DE102018202091A1

DE102018202091A1 - Air spring with an emergency spring arrangement

Info

Publication number: DE102018202091A1
Application number: DE102018202091.4A
Authority: DE
Inventors: Harald Kranz
Original assignee: ContiTech Luftfedersysteme GmbH
Current assignee: ContiTech Luftfedersysteme GmbH
Priority date: 2018-02-12
Filing date: 2018-02-12
Publication date: 2019-08-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftfeder (20) für ein Schienenfahrzeug, welche einen Balg (2) aufweist, der mit seinem wagenkastenseitigen offenen Ende luftdruckdicht mit einem ersten Anschlussbauteil (3) verbunden ist und sich mit seinem fahrwerkseitigen offenen Ende an einer Balgfelge (6) luftdruckdicht abstützt, wodurch ein Innenraum (16) der Luftfeder (20) umgrenzt ist, und bei der fahrwerkseitig eine Notfeder (18) angeordnet oder ausgebildet ist, mittels welcher bei einem Defekt der Luftfeder (20) das erste Anschlussbauteil (3) lateral beweglich in Bezug zur Balgfelge (6) abstützbar ist, wozu die Notfeder (18) eine fahrwerkseitige Gleitfläche aufweist, an welcher nach einem defektbedingten Absinken der Luftfeder (20) eine wagenkastenseitige Gleitfläche (14) der Luftfeder (20) anliegt. Gemäß der Erfindung ist bei dieser Luftfeder vorgesehen, dass die wagenkastenseitige Gleitfläche (14) an der Innenraumseite des ersten Anschlussbauteils (3) ausgebildet, dass an der Balgfelge (6) ein Abstützbauteil (22) befestigt oder ausgebildet ist, dass an der in Richtung zum ersten Anschlussbauteil (3) weisenden Oberseite des Abstützbauteils (22) die fahrwerkseitige Gleitfläche (23) ausgebildet ist, und dass das Abstützbauteil (22) aus einem Kunststoff besteht.

The invention relates to an air spring (20) for a rail vehicle, which has a bellows (2), which is connected with its carriage box-side open end air pressure tight with a first connection component (3) and with its chassis-side open end to a bellows rim (6) air pressure tight supporting, whereby an interior (16) of the air spring (20) is bounded, and in the chassis side an emergency spring (18) is arranged or formed, by means of which at a defect of the air spring (20), the first connection component (3) laterally movable with respect to the bellows rim (6) can be supported, including the emergency spring (18) has a chassis-side sliding surface on which a carriage-side sliding surface (14) of the air spring (20) rests after a defect-related decrease in the air spring (20). According to the invention, in this air spring, it is provided that the carriage-box-side slide surface (14) is formed on the inner side of the first connection member (3) such that a support member (22) is fixed or formed on the bellows rim (6) the first attachment component (3) facing top of the support member (22), the chassis-side sliding surface (23) is formed, and that the support member (22) 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, wodurch ein Innenraum der Luftfeder umgrenzt ist, und bei der 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 (20) eine wagenkastenseitige Gleitfläche der Luftfeder anliegt.The invention relates to an air spring for a rail vehicle, which has a bellows, which is air pressure-tight connected with its carriage box-side open end with a first connection component and air-tightly supported with its chassis-side open end to a bellows rim, whereby an interior of the air spring is bounded, and at an emergency spring is arranged or formed on the chassis side by means of which the first connection component can be supported laterally movably with respect to the bellows rim in the event of a defect of the air spring, for which purpose the emergency spring has a sliding surface on the chassis, at which, after a defect-induced lowering of the air spring ( 20 ) abuts a carriage box-side sliding surface of the air spring.

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 the EP 1 644 234 B1 known. In this air spring, a centering emergency spring support is realized, in which the connected via the air spring connecting components have guide elements which are intended to prevent a lateral displacement of the car body with respect to the chassis at a Aufsitzen the car body on the emergency spring. The mutually inclined surfaces of guide grooves and their counterparts are provided with sliding elements in order to reduce the friction during rotations or transverse displacements 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 verbessungswürdig.The aforementioned sliding elements are arranged on the upper side facing the interior of the air spring of a bellows rim or of a support component fastened or formed there and fastened there by means of screws. Accordingly, additional fasteners are needed, which negatively affects the cost of manufacture. Since the sliding elements are usually made of a plastic, care must be taken during their attachment that the screws are tightened with a suitable tightening torque to avoid damage and / or subsequent subsidence. This seemed to be worthy 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 therefore an object of the invention to improve a generic air spring with integrated emergency spring to the effect that this is less expensive than previously produced. In addition, this new air spring should be designed such that damage caused by fixing the sliding elements are 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 of 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, wodurch ein Innenraum der Luftfeder umgrenzt ist, und bei der 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 with its carriage box-side open end air pressure tight with a first connection component and air-tightly supported with its chassis-side open end to a bellows rim, whereby an interior of the air spring is bounded, and in the chassis side, an emergency spring is arranged or formed, by means of which the first connection component is laterally movable with respect to the bellows rim supported in a defect of the air spring, for which the emergency spring has a chassis-side sliding surface on which after a defect-related lowering of the air spring, a carriage box-side sliding surface of the air spring is applied.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, dass die wagenkastenseitige Gleitfläche an der Innenraumseite des ersten Anschlussbauteils ausgebildet, dass an der Balgfelge ein Abstützbauteil befestigt oder ausgebildet ist, dass an der in Richtung zum ersten Anschlussbauteil weisenden Oberseite des Abstützbauteils die fahrwerkseitige Gleitfläche ausgebildet ist, und dass das Abstützbauteil aus einem Kunststoff besteht.The solution of the object is achieved according to the invention, characterized in that the carriage box-side sliding surface formed on the interior side of the first connection member, that on the bellows rim a support member is attached or formed, that at the pointing in the direction of the first connection component top of the support member, the chassis-side sliding surface is formed, and that the support member is made of a plastic.

Demnach sind bei dieser Luftfeder grundsätzlich keine gesonderten Gleitelemente notwendig, sodass auch deren Montage entfällt sowie befestigungsbedingte Schäden an denselben nicht auftreten können. Hierdurch kann diese Luftfeder kostengünstiger, leichter sowie mit erhöhter Fertigungsqualität als bisher hergestellt werden. Die fahrwerksseitige Gleitfläche der Notfeder ist hierzu an der innenraumseitigen Oberseite eines Abstützbauteils ausgebildet, welches an der Balgfelge befestigt oder ausgebildet ist. Die wagenkastenseitige Gleitfläche der Notfeder ist an der Unterseite eines ersten Anschlussbauteils ausgebildet, also beispielsweise an einem plattenförmigen Bauteil, welches an einem Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs befestigbar ist. Außerdem ist vorgesehen, dass das genannte Abstützbauteil nicht mehr wie bisher üblich aus einem Metall sondern aus einem Kunststoff hergestellt ist.Accordingly, in principle no separate sliding elements are necessary in this air spring, so that their assembly is eliminated as well as damage caused by attachment to the same can not occur. As a result, this air spring can be made cheaper, lighter and with increased manufacturing quality than before. The chassis-side sliding surface of the emergency spring is for this purpose formed on the inside of the upper side of a support member which is attached or formed on the bellows rim. The carriage-side sliding surface of the emergency spring is formed on the underside of a first connection component, that is, for example, on a plate-shaped component, which is fastened to a car body of a rail vehicle. It is also provided that said support member is no longer made of a metal but from a plastic as usual.

Durch diese Konstruktion dient das Abstützbauteil der Notfeder nicht mehr wie bisher als ein Gleitelementträger, sondern es weist selbst die fahrwerksseitige Gleitfläche für die Notfederfunktion auf. Da das Abstützbauteil nun aus einem Kunststoff hergestellt ist, unterliegt dieses auch keiner Korrosion und wirkt zudem als elektrisches Isolationsmittel zwischen dem Wagenkasten und dem Fahrwerk eines Schienenfahrzeugs.By this construction, the support member of the emergency spring is no longer as before as a Gleitelementträger, but it even has the chassis-side sliding surface for the emergency spring function. Since the support member is now made of a plastic, this is also subject to corrosion and also acts as an electrical insulation means between the car body and the chassis of a rail vehicle.

Das Abstützbauteil ist bevorzugt aus einem faserverstärktem Kunststoff hergestellt, beispielsweise aus einem duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoff, welcher mit Fasern aus Glas, Kohlenstoff, Aramid® oder Kevlar® versehen ist. Das Abstützbauteil kann bei Nutzung eines faserverstärkten duroplastischen Kunststoff in bekannter Weise durch Ablegen von in einem Kunstharz getränkten Faserlagen hergestellt sein, oder bei Nutzung eines thermoplastischen Werkstoffs durch ein Spritzgießverfahren erzeugt sein. Das erste Anschlussbauteil der erfindungsgemäßen Luftfeder ist wie bisher aus einem Metall hergestellt sowie als Deckel der Luftfeder ausgebildet.The support member is preferably made of a fiber-reinforced plastic, for example of a thermosetting or thermoplastic plastic, which with glass fibers, Carbon, Aramid® or Kevlar® is provided. When using a fiber-reinforced thermosetting plastic, the support component can be produced in a known manner by depositing fiber layers impregnated in a synthetic resin, or by using an injection molding process when using a thermoplastic material. The first connection component of the air spring according to the invention is as previously made of a metal and formed as a cover of the air spring.

Gemäß einer Weiterbildung der die Merkmale der Erfindung aufweisenden Luftfeder ist vorgesehen, dass das Abstützbauteil der Notfeder im Bereich deren zum ersten Anschlussbauteil weisenden Seite einen Verstärkungsbereich mit im Vergleich zu den anderen Bereichen des Abstützbauteils besseren mechanischen Eigenschaften aufweist. Die fahrwerkseitige Gleitfläche ist dabei an diesem Verstärkungsbereich des Abstützbauteils ausgebildet. Zu den besseren mechanischen Eigenschaften dieses Verstärkungsbereiches des Abstützbauteils der Notfeder gehören eine erhöhte Druck- und Zugfestigkeit sowie eine größere Verschleißresistenz, welches durch die Nutzung von Fasern aus Kevlar®, Aramid® oder Kohlenstoff im Verstärkungsbereich erreicht wird.According to a development of the features of the invention having air spring is provided that the support member of the emergency spring in the region of the first connection component facing side has a reinforcing region with better compared to the other areas of the support member mechanical properties. The chassis-side sliding surface is formed at this reinforcing region of the supporting component. The better mechanical properties of this reinforcing region of the emergency spring support member include increased compressive and tensile strength and greater resistance to wear achieved by using Kevlar®, Aramid® or carbon fibers in the reinforcing region.

Es kann auch sein, dass der Verstärkungsbereich des Abstützbauteils durch ein Gleitelement gebildet ist, welches ebenfalls aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial besteht, wobei dieses Gleitelement in das faserverstärkte Kunststoffmaterial des Abstützbauteils einlaminiert ist. Dass das Kunststoffmaterial des Gleitelements ist hierbei ebenfalls mit Fasern aus Kevlar®, Aramid® oder Kohlenstoff versetzt. Hierdurch ist erreichbar, dass das Abstützbauteil weitgehend aus einem kostengünstigen Faserverbundwerkstoff hergestellt ist, und nur deren Kontaktbereich mit der wagenkastenseitigen Gleitfläche aus einem hochwertigeren sowie teureren Faserverbundwerkstoff erzeugt ist. Dabei kann der Hauptkörper des Abstützbauteils beispielsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen, während der Verstärkungsbereich aus einem duroplastischen Faserverbundwerkstoff besteht.It may also be that the reinforcing region of the support member is formed by a sliding member, which also consists of a fiber-reinforced plastic material, said slider is laminated in the fiber-reinforced plastic material of the support member. The fact that the plastic material of the sliding element is likewise mixed with fibers made of Kevlar®, Aramid® or carbon. This makes it possible to achieve that the support component is largely made of a cost-effective fiber composite material, and only their contact area with the carriage box-side sliding surface is produced from a higher quality and more expensive fiber composite material. In this case, the main body of the support member, for example, consist of a thermoplastic material, while the reinforcing region consists of a thermosetting fiber composite material.

Ein solches Gleitelement, welches aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial besteht, kann auch auf der zum ersten Anschlussbauteil weisenden Seite des Abstützbauteils aufgeklebt oder kunststoffaufgeschweißt sein. Hierbei besteht auch das fahrwerkseitige Abstützbauteil der Notfeder wiederum aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus einem Faserverbundwerkstoff.Such a sliding element, which consists of a fiber-reinforced plastic material, can also be glued or plastic-welded on the side of the support component facing the first connection component. Here, the chassis-side support member of the emergency spring in turn consists of a plastic, preferably of a fiber composite material.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Verstärkungsbereich des fahrwerkseitigen Abstützbauteils der Notfeder durch ein Gleitelement gebildet ist, welches aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial besteht und das auf der zum ersten Anschlussbauteil weisenden Seite des Abstützbauteils von dessen Kunststoffmaterial umspritzt ist. Auch bei dieser Ausführungsvariante ist das Abstützbauteil der Notfeder mitsamt dessen Gleitbereich, an dem sich im Schadensfall der Luftfeder der Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs mittels des erwähnten ersten Anschlussbauteils abstützt, vollständig nichtmetallisch, also aus Kunststoff hergestellt.According to another embodiment, it is provided that the reinforcing region of the chassis-side support member of the emergency spring is formed by a sliding element, which consists of a fiber-reinforced plastic material and which is encapsulated on the first connection component facing side of the support member of the plastic material. Also in this embodiment, the support member of the emergency spring together with its sliding region, which is supported in the event of damage to the air spring of the car body of a rail vehicle by means of said first connection component, completely non-metallic, ie made of plastic.

Das nichtmetallische fahrwerksseitige Abstützbauteil der Notfeder ist durch die Nutzung eines Kunststoffs mit hierfür ausreichender Güte allein durch die gewählte Geometrie und Wandstärke derselben bestens dazu geeignet, bei einem Aufsitzen des erwähnten ersten Anschlussbauteils auf dem Abstützbauteil das anteilig auf diesem lastende Gewicht des Wagenkastens des Schienenfahrzeugs zu tragen. Sofern in das Kunststoffmaterial Verstärkungsfasern eingemischt oder eingelegt sind, kann das Abstützbauteil der Notfeder auch filigraner und leichter ausgebildet sein.The non-metallic chassis-side support member of the emergency spring is the best suited by the use of a plastic with sufficient quality alone by the selected geometry and wall thickness to wear at a sitting of said first connection component on the support component the proportionately on this weight of the weight of the car body of the rail vehicle , If in the plastic material reinforcing fibers are mixed or inserted, the support member of the emergency spring can also be made filigree and lighter.

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 will be further explained by a comparison of a known and an air spring according to the invention. For this purpose, a drawing is attached. 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 at a trouble-free operation of the air spring 1 unused, and it is only used when the air spring 1 due to the failure completely sagged or lowered in the direction of the chassis.

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 on, with his wagenkastenseitigen or body-side end by means of a clamping ring 4 on a lid 3 the air spring 1 air pressure tight is clamped. For this purpose, the clamping ring 4 by means of screws 5 on the lid 3 pinching a bead of the bellows 2 screwed. The lid 3 has an air connection flange 15 on, to which a compressed air line, not shown, can be coupled via a shut-off valve. The lid forms a first connection component 3 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 rests with its lower, chassis-side end on a bellows rim 6 pressure-tight, so that the bellows 2 in the result a pressure-sealed interior 16 circumscribed. The bellow rim 6 is radially inward with an elastic support element 17 connected, which itself further radially inward with a metallic support body 19 connected is. This supporting body 19 is with a metallic foot plate 11 the air spring 1 by means of screws 12 connected. The foot plate 11 the air spring 1 is 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 bellow rim 6 , the elastic support element 17 and the metallic support body 19 are preferably made in one piece as a rubber-metal component, which is an important part of the already mentioned emergency spring 18 is. At the top of the bellows rim 6 is a metallic support component 7 by means of screws 8th attached. This support component 7 is preferably circular and carries on the inside space upper side an annular sliding plate 9 , which on the support member 7 by means of screws 10 is attached. In case of malfunction of the air spring 1 Compressed air escapes from the bellows 2 enclosed interior 16 , so that the lid 3 towards the support component 7 lowers. As a result, the bottom of the lid is supported 3 on the top of the slider 9 off and the emergency spring 18 then bears like all other air springs of the rail vehicle proportionately the weight of the car body of the rail vehicle. There is a sliding surface 14 on the interior side of the lid 3 on a sliding surface 13 at the top 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 per se advantageous construction has the disadvantages mentioned in the introduction, in particular the comparatively high assembly costs for fastening the at least one sliding element 9 at the top of the support member 7 by means of screws 10 , In addition, in this known design the risk that by incorrect tightening torques the screws 10 be tightened too much, causing settlement damage to the usually made of a plastic sliding element 9 can arise.

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 according to the invention 20 , which has very much the same basic structure as the known air spring 1 according to 1 , which is why, below, only the differences essential to the invention will be discussed.

Von entscheidender Bedeutung bei der erfindungsgemäßen Luftfeder 20 ist, dass das Abstützbauteil 22 der Notfeder 18 nicht aus einem Metall sondern aus einem Kunststoff besteht. Dieser Kunststoff ist vorzugsweise ein faserverstärkter Kunststoff. Es handelt sich dabei bevorzugt um einen duroplastischen Kunststoff, der beispielsweise mit Lagen aus Glasfasern verstärkt ist.Of crucial importance in the air spring according to the invention 20 is that the support member 22 the emergency spring 18 not made of a metal but of a plastic. This plastic is preferably a fiber reinforced plastic. It is preferably a thermosetting plastic reinforced, for example, with layers of glass fibers.

Das Abstützbauteil 22 weist an dessen zum ersten Anschlussbauteil 3 weisenden Oberseite eine Gleitfläche 23 auf, an der die erwähnte Gleitfläche 14 des ersten Anschlussbauteils 3 zur Anlage gelangt, wenn die Luftfeder 20 eine Fehlfunktion mit Druckverlust im Innenraum 16 aufweist. Demnach wird eine geringe laterale Beweglichkeit des Wagenkastens des Schienenfahrzeugs bei einer Fehlfunktion der Luftfeder 20 sowie deren fehlerbedingtem Absenken auf das nichtmetallische Abstützbauteil 22 der Notfeder 18 dadurch erreicht, dass die Gleitfläche 14 an der Unterseite des metallischen ersten Anschlussbauteil 3 bzw. Deckels auf der Gleitfläche 23 an der Oberseite des Abstützbauteils 22 aufliegt. Der Kunststoff des Abstützbauteils 22 weist eine ausreichende Gleitfähigkeit auf, um die erwähnte laterale Verschiebbarkeit zu ermöglichen.The support component 22 points to the first connection component 3 facing top a sliding surface 23 on, at the mentioned sliding surface 14 of the first connection component 3 comes to rest when the air spring 20 a malfunction with pressure loss in the interior 16 having. Accordingly, a small lateral mobility of the car body of the rail vehicle in case of malfunction of the air spring 20 and their error-induced lowering to the non-metallic support member 22 the emergency spring 18 achieved by the sliding surface 14 at the bottom of the metallic first connection component 3 or covers on the sliding surface 23 at the top of the support member 22 rests. The plastic of the support component 22 has sufficient lubricity to allow the mentioned lateral displaceability.

Wie 2 veranschaulicht, kann der Abstütz- sowie Gleitbereich des Abstützbauteils 22 an dessen Oberseite auf unterschiedliche Weise realisiert sein. In der rechten Zeichnungshälfte zeigt 2 an der Oberseite des Abstützbauteils 22 einen Verstärkungsbereich 24, welcher durch Einlaminieren von hochwertigen Verstärkungsfasern in dem Kunststoff erzeugt wurde. Während die übrigen Bereiche des Abstützbauteils 22 in diesem Fall beispielsweise aus einem duroplastischen Faserverbundwerkstoff mit Glasfasern bestehen, sind in den Verstärkungsbereich 24 Fasern aus Kohlenstoff, Kevlar® oder Aramid® eingelegt. Hierdurch weist der Verstärkungsbereich 24 eine höhere Druck- und Zugfestigkeit sowie eine bessere Verschleißfestigkeit auf als die übrigen Bereiche des Abstützbauteils 22. Dieser Verstärkungsbereich 24 weist an dessen zum ersten Anschlussbauteil 3 bzw. Deckel zeigenden Oberseite die fahrwerkseitige Gleitfläche 25 auf.As 2 illustrated, the support and sliding of the support member 22 be realized at the top in different ways. In the right half of the drawing shows 2 at the top of the support member 22 a reinforcement area 24 , which was produced by laminating high-quality reinforcing fibers in the plastic. While the remaining areas of the support member 22 in this case, for example, consist of a thermosetting fiber composite material with glass fibers, are in the gain range 24 Fibers made of carbon, Kevlar® or Aramid® inserted. This indicates the gain range 24 a higher compressive and tensile strength and a better wear resistance than the other areas of the support component 22 , This reinforcement area 24 points to the first connection component 3 or cover-facing top of the chassis-side sliding surface 25 on.

Gemäß einer anderen Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der Verstärkungsbereich 24 durch das Einlegen oder Einlaminieren eines Gleitelements 26 realisiert ist. Hierbei weist das Gleitelement 26 an dessen zum ersten Anschlussbauteil 3 bzw. Deckel zeigenden Oberseite die fahrwerkseitige Gleitfläche 25 auf. Während die übrigen Bereiche des Abstützbauteils 22 in diesem Fall beispielsweise aus einem duroplastischen Faserverbundwerkstoff mit Glasfasern bestehen, ist das einlaminierte Gleitelement 26 aus einem Faserverbundwerkstoff mit Fasern aus Kohlenstoff, Kevlar® oder Aramid hergestellt. Die innenraumseitige Gleitfläche 14 des ersten Anschlussbauteils 3 bzw. Deckels liegt demnach im Schadensfall, also bei der Nutzung der Notfeder 18, lateral gleitbeweglich an der Gleitfläche 25 des Gleitelements 26 des Abstützbauteils 22 an.According to another embodiment, it can be provided that the reinforcement area 24 by the insertion or lamination of a sliding element 26 is realized. Here, the sliding element 26 at the first connection component 3 or cover-facing top of the chassis-side sliding surface 25 on. While the remaining areas of the support member 22 in this case, for example, consist of a thermosetting fiber composite material with glass fibers, which is einlaminierte sliding element 26 made of a fiber composite material with fibers of carbon, Kevlar® or aramid. The inside sliding surface 14 of the first connection component 3 or covers is therefore in case of damage, so when using the emergency spring 18 , laterally slidable on the sliding surface 25 of the sliding element 26 the support component 22 on.

In der linken Zeichnungshälfte der 2 ist eine weitere Ausführungsform des Abstützbauteils 22 der Notfeder 18 erkennbar, welche besonders kostengünstig herstellbar ist. Hierbei ist das gesamte Abstützbauteil 22 aus einem hochwertigen, faserverstärkten duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoff hergestellt. Hierzu enthält der Werkstoff des Abstützbauteils 22 Fasern aus Kohlenstoff, Kevlar® oder Aramid®. Die fahrwerkseitige Gleitfläche 23 ist dabei auf der gesamten, zum ersten Anschlussbauteil 3 bzw. Deckel weisenden Oberseite des Abstützbauteils 22 ausgebildet, so dass die Ausbildung eines gesonderten Verstärkungsbereiches an dem Abstützbauteil 22 nicht notwendig ist.In the left half of the drawing the 2 is another embodiment of the support member 22 the emergency spring 18 recognizable, which is particularly inexpensive to produce. Here it is entire support component 22 made of a high-quality, fiber-reinforced thermosetting or thermoplastic plastic. For this purpose, the material of the support component contains 22 Fibers made of carbon, Kevlar® or Aramid®. The chassis-side sliding surface 23 is on the whole, for the first connection component 3 or cover facing top of the support member 22 formed so that the formation of a separate reinforcing region on the support member 22 is not necessary.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

(Teil der Beschreibung)

1: Luftfeder (Stand der Technik)
2: Balg
3: Erstes Anschlussbauteil; Deckel der Luftfeder
4: Klemmring
5: Schraube
6: Balgfelge
7: Abstützbauteil (Stand der Technik)
8: Schraube
9: Gleitplatte
10: Schraube
11: Fußplatte der Luftfeder
12: Schraube
13: Gleitfläche an der Oberseite der Gleitplatte 9
14: Gleitfläche an der Unterseite des Deckels 3
15: Luftanschlussflansch am Deckel 3
16: Innenraum des Luftfeder
17: Elastisches Tragelement
18: Notfeder
19: Gummi-Metall-Bauteil
20: Luftfeder (erfindungsgemäß)
22: Abstützbauteil (erfindungsgemäß)
23: Gleitfläche an der Oberseite des Abstützbauteils 22
24: Verstärkungsbereich an der Oberseite des Abstützbauteils 22
25: Gleitfläche am Verstärkungsbereich 24 des Abstützbauteils 22
26: Gleitelement 22 an der Oberseite des Abstützbauteils 22

(Part of the description)

1: Air spring (prior art)
2: bellows
3: First connection component; Cover of the air spring
4: clamping ring
5: screw
6: bellows rim
7: Supporting component (prior art)
8th: screw
9: sliding plate
10: screw
11: Base plate of the air spring
12: screw
13: Sliding surface at the top of the sliding plate 9
14: Sliding surface at the bottom of the lid 3
15: Air connection flange on the cover 3
16: Interior of the air spring
17: Elastic support element
18: emergency spring
19: Rubber-metal part
20: Air spring (according to the invention)
22: Supporting component (according to the invention)
23: Sliding surface at the top of the support member 22
24: Reinforcement area at the top of the support member 22
25: Sliding surface at the reinforcement area 24 the support component 22
26: Slide 22 at the top of the support member 22

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1644234 B1 [0002]

Claims

Air spring (20) for a rail vehicle, which has a bellows (2) which is connected with its carriage box-side open end air pressure tight with a first connection component (3) and with its chassis-side open end on a bellows rim (6) is supported air pressure tight, creating a Interior space (16) of the air spring (20) is delimited, and in the chassis side an emergency spring (18) is arranged or formed, by means of which in a defect of the air spring (20), the first connection component (3) laterally movable with respect to the bellows rim (6 ) is supportable, including the emergency spring (18) has a chassis-side sliding surface on which after a defect-related lowering of the air spring (20) a carriage-side sliding surface (14) of the air spring (20) is applied, characterized in that the carriage box-side sliding surface (14) formed on the interior side of the first connection component (3) that on the bellows rim (6) a support member (22) is attached or formed, the s on the in the direction of the first connection component (3) facing the upper side of the Abstützbauteils (22), the chassis-side sliding surface (23) is formed, and that the support member (22) consists of a plastic.

Air spring after Claim 1 , characterized in that the support member (22) consists of a fiber-reinforced plastic material.

Air spring after Claim 1 or 2 , characterized in that the support member (22) in the region of its first connection component (3) side facing a reinforcing region (24) with respect to the other areas of the support member (22) has better mechanical properties, on the surface of the chassis-side sliding surface (25) is formed.

Air spring after Claim 3 characterized in that the reinforcing portion (24) of the support member (22) is formed by a sliding member (26) made of a fiber reinforced plastic material and laminated into the fiber reinforced plastic material of the support member (22).

Air spring after Claim 3 characterized in that the reinforcing region (24) of the support member (22) is formed by a sliding member (26) made of a fiber reinforced plastic material, and in that the sliding member (26) is on the side of the support member facing the first attachment member (3) (22) is glued.

Air spring after Claim 3 characterized in that the reinforcing region (24) of the support member (22) is formed by a sliding member (26) made of a fiber reinforced plastic material and in that the sliding member (26) is on the side of the support member facing the first attachment member (3) (22) of the plastic material is injected around.

Air spring after one of Claims 1 to 6 , characterized in that the plastic material of the support member (22) is formed with fibers of Kevlar®, Aramid® or carbon.

Air spring after one of Claims 3 to 7 , characterized in that the plastic material of the reinforcing region (24) is formed with fibers of Kevlar®, Aramid® or carbon.

Air spring after one of Claims 4 to 7 , characterized in that the plastic material of the sliding element (26) is formed with fibers of Kevlar®, Aramid® or carbon.

Air spring after one of Claims 1 to 9 , characterized in that the first connection component (3) is designed as a cover of the air spring and consists of a metal.