DE102018202090B4 - Air spring with an emergency spring assembly - Google Patents

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Abstract

Luftfeder (20) für ein Schienenfahrzeug, welche einen Balg (2) aufweist,der mit seinem wagenkastenseitigen offenen Ende luftdruckdicht mit einem ersten Anschlussbauteil (21) verbunden ist und sich mit seinem fahrwerkseitigen offenen Ende an einer Balgfelge (6) luftdruckdicht abstützt,und bei der an der Luftfeder (20) fahrwerkseitig eine Notfeder (18) angeordnet oder ausgebildet ist,mittels welcher bei einem Defekt der Luftfeder (20) das erste Anschlussbauteil (21) lateral beweglich in Bezug zur Balgfelge (6) abstützbar ist,wozu die Notfeder (18) eine fahrwerkseitige Gleitfläche (24) aufweist,an welcher nach einem defektbedingten Absinken der Luftfeder (20) eine wagenkastenseitige Gleitfläche der Luftfeder (20) anliegt,dadurch gekennzeichnet,dass an der fahrwerkseitigen Balgfelge (6) ein Abstützbauteil (7*) befestigt oder ausgebildet ist,dass an der in Richtung zum ersten Anschlussbauteil (21) weisenden Oberseite des Abstützbauteils (7*) die fahrwerkseitige Gleitfläche (24) ausgebildet ist,dass die wagenkastenseitige Gleitfläche (23, 25) an der druckraumseitigen Unterseite des ersten Anschlussbauteils (21) der Luftfeder (20) ausgebildet ist,und dass das erste Anschlussbauteil (21) aus einem Kunststoff besteht.Air spring (20) for a rail vehicle, which has a bellows (2) which is connected in an air-pressure-tight manner to a first connection component (21) with its open end on the car body side and which is supported in an air-pressure-tight manner on a bellows rim (6) with its open end on the running gear side, and at an emergency spring (18) is arranged or formed on the air spring (20) on the chassis side, by means of which the first connection component (21) can be supported laterally movably in relation to the bellows rim (6) in the event of a defect in the air spring (20), for which purpose the emergency spring ( 18) has a sliding surface (24) on the running gear, against which a sliding surface of the air spring (20) on the car body side rests after the air spring (20) has lowered due to a defect, characterized in that a support component (7*) is fastened to the bellows rim (6) on the running gear side or is formed such that the sliding surface (24) on the chassis side is formed on the upper side of the supporting component (7*) pointing in the direction of the first connection component (21). is that the sliding surface (23, 25) on the car body side is formed on the underside of the first connection component (21) of the air spring (20) on the pressure chamber side, and that the first connection component (21) consists of a plastic.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftfeder für ein Schienenfahrzeug, welche einen Balg aufweist, der mit seinem wagenkastenseitigen offenen Ende luftdruckdicht mit einem ersten Anschlussbauteil verbunden ist und sich mit seinem fahrwerkseitigen offenen Ende an einer Balgfelge luftdruckdicht abstützt, und bei der an der Luftfeder fahrwerkseitig eine Notfeder angeordnet oder ausgebildet ist, mittels welcher bei einem Defekt der Luftfeder das erste Anschlussbauteil lateral beweglich in Bezug zur Balgfelge abstützbar ist, wozu die Notfeder eine fahrwerkseitige Gleitfläche aufweist, an welcher nach einem defektbedingten Absinken der Luftfeder eine wagenkastenseitige Gleitfläche der Luftfeder anliegt.The invention relates to an air spring for a rail vehicle, which has a bellows which is connected in an air-tight manner to a first connection component with its open end on the car body side and is supported in an air-tight manner with its open end on the running gear side on a bellows rim, and in which an emergency spring is arranged on the running gear side of the air spring or is designed, by means of which, in the event of a defect in the air spring, the first connection component can be supported in a laterally movable manner in relation to the bellows rim, for which purpose the emergency spring has a sliding surface on the running gear side, against which a sliding surface on the car body side of the air spring rests after the air spring has lowered due to a defect.

Eine solche Luftfeder für ein Schienenfahrzeug ist beispielsweise bereits aus der DE 10 2016 218 208 A1 und der DE 10 2016 212 212 A1 bekannt. Die Luftfeder weist eine Notfeder mit einer Felge auf. An der Oberseite der Felge ist eine Gleitplattenaufnahme befestigt. Die Gleitplattenaufnahme trägt eine ringförmige Gleitplatte, welche an der Gleitplattenaufnahme befestigt ist.Such an air spring for a rail vehicle is, for example, already from the DE 10 2016 218 208 A1 and the DE 10 2016 212 212 A1 known. The air spring has an emergency spring with a rim. A slide plate mount is attached to the top of the rim. The skid plate mount carries an annular skid plate which is fixed to the skid plate mount.

Nachteiliger Weise erweist sich die Konstruktion zur Aufnahme der Gleitplatte als sehr aufwendig und erhöht aufgrund der Vielzahl der Komponenten den zeitlichen Montageaufwand und bzw. oder die Fertigungskosten.Disadvantageously, the construction for accommodating the sliding plate proves to be very complex and, due to the large number of components, increases the assembly time and/or the production costs.

Die DE 10 2015 223 799 A1 offenbart eine Luftfeder für ein Schienenfahrzeug mit einem Notlaufsystem aus einer Oberplatte und einer Gleitplatte, wobei das Notlaufsystem mindestens einen piezoelektrischen Drucksensor aufweist, der im Falle eines Defekts der Luftfeder ein Alarmsignal auslöst.The DE 10 2015 223 799 A1 discloses an air spring for a rail vehicle with an emergency running system consisting of an upper plate and a sliding plate, the emergency running system having at least one piezoelectric pressure sensor which triggers an alarm signal in the event of a defect in the air spring.

Nachteiliger Weise wird der Komplexitätsgrad durch Hinzufügen eines Sensors noch zusätzlich erhöht.Disadvantageously, the degree of complexity is further increased by adding a sensor.

Eine derartige Luftfeder ist beispielsweise aus der EP 1 644 234 B1 bekannt. Bei dieser Luftfeder ist eine zentrierende Notfederabstützung realisiert, bei der die über die Luftfeder verbundenen Anschlussbauteile Führungselemente aufweisen, welche bei einem Aufsitzen des Wagenkastens auf der Notfeder einen seitlichen Versatz des Wagenkastens in Bezug zum Fahrgestell verhindern sollen. Die einander zugeneigten Flächen von Führungsnuten und ihrer Gegenstücke sind mit Gleitelementen versehen, um bei Verdrehungen oder Querverschiebungen des Wagenkastens relativ zum Fahrgestell die Reibung zu vermindern.Such an air spring is, for example, from EP 1 644 234 B1 known. A centering emergency spring support is implemented in this air spring, in which the connection components connected via the air spring have guide elements which are intended to prevent a lateral displacement of the car body in relation to the chassis when the car body sits on the emergency spring. The mutually sloping surfaces of guide grooves and their counterparts are provided with sliding elements in order to reduce friction in the event of twisting or transverse displacement of the car body relative to the chassis.

Die erwähnten Gleitelemente sind an der zum Innenraum der Luftfeder weisenden Oberseite einer Balgfelge beziehungsweise eines dort befestigten oder ausgebildeten Abstützbauteils angeordnet und dort mittels Schrauben befestigt. Demnach werden zusätzliche Befestigungselemente benötigt, welches die Herstellkosten negativ beeinflusst. Da die Gleitelemente in der Regel aus einem Kunststoff hergestellt sind, muss bei deren Befestigen besonders darauf geachtet werden, dass die Schrauben mit einem geeigneten Anzugsdrehmoment festgeschraubt werden, um Beschädigungen und/oder spätere Setzungserscheinungen zu vermeiden. Dies erschien verbesserungswürdig.The sliding elements mentioned are arranged on the upper side of a bellows rim or a support component fastened or formed there, which faces toward the interior of the air spring, and are fastened there by means of screws. Accordingly, additional fasteners are required, which negatively affects the manufacturing costs. Since the sliding elements are usually made of a plastic, when they are attached, particular care must be taken to ensure that the screws are tightened with a suitable tightening torque in order to avoid damage and/or subsequent settling. This seemed in need of improvement.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Luftfeder mit integrierter Notfeder dahingehend zu verbessern, dass diese kostengünstiger als bisher herstellbar ist. Außerdem sollte diese neue Luftfeder derart ausgebildet sein, dass befestigungsbedingte Schäden an den Gleitelementen vermieden werden.The invention was therefore based on the object of improving a generic air spring with an integrated emergency spring in such a way that it can be produced more cost-effectively than before. In addition, this new air spring should be designed in such a way that damage to the sliding elements caused by attachment is avoided.

Die Lösung dieser Aufgabe wird mit einer Luftfeder erreicht, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Luftfeder sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.The solution to this problem is achieved with an air spring which has the features of claim 1. Advantageous developments of this air spring are defined in the dependent claims.

Demnach betrifft die Erfindung eine Luftfeder für ein Schienenfahrzeug, welche einen Balg aufweist, der mit seinem wagenkastenseitigen offenen Ende luftdruckdicht mit einem ersten Anschlussbauteil verbunden ist und sich mit seinem fahrwerkseitigen offenen Ende an einer Balgfelge luftdruckdicht abstützt, und bei der an der Luftfeder fahrwerkseitig eine Notfeder angeordnet oder ausgebildet ist, mittels welcher bei einem Defekt der Luftfeder das erste Anschlussbauteil lateral beweglich in Bezug zur Balgfelge abstützbar ist, wozu die Notfeder eine fahrwerkseitige Gleitfläche aufweist, an welcher nach einem defektbedingten Absinken der Luftfeder eine wagenkastenseitige Gleitfläche der Luftfeder anliegt.Accordingly, the invention relates to an air spring for a rail vehicle, which has a bellows which is connected in an air-tight manner to a first connecting component with its open end on the car body side and is supported in an air-tight manner with its open end on the running gear side on a bellows rim, and in which an emergency spring is attached to the air spring on the running gear side is arranged or designed, by means of which, in the event of a defect in the air spring, the first connection component can be supported in a laterally movable manner in relation to the bellows rim, for which purpose the emergency spring has a sliding surface on the running gear side, against which a sliding surface on the car body side of the air spring rests after the air spring has lowered due to a defect.

Die gestellte Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass an der fahrwerkseitigen Balgfelge ein Abstützbauteil befestigt oder ausgebildet ist, dass an der in Richtung zum ersten Anschlussbauteil weisenden Oberseite des Abstützbauteils die fahrwerkseitige Gleitfläche ausgebildet ist, dass die wagenkastenseitige Gleitfläche an der druckraumseitigen Unterseite des ersten Anschlussbauteils der Luftfeder ausgebildet, und dass das erste Anschlussbauteil aus einem Kunststoff besteht.The stated object is achieved according to the invention in that a support component is fastened or formed on the undercarriage-side bellows rim, that the undercarriage-side sliding surface is formed on the top side of the support component pointing in the direction of the first connecting component, that the sliding surface on the car body side is on the pressure-chamber-side underside of the first Connection component of the air spring formed, and that the first connection component consists of a plastic.

Demnach sind bei dieser Luftfeder grundsätzlich keine gesonderten Gleitelemente notwendig, so dass auch deren Montage entfällt sowie befestigungsbedingte Schäden an denselben nicht auftreten können. Hierdurch kann diese Luftfeder kostengünstiger sowie mit erhöhter Fertigungsqualität als bisher hergestellt werden. Die fahrwerksseitige Gleitfläche der Notfeder ist demnach an der zum Innenraum der Luftfeder weisenden Oberseite eines Abstützbauteils ausgebildet, welches an der fahrwerksseitigen Balgfelge befestigt oder ausgebildet ist. Die wagenkastenseitige Gleitfläche der Notfeder ist an der zum Innenraum der Luftfeder weisenden Unterseite des ersten Anschlussbauteils der Luftfeder ausgebildet, wobei dieses erste Anschlussbauteil der Luftfeder aus einem Kunststoff besteht. Das erste Anschlussbauteil ist vorzugsweise als ein Deckel der Luftfeder ausgebildet.Accordingly, no separate sliding elements are fundamentally necessary with this air spring, so that their installation is also not required and damage to the same caused by the attachment does not occur can. As a result, this air spring can be produced more cost-effectively and with increased production quality than previously. The sliding surface of the emergency spring on the chassis side is accordingly formed on the upper side of a supporting component, which faces towards the interior of the air spring, and which is fastened or formed on the bellows rim on the chassis side. The sliding surface of the emergency spring on the car body side is formed on the underside of the first connecting component of the air spring, which faces towards the interior of the air spring, with this first connecting component of the air spring being made of a plastic. The first connection component is preferably designed as a cover of the air spring.

Das erste Anschlussbauteil der Luftfeder ist vorzugsweise als ein plattenförmiges Bauteil ausgebildet, an dem ein Klemmring festschraubbar ist. Mittels dieses Klemmrings ist ein wulstartiges Ende des Luftfederbalgs an dem ersten Anschlussbauteils luftdicht festklemmbar. Hierauf wird noch bei der Erläuterung eines Ausführungsbeispiels eingegangen.The first connection component of the air spring is preferably designed as a plate-shaped component to which a clamping ring can be screwed tight. A bead-like end of the air spring bellows can be clamped airtight to the first connection component by means of this clamping ring. This will be discussed further in the explanation of an exemplary embodiment.

Die erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht im Notfall vorteilhaft die Nutzung einer viel größeren Auflagefläche als bisher an dem fahrwerksseitigen Abstützbauteil zur Abstützung des Wagenkastens an der Notfeder. Zudem ist die hier vorgeschlagene Luftfeder im Vergleich zu konventionell gestalteten Luftfedern insgesamt dadurch leichter, dass in dem angesprochenen Bereich keine Befestigungsschrauben für gesonderte Gleitelemente mehr benötigt werden und das erste, wagenkastenseitige Anschlussbauteil der Luftfeder nicht wie bisher aus einem Metall sondern aus einem Kunststoff hergestellt ist.In an emergency, the construction according to the invention advantageously allows the use of a much larger contact surface than hitherto on the undercarriage-side support component for supporting the car body on the emergency spring. In addition, the air spring proposed here is lighter overall compared to conventionally designed air springs because fastening screws for separate sliding elements are no longer required in the area mentioned and the first connection component of the air spring, on the car body side, is not made of metal as before, but of plastic.

Gemäß einer Weiterbildung dieser Luftfeder kann vorgesehen sein, dass an dem ersten Anschlussbauteil bzw. Deckel innenraumseitig mindestens ein Gleitelement befestigt ist, welches die wagenkastenseitige Gleitfläche aufweist. Es können demnach auch mehrere ringabschnittförmige oder geometrisch andersartige Gleitelemente an der Unterseite des ersten Anschlussbauteils bzw. Deckels befestigt sein. Die Befestigung dieses wenigstens einen gesonderten Gleitelements erfolgt jedenfalls ohne Schrauben und kann im günstigsten Fall durch ein Einlaminieren derselben in das Kunststoffmaterial des ersten Anschlussbauteils bzw. Deckels bei dessen Herstellung erfolgt sein. Es ist aber auch möglich, dass das wenigstens eine Gleitelement an der Unterseite des ersten Anschlussbauteils bzw. Deckels festgeklebt ist.According to a development of this air spring, it can be provided that at least one sliding element, which has the sliding surface on the vehicle body, is fastened to the first connection component or cover on the interior side. Accordingly, a plurality of sliding elements in the form of ring sections or geometrically different types can also be fastened to the underside of the first connection component or cover. This at least one separate sliding element is fastened without screws and in the best case can be done by laminating them into the plastic material of the first connection component or cover during its manufacture. However, it is also possible for the at least one sliding element to be glued to the underside of the first connection component or cover.

Unabhängig davon kann aber auch vorgesehen sein, dass in dem ersten Anschlussbauteil bzw. Deckel mindestens ein Gleitelement integriert ist, welches innenraumseitig eine freie wagenkastenseitige Gleitfläche aufweist. Dieses mindestens eine Gleitelement ist demnach einstückig zusammen mit dem ersten Anschlussbauteil bzw. Deckel der Luftfeder hergestellt. Im einfachsten Fall ist die innenraumseitige Gleitfläche durch einen besonders verschleißfesten Abschnitt an der Unterseite des ersten Anschlussbauteils beziehungsweise Deckels ausgebildet.Irrespective of this, however, it can also be provided that at least one sliding element is integrated in the first connection component or cover, which sliding element has a free sliding surface on the car body side on the interior side. This at least one sliding element is therefore produced in one piece together with the first connection component or cover of the air spring. In the simplest case, the interior-side sliding surface is formed by a particularly wear-resistant section on the underside of the first connection component or cover.

Hinsichtlich des ersten Anschlussbauteils bzw. Deckels und des mindestens einen Gleitelements ist bevorzugt vorgesehen, dass diese jeweils aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial bestehen. Es kann sich dabei jeweils um das gleiche faserverstärkte Kunststoffmaterial handeln. Um die Gleitfläche des ersten Anschlussbauteils bzw. Deckels beziehungsweise die des mindestens einen Gleitelements besonders verschleißfest auszubilden, weist deren faserverstärktes Kunststoffmaterial zumindest oberflächennah bevorzugt Fasern aus Kevlar® oder aus Kohlenstoff auf. Daher ist daher vorgesehen, dass das faserverstärkte Kunststoffmaterial des wenigstens einen Gleitelements oder der Gleitfläche an der fahrwerkseitigen Unterseite des ersten Anschlussbauteils bzw. Deckels Lagen von Kohlenstoff-Fasern oder Kevlar®-Fasem aufweist.With regard to the first connection component or cover and the at least one sliding element, it is preferably provided that these each consist of a fiber-reinforced plastic material. It can be the same fiber-reinforced plastic material in each case. In order to make the sliding surface of the first connection component or cover or that of the at least one sliding element particularly wear-resistant, its fiber-reinforced plastic material preferably has fibers made of Kevlar® or carbon, at least near the surface. It is therefore provided that the fiber-reinforced plastic material of the at least one sliding element or the sliding surface has layers of carbon fibers or Kevlar® fibers on the chassis-side underside of the first connection component or cover.

Hinsichtlich des Abstützbauteils, welches an deren Oberseite die fahrwerksseitige Gleitfläche aufweist, ist vorgesehen, dass dieses aus einem Metall besteht. Hierdurch ist das Abstützbauteil bestens dazu geeignet, um bei einem Aufsitzen des ersten Anschlussbauteils bzw. Deckels der Luftfeder das anteilig auf dem Abstützbauteil lastende Gewicht des Wagenkastens des Schienenfahrzeugs zu tragen.With regard to the support component, which has the chassis-side sliding surface on its upper side, it is provided that this consists of a metal. As a result, the supporting component is ideally suited to carrying the weight of the car body of the rail vehicle that is proportional to the supporting component when the first connection component or cover of the air spring is seated.

Die Erfindung wird nachfolgen durch eine Gegenüberstellung einer bekannten und einer erfindungsgemäßen Luftfeder weiter erläutert. Hierzu ist eine Zeichnung beigefügt. In dieser zeigt

  • 1 eine Luftfeder mit einer daran integrierten Notfeder gemäß dem Stand der Technik in einem schematischen Längsschnitt, und
  • 2 einen schematischen Längsschnitt durch eine Luftfeder, welche die Merkmale der Erfindung aufweist.
The invention is further explained below by comparing a known air spring and an air spring according to the invention. A drawing is attached for this. In this shows
  • 1 an air spring with an integrated emergency spring according to the prior art in a schematic longitudinal section, and
  • 2 a schematic longitudinal section through an air spring having the features of the invention.

Demnach zeigt 1 in einem schematischen Längsschnitt den Aufbau einer bekannten Luftfeder 1 für ein Schienenfahrzeug, in welcher eine Notfeder 18 integriert ist. Diese Notfeder 18 ist bei einem störungsfreien Betrieb der Luftfeder 1 unbenutzt, und sie kommt erst dann zum Einsatz, wenn die Luftfeder 1 störungsbedingt vollständig in Richtung zum Fahrwerk abgesackt oder abgesenkt ist.Accordingly shows 1 in a schematic longitudinal section, the structure of a known air spring 1 for a rail vehicle, in which an emergency spring 18 is integrated. This emergency spring 18 is not used during trouble-free operation of the air spring 1, and it is only used when the air spring 1 has sagged or lowered completely in the direction of the chassis due to the fault.

Die Luftfeder 1 weist einen Balg 2 auf, der mit seinem wagenkastenseitigen beziehungsweise karosserieseitige Ende mittels eines Klemmrings 4 an einem Deckel 3 der Luftfeder 1 luftdruckdicht festgeklemmt ist. Hierzu ist der Klemmring 4 mittels Schrauben 5 an dem Deckel 3 unter Einklemmen eines Wulstes des Balgs 2 festgeschraubt. Der Deckel 3 weist einen Luftanschlussflansch 15 auf, an welchem eine nicht dargestellte Druckluftleitung über ein Absperrventil ankoppelbar ist. Der Deckel bildet ein erstes Anschlussbauteil 3 der Luftfeder 1.The air spring 1 has a bellows 2 with its body-side or body-side end is clamped air pressure-tight by means of a clamping ring 4 on a cover 3 of the air spring 1 . For this purpose, the clamping ring 4 is screwed to the cover 3 by means of screws 5 while clamping a bead of the bellows 2 . The cover 3 has an air connection flange 15 to which a compressed air line (not shown) can be coupled via a shut-off valve. The cover forms a first connection component 3 of the air spring 1.

Der Balg 2 stützt sich mit seinem unteren, fahrwerksseitigen Ende an einer Balgfelge 6 luftdruckdicht ab, so dass der Balg 2 im Ergebnis einen druckdichten Innenraum 16 umgrenzt. Die Balgfelge 6 ist radial innen mit einem elastischen Tragelement 17 verbunden, welches selbst weiter radial innen mit einem metallischen Tragkörper 19 verbunden ist. Dieser Tragkörper 19 ist mit einer metallischen Fußplatte 11 der Luftfeder 1 mittels Schrauben 12 verbunden. Die Fußplatte 11 der Luftfeder 1 ist an einem Fahrschemel eines nicht dargestellten Schienenfahrzeugs anschraubbar.The bellows 2 is supported with its lower, chassis-side end on a bellows rim 6 in an air-tight manner, so that the bellows 2 as a result delimits a pressure-tight interior 16 . The bellows rim 6 is connected radially on the inside to an elastic support element 17 which itself is connected further radially on the inside to a metal support body 19 . This supporting body 19 is connected to a metal base plate 11 of the air spring 1 by means of screws 12 . The base plate 11 of the air spring 1 can be screwed to a subframe of a rail vehicle, not shown.

Die Balgfelge 6, das elastischen Tragelement 17 und der metallische Tragkörper 19 sind bevorzugt einstückig als ein Gummi-Metall-Bauteil hergestellt, welches ein wichtiger Bestandteil der schon erwähnten Notfeder 18 ist. An der Oberseite der Balgfelge 6 ist ein metallisches Abstützbauteil 7 mittels Schrauben 8 befestigt. Dieses Abstützbauteil 7 ist vorzugsweise kreisförmig ausgebildet und trägt an dessen innenraumseitigen Oberseite eine ringförmige Gleitplatte 9, welche an dem Abstützbauteil 7 mittels Schrauben 10 befestigt ist. Bei einer Fehlfunktion der Luftfeder 1 entweicht Druckluft aus dem von dem Balg 2 eingeschlossenen Innenraum 16, so dass sich der Deckel 3 in Richtung zum Abstützbauteil 7 absenkt. Im Ergebnis stützt sich die Unterseite des Deckels 3 auf der Oberseite des Gleitelements 9 ab und die Notfeder 18 trägt dann wie alle anderen Luftfedern des Schienenfahrzeugs anteilig das Gewicht des Wagenkastens des Schienenfahrzeugs. Dabei liegt eine Gleitfläche 14 an der Innenraumseite des Deckels 3 auf einer Gleitfläche 13 an der Oberseite der Gleitplatte 9.The bellows rim 6, the elastic support element 17 and the metal support body 19 are preferably produced in one piece as a rubber-metal component, which is an important part of the emergency spring 18 already mentioned. A metallic support component 7 is fastened to the upper side of the bellows rim 6 by means of screws 8 . This support component 7 is preferably circular in shape and carries an annular slide plate 9 on its interior-side upper side, which is fastened to the support component 7 by means of screws 10 . In the event of a malfunction of the air spring 1, compressed air escapes from the interior space 16 enclosed by the bellows 2, so that the cover 3 is lowered in the direction of the support component 7. As a result, the underside of the cover 3 is supported on the upper side of the sliding element 9 and the emergency spring 18 then, like all other air springs of the rail vehicle, proportionally bears the weight of the car body of the rail vehicle. A sliding surface 14 on the interior side of the cover 3 lies on a sliding surface 13 on the upper side of the sliding plate 9.

Diese an sich vorteilhafte Konstruktion hat jedoch die eingangs erwähnten Nachteile, insbesondere den vergleichsweise hohen Montageaufwand zum Befestigen des wenigstens einen Gleitelements 9 an der Oberseite des Abstützbauteils 7 mittels der Schrauben 10. Außerdem besteht bei dieser bekannten Bauform die Gefahr, dass durch falsche Anzugsdrehmomente die Schrauben 10 zu stark angezogen werden, wodurch Setzungsschäden an dem üblicherweise aus einem Kunststoff bestehenden Gleitelement 9 entstehen können.However, this construction, which is advantageous in itself, has the disadvantages mentioned at the beginning, in particular the comparatively high assembly effort for fastening the at least one sliding element 9 to the upper side of the support component 7 by means of the screws 10. In addition, with this known design there is a risk that the screws 10 are tightened too much, which can cause settlement damage to the sliding element 9, which usually consists of a plastic.

2 zeigt nun eine erfindungsgemäße Luftfeder 20, welche sehr weitgehend den gleichen grundsätzlichen Aufbau aufweist wie die bekannte Luftfeder 1 gemäß 1, weshalb nachfolgend nur auf die erfindungswesentlichen Unterschiede eingegangen wird. 2 now shows an air spring 20 according to the invention, which very largely has the same basic structure as the known air spring 1 according to FIG 1 , Which is why only the differences that are essential to the invention will be discussed below.

Von entscheidender Bedeutung bei der erfindungsgemäßen Luftfeder 20 ist, dass diese einen als Deckel 21 ausgebildetes erstes Anschlussbauteil aufweist, der nicht aus Metall sondern aus einem Kunststoff besteht, und dass das Abstützbauteil 7 der Notfeder 18 keine dort angebrachten oder dort ausgebildeten Gleitplatten 9 aufweist.It is of decisive importance in the air spring 20 according to the invention that it has a first connection component designed as a cover 21 which is not made of metal but of a plastic, and that the supporting component 7 of the emergency spring 18 does not have any sliding plates 9 attached there or formed there.

Der erwähnte Kunststoff ist vorzugsweise ein faserverstärkter Kunststoff. Es handelt sich dabei bevorzugt um einen duroplastischen Kunststoff, der beispielsweise mit Lagen aus Glasfasern verstärkt ist. Dieser Deckel 21 weist an deren innenraumseitigen Unterseite eine Gleitfläche 23, 25 auf, die auf der gleitplattenlosen Gleitfläche 24 des Abstützbauteils 7* der Notfeder 18 zur Anlage kommt, wenn die Luftfeder 20 eine Fehlfunktion aufweist. Demnach wird eine geringe laterale Beweglichkeit des Wagenkastens des Schienenfahrzeugs bei einer Fehlfunktion der Luftfeder 20 sowie deren fehlerbedingtem Absenken auf das Abstützbauteil 7* der Notfeder 18 dadurch erreicht, dass die Gleitfläche 14 an der Unterseite des Deckels 21 aus Kunststoff auf der Gleitfläche 24 an der Oberseite des Abstützbauteils 7* aus einem Metall aufliegt. Der Kunststoff des Deckels 21 der Luftfeder 20 weist eine ausreichende Gleitfähigkeit auf, um die erwähnte laterale Verschiebbarkeit zu ermöglichen.The plastic mentioned is preferably a fiber-reinforced plastic. It is preferably a duroplastic plastic that is reinforced, for example, with layers of glass fibers. This cover 21 has on its interior underside a sliding surface 23, 25 which comes to rest on the sliding surface 24 of the support component 7* of the emergency spring 18 without a sliding plate if the air spring 20 malfunctions. Accordingly, a low level of lateral mobility of the car body of the rail vehicle in the event of a malfunction of the air spring 20 and its error-related lowering onto the supporting component 7* of the emergency spring 18 is achieved in that the sliding surface 14 on the underside of the cover 21 made of plastic on the sliding surface 24 on the upper side of the support member 7* made of a metal. The plastic of the cover 21 of the air spring 20 has sufficient gliding properties to enable the mentioned lateral displaceability.

Wie 2 veranschaulicht, kann der Abstütz- sowie Gleitbereich des Deckels 21 an dessen Unterseite auf unterschiedliche Weise realisiert sein. In der rechten Zeichnungshälfte zeigt 2 an der Unterseite des Deckels 21 ein Gleitelement 22, welches als gesondertes Bauteil 26 hergestellt und derartig befestigt beziehungsweise teilweise in das faserverstärkte Kunststoffmaterial einlaminiert wurde, dass dessen Gleitfläche 23 frei zum Abstützbauteil 7* weist. Dieses gesondert hergestellte Gleitelement 22, 26 besteht beispielsweise aus einem Faserverbundmaterial mit Kohlenstoff-Fasern oder Kevlar®-Fasern, während der Deckel 21 aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff besteht. Die Gleitfläche 23 des Gleitelements 22, 26 liegt demnach im Schadensfall, also bei der Nutzung der Notfeder 18, an der Gleitfläche 24 des Abstützbauteils 7* lateral gleitbeweglich an.How 2 illustrated, the supporting and sliding area of the lid 21 can be realized in different ways on its underside. In the right half of the drawing shows 2 on the underside of the cover 21 a sliding element 22, which is produced as a separate component 26 and is fastened or partially laminated into the fiber-reinforced plastic material in such a way that its sliding surface 23 freely faces the supporting component 7*. This separately manufactured sliding element 22, 26 consists, for example, of a fiber composite material with carbon fibers or Kevlar® fibers, while the cover 21 consists of a glass fiber reinforced plastic. The sliding surface 23 of the sliding element 22, 26 is accordingly in the event of damage, ie when the emergency spring 18 is used, on the sliding surface 24 of the support component 7* so that it can slide laterally.

In der linken Zeichnungshälfte der 2 ist eine zweite Ausführungsform erkennbar, bei welcher das Gleitelement 22 an der Unterseite des Deckels 21 durch einen gesonderten Abschnitt 27 des Deckels 21 gebildet ist. Dieser gesonderte Abschnitt 27 des Deckels 21 weist an seiner innenraumseitigen Unterseite eine Gleitfläche 25 auf, welche im Schadensfall, also bei der Nutzung der Notfeder 18, an der Gleitfläche 24 des Abstützbauteils 7* lateral gleitbeweglich anliegt. Der gesonderte Abschnitt 27 des Deckels 21 ist zusammen mit diesem hergestellt und damit integraler Bestandteil desselben. Er ist dadurch realisiert, dass im Bereich der Unterseite des Deckels 21 besondere Verstärkungsfasern in den faserverstärkten Kunststoff eingebettet wurden, beispielsweise die erwähnten Kohlenstoff-Fasern oder Kevlar®-Fasem.In the left half of the drawing 2 a second embodiment can be seen in which the sliding element 22 is formed on the underside of the cover 21 by a separate section 27 of the cover 21 . This separate section 27 of the cover 21 has on its interior-side underside a sliding surface 25, which in Scha densfall, ie when using the emergency spring 18, on the sliding surface 24 of the supporting component 7 * laterally slidably rests. The separate section 27 of the cover 21 is manufactured together with this and is therefore an integral part of the same. It is realized by embedding special reinforcing fibers in the area of the underside of the cover 21 in the fiber-reinforced plastic, for example the carbon fibers or Kevlar® fibers mentioned.

Wenngleich in 2 diejenigen Bereiche, in denen die Gleitelemente 22, 26; 22, 27 mit deren Gleitflächen 23, 25 ausgebildet sind, mit einer etwas größeren Materialstärke dargestellt sind als die radial weiter außen liegenden Bereiche des Deckels 21, so ist dies nur zur zeichnerisch besseren Darstellbarkeit so ausgeführt. Mit anderen Worten gesagt kann die Materialstärke des Deckels 21 über deren gesamte Erstreckung weitgehend identisch sein.Although in 2 those areas in which the sliding elements 22, 26; 22, 27 with their sliding surfaces 23, 25 are shown with a slightly greater material thickness than the areas of the cover 21 lying radially further outwards, this is only implemented in this way for better graphical representation. In other words, the material thickness of the cover 21 can be largely identical over its entire extent.

BezugszeichenlisteReference List

11
Luftfeder (Stand der Technik)Air spring (state of the art)
22
Balgbellows
33
Erstes Anschlussbauteil; Deckel der LuftfederFirst connection component; Air spring cover
44
Klemmringclamping ring
55
Schraubescrew
66
Balgfelgebellows rim
77
Abstützbauteil (Stand der Technik)Support component (state of the art)
7*7*
Abstützbauteil (erfindungsgemäß)Support component (according to the invention)
88th
Schraubescrew
99
Gleitplattesliding plate
1010
Schraubescrew
1111
Fußplatte der LuftfederAir spring footplate
1212
Schraubescrew
1313
Gleitfläche an der Oberseite der Gleitplatte 9Sliding surface on top of sliding plate 9
1414
Gleitfläche an der Unterseite des Deckels 3Sliding surface on the underside of the lid 3
1515
Luftanschlussflansch am Deckel 3Air connection flange on the cover 3
1616
Innenraum des LuftfederInterior of the air spring
1717
Elastisches TragelementElastic support element
1818
Notfederemergency spring
1919
Gummi-Metall-Bauteilrubber-metal component
2020
Luftfeder (erfindungsgemäß)air spring (according to the invention)
2121
Deckel der Luftfeder 20Air spring cover 20
2222
Gleitelement an der Unterseite des Deckels 21Sliding element on the underside of the cover 21
2323
Gleitfläche des deckelseitigen Gleitelements 22, 26Sliding surface of the cover-side sliding element 22, 26
2424
Gleitfläche an der Oberseite des Abstützbauteils 7*Sliding surface on the top of the support component 7*
2525
Gleitfläche des deckelseitigen Gleitelements 22, 27Sliding surface of the cover-side sliding element 22, 27
2626
Gleitelement 22 als gesondertes BauteilSliding element 22 as a separate component
2727
Gleitelement 22 als gesonderter Abschnitt des Deckels 21Sliding element 22 as a separate section of the cover 21

Claims (9)

Luftfeder (20) für ein Schienenfahrzeug, welche einen Balg (2) aufweist, der mit seinem wagenkastenseitigen offenen Ende luftdruckdicht mit einem ersten Anschlussbauteil (21) verbunden ist und sich mit seinem fahrwerkseitigen offenen Ende an einer Balgfelge (6) luftdruckdicht abstützt, und bei der an der Luftfeder (20) fahrwerkseitig eine Notfeder (18) angeordnet oder ausgebildet ist, mittels welcher bei einem Defekt der Luftfeder (20) das erste Anschlussbauteil (21) lateral beweglich in Bezug zur Balgfelge (6) abstützbar ist, wozu die Notfeder (18) eine fahrwerkseitige Gleitfläche (24) aufweist, an welcher nach einem defektbedingten Absinken der Luftfeder (20) eine wagenkastenseitige Gleitfläche der Luftfeder (20) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass an der fahrwerkseitigen Balgfelge (6) ein Abstützbauteil (7*) befestigt oder ausgebildet ist, dass an der in Richtung zum ersten Anschlussbauteil (21) weisenden Oberseite des Abstützbauteils (7*) die fahrwerkseitige Gleitfläche (24) ausgebildet ist, dass die wagenkastenseitige Gleitfläche (23, 25) an der druckraumseitigen Unterseite des ersten Anschlussbauteils (21) der Luftfeder (20) ausgebildet ist, und dass das erste Anschlussbauteil (21) aus einem Kunststoff besteht.Air spring (20) for a rail vehicle, which has a bellows (2) which is connected in an air-pressure-tight manner to a first connection component (21) with its open end on the car body side and which is supported in an air-pressure-tight manner on a bellows rim (6) with its open end on the running gear side, and at in which an emergency spring (18) is arranged or formed on the air spring (20) on the chassis side, by means of which the first connection component (21) can be supported in a laterally movable manner in relation to the bellows rim (6) in the event of a defect in the air spring (20), for which purpose the emergency spring ( 18) has a sliding surface (24) on the running gear, against which a sliding surface of the air spring (20) on the car body side rests after the air spring (20) has lowered due to a defect, characterized in that a supporting component (7*) is fastened to the bellows rim (6) on the running gear side or is designed such that the sliding surface (24) on the running gear side is on the upper side of the supporting component (7*) pointing in the direction of the first connection component (21). that the sliding surface (23, 25) on the car body is formed on the underside of the first connection component (21) of the air spring (20) on the pressure chamber side, and that the first connection component (21) consists of a plastic. Luftfeder (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Anschlussbauteil (21) als Deckel der Luftfeder (20) ausgebildet ist.Air spring (20) after claim 1 , characterized in that the first connection component (21) is designed as a cover of the air spring (20). Luftfeder (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Anschlussbauteil (21) innenraumseitig mindestens ein Gleitelement (22) befestigt ist, welches die wagenkastenseitige Gleitfläche (23) aufweist.Air spring (20) after claim 1 or 2 , characterized in that at least one sliding element (22), which has the sliding surface (23) on the car body, is fastened to the first connection component (21) on the interior side. Luftfeder (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Anschlussbauteil (21) mindestens ein Gleitelement (22) integriert ist, welches innenraumseitig eine freie wagenkastenseitige Gleitfläche (25) aufweist.Air spring (20) after claim 1 or 2 , characterized in that in the first connection component (21) at least one sliding element (22) is integrated, which has a free sliding surface (25) on the car body side on the interior side. Luftfeder (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Anschlussbauteil (21) aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial besteht.Air spring (20) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the first connection component (21) consists of a fiber-reinforced plastic material. Luftfeder (20) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Gleitelement (22) aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial besteht.Air spring (20) according to one of claims 3 or 4 , characterized in that the at least one sliding element (22) consists of a fiber-reinforced plastic material. Luftfeder (20) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Anschlussbauteil (21) und/oder das mindestens eine Gleitelement (22) aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial mit Fasern aus Kohlenstoff oder Kevlar® besteht.Air spring (20) after claim 5 or 6 , characterized in that the first connecting component (21) and/or the at least one sliding element (22) consists of a fiber-reinforced plastic material with fibers made of carbon or Kevlar®. Luftfeder (20) nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass das faserverstärkte Kunststoffmaterial des wenigstens einen Gleitelements (22) oder der Gleitfläche (25) an der innenraumseitigen Unterseite des ersten Anschlussbauteils (21) Lagen von Kohlenstoff-Fasern oder Kevlar®-Fasem aufweist.Air spring (20) after claim 7 characterized in that the fiber-reinforced plastic material of the at least one sliding element (22) or the sliding surface (25) has layers of carbon fibers or Kevlar® fibers on the underside of the first connection component (21) on the interior side. Luftfeder (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützbauteil (7*) aus einem Metall besteht.Air spring (20) according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the supporting component (7*) consists of a metal.
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Citations (4)

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