DE102020123592A1

DE102020123592A1 - Active wheelset control for a rail vehicle

Info

Publication number: DE102020123592A1
Application number: DE102020123592.5A
Authority: DE
Inventors: Ernst Hofmann
Original assignee: Liebherr Transportation Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Liebherr Transportation Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2020-09-10
Filing date: 2020-09-10
Publication date: 2022-03-10
Also published as: CN114162165A; CN114162165B; ES2940579T3; EP3967568B1; EP3967568A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine aktive Radsatzsteuerung für ein Schienenfahrzeug, umfassend: einen Radsatz mit einem Räderpaar zum Abrollen auf einer jeweiligen Schiene eines Schienenpaares, einen ersten in seiner Länge variierbaren hydraulisch betätigten Differentialzylinder zum Verschieben eines ersten Rades des Räderpaares relativ zum Fahrwerksrahmen, einen zweiten in seiner Länge variierbaren hydraulisch betätigten Differentialzylinder zum Verschieben eines zweiten Rades des Räderpaares relativ zum Fahrwerksrahmen, und eine Versorgungseinheit zum Bereitstellen von unter Druck stehendem Fluid für den ersten Zylinder und den zweiten Zylinder. Die Radsatzsteuerung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kolben des ersten Zylinders und in dem Kolben des zweiten Zylinders jeweils ein Rückschlagventil angeordnet ist, das einen Fluiddurchlass von einer Kolbenkammer hin zur Ringkammer zulässt, die Ringkammer des ersten Zylinders und die Ringkammer des zweiten Zylinders mit einem gemeinsamen Hochdruckausgang der Versorgungseinheit fluidisch verbunden sind, und die Kolbenkammer des ersten Zylinders mit einem ersten Steuerausgang und die Kolbenkammer des zweiten Zylinders mit einem zweiten Steuerausgang der Versorgungseinheit fluidisch verbunden sind.The present invention relates to an active wheel set control for a rail vehicle, comprising: a wheel set with a pair of wheels for rolling on a respective rail of a pair of rails, a first hydraulically actuated differential cylinder, variable in its length, for displacing a first wheel of the pair of wheels relative to the running gear frame, a second a hydraulically operated differential cylinder variable in length for shifting a second wheel of the pair of wheels relative to the chassis frame, and a supply unit for providing pressurized fluid for the first cylinder and the second cylinder. The wheelset control is characterized in that a check valve is arranged in the piston of the first cylinder and in the piston of the second cylinder, which allows fluid passage from a piston chamber to the annular chamber, the annular chamber of the first cylinder and the annular chamber of the second cylinder with a common high-pressure output of the supply unit are fluidically connected, and the piston chamber of the first cylinder is fluidly connected to a first control output and the piston chamber of the second cylinder is fluidly connected to a second control output of the supply unit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine aktive Radsatzsteuerung für ein Schienenfahrzeug.The present invention relates to active wheelset control for a rail vehicle.

Eine aktive Radsatzsteuerung für ein Schienenfahrzeug trägt maßgeblich zu einer Verbesserung der Sicherheit eines Schienenfahrzeugs bei. Durch das gezielte Stellen von Rädern oder Radsätzen durch ein aktives Verdrehen um deren Hochachsen, werden auf effektive Art und Weise instabile Fahrzustände verhindert. Zudem wird dadurch der Fahrkomfort durch das Verringern von störenden Schwingungen erhöht und gleichzeitig ein Verschleiß von Rädern und Schienen verringert.Active wheelset control for a rail vehicle contributes significantly to improving the safety of a rail vehicle. The targeted positioning of wheels or wheel sets by actively turning them around their vertical axes effectively prevents unstable driving conditions. In addition, this increases driving comfort by reducing disruptive vibrations and at the same time reduces wear on wheels and rails.

Eine passive Radsatzsteuerung hingegen liegt dann vor, wenn bei einer durch das Schienenpaar vorgegebenen Bogenfahrt die Räder des Radsatzes nicht aktiv entsprechend eingeschlagen werden, sondern durch die von den Schienen auf die Räder übertragene Kraft verstellt werden. Dadurch kommt es oft zu unangenehmen Schwingungsbewegungen, die auch für eine sehr starke Materialabnutzung an den Rädern und den Schienen verantwortlich sind.A passive wheelset control, on the other hand, occurs when the wheels of the wheelset are not actively turned during a curve travel specified by the pair of rails, but are adjusted by the force transmitted from the rails to the wheels. This often leads to unpleasant vibrational movements, which are also responsible for very strong material wear on the wheels and the rails.

In der EP 0 759 390 B1 wird ein Verfahren zur Radsatzführung von Schienenfahrzeugen beschrieben. Über eine in Richtung der Querachse des Fahrwerks verlaufende Koppeleinrichtung werden in Fahrtrichtung zueinander beabstandete Radsätze gegensinnig zueinander ausgelenkt und radial zu einem zu durchfahrenden Gleisbogen eingestellt. Es kommt somit zu einem Einlenken der beiden Radsätze, so dass der Gleisbogen ohne die typische Schaukelbewegung einer passiven Radsatzsteuerung durchfahren werden kann.In the EP 0 759 390 B1 a method for wheel set guidance of rail vehicles is described. About a running in the direction of the transverse axis of the chassis coupling device spaced-apart wheel sets are deflected in opposite directions to each other and adjusted radially to a track curve to be traveled through. This leads to a turning of the two wheel sets, so that the curved track can be traveled through without the typical rocking motion of a passive wheel set control.

In der WO 2017/157740 A1 ist ebenfalls eine aktive Radsatzsteuerung für ein Fahrwerk eines Schienenfahrzeugs offenbart, bei dem die beiden Räder eines Radsatzes über einen jeweiligen Zylinder ausgelenkt werden, damit die Räder um ein gemeinsame vertikal ausgerichtete Drehachse (auch: Hochachse) verdrehbar sind. Dazu ist jedes der beiden Räder eines Räderpaars mit einem Zylinder an das Fahrwerk gekoppelt, der sich bei einem gewünschten Einschlag der Räder zur linken oder rechten Seite nach ein- bzw. ausfährt.In the WO 2017/157740 A1 also discloses an active wheel set control for a chassis of a rail vehicle, in which the two wheels of a wheel set are deflected via a respective cylinder so that the wheels can be rotated about a common, vertically aligned axis of rotation (also: vertical axis). For this purpose, each of the two wheels of a pair of wheels is coupled to the chassis with a cylinder, which extends or retracts to the left or right when the wheels are turned to the left or right.

Durch eine Verbindung der beiden Zylinder über Kreuz an eine gemeinsame Druckversorgungseinheit wird im Stand der Technik typischerweise erreicht, dass die beiden Zylinder mit nur einer einzigen Druckversorgungseinheit versorgt werden können. Eine Verbindung der beiden Zylinder „über Kreuz“ würde bedeuten, dass die Versorgung mit Druckflüssigkeit dafür sorgt, dass der erste Zylinder ausfährt und der zweite Zylinder einfährt und vice versa. Dies würde zur erwünschten Drehung des Radsatzes um die Hochachse führen. Damit die Kräfte symmetrisch ausfallen, d.h. dass beide Zylinder die gleichen Kräfte erzeugen, ist ein Paar an Gleichgangzylindern zu wählen. Diese Zylinderbauart erzeugt durch die beidseitig gleich großen Kolbenflächen bei gegebenem Flüssigkeitsdruck eine identische Zugwie Druckkraft.By connecting the two cylinders crosswise to a common pressure supply unit, it is typically achieved in the prior art that the two cylinders can be supplied with just a single pressure supply unit. A "crossover" connection of the two cylinders would mean that the supply of hydraulic fluid ensures that the first cylinder extends and the second cylinder retracts and vice versa. This would lead to the desired rotation of the wheelset around the vertical axis. To ensure that the forces are symmetrical, i.e. that both cylinders generate the same forces, a pair of synchronous cylinders must be selected. This type of cylinder generates an identical tensile and compressive force at a given fluid pressure due to the piston areas of equal size on both sides.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung eine besonders effiziente, kosten- und ressourcenschonende Ansteuerung für eine aktive Radsatzsteuerung vorzusehen. Dabei soll eine möglichst geringe Anzahl an Komponenten verwendet werden, um so wenig Bauraum wie möglich in Anspruch zu nehmen.It is the aim of the present invention to provide a particularly efficient, cost-effective and resource-saving control for an active wheelset control. The smallest possible number of components should be used in order to take up as little installation space as possible.

Dies gelingt mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung in den abhängigen Ansprüchen dargelegt sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die aktive Radsatzsteuerung für ein Schienenfahrzeug, einen Radsatz mit einem Räderpaar zum Abrollen auf einer jeweiligen Schiene eines Schienenpaares, einen ersten in seiner Länge variierbaren Differentialzylinder zum Verschieben eines ersten Rades des Räderpaares relativ zum Fahrwerksrahmen, einen zweiten in seiner Länge variierbaren Differentialzylinder zum Verschieben eines zweiten Rades des Räderpaares relativ zum Fahrwerksrahmen, und eine Versorgungseinheit zum Bereitstellen von unter Druck stehendem Fluid für den ersten Zylinder und den zweiten Zylinder, umfasst. Ferner ist die erfindungsgemäße Radsatzsteuerung dadurch gekennzeichnet, dass die Ringkammer des ersten Zylinders und die Ringkammer des zweiten Zylinders mit einem gemeinsamen Hochdruckausgang der Versorgungseinheit fluidisch verbunden sind, und die Kolbenkammer des ersten Zylinders mit einem ersten Steuerausgang und die Kolbenkammer des zweiten Zylinders mit einem zweiten Steuerausgang der Versorgungseinheit fluidisch verbunden sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass die in ihrer Länge variierbaren Differentialzylinder hydraulisch und/oder elektrisch betätigbar sind.This is achieved with the subject matter of independent claim 1, with advantageous configurations of the invention being set out in the dependent claims. According to the invention, it is provided that the active wheel set control for a rail vehicle, a wheel set with a pair of wheels for rolling on a respective rail of a pair of rails, a first differential cylinder, variable in its length, for shifting a first wheel of the pair of wheels relative to the running gear frame, a second differential cylinder, variable in its length differential cylinder for shifting a second wheel of the pair of wheels relative to the chassis frame, and a supply unit for providing pressurized fluid for the first cylinder and the second cylinder. Furthermore, the wheel set control according to the invention is characterized in that the annular chamber of the first cylinder and the annular chamber of the second cylinder are fluidly connected to a common high-pressure outlet of the supply unit, and the piston chamber of the first cylinder is connected to a first control outlet and the piston chamber of the second cylinder is connected to a second control outlet are fluidly connected to the supply unit. It can be provided that the differential cylinders, which are variable in their length, can be actuated hydraulically and/or electrically.

Beim erfindungsgemäß verwendeten Differentialzylinder, der kompakter und auch günstiger als ein Gleichgangzylinder ist, fallen die Kräfte bei gegebenem Druck prinzipbedingt nicht mehr symmetrisch aus. Um diesen Nachteil zu beseitigen aber gleichzeitig nicht zwei separate Versorgungseinheiten zu benötigen, wird der Gegenstand des Anspruchs 1 vorgeschlagen, wonach unter anderem die beiden Kolben der beiden Zylinder jeweils einen mit einem Rückschlagventil versehenen Durchlass von der Kolbenkammer hin zur Ringkammer aufweisen. Zudem werden die beiden Ringkammern miteinander fluidisch verbunden und an den Hochdruckausgang der Versorgungseinheit angebunden.In the case of the differential cylinder used according to the invention, which is more compact and also cheaper than a double-rod cylinder, the forces at a given pressure are no longer symmetrical due to the principle involved. In order to eliminate this disadvantage but at the same time not to require two separate supply units, the subject matter of claim 1 is proposed, according to which, among other things, the two pistons of the two cylinders each have a passage provided with a check valve from the piston chamber to the annular chamber. In addition, the two annular chambers are fluidically connected to each other and connected to the high-pressure outlet of the supply unit.

Die Kolbenkammern der beiden Zylinder werden zum gewünschten gegensinnigen Betätigen der Zylinder nun so verschaltet, dass eine der beiden Kolbenkammern der beiden Zylinder mit einem Hochdruckbereich der Versorgungseinheit in fluidischer Verbindung steht und die verbleibende Kolbenkammer der beiden Zylinder mit einem Niederdruckbereich der Versorgungseinheit in fluidischer Verbindung steht. Damit es bei einem gegebenen Druck zu identischen Zug- und Druckkräften kommt, sind die wirksamen Kolbenflächen entsprechend zu dimensionieren. Die wirksame Kolbenfläche für die Erzeugung einer Zugkraft ist die Fläche der Ringkammer. Die wirksame Fläche für die Erzeugung einer Druckkraft ist aber nicht die Fläche des Kolbens, sondern lediglich die Fläche der Kolbenstange, da sich durch den beidseitig anliegenden Druck die Kraftanteile aus den beidseitigen Ringflächen gegenseitig aufheben. Von daher ist die Ringfläche und die Kolbenstangenfläche idealerweise im Verhältnis 1:1 zu gestalten. Da Dichtungen nicht beliebig abgestuft verfügbar sind, ist in der Praxis mit geringen Abweichungen vom Idealfall 1:1 zu rechnen.The piston chambers of the two cylinders are now connected for the desired opposing actuation of the cylinders in such a way that one of the two piston chambers of the two cylinders is in fluid communication with a high-pressure area of the supply unit and the remaining piston chamber of the two cylinders is in fluid communication with a low-pressure area of the supply unit. The effective piston surfaces must be dimensioned accordingly so that identical tensile and compressive forces occur at a given pressure. The effective piston area for generating a pulling force is the area of the annular chamber. However, the effective area for generating a compressive force is not the area of the piston, but only the area of the piston rod, since the force components from the annular surfaces on both sides cancel each other out due to the pressure applied on both sides. Therefore, the ring surface and the piston rod surface should ideally be designed in a ratio of 1:1. Since seals are not available in any grade, small deviations from the ideal case of 1:1 are to be expected in practice.

Derjenige Zylinder, in dessen beiden Kammern (Kolben- und Ringkammer) Hochdruck anliegt fährt den Kolben aus, da die Kraft von der Kolbenkammerseite her größer als die Kraft von der Kolbenstangenseite ist. Dies deswegen, da die von dem Kolben abgehende Kolbenstange die Fläche zum Angreifen des in der Ringkammer herrschenden Drucks verringert und somit die auf den Kolben erzeugbare Kraft geringer ist.The cylinder in whose two chambers (piston and ring chamber) there is high pressure extends the piston, since the force from the piston chamber side is greater than the force from the piston rod side. This is because the piston rod extending from the piston reduces the area for attacking the pressure prevailing in the annular chamber and the force that can be generated on the piston is therefore lower.

Der andere Zylinder, in dessen Kolbenkammer Niederdruck anliegt, fährt den Kolben ein. Die in der Ringkammer anliegende Kraft ist in diesem Fall größer als die Kraft in der Kolbenkammer, in der ja Niederdruck herrscht, so dass es insgesamt zu einer gegenläufigen Bewegung der beiden Zylinder kommt, die das gewünschte Einlenken des Radsatzes bzw. Radpaares bewirkt.The other cylinder, with low pressure in the piston chamber, retracts the piston. In this case, the force in the annular chamber is greater than the force in the piston chamber, in which there is low pressure, so that the two cylinders move in opposite directions overall, which causes the desired turning of the wheel set or wheel pair.

Nach einer Fortbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in dem Kolben des ersten Zylinders und in dem Kolben des zweiten Zylinders jeweils ein Rückschlagventil angeordnet ist, das einen Fluiddurchlass von einer Kolbenkammer hin zur Ringkammer zulässt. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die beiden Zylinder nicht aktiv durch die Versorgungseinheit angesteuert werden sondern durch die extern einwirkenden Kräfte vom Radsatz her bewegt werden. Dabei muss das Fluid (bspw. Öl) aus den Kammern einerseits widerstandsarm verdrängt und - bei der Verwendung einer Flüssigkeit wie Öl oder dergleichen - andererseits ohne Kavitation nachgesaugt werden. Die Rückschlagventile in den Zylindern dienen dazu die Fluidmenge zu minimieren, die bei einem Hin- und Herlenken des Radsatzes mit der Versorgungseinheit ausgetauscht werden muss. Bei der Verwendung einer Flüssigkeit, bspw. Öl reduziert das das Kavitationspotential und sorgt auch für einen Fluidumlauf zwischen der Versorgungseinheit und den Zylindern (ohne den Rückschlagventilen würde nur die Ölsäule in den Verbindungsleitungen zu den beiden Zylindern hin- und hergeschoben werden).According to a development of the invention, it can be provided that a check valve is arranged in the piston of the first cylinder and in the piston of the second cylinder, which allows fluid to pass from a piston chamber to the annular chamber. This is particularly advantageous when the two cylinders are not actively controlled by the supply unit but are moved by the externally acting forces from the wheelset. The fluid (e.g. oil) must be displaced from the chambers with little resistance on the one hand and—when using a liquid such as oil or the like—on the other hand be sucked in without cavitation. The check valves in the cylinders serve to minimize the amount of fluid that must be exchanged with the supply unit when the wheelset is steered back and forth. When using a liquid, e.g. oil, this reduces the cavitation potential and also ensures fluid circulation between the supply unit and the cylinders (without the check valves, only the oil column in the connecting lines to the two cylinders would be pushed back and forth).

Nach einer optionalen Modifikation der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der erste Steuerausgang und der zweite Steuerausgang der Versorgungseinheit dazu ausgelegt sind, jeweils zwischen einem Hochdruckzustand, einem Niederdruckzustand und/oder einem drucklosen Zustand zu variieren. Die verschiedenen Druckzustände erlauben das Auslenken der Räder sowie eine passive Stellung, bei der in den Zylinderkammern kein Druckunterschied durch die Versorgungseinheit hervorgerufen wird.According to an optional modification of the invention, it can be provided that the first control output and the second control output of the supply unit are designed to vary between a high-pressure state, a low-pressure state and/or an unpressurized state. The different pressure states allow the wheels to be deflected and a passive position in which the supply unit does not cause any pressure difference in the cylinder chambers.

Weiter kann nach der Erfindung vorgesehen sein, dass eine gegenläufige Betätigung von dem ersten Zylinder und dem zweiten Zylinder dazu ausgelegt ist, eine Drehung des Räderpaars um eine Hochachse, vorzugsweise eine gemeinsame Hochachse zu bewirken. Dadurch wird also das typische Einlenken eines Räderpaars hervorgerufen, das die gewünschte Ausrichtungsveränderung der Räder in Bezug auf eine Gleiskurve ermöglicht. Dies könnte alternativ aber auch per Kreuzverschaltung realisiert werden. Der Unterschied hierbei ist das symmetrische Kräftepaar, das mit der Kreuzverschaltung von Differentialzylindern nicht realisiert werden kann.Furthermore, according to the invention, it can be provided that an opposing actuation of the first cylinder and the second cylinder is designed to cause the pair of wheels to rotate about a vertical axis, preferably a common vertical axis. This causes the typical turning of a pair of wheels, which enables the desired change in orientation of the wheels in relation to a curve in the track. Alternatively, this could also be implemented by cross-connection. The difference here is the symmetrical force couple, which cannot be realized with the cross-connection of differential cylinders.

Vorzugsweise weist die Versorgungseinheit eine Pumpe auf, deren Druckseite mit dem Hochdruckausgang fluidisch verbunden ist, wobei vorzugsweise die Saugseite der Pumpe mit einem Niederdruckbereich des Fluids fluidisch verbunden ist.The supply unit preferably has a pump, the pressure side of which is fluidically connected to the high-pressure outlet, with the suction side of the pump preferably being fluidically connected to a low-pressure region of the fluid.

Auch kann vorgesehen sein, dass die Versorgungseinheit eine Verbindungsvorrichtung aufweist, die dazu ausgelegt ist, den ersten Steuerausgang und den zweiten Steuerausgang mit Fluid eines entsprechenden Drucks zu versorgen. So kann die Verbindungsvorrichtung sowohl den ersten Steuerausgang wie auch den zweiten Steuerausgang mit der Druckseite und/oder der Saugseite der Pumpe fluidisch verbinden oder auch die beiden Steuerausgänge miteinander kurzschließen.Provision can also be made for the supply unit to have a connecting device which is designed to supply the first control output and the second control output with fluid at a corresponding pressure. The connecting device can thus fluidly connect both the first control output and the second control output to the pressure side and/or the suction side of the pump or also short-circuit the two control outputs with one another.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die Verbindungsvorrichtung in einem ersten Zustand dazu ausgelegt ist, die Kolbenkammer des ersten Zylinders über den ersten Steuerausgang mit Hochdruck und die Kolbenkammer des zweiten Zylinders über den zweiten Steuerausgang mit Niederdruck zu verbinden, und in einem zweiten Zustand dazu ausgelegt ist, die Kolbenkammer des ersten Zylinders über den ersten Steuerausgang mit Niederdruck und die Kolbenkammer des zweiten Zylinders über den zweiten Steuerausgang mit Hochdruck zu verbinden.Furthermore, it can be provided that the connecting device is designed in a first state to connect the piston chamber of the first cylinder to high pressure via the first control outlet and to connect the piston chamber of the second cylinder to low pressure via the second control outlet, and is designed to do so in a second state , the piston chamber of the first cylinder via the first control outlet with low pressure and the To connect the piston chamber of the second cylinder to high pressure via the second control output.

Dadurch werden die beiden Zylinder jeweils gegensinnig zueinander betätigt, was zu einem Einlenken des Radsatzes führt.As a result, the two cylinders are actuated in opposite directions to one another, which leads to the wheelset turning in.

Weiter kann vorgesehen sein, dass die Verbindungsvorrichtung in einem dritten Zustand dazu ausgelegt ist, die Kolbenkammer des ersten Zylinders und die Kolbenkammer des zweiten Zylinders miteinander fluidisch zu verbinden. Durch das fluidische Kurzschließen der beiden Kolbenkammern der zwei Zylinder wird eine passive Stellung erreicht, bei der die Steifigkeit der Radsatzanbindung nicht durch einen Druckunterschied in den verschiedenen Zylinderkammern beeinflusst wird.Furthermore, it can be provided that the connecting device is designed in a third state to fluidly connect the piston chamber of the first cylinder and the piston chamber of the second cylinder to one another. By fluidically short-circuiting the two piston chambers of the two cylinders, a passive position is achieved in which the rigidity of the wheel set connection is not influenced by a pressure difference in the various cylinder chambers.

Nach der Erfindung kann weiter vorgesehen sein, dass die Verbindungsvorrichtung ein Ventil umfasst, das in seiner Ruhestellung die beiden Kolbenkammern miteinander fluidisch verbindet, wobei vorzugsweise das Ventil ein Magnetventil ist, das bevorzugterweise ein 4/3-Wegeventil ist. Dieses Ventil kann bspw. 3 Schaltzustände besitzen, wobei es in der Ruhestellung die beiden Kolbenkammern der zwei Zylinder miteinander fluidisch verbindet. In einer ersten von der Ruhestellung verschiedenen Schaltstellung wird hingegen eine der beiden Kolbenkammern mit Hochdruck (bspw. der Druckseite einer Pumpe der Versorgungseinheit) und die andere Kolbenkammer mit Niederdruck (bspw. der Saugseite einer Pumpe der Versorgungseinheit) verbunden. Durch das gezielte Schalten des Ventils werden die Räder entsprechend eingeschlagen.According to the invention it can further be provided that the connecting device comprises a valve which fluidly connects the two piston chambers to one another in its rest position, the valve preferably being a solenoid valve, which is preferably a 4/3-way valve. This valve can, for example, have 3 switching states, in which case it fluidly connects the two piston chambers of the two cylinders to one another in the rest position. In a first switching position, which differs from the rest position, however, one of the two piston chambers is connected to high pressure (e.g. the pressure side of a pump in the supply unit) and the other piston chamber is connected to low pressure (e.g. the suction side of a pump in the supply unit). By switching the valve in a targeted manner, the wheels are turned accordingly.

Nach einer weiteren optionalen Fortbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Versorgungseinheit eine Druckregelvorrichtung aufweist, um das Niveau des Hochdrucks zu steuern, wobei vorzugsweise die Druckregelvorrichtung eine Niveauveränderung des Drucks durch Ansteuern von Betriebsparametern der Pumpe und/oder durch ein die Hochdruckseite und die Niederdruckseite verbindendes Druckbegrenzungsventil verwirklicht.According to a further optional development of the invention, it can be provided that the supply unit has a pressure control device in order to control the level of the high pressure, with the pressure control device preferably changing the level of the pressure by controlling operating parameters of the pump and/or by using the high-pressure side and the low-pressure side connecting pressure relief valve realized.

Durch die Druckregelvorrichtung kann der Absolutwert des von der Versorgungseinheit ausgegebenen Drucks variiert werden. Unterschiedliche Druckwerte bewirken, dass der Radsatz unterschiedlich stark ausgelenkt wird. In der Regel steigt die Gegenkraft mit dem Ausfahren oder dem Einfahren der Zylinder, die für ein weiteres Einlenken überwunden werden muss, so dass der Lenkwinkel anhand der Druckregelvorrichtung einstellbar sein kann. Die Gestaltung einer derartigen Ansteuerung kann nach AT518698A1 Kraftgeregelte Spurführung für ein Schienenfahrzeug erfolgen.The absolute value of the pressure output by the supply unit can be varied by the pressure control device. Different pressure values cause the wheelset to be deflected to different extents. As a rule, the counterforce increases with the extension or retraction of the cylinders, which must be overcome for further turning in, so that the steering angle can be adjustable using the pressure control device. The design of such a control can AT518698A1 Force-controlled tracking for a rail vehicle.

So kann eine Abweichung vom Geradeauslauf des Radpaars mittels einer Federung oder einer Lagerung widerstandsbehaftet sein, so dass sich mit steigendem Lenkwinkel die Rückstellkraft zum Geradeauslauf erhöht. Das Variieren des zum Auslenken angelegten Drucks, der von der Versorgungseinheit stammt, führt demnach zu unterschiedlichen Lenkwinkeln.A deviation from the straight-line stability of the pair of wheels can be subject to resistance by means of a suspension or a bearing, so that the restoring force for straight-line stability increases with an increasing steering angle. Varying the pressure applied for deflection, which comes from the supply unit, therefore leads to different steering angles.

Nach einer Fortbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Druckregelvorrichtung ferner mit einem Drucksensor in Verbindung steht, um das Druckniveau der Hochdruckseite zu erfassen.According to a development of the invention, it can be provided that the pressure control device is also connected to a pressure sensor in order to detect the pressure level on the high-pressure side.

Weiter kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass ferner ein Fluidspeicher vorgesehen ist, der mit einer Niederdruckseite der Versorgungseinrichtung fluidisch verbunden ist. Der Fluidspeicher oder auch Hydrospeicher sorgt für ein gewisses Druckniveau um das Nachsaugen von Fluid zu unterstützen, respektive Kavitation in den Kolbenkammern zu unterdrücken. Bei kurzgeschlossenen Kammern resultiert der Vorspanndruck im Fluidspeicher in einer drückenden parasitären Kraft in beiden Zylindern. Vorzugsweise ist eine entsprechende Gegenkraft durch eine Federung oder Lagerung vorhanden, die eine Verschiebung des Radsatzes begrenzt. Die Höhe dieser Kraft sollte einerseits minimiert werden bzw. sollte die Höhe des Vorspanndrucks derart bemessen sein, dass es unter allen Betriebszuständen zu keinem Abfall des Kolbenkammerdrucks unterhalb des Kavitationsdrucks kommt.Furthermore, it can preferably be provided that a fluid reservoir is also provided, which is fluidically connected to a low-pressure side of the supply device. The fluid accumulator or hydraulic accumulator ensures a certain pressure level to support the suction of fluid or to suppress cavitation in the piston chambers. When the chambers are short-circuited, the preload pressure in the fluid reservoir results in an oppressive parasitic force in both cylinders. A corresponding counterforce is preferably provided by a suspension or bearing, which limits displacement of the wheelset. The level of this force should on the one hand be minimized or the level of the preload pressure should be dimensioned in such a way that there is no drop in the piston chamber pressure below the cavitation pressure under all operating conditions.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Versorgungseinheit eine Hydraulikflüssigkeit als Fluid bereitstellt. Somit kann auch vorgesehen sein, dass die Zylinder Hydraulikzylinder sind.According to an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the supply unit provides a hydraulic fluid as the fluid. It can thus also be provided that the cylinders are hydraulic cylinders.

Weiter kann vorgesehen sein, dass parallel zu dem ersten Zylinder ein erstes Elastiklager und parallel zu dem zweiten Zylinder ein zweites Elastiklager vorgesehen ist, vorzugsweise damit eine resultierende Steifigkeit der jeweiligen Anordnung aus Elastiklager und Zylinder der Summe der Steifigkeiten dieser beiden Komponenten entspricht. Das Vorsehen des Elastiklagers ist von Vorteil, da der Zylinder nur eine kleine parasitäre Steifigkeit liefert und für eine Kopplung zwischen Fahrwerksrahmen und Radsatz nur bedingt geeignet ist.It can further be provided that a first elastic bearing is provided parallel to the first cylinder and a second elastic bearing is provided parallel to the second cylinder, preferably so that a resulting stiffness of the respective arrangement of elastic bearing and cylinder corresponds to the sum of the stiffnesses of these two components. The provision of the elastic bearing is advantageous since the cylinder provides only a small parasitic rigidity and is only conditionally suitable for a coupling between the chassis frame and wheel set.

Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrwerk eines Schienenfahrzeugs, das mit einer Radsatzsteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche versehen ist, vorzugsweise wobei eine Veränderung der Länge des ersten Differentialzylinders und/oder des zweiten Differentialzylinders eine Stellkraft erzeugt, die parallel bezüglich der Richtung der Fahrwerkslängsachse wirkt.The invention also relates to a running gear of a rail vehicle which is provided with a wheel set control according to one of the preceding claims, preferably with a change in the length of the first differential cylinder and/or the second differential cylinder generating an actuating force which acts in parallel with respect to the direction of the running gear longitudinal axis.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung ersichtlich. Dabei zeigen:

1: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen aktiven Radsatzsteuerung in einem passiven Zustand,
2: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen aktiven Radsatzsteuerung in einem ersten aktiven Zustand, und
3: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen aktiven Radsatzsteuerung in einem zweiten aktiven Zustand.

Further features, details and advantages of the invention can be seen from the following description of the figures. show:

1 : a schematic representation of the active wheelset control according to the invention in a passive state,
2 : a schematic representation of the active wheel set control according to the invention in a first active state, and
3 1: a schematic representation of the active wheel set control according to the invention in a second active state.

1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen aktiven Radsatzsteuerung in einem passiven Zustand. Man erkennt die beiden Differentialzylinder 2, 3, die zur Auslenkung eines jeweiligen Rades eines Radsatzes verwendet werden. Die beiden Räder eines Radsatzes entsprechen dabei einer Achse eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Schienenfahrzeugs und können beidseitig mit jeweils einem weiteren Lager, in Form eines Elastiklagers oder dergleichen, das nicht dargestellt ist, ausgerüstet sein. Wie gezeigt, ist es nun in vorteilhafter Weise umgesetzt, dass die beiden Differentialzylinder 2, 3 mit nur einer einzigen Versorgungseinheit 4, die eine Hydraulikeinheit sein kann, verbunden sind. Die Zylinder 2, 3 sind dabei derart mit einem Fluid zu beaufschlagen, dass eine Drehung des Radsatzes um die Hochachse ausgeführt wird. Im Stand der Technik wurde dabei oftmals vorgeschlagen, die beiden Zylinder 2, 3 über Kreuz zu verbinden. Eine Verbindung über Kreuz bedeutet dabei, dass die Kolbenkammer 22 des ersten Zylinders 2 und die Ringkammer 31 des zweiten Zylinders 3 miteinander fluidisch verbunden und gemeinsam an einen Steuerausgang der Versorgungseinheit 4 angeschlossen werden. Die verbleibenden Kammern der beiden Zylinder 2, 3 werden ebenfalls fluidisch miteinander verbunden und an einen anderen Steuerausgang der Versorgungseinheit 4 angeschlossen. Würde man nun einen der beiden Steuerausgänge mit Hochdruck versorgen, würde dies zu einem gegensinnigen Bewegen der beiden Zylinder 2, 3 führen. Könnte man das resultierende asymmetrische Kräftepaar nicht akzeptieren, so wäre es notwendig anstelle der dargestellten Differentialzylinder Gleichgangzylinder zu verwenden. 1 shows a schematic representation of the active wheelset control according to the invention in a passive state. You can see the two differential cylinders 2, 3, which are used to deflect a respective wheel of a wheelset. The two wheels of a wheel set correspond to an axle of a vehicle, for example a rail vehicle, and can be equipped on both sides with a further bearing in the form of an elastic bearing or the like, which is not shown. As shown, it is now implemented in an advantageous manner that the two differential cylinders 2, 3 are connected to only a single supply unit 4, which can be a hydraulic unit. The cylinders 2, 3 are to be acted upon with a fluid in such a way that the wheelset is rotated about the vertical axis. In the prior art, it was often proposed to connect the two cylinders 2, 3 crosswise. A cross connection means that the piston chamber 22 of the first cylinder 2 and the annular chamber 31 of the second cylinder 3 are fluidly connected to one another and are connected together to a control output of the supply unit 4 . The remaining chambers of the two cylinders 2, 3 are also fluidly connected to one another and connected to another control output of the supply unit 4. If one were now to supply one of the two control outputs with high pressure, this would result in the two cylinders 2, 3 moving in opposite directions. If the resulting asymmetrical force couple could not be accepted, it would be necessary to use double-rod cylinders instead of the differential cylinders shown.

Mit der in 1 dargestellten schematischen Darstellung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Differentialzylinder 2, 3 zu verwenden und dennoch lediglich nur eine einzige Versorgungseinheit 4 zu nutzen. Anders als oftmals im Stand der Technik vorgeschlagen, werden die beiden Zylinder 2, 3 nicht mehr über Kreuz verschaltet, sondern es werden die beiden Ringkammern 21, 31 der beiden Zylinder 2, 3 mit dem Hochdruckanschluss 41 der Versorgungseinheit 4 verknüpft. Die verbleibenden Kolbenkammern 22, 32 der beiden Zylinder 2, 3 werden an einen jeweiligen Steuerausgang 42, 43 der Versorgungseinheit 4 angeschlossen.with the inside 1 shown schematic representation of the present invention, it is possible to use differential cylinders 2, 3 and still use only a single supply unit 4. Contrary to what is often suggested in the prior art, the two cylinders 2 , 3 are no longer connected crosswise, but the two annular chambers 21 , 31 of the two cylinders 2 , 3 are linked to the high-pressure connection 41 of the supply unit 4 . The remaining piston chambers 22, 32 of the two cylinders 2, 3 are connected to a respective control output 42, 43 of the supply unit 4.

Demnach kann die Radsteuerung über drei unterschiedliche Zustände verfügen. Diese sind durch die Stellungen des Ventils 7, welches die unterschiedlichen Drücke der Versorgungseinheit 4 an die beiden Steuerausgänge 42, 43 der Versorgungseinheit 4 schalten kann, einstellbar.Accordingly, the wheel control can have three different states. These can be adjusted by the positions of the valve 7, which can switch the different pressures of the supply unit 4 to the two control outputs 42, 43 of the supply unit 4.

In einer ersten Stellung des Ventils, die typischerweise die unbetätigte Ruhestellung des Ventils 7 sein kann, ist die Pumpe 6 der Versorgungseinheit 4 nicht aktiv. Weiter sorgt das Ventil 7 in seiner Ruhestellung dafür, dass die Kolbenkammern 22, 32 der Zylinder 2, 3 miteinander kurzgeschlossen sind, diese also eine Fluidverbindung miteinander aufweisen. Demnach liegt in allen Kammern der beiden Zylindern 2, 3 das gleiche Druckniveau an. Steht der Radsatz nun still, führt das Vorhandensein eines mit der Niederdruckseite verbundenen Fluidspeichers 10, der auch ein Hydrospeicher sein kann, dazu, dass eine davon ausgehende Vorspannung, bedingt durch das Differentialzylinderprinzip, eine drückende Kraft in beiden Zylindern ausübt. Ist nämlich ein vom Fluidspeicher ausgehender geringer Druck in den beiden Zylindern 2, 3 vorhanden, führt das Wirkprinzip des Differentialzylinders dazu, dass jeder der beiden Zylinder 2, 3 eine Kraft in seine ausfahrende Richtung ausübt. Um dieser Kraft entgegenzuwirken, kann für jeden der beiden Zylinder 2, 3 ein nicht dargestelltes Elastiklager vorgesehen sein, das jeweils eine entsprechende statische Steifigkeit aufweist, um eine Gegenkraft zu erzeugen. So wird die Verschiebung des Radsatzes durch die drückenden Zylinder, bedingt durch den Druck des Fluidspeichers, begrenzt.In a first position of the valve, which can typically be the non-actuated rest position of the valve 7, the pump 6 of the supply unit 4 is not active. In its rest position, the valve 7 also ensures that the piston chambers 22, 32 of the cylinders 2, 3 are short-circuited with one another, ie they have a fluid connection with one another. Accordingly, the pressure level in all chambers of the two cylinders 2, 3 is the same. If the wheelset is now standing still, the presence of a fluid accumulator 10 connected to the low-pressure side, which can also be a hydraulic accumulator, means that a preload emanating therefrom, due to the differential cylinder principle, exerts a compressive force in both cylinders. If there is a low pressure coming from the fluid reservoir in the two cylinders 2, 3, the operating principle of the differential cylinder means that each of the two cylinders 2, 3 exerts a force in its extending direction. In order to counteract this force, an elastic bearing (not shown) can be provided for each of the two cylinders 2, 3, each having a corresponding static rigidity in order to generate a counterforce. The displacement of the wheelset by the pressing cylinders, caused by the pressure of the fluid reservoir, is limited.

Bewegt sich nun der Radsatz, wird er also beispielsweise beim Überfahren eines Gleises durch die externen Kräfte in Bewegung versetzt, werden die beiden Zylinder 2, 3 durch die extern vorgegebene Bewegung des Radsatzes mitgeschleppt. Die optional vorgesehenen Elastiklager, die parallel zu den Zylindern 2, 3 verbaut sein können, können dabei mit ihrer dynamischen Steifigkeit die stabile Führung des Radsatzes übernehmen. Betrachtet man nun einen Sinuslauf eines Radsatzes, also das Hin- und Herlenken über den gesamten oder einen großen Teil des Lenkwinkelbereichs, so werden die beiden Zylinder 2, 3 durch den Radsatz wechselseitig ausgezogen und eingefahren. Dabei muss das Fluid, beispielsweise ein Öl, aus den Kammern einerseits widerstandsarm verdrängt und andererseits ohne Kavitation nachgesaugt werden. Um dies zu bewerkstelligen, sind in den jeweiligen Kolben 24, 34 der beiden Zylinder 2, 3 Rückschlagventile 5 vorgesehen, die zu einer Verringerung der Fluid- bzw. Ölmenge beitragen, die für einen solchen Sinuslauf mit der Versorgungseinheit 4 ausgetauscht werden muss. Dies sorgt gleichzeitig für eine Reduktion des Kavitationspotentials und auch für einen Fluidumlauf zwischen der Versorgungseinheit 4 und den Zylindern 2, 3. Ohne ein jeweiliges Rückschlagventil 5 in den Kolben 24, 34 der beiden Zylinder 2, 3 würde beispielsweise nur eine Ölsäule in der Verrohrung bzw. der Verbindung zu den Zylindern 2, 3 hin und hergeschoben werden. Ein Filtervorgang des Öls würde dadurch erheblich erschwert werden.If the wheel set now moves, for example if it is set in motion by the external forces when driving over a track, the two cylinders 2, 3 are dragged along by the externally specified movement of the wheel set. The optionally provided elastic bearings, which can be installed parallel to the cylinders 2, 3, can take over the stable guidance of the wheelset with their dynamic rigidity. If one now considers a sinusoidal run of a wheel set, ie the back and forth steering over the entire or a large part of the steering angle range, the two cylinders 2, 3 are alternately extended and retracted by the wheel set. The fluid, for example an oil, must be displaced from the chambers with little resistance on the one hand and sucked in without cavitation on the other hand. In order to accomplish this, check valves 5 are provided in the respective pistons 24, 34 of the two cylinders 2, 3, which contribute to a reduction in the amount of fluid or oil required for such a sine run has to be exchanged with the supply unit 4. At the same time, this ensures a reduction in the cavitation potential and also a fluid circulation between the supply unit 4 and the cylinders 2, 3. Without a respective check valve 5 in the pistons 24, 34 of the two cylinders 2, 3, for example, only an oil column in the piping or The connection to the cylinders 2, 3 can be pushed back and forth. A filtering process of the oil would be made considerably more difficult as a result.

Ferner weist die dargestellte Versorgungseinheit 4 einen Drucksensor 9 sowie ein Druckbegrenzungsventil 8 auf, das dazu in der Lage ist, den anliegenden Druck an dem Hochdruckausgang 41 wunschgemäß einzustellen. Für einen bestimmten maximalen Lenkwinkeleinschlag ist der auszugebende Druck an dem Hochdruckanschluss 41 selbstverständlich höher als gegenüber einem nicht maximalen Lenkwinkeleinschlag. Hierzu wird in Abhängigkeit des gemessenen Druckniveaus das Druckbegrenzungsventil 8 betätigt, welches für eine kurze Zeit die Hochdruckseite und die Niederdruckseite miteinander verbindet. Dadurch kommt es zu einem Erreichen des gewünschten Druckniveaus auf der Hochdruckseite. Dem Fachmann ist klar, dass die Steuerung des Drucks selbstverständlich auch mit einer variabel betreibbaren Pumpe oder mittels anderer Einrichtungen variiert werden kann. Darüber hinaus besitzt die Versorgungseinheit 4 auch eine Pumpe 6, die mit ihrer Druckseite 61 direkt mit dem Hochdruckausgang 41 verbunden ist. Diese feste Verbindung von Druckseite 61 der Pumpe 6 mit dem Hochdruckausgang 41 und demzufolge auch mit den jeweiligen Ringkammern 21, 31 trägt zu dem besonders einfachen und platzsparenden Aufbau der vorliegenden Erfindung bei. Die Saugseite 62 ist dabei mit der Niederdruckseite der Versorgungseinheit 4 verbunden.Furthermore, the supply unit 4 shown has a pressure sensor 9 and a pressure-limiting valve 8, which is able to set the pressure present at the high-pressure outlet 41 as desired. For a specific maximum steering angle, the pressure to be output at the high-pressure connection 41 is of course higher than for a non-maximum steering angle. For this purpose, depending on the measured pressure level, the pressure relief valve 8 is actuated, which connects the high-pressure side and the low-pressure side to one another for a short time. This leads to the desired pressure level being reached on the high-pressure side. It is clear to the person skilled in the art that the control of the pressure can of course also be varied with a variably operable pump or by means of other devices. In addition, the supply unit 4 also has a pump 6 which is connected directly to the high-pressure outlet 41 with its pressure side 61 . This fixed connection of the pressure side 61 of the pump 6 to the high-pressure outlet 41 and consequently also to the respective annular chambers 21, 31 contributes to the particularly simple and space-saving design of the present invention. In this case, the suction side 62 is connected to the low-pressure side of the supply unit 4 .

Das dargestellte Ventil 7 ist ein 4/3-Wegeventil, das in seiner Ruhestellung einen Kurzschluss der beiden Kolbenkammern 22, 32 verursacht. Selbstverständlich können die Schaltfunktionen des Ventils auch durch mehrere Ventile oder eine eigene Ventiluntereinheit verwirklicht werden. In den anderen beiden möglichen Stellungen wird jeweils eine der beiden Kolbenkammern 22, 32 mit der Hochdruckseite der Versorgungseinheit 4 und die andere der beiden Kolbenkammern 22, 32 mit der Niederdruckseite der Versorgungseinheit 4 verbunden, so dass es zu einem entsprechenden Lenkwinkeleinschlag der beiden Räder, verursacht durch ein entsprechendes Betätigen der Zylinder 2, 3 kommt. Das zur Pumpe parallel geschaltene Rückschlagventil ermöglicht ein besonders widerstandsarmes Nachsaugen von Fluid vom Hydraulikspeicher zur Ringkammer des Zylinders 2. The valve 7 shown is a 4/3-way valve which, in its rest position, causes the two piston chambers 22, 32 to be short-circuited. Of course, the switching functions of the valve can also be implemented using several valves or a separate valve sub-unit. In the other two possible positions, one of the two piston chambers 22, 32 is connected to the high-pressure side of the supply unit 4 and the other of the two piston chambers 22, 32 is connected to the low-pressure side of the supply unit 4, so that a corresponding steering angle lock of the two wheels is caused by actuating the cylinders 2, 3 accordingly. The non-return valve, which is connected in parallel to the pump, enables fluid to be sucked in from the hydraulic accumulator to the ring chamber of cylinder 2 with particularly low resistance.

2 zeigt eine erste aktive Stellung, bei der die Pumpe 6 aktiv ist. Das Ventil 7 ist dabei betätigt, wobei die Kolbenkammer 32 des zweiten Zylinders 3 mit der Hochdruckseite bzw. dem Druckausgang 61 der Pumpe 6 verbunden ist. Die Kolbenkammer 22 des ersten Zylinders 2 ist hingegen mit der Niederdruckseite bzw. der Saugseite 62 der Pumpe 6 verbunden. Durch die Differenzialbauweise wird der zweite Zylinder 3 durch Druckbeauflagung beider Kammern 31, 32 zum Ausfahren bewegt. Beim ersten Zylinder 2 wird nur die Ringkammer 21 mit Druck beaufschlagt, wohingegen die Kolbenkammer 22 mit dem Niederdruckbereich verbunden ist. In dieser Konfiguration ist das im Kolben 24 angeordnete Rückschlagventil 5 geschlossen, so dass bei einem entsprechenden Hochdruckniveau auf der Kolbenstangenseite eine Einfahrbewegung des Kolbens 23 des ersten Zylinders ausgeführt wird. Der zweite Zylinder, bei dem sowohl in der Kolbenkammer 32 wie auch in der Ringkammer 31 Hochdruck herrscht, schiebt den Kolben 33 nach außen, da die von der Kolbenkammer 32 herrührende Kraft eine größere Fläche zum Ansetzen auf den Kolben besitzt, als dies für die von der Ringkammer 31 herrührenden Kraft der Fall ist. Für jenen Fall, dass die extern erzwungene Bewegung der Zylinder einen höheren Fluidbedarf erzeugt als die Pumpe fördern kann, wirkt das zur Pumpe parallel geschaltene Rückschlagventil unterstützend um Fluid vom Hydraulikspeicher in die Kolbenkammer zu fördern. 2 shows a first active position in which the pump 6 is active. The valve 7 is actuated, the piston chamber 32 of the second cylinder 3 being connected to the high-pressure side or the pressure outlet 61 of the pump 6 . In contrast, the piston chamber 22 of the first cylinder 2 is connected to the low-pressure side or the suction side 62 of the pump 6 . Due to the differential design, the second cylinder 3 is moved to extend by pressurizing both chambers 31, 32. In the case of the first cylinder 2, only the annular chamber 21 is pressurized, whereas the piston chamber 22 is connected to the low-pressure area. In this configuration, the non-return valve 5 arranged in the piston 24 is closed, so that a retraction movement of the piston 23 of the first cylinder is carried out at a corresponding high pressure level on the piston rod side. The second cylinder, in which high pressure prevails in both the piston chamber 32 and the annular chamber 31, pushes the piston 33 outwards, since the force originating from the piston chamber 32 has a larger surface area for application to the piston than for that of the annular chamber 31 originating force is the case. In the event that the externally forced movement of the cylinders creates a higher fluid requirement than the pump can deliver, the non-return valve connected in parallel with the pump acts as a support to deliver fluid from the hydraulic accumulator into the piston chamber.

3 zeigt ein zur Schaltstellung der 2 inverses Bild, so dass nun die Kolbenkammer 32 des zweiten Zylinders mit Niederdruck verbunden ist und die Kolbenkammer 22 des ersten Zylinders 2 mit Hochdruck verbunden ist. Die Reaktionen der beiden Zylinder 2, 3 sind dabei erneut durch Richtungspfeile angegeben und verhalten sich invers zu dem Verhalten, das bereits im Zusammenhang mit der 2 beschrieben worden ist. Der erste Zylinder 2 fährt demnach aus, wohingegen der zweite Zylinder 3 sich einzieht. 3 shows a for the switching position of the 2 inverse image, so that now the piston chamber 32 of the second cylinder is connected to low pressure and the piston chamber 22 of the first cylinder 2 is connected to high pressure. The reactions of the two cylinders 2, 3 are again indicated by directional arrows and behave inversely to the behavior that is already in connection with the 2 has been described. The first cylinder 2 extends accordingly, while the second cylinder 3 retracts.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine Möglichkeit geschaffen, die beiden Zylinder zum Steuern eines Radsatzes mit lediglich einer Versorgungseinheit 4 anzusteuern.The present invention creates a possibility of controlling the two cylinders for controlling a wheelset with only one supply unit 4 .

Dies und die Verwendung kompakter Differentialzylinder ermöglichen eine sehr bauraumschonende Umsetzung der vorliegenden Erfindung.This and the use of compact differential cylinders enable the present invention to be implemented in a very space-saving manner.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 0759390 B1 [0004]
WO 2017/157740 A1 [0005]
AT 518698 A1 [0023]

Claims

Active wheel set control (1) for a rail vehicle, comprising: a wheel set with a pair of wheels for rolling on a respective rail of a pair of rails, a first differential cylinder (2) variable in its length for displacing a first wheel of the pair of wheels relative to the running gear frame, a second in its Length-variable differential cylinder (3) for shifting a second wheel of the pair of wheels relative to the chassis frame, and a supply unit (4) for providing pressurized fluid for the first cylinder (2) and the second cylinder (3), characterized in that the The annular chamber (21) of the first cylinder (2) and the annular chamber (31) of the second cylinder (3) are fluidically connected to a common high-pressure outlet (41) of the supply unit (4), and the piston chamber (22) of the first cylinder (2) with a first control output (42) and the piston chamber (32) of the second cylinder (3) with a second control output (43) of Supply unit (4) are fluidly connected.

Wheel set control (1) according to claim 1 , wherein a check valve (5) is arranged in the piston (24) of the first cylinder (2) and in the piston (34) of the second cylinder (3), which allows a fluid passage from a piston chamber (22, 32) to the annular chamber (21, 31) allows.

Wheel set control (1) according to one of the preceding claims, wherein the first control output (42) and the second control output (43) of the supply unit (4) are designed to vary between a high-pressure state, a low-pressure state and/or an unpressurized state.

Wheel set control (1) according to any one of the preceding claims, wherein opposite actuation of the first cylinder (2) and the second cylinder (3) is designed to cause the pair of wheels to rotate about a vertical axis.

Wheel set control (1) according to one of the preceding claims, wherein the supply unit (4) has a pump (6), the pressure side (61) of which is fluidly connected to the high-pressure outlet (41), the suction side (62) of the pump (6) preferably is fluidly connected to a low-pressure region of the fluid.

Wheel set control (1) according to one of the preceding claims, wherein the supply unit (4) has a connecting device (7) which is designed to supply the first control output (42) and the second control output (43) with fluid at a corresponding pressure.

Wheel set control (1) according to claim 6 , the connecting device (7) being designed in a first state to pressurize the piston chamber (22) of the first cylinder (2) via the first control outlet (42) with high pressure and the piston chamber (32) of the second cylinder (3) via the second To connect control output (43) with low pressure, and is designed in a second state to the piston chamber (22) of the first cylinder (2) via the first control output (43) with low pressure and the piston chamber (32) of the second cylinder (3) to be connected to high pressure via the second control output.

Wheel set control (1) according to claim 6 or 7 wherein the connecting device (7) is designed in one state to fluidly connect the piston chamber (22) of the first cylinder (2) and the piston chamber (32) of the second cylinder (3) to one another.

Wheelset control (1) according to one of the preceding Claims 6 - 8th , wherein the connecting device (7) comprises a valve which fluidly connects the two piston chambers (22, 32) to one another in its rest position, the valve preferably being a solenoid valve, which is preferably a 4/3-way valve.

Wheel set control (1) according to one of the preceding claims, in which the supply unit (4) has a pressure control device (8) in order to control the level of the high pressure, the pressure control device (8) preferably changing the level of the pressure by controlling operating parameters of the pump (6 ) and/or realized by a pressure relief valve connecting the high-pressure side and the low-pressure side.

Wheel set control (1) according to claim 10 , wherein the pressure control device (8) is also connected to a pressure sensor (9) in order to detect the pressure level of the high-pressure side.

Wheelset control (1) according to one of the preceding claims, further having a fluid accumulator (10) which is fluidically connected to a low-pressure side of the supply device, the fluid accumulator (10) preferably being a hydraulic accumulator.

Wheel set control (1) according to one of the preceding claims, wherein the supply unit (4) provides a hydraulic fluid as the fluid.

Wheel set control (1) according to one of the preceding claims, wherein a first elastic bearing is provided parallel to the first cylinder (2) and a second elastic bearing is provided parallel to the second cylinder (3), preferably with a resultant rigidity of the respective arrangement of elastic bearing and cylinder ( 2, 3) corresponds to the sum of the stiffnesses of these two components.

Running gear of a rail vehicle which is provided with a wheel set control (1) according to one of the preceding claims, preferably wherein a change in the length of the first differential cylinder (2) and/or the second differential cylinder (3) generates an actuating force which is parallel with respect to the direction of the Chassis longitudinal axis acts.