EP3300986B1 - Luftfedersteueranordnung für ein schienenfahrzeug - Google Patents

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EP3300986B1
EP3300986B1 EP17193639.6A EP17193639A EP3300986B1 EP 3300986 B1 EP3300986 B1 EP 3300986B1 EP 17193639 A EP17193639 A EP 17193639A EP 3300986 B1 EP3300986 B1 EP 3300986B1
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EP
European Patent Office
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air spring
chassis
linkage
pneumatic spring
rail vehicle
Prior art date
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EP17193639.6A
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EP3300986A1 (de
Inventor
Jochen Brandstetter
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.)
Siemens Mobility Austria GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility Austria GmbH
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Publication date
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    • 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
    • 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
    • B61F5/14—Side bearings
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a rail vehicle with at least one car body, at least one chassis and an air spring control arrangement which has at least one air spring valve and at least one air spring linkage.
  • Height regulation of car bodies of rail vehicles with air springs is often carried out on the basis of a measurement of distances between the car body and a chassis frame of the rail vehicle.
  • a length-adjustable air spring linkage is used, which is connected at one end to the chassis frame and at the other end to a lever or is articulated on the air spring valve.
  • a proportionality valve is actuated by movements of the air spring linkage or the lever, which causes the air spring to be filled with compressed air when the value falls below a defined limit, and allows compressed air to escape from the air spring when a defined limit distance is exceeded.
  • the nominal distance is set via the length adjustability of the air spring linkage.
  • the air spring linkage can assume different positions due to the rolling, pitching and unscrewing movements of the undercarriage or the body of the vehicle, which are defined by the air spring valve as suspension processes, i.e. as one Compression or lowering of the car body relative to the chassis along a vertical axis of the chassis can be misinterpreted.
  • the air spring valve opens and closes even when height adjustment is not required. This can, for example, incorrect vertical distances between a platform edge and a floor area in the area of a door of the rail vehicle. This can also lead to increased air consumption.
  • a switching means is arranged in an air supply or air discharge line between a mechanical air spring valve and the air spring, with which switching means an air flow from and to the air spring can be controlled.
  • it is possible to interrupt the air flow if height adjustment is not required e.g. in the case of relative movements between a car body and a chassis that occur when cornering and can be misinterpreted by the air suspension control as suspension processes for which height adjustment is required).
  • AT 508 044 A1 A method for controlling an air spring arrangement of a vehicle is shown, in which states of the vehicle are detected and a required height regulation behavior for an air spring is derived therefrom. State parameters of the vehicle are combined into parameter sets, with each parameter set being assigned a defined height regulation behavior. On the basis of these parameter sets, at least one valve of the air spring is activated, via which a corresponding height regulation behavior is set.
  • the JP S60 166556 A discloses an air spring control assembly for a rail vehicle, with air bellows, air spring valves, and a linkage or lever mechanism are arranged between a car body and a chassis.
  • the EP 2 870 043 B1 discloses a roll system or a roll stabilizer with a torsion shaft or a torsion bar and associated levers and push-pull rods, the torsion shaft being arranged on a chassis and the pull-push rods being articulated to the levers on the one hand and to a car body on the other.
  • the invention is based on the object of specifying a rail vehicle with an air spring control arrangement which has been further developed compared to the prior art.
  • the air spring linkage is in the middle of a torsion bar of a tank system, which is connected to the car body and to the chassis, as well as to that on the chassis mounted air spring valve pivoted about a transverse axis of the chassis.
  • the air spring linkage is connected to the torsion bar using a roll adapter. Due to the bearing of the tank system and the air spring valve as well as the connection of the air spring linkage with the tank system and the air spring valve, relative movements between the car body and the chassis, which should not be misinterpreted as suspension processes (e.g. roll), are not transmitted to the air spring valve via the air spring linkage.
  • the air spring valve opens or closes during suspension processes and is decoupled from relative movements between the car body and the chassis, for which height adjustment should not take place. This results in great robustness since the decoupling takes place directly and mechanically, ie no switching means etc. are required for processing position and position information of the car body and the chassis or the air spring control arrangement. Furthermore, no complex air spring control is required in this context, in which a height adjustment takes place on the basis of defined parameter sets that describe a vehicle behavior.
  • the length of at least one air spring linkage is adjustable. This measure has the advantage that a nominal distance between the car body and the air spring valve mounted on the chassis can be easily adjusted.
  • the roll adapter is designed as a potentiometer. This has the advantage that rotational movements are converted into translational movements and angle and displacement measurements are carried out in the process. Information about measured angles and paths can be processed by an air spring control.
  • Fig. 1 is an embodiment of a rail vehicle according to the invention with an air spring control arrangement, which comprises an air spring valve 1, an air spring linkage 2 and a lever 3, shown schematically.
  • the air spring linkage 2 is pivotally connected to the air spring valve 1 in a plane that is spanned by a longitudinal axis 20 and a vertical axis 21.
  • the air spring valve 1 is connected via a second chassis adapter 16 to a chassis of the rail vehicle, not shown.
  • the air spring linkage 2 is adjustable in length via a cylinder arranged thereon and connected to a roll system 4 via a roll adapter 5. A nominal distance between the air spring valve 1 and the tank system 4 is set via the length adjustability of the air spring linkage 2.
  • the roll adapter 5 has a tubular part and a cuboid part.
  • the air spring linkage 2 is pivotably mounted on the roll adapter 5 in the plane spanned by the longitudinal axis 20 and the vertical axis 21 via the cuboid part.
  • the pivotable mounting of the air spring linkage 2 is performed by a fifth swivel joint 27 arranged between the roll adapter 5 and the air spring linkage 2, a sixth swivel joint 28 provided between the air spring linkage 2 and the lever 3, and a seventh swivel joint 29 which is located between the lever 3 and the air spring valve 1 is arranged, achieved.
  • the center of the tubular part of the roll adapter 5 is supported in a connecting part center 10 of a torsion bar 6 of the roll system 4.
  • An inner lateral surface of the roll adapter 5 touches an outer lateral surface of the torsion bar 6.
  • the torsion bar 6 comprises a first side part 7 and a second side part 8, which in the shown state of the roll system 4 run parallel to the longitudinal axis 20 and a connecting part 9, which runs along a transverse axis 22.
  • the transitions between the connecting part 9 and the first side part 7 and the second side part 8 are designed in an arc shape.
  • the torsion bar 6 is mounted on the chassis via a first rolling bearing 11 and a second rolling bearing 12, which are arranged on the connecting part 9.
  • the first rolling bearing 11 and the second rolling bearing 12 are tubular. Their inner lateral surfaces touch the outer lateral surface of the torsion bar 6.
  • the connection between the first rolling bearing 11 and the undercarriage takes place via a first undercarriage adapter 15, the connection between the second rolling bearing 12 and the undercarriage via a third undercarriage adapter 17.
  • the first side part 7 has a second swivel joint 24 at its free end
  • the second side part 8 has a fourth swivel joint 26 at its free end.
  • a lower end of a first tension push rod 13 is connected to the second swivel joint 24 and a lower one to the fourth swivel joint 26 End of a second tension rod 14.
  • An upper end of the first tension rod 13 is connected via a first swivel joint 23 to a first wagon body adapter 18 arranged on an underside of the wagon body, an upper end of the second wedge pressure rod 14 via a third swivel joint 25 to a second wagon body adapter 19 likewise arranged on this underside of the wagon body .
  • the tank system 4 for example, executes pivoting movements in a plane and planes spanned by the longitudinal axis 20 and the vertical axis 21, parallel movements being relative movements between the car body and the undercarriage. Relative movements in other levels are due to the described mounting of the air spring control arrangement only to a negligible extent for a functioning of the air spring control arrangement according to the invention Pivoting movements of the air spring linkage 2 or the lever 3 implemented.
  • This kinematic behavior has the effect that only relative movements caused by the suspension processes of the rail vehicle, i.e. Lowering and lifting processes occur between the car body and the chassis along the vertical axis 21, to which the air spring valve 1 is transmitted, or other relative movements (e.g. rotations about the longitudinal axis 20 or an axis parallel to it due to rolling processes, rotations about the vertical axis 21 or one parallel axis due to unscrewing operations etc.) cause negligible reactions of air spring valve 1.
  • the connecting part 9 of the torsion bar 6 rotates about the transverse axis 22 or about an axis parallel to it.
  • the roll adapter 5, the air spring linkage 2 and the lever 3 pivot out, the air spring linkage 2 performing an arcuate translation.
  • This movement is transmitted to the air spring valve 1 via the lever 3.
  • the rotation of the lever 3 is implemented in a manner known from the prior art in an opening or closing operation of the air spring valve 1, which is designed as a proportionality valve, and thereby an air flow is controlled from an air spring, or into an air spring (not shown) of a known embodiment . Height regulation of the rail vehicle is carried out in this way.
  • the roll adapter 5 it is also possible to design the roll adapter 5 as a potentiometer. As a result, angle and path measurements are carried out when converting rotational to translational movements. Information about measured angles and paths can be processed by an air spring control and an air pressure in the air spring can be controlled on this basis.
  • the air spring control arrangement can be used in different rail vehicles (eg in metros or subways, in high-speed multiple units, etc.).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit zumindest einem Wagenkasten, zumindest einem Fahrwerk und einer Luftfedersteueranordnung, die zumindest ein Luftfederventil und zumindest ein Luftfedergestänge aufweist.
  • Eine Höhenregulierung von Wagenkästen von Schienenfahrzeugen mit Luftfedern erfolgt häufig auf Grundlage einer Messung von Abständen zwischen dem Wagenkasten und einem Fahrwerksrahmen des Schienenfahrzeugs. Dabei wird ein längenverstellbares Luftfedergestänge eingesetzt, welches an einem seiner Enden mit dem Fahrwerksrahmen und an seinem anderen Ende mit einem Hebel verbunden ist oder gelenkig auf dem Luftfederventil gelagert ist.
  • Über Bewegungen des Luftfedergestänges bzw. des Hebels wird ein Proportionalitätsventil angesteuert, welches bei Unterschreitung eines definierten Grenzabstands eine Füllung der Luftfeder mit Druckluft bewirkt und bei Überschreitung eines definierten Grenzabstands Druckluft aus der Luftfeder entweichen lässt.
  • Über die Längenverstellbarkeit des Luftfedergestänges wird dessen Nominalabstand eingestellt.
  • In Abhängigkeit von seiner Einbauposition und -Lage, insbesondere von seinem Abstand zu einer Mitte des Fahrwerks kann das Luftfedergestänge aufgrund von Wank-, Nick- und Ausdrehbewegungen des Fahrwerks bzw. des Wagenkastens unterschiedliche Lagen einnehmen, die von dem Luftfederventil als Federungsvorgänge, d.h. z.B. als ein Einfedern bzw. sich Absenken des Wagenkastens gegenüber dem Fahrwerk entlang einer Hochachse des Fahrwerks fehlinterpretiert werden können. D.h. das Luftfederventil öffnet und schließt auch dann, wenn keine Höhenregulierung erforderlich ist. Dies kann beispielsweise falsche Vertikalabstände zwischen einer Bahnsteigkante und einem Fußbodenbereich im Bereich einer Tür des Schienenfahrzeugs bewirken. Weiterhin kann es dadurch zu erhöhten Luftverbräuchen kommen.
  • Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die AT 503 256 B1 bekannt. Darin wird eine elektronische Luftfedersteuerung zur Reduktion des Luftverbrauchs einer Luftfeder und für eine schnelle Höhenregulierung beschrieben. Beispielsweise ist in einer Luftzufuhr- bzw. Luftabfuhrleitung zwischen einem mechanischen Luftfederventil und der Luftfeder ein Schaltmittel angeordnet, mit dem eine Luftströmung von und zu der Luftfeder gesteuert werden kann. Beispielsweise ist es möglich, die Luftströmung zu unterbrechen, wenn keine Höhenregulierung erforderlich ist (z.B. bei Relativbewegungen zwischen einem Wagenkasten und einem Fahrwerk, die bei einer Kurvenfahrt auftreten und von der Luftfedersteuerung als Federungsvorgänge, für welche eine Höhenregulierung erforderlich ist, fehlinterpretiert werden können).
  • In der AT 508 044 A1 wird ein Verfahren zur Steuerung einer Luftfederanordnung eines Fahrzeugs gezeigt, bei dem Zustände des Fahrzeugs erfasst und daraus ein erforderliches Höhenregulierungsverhalten für eine Luftfeder abgeleitet wird. Zustandsparameter des Fahrzeugs werden zu Parametersätzen zusammengefasst, wobei jedem Parametersatz ein definiertes Höhenregulierungsverhalten zugeordnet ist. Auf Grundlage dieser Parametersätze wird zumindest ein Ventil der Luftfeder angesteuert, über das ein entsprechendes Höhenregulierungsverhalten eingestellt wird.
  • Weiterhin zeigt die DE 34 07 574 A1 einen Wankstabilisator für ein Schienenfahrzeug, wobei zwei Luftfederbälge von einem Luftfederventil getrennt angesteuert werden und zusätzlich eine Wankstütze vorgesehen ist.
  • Die JP S60 166556 A offenbart eine Luftfedersteueranordnung für ein Schienenfahrzeug, wobei Luftfederbälge, Luftfederventile und ein Gestänge- bzw. Hebelmechanismus zwischen einem Wagenkasten und einem Fahrwerk angeordnet sind.
  • In der EP 2 708 437 A1 ist ferner eine Luftfedersteueranordnung mit Luftfedern, Luftfederventilen und einem Gestänge zur Niveauregulierung und Neigungsregelung eines Schienenfahrzeugs beschrieben.
  • Die EP 2 870 043 B1 offenbart ein Wanksystem bzw. einen Wankstabilisator mit einer Torsionswelle bzw. einem Drehstab sowie damit verbundenen Hebeln und Zug-Druckstangen, wobei die Torsionswelle auf einem Fahrwerk angeordnet ist und die Zug-Druckstangen mit den Hebeln einerseits und mit einem Wagenkasten andererseits gelenkig verbunden sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schienenfahrzeug mit einer gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelten Luftfedersteueranordnung anzugeben.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Schienenfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Dadurch werden eine besonders exakte Höhenregelung von zumindest einer Luftfeder des Schienenfahrzeugs bei geringem Luftverbrauch und geringer technischer Komplexität erzielt. Das Luftfedergestänge wird in der Mitte eines Drehstabs eines Wanksystems, das mit dem Wagenkasten und mit dem Fahrwerk verbunden ist, sowie mit dem auf dem Fahrwerk gelagerten Luftfederventil um eine Querachse des Fahrwerks schwenkbar gelagert. Die Verbindung des Luftfedergestänges mit dem Drehstab erfolgt über einen Wankadapter.
    Aufgrund der Lagerung des Wanksystems und des Luftfederventils sowie der Verbindung des Luftfedergestänges mit dem Wanksystem und dem Luftfederventil werden Relativbewegungen zwischen dem Wagenkasten und dem Fahrwerk, die nicht als Federungsvorgänge fehlinterpretiert werden sollen (z.B. Wanken), nicht über das Luftfedergestänge auf das Luftfederventil übertragen. Das Luftfederventil öffnet bzw. schließt bei Federungsvorgängen und ist von Relativbewegungen zwischen dem Wagenkasten und dem Fahrwerk, für die keine Höhenregulierung erfolgen soll, entkoppelt. Dadurch wird eine große Robustheit erzielt, da die Entkopplung unmittelbar und mechanisch erfolgt, d.h. keine Schaltmittel etc. für die Verarbeitung von Positions- und Lageinformationen des Wagenkastens und des Fahrwerks bzw. der Luftfedersteueranordnung erforderlich sind. Weiterhin ist in diesem Zusammenhang keine aufwendige Luftfedersteuerung erforderlich, bei der eine Höhenregulierung auf Grundlage definierter Parametersätze, die ein Fahrzeugverhalten beschreiben, erfolgt.
  • Es ist günstig, wenn das zumindest eine Luftfedergestänge längenverstellbar ausgeführt ist.
    Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erzielt, dass ein Nominalabstand zwischen dem Wagenkasten und dem auf dem Fahrwerk gelagerten Luftfederventil einfach eingestellt werden kann.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung erhält man, wenn der Wankadapter als Potentiometer ausgeführt ist.
    Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass Rotations- in Translationsbewegungen umgewandelt werden und dabei Winkel- und Wegmessungen durchgeführt werden. Informationen über gemessene Winkel und Wege können von einer Luftfedersteuerung verarbeitet werden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Es zeigen beispielhaft:
    • Fig. 1:
    Eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs mit einer Luftfedersteueranordnung, wobei ein über ein Luftfedergestänge mit einem Wanksystem verbundenes Luftfederventil gezeigt wird.
  • In Fig. 1 ist eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs mit einer Luftfedersteueranordnung, die ein Luftfederventil 1, ein Luftfedergestänge 2 und einen Hebel 3 umfasst, schematisch dargestellt.
  • Das Luftfedergestänge 2 ist über den Hebel 3 in einer Ebene, die von einer Längsachse 20 und einer Hochachse 21 aufgespannt wird, schwenkbar mit dem Luftfederventil 1 verbunden.
  • Das Luftfederventil 1 ist über einen zweiten Fahrwerksadapter 16 mit einem nicht dargestellten Fahrwerk des Schienenfahrzeugs verbunden. Das Luftfedergestänge 2 ist über einen darauf mittig angeordneten Zylinder längenverstellbar und über einen Wankadapter 5 mit einem Wanksystem 4 verbunden. Über die Längenverstellbarkeit des Luftfedergestänges 2 wird ein Nominalabstand zwischen dem Luftfederventil 1 und dem Wanksystem 4 eingestellt.
  • Der Wankadapter 5 weist einen rohrförmigen Teil sowie einen quaderförmigen Teil auf. Über den quaderförmigen Teil ist das Luftfedergestänge 2 auf dem Wankadapter 5 in der von der Längsachse 20 und der Hochachse 21 aufgespannten Ebene schwenkbar gelagert.
  • Die schwenkbare Lagerung des Luftfedergestänges 2 wird durch ein zwischen dem Wankadapter 5 und dem Luftfedergestänge 2 angeordnetes fünftes Drehgelenk 27, ein zwischen dem Luftfedergestänge 2 und dem Hebel 3 vorgesehenes sechstes Drehgelenk 28 sowie ein siebentes Drehgelenk 29, das zwischen dem Hebel 3 und dem Luftfederventil 1 angeordnet ist, erzielt.
  • Der rohrförmige Teil des Wankadapters 5 ist mit seiner Mitte in einem Verbindungsteil-Mittelpunkt 10 eines Drehstabs 6 des Wanksystems 4 gelagert. Eine Innenmantelfläche des Wankadapters 5 berührt eine Außenmantelfläche des Drehstabs 6. Der Drehstab 6 umfasst einen ersten Seitenteil 7 und einen zweiten Seitenteil 8, die im gezeigten Zustand des Wanksystems 4 parallel zu der Längsachse 20 verlaufen sowie einen Verbindungsteil 9, der entlang einer Querachse 22 verläuft. Die Übergänge zwischen dem Verbindungsteil 9 und dem ersten Seitenteil 7 sowie dem zweiten Seitenteil 8 sind bogenförmig ausgeführt. Der Drehstab 6 ist über ein erstes Wanklager 11 und ein zweites Wanklager 12, die auf dem Verbindungsteil 9 angeordnet sind, auf dem Fahrwerk gelagert. Das erste Wanklager 11 und das zweite Wanklager 12 sind rohrförmig ausgeführt. Ihre Innenmantelflächen berühren die Außenmantelfläche des Drehstabs 6.
    Die Verbindung zwischen dem ersten Wanklager 11 und dem Fahrwerk erfolgt über einen ersten Fahrwerksadapter 15, die Verbindung zwischen dem zweiten Wanklager 12 und dem Fahrwerk über einen dritten Fahrwerksadapter 17.
  • Der erste Seitenteil 7 weist an seinem freien Ende ein zweites Drehgelenk 24 auf, der zweite Seitenteil 8 an seinem freien Ende ein viertes Drehgelenk 26. Mit dem zweiten Drehgelenk 24 ist ein unteres Ende eines ersten Zugdruckstabs 13 verbunden, mit dem vierten Drehgelenk 26 ein unteres Ende eines zweiten Zugdruckstabs 14.
    Ein oberes Ende des ersten Zugdruckstabs 13 ist über ein erstes Drehgelenk 23 mit einem auf einer Unterseites des Wagenkastens angeordneten ersten Wagenkastenadapter 18 verbunden, ein oberes Ende des zweiten Zugdruckstabs 14 über ein drittes Drehgelenk 25 mit einem ebenfalls auf dieser Unterseites des Wagenkastens angeordneten zweiten Wagenkastenadapter 19.
  • Das Wanksystem 4 führt beispielsweise Schwenkbewegungen in einer von der Längsachse 20 und der Hochachse 21 aufgespannten Ebene und Ebenen parallel dazu aus, wobei es sich um Relativbewegungen zwischen dem Wagenkasten und dem Fahrwerk handelt.
    Relativbewegungen in anderen Ebenen werden aufgrund der beschriebenen Lagerung der Luftfedersteueranordnung nur in einem für ein Funktionieren der erfindungsgemäßen Luftfedersteueranordnung vernachlässigbaren Ausmaß in Schwenkbewegungen des Luftfedergestänges 2 bzw. des Hebels 3 umgesetzt.
    Beispielsweise bewirken Relativbewegungen zwischen dem Wagenkasten und dem Fahrwerk, die ausschließlich in Richtung der Querachse 22 ausgeführt werden, zwar Auslenkungen des ersten Zugdruckstabs 13 und des zweiten Zugdruckstabs 14, jedoch keine Rotation des Drehstabs 6 um die Querachse 22 und dadurch keine Positions- bzw. Lageänderungen des Luftfedergestänges 2 sowie des Hebels 3 gegenüber dem Luftfederventil 1.
  • Dieses kinematische Verhalten bewirkt, dass ausschließlich Relativbewegungen, die aufgrund von Federungsvorgängen des Schienenfahrzeugs, d.h. Absenk- und Anhebevorgängen zwischen dem Wagenkasten und dem Fahrwerk entlang der Hochachse 21 auftreten, auf das Luftfederventil 1 übertragen werden, bzw. andere Relativbewegungen (z.B. Rotationen um die Längsachse 20 oder eine dazu parallele Achse aufgrund von Wankvorgängen, Rotationen um die Hochachse 21 oder eine dazu parallele Achse aufgrund von Ausdrehvorgängen etc.) in vernachlässigbar geringem Ausmaß zu Reaktionen des Luftfederventils 1 führen.
  • Senkt sich der Wagenkasten ab oder hebt er sich an, so rotiert der Verbindungsteil 9 des Drehstabs 6 um die Querachse 22 bzw. um eine dazu parallele Achse. Dadurch schwenken der Wankadapter 5, das Luftfedergestänge 2 und der Hebel 3 aus, wobei das Luftfedergestänge 2 eine bogenförmige Translation ausführt.
    Diese Bewegung wird über den Hebel 3 auf das Luftfederventil 1 übertragen. Die Rotation des Hebels 3 wird in aus dem Stand der Technik bekannter Weise in einen Öffnungs- bzw. Schließvorgang des Luftfederventils 1, das als Proportionalitätsventil ausgeführt ist, umgesetzt und es wird dadurch eine Luftströmung aus einer bzw. in eine nicht dargestellte Luftfeder bekannter Ausführungsform gesteuert. Auf diese Weise wird eine Höhenregulierung des Schienenfahrzeugs durchgeführt.
  • Erfindungsgemäß ist es auch möglich, den Wankadapter 5 als Potentiometer auszuführen. Dadurch werden bei einer Umwandlung von Rotations- in Translationsbewegungen Winkel- und Wegmessungen durchgeführt. Informationen über gemessene Winkel und Wege können von einer Luftfedersteuerung verarbeitet werden und ein Luftdruck in der Luftfeder auf dieser Grundlage gesteuert werden.
  • Die Luftfedersteueranordnung kann in unterschiedlichen Schienenfahrzeugen (z.B. in Metros bzw. Untergrundbahnen, in Hochgeschwindigkeitstriebzügen etc.) eingesetzt werden.
    • Liste der Bezeichnungen
    • 1
    Luftfederventil
    2
    Luftfedergestänge
    3
    Hebel
    4
    Wanksystem
    5
    Wankadapter
    6
    Drehstab
    7
    Erster Seitenteil
    8
    Zweiter Seitenteil
    9
    Verbindungsteil
    10
    Verbindungsteil-Mittelpunkt
    11
    Erstes Wanklager
    12
    Zweites Wanklager
    13
    Erster Zugdruckstab
    14
    Zweiter Zugdruckstab
    15
    Erster Fahrwerksadapter
    16
    Zweiter Fahrwerksadapter
    17
    Dritter Fahrwerksadapter
    18
    Erster Wagenkastenadapter
    19
    Zweiter Wagenkastenadapter
    20
    Längsachse
    21
    Hochachse
    22
    Querachse
    23
    Erstes Drehgelenk
    24
    Zweites Drehgelenk
    25
    Drittes Drehgelenk
    26
    Viertes Drehgelenk
    27
    Fünftes Drehgelenk
    28
    Sechstes Drehgelenk
    29
    Siebentes Drehgelenk

Claims (4)

  1. Schienenfahrzeug mit zumindest einem Wagenkasten und zumindest einem Fahrwerk, wobei zwischen dem zumindest einen Wagenkasten und dem zumindest einen Fahrwerk ein Wanksystem (4) mit einem mit dem Wagenkasten verbundenen Drehstab (6) vorgesehen ist, mit einer Luftfedersteueranordnung mit zumindest einem Luftfederventil (1) und zumindest einem Luftfedergestänge (2), das zwischen dem zumindest einen Wagenkasten und dem zumindest einen Fahrwerk angeordnet ist und von welchem Relativbewegungen zwischen dem zumindest einen Wagenkasten und dem zumindest einen Fahrwerk auf das zumindest eine Luftfederventil (1) übertragen werden, welche eindeutig Federungsvorgängen zwischen dem zumindest einen Wagenkasten und dem zumindest einen Fahrwerk zuordenbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Luftfederventil (1) auf dem zumindest einen Fahrwerk gelagert ist und über das zumindest eine Luftfedergestänge (2) mit dem zumindest einen Wagenkasten verbunden ist, wobei das zumindest eine Luftfedergestänge (2) über einen Wankadapter (5), welcher in einem mittleren Bereich eines Verbindungsteils (9) des Drehstabs (6) angeordnet ist, schwenkbar mit dem Drehstab (6) verbunden ist.
  2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Luftfedergestänge (2) über zumindest einen Hebel (3) schwenkbar mit dem zumindest einen Luftfederventil (1) verbunden ist.
  3. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Luftfedergestänge (2) längenverstellbar ausgeführt ist.
  4. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wankadapter (5) als Potentiometer ausgeführt ist.
EP17193639.6A 2016-09-29 2017-09-28 Luftfedersteueranordnung für ein schienenfahrzeug Active EP3300986B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50877/2016A AT519187A1 (de) 2016-09-29 2016-09-29 Luftfedersteueranordnung für ein Schienenfahrzeug

Publications (2)

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