EP0592387A1 - System for regulating the transverse suspension between bogie and coach body of railway vehicles - Google Patents
System for regulating the transverse suspension between bogie and coach body of railway vehicles Download PDFInfo
- Publication number
- EP0592387A1 EP0592387A1 EP93890191A EP93890191A EP0592387A1 EP 0592387 A1 EP0592387 A1 EP 0592387A1 EP 93890191 A EP93890191 A EP 93890191A EP 93890191 A EP93890191 A EP 93890191A EP 0592387 A1 EP0592387 A1 EP 0592387A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- pressure
- arrangement according
- control
- bogie
- valves
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
- B61F5/04—Bolster supports or mountings
- B61F5/10—Bolster supports or mountings incorporating fluid springs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
- B61F5/22—Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
- B61F5/24—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes
- B61F5/245—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes by active damping, i.e. with means to vary the damping characteristics in accordance with track or vehicle induced reactions, especially in high speed mode
Definitions
- the invention relates to an arrangement for controlling a transverse suspension between the bogie and the body of a rail vehicle according to the preamble of claim 1.
- the transverse suspension of rail vehicles was generally only given by the transverse stiffness of the secondary suspension and a progressive end stop.
- the lateral stiffness of the secondary suspension offers a very soft spring line. Therefore, the wheel-rail forces due to rail disturbances are very small.
- cornering however, the car body is deflected by the centrifugal force so that it is finally pressed against the end stop.
- the spring characteristic rises steeply in this case, which means that higher accelerations (shocks) can be transmitted to the car body. This also increases the wheel-rail forces and the associated mechanical loads on the vehicles and the rails themselves.
- EP-OS 128 126 describes a construction in which the bogie frame is connected to the car body via two horizontally acting, adjustable spring elements. If the deflection between the car body and the bogie frame exceeds a certain limit, the previously open connection of the compressed air spring to the environment is completed and with further deflection, the compressed air spring is closed with a Compressed air source connected. As a result, the pressure in the spring element is raised until the resulting force has returned the body to the center position. Small deflections due to rail faults remain unregulated and are absorbed by the transverse suspension with a flat spring characteristic, so that the characteristic frequency of the transverse suspension remains constant even when cornering.
- the object of the present invention was therefore to create an arrangement for regulating a transverse suspension, which controls lateral forces more gently and thus significantly increases comfort, while at the same time significantly reducing air consumption. Small transverse movements due to rail faults should be intercepted with a flat spring characteristic and the characteristic frequency of straight-ahead travel.
- the relative movement of the car body to the bogie in the transverse direction is taken as the control input.
- This value is measured with a displacement transducer and to the Control forwarded.
- This pressure is now regulated in the spring elements by appropriate control of the valves.
- the pressure control described only affects transverse movements due to static or quasi-static forces, such as are given, for example, by centrifugal force when cornering.
- transverse movements due to disturbances to be compensated for are considerably smaller than the maximum transverse movements between the bogie and the body due to the static or quasi-static forces, these small movements are not controlled due to rail disturbances and are intercepted by the transverse suspension with the flat characteristic of the secondary spring stage. A low rigidity of the transverse suspension is thus realized for these deflections, so that a soft vibration and thus a high level of comfort can be achieved.
- the dependency of the target pressure in the spring elements on the deflection determined by the displacement measuring system causes the car body to remain deflected relative to the bogie and its deflection movement is only braked and finally stopped by the pressure increase.
- the pressure Since there is no return to the center guide, the pressure only has to be increased to the extent necessary to compensate for the transverse force, so that this alone results in a lower air consumption when entering a curve compared to the conventional arrangements.
- the arrangement according to the invention thus reacts much more softly to transverse deflections of the car body when passing through curves, which represents an additional increase in comfort.
- the position measuring system can be based on a mechanical basis, for example using a lever system to proportionally reduce the relatively large transverse movements between the car body and the bogie and to feed it to a compact control unit.
- This control unit can also be a mechanical system, for example a control disc with a corresponding one control slots or control cams shaped according to the specified function. From this control disc, a further lever arrangement can lead to the control valves for the spring elements and operate them in accordance with the function implemented on the control disc.
- Another feature of the invention is characterized in claim 2.
- the measure according to claim 3 prevents pressure equalization in the event of short-term and small pressure differences, so that small and short-term deflections due to rail faults or the like can be absorbed by the spring elements without regulating the pressure. It also dampens unwanted vibrations.
- the feature according to claim 4 offers a further advantage.
- the electrical position measuring system is significantly more precise than mechanical arrangements which have play in each joint arrangement.
- An electronic control unit with a program which effects the pressure regulation in the spring elements described above is much lighter and more compact than a mechanical arrangement and is therefore also ideally suited for retrofitting existing vehicles, for example.
- the control characteristic can be changed by simple changes to the program or by exchanging the component containing the program and adapted to the respective needs.
- the repair and maintenance work due to the modular structure of the electronic circuits can be carried out significantly more easily and with less effort than with mechanical variants.
- the susceptibility to failure is also in use modern components are at least as small as with proven mechanical designs, usually even less.
- the feature of claim 5 causes that from a predetermined limit value for the deflection, the pressure in the spring elements is slowly readjusted, i. H. that the target pressure is a function of time. This also increases or decreases the level of force in the transverse suspension.
- the transverse movements due to disturbances to be compensated are not controlled, for example, when driving straight ahead on a level route, but are intercepted, for example, when driving through curves by the transverse suspension with the flat characteristic of the secondary spring stage, but at an increased level of force corresponding to the transverse deflection of the car body compared to the bogie.
- a low level of rigidity is thus realized for these faults with each deflection, and the comfort is significantly increased.
- control time is gained again by slowly adjusting the target pressure, so that the arrangement according to the invention reacts much more smoothly to transverse deflections of the car body, which represents an additional increase in comfort.
- a significantly flatter characteristic for the transverse suspension can be achieved, in a manner known per se, by a correspondingly large additional volume for the pressure fluid, according to the feature of claim 6. This only compensates for the centrifugal force, for example when cornering, while the small movements due to the rail disturbances are intercepted with a much flatter spring characteristic than with conventional arrangements, whereby the air consumption is also significantly lower, since only these small movements due to small changes in air pressure must be compensated for and no additional volume must be maintained under high pressure in order to guarantee an acceptably flat characteristic curve despite the pressure increase.
- the feature according to claim 8, however, makes it possible to further minimize air consumption or to ensure an emergency function in the event of a lack of air, so that the setpoint pressure is not completely regulated.
- This reduction in the control gain of the pressure regulator means that less or almost no air is consumed during cornering.
- the cylinders work like an air spring with closed air volume. This does not offer full comfort since the stiffness of the air cylinders is now added to the flat secondary spring, but the body of the car is still not in contact with the stop buffer to limit the lateral deflection relative to the bogie.
- a device-like simple construction of the arrangement results from the measure according to claim 9.
- the two control loops are completely separated from one another and better adapted to the conditions that occur in them. Even if one pump fails, the control function of the other circuit is not impaired, so that the desired function can be maintained at least on one side.
- the measure according to claim 14 results in proven and cheap components which are simple and safe to operate and maintain.
- the measure according to claim 16 has the advantage over the two first-mentioned valve types that the valves are faster and react more sensitively to the control influences.
- Fig. 1 denotes the lower part of the body frame.
- the car body is usually on two, often several bogies, and the bogie frame is designated by 2.
- the term bogie means both powered bogies and barrel bogies.
- a stop pin 3 is provided in the middle of the bogie, for example, which is firmly connected to the bogie.
- the bogie frame 2 is connected to the car body 1 via two horizontally acting pneumatic elements 4.
- said pneumatic elements 4 are air bellows. These bellows 4 give the desired flat spring characteristic for the transverse movements due to rail faults, so that these faults are softly cushioned.
- a progressive end stop (not shown), preferably a rubber buffer, is advantageously provided on both sides of the suspension. This dampens excessively large lateral movements of the car body 1 with respect to the bogie 2, as could occur, for example, in the event of a defect in the air suspension or in the case of excessive lateral accelerations. In such a case, the end stop comes into contact with the centrally located stop pin 3 of the bogie 2 and thus the progressive spring characteristic of the stop begins to take effect.
- the end stop is advantageously arranged inside the pneumatic elements 4, which saves space and is protected against external influences.
- the supply of compressed air from the compressed air source 7 into the respectively loaded air bellows 4 begins via the control valve 6.
- the control valves 6 are activated by at least one each Lever 61, the deflection in one direction of the connection to the compressed air source 7 and the deflection in the opposite direction releases a connection of the air bellows 4 to the outside air. In a certain area in between, the control valve 6 closes both connecting lines. Since only one-sided loading of the construction takes place when cornering, only the corresponding air bellows is regulated. The increase in pressure in the respective air bellows 4 compensates for the centrifugal acceleration, so that even when cornering, minor disturbances in the flat characteristic curve area of the air suspension are absorbed.
- FIG. 1 A particularly simple and robust system for pressure level control is now shown in FIG. 1.
- a pneumatic cylinder 8 is inserted between said lever 61.
- the lever for actuating the control valve itself is designed as a pneumatic cylinder.
- different lever arrangements are also possible, but always with the inclusion of a pneumatic cylinder.
- a lever 61 extends from the control valve 6 and is connected at right angles to said pneumatic cylinder 8.
- other lever connections can also be provided, or even the pneumatic cylinder 8 can directly, i. H. Actuate the control valve 6 without the interposition of another lever, for example 61.
- the other end of this cylinder 8 is attached to the bogie frame 2, preferably on the stop pin 3.
- the function is only described if the suspension is extended to one side. However, both sides work analogously.
- the bogie frame 2 and the stop pin 3 connected to it are deflected to the left in the direction of the arrow s, the left spring element 4 is compressed.
- the right pneumatic cylinder is also moved in the direction of the arrow s, and this deflection opens the right control valve 6 for supplying compressed air to the left spring element 4.
- the piston 81 of the pneumatic cylinder 8 is displaceable against the action of a spring 82, and the active volume 83 of the cylinder 8 is pneumatically connected to said left spring element 4. Therefore, a balance can be established between the air pressure in the spring element 4 and the action of the spring 82, whereby the piston 81 is displaced against the action of the spring 82 while increasing the volume 83.
- the corresponding control valve 6 is also closed again by this displacement of the piston 81.
- the spring characteristic diagram according to FIG. 5 can be implemented in a simple and functionally reliable manner.
- the car body 1 After the end of the acceleration causing the deflection, the car body 1 is again pressed towards the center of the bogie frame 2 by the effect of the air pressure in the left air bellows 4.
- the pneumatic cylinder 8 moves back into its starting position. But since his piston 81 is still in the shifted position remains because the air pressure in the bellows 4 and in the active volume 83 of the cylinder 8 is still at a higher level, the right control valve 6 is brought into a position in which the air can escape from the left, previously loaded bellows 4. As soon as this happens, the piston 81 is also brought into its starting position by reducing the volume 83 by the spring 82. As a result, the control valve 6 is finally closed again.
- the car body 1 is again centered over the bogie frame 2, the air pressure in the air suspension bellows 4 is the same on both sides and both control valves 6 are closed.
- the spring characteristic has now been reduced to the initial level.
- a throttle 9 is installed in the connecting line 41 between the spring element 4 and the pneumatic piston 8.
- This throttle 9 allows the air pressure to be equalized in the case of a longer-lasting pressure difference, but prevents the pressure equalization in the event of short-term and lower pressure differences, so that small and short-term deflections, such as those caused by the rail faults to be compensated or the like, are not regulated by the air pressure from the air spring elements can be included.
- two double-acting pneumatic cylinders 4, 4 ' are used as spring elements. They act between the body 1 and bogie 2 in the transverse direction. Furthermore, a preferably electrical position measuring system 8 'is arranged between the car body and the bogie. The cylinder bottom side of one cylinder is connected to the cylinder rod side of the other cylinder via a pneumatic line. The cylinders are vented from the compressed air source 7 via electrically operated directional valves 6, 6 ', which are controlled by a preferably electronic control unit 12.
- FIG. 6 Only the target cylinder pressure is specified in the controller 12, a separate control circuit being implemented in the pressure control unit 13 for constant control of the pressure.
- the associated scheme for controlling the pneumatic variant is shown in FIG. 6.
- the cylinder pressure is measured by means of pressure sensors 9 and converted into an electrical signal which is processed in the pressure control unit 13 separately from the control unit 12.
- Fig. 4 shows the force level to be controlled as a function of the transverse path.
- the target force level and thus the target pressure of the cylinders are kept constant. If the transverse path increases and you leave area I, the pressure setpoint is increased at a defined speed. When leaving the area towards the center, the pressure setpoint is reduced at a defined speed.
- Fig. 5 shows a transverse spring diagram in which with A the characteristic of the secondary springs, with B the characteristic of the secondary springs plus a stop buffer, with B 'the characteristic like B, but with the maximum additional transverse force initiated by the active transverse spring system, and with C the area in which, according to the control, the characteristic curve B is shifted in parallel depending on the static transverse load.
- the hydraulic variant shown in Fig. 3 solves the problem underlying the invention so that a supply unit 10, with an oil pump 11, 11 'for each cylinder, two hydraulic cylinders 3, 3' installed horizontally between the body 1 and bogie 2 'with pressurized oil .
- Single-acting plunger cylinders are preferably used.
- the electrical signals for the proportional pressure relief valves 5, 5 ' are calculated by the preferably electronic control.
- the cross travel is used as the input signal.
- the target pressure of the cylinders is calculated according to the same logic as described for the pneumatic variant.
- the setpoint pressure of the cylinders is already regulated hydraulically in the valves, so that the control circuit shown schematically in FIG. 7 results for the hydraulic variant. It is therefore not necessary to measure the cylinder pressure and return it to the control. With this advantageous control arrangement, the required increase in the force level of the secondary spring can be carried out in a simple manner.
- the displacement measuring system 8, 81 is integrated into the hydraulic cylinders 5, 5 ', the number of components is reduced to a minimum: a pressure oil supply unit, two hydraulic cylinders with attached valves and an integrated displacement measuring system and an electronics unit.
- the transverse suspension described is designed by means of the arrangement according to the invention for regulating the pressure level in such a way that a soft spring characteristic is provided for small deflections, which can be raised to a force level corresponding to the free acceleration of acceleration by means of the active control.
- the control is designed so that it only adjusts larger deflections and allows small movements to work on the flat spring core line. This results in a certain tolerance range around a defined target value as the work area, the target value of the force level increasing with the transverse path.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Regelung einer Querfederung zwischen Drehgestell und Wagenkasten eines Schienenfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an arrangement for controlling a transverse suspension between the bogie and the body of a rail vehicle according to the preamble of
Die Querfederung von Schienenfahrzeugen war im allgemeinen nur über die Quersteifigkeit der Sekundärfederung sowie einen progressiven Endanschlag gegeben. Bei gerader Fahrt bietet die Quersteifigkeit der Sekundärfederung eine sehr weiche Federkernlinie. Deswegen sind auch die Rad-Schiene-Kräfte zufolge von Schienenstörungen sehr klein. Bei Kurvenfahrten jedoch wird der Wagenkasten durch die Fliehkraft so weit ausgelenkt, daß er schließlich gegen den Endanschlag gedrückt wird. Die Federkennlinie steigt in diesem Falle steil an, was zur Folge hat, daß höhere Beschleunigungen (Stöße) in den Wagenkasten übertragen werden können. Auch die Rad-Schiene-Kräfte und die damit zusammenhängenden mechanischen Belastungen der Fahrzeuge sowie der Schienen selbst sind dadurch größer.The transverse suspension of rail vehicles was generally only given by the transverse stiffness of the secondary suspension and a progressive end stop. When driving straight, the lateral stiffness of the secondary suspension offers a very soft spring line. Therefore, the wheel-rail forces due to rail disturbances are very small. When cornering, however, the car body is deflected by the centrifugal force so that it is finally pressed against the end stop. The spring characteristic rises steeply in this case, which means that higher accelerations (shocks) can be transmitted to the car body. This also increases the wheel-rail forces and the associated mechanical loads on the vehicles and the rails themselves.
Aus diesem Grund wurden Querfederungen für Schienenfahrzeuge geschaffen, deren Federrate auch bei hohen, freien Seitenbeschleunigungen klein ist, sodaß auch bei Kurvenfahrten die Massenträgheit ausgenutzt werden kann, um durch die hohe Masse des Wagenkastens und die kleine Federkonstante eine niederfrequente Schwingung zu erzielen.For this reason, transverse suspensions for rail vehicles were created, the spring rate of which is small even with high, free lateral acceleration, so that the inertia can also be exploited when cornering in order to achieve low-frequency vibration due to the high mass of the car body and the small spring constant.
Beispielsweise ist in der EP-OS 128 126 eine Konstruktion beschrieben, bei welcher der Drehgestellrahmen mit dem Wagenkasten über zwei horizontal wirkende regelbare Federelemente verbunden ist. Überschreitet dabei die Auslenkung zwischen Wagenkasten und Drehgestellrahmen ein gewisses Grenzmaß, wird die vorher offene Verbindung der komprimierten Luftfeder mit der Umgebung abgeschlossen und bei weiterer Auslenkung wird die komprimierte Luftfeder mit einer Druckluftquelle verbunden. Dadurch wird der Druck im Federelement so weit angehoben, bis die resultierende Kraft den Wagenkasten wieder in die Mittenstellung zurückgeführt hat. Kleine Auslenkungen aufgrund von Schienenstörungen bleiben ungeregelt und werden von der Querfederung mit einer flachen Federkennlinie abgefangen, sodaß auch bei Kurvenfahrten die charakteristische Frequenz der Querfederung konstant bleibt.For example, EP-OS 128 126 describes a construction in which the bogie frame is connected to the car body via two horizontally acting, adjustable spring elements. If the deflection between the car body and the bogie frame exceeds a certain limit, the previously open connection of the compressed air spring to the environment is completed and with further deflection, the compressed air spring is closed with a Compressed air source connected. As a result, the pressure in the spring element is raised until the resulting force has returned the body to the center position. Small deflections due to rail faults remain unregulated and are absorbed by the transverse suspension with a flat spring characteristic, so that the characteristic frequency of the transverse suspension remains constant even when cornering.
Da die Zeiten, die zum Aufbauen der die Querbeschleunigung ausgleichenden Kräfte in der Federung sehr gering sind, setzt die Nachregelung des Luftdruckes relativ schnell und hart ein. Darüberhinaus ist durch die Rückführung in die Mittenstellung ein relativ hoher Luftverbrauch gegeben, sodaß die Anlage aufwendiger ausgeführt sein muß. Der letztgenannte Vorteil tritt noch deutlicher zutage, wenn gemäß der bekannten Konstruktion durch ein mit den Federelementen verbundenes Zusatzvolumen die Kennlinie flacher gemacht werden soll, um den Komfort zu erhöhen, da hierbei auch dieses Volumen mit unter Druck stehender Luft aufgefüllt werden muß und diese nach Beendigung der Ausregelung von Querkräften abgeblasen wird.Since the times in the suspension for building up the forces compensating for the lateral acceleration are very short, the air pressure is adjusted relatively quickly and hard. In addition, the return to the central position results in a relatively high air consumption, so that the system has to be more complex. The latter advantage becomes even clearer if, according to the known construction, the characteristic curve is to be made flatter by an additional volume connected to the spring elements in order to increase the comfort, since this volume also has to be filled with air under pressure and this after termination the regulation of transverse forces is blown off.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher die Schaffung einer Anordnung zur Regelung einer Querfederung, welche Querkräfte weicher aussteuert und damit den Komfort deutlich erhöht, wobei gleichzeitig der Luftverbrauch deutlich verringert werden soll. Kleine Querbewegungen aufgrund von Schienenstörungen sollen dabei mit einer flachen Federkennlinie und der charakteristischen Frequenz der Geradeausfahrt abgefangen werden.The object of the present invention was therefore to create an arrangement for regulating a transverse suspension, which controls lateral forces more gently and thus significantly increases comfort, while at the same time significantly reducing air consumption. Small transverse movements due to rail faults should be intercepted with a flat spring characteristic and the characteristic frequency of straight-ahead travel.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Anordnung nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by an arrangement according to the characterizing part of
Gemäß der Erfindung wird als Steuereingang die Relativbewegung des Wagenkastens zum Drehgestell in Querrichtung genommen. Dieser Wert wird mit einem Wegaufnehmer gemessen und an die Steuerung weitergeleitet. Diese gibt nun entsprechend einer vorgegebenen Funktion den Sollwert für die einzuleitende Kraft und damit den Solldruck vor. In den Federelementen wird nun dieser Druck durch eine entsprechende Ansteuerung der Ventile ausgeregelt. Die beschriebene Druckregelung betrifft jedoch nur Querbewegungen aufgrund von statischen bzw. quasi-statischen Kräften, wie sie beispielsweise bei der Kurvendurchfahrt durch die Fliehkraft gegeben sind. Da die Querbewegungen zufolge von auszugleichenden Störungen wesentlich kleiner sind als die maximalen Querbewegungen zwischen Drehgestell und Wagenkasten aufgrund der statischen oder quasi-statischen Kräfte, werden diese kleinen Bewegungen aufgrund von Schienenstörungen nicht ausgesteuert und von der Querfederung mit der flachen Kennlinie der Sekundärfederstufe abgefangen. Für diese Auslenkungen ist somit eine niedrige Steifigkeit der Querfederung realisisert, sodaß eine weiche Schwingung und damit hoher Komfort zu erzielen ist. Die Abhängigkeit des Solldruckes in den Federelementen von der vom Wegmeßsystem ermittelten Auslenkung bewirkt, daß der Wagenkasten gegenüber dem Drehgestell ausgelenkt bleibt und seine Auslenkbewegung durch die Druckerhöhung lediglich gebremst und schließlich gestoppt wird. Da eine Rückführung in die Mittenführung fehlt, muß der Druck nur auf das zum Kompensieren der Querkraft nötige Maß erhöht werden, sodaß sich schon dadurch ein geringerer Luftverbrauch bei der Kurveneinfahrt gegenüber den herkömmlichen Anordnungen ergibt. Überdies reagiert dadurch die erfindungsgemäße Anordnung wesentlich weicher auf Querauslenkungen des Wagenkastens bei der Kurvendurchfahrt, was eine zusätzliche Komforterhöhung darstellt.According to the invention, the relative movement of the car body to the bogie in the transverse direction is taken as the control input. This value is measured with a displacement transducer and to the Control forwarded. This now specifies the target value for the force to be introduced and thus the target pressure in accordance with a predetermined function. This pressure is now regulated in the spring elements by appropriate control of the valves. The pressure control described, however, only affects transverse movements due to static or quasi-static forces, such as are given, for example, by centrifugal force when cornering. Since the transverse movements due to disturbances to be compensated for are considerably smaller than the maximum transverse movements between the bogie and the body due to the static or quasi-static forces, these small movements are not controlled due to rail disturbances and are intercepted by the transverse suspension with the flat characteristic of the secondary spring stage. A low rigidity of the transverse suspension is thus realized for these deflections, so that a soft vibration and thus a high level of comfort can be achieved. The dependency of the target pressure in the spring elements on the deflection determined by the displacement measuring system causes the car body to remain deflected relative to the bogie and its deflection movement is only braked and finally stopped by the pressure increase. Since there is no return to the center guide, the pressure only has to be increased to the extent necessary to compensate for the transverse force, so that this alone results in a lower air consumption when entering a curve compared to the conventional arrangements. In addition, the arrangement according to the invention thus reacts much more softly to transverse deflections of the car body when passing through curves, which represents an additional increase in comfort.
Das Wegmeßsystem kann auf mechanischer Basis beruhen, beispielsweise über ein Hebelsystem die relativ großen Querbewegungen zwischen Wagenkasten und Drehgestell proportional verkleinern und einer kompakten Steuereinheit zuleiten. Diese Steuereinheit kann ebenfalls ein mechanisches System sein, beispielsweise eine Steuerscheibe mit entsprechend der vorgegebenen Funktion geformten Steuerschlitzen oder Steuernocken. Von dieser Steuerscheibe kann eine weitere Hebelanordnung zu den Regelventilen für die Federelemente führen und diese entsprechend der auf der Steuerscheibe realisierten Funktion betätigen.The position measuring system can be based on a mechanical basis, for example using a lever system to proportionally reduce the relatively large transverse movements between the car body and the bogie and to feed it to a compact control unit. This control unit can also be a mechanical system, for example a control disc with a corresponding one control slots or control cams shaped according to the specified function. From this control disc, a further lever arrangement can lead to the control valves for the spring elements and operate them in accordance with the function implemented on the control disc.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist in Anspruch 2 gekennzeichnet. Durch die Wahl der Charakteristik der besagten Feder ist bereits im weiten Rahmen eine Vorgabe des Solldruckes als Funktion der Auslenkung des Wagenkastens gegenüber dem Drehgestell möglich, wobei ein einfacher mechanischpneumatischer Aufbau, der robust und betriebssicher ist, die gewünschte Regelung der Querfederung durchführt.Another feature of the invention is characterized in
Die Maßnahme nach Anspruch 3 verhindert den Druckausgleich bei kurzfristigen und geringen Druckunterschieden, sodaß kleine und kurzzeitige Auslenkungen durch Schienenstörung od. dgl. ohne Ausregelung über den Druck von den Federelementen aufgenommen werden können. Überdies werden unerwünschte Schwingungen dadurch gedämpft.The measure according to
Einen weiteren Vorteil bietet das Merkmal nach Anspruch 4. Das elektrische Wegmeßsystem ist deutlich genauer als mechanische Anordnungen, die bei jeder Gelenkanordnung ein Spiel aufweisen. Eine elektronische Steuereinheit mit einem Programm, welches die oben beschriebene Druckregelung in den Federelementen bewirkt, ist viel leichter und kompakter als eine mechanische Anordnung und ist daher beispielsweise auch für die Nachrüstung bestehender Fahrzeuge bestens geeignet. Die Regelcharakteristik kann durch einfache Änderungen des Programmes bzw. durch Austausch des das Programm beinhaltenden Bauteiles geändert und den jeweiligen Bedürfnissen angepaßt werden. Schließlich sind auch die Reparatur- und Wartungsarbeiten durch den modularen Aufbau der elektronischen Schaltungen deutlich einfacher und unter geringerem Aufwand durchzuführen als bei mechanischen Varianten. Auch die Störungsanfälligkeit ist bei Verwendung moderner Bauteile zumindest ebenso gering wie bei bewährten mechanischen Konstruktionen, meist sogar geringer.The feature according to
Das Merkmal nach Anspruch 5 bewirkt, daß ab einem vorbestimmten Grenzwert für die Auslenkung der Druck in den Federelementen langsam nachgesteuert wird, d. h. daß der Solldruck eine Funktion der Zeit ist. Dadurch wird auch das Kraftniveau der Querfederung erhöht oder gesenkt. Die Querbewegungen zufolge von auszugleichenden Störungen werden etwa bei der Geradeausfahrt auf ebener Trasse nicht ausgesteuert, werden aber beispielsweise bei der Kurvendurchfahrt von der Querfederung mit der flachen Kennlinie der Sekundärfederstufe, jedoch auf einem entsprechend der Querauslenkung des Wagenkastens gegenüber dem Drehgestell erhöhten Kraftniveau abgefangen. Für diese Störungen ist bei jeder Auslenkung somit eine niedrige Steifigkeit realisiert und damit der Komfort deutlich erhöht. Überdies wird durch das langsame Nachsteuern des Solldruckes erneut Regelzeit gewonnen, sodaß die erfindungsgemäße Anordnung wesentlich weicher auf Querauslenkungen des Wagenkastens reagiert, was eine zusätzliche Komforterhöhung darstellt.The feature of claim 5 causes that from a predetermined limit value for the deflection, the pressure in the spring elements is slowly readjusted, i. H. that the target pressure is a function of time. This also increases or decreases the level of force in the transverse suspension. The transverse movements due to disturbances to be compensated are not controlled, for example, when driving straight ahead on a level route, but are intercepted, for example, when driving through curves by the transverse suspension with the flat characteristic of the secondary spring stage, but at an increased level of force corresponding to the transverse deflection of the car body compared to the bogie. A low level of rigidity is thus realized for these faults with each deflection, and the comfort is significantly increased. In addition, control time is gained again by slowly adjusting the target pressure, so that the arrangement according to the invention reacts much more smoothly to transverse deflections of the car body, which represents an additional increase in comfort.
Eine deutlich flachere Kennlinie für die Querfederung kann, außer in an sich bekannter Weise, durch ein entsprechend großes Zusatzvolumen für das Druckfluid, gemäß dem Merkmal nach Anspruch 6 erzielt werden. Dadurch wird lediglich - beispielsweise bei der Kurvenfahrt - die Fliehkraft ausgeglichen, während die kleinen Bewegungen aufgrund der Schienenstörungen mit einer wesentlich flacheren Federkennlinie abgefangen werden als bei herkömmlichen Anordnungen, wobei zusätzlich der Luftverbrauch deutlich geringer ist, da nur diese kleinen Bewegungen durch geringe Veränderungen des Luftdruckes ausgeglichen werden müssen und kein Zusatzvolumen unter hohem Druck aufrecht erhalten werden muß, um trotz Druckerhöhung eine annehmbar flache Kennlinie zu garantieren.A significantly flatter characteristic for the transverse suspension can be achieved, in a manner known per se, by a correspondingly large additional volume for the pressure fluid, according to the feature of
Durch das Merkmal nach Anspruch 7 ist eine fast horizontale Federkennlinie realisierbar, wobei die geringst mögliche Federsteifigkeit und damit das optimale Abfangen der kleinen durch Schienenstörungen hervorgerufenen Bewegungen möglich ist.An almost horizontal spring characteristic can be realized by the feature according to
Durch das Merkmal nach Anspruch 8 ist es jedoch möglich, den Luftverbrauch weiter zu minimieren bzw. bei Luftmangel eine Notfunktion zu gewährleisten, sodaß der Solldruck nicht vollständig ausgeregelt wird. Durch diese Senkung der Regelverstärkung des Druckreglers wird daher während einer Kurvenfahrt weniger bis fast gar keine Luft verbraucht. Die Zylinder arbeiten für kleinere, schnellere Bewegungen wie eine Luftfeder mit abgeschlossenem Luftvolumen. Damit kann zwar nicht der volle Komfort geboten werden, da zu der flachen Sekundärfeder nun die Steifigkeit der Luftzylinder addiert wird, jedoch liegt der Wagenkasten weiter nicht am Anschlagpuffer zur Begrenzung der seitlichen Auslenkung gegenüber dem Drehgestell an.The feature according to
Eine vorrichtungsmäßig einfache Konstruktion der Anordnung ergibt sich durch die Maßnahme nach Anspruch 9.A device-like simple construction of the arrangement results from the measure according to
Eine besonders robuste, steuerungstechnisch einfache und sichere Konstruktion ist durch das Merkmal nach Anspruch 10 möglich.A particularly robust, simple control technology and safe construction is possible by the feature of claim 10.
Hiebei bildet das Merkmal nach Anspruch 11 eine bevorzugte Konstruktion.Hiebei forms the feature of claim 11, a preferred construction.
Alternativ dazu kann die Konstruktion nach Anspruch 12 vorgesehen sein.Alternatively, the construction according to
Durch das Merkmal nach Anspruch 13 sind die beiden Regelkreise vollständig voneinander getrennt und besser an die jeweils in ihnen auftretenden Bedingungen anzupassen. Auch ist bei Ausfall einer Pumpe die Regelfunktion des anderen Kreises nicht beeinträchtigt, sodaß zumindest einseitig die gewünschte Funktion aufrechterhalten werden kann.Due to the feature of
Durch die Maßnahme nach Anspruch 14 ergeben sich bewährte und billige Bauteile, welche in Betrieb und Wartung einfach und sicher sind.The measure according to claim 14 results in proven and cheap components which are simple and safe to operate and maintain.
Dies gilt ebenso für die alternativ dazu verwendbare Maßnahme nach Anspruch 15.This also applies to the alternative measure according to claim 15.
Die Maßnahme nach Anspruch 16 hat gegenüber den beiden erstgenannten Ventilarten den Vorteil, daß die Ventile schneller sind und sensibler auf die Steuereinflüsse reagieren.The measure according to claim 16 has the advantage over the two first-mentioned valve types that the valves are faster and react more sensitively to the control influences.
Bei der hydraulischen Variante der erfindungsgemäßen Anordnung nach Anspruch 17 ist vorteilhafterweise möglich, daß diese mit einer geringen Änderung der Software zusätzlich die Querdämpfung übernehmen kann. Damit wird die einer Dämpferkennlinie entsprechende Kraft der zum Ausgleich beispielsweise der Fliehkraft während einer Kurvenfahrt einzuleitenden Querkraft, addiert und als Sollwert für den Druck im Federelement vorgegeben.In the hydraulic variant of the arrangement according to the invention according to claim 17, it is advantageously possible that it can also take over the transverse damping with a slight change in the software. The force corresponding to a damper characteristic curve and the transverse force to be introduced to compensate, for example, the centrifugal force during cornering is thus added and specified as a setpoint for the pressure in the spring element.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt
- Fig. 1
- ein Einbauschema einer pneumatischen Variante anhand eines Schnittes durch die Drehgestellmitte, wobei eine mechanische Steuereinrichtung unter Verwendung von Pneumatikzylindern vorgesehen ist,
- Fig. 2
- ein Einbauschema einer pneumatischen und
- Fig. 3
- ein Einbauschema einer hydraulischen Variante mit elektronischer Steuerung anhand eines Schnittes durch die Drehgestellmitte,
- Fig. 4
- zeigt ein Diagramm des Kraftsollwertes (Solldruck) über dem Querweg,
- Fig. 5
- ein Querfederdiagramm (Querkraft über Querweg),
- Fig. 6
- zeigt schematisch den Regelkreis für die pneumatische Variante und
- Fig. 7
- den Regelkreis für die hydraulische Variante.
- Fig. 1
- an installation diagram of a pneumatic variant on the basis of a section through the center of the bogie, a mechanical control device using pneumatic cylinders being provided,
- Fig. 2
- an installation diagram of a pneumatic and
- Fig. 3
- an installation diagram of a hydraulic variant with electronic control based on a cut through the center of the bogie,
- Fig. 4
- shows a diagram of the force setpoint (setpoint pressure) over the transverse travel,
- Fig. 5
- a transverse spring diagram (lateral force over transverse travel),
- Fig. 6
- shows schematically the control circuit for the pneumatic variant and
- Fig. 7
- the control loop for the hydraulic variant.
In Fig. 1 bezeichnet 1 den unteren Teil des Wagenkastenrahmens. Der Wagenkasten liegt auf zumeist zwei, oftmals auch mehreren Drehgestellen auf, und der Drehgestellrahmen ist mit 2 bezeichnet. Unter dem Begriff Drehgestell sind sowohl Triebdrehgestelle als auch Laufdrehgestelle zu verstehen. Um die Querbewegungen des Wagenkastenrahmens 1 gegenüber dem Drehgestellrahmen 2 zu begrenzen, ist beispielsweise in der Mitte des Drehgestelles ein Anschlagzapfen 3 vorgesehen, welcher mit dem Drehgestell fest verbunden ist.In Fig. 1, 1 denotes the lower part of the body frame. The car body is usually on two, often several bogies, and the bogie frame is designated by 2. The term bogie means both powered bogies and barrel bogies. In order to limit the transverse movements of the
Der Drehgestellrahmen 2 ist mit dem Wagenkasten 1 über zwei horizontal wirkende, pneumatische Elemente 4 verbunden. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich bei den besagten pneumatischen Elementen 4 um Luftfederbälge. Diese Luftfederbälge 4 ergeben die gewünschte flache Federkennlinie für die Querbewegungen aufgrund von Schienenstörungen, sodaß diese Störungen weich abgefedert werden.The
Vorteilhafterweise ist ein (nicht dargestellter) progressiver Endanschlag, vorzugsweise ein Gummipuffer, auf beiden Seiten der Federung vorgesehen. Dieser dämpft allzu große seitliche Bewegungen des Wagenkastens 1 gegenüber dem Drehgestell 2, wie sie beispielsweise bei einem Defekt der Luftfederung oder bei zu großen Querbeschleunigungen auftreten könnten. In einem solchen Fall kommt der Endanschlag mit dem mittig gelegenen Anschlagzapfen 3 des Drehgestelles 2 in Kontakt und somit beginnt die progressive Federkennlinie des Anschlages zu wirken. Der Endanschlag ist vorteilhafterweise im Inneren der pneumatischen Elemente 4 angeordnet, wodurch Platz eingespart wird, und er gegenüber äußeren Einflüssen geschützt ist.A progressive end stop (not shown), preferably a rubber buffer, is advantageously provided on both sides of the suspension. This dampens excessively large lateral movements of the
Sobald der Wagenkasten 1 gegenüber dem Drehgestell 2 über ein gewisses frei wählbares Maß in Querrichtung ausgelenkt wird, beginnt über das Regelventil 6 die Zufuhr von Druckluft aus der Druckluftquelle 7 in den jeweils belasteten Luftfederbalg 4. Die Ansteuerung der Regelventile 6 erfolgt dabei mittels zumindest je eines Hebels 61, dessen Auslenkung in einer Richtung der Verbindung zur Druckluftquelle 7 und dessen Auslenkung in die Gegenrichtung eine Verbindung des Luftfederbalges 4 zur Außenluft freigibt. In einem bestimmten Bereich dazwischen verschließt das Regelventil 6 beide Verbindungsleitungen. Da bei Kurvenfahrt nur eine einseitige Belastung der Konstruktion stattfindet, wird auch immer nur der entsprechende Luftbalg geregelt. Durch die Druckerhöhung im jeweiligen Luftbalg 4 wird die Fliehbeschleunigung ausgeglichen, sodaß auch bei Kurvenfahrt kleinere Störungen im flachen Kennlinienbereich der Luftfederung aufgefangen werden.As soon as the
In der Fig. 1 ist nun ein besonders einfaches und robustes System zur Druckniveauregelung dargestellt. Hierbei ist zwischen dem besagten Hebel 61 ein Pneumatikzylinder 8 eingesetzt. Anderseits wären aber auch Konstruktionen denkbar, bei welchen der Hebel zur Betätigung des Regelventiles selbst als Pneumatikzylinder ausgebildet ist. Je nach konstruktiven Anforderungen sind aber auch anders ausgelegte Hebelanordnungen, jedoch immer unter Einbeziehung eines Pneumatikzylinders, möglich. Dabei geht vom Regelventil 6 ein Hebel 61 aus, welcher rechtwinkelig mit dem besagten Pneumatikzylinder 8 verbunden ist. Je nach dem zur Verfügung stehenden Raumangebot oder anderer konstruktiver Erfordernisse können aber auch andere Hebelverbindungen vorgesehen sein, oder kann sogar der Pneumatikzylinder 8 direkt, d. h. ohne Zwischenschaltung eines weiteren Hebels, beispielsweise 61, das Regelventil 6 betätigen.A particularly simple and robust system for pressure level control is now shown in FIG. 1. A
Während der Pneumatikzylinder 8 mit einem Ende mit dem Regelventil 6 oder einem dieses betätigenden Hebel 61 verbunden ist, ist das andere Ende dieses Zylinders 8 am Drehgestellrahmen 2, vorzugsweise an dessen Anschlagzapfen 3, befestigt. Der Einfachheit halber wird die Funktion nur bei Ausfederung auf eine Seite beschrieben. Beide Seiten wirken jedoch analog. Bei einer Auslenkung des Drehgestellrahmens 2 und des damit verbundenen Anschlagzapfens 3 nach links in Richtung des Pfeiles s wird das linke Federelement 4 zusammengedrückt. Dadurch wird der rechte Pneumatikzylinder ebenfalls in Richtung des Pfeiles s bewegt, und durch diese Auslenkung wird das rechte Regelventil 6 zur Druckluftzufuhr in das linke Federelement 4 geöffnet. Der Kolben 81 des Pneumatikzylinders 8 ist entgegen der Wirkung einer Feder 82 verschiebbar, und das aktive Volumen 83 des Zylinders 8 steht mit dem besagten linken Federelement 4 pneumatisch in Verbindung. Daher kann sich zwischen dem Luftdruck im Federelement 4 und der Wirkung der Feder 82 ein Gleichgewicht einstellen, wodurch der Kolben 81 unter Vergrößerung des Volumens 83 gegen die Wirkung der Feder 82 verschoben wird. Durch diese Verschiebung des Kolbens 81 wird auch das entsprechende Regelventil 6 wieder geschlossen. Bei aufeinander abgestimmter Auslegung von Kolbenfläche zu Federkonstante des Pneumatikzylinders 8 kann erreicht werden, daß sich das besagte Gleichgewicht genau dann einstellt, wenn der Luftdruck im Federelement 4 genau die die Auslenkung verursachende Beschleunigung neutralisiert.While the
Mit der beschriebenen erfindungsgemäßen Anordnung zur Druckniveauregelung kann in einfacher und funktionssicherer Weise das Federkennliniendiagramm gemäß der Fig. 5 realisiert werden.With the described arrangement for pressure level control according to the invention, the spring characteristic diagram according to FIG. 5 can be implemented in a simple and functionally reliable manner.
Nach dem Ende der die Auslenkung bewirkenden Beschleunigung wird der Wagenkasten 1 durch die Wirkung des Luftdruckes im linken Luftfederbalg 4 wieder zur Mitte des Drehgestellrahmens 2 hin gedrückt. Der Pneumatikzylinder 8 bewegt sich wieder in seine Ausgangsposition zurück. Da aber sein Kolben 81 noch in der verschobenen Position verbleibt, weil der Luftdruck im Federbalg 4 sowie im aktiven Volumen 83 des Zylinders 8 noch auf höherem Niveau ist, wird das rechte Regelventil 6 in eine Stellung gebracht, in der die Luft aus dem linken, bisher belasteten Federbalg 4 entweichen kann. Sobald dies geschieht, wird auch der Kolben 81 unter Verkleinerung des Volumens 83 durch die Feder 82 in seine Ausgangsposition gebracht. Dadurch wird schließlich das Regelventil 6 wieder geschlossen. Der Wagenkasten 1 befindet sich wieder mittig über dem Drehgestellrahmen 2, der Luftdruck in den Luftfederbälgern 4 ist auf beiden Seiten gleich und beide Regelventile 6 sind geschlossen. Die Federkennlinie ist nunmehr wieder auf das anfängliche Niveau abgesenkt.After the end of the acceleration causing the deflection, the
Um Schwingungen in der Querfederung zu dämpfen, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung in der Verbindungsleitung 41 zwischen Federelement 4 und Pneumatikkolben 8 eine Drossel 9 eingebaut. Diese Drossel 9 gestattet ein Ausgleichen des Luftdruckes bei länger anhaltendem Druckunterschied, verhindert aber den Druckausgleich bei kurzfristigen und geringeren Druckunterschieden, sodaß kleine und kurzzeitige Auslenkungen, wie sie durch die auszugleichenden Schienenstörungen od. dgl. verursacht werden, ohne Ausregelung über den Luftdruck von den Luftfederelementen aufgenommen werden können.In order to dampen vibrations in the transverse suspension, according to a further feature of the invention, a
In der in Fig. 2 dargestellten pneumatischen Variante der Querfederung werden als Federelemente zwei doppelt wirkende Pneumatikzylinder 4, 4' verwendet. Sie wirken zwischen Wagenkasten 1 und Drehgestell 2 in Querrichtung. Weiters ist zwischen Wagenkasten und Drehgestell ein vorzugsweise elektrisches Wegmeßsystem 8' angeordnet. Die Zylinderbodenseite des einen Zylinders ist jeweils mit der Zylinderstangenseite des anderen Zylinders über eine Pneumatikleitung verbunden. Die Belüftung der Zylinder erfolgt von der Druckluftquelle 7 über elektrisch betätigte Wegeventile 6, 6', die von einer vorzugsweise elektronischen Steuerereinheit 12 angesteuert sind.In the pneumatic variant of the transverse suspension shown in FIG. 2, two double-acting
Lediglich die Vorgabe des Zylindersolldruckes erfolgt in der Steuerung 12, wobei zur konstanten Ausregelung des Druckes ein eigener Regelkreis in der Druckregeleinheit 13 realisiert ist. Das zugehörige Schema der Regelung der pneumatischen Variante ist in Fig. 6 dargestellt. Der Zylinderdruck wird mittels Drucksensoren 9 gemessen und in ein elektrisches Signal umgewandelt, das in der Druckregeleinheit 13 getrennt von der Steuereinheit 12 verarbeitet wird. Fig. 4 zeigt das zu steuernde Kraftniveau in Abhängigkeit vom Querweg. In dem mit I bezeichneten Bereich wird das Sollkraftniveau und damit der Solldruck der Zylinder konstant gehalten. Steigt der Querweg an und man verläßt den Bereich I, so wird der Drucksollwert mit einer definierten Geschwindigkeit erhöht. Beim Verlassen des Bereiches in Richtung Mitte wird der Drucksollwert mit einer definierten Geschwindigkeit gesenkt. Der Bereich, in dem sich der Sollwert nicht ändert, wird so groß gewählt, daß die Dynamik des Drehgestelles zum Wagenkasten, jedoch nicht die Verschiebung zufolge der Fliehkräfte, keine Änderung des Sollwertes zur Folge hat. Da der Zylinderdruck in diesem Bereich konstant ist, wird eine konstante Kraft eingeleitet. Man erreicht die geforderte flache Kennlinie bei höherem Kraftniveau. Fig. 5 zeigt ein Querfederdiagramm, in dem mit A die Kennlinie der Sekundärfedern, mit B die Kennlinie der Sekundärfedern plus einem Anschlagpuffer, mit B' die Kennlinie wie B, jedoch mit maximaler vom aktiven Querfedersystem eingeleiteter Zusatzquerkraft, und mit C der Bereich, in dem die Kennlinie B zufolge der Steuerung je nach statischer Querlast parallel verschoben wird, bezeichnet ist.Only the target cylinder pressure is specified in the
Die in Fig. 3 gezeigte hydraulische Variante löst die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe so, daß eine Versorgungseinheit 10, mit für jeden Zylinder je eine Ölpumpe 11, 11', zwei zwischen Wagenkasten 1 und Drehgestell 2 horizontal eingebaute Hydraulikzylinder 3, 3' mit Drucköl versorgt. Vorzugsweise werden einfach wirkende Plungerzylinder verwendet. In der Rückleitung in den Tank ist je ein Proportional-Druckbegrenzungsventil 5, 5' geschaltet, die den Solldruck in den Zylindern ausregeln. Die elektrischen Signale für die Proportional-Druckbegrenzungsventile 5, 5' werden von der vorzugsweise elektronischen Steuerung berechnet. Als Eingangssignal wird wie bei der pneumatischen Lösung der Querweg genommen. Der Solldruck der Zylinder wird nach derselben Logik wie bei der pneumatischen Variante beschrieben, berechnet.The hydraulic variant shown in Fig. 3 solves the problem underlying the invention so that a supply unit 10, with an oil pump 11, 11 'for each cylinder, two
Die Ausregelung des Solldruckes der Zylinder erfolgt bereits hydraulisch in den Ventilen, sodaß sich der in Fig. 7 schematisch dargestellte Regelkreis für die hydraulische Variante ergibt. Daher ist es nicht notwendig, den Zylidnerdruck zu messen und in die Steuerung zurückzuführen. Mit dieser vorteilhaften Regelanordnung kann in einfacher Weise die verlangte Anhebung des Kraftniveaus der Sekundärfeder durchgeführt werden. Bei Integration des Wegmeßsystems 8, 81 in die Hydraulikzylinder 5, 5' reduziert sich die Anzahl der Bauteile auf ein Minimum: eine Druckölversorgungseinheit, zwei Hydraulikzylinder mit aufgesetzen Ventilen und integriertem Wegmeßsystem und eine Elektronikeinheit.The setpoint pressure of the cylinders is already regulated hydraulically in the valves, so that the control circuit shown schematically in FIG. 7 results for the hydraulic variant. It is therefore not necessary to measure the cylinder pressure and return it to the control. With this advantageous control arrangement, the required increase in the force level of the secondary spring can be carried out in a simple manner. When the
Die beschriebene Querfederung ist mittels der erfindungsgemäßen Anordnung zur Druckniveauregulierung derart ausgelegt, daß für kleine Auslenkungen eine weiche Federkennlinie vorgesehen ist, welche mittels der aktiven Regelung auf ein der freien Fliehbeschleunigung entsprechendes Kraftniveau gehoben werden kann. Die Regelung ist dabei so ausgelegt, daß sie erst größere Auslenkungen nachregelt, und kleine Bewegungen auf der flachen Federkernlinie arbeiten läßt. Damit ergibt sich eine gewisse Toleranzbreite um einen definierten Sollwert als Arbeitsbereich, wobei der Sollwert des Kraftniveaus mit dem Querweg ansteigt.The transverse suspension described is designed by means of the arrangement according to the invention for regulating the pressure level in such a way that a soft spring characteristic is provided for small deflections, which can be raised to a force level corresponding to the free acceleration of acceleration by means of the active control. The control is designed so that it only adjusts larger deflections and allows small movements to work on the flat spring core line. This results in a certain tolerance range around a defined target value as the work area, the target value of the force level increasing with the transverse path.
Claims (17)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT0198492A AT408975B (en) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | ARRANGEMENT FOR CONTROLLING A CROSS-SUSPENSION BETWEEN THE BOGIE AND THE CAR BODY OF A RAIL VEHICLE |
AT1984/92 | 1992-10-08 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0592387A1 true EP0592387A1 (en) | 1994-04-13 |
EP0592387B1 EP0592387B1 (en) | 1997-07-16 |
Family
ID=3525327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP93890191A Expired - Lifetime EP0592387B1 (en) | 1992-10-08 | 1993-10-05 | System for regulating the transverse suspension between bogie and coach body of railway vehicles |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0592387B1 (en) |
AT (2) | AT408975B (en) |
DE (1) | DE59306921D1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4420367C1 (en) * | 1994-06-10 | 1995-08-17 | Talbot Waggonfab | Cross suspension for a rail vehicle and method for controlling it |
DE4436137A1 (en) * | 1994-10-10 | 1996-04-11 | Talbot Waggonfab | Transverse shift-control method for railway vehicle relative to chassis |
EP0713818A1 (en) * | 1994-11-25 | 1996-05-29 | Microtecnica S.p.A. | Hydraulic force regulating system |
DE19512437A1 (en) * | 1995-04-03 | 1996-10-10 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Device for compensating the lateral force acting on a rail vehicle |
WO1998026970A1 (en) | 1996-12-19 | 1998-06-25 | Siemens Sgp Verkehrstechnik Gmbh | Truck frame for railway rolling stock |
CH691462A5 (en) * | 1995-10-05 | 2001-07-31 | Sig Schweiz Industrieges | Method for passive centring of railway coach wagon; involves using speed-dependent transverse spring element connected between coach wagon and bogie, to centre wagon in its central bearing |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE517606C2 (en) * | 1999-06-18 | 2002-06-25 | Bombardier Transp Gmbh | Rail vehicles |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE759126C (en) * | 1938-07-26 | 1953-11-02 | Siemens Schuckertwerke A G | Vehicle, in particular rail vehicle, the car body of which can be pivoted in curves by means of drive devices controlled by centrifugal force |
FR2100262A5 (en) * | 1970-07-06 | 1972-03-17 | Budd Co | |
FR2279598A1 (en) * | 1974-07-25 | 1976-02-20 | Schweizerische Lokomotiv | VEHICLE ON RAILS EQUIPPED WITH BOGGIES |
EP0027869A2 (en) * | 1979-10-27 | 1981-05-06 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Shock and vibration damping arrangement for vehicles |
EP0128126A2 (en) * | 1983-06-01 | 1984-12-12 | FIAT FERROVIARIA SAVIGLIANO S.p.A. | Variable characteristic transverse suspension for railway vehicles |
GB2176162A (en) * | 1985-05-31 | 1986-12-17 | Hitachi Ltd | Apparatus for controlling vibration of vehicle |
US4693185A (en) * | 1986-02-21 | 1987-09-15 | Dofasco Inc. | Control systems for vehicle fluid suspension systems |
WO1989012565A1 (en) * | 1988-06-24 | 1989-12-28 | Durand Charles Rene | Device for applying a force to the underframe of a railway vehicle, for the inclination of the underframe or the transverse stabilization of the vehicle |
WO1990000485A1 (en) * | 1988-07-06 | 1990-01-25 | Durand Charles Rene | A process and device for monitoring the active suspension of the bodywork of a railway vehicle |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB489073A (en) * | 1936-08-24 | 1938-07-19 | Ettore Bugatti | Improvements relating to frames for railway vehicle trucks |
-
1992
- 1992-10-08 AT AT0198492A patent/AT408975B/en not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-10-05 DE DE59306921T patent/DE59306921D1/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-10-05 EP EP93890191A patent/EP0592387B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-10-05 AT AT93890191T patent/ATE155410T1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE759126C (en) * | 1938-07-26 | 1953-11-02 | Siemens Schuckertwerke A G | Vehicle, in particular rail vehicle, the car body of which can be pivoted in curves by means of drive devices controlled by centrifugal force |
FR2100262A5 (en) * | 1970-07-06 | 1972-03-17 | Budd Co | |
FR2279598A1 (en) * | 1974-07-25 | 1976-02-20 | Schweizerische Lokomotiv | VEHICLE ON RAILS EQUIPPED WITH BOGGIES |
EP0027869A2 (en) * | 1979-10-27 | 1981-05-06 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Shock and vibration damping arrangement for vehicles |
EP0128126A2 (en) * | 1983-06-01 | 1984-12-12 | FIAT FERROVIARIA SAVIGLIANO S.p.A. | Variable characteristic transverse suspension for railway vehicles |
GB2176162A (en) * | 1985-05-31 | 1986-12-17 | Hitachi Ltd | Apparatus for controlling vibration of vehicle |
US4693185A (en) * | 1986-02-21 | 1987-09-15 | Dofasco Inc. | Control systems for vehicle fluid suspension systems |
WO1989012565A1 (en) * | 1988-06-24 | 1989-12-28 | Durand Charles Rene | Device for applying a force to the underframe of a railway vehicle, for the inclination of the underframe or the transverse stabilization of the vehicle |
WO1990000485A1 (en) * | 1988-07-06 | 1990-01-25 | Durand Charles Rene | A process and device for monitoring the active suspension of the bodywork of a railway vehicle |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4420367C1 (en) * | 1994-06-10 | 1995-08-17 | Talbot Waggonfab | Cross suspension for a rail vehicle and method for controlling it |
DE4436137A1 (en) * | 1994-10-10 | 1996-04-11 | Talbot Waggonfab | Transverse shift-control method for railway vehicle relative to chassis |
EP0713818A1 (en) * | 1994-11-25 | 1996-05-29 | Microtecnica S.p.A. | Hydraulic force regulating system |
DE19512437A1 (en) * | 1995-04-03 | 1996-10-10 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Device for compensating the lateral force acting on a rail vehicle |
CH691462A5 (en) * | 1995-10-05 | 2001-07-31 | Sig Schweiz Industrieges | Method for passive centring of railway coach wagon; involves using speed-dependent transverse spring element connected between coach wagon and bogie, to centre wagon in its central bearing |
WO1998026970A1 (en) | 1996-12-19 | 1998-06-25 | Siemens Sgp Verkehrstechnik Gmbh | Truck frame for railway rolling stock |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AT408975B (en) | 2002-04-25 |
ATA198492A (en) | 2001-09-15 |
DE59306921D1 (en) | 1997-08-21 |
EP0592387B1 (en) | 1997-07-16 |
ATE155410T1 (en) | 1997-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0819078B1 (en) | Device for counteracting transverse forces acting on a rail vehicle | |
EP0197317B1 (en) | Means for controlling spring stiffness, especially for vehicle wheel suspension systems | |
DE19940198C1 (en) | Regulation method for suspension system for road vehicle involves adjustment of throttle between pneumatic spring and parallel shock absorber before independent adjustment of shock absorber | |
DE3902312C2 (en) | ||
DE102005060581B4 (en) | Air spring and damper unit with pilot operated main valve | |
DE2811874C2 (en) | Automatic control device for the lifting device of a liftable wheel axle of a double axle unit | |
EP0243613A1 (en) | Device for damping movements | |
DE102009014866A9 (en) | Vehicle with roll compensation | |
EP0619212B1 (en) | Anti-roll device for railway vehicles | |
DE10360516A1 (en) | Wagon body secondary resilience providing device for railway carriage, has cylinder beside spring unit to ensure spring level for emergency operation in event of system failure, where unit and cylinder are operated over hydraulic systems | |
EP0592387B1 (en) | System for regulating the transverse suspension between bogie and coach body of railway vehicles | |
DE10360518B4 (en) | Device for secondary suspension of a car body in a rail vehicle with a passive spring element | |
EP0444278B1 (en) | Device for the active control of body movements of motor cars | |
DE4040047A1 (en) | Hydraulic active tilt system for railway carriage - fixes virtual centre of tilt by extension or retraction of jack independent of body-lifting cylinders | |
DE69108122T2 (en) | Damping devices. | |
DE3124849A1 (en) | Damper device for current collectors on electrical power units | |
DE845525C (en) | Compressed air-controlled rail vehicle brake | |
DE102009034852B4 (en) | A damping device, a damping control device and a method for damping a vehicle | |
DE3537325C2 (en) | ||
WO1998030405A1 (en) | Vehicle stabilising device | |
EP0592388B1 (en) | System for regulating the pressure of transverse suspension between bogie and coach body of railwax vehicles | |
DE10116882A1 (en) | Inclination angle control for railway wagon body relative to vehicle chassis involves changing angle in accordance with transverse displacement of wagon body relative to chassis | |
AT408739B (en) | INCLINATION DEVICE FOR A CAR BOX, IN PARTICULAR A RAIL VEHICLE | |
EP2107031A1 (en) | Hydropneumatic shock absorber for guiding elevator rollers | |
DE2040922A1 (en) | Lateral suspension of the superstructure of rail vehicles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT CH DE FR IT LI |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 19940829 |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 19950309 |
|
GRAG | Despatch of communication of intention to grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA |
|
GRAH | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA |
|
RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: MANNESMANN REXROTH PNEUMATIK GMBH Owner name: SIEMENS SGP VERKEHRSTECHNIK GMBH |
|
GRAH | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): AT CH DE FR IT LI |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 155410 Country of ref document: AT Date of ref document: 19970815 Kind code of ref document: T |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: EP |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 59306921 Country of ref document: DE Date of ref document: 19970821 |
|
ET | Fr: translation filed | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: NV Representative=s name: SIEMENS SCHWEIZ AG |
|
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
26N | No opposition filed | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PUEA Free format text: SIEMENS SGP VERKEHRSTECHNIK GMBH;MANNESMANN REXROTH PNEUMATIK GMBH TRANSFER- SIEMENS SGP VERKEHRSTECHNIK GMBH;KNORR-BREMSE MRP SYSTEME FUER SCHIENENFAHRZEUGE GMBH & CO. KG Ref country code: CH Ref legal event code: NV Representative=s name: E. BLUM & CO. PATENTANWAELTE |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: TQ |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PFA Owner name: SIEMENS SGP VERKEHRSTECHNIK GMBH Free format text: SIEMENS SGP VERKEHRSTECHNIK GMBH#BREHMSTRASSE 16#1110 WIEN (AT) $ KNORR-BREMSE MRP SYSTEME FUER SCHIENENFAHRZEUGE GMBH & CO. KG#BARTWEG 13#30453 HANNOVER (DE) -TRANSFER TO- SIEMENS SGP VERKEHRSTECHNIK GMBH#BREHMSTRASSE 16#1110 WIEN (AT) $ KNORR-BREMSE MRP SYSTEME FUER SCHIENENFAHRZEUGE GMBH & CO. KG#BARTWEG 13#30453 HANNOVER (DE) |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Payment date: 20071026 Year of fee payment: 15 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: AT Payment date: 20080910 Year of fee payment: 16 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 20081017 Year of fee payment: 16 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 20081218 Year of fee payment: 16 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CH Payment date: 20090114 Year of fee payment: 16 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20081005 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PL |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST Effective date: 20100630 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20091102 Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20100501 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: AT Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20091005 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LI Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20091031 Ref country code: CH Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20091031 |