CN111629948B - 用于轨道车辆中的压缩气体耦连装置或者压缩介质耦连装置的耦连设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于轨道车辆中的压缩气体耦连装置或者压缩介质耦连装置的耦连设备，所述耦连设备具有壳体；滑动套筒，所述滑动套筒可移动地支承在所述壳体中，并且在端侧在轴向端部上从所述壳体伸出；阀体，所述阀体与阀座共同作用，从而构成阀门，所述阀门可选择地阻断或者开放流动横截面。按照本发明的耦连设备的特征在于，所述滑动套筒构成所述阀座。

Description

用于轨道车辆中的压缩气体耦连装置或者压缩介质耦连装置 的耦连设备

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于轨道车辆中的压缩气体耦连装置或者压缩介质耦连装置的耦连设备。

压缩空气是轨道车辆中的标准工作介质，并且例如用于操纵制动器，打开车门或者关闭车门等。此外，压缩空气可以在不同的车厢之间的牵引连接装置的耦连过程或脱耦过程中使用。

例如压缩空气在不同的压缩空气管路中导引，其中，不同车厢的相应的压缩空气管路通过空气耦连装置相互耦连。因此例如包括用于制动过程的主空气管路(HL)，用于不同的车厢的空气容器的连接或供气的主空气容器管路(HBL)和用于两个相互连接的牵引连接装置的脱耦过程的脱耦管路(EL)。

迄今为止的压缩气体耦连装置或者说在压缩气体耦连装置中的耦连设备具有比较复杂的多体式构造，以便一方面通过在阀门壳体中可移动地支承的套筒构成两个相互耦连的压缩气体耦连装置的相对于环境的封闭和密封的空间，并且另一方面通过在该封闭的空间中定位的具有弹簧加载的阀体的阀门和由阀门壳体构成的阀座针对压缩空气选择性地阻断或者开放流动横截面。与此相应的是在已知的耦连设备中为了连接两个空气管路或者为了开放用于压缩空气的流动横截面，在阀门壳体中相互对应的套筒必须被移动，并且单独地为此通过推杆将在阀门壳体中的阀体从阀座抬起。必要时针对操纵也使用辅助空气管路和另外的控制装置。

尽管用于压缩气体耦连装置的已知耦连设备针对灰尘和水进入压缩空气管路系统方面保证了比较好的密封，但是比较复杂的结构导致比较容易出故障，导致较高的制造成本，以及导致比较大的安装空间需求。

因此本发明要解决的技术问题是，提供一种用于轨道车辆中的压缩气体耦连装置或者一般而言的压缩介质耦连装置的耦连设备，其中，所述耦连设备工作非常可靠，针对灰尘和水进入管路系统提供了可靠的保护，并且制造成本和维护成本有利地减小。

按照本发明的技术问题通过具有权利要求1的特征的耦连设备解决。在从属权利要求中给出本发明有利的和特别适宜的设计方案。

按照本发明的用于轨道车辆中的压缩气体耦连装置或者压缩介质耦连装置的耦连设备具有壳体以及滑动套筒，所述壳体也被称为阀门壳体，所述滑动套筒可移动地支承在壳体中，并且在端侧在轴向端部上从壳体伸出。因此滑动套筒可以与相同或者不同构造的耦连设备的对称的滑动套筒贴靠，以便通过把两个耦连设备的相互对应的壳体推在一起将滑动套筒向它的相应壳体的方向或者说向它相应的壳体中移动。

按照本发明的耦连设备还具有阀体，所述阀体与阀座共同作用，以便构成阀门，所述阀门可选择地阻断或者开放用于压缩空气或者压缩介质的流动横截面。与此相应的是阀体可以从阀座上抬起，以便开放流动横截面，或者(尤其借助弹簧元件)压到阀座上，以便阻断流动横截面。

按照本发明，滑动套筒构成阀座，也就是一种构件，其在阀门壳体中可移动地定位并且从外部尤其借助另一个耦连设备的对称的滑动套筒可被操纵。

通过按照本发明的设计方案，至少在耦连设备的未耦连的状态中，传统上定位在阀门壳体内部中的阀座可以有利地移到滑动套筒的轴向的外侧端部区域中，并且尤其轴向在壳体外部，从而通过操纵构成阀座的滑动套筒，阀门可以被直接打开，而不需要其他的推杆或者类似物。

阀座有利地围绕用于压缩空气或者压缩介质的流动横截面，使得在阀门打开的情况下压缩空气或者压缩介质尤其在阀座径向内部流动穿过滑动套筒。在阀门的关闭状态下阀体在轴向部段中贴靠在阀座上，当阀门打开时，至少在所述轴向部段中压缩空气或者压缩介质可以有利地在径向外部在阀体处流过，也即在阀座和阀体之间穿流。

按照本发明的一种实施方式，滑动套筒是耦连设备的参与耦连功能和流动横截面调节功能的唯一的可滑动或者说可移动的构件。按照备选的实施方式，相对于滑动套筒额外地，可以有另外的构件例如阀体可滑动地支承在壳体中，并且通过两个构件的滑动可以实现相对于环境密封和开放流动横截面的期望的功能。

因此在第一种情况中阀门仅仅通过阀座的移动，因此也就是构成阀座的滑动套筒的移动而打开，相反，阀体位置固定地定位在壳体中。按照所述第二种情况，阀座和阀体在壳体中或者说相对于壳体移动。

优选的是在第二种情况中，滑动套筒和阀体如此尤其借助另一个耦连设备可操纵的地布置，使得在耦连设备的耦连过程中阀门首先被打开，并且接着滑动套筒在其轴向的外侧端部区域中被密封，尤其通过另一个耦连设备的相应的滑动套筒的贴靠密封。因此在进行耦连设备相对于环境的密封之前，可以利用从阀门流出的压缩空气将异物或者例如水、灰尘、雪的介质或者类似物从耦连设备去除(吹出)、尤其去除(吹出)滑动套筒中的或者在滑动套筒上的异物或者例如水、灰尘、雪的介质或者类似物。以此进一步降低污物或者水进入压缩空气系统的危险。

上述功能例如可以以此实现，即相较于滑动套筒，阀体从壳体中轴向伸出更远，使得在耦连时首先阀体被移动，并且在此之后，当阀体以预先确定的尺寸移动后时，滑动套筒才移动。

所述阀座尤其构造在滑动套筒的部段中，至少在耦连设备的未耦连的状态中所述部段轴向定位在所述壳体的外部。

例如，所述阀座定位在滑动套筒的轴向外侧端部的区域中。

按照本发明的一种实施方式，所述阀体和/或阀座具有相应朝向另一构件的锥形的外表面。然而这不是强制的。

按照本发明的一种实施方式，阀体可以是锥形的。另一种实施方式规定阀体的球形形状。其他形状是可行的。

优选地，所述滑动套筒同轴地围绕耦连设备的纵轴线并且沿纵轴线的方向可移动地支承在所述壳体中。例如，所述阀体相对于所述滑动套筒齐平地定位并且尤其径向定位在滑动套筒的内部。

按照本发明的一种实施方式，可以设有第二阀体和第二阀座，以便构成第二阀门，所述第二阀门参照穿过耦连设备的压缩空气流或压缩介质流观察与第一阀门串联地布置，所述第一阀门由第一阀体和第一阀座构成。这两个阀门优选能够被共同操纵，尤其通过分别在阀体和/或阀座之间的相应的机械连接共同操纵。

滑动套筒优选可抵抗弹簧元件的力移动。弹簧元件例如可以设计为螺旋弹簧，盘形弹簧或者波形弹簧。然而也可以考虑其他的弹簧形式。所述弹簧尤其是压力弹簧，然而具有拉力弹簧的设计也是可行的。作为弹簧材料例如考虑橡胶、聚合物或者弹性体。

按照本发明的一种实施方式附加或备选地，滑动套筒也可以抵抗压缩空气或者压缩介质的力移动。例如压缩空气或者压缩介质通过活塞面作用到滑动套筒上。

可能的磨损部件可以定位在耦连设备的前侧面上，其中，耦连设备的前侧面是面向可以与该耦连设备耦连的配合耦连设备的侧面，以此可以快速和低成本地实现磨损部件的更换。

按照本发明的设计方案实现了较低的制造成本，很小的重量以及更小的安装空间需求。此外实现了压缩介质或者压缩空气的比较大的体积流。可以省掉在背离耦连端部的侧面上定位的用于阀门壳体的盖子。

按照本发明的耦连设备兼容结构相同的耦连设备，以及优选也与传统的耦连设备兼容。

滑动套筒可以管形地设计，因此设计为沿轴向贯穿的、在圆周上闭合的构件，其在两个轴向端部上具有用于压缩空气或者压缩介质的入口和出口。

以下根据实施例和附图示例性说明本发明。

在附图中：

图1a-1g示出本发明概括为第一原理组的实施例的示意图；

图2a-2e示出本发明概括为第二原理组的实施例的示意图；

图3a-3e示出第二原理组的实施例的另外的示意图；

图4a-4e示出本发明概括为第三原理组的实施例的示意图；

图5a-5f示出本发明概括为第四原理组的实施例的示意图；

图6a-6e本发明概括为第五原理组的实施例的示意图。

在附图中相应的构件以相同的附图标记标示。不同的实施例以原理组划分，然而其中，这种划分不理解为限制性的。

在图1至图6的视图a至c中示出按照本发明的耦连设备的原理图，其中，在视图a中分别示出耦连设备的未耦连状态，在视图b中示出耦连设备的耦连状态，在视图c中示出两个相互耦连的耦连设备的状态。

按照图1至图6的实施方式分别具有在壳体1中沿纵轴线2的方向可移动的滑动套筒3。滑动套筒3构成阀座4，阀座与阀体5共同作用以构成阀门，所述阀门可选地开放或者封闭用于压缩介质、尤其压缩空气的流动横截面。

通过在滑动套筒的前端部6上操纵滑动套筒3，阀座4从阀体5上抵抗阀门弹簧的力地被抬起，并且以此开放用于压缩介质或压缩空气的流动横截面，使得压缩介质或压缩空气可以流动经过在耦连设备中构成的通道，所述通道从滑动套筒3的前端部6直至耦连设备的后端部8穿过滑动套筒3和壳体1延伸。

在耦连设备的耦连状态中，所述前端部6与联接头的端板的平面16一致，所述平面通过附图中的虚线示出。如视图a所示，在耦连设备的未耦连状态中，滑动套筒3的前端部6超出联接头的端板的平面16。耦连设备的为了开放用于压缩介质、尤其压缩空气的流动横截面的操纵在于，滑动套筒3碰撞对称的滑动套筒3，使得两个滑动套筒3以它们的相互面对的前端部6分别移动直至相应的联接头的端板的平面16中，这由视图c可见。

由不同的视图可见，在阀座4和阀体5之间可以配设密封器件9，在未耦连状态中所述密封器件将耦连设备可靠地相对于灰尘和水密封。备选的是，密封器件可以通过在阀座4和阀体5中的密封面构成。

在按照图1的实施例中，只有滑动套筒3在耦连设备耦连时沿纵轴线2的方向移动。与此相反的是阀体5静态地定位在壳体1中。滑动套筒3具有锥形的内部横截面，其向着前端部6的方向不断加宽。在耦连设备的耦连状态中，阀体5的前端部与在耦连设备的未耦连状态中一样位于联接头的端板的平面16中。备选的是，阀体的前端部也可以继续在壳体1的方向上向内错移。

图1d和1e示出在未耦连状态(图1d)中和耦连状态(图1e)中耦连设备的实施例的可行的结构细节。如图所示，滑动套筒3的移动如此进行，使得两个结构相同或者甚至不同设计的耦连设备相互通过它们的滑动套筒3相抵靠并且向着彼此靠近移动，直至前端部6分别移动到联接头的端板的平面16中，其中，在耦连状态中两个耦连设备的两个平面16相重合。

在所示实施例中，滑动套筒3通过压力弹簧弹性地支撑在壳体1的内部的盘状件上，其中，压力弹簧深入到滑动套筒3内部的环形空间中。滑动套筒3在径向外部和径向内部分别在壳体1的轴向突出部上滑动，其中，滑动套筒相对于径向外部的轴向突出部密封。

阀体5与壳体1的径向内部的轴向突出部连接。

滑动套筒3在端侧在前端部6上承载密封元件10，密封元件10用于两个滑动套筒3相对彼此的密封。

在按照图1f的实施例中配设有橡胶管11，滑动套筒3通过橡胶管11与壳体1连接。当滑动套筒3沿壳体1的方向抵抗阀弹簧7的力被挤压时，橡胶管11可以相应变形。同时橡胶管11表现为滑动套筒3相对壳体1的密封件，以便当两个滑动套筒3在端侧相互抵靠时，将用于压缩介质或者说压缩空气的内部流动通道相对于环境密封。

在按照图1g的实施例中也配设有橡胶管11，滑动套筒3通过橡胶管11与壳体1连接。相较于按照图1f的实施例的不同是，也径向地在壳体1的承载阀体5的轴向突出部的外部导引流动。

按照图1的实施方式的优点是，可靠地防止灰尘和水进入耦连设备内部、进入导引压缩介质或压缩空气的通道。这尤其通过阀体5和滑动套筒3的锥形形状实现。该实施方式与迄今为止的主空气容器管路兼容，以及所谓的具有较长套筒的主空气容器管路兼容。这种构造简单并且需要非常少的构件。该实施方式特点是非常小的滑动面。用于壳体1的后盖可以取消。安装空间需求很小，重量也很小。制造成本减小而且磨损部件布置在前侧面上并且可更换。同时实现较大的体积流。

按照图2的实施例(视图a至e)中，除了滑动套筒3，阀体5也沿纵轴线2的方向相对于壳体1可移动。因此在耦连设备耦连时，阀体5也通过其前端部从在联接头的端板的平面16之前的位置移动到联接头的端板的平面16中。阀体5的移动也抵抗弹簧元件的力进行，所述弹簧元件在此称为阀体弹簧12，所述阀体弹簧在一侧位置固定地支撑在壳体1中并且另一侧支撑在阀体5上。

因此在耦连的状态中，滑动套筒3的和阀体5的前端部一起共同位于一个平面中，优选在联接头的端板的平面16中。

图2d示出在未耦连状态中相应的耦连设备的可能的结构细节。图2e示出两个相应构造的相互耦连的耦连设备。如图所示，阀体5同样沿壳体1的轴向突出部滑动，其中，该轴向突出部在其径向外侧面上承载滑动套筒3，并且在其径向的内侧面上承载阀体5或者说阀体的轴向延长部。压缩介质或压缩空气可以通过在该轴向突出部中的孔流动。

同样在按照图3的实施例中(视图a至e)，滑动套筒3和阀体5轴向可移动地支承在壳体1中。然而相较于按照图2的实施例不同的是，在按照图3d和3e的设计中，还配设有橡胶管11，滑动套筒3通过橡胶管连接在壳体1上。此外，阀体弹簧12径向地在阀体5的轴向延伸内部定位，相反的是，按照图2中的实施例，阀体弹簧在径向外侧面上包围该轴向延伸。

在按照图2和图3的实施方式的情况中，也得到相对于图1所示的优点。

按照图4的实施例(视图a至e)中，还是滑动套筒3和阀体5沿纵轴线2的方向相对于壳体1可移动。相较于按照图1至图3的实施方式不同的是，可以取消滑动套筒3相对于壳体1的径向外部的密封，因为滑动套筒3完全包围通道，并且相应的空气管路可以直接与滑动套筒3相连。因此滑动套筒3作为用于空气管路的在端侧的管件。

在按照图4d的实施方式中，阀体利用其轴向的延长部径向地在滑动套筒内部滑动，其中，阀体弹簧12径向地在该轴向的延长部外部定位。相反，在图4e中，阀体弹簧12径向地在阀体5的轴向的延长部内部定位。

在按照图4的实施方式的情况中，也得到上文相对于图1至3所示的优点。此外通过滑动套筒3的特殊设计，实现了具有在滑动套筒3上的入口和出口的非常好的被密封的系统。

在按照图5的实施例中(视图a至f)，两个阀门彼此串联地连接。第一阀门在其功能和在其结构方面与图3的阀门相一致。第二阀门具有第二阀体13，第二阀体与在壳体1中的第二阀座14配合作用。第二阀体13弹性地相对于第二阀门弹簧15支撑。第二阀体13抵抗第二阀门弹簧15的力从第二阀座14上被抬起，以便开放用于压缩介质或压缩空气的流动横截面。所述抬起可以通过在第二阀体13上相应的压差实现，和/或通过第一阀体5或者第二阀体13的轴向延长部机械地从第二阀座14抬起而实现。

在按照图5d的设计方案中，滑动套筒3还借助橡胶管11与壳体1连接。

在图5e中，第二阀体13至少基本上是球形的，并且尤其通过阀体5的轴向延长部操纵。

在按照图5f的实施方式中，第二阀体13是锥形的，并且阀体5的轴向延长部径向地在第二阀体13内部滑动。

在按照图5的设计方案的情况中，也得到上文所述的优点。此外可以通过两个串联的阀门实现双重密封。

在按照图6的实施例中(视图a至e)，阀体5至少基本上是球形的。阀体5尤其支撑在径向内部的锥形的滑动套筒3上。

在按照图6d的设计方案中，滑动套筒3还是设计为闭合的管，从而可以取消相对于壳体1的密封。阀体5通过阀体弹簧12支撑在滑动套筒3上。

在按照图6e的设计方案中，阀体5通过阀体弹簧12支撑在壳体1上。滑动套筒3相对于壳体1密封。

尽管在实施例中示出具有圆锥形表面的阀体5，所述圆锥形的表面与相应的阀座4共同作用以构成阀门，但这种设计不是强制性的。因此阀体5也可以具有平坦的表面，该表面在相应的阀座上止挡。例如阀体5可以是筒形或者板形并且利用平坦的、例如具有环形形状的端侧面在平坦的、尤其同样环形的阀座4上止挡。

附图标记列表

1 壳体

2 纵轴线

3 滑动套筒

4 阀座

5 阀体

6 前端部

7 阀门弹簧

8 后端部

9 密封器件

10 密封元件

11 橡胶管

12 阀体弹簧

13 第二阀体

14 第二阀座

15 第二阀门弹簧

16 端板的平面

Claims (11)

1.一种用于轨道车辆中的压缩介质耦连装置的耦连设备，所述耦连设备具有

1.1壳体(1)；

1.2滑动套筒(3)，所述滑动套筒可移动地支承在所述壳体(1)中，并且在端侧在轴向端部上从所述壳体(1)伸出；

1.3第一阀体(5)，所述第一阀体(5)与第一阀座(4)共同作用，从而构成第一阀门，所述第一阀门可选择地阻断或者开放流动横截面；

其特征在于，

1.4所述滑动套筒(3)构成所述第一阀座(4)，其中，所述第一阀座(4)构造在滑动套筒(3)的部段中，至少在耦连设备的未耦连的状态中所述部段轴向定位在所述壳体(1)的外部，其中，所述第一阀座(4)定位在滑动套筒(3)的轴向外侧端部的区域中，

其中，滑动套筒具有前端部(6)，

其中，耦连设备具有联接头，联接头的端板带有平面(16)，

其中，在两个所述耦连设备的耦连状态中两个所述耦连设备的所述平面(16)相重合，

其中，在耦连设备的耦连状态中，所述前端部(6)与所述平面(16)一致，在耦连设备的未耦连状态中，所述前端部(6)沿滑动套筒的轴向超出所述平面(16)。

2.按照权利要求1所述的耦连设备，其特征在于，所述第一阀体(5)和/或第一阀座(4)具有相应朝向另一构件的锥形的外表面。

3.按照权利要求2所述的耦连设备，其特征在于，所述第一阀体(5)是球形。

4.按照权利要求2所述的耦连设备，其特征在于，所述第一阀体(5)是锥形。

5.按照权利要求1至4之一所述的耦连设备，其特征在于，所述第一阀体(5)位置固定地定位在所述壳体(1)中。

6.按照权利要求1至4之一所述的耦连设备，其特征在于，所述第一阀体(5)可移动地定位在所述壳体(1)中。

7.按照权利要求1至4之一所述的耦连设备，其特征在于，所述滑动套筒(3)同轴地围绕耦连设备的纵轴线(2)并且沿纵轴线的方向可移动地支承在所述壳体(1)中。

8.按照权利要求5所述的耦连设备，其特征在于，所述滑动套筒(3)同轴地围绕耦连设备的纵轴线(2)并且沿纵轴线的方向可移动地支承在所述壳体(1)中，所述第一阀体(5)相对于所述滑动套筒(3)齐平地定位。

9.按照权利要求1至4之一所述的耦连设备，其特征在于，设有第二阀体(13)和第二阀座(14)，从而构成第二阀门，所述第二阀体(13)和第二阀座(14)参照穿过耦连设备的压缩介质流观察与所述第一阀体(5)和第一阀座(4)串联地布置，所述第二阀门可选择地阻断或者开放流动横截面，其中，两个阀门能够被共同操纵。

10.按照权利要求9所述的耦连设备，其特征在于，所述压缩介质流是压缩空气流。

11.按照权利要求8所述的耦连设备，其特征在于，所述第一阀体(5)径向定位在滑动套筒(3)的内部。