009] The emergency spring is preferably designed as an elastic element with a spring characteristic that is so stiff that the sagging of the car body due to the vehicle's load and the resulting compression of the emergency spring is minimized, while simultaneously meeting the safety requirements regarding derailment caused by a wheel climbing. Such a stiff emergency spring therefore also requires increased forces to compress it in normal operation, i.e., when the air spring is functioning, around the so-called air spring gap.

Der Luftfederspalt ist jener Abstand, der zwischen dem Anschlag in der Luftfeder und seinem korrespondierenden Gegenstück, auf welchen der Anschlag in drucklosem Zustand der Luftfeder aufliegt, besteht, wenn die Luftfeder in ihrer Normalposition ist. Diese Normalposition entspricht jener Position, die konstruktiv als solche vorgegeben ist, insbesondere jene, die ein bahnsteighö-The air spring gap is the distance that exists between the stop in the air spring and its corresponding counterpart, against which the stop rests when the air spring is depressurized and in its normal position. This normal position corresponds to the position that is designed as such, in particular the one that corresponds to a platform height.

hengleiches FuRßbodenniveau bewirkt. This results in a level floor.

[0010] In weiterer Fortbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, die Kompressionseinrichtung doppelwirkend auszuführen. Dabei kann sowohl eine Druckkraft auf die Notfeder ausgeübt werden als auch eine Zugkraft. Die Kompressionseinrichtung ist somit als doppelwirkender pneumatischer- oder hydraulischer Zylinder auszuführen und Regelventile und Steuereinrichtungen vorzusehen. Solcherart kann durch geeignete Bestimmung der aktuellen Einfederung des Schienenfahrzeugs auch eine Kompensation der Primärfeder vorgenommen werden. Diese, im Allgemeinen als Stahlfeder ausgeführte Primärfeder wird von der Bestimmung der Einfederung der Luftfeder mittels eines Luftfederventils nicht erfasst, sodass bei hohen Beladungszuständen eine bestimmte, nicht kompensierbare Einfederung und daher ein Niveauunterschied zwischen dem Fußboden und dem Bahnsteig bestehen bleibt. Mittels einer doppelwirkenden Kompressionseinrichtung kann jedoch auch dieser Niveauunterschied ausgeglichen werden. [0010] In a further development of the invention, it is advantageous to design the compression device as a double-acting unit. This allows both a compressive force and a tensile force to be exerted on the emergency spring. The compression device is thus designed as a double-acting pneumatic or hydraulic cylinder and requires control valves and control devices. In this way, compensation of the primary spring can also be achieved by appropriately determining the current deflection of the rail vehicle. This primary spring, generally designed as a steel spring, is not affected by the determination of the deflection of the air spring by means of an air spring valve, so that under heavy load conditions a certain, uncompensable deflection and therefore a level difference between the floor and the platform remains. However, this level difference can also be compensated for by means of a double-acting compression device.

[0011] In weiterer Fortbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, die Vorspannung der Notfeder durch ansteigende Beladung des Fahrzeugs zu limitieren. Dazu ist ein Druckminderventil (Druckreduzierventil) in die Zuleitung von dem Druck in der Luftfeder zu dem Druckumsetzer zu schalten, sodass der Fluiddruck in der Kompressionseinrichtung auf einen maximalen, vorgebbaren Wert limitiert ist. [0011] In a further development of the invention, it is advantageous to limit the preload of the emergency spring by increasing the load on the vehicle. For this purpose, a pressure reducing valve is to be connected in the supply line from the pressure in the air spring to the pressure converter, so that the fluid pressure in the compression device is limited to a maximum, predefinable value.

[0012] Eine auf dem vorgehenden Ausführungsbeispiel aufbauende vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, zusätzlich zu der Limitierung des Fluiddrucks in der Kompressionseinrichtung eine beladungsabhängige Reduktion der Vorspannung der Notfeder vorzusehen. Dazu ist ein sogenannter Differentialdruck-Druckumsetzer einzusetzen, welcher einen von einer Druckdifferenz gebildeten Fluiddruck dem Fluidraum der Kompressionseinrichtung zu führt. Diese Druckdifferenz ist dabei aus dem Druck in der Luftfeder, welcher zusätzlich durch ein Druckminderventil begrenzt ist und einem Druck in der Luftfeder, welcher über ein Druckschaltventil geleitet ist, zu bilden. Das Druckschaltventil ist so konfiguriert, dass es bei einem bestimmten Druck in der Luftfeder öffnet und diesen Druck dem Differentialdruck-Druckumsetzer zuführt. Solcherart wird ab einem bestimmten Druck in der Luftfeder der Fluiddruck in der Kompressionseinrichtung gesenkt und die Vorspannung der Notfeder reduziert. Dadurch kann auch die Einfederung der Primärfederung kompensiert werden, wenn die einzelnen Bauteile, insbesondere die Schaltdrücke der Ventile und das Übersetzungsverhältnis des Differentialdruck-Druckumsetzers sowie dessen Differenzbildung auf die konkrete Anwendung hin abgestimmt werden. Jedoch versagen im Allgemeinen dabei konventionelle Luftfederventile, da die hier dargestellte Konfiguration in Zusammenarbeit mit einem konventionellen Luftfederventil zu Schwingungen der Niveauregulierung neigt. Es ist daher ein elektronisches Luftfederventil einzusetzen. [0012] An advantageous embodiment of the invention, building upon the preceding exemplary embodiment, provides for a load-dependent reduction of the preload of the emergency spring in addition to limiting the fluid pressure in the compression device. For this purpose, a so-called differential pressure-pressure converter is used, which supplies a fluid pressure generated by a pressure difference to the fluid chamber of the compression device. This pressure difference is generated from the pressure in the air spring, which is additionally limited by a pressure reducing valve, and the pressure in the air spring, which is routed through a pressure switching valve. The pressure switching valve is configured such that it opens at a specific pressure in the air spring and supplies this pressure to the differential pressure-pressure converter. In this way, from a certain pressure in the air spring, the fluid pressure in the compression device is reduced and the preload of the emergency spring is decreased. This also allows the compression of the primary suspension to be compensated for, provided the individual components, especially the switching pressures of the valves and the transmission ratio of the differential pressure converter, as well as its differential calculation, are tailored to the specific application. However, conventional air spring valves generally fail in this application, as the configuration shown here, in conjunction with a conventional air spring valve, tends to cause oscillations in the level control system. Therefore, an electronic air spring valve must be used.

[0013] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, den Fluiddruck, welcher die Kompressionseinrichtung beaufschlagt, nur bis zu einem bestimmten Druck in der Luftfeder proportional zu diesem Druck zu steigern und bei weiter steigendem Druck in der Luftfeder den Fluiddruck proportional zu dem Druck in der Luftfeder zu reduzieren. [0013] Another preferred embodiment of the invention provides to increase the fluid pressure acting on the compression device only up to a certain pressure in the air spring proportionally to this pressure and to reduce the fluid pressure proportionally to the pressure in the air spring if the pressure in the air spring continues to increase.

Dazu ist zur Umsetzung des Drucks in der Luftfeder ein Differentialdruck-Druckumsetzer vorzusehen, welcher in Abhängigkeit einer Druckdifferenz den Fluiddruck bestimmt. Dabei wird der Luftfederdruck einem 3/2-Wegeventil zugeführt ist, welches so geschaltet ist, dass der Fluiddruck bis zu einem bestimmten Schaltdruck proportional zu dem Druck in der Luftfeder erhöht wird und ab diesem Schaltdruck der der Fluiddruck proportional zu dem Druck in der Luftfeder reduziert wird. Ein solches druckgesteuertes, einstellbares 3/2-Wegeventil bietet zwei Schaltstellungen, wobei bis zu einem bestimmten Schaltdruck der zugeführte Druck einem ersten Ausgang des 3/2-Wegeventils zugeleitet wird, ab diesem Schaltdruck wird der erste Ausgang geschlossen und der zugeführte Druck einem zweiten Ausgang des 3/2-Wegeventils zugeleitet. Diese Ausgänge werden so an den Differentialdruck-Druckumsetzer geschaltet, dass der erste Ausgang dem Druckraum des Differentialdruck-Druckumsetzers zugeführt wird, welcher den Fluiddruck erhöht und der zweite Ausgang dem Druckraum des Differentialdruck-Druckumsetzers zugeführt wird, welcher den Fluiddruck reduziert, jeweils bei steigendem Luftfederdruck. To convert the pressure in the air spring, a differential pressure-to-pressure converter is required, which determines the fluid pressure based on a pressure difference. The air spring pressure is fed to a 3/2-way valve, which is configured so that the fluid pressure is increased proportionally to the pressure in the air spring up to a specific switching pressure, and then reduced proportionally to the pressure in the air spring above this switching pressure. Such a pressure-controlled, adjustable 3/2-way valve offers two switching positions. Up to a specific switching pressure, the supplied pressure is directed to a first output of the 3/2-way valve; above this switching pressure, the first output is closed, and the supplied pressure is directed to a second output of the 3/2-way valve. These outputs are connected to the differential pressure-pressure converter in such a way that the first output is fed to the pressure chamber of the differential pressure-pressure converter, which increases the fluid pressure, and the second output is fed to the pressure chamber of the differential pressure-pressure converter, which reduces the fluid pressure, each time with increasing air spring pressure.

[0014] Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, das 3/2-Wegeventil [0014] A particularly advantageous embodiment of the invention provides that the 3/2-way valve

durch ein 4/2-Wegeventil zu ersetzen, sodass eine bessere Entlüftung der Druckräume des Differentialdruck-Druckumsetzers gewährleistet ist. to replace it with a 4/2-way valve, so that better venting of the pressure chambers of the differential pressure pressure converter is ensured.

[0015] Von der Erfindung des Weiteren umfasst ist ein Schienenfahrzeug mit einem Wagenkasten und mindestens einem Fahrwerk mit einem Drehgestellrahmen, welches mit einer der obig beschriebenen Ausführungsformen einer Federungseinrichtung ausgestattet ist. [0015] The invention further comprises a rail vehicle with a car body and at least one chassis with a bogie frame, which is equipped with one of the above described embodiments of a suspension device.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0016] Es zeigen beispielhaft: [0016] They show, by way of example:

[0017] Fig. 1 Federungseinrichtung — Prinzipdarstellung, Normalbetrieb. [0018] Fig.2 Federungseinrichtung — Prinzipdarstellung, Notfederbetrieb. [0019] Fig.3 _Federungseinrichtung Normalbetrieb. [0017] Fig. 1 Suspension device — schematic representation, normal operation. [0018] Fig. 2 Suspension device — schematic representation, emergency suspension operation. [0019] Fig. 3 Suspension device, normal operation.

[0020] Fig.4 _Federungseinrichtung Notfederbetrieb. [0020] Fig.4 _Suspension device emergency spring operation.

[0021] Fig.5 Federungseinrichtung Normalbetrieb, mit Druckminderventil. [0021] Fig. 5 Suspension device normal operation, with pressure reducing valve.

[0022] Fig.6© Federungseinrichtung Normalbetrieb, mit beladungsabhängiger Reduktion der Vorspannung der Notfeder. [0022] Fig.6© Suspension device normal operation, with load-dependent reduction of the preload of the emergency spring.

[0023] Fig. 7 Federungseinrichtung mit 3/2 Wegeventil zur Ansteuerung des DifferentialdruckDruckumsetzers [0023] Fig. 7 Suspension device with 3/2 way valve for controlling the differential pressure pressure converter

[0024] Fig. 8 Federungseinrichtung mit 4/2 Wegeventil zur Ansteuerung des DifferentialdruckDruckumsetzers [0024] Fig. 8 Suspension device with 4/2 way valve for controlling the differential pressure pressure converter

AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG IMPLEMENTATION OF THE INVENTION

[0025] Fig.1 zeigt beispielhaft und schematisch eine Federungseinrichtung in einer stark abstrahierten Prinzipdarstellung bei Normalbetrieb. Es ist eine Federungseinrichtung 1 zur Federung eines Wagenkastens 2 gegenüber einem Drehgestellrahmen 3 dargestellt, welche eine Luftfeder 4 umfasst, auf welcher der Wagenkasten 2 ruht. Unterhalb der Luftfeder 4 ist eine Notfeder 5 in Serie zu der Luftfeder 4 angeordnet. Diese Notfeder 5 übermittelt die von der Luftfeder 4 in sie eingeleiteten Druckkräfte an den Drehgestellrahmen 3. Die Luftfeder 4 umfasst einen Anschlag 9, welcher im Inneren der Luftfeder 4 angebracht ist und welcher bei einem Verlust des Gasdrucks in der Luftfeder 4 verhindert, dass die Luftfeder vollständig verformt wird, sondern der Wagenkasten 2 über den Anschlag 9 gehalten wird. Eine Platte 10 ist zwischen der Luftfeder 4 und der Notfeder 5 vorgesehen. Ein Luftfederspalt 14 besteht bei Normalbetrieb zwischen dem Anschlag 9 und der Platte. In gezeigtem Normalbetrieb ist der Wagenkasten 2 in seiner Sollposition über dem Drehgestellrahmen, sodass bei einem Halt an einem Bahnsteig ein möglichst niveaugleicher Einstieg für die Passagiere gewährleistet ist. Dabei ist der Abstand 12 zwischen der Aufnahme der Luftfeder 4 an dem Wagenkasten 2 und der Platte 10 an seinem Sollwert. Der Abstand 11 zwischen dem Wagenkasten 2 und dem Drehgestellrahmen 3 ist dabei ebenso an seinem Sollwert. Erhöht sich die Beladung des Fahrzeugs, so wird die Luftfeder 4 komprimiert und der Abstand 12 und folgedessen auch der Abstand 11 reduzieren sich, was durch eine Niveauregelung erkannt wird, welche den Druck 7 in der Luftfeder 4 erhöht, sodass der Abstand 11 wieder seinen Sollwert einnehmen. Bei einer Reduktion der Beladung erfolgt ein umgekehrter Vorgang. Die dazu erforderlichen Einrichtungen wie Regelventile und Gestänge sind bekannt und zur Vereinfachung der Darstellung in Fig.1 nicht gezeigt. Die Federungseinrichtung 1 ist so gestaltet, dass sie bei einem Verlust des Drucks 7 in der Luftfeder den Abstand 11 zwischen dem Wagenkasten 2 und dem Drehgestellrahmen 3 beibehält. Dazu ist die Notfeder 5 während des Normalbetriebs so vorgespannt, dass sie mindestens um den Betrag des Luftfederspalts 14 komprimiert ist und sich erst bei Verlust des Drucks 7 in der Luftfeder entspannt und dabei den Wagenkasten in sein Sollniveau, bei welchem der Abstand 11 seinen Sollwert annimmt, erreicht. Diese Vorspannung wird mittels der Kompressionseinrichtung 6 erzielt, welche zur Aufbringung einer Druckkraft auf die Platte 10 und dadurch auf die Notfeder 5 eingerichtet ist. Die Abstützung dieser Kompressionseinrichtung 6 erfolgt an einer Ausformung 15 an dem Drehgestellrahmen 3, die Kompressi-[0025] Fig. 1 shows an exemplary and schematic representation of a suspension device in a highly abstracted principle diagram during normal operation. A suspension device 1 for suspending a car body 2 relative to a bogie frame 3 is shown, comprising an air spring 4 on which the car body 2 rests. An emergency spring 5 is arranged in series with the air spring 4 below it. This emergency spring 5 transmits the compressive forces introduced into it by the air spring 4 to the bogie frame 3. The air spring 4 includes a stop 9, which is located inside the air spring 4 and which, in the event of a loss of gas pressure in the air spring 4, prevents the air spring from being completely deformed, but rather holds the car body 2 via the stop 9. A plate 10 is provided between the air spring 4 and the emergency spring 5. During normal operation, an air spring gap 14 exists between the stop 9 and the plate. In the normal operating scenario shown, the car body 2 is in its target position above the bogie frame, ensuring level boarding for passengers when the train stops at a platform. The distance 12 between the air spring 4 mounting point on the car body 2 and the plate 10 is at its target value. The distance 11 between the car body 2 and the bogie frame 3 is also at its target value. If the vehicle's load increases, the air spring 4 is compressed, and the distance 12, and consequently the distance 11, decrease. This is detected by a level control system, which increases the pressure 7 in the air spring 4 so that the distance 11 returns to its target value. The reverse process occurs when the load is reduced. The necessary components, such as control valves and linkages, are known and are not shown in Fig. 1 for the sake of clarity. The suspension device 1 is designed such that, in the event of a loss of pressure 7 in the air spring, it maintains the distance 11 between the car body 2 and the bogie frame 3. For this purpose, the emergency spring 5 is pre-tensioned during normal operation so that it is compressed by at least the amount of the air spring gap 14 and only relaxes when the pressure 7 in the air spring is lost, thereby bringing the car body to its target level, at which the distance 11 assumes its target value. This pre-tension is achieved by means of the compression device 6, which is designed to apply a compressive force to the plate 10 and thus to the emergency spring 5. This compression device 6 is supported by a projection 15 on the bogie frame 3, the compression-

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onseinrichtung 6 ist in gezeigter Prinzipdarstellung als pneumatischer Zylinder, welcher mit dem Druck 7 in der Luftfeder 4 beaufschlagt ist dargestellt. Die zur Kompression der Notfeder 5 erforderlichen Kräfte erfordern in praktischen Umsetzungen der Erfindung eine Kalkulation des erforderlichen Drucks, sodass ein Druckumsetzer vorteilhaft einzusetzen ist. The device 6 is shown in the schematic diagram as a pneumatic cylinder which is pressurized by the pressure 7 in the air spring 4. In practical implementations of the invention, the forces required to compress the emergency spring 5 necessitate a calculation of the required pressure, making the use of a pressure converter advantageous.

[0026] Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch eine Federungseinrichtung in einer stark abstrahierten Prinzipdarstellung bei Notfederbetrieb. Es ist die Federungseinrichtung 1 aus Fig.1 dargestellt, wobei die Luftfeder 4 drucklos ist, beispielsweise aufgrund einer defekten Verrohrung oder eines Schadens an der Luftfeder selbst. Dabei weist die Luftfeder 4 keine Wirkung mehr auf, der Wagenkasten 2 liegt über den Anschlag 9 an der Platte 10 auf, wodurch der Abstand 12 reduziert ist. Der Abstand 12 ist dabei um den Wert des Luftfederspalts 14 im Normalbetrieb reduziert, bei dem in Fig.2 dargestellten Notfederbetrieb besteht kein Luftfederspalt 14 mehr, dieser nimmt den Wert Null ein. Gleichzeitig mit dem Entweichen des Drucks 7 aus der Luftfeder 4 entweicht auch der Druck in der Kompressionseinrichtung 6, sodass diese die Vorspannung der Notfeder 5 nicht mehr aufrechterhalten kann. Die Notfeder 5 entspannt sich daher und hebt den Wagenkasten 2 auf sein Sollniveau, d.h. der Abstand 11 zwischen dem Wagenkasten 2 und dem Drehgestellrahmen 3 ist gleich wie während des Normalbetriebs. [0026] Fig. 2 shows, by way of example and schematically, a suspension device in a highly abstracted principle representation during emergency spring operation. The suspension device 1 from Fig. 1 is shown, with the air spring 4 depressurized, for example, due to defective piping or damage to the air spring itself. In this state, the air spring 4 no longer has any effect, the car body 2 rests against the plate 10 via the stop 9, thereby reducing the distance 12. The distance 12 is reduced by the value of the air spring gap 14 in normal operation; in the emergency spring operation shown in Fig. 2, there is no air spring gap 14, which assumes a value of zero. Simultaneously with the release of pressure 7 from the air spring 4, the pressure in the compression device 6 also escapes, so that it can no longer maintain the preload of the emergency spring 5. The emergency spring 5 therefore relaxes and lifts the car body 2 to its target level, i.e. the distance 11 between the car body 2 and the bogie frame 3 is the same as during normal operation.

[0027] Fig.3 zeigt beispielhaft und schematisch eine Federungseinrichtung im Normalbetrieb. Es ist eine Federungseinrichtung 1 dargestellt, die wesentliche Elemente für einen praktischen Einsatz umfasst. Eine Luftfeder 4 mit einem im Inneren der Luftfeder 4 angeordneten Anschlag 9 ist ober einer Notfeder 5 angeordnet, welche ihrerseits auf einem Drehgestellrahmen 3 aufliegt. Die Kompressionseinrichtung ist so ausgeführt, dass eine Ausformung 15 des Drehgestellrahmens einen Zylinder bildet, in welchem die als Kolben ausgeführte Platte 10 geführt ist. Die Platte 10 ist wie in den Prinzipdarstellungen Fig. 1 und 2 zwischen der Luftfeder 4 und der Notfeder 5 angeordnet. Zwischen der Ausformung 15 und der Platte 10 besteht ein Fluidraum 17, welcher sich ringförmig um die Notfeder 5 erstreckt. Diese Lösung bietet einen wesentlich größeren effektiven Kolbenquerschnitt als er bei der typischerweise gegebenen Einbausituation für eine Luftfederung mit konventionellen Zylindern realisierbar wäre und reduziert daher den erforderlichen Fluiddruck. Gezeigtes Ausführungsbeispiel umfasst noch einen Abschnitt der Notfeder 5 zwischen der Platte 10 und der Luftfeder 4, welcher nicht durch die Kompressionseinrichtung komprimierbar ist. Fig. 3 zeigt den Normalbetrieb, bei welchem der Luftfederspalt 14 einen bestimmten Sollwert annimmt. Die Notfeder 5 ist dementsprechend um denselben Wert komprimiert. Des Weiteren ist ein Druckumsetzer 16 vorgesehen, welchem der Druck 7, welcher in der Luftfeder 4 herrscht, zugeführt wird. Dieser Druckumsetzer 16 wandelt diesen Druck 7 in einen höheren Fluiddruck 8, welcher linear proportional zu dem Druck 7 ist. Dies kann beispielsweise, wie in Fig.3 dargestellt, mittels zweier mechanisch miteinander verbundenen Zylinder erfolgen, welche eine gemeinsame Kolbenstange, aber unterschiedlich große Kolben aufweisen. Der Fluidruck 8 kann in einem gasförmigen oder einem flüssigen Medium bestehen, aufgrund des höheren Druckwerts des Fluiddrucks 8 gegenüber dem Druck 7 in der Luftfeder 4 ist eine Ausführung als hydraulischer Zylinder vorteilhaft. Insbesondere ist vorteilhaft, dass ein hydraulisches System aus Druckumsetzer 16, Fluidraum 17 und der zugehörigen Verrohrung wesentlich weniger zu Schwingungen neigt als ein pneumatisches System. Die Niveauregulierung durch Variation des Drucks 7 in der Luftfeder 4 kann somit unbeeinflusst arbeiten. [0027] Fig. 3 shows an exemplary and schematic representation of a suspension device in normal operation. A suspension device 1 is shown, comprising essential elements for practical use. An air spring 4 with a stop 9 arranged inside the air spring 4 is arranged above an emergency spring 5, which in turn rests on a bogie frame 3. The compression device is designed such that a projection 15 of the bogie frame forms a cylinder in which the plate 10, designed as a piston, is guided. The plate 10 is arranged between the air spring 4 and the emergency spring 5, as shown in the schematic diagrams of Figs. 1 and 2. A fluid chamber 17, extending annularly around the emergency spring 5, exists between the projection 15 and the plate 10. This solution offers a significantly larger effective piston cross-section than would be achievable in the typical installation situation for an air suspension with conventional cylinders and therefore reduces the required fluid pressure. The illustrated embodiment includes an additional section of the emergency spring 5 between the plate 10 and the air spring 4, which cannot be compressed by the compression device. Fig. 3 shows normal operation, in which the air spring gap 14 assumes a specific setpoint. The emergency spring 5 is accordingly compressed by the same amount. Furthermore, a pressure converter 16 is provided, to which the pressure 7 prevailing in the air spring 4 is supplied. This pressure converter 16 converts this pressure 7 into a higher fluid pressure 8, which is linearly proportional to the pressure 7. This can be achieved, for example, as shown in Fig. 3, by means of two mechanically connected cylinders which have a common piston rod but pistons of different sizes. The fluid pressure 8 can be in a gaseous or a liquid medium; due to the higher pressure value of the fluid pressure 8 compared to the pressure 7 in the air spring 4, an embodiment as a hydraulic cylinder is advantageous. In particular, it is advantageous that a hydraulic system consisting of pressure converter 16, fluid chamber 17 and the associated piping is significantly less prone to vibrations than a pneumatic system. The level control by varying the pressure 7 in the air spring 4 can therefore operate without interference.

[0028] Fig.4 zeigt beispielhaft und schematisch eine Federungseinrichtung im Notfederbetrieb. Es ist die Federungseinrichtung 1 aus Fig.3 bei einem Verlust des Drucks 7 in der Luftfeder 4 dargestellt. Dabei liegt der Wagenkasten (in Fig.3 und 4 nicht dargestellt) über den Anschlag 9 auf der Notfeder 5 auf, der Luftfederspalt 14 weist dabei den Wert Null auf. Durch das Entweichen des Drucks 7 aus dem Druckumsetzer 16 sinkt auch der Fluiddruck 8 ab, sodass sich die Notfeder 5 entspannt und den Wagenkasten über den Anschlag 9 auf sein Sollniveau hebt. Die Kompression der Notfeder 5 beträgt dabei ebenso wie der Luftfederspalt 14 den Wert Null. Der Fluidraum 17 ist auf sein geometrisch geringstmögliches Volumen reduziert. [0028] Fig. 4 shows an exemplary and schematic representation of a suspension device in emergency spring operation. The suspension device 1 from Fig. 3 is shown in the event of a loss of pressure 7 in the air spring 4. The car body (not shown in Figs. 3 and 4) rests on the emergency spring 5 via the stop 9, and the air spring gap 14 is zero. As the pressure 7 escapes from the pressure converter 16, the fluid pressure 8 also drops, causing the emergency spring 5 to relax and lift the car body over the stop 9 to its target level. The compression of the emergency spring 5, like the air spring gap 14, is zero. The fluid chamber 17 is reduced to its geometrically smallest possible volume.

[0029] Fig.5 zeigt beispielhaft und schematisch eine Federungseinrichtung im Normalbetrieb mit einem Druckminderventil. Es ist eine Federungseinrichtung 1, ähnlich wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt offenbart, wobei jedoch der Druckumsetzer 16 über ein Druckminderventil 18 aus dem [0029] Fig. 5 shows, by way of example and schematically, a suspension device in normal operation with a pressure reducing valve. It is a suspension device 1, similar to that shown in Figs. 3 and 4, wherein the pressure converter 16 is connected via a pressure reducing valve 18 from the

Druck 7 in der Luftfeder 4 versorgt wird. Die Federungseinrichtung 1 ist im Normalbetrieb, d.h. mit dichter Luftfeder 4 und funktionierender Druckluftversorgung dargestellt. Das Druckminderventil 18 limitiert den Druck, welcher dem Druckumsetzer 16 aus dem Druck 7 zugeführt wird, sodass dieser zugeführte Druck einen bestimmten Wert nicht überschreiten kann. Dadurch ist auch die Kraftwirkung auf die Platte 10, welche aus dem Fluidraum 17 auf die Platte 10 ausgeübt wird, begrenzt. Somit wird die durch den Druck 7 in der Luftfeder 4 bewirkte Vorspannung der Notfeder 5 auf einen bestimmten Wert limitiert. Ein übermäßiges Einfedern des Wagenkastens 2 gegenüber einem Drehgestellrahmen 3 wird dadurch verhindert. The air spring 4 is supplied with pressure 7. The suspension device 1 is shown in normal operation, i.e., with a sealed air spring 4 and a functioning compressed air supply. The pressure reducing valve 18 limits the pressure supplied to the pressure converter 16 from pressure 7, so that this supplied pressure cannot exceed a certain value. This also limits the force exerted on the plate 10 from the fluid chamber 17. Thus, the preload of the emergency spring 5 caused by pressure 7 in the air spring 4 is limited to a specific value. This prevents excessive deflection of the car body 2 relative to a bogie frame 3.

[0030] Fig.6 zeigt beispielhaft und schematisch eine Federungseinrichtung mit beladungsabhängiger Reduktion der Vorspannung der Notfeder in einem Normalbetrieb. Es ist eine Federungseinrichtung 1, wie in Fig.5 offenbart, dargestellt, wobei jedoch zur Übersetzung des Drucks 7 in der Luftfeder 4 in den Fluiddruck 8 ein Differentialdruck-Druckumsetzer 20 vorgesehen ist. Ein solcher Differentialdruck-Druckumsetzer 20 weist einen Zylinder mit einem Kolben auf, wobei der Kolben beidseitig mit jeweils einem bestimmten Druck beaufschlagbar ist. Solcherart wird der Kolben mit der Differenz dieser Drücke angetrieben und es kann die Antriebskraft auf den Kolben, hervorgerufen durch den Druck 7 durch das Zuführen eines weiteren Drucks auf die gegenüberliegende Seite des Kolbens reduziert werden, folgedessen auch der Fluiddruck 8 entsprechend reduziert wird. In gezeigtem Ausführungsbeispiel wird der Druck 7 in der Luftfeder (wie auch in Fig. 5) über ein Druckminderventil 18 einer Seite des Kolbens des Differentialdruck-Druckumsetzer 20 zugeführt. Auf die gegenüberliegenden, die Antriebskraft auf den Kolben reduzierende Seite wird ein Druck zugeführt, welcher aus dem über ein Druckschaltventil 19 geleiteten Druck 7 in der Luftfeder 4 gebildet ist. Dieses Druckschaltventil 18 öffnet bei einem bestimmten, vorgegebenen Druck 7 in der Luftfeder 4 und führt diesen der die Antriebskraft auf den Kolben reduzierende Seite des Zylinders zu. Dadurch reduziert sich der Fluiddruck 8 und somit die Vorspannung der Notfeder 5, es findet somit eine lastabhängige Reduktion der Vorspannung der Notfeder 5 statt. Dies kann insbesondere dazu vorgesehen sein, um auch eine Einfederung der Primärfederung des Fahrzeugs zu kompensieren. Ein weiterer Vorteil einer solchen Einrichtung liegt darin, dass dadurch eine Möglichkeit zur stufenlosen adaptiven Steifigkeitssteuerung der Luftfeder 4 bei gleichgehaltenem FuRbodenniveau gegeben ist. Jedoch ist es erforderlich, ein ein elektronisches Luftfederventil 21 anstelle eines konventionellen, mittels eines Gestänges gesteuerten Luftfederventils einzusetzen, da letztere zu einer Schwingung der Niveauregulierung neigen können. [0030] Fig. 6 shows, by way of example and schematically, a suspension device with load-dependent reduction of the preload of the emergency spring in normal operation. A suspension device 1, as disclosed in Fig. 5, is shown, with the exception that a differential pressure-pressure converter 20 is provided to translate the pressure 7 in the air spring 4 into the fluid pressure 8. Such a differential pressure-pressure converter 20 has a cylinder with a piston, the piston being subjected to a specific pressure on each side. In this way, the piston is driven by the difference of these pressures, and the driving force on the piston caused by the pressure 7 can be reduced by supplying an additional pressure to the opposite side of the piston, consequently reducing the fluid pressure 8 accordingly. In the illustrated embodiment, the pressure 7 in the air spring (as also in Fig. 5) is supplied to one side of the piston of the differential pressure-pressure converter 20 via a pressure reducing valve 18. Pressure is applied to the opposite side, which reduces the driving force on the piston. This pressure is generated by the pressure 7 in the air spring 4, which is routed through a pressure switching valve 19. This pressure switching valve 18 opens at a specific, predetermined pressure 7 in the air spring 4 and directs this pressure to the side of the cylinder that reduces the driving force on the piston. This reduces the fluid pressure 8 and thus the preload of the emergency spring 5, resulting in a load-dependent reduction of the preload of the emergency spring 5. This can be used, in particular, to compensate for compression of the vehicle's primary suspension. A further advantage of such a device is that it allows for stepless, adaptive stiffness control of the air spring 4 while maintaining a constant floor level. However, it is necessary to use an electronic air spring valve 21 instead of a conventional air spring valve controlled by a linkage, as the latter can be prone to oscillations in the level control system.

[0031] Fig. 7 zeigt beispielhaft und schematisch eine Federungseinrichtung mit einem 3/2 Wegeventil zur Ansteuerung des Differentialdruck-Druckumsetzer. Es ist eine Federungseinrichtung 1, welche wie jene in Fig.5 aufgebaut ist dargestellt, wobei zur Ansteuerung des DifferentialdruckDruckumsetzers 20 ein 3/2-Wegeventil 22 vorgesehen ist. Dieses 3/2-Wegeventil 22 ist druckgesteuert und in seinen Schaltdrücken einstellbar. Dabei belüftet es jenen Druckraum des Differentialdruck-Druckumsetzers 20, welcher den Fluiddruck 8 erhöht bis zu einem bestimmten, vorgebbaren Schaltdruck. Ab diesen Schaltdruck wird dem genannten Druckraum des DifferentialdruckDruckumsetzer 20 keine Druckerhöhung mehr zugeführt. Bei demselben Schaltdruck öffnet ein in dem 3/2-Wegeventil 22 integriertes Ventil und führt jenem Druckraum, welcher den Fluiddruck 8 reduziert, den Luftfederdruck 7 zu. Solcherart wird der Fluiddruck 8 ab diesem Druck wieder reduziert und die auf die Notfeder 5 wirkende Kraft ebenso reduziert. [0031] Fig. 7 shows an exemplary and schematic representation of a suspension device with a 3/2-way valve for controlling the differential pressure converter. The suspension device 1 is constructed like the one in Fig. 5, with a 3/2-way valve 22 provided for controlling the differential pressure converter 20. This 3/2-way valve 22 is pressure-controlled and its switching pressures are adjustable. It vents the pressure chamber of the differential pressure converter 20 that increases the fluid pressure 8 up to a specific, predefinable switching pressure. Above this switching pressure, no further pressure increase is supplied to the aforementioned pressure chamber of the differential pressure converter 20. At the same switching pressure, a valve integrated in the 3/2-way valve 22 opens and supplies the air spring pressure 7 to the pressure chamber that reduces the fluid pressure 8. In this way, the fluid pressure 8 is reduced again from this pressure and the force acting on the emergency spring 5 is also reduced.

[0032] Fig.8 zeigt beispielhaft und schematisch eine Federungseinrichtung mit einem 4/2-Wegeventil zur Ansteuerung des Differentialdruck-Druckumsetzer. Es ist eine verbesserte Ausführungsform der Federungseinrichtung 1, wie in Fig. 7 offenbart, dargestellt. Dabei ist anstelle eines 3/2-Wegeventils ein 4/2-Wegeventil 23 vorgesehen. Ein solches 4/2-Wegeventil 23 bietet den Vorteil der besseren Entlüftung jenes Druckraum des Differentialdruck-Druckumsetzers 20, welcher den Fluiddruck 8 reduziert. [0032] Fig. 8 shows, by way of example and schematically, a suspension device with a 4/2-way valve for controlling the differential pressure pressure converter. It is an improved embodiment of the suspension device 1, as disclosed in Fig. 7. Here, a 4/2-way valve 23 is provided instead of a 3/2-way valve. Such a 4/2-way valve 23 offers the advantage of improved venting of the pressure chamber of the differential pressure pressure converter 20, which reduces the fluid pressure 8.

BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE MARK LIST

1 Federungseinrichtung 1 Suspension device

2 Wagenkasten 2 car bodies

3 Drehgestellrahmen 3 bogie frames

4 Luftfeder 4 air springs

5 Notfeder 5 emergency spring

6 Kompressionseinrichtung 6 Compression device

7 Druck in der Luftfeder 7 Pressure in the air spring

8 Fluiddruck 8 Fluid pressure

9 Anschlag 9 attacks

10 Platte 10 plates

11 Abstand Wagenkasten - Drehgestellrahmen 12 Abstand Wagenkasten - Platte 11 Distance between car body and bogie frame 12 Distance between car body and plate

13 Abstand Platte — Drehgestellrahmen 13 Distance plate — bogie frame

14 Luftfederspalt 14 Air spring gap

15 Ausformung 15 Formation

16 Druckumsetzer 16 pressure converters

17 Fluidraum 17 Fluid space

18 Druckminderventil 18 Pressure reducing valve

19 Druckschaltventil 19 Pressure switching valve

20 Differentialdruck-Druckumsetzer 20 Differential pressure pressure converters

21 Elektronisches Luftfederventil 21 Electronic air spring valve

22 Druckgesteuertes 3/2 Wegeventil, einstellbar 23 Druckgesteuertes 4/2 Wegeventil, einstellbar 22 Pressure-controlled 3/2-way valve, adjustable 23 Pressure-controlled 4/2-way valve, adjustable

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Claims

Patent claims

1. Suspension device (1) for a rail vehicle, designed for arrangement between a car body (2) and a bogie frame (3), comprising at least one air spring (4) and an emergency spring (5) arranged in series with the air spring (4), characterized in that a compression device (6) is provided which is subjected to a pressure (8) of a fluid proportional to the pressure (7) in the air spring (4) and which compresses the emergency spring (5) depending on this pressure (8) of a fluid.

2. Suspension device (1) for a rail vehicle according to claim 1, characterized in that the pressure (8) acting on the compression device (6) is derived from the pressure (7) in the air spring (4) by means of a pressure converter (16).

3. Suspension device (1) for a rail vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the compression device (6) is designed as a pneumatic cylinder.

4. Suspension device (1) for a rail vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the compression device (6) is designed as a hydraulic cylinder.

5. Suspension device (1) for a rail vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pressure converter (16) is configured to convert the pressure (7) in the air spring (4) into a pressure (8) of a liquid.

6. Suspension device (1) for a rail vehicle according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pressure supplied to the pressure converter (16) is formed from the pressure (7) in the air spring (4) by means of a pressure reducing valve (18).

7. Suspension device (1) for a rail vehicle according to claim 6, characterized in that a differential pressure-pressure converter (20) is provided for converting the pressure (7) in the air spring (4), which determines the fluid pressure (8) depending on a difference between a pressure (7) in the air spring (4), which is limited by means of a pressure reducing valve (18), and a pressure which is formed from the pressure (7) in the air spring (4) passed through a pressure switching valve (19).

8. Suspension device (1) for a rail vehicle according to one of claims 1 to 5,

characterized by the fact that

A differential pressure converter (20) is provided for the conversion of the pressure (7) in the air spring (4), which determines the fluid pressure (8) depending on a pressure difference (4), wherein the pressure (7) is supplied to a 3/2-way valve (22), which is switched such that the fluid pressure (8) is increased proportionally to the pressure (7) in the air spring (4) up to a certain switching pressure and from this switching pressure the fluid pressure (8) is reduced proportionally to the pressure (7) in the air spring (4).

9. Rail vehicle with a car body (2) and at least one chassis, comprising a bogie frame (3), characterized in that at least one suspension device (1) according to one of claims 1 to 8 is arranged between the car body (2) and the bogie frame (3).

This includes 4 sheets of drawings.