EP1178892A1 - Luftfeder mit einem höhensensor - Google Patents

Luftfeder mit einem höhensensor

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Publication number
EP1178892A1
EP1178892A1 EP01916907A EP01916907A EP1178892A1 EP 1178892 A1 EP1178892 A1 EP 1178892A1 EP 01916907 A EP01916907 A EP 01916907A EP 01916907 A EP01916907 A EP 01916907A EP 1178892 A1 EP1178892 A1 EP 1178892A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
height sensor
air spring
spring according
bellows
vehicle
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01916907A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günther FOERSTER
Uwe Heiber
Karsten Klatt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intech Thueringen GmbH
Original Assignee
Intech Thueringen GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Intech Thueringen GmbH filed Critical Intech Thueringen GmbH
Publication of EP1178892A1 publication Critical patent/EP1178892A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/02—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
    • F16F9/04—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall
    • F16F9/0454—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall characterised by the assembling method or by the mounting arrangement, e.g. mounting of the membrane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/019—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
    • B60G17/01933—Velocity, e.g. relative velocity-displacement sensors
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/16—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring distance of clearance between spaced objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10—Mounting of suspension elements
    • B60G2204/11—Mounting of sensors thereon
    • B60G2204/111—Mounting of sensors thereon on pneumatic springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/25—Stroke; Height; Displacement
    • B60G2400/252—Stroke; Height; Displacement vertical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2401/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation

Definitions

  • the invention relates to an air spring consisting of at least the following components
  • a lower part which can be designed as a piston, layer spring or the like and which comprises a lower fastening plate,
  • pressurized bellows made of elastomeric material that connects the upper support plate and the lower part to each other using fasteners (e.g. clamping rings); such as
  • Air springs are often used as secondary suspension, the height of which is due to the supply or blowing off of compressed air can be varied according to the respective loading and / or driving conditions.
  • the air springs are coupled with systems with which either the height of the air spring directly or the distance between two parts moving relative to each other (e.g.
  • height sensors are used to determine the changes in height during relative movements between the bogie and car body, the measured values of which are processed in a control unit, which then generates corresponding control signals to the control valves, and brief changes in measured values can be filtered out.
  • Height sensors are known, for example, which are installed in the interior of the air spring and change in height inductively (DE 34 46 41 1 A1, DE 40 35 784 A1, DE 44 13 559 A1) or by means of ultrasound (DE 36 20 957 A1, DE 34 23 602 A1) , US 4,798,369).
  • Pressure sensors which are arranged on the outer wall of a rolling piston and are actuated by the air bellows rolling on the rolling piston when the height changes are known (DE 42 43 530 A2).
  • air springs the air spring bellows of which is designed as a so-called tubular roller bellows and which can essentially only perform vertical movements in the direction of their longitudinal axis.
  • air springs are mainly used in motor vehicles.
  • the horizontal deflection of the air spring means that there is no consistently stable signal path between the transmitter and receiver unit of the ultrasonic sensor.
  • the invention is therefore based on the object to avoid the disadvantages of the known technical solutions and to present a cost-effective solution that makes it possible to easily determine the change in height of an air spring, taking into account the horizontal deflections, when installing a height sensor inside the air spring is not possible due to the lack of space above and / or below the air spring for the parts of the height sensor protruding from the air spring, or if the air spring is connected directly to an additional pressure container and the air exchange is interrupted by a height sensor installed inside the air spring or would be hindered.
  • the air spring according to the invention is characterized in that an upper arm and a lower arm are each led out to the side from the upper support plate and a lower arm, the height sensor being arranged between the two arms.
  • Fig. 1 shows an air spring / height sensor arrangement in the normal state, i.e. the air spring is deflected neither vertically nor horizontally;
  • Fig. 2 shows the same air spring / height sensor arrangement in which the air spring is deflected both vertically and horizontally.
  • an air spring consists of an upper support plate 1, a lower part 2, which can be designed as a piston, layer spring or the like, and a bellows 3, which is made of an elastomeric material, and which presses the upper support plate 1 and the lower part 2 using suitable ones Fasteners connects together.
  • the upper support plate 1 is fixed to the Car body, for example, connected by a continuous beam 4.
  • the lower part 2 is fixedly connected to an assembly of the bogie, for example a cradle 5, which can serve as an additional pressure container, via a lower fastening plate 2.1.
  • the upper support plate 1 is designed such that an upper arm 1.1 is led out to the side.
  • a lower bracket 2.2 is also led out to the side from the lower fastening plate 2.1.
  • a height sensor 6 is arranged with the aid of suitable fastening means, the push rod 6.1 of which is pressed by spring force against a sliding plate 1.2 arranged on the upper arm 1.1.
  • the feeler plunger 6.1 can slide on the slide plate 1.2 arranged on the upper arm 1.1, without the measurement result being falsified thereby.
  • the diameter d of the sliding plate 1.2 must of course be greater than twice the amount of the maximum horizontal displacement s occurring on the vehicle.
  • the application of the solution according to the invention is not limited to the arrangement of a height sensor, which is shown by way of example in FIGS. 1 and 2 and operates with a mechanical scanning principle.
  • Other height sensors for example working with a contactless scanning principle, can be used as well.
  • the height of the car body regardless of the load and / or driving condition of the vehicle is always within a To keep the predetermined tolerance constant or to set it to a predetermined value in the empty state, it is in principle irrelevant whether the height sensor is arranged inside or outside the air spring.
  • the virtual measuring plane which, when using a height sensor working with a mechanical scanning principle, through the points of contact of the plunger 6.1 of the height sensor 6 with the sliding plate 1.2, or when using a height sensor working with a non-contact scanning principle, through the reflection points of the transmitted measuring signal on upper boom 1.1 is stretched, in their axes of symmetry parallel and at right angles to the direction of travel coincides with the similar axes of symmetry of the vehicle.
  • the height sensor 6 is expediently provided with a mechanical protective component, which can be a protective bellows (bellows).
  • the protective component or the protective bellows is a polymer material, preferably an elastomer, a thermoplastic elastomer (TPE) or a thermoplastic.
  • the advantages of the invention are, in particular, that changes in components / assemblies of the vehicle, such as drilling holes to avoid construction, are avoided with this system solution. Even drilling holes in components / assemblies of the vehicle in order to screw on sensor components (or even welding holding elements) can be completely eliminated.
  • Another advantage of the invention is that the air spring / sensor system is already completely pre-assembled by the manufacturer, so that no further work is required when mounting on the vehicle except for mounting on the bogie and mounting the car body.

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Abstract

Bei der Anordnung einer Luftfeder mit einem Höhensensor bei einem Schienenfahrzeug soll vermieden werden, dass Komponenten des Schienenfahrzeuges, wie beispielsweise Träger des Wagenkastens (4) und/oder ein durch eine Wiege (5) gebildetes Zusatzdruckvolumen, zur Schaffung der Einbaufreiheit für den Höhensensor (6) angebohrt oder in anderer Weise verändert werden müssen. Die erfindungsgemäße Luftfeder zeichnet sich nun dadurch aus, dass von der oberen Trageplatte (1) ein oberer Ausleger (1.1) und von der unteren Befestigungsplatte (2.1) ein unterer Ausleger (2.2) jeweils zur Seite herausgeführt sind, wobei der Höhensensor (6) zwischen den beiden Auslegern angeordnet ist.

Description

Luftfeder mit einem Hohensensor
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Luftfeder, bestehend aus wenigstens folgenden Bauteilen
- einer oberen Trageplatte,
- einem unteren Teil, welches als Kolben, Schichtfeder oder dergleichen ausgeführt sein kann und das eine untere Befestigungsplatte umfasst,
- einem druckbeaufschlagten Balg aus elastomerem Werkstoff, der die obere Trageplatte und das untere Teil unter Verwendung von Befestigungsmitteln (z.B. Klemmringe) miteinander verbindet; sowie
- einem Hohensensor
In modernen Schienenfahrzeugen werden zur Erhöhung des Fahrkomforts und der Sicherheit in zunehmendem Maße Systeme zur Niveauregelung, zur Höhenanpassung der Wagen, zur Fehlerdiagnose und zur kontinuierlichen Überwachung der jeweiligen Fahrzeugzustande eingesetzt Als Sekundarfederung werden sehr häufig Luftfedern verwendet, deren Hohe durch Zufuhren bzw. Abblasen von Druckluft entsprechend den jeweiligen Beladungs- und/oder Fahrzustanden variiert werden kann Zu diesem Zweck sind die Luftfedern mit Systemen gekoppelt, mit denen entweder die Hohe der Luftfeder direkt oder der Abstand zwischen zwei relativ zueinander bewegten Teilen (beispielsweise Wagenkasten und ein geeigneter fester Anlenkpunkt am Drehgestell) ermittelt wird Im einfachsten Fall werden hierzu mechanische Gestänge verwendet, die beispielsweise auf der einen Seite in einem festen Anlenkpunkt des Drehgestells gelenkig angeordnet und auf der anderen Seite mit einem Hebelmechanismus verbunden sind, der sich an einem am Wagenkasten angeordneten Regelventil befindet. Bei einer stattfindenden Relativbewegung zwischen Drehgestell und Wagenkasten wird durch die Verstellung dieses Hebels eine Reaktion des Regeiventils derart ausgelost, dass Druckluft entweder zugeführt oder abgeblasen wird. Derartige Systeme haben den Nachteil, dass sie eine nur einmalig fest einstellbare Ansprechgenauigkeit aufweisen. Eine hohe Ansprechgenauigkeit ermöglicht zwar eine ausreichend gute und schnelle Niveauregelung im Stand (beispielsweise bei der Erstjustage der Wagenhöhe), führt aber während der Fahrt zu unerwünschten ständigen Reaktionen des Regelventils. Mit einer geringeren Ansprechgenauigkeit wiederum kann zwar ein ständiges Zuführen bzw. Abblasen von Druckluft (beispielsweise bei kurzzeitigen Schienenstößen, wie sie beim Durchfahren von Weichen auftreten können) vermieden werden, aber die Niveauregelung im Stand, insbesondere die Erstjustage der Wagenhöhe, wird deutlich erschwert.
Aus diesem Grunde setzen sich zunehmend Systeme durch, bei denen zur Ermittlung der Höhenänderungen bei Relativbewegungen zwischen Drehgestell und Wagenkasten Höhensensoren zum Einsatz gelangen, deren Messwerte in einer Steuereinheit verarbeitet werden, die dann entsprechende Steuersignale an die Regelventile generiert, wobei kurzzeitige Messwertänderungen ausgefiltert werden können. Bekannt sind beispielsweise Höhensensoren, die im Inneren der Luftfeder eingebaut sind und Höhenänderungen induktiv (DE 34 46 41 1 A1 , DE 40 35 784 A1 , DE 44 13 559 A1 ) oder mittels Ultraschall (DE 36 20 957 A1 , DE 34 23 602 A1 , US 4 798 369) erfassen. Auch Drucksensoren, die auf der Außenwand eines Abrollkolbens angeordnet sind und durch den bei Höhenänderung auf dem Abrollkolben abrollenden Luftfederbalg betätigt werden, sind bekannt (DE 42 43 530 A2). Die Anwendbarkeit aller dieser Lösungen ist jedoch auf Luftfedern beschränkt, deren Luftfederbalg als sogenannter Schlauchrollbalg ausgebildet ist und die im wesentlichen nur senkrechte Bewegungen in Richtung ihrer Längsachse ausführen können. Solcherart Luftfedern kommen hauptsächlich in Kraftfahrzeugen zum Einsatz.
Bei Schienenfahrzeugen treten zum Teil erhebliche Auslenkungen in horizontaler Richtung, also senkrecht zur Arbeitsrichtung der Luftfeder auf, die nur von Luftfederbälgen aufgenommen werden können, die als sogenannte Halbrollbälge ausgeführt sind. Eine Lösung für den Einbau eines Höhensensors in eine derartige Luftfeder wird beispielsweise in der Druckschrift DE 296 20 721 U1 beschrieben. Hier wird in eine aus einem unteren (in der Regel ist dies eine Schichtfeder) und einem oberen Bauteil (obere Trageplatte) bestehende Luftfeder ein mechanischer Höhensensor derart eingebaut, dass ein durch Federkraft betätigter Stößel gegen das obere Bauteil drückt, während das Sensorgehäuse im unteren Bauteil fest eingebaut ist. Die Wegänderung des Stößels wird in ein elektrisches Signal umgewandelt und einer Steuereinheit zugeführt. Eine ähnliche Lösung wird auch in der japanischen Patentschrift 4-266 632 offenbart. Bedingt durch die mechanischen und elektronischen Komponenten eines derart ausgeführten Höhensensors sowie durch den zu realisierenden Hubweg des Stößels ergibt sich jedoch zwangsläufig eine konstruktiv bedingte Mindestbaulänge, die insbesondere bei flachen Luftfedern dazu führt, dass Teile des Höhensensors aus der Luftfeder herausstehen. Dies kann zu erheblichen Einbauproblemen führen, insbesondere wenn die Luftfeder mit ihrem unteren Bauteil auf einem Träger des Drehgestells montiert ist, welcher zur Schaffung der Einbaufreiheit für den aus der Luftfeder herausstehenden Teil des Höhensensors durchbohrt werden müsste. Es sind auch Einbaufälle bekannt, bei denen die Luftfeder direkt über das untere Bauteil mit einem Zusatzdruckbehälter verbunden ist. In einem solchen Falle würde der eingebaute Höhensensor den Luftaustausch zwischen Luftfeder und Zusatzdruckbehälter behindern, was nur mit einer aufwendigen Bauweise des unteren Bauteils, in welches geeignete Kanäle für den Luftaustausch eingebracht werden müssten, kompensiert werden könnte.
Mögliche Lösungen für derart komplizierte Einbaubedingungen werden beispielsweise in den Patentschriften DE 196 48 1 12 C1 und DE 197 01 713 C1 vorgestellt. Die Patentschrift DE 196 48 1 12 C1 schlägt einen seitlich neben dem Fahrzeugträger angeordneten Ultraschallsensor vor, dessen Reflektorkomponente eine linsenförmigkonvexe Oberfläche aufweist, deren Flächennormale auf die Sende-/Empfangs- komponente gerichtet ist. Abgesehen von der sehr aufwendig herzustellenden Reflektorkomponente ist eine derartige Lösung bei großen horizontalen Auslenkungen der Luftfeder, wie sie bei Schienenfahrzeugen auftreten, nicht einsetzbar. Gleiches gilt auch für die in der Patentschrift DE 197 01 713 C1 vorgestellte Lösung, bei der in die Druckluftzuleitung ein Ultraschallsensor eingebaut ist. In beiden Fällen führt die horizontale Auslenkung der Luftfeder dazu, dass kein durchgängig stabiler Signalweg zwischen Sende- und Empfangseinheit des Ultraschallsensors gewährleistet ist. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile der bekannten technischen Lösungen zu vermeiden und eine kostengünstig herstellbare Lösung vorzustellen, die es auf einfache Weise ermöglicht, die Höhenänderung einer Luftfeder unter Beachtung der horizontalen Auslenkungen zu ermitteln, wenn der Einbau eines Höhensensors im Inneren der Luftfeder aufgrund nicht vorhandener Baufreiheit ober- und/oder unterhalb der Luftfeder für die aus der Luftfeder herausstehenden Teile des Höhensensors nicht möglich ist, bzw. wenn die Luftfeder direkt mit einem Zusatzdruckbehälter verbundenen ist und der Luftaustausch durch einen im Inneren der Luftfeder eingebauten Höhensensor unterbrochen bzw. behindert würde.
Zwecks Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die erfindungsgemäße Luftfeder nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 dadurch aus, dass von der oberen Trageplatte ein oberer Ausleger und von der unteren Befestigungsplatte ein unterer Ausleger jeweils zur Seite herausgeführt sind, wobei der Höhensensor zwischen den beiden Auslegern angeordnet ist.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Luftfeder sind in den Patentansprüchen 2 bis 7 genannt.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Luftfeder/Höhensensor-Anordnung im Normalzustand, d.h. die Luftfeder ist weder vertikal noch horizontal ausgelenkt;
Fig. 2 die gleiche Luftfeder/Höhensensor-Anordnung, bei der die Luftfeder sowohl vertikal als auch horizontal ausgelenkt ist.
Üblicherweise besteht eine Luftfeder aus einer oberen Trageplatte 1 , einem unteren Teil 2, welches als Kolben, Schichtfeder oder dergleichen ausgeführt sein kann, und einem aus einem elastomeren Werkstoff ausgeführten druckluftbeaufschlagten Balg 3, der die obere Trageplatte 1 und das untere Teil 2 unter Verwendung geeigneter Befestigungsmittel miteinander verbindet. Die obere Trageplatte 1 ist fest mit dem Wagenkasten, beispielsweise über einen durchgehenden Träger 4, verbunden. Gleichermaßen ist das untere Teil 2 über eine untere Befestigungsplatte 2.1 fest mit einer Baugruppe des Drehgestells, beispielsweise einer Wiege 5, die als Zusatzdruckbehälter dienen kann, verbunden. In einem möglichen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist, wie in Fig. 1 dargestellt, die obere Trageplatte 1 so gestaltet, dass ein oberer Ausleger 1.1 zur Seite herausgeführt ist. Gleichermaßen ist auch von der unteren Befestigungsplatte 2.1 ein unterer Ausleger 2.2 zur Seite herausgeführt. Dazwischen ist mit Hilfe geeigneter Befestigungsmittel ein Höhensensor 6 angeordnet, dessen Taststößel 6.1 mittels Federkraft gegen eine am oberen Ausleger 1.1 angeordnete Gleitplatte 1.2 gedrückt wird.
Erfolgt nun, beispielsweise durch Entladen des Waggons, wie in Fig. 2 dargestellt eine Höhenänderung der Luftfeder um den Betrag h, wird die Wegänderung des Taststößels 6.1 , der mittels Federkraft weiterhin gegen die am oberen Ausleger 1.1 angeordnete Gleitplatte 1.2 gedrückt wird, im Höhensensor 6 in ein elektrisches Signal umgesetzt. Dieses kann in einer Steuereinheit ausgewertet werden, welche ihrerseits Signale an ein Regelventil generiert, das in diesem als Beispiel dargestellten Fall Druckluft ablassen würde.
Erfolgt gleichzeitig, wie in Fig. 2 ebenfalls dargestellt, auch eine horizontale Auslenkung der Luftfeder, kann der Taststößel 6.1 auf der am oberen Ausleger 1.1 angeordneten Gleitplatte 1.2 abgleiten, ohne dass dadurch das Messergebnis verfälscht wird. Der Durchmesser d der Gleitplatte 1.2 muss hierbei selbstverständlich größer sein als der doppelte Betrag der maximal am Fahrzeug auftretenden horizontalen Auslenkung s.
Die Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung ist nicht auf die Anordnung eines beispielhaft in den Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten mit einem mechanischen Abtastprinzip arbeitenden Höhensensors beschränkt. Ebensogut können andere, beispielsweise mit einem berührungslosen Abtastprinzip arbeitende Höhensensoren eingesetzt werden.
Angesichts der Zielstellung, das Höheniveau des Wagenkastens unabhängig vom Beladungs- und/oder Fahrzustand des Fahrzeugs stets im Rahmen einer vorgegebenen Toleranz konstant zu halten bzw. im Leerzustand auf einen vorgegebenen Wert einzustellen, ist es prinzipiell unerheblich, ob der Höhensensor innerhalb oder außerhalb der Luftfeder angeordnet ist. Entscheidend ist lediglich, dass die virtuelle Messebene, welche bei Verwendung eines mit einem mechanischen Abtastprinzip arbeitenden Höhensensors durch die Berührungspunkte des Taststößels 6.1 des Höhensensors 6 mit der Gleitplatte 1.2 bzw. bei Verwendung eines mit einem berührungslosen Abtastprinzip arbeitenden Höhensensors durch die Reflexionspunkte des ausgesandten Meßsignals am oberen Ausleger 1.1 aufgespannt wird, in ihren Symmetrieachsen parallel und rechtwinklig zur Fahrtrichtung mit den gleichartigen Symmetrieachsen des Fahrzeugs übereinstimmt.
Deshalb ist es unter Beachtung der oben genannten Prämisse in weiterer Ausgestaltung der erfinderischen Lösung auch denkbar, dass zur Umgehung von in der Nähe der Luftfeder befindlichen Hindernissen, beispielsweise weiteren Trägern des Wagenkastens, der obere Ausleger 1.1 oder der untere Ausleger 2.2 bzw. umgekehrt oder alle beide abgewinkelt ausgeführt werden. Bedingung für eine ordnungsgemäße Auswertbarkeit der gewonnenen Messergebnisse ist lediglich die Einhaltung der oben genannten Symmetriebedingungen.
Zweckmäßigerweise wird der Höhensensor 6 mit einem mechanischen Schutzbauteil versehen, der ein Schutzbalg (Faltenbalg) sein kann. Das Schutzbauteil bzw. der Schutzbalg ist ein Polymerwerkstoff, vorzugsweise ein Elastomer, ein thermoplastisches Elastomer (TPE) oder ein thermoplastischer Kunststoff.
Die Vorteile der Erfindung liegen neben der einfachen und kostengünstigen Herstellbarkeit der benötigten Komponenten vor allem darin, dass mit dieser Systemlösung Veränderungen an Bauteilen/Baugruppen des Fahrzeuges wie beispielsweise das Bohren von Löchern zur Schaffung von Baufreiheit vermieden werden. Selbst das Bohren von Löchern in Bauteile/Baugruppen des Fahrzeuges, um Komponenten der Sensorik anschrauben zu können (oder gar das Anschweißen von Halteelementen), kann vollständig entfallen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das System Luftfeder/Sensorik durch den Hersteller bereits komplett vormontiert ist, so dass bei der Montage am Fahrzeug außer dem Aufbau auf das Drehgestell und dem Aufsetzen des Wagenkastens keine weiteren Arbeiten anfallen.
Schließlich wird durch die erfindungsgemäße Anordnung aller Komponenten eine leichte Zugänglichkeit bei der Montage, Demontage und Wartung gewährleistet.
Bezugszeichenliste
1 obere Trageplatte
1.1 oberer Ausleger
1.2 Gleitplatte
2 unteres Teil
2.1 untere Befestigungsplatte
2.2 unterer Ausleger
3 Balg
4 Träger
5 Wiege
6 Höhensensor
6.1 Taststößel h vertikale Auslenkung der Luftfeder s horizontale Auslenkung der Luftfeder d Durchmesser der Gleitplatte

Claims

Patentansprüche
Luftfeder, bestehend aus wenigstens folgenden Bauteilen:
- einer oberen Trageplatte (1);
- einem unteren Teil (2), welches als Kolben, Schichtfeder oder dergleichen ausgeführt sein kann und das eine untere Befestigungsplatte (2.1) umfasst;
- einem druckbeaufschlagten Balg (3) aus elastomerem Werkstoff, der die obere Trageplatte (1) und das untere Teil (2) unter Verwendung von Befestigungsmitteln miteinander verbindet; sowie
- einem Höhensensor;
dadurch gekennzeichnet, dass
- von der oberen Trageplatte (1) ein oberer Ausleger (1.1) und von der unteren Befestigungsplatte (2.1) ein unterer Ausleger (2.2) jeweils zur Seite herausgeführt sind, wobei der Höhensensor zwischen den beiden Auslegern angeordnet ist.
Luftfeder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einem aus vier Luftfedern bestehenden Sekundärdämpfungssystem die bei Verwendung eines mit einem mechanischen Abtastprinzip arbeitenden Höhensensors durch die Berührungspunkte eines Taststößels (6.1) des Höhensensors (6) mit einer Gleitplatte (1.2) des oberen Auslegers (1.1 ) gebildete virtuelle Meßebene in ihren Symmetrieachsen parallel und rechtwinklig zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges mit den gleichartigen Symmetrieachsen des Fahrzeuges übereinstimmt. Luftfeder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einem aus vier Luftfedern bestehenden Sekundärdämpfungssystem die bei Verwendung eines mit einem berührungslosen Abtastprinzip arbeitenden Höhensensors durch die Reflexionspunkte des durch den Höhensensor (6) ausgesandten Abtastsignals am oberen Ausleger (1.1) gebildete virtuelle Meßebene in ihren Symmetrieachsen parallel und rechtwinklig zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges mit den gleichartigen Symmetrieachsen des Fahrzeuges übereinstimmt.
Luftfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Ausleger (1.1 ) und/oder der untere Ausleger (2.2) abgewinkelt ausgeführt ist/sind.
Luftfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Höhensensor mit einem mechanischen Schutzbauteil versehen ist.
Luftfeder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzbauteil ein Schutzbalg ist, vorzugsweise in Form eines Faltenbalges.
Luftfeder nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzbauteil bzw. der Schutzbalg ein Polymerwerkstoff, vorzugsweise ein Elastomer, ein thermoplastisches Elastomer oder ein thermoplastischer Kunststoff ist.
EP01916907A 2000-03-20 2001-03-07 Luftfeder mit einem höhensensor Withdrawn EP1178892A1 (de)

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DE10013490 2000-03-20
DE10013490 2000-03-20
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EP01916907A Withdrawn EP1178892A1 (de) 2000-03-20 2001-03-07 Luftfeder mit einem höhensensor

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EP (1) EP1178892A1 (de)
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