KR102512156B1 - 서로 이동 가능하게 연결된 두 개의 차량 부분을 연결하는 통로 장치 - Google Patents

서로 이동 가능하게 연결된 두 개의 차량 부분을 연결하는 통로 장치 Download PDF

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휘브너 게엠바하 앤드 시오. 케이지
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Abstract

본 발명은 통로 장치(100)의 통로 영역(11)을 주변으로 둘러싸는 벨로우즈(10) 및 상기 통로 장치(100)의 바닥 영역(13)에 배치되고 상기 통로 영역(11)에서 외부로 물을 배출하기 위한 유체 통로(17)를 제공하는 드레인 장치(12)를 가지는 서로 이동 가능하게 연결된 2 개의 차량 부분, 특히 철도 차량을 연결하기 위한 통로 장치(100)에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 드레인 장치(12)는 통로 영역(11)의 내부(IR)와 외부(AR) 사이의 압력 차이에 따라 유체 통로(17)가 독립적으로 폐쇄될 수 있는 밸브 몸체(14)를 갖는다.

Description

서로 이동 가능하게 연결된 두 개의 차량 부분을 연결하는 통로 장치{Passage device for connecting two vehicle parts movably connected to one another}
본 발명은 청구항 1의 전제부의 특징을 갖는, 특히 철도 차량과 같이 서로 이동 가능하게 연결된 두 개의 차량 부분을 연결하기 위한 통로 장치에 관한 것이다.
예를 들어 철도 차량과 같이 서로 이동 가능하게 연결된 2 개의 차량 부분 사이의 통로 장치는 통로 장치 내의 통로 영역에서 외부로 바닥 영역에 모인 물과 같은 유체를 배출하기 위해 바닥 영역에 드레인 장치를 가질 수 있다.
가압 및 비가압 통로 장치 사이의 통로 장치에 대해 구분이 이루어질 수 있다. 비가압 통로 장치는 적어도 바닥 쪽의 단순하고 영구적으로 개방된 배출구가 드레인 장치를 형성하기에 충분하도록 완전히 압력을 차단하도록 설계되지는 않았다. 상기 드레인은 유체 예를들어 응축수 세척 유체 또는 기타 유체를 배출할 수 있는 유체 통로를 가진다.
반대로, 가압 통로 장치는 벨로우즈 내의 통로 영역과 벨로우즈 외부 영역 사이에서 발생할 수 있는 보행 가능한 통로 영역에 대한 갑작스런 압력 변동을 억제하도록 구성된다. 예를 들어, 고속 주행을 위해 설계된 고속 주행 철도 차량의 경우 갑작스러운 압력 변동이 발생하며, 예를 들어 터널에 진입했다가 다시 빠져 나간다. 철도 차량이 더 빠른 속도로 반대 방향으로 올 때 갑작스러운 압력 변동이 발생할 수도 있다. 압축파로 인한 압력 차 또는 흡입은 양수 값일 수도 있고 음수값일 수도 있다. 특히, 철도 차량 외부에서 흡입이 발생하면 벨로우즈 내부의 공기압이 통로 영역의 외부 압력보다 상당히 높을 수 있다. 반대로, 통로 장치 외부에서 갑작스러운 과압이 발생하면 통로 영역의 공기 압력은 벨로우즈 외부보다 상당히 낮을 수 있다.
통로 장치의 바닥 영역에 있는 드레인 장치가 영구적으로 개방된 유체 통로에 의해 형성되는 경우, 유체는 유체 통로를 통해 외부로 유입될 수 있다.
그러나 갑자기 발생하는 압력 변동으로 인해, 통로 영역의 기압은 영구적으로 개방된 유체 통로를 가진 통로 장치 내의 통로 영역에서 크게 증가하거나 크게 떨어진다. 그러나 특히 승객의 편안함을 위해 통로 영역을 관통하는 압력 변동은 항상 피해야 한다.
가압된 통로 장치에서, 특히 벨로우즈의 결합 프레임과 관련하여 통로 장치의 바닥 영역에 드레인 장치를 배치하는 것이 알려져있다. 이와 관련하여, 드레인 장치의 유체 통로는 작동 중 폐쇄에 의해 폐쇄되고, 예를 들어 물 또는 다른 유체가 흘러 나갈 수 있도록 서비스의 일부로서 수동으로만 개방된다. 이는 특히 기상 조건으로 인해 수집된 응축수가 통로 장치의 바닥 영역에 영구적으로 더 많은 양으로 남아 있는 단점이 있으며, 이는 피해야 한다.
본 발명의 목적은 전술한 종래 기술의 단점을 극복할 수 있는 서로 이동 가능하게 연결된 두 개의 차량 부분을 연결하기 위한 통로 장치의 개선이다. 통로 장치용 드레인 장치는 특히 차량 작동시 통로 장치로부터 외부로 배출될 수 있는 가압된 물과 함께 사용될 수 있도록 개선되어야 한다.
상기 목적은 특성화 특징과 관련하여 청구항 1의 전제부에 따른 통로 장치로부터 시작하여 달성된다. 본 발명의 유리한 추가 개선은 종속항에서 설명된다.
본 발명은 드레인 장치가 통로 영역 내부와 외부에 작용하는 압력 사이의 압력 차이에 따라 유체 통로가 독립적으로 폐쇄될 수 있는 밸브 몸체를 갖는다는 기술적 사상을 포함한다.
본 발명의 핵심 아이디어는 통로 장치의 통로 영역과 외부 영역 사이의 압력 차이에 의해 생성되는 움직임을 수행할 수 있도록 구성된 밸브 몸체로 수동으로만 개방될 수 있는 드레인 장치의 마개를 대체하는 것이다. 압력 차의 값은 압력 차가 음과 양의 값이 될 수 있도록 관찰되며, 특히 밸브 몸체는 통로 영역의 압력이 통로 장치 외부보다 크거나 작을 때 마찬가지로 폐쇄다.
특히 밸브 몸체가 다음의 3개 위치 중 적어도 2개 사이에서 드레인 장치의 베이스 몸체 내부 또는 베이스 몸체에 이동 가능하게 배열되는 것이 제공된다.
- 유체, 특히 물의 통과를 위해 유체 통로가 개방된 개방 위치, 압력 차이가 미리 정의된 한계 값을 초과하지 않을 때 채택될 수 있는 개방 위치;
- 압력 차의 한계 값이 초과되고 통로 영역 내의 압력이 통로 영역 외부보다 클 때 적어도 제 1 폐쇄 위치를 채택하는 밸브 몸체를 가지며, 유체 통로가 특히 압력 기밀 방식으로 폐쇄되는 제 1 폐쇄 위치; 및
- 압력 차의 한계 값이 초과되고 통로 영역 내의 압력이 통로 영역 외부 보다 작을 때 적어도 제 2 폐쇄 위치를 채택하는 밸브 몸체를 가지며, 유체 통로가 특히 압력 기밀 방식으로 폐쇄되는 제 2 폐쇄 위치.
따라서 밸브 몸체는 특히 드레인 장치의 베이스 몸체에서 또는 내부에 적어도 2 개 또는 심지어 3 개의 위치를 채택하도록 구성된다. 즉, 밸브 몸체는 압력 차이가 사전 정의된 한계 값을 초과 할 때 적어도 항상 열린 위치에서 폐쇄 위치 중 하나로 이동된다. 밸브 몸체가 이동되는 폐쇄 위치는 여기에 존재하는 압력 차이의 부호에 따라 다르다. 그러나 이와 별도로 압력 차이가 미리 정의된 한계 값보다 작지만 유체가 없거나 미미한 양의 유체 만 존재하는 경우 밸브 몸체가 폐쇄 위치에 있을 수도 있다. 압력 차에 대한 사전 정의된 한계 값은 가압을 달성하기 위한 요구 사항에 따라 선택할 수 있다. 이와 관련하여 밸브 몸체가 폐쇄 위치로 이동하는 압력 차이는 예를 들어 다음과 같은 점에서 영향을 받을 수 있다. 열림 위치에서 닫힘 위치로 반력에 대해 편향된다. 예를 들어, 역력은 여기서 밸브 몸체의 중량 력 또는 스프링 력 또는 전자기력 또는 이와 유사한 힘에 의해 구현될 수 있다.
밸브 몸체는 바람직하게는 드레인 장치의 베이스 몸체 내부 또는 내부에서 이동 가능하게 안내된다. 여기서 밸브 몸체는 이미 독립적으로, 즉 자동으로, 전술한 상황에서 압력 차이가 존재하는 경우에만 개방 위치, 제 1 폐쇄 위치 또는 제 2 폐쇄 위치를 채택하도록 구성된다.
개방 위치, 제 1 폐쇄 위치 및 제 2 폐쇄 위치 사이의 밸브 몸체의 독립적 인 이동은 예를 들어, 드레인 장치가압력 차이를 검출하기 위한 센서를 갖는다는 점에서 구현될 수 있다. 감지된 압력 차이에 따라, 밸브 몸체를 각각의 원하는 위치로 이동시키는 밸브 몸체를 작동시키는 작동 장치를 제어할 수 있다. 예를 들어, 밸브 몸체는 작동 장치에 의해 전자 기적으로 작동될 수 있다. 예를 들어, 작동 장치는 리프팅 솔레노이드를 포함할 수 있고 밸브 몸체는 리프팅 솔레노이드의 코어가있는 구성 유닛에 연결되거나 구성 유닛에 연결되도록 설계될 수 있다. 이 과정에서 드레인 장치가 코일 몸체를 포함하는 베이스 몸체를 갖고 밸브 몸체가 자화 가능한 재료로 형성될 수 있거나 코일의 상응하는 통전상의 위치 사이에서 이동될 그러한 재료를 포함할 수 있는 것이 가능하다 . 그러나, 다른 실시예도 가능하다. 밸브 몸체는 작동 모터 또는 이와 유사한 수단으로 작동될 수도 있다.
밸브 몸체의 단순화된 설계를 위해 폐쇄 위치에서 기밀 방식으로 유체 통로를 닫는다. 이러한 목적을 위해 밀봉 몸체는 특히 고무로된 적어도 하나의 밀봉 요소를 가질 수 있으며, 이에 의해 밸브 몸체는 특히 유체 통로가 출구 또는 입구 영역에서 밀봉 식으로 폐쇄되도록 그 정지 위치에서 대응하는 카운터 밀봉 표면과 접촉된다. 선택적으로, 밸브 몸체는 그 자체로 특히 고무로 형성된 밀봉 요소를 형성할 수 있다. 여기서 밸브 몸체는 예를 들어 물의 밀도보다 작은 기하학적 구조로 인해 밸브 몸체가 밀도를 갖도록 중공 몸체의 형태로 구성될 수 있다.
일반적으로 밸브 몸체의 밀도가 물의 밀도보다 작은 경우 밸브 몸체가 일반적으로 폐쇄 위치를 채택할 수 있다는 것이 적용된다. 그러나 액체 컬럼에 따라 밸브 시트에서 또는 카운터 씰링 표면에 대해 부유할 수 있으므로 적어도 압력 차이가 충분히 작은 경우 폐쇄 위치에서 열린 위치로 이동할 수 있다.
통로 장치의 본 발명에 따른 실시예에 따르면, 밸브 몸체는 개방 위치로부터 폐쇄 위치로의 이동을 안내하기 위한 안내 수단을 갖는다. 가이드 수단은 밸브 몸체 자체에 형성될 수 있거나 선택적으로 드레인 장치의 베이스 몸체 내부 또는 내부에 형성될 수 있거나 드레인 장치 자체의 베이스 몸체는 밸브 몸체를 안내하기 위한 가이드 수단, 특히 리프팅 운동 수행을 위한 섹션을 형성한다. 가이드 수단이 밸브 몸체에 형성되면, 예를 들어, 밸브 몸체 축을 따라 베이스 몸체의 가이드 구멍에서 안내되는 가이드 핀 또는 로드에 의해 형성될 수 있다. 베이스 몸체의 가이드 구멍은 가이드 핀 또는 로드에 의해 형성되고 가이드 구멍으로 돌출하는 밸브 몸체의 가이드 수단에 대한 카운터 가이드 수단을 형성한다.
드레인 장치의 베이스 몸체는 밸브 몸체가 이동 가능하게 수용되는 챔버를 유리하게 형성할 수 있으며, 밸브 몸체는 선택적으로 챔버로부터 제거 가능하게 수용된다. 따라서 예를 들어 유체 통로의 청소를 위해 제거하거나 마모된 경우 교체할 수 있다.
베이스 몸체는 분할된 상태로 형성될 수 있으며, 적어도 두 개의 베이스 몸체 요소가 서로 분리 가능하게 연결된다. 분리 가능한 연결은 특히 나사 연결에 의해 구현될 수 있다. 그러나 클립 연결 또는 바이요넷 연결과 같은 다른 연결도 가능하다. 여기서 분할은 특히 챔버의 영역에 제공되어- 베이스 몸체 요소가 서로 연결되지 않은 경우-챔버에 자유롭게 접근할 수 있다. 따라서 예를 들어 밸브 몸체가 필요에 따라 챔버에서 제거될 수 있는 간단한 방식으로 구현된다.
베이스 몸체는 통로의 바닥 영역에 있는 예를 들어 바닥 플레이트 또는 벨로우즈의 일부에 또는 전이 장치의 프레임 요소에 또는 벨로우즈의 중앙 프레임에 연결되는 준비된 개구부 내에 구성 유닛으로 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 베이스 몸체의 챔버는 챔버가 통로 장치의 통로 영역에 유체 적으로 연결되는 입구를 갖는다. 챔버는 또한 챔버가 통로 장치의 외측에 연결되는 출구를 가질 수 있다. 따라서 유체는 입구를 통해 챔버로 들어가고 챔버를 빠져 나와 출구를 통해 외부로 이동할 수 있다.
고체 입자, 먼지와 같은 오염 물질 등이 드레인 장치로, 특히 유체 통로, 입구 및/또는 출구로 이동하는 것을 방지하기 위해, 일 실시예에 따라 전면에 스크린이 있다. 상기 스크린은 고체 입자, 오염물 등을 억제하도록 형성되어있는 통로 영역을 향한 방향으로 유입된다. 특히 여기에서는 통로 장치의 서비스의 일부로서 만 스크린을 청소하는 것으로 충분한다. 스크린은 이러한 목적을 위해 드레인 장치로부터 제거 가능하도록 유리하게 설계된다.
밸브 몸체는 플로트(float)로 형성될 수 있다. 이를 위해 폴리스티렌, 코르크 등과 같은 다공성 물질을 구체적으로 포함하거나, 밸브 몸체가 중공 몸체를 형성할 수 있다. 본 발명의 일반적인 의미에서, 밸브 몸체를 모양, 디자인 및 재료와 무관하게 플로트(float)로 설계할 수도 있다. 여기서 초점은 물의 밀도보다 작은 밀도를 갖는 밸브 몸체에 있다. 드레인 장치, 특히 베이스 몸체의 챔버가 유체로 채워지면 밸브 몸체가 떠서 배출구를 해제하여 유체가 챔버에서 외부로 이동할 수 있다.
여기서 유체는 챔버로의 입구를 통해 통로 장치 내의 통로 영역에서 실질적으로 영구적으로 이동할 수 있다. 상황은 예를 들어 압력이 통로 영역 내부보다 외부에서 더 크고 밸브 몸체가 유체 통로를 닫는 경우는 예외이다. 챔버 내의 유체가 밸브 몸체가 떠오를 수 있을만큼 충분한 유체 레벨에 도달하면 배출구가 방출되고 유체가 외부로 배출될 수 있다.
본 발명에 따른 통로 장치의 실시예에 따르면, 드레인 장치는 적어도 하나의 스프링 요소를 가지며, 밸브 몸체는 스프링 요소에 의해 가해지는 스프링 힘에 대항하여 폐쇄 위치로 이동할 수 있다. 이러한 스프링 요소가 사용되는 경우, 유체 통로는 철도 차량의 정상 작동시 입구와 출구 사이의 드레인 장치를 통해 자유롭게 통과할 수 있으므로 유체가 통로 장치 내의 통로 영역 밖으로 영구적으로 흐를 수 있다. 급격한 압력 변동의 경우, 과압이 외부에서 발생하는지 또는 과압이 통로 영역 내부에서 발생하는지에 따라 입구 또는 출구에 대한 스프링 힘에 따라 밸브 몸체가 닫힌다.
일 실시예에 따르면, 밸브 몸체는 베이스 몸체 내의 챔버의 입구 또는 출구가 교대로 폐쇄될 수 있는 평면 요소로서 형성된다. 밸브 몸체는 특히 이를 위해 플랩 또는 멤브레인으로 형성될 수 있다. 이러한 변형에 따라, 밸브 몸체는 플러터 밸브 또는 특히 유체 통로의 입구 또는 출구와 접촉하여 이동하고 갑작스러운 압력 변동의 경우 폐쇄되는 평면 요소로 설계된 체크 밸브로 설계된다. 여기서 평면 요소는 힘에 대항하여 폐쇄 위치로 편향될 수 있다. 상기 힘은 예를 들어 평면 요소가 베이스 몸체에 고정되는 필름 힌지와 같은 연결 부분은 탄성적으로 변형되도록하는 효과를 가진다. 여기서 필름 힌지는 일종의 스프링 요소 역할을 한다.
밸브 몸체는 밸브 몸체 축의 방향으로 병진 이동 가능하게 지지되고 및/또는 피벗 축에 대해 피벗 가능하게 지지되도록 드레인 장치의 베이스 몸체에 또는 그 내부에 배치되거나 수용될 수 있다. 예를 들어, 밸브 몸체가 플로트를 형성하거나 밸브 몸체가 스프링 요소에 의해 개방 위치에 유지된다면, 밸브 몸체는 바람직하게 병진 이동된다. 밸브 몸체가 입구 또는 출구와 접촉하도록 이동하는 평면 요소로 형성되는 경우, 바람직하게는 피벗 축을 중심으로 피벗 가능하게 지지된다.
드레인 장치는 벨로우즈 자체에 배치할 수 있다. 이를 위해 드레인 장치는 일반적으로 예를들어, 너트와 카운터 너트로 재봉, 접착 결합, 가황 또는 나사로 조임과 같은 원하는 방식으로 벨로우즈에 연결될 수 있다.
여기서 바람직하게는 벨로우즈의 가장 낮은 지점에 배치되는 드레인 장치를 제공하는 것으로 충분할 수 있다. 벨로우즈가 복수의 주름 또는 접힘을 갖는 경우, 드레인 장치는 또한 복수의 주름 또는 접힘, 특히 모든 주름 또는 접힘에 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 추가 실시예에 따르면, 드레인 장치의 밸브 몸체는 벨로우즈 자체의 벨로우즈 섹션으로 형성되고, 벨로우즈 섹션은 서로 이격된 평면 요소로 둘러싸인다. 벨로우즈 섹션은 일반적으로 가요성이거나 유연하며 따라서 통로 영역 내부와 외부에서 작용하는 압력 사이에 압력 차이가 있는 경우 내부에서 교대로 배치된 평면 몸체와 접촉하도록 이동할 수 있다. 한편으로는 입구와 출구는 반대편에 배치된 평면 몸체에 부착된다. 벨로우즈 섹션 형태의 유연한 탭형 밸브 몸체가 내부에서 평면 몸체에 대해 이동하면 후자가 입구 또는 출구를 닫는다.
마지막으로, 드레인 장치는 특히 유체 통로가 통로 장치에 제공된 통로 개구와 정렬되도록 배열되도록 통로 장치의 프레임 요소에 배열될 수 있다. 따라서 프레임 요소에 모인 유체가 배출될 수 있으며 프레임 요소의 녹 슬림이 예를 들어 예방할 수 있다. 프레임 요소는 특히 중앙 프레임 및/또는 결합 프레임일 수 있다. 그들은 벨로우즈의 안정화 및/또는 차량 부분 또는 차량 부분 또는 조인트를 연결하는 커플 링에서 벨로우즈의 지지 및 바인딩을 제공한다.
유리한 추가 개선은 청구항, 설명 및 도면으로부터 발생한다. 특징의 설명 및 복수의 특징의 조합의 설명에서 명명된 이점은 단지 예시일 뿐이며 반드시 달성되어야 하는 본 발명에 따른 실시예의 이점없이 선택적으로 또는 누적으로 효력을 발휘할 수 있다. 청구 범위 및 설명에서 명명된 특징은 "적어도"라는 용어의 명시적인 사용을 요구하지 않고 정확히 상기 수 또는 그 보다 더 많은 수가 존재하도록 그 수와 관련하여 이해되어야 한다. 따라서, 예를 들어 가이드 요소가 언급되는 경우, 정확히 하나의 가이드 요소, 두 개의 가이드 요소 또는 복수의 가이드 요소가 존재하는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 기능은 다른 기능으로 보완되거나 각 제품이 구성하는 유일한 기능이 될 수 있다. 청구 범위에 포함된 참조 번호는 청구 범위에 의해 보호되는 주제의 범위를 제한하지 않는다. 이들은 청구범위를 이해하기 쉽게 만드는 목적으로만 사용된다.
본 발명을 개선하는 추가 조치는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명과 함께 하기서 보다 상세히 제시될 것이다.
도 1은 드레인 장치를 포함하는 통로 장치의 개략도;
도 2a-2c는 3개의 상이한 위치에 있는 드레인 장치의 제 1 실시예;
도 3은 볼 형태의 밸브 몸체를 갖는 드레인 장치의 실시예;
도 4는 실린더 몸체 형태의 밸브 몸체를 갖는 드레인 장치의 실시예;
도 5는 이중 원추체 형태의 밸브 체를 갖는 드레인 장치의 실시예;
도 6은 두 개의 림를 갖는 평면 요소 형태의 밸브 몸체를 갖는 드레인 장치의 추가 실시예;
도 7은 베이스 몸체의 입구 및 출구와 접촉하도록 형성된 단일 평면 요소 형태의 밸브 몸체를 갖는 드레인 장치의 실시예;
도 8은 벨로우즈 자체의 섹션으로부터 형성된 밸브 몸체를 갖는 드레인 장치의 실시예; 및
도 9는 도 8에 따른 드레인 장치의 실시예의 평면도.
도 1은 서로 이동 가능하게 연결된 2 개의 차량 부분, 예를 들어 철도 차량의 차량 부분을 연결하기 위한 통로 장치(100)를 도식화된 방식으로 도시하며, 이러한 통로 장치(100)는 예를 들어 버스 등과 같은 도로 차량에도 사용될 수 있다. 통로 장치(100)는 차량의 승객이 걸을 수 있는 통로 영역(11)을 둘러싸는 벨로우즈(10)를 갖는다. 따라서 벨로우즈(10)는 내부 공간(IR)을 외부 공간(AR)으로부터 분리한다.
실시예에 따른 통로 장치(100)는 외부 공간(AR)의 급격한 압력 변동이 내부 공간(IR)으로 침투하지 않도록 특별히 구성된 소위 가압된 통로 장치(100)로도 알려져 있다. 예를 들어 빠르게 주행하는 철도 차량이 터널에 진입하거나 터널을 빠져 나갈 때 갑작스러운 압력 변동이 발생하거나, 철도 차량이 반대 방향으로 오는 경우 압축 파가 발생하여 처음에는 과압이 발생하고 이후에 저압이 발생할 수 있다.
급격한 압력 변동은 내부 공간(IR)에 대한 외부 공간(AR)의 과압 또는 저압을 포함할 수 있다. 여기에 도시된 통로 장치(100)의 예는 그러한 가압 통로 장치(100)에 대응한다. 즉, 통로 장치(100) 및 특히 그 벨로우즈(10)는 내부 공간(IR)을 형성하는 통로 영역(11)이 외부 공간(AR)에 대해 실질적으로 압력-밀폐되도록 구성된다.
통로 장치(100)는 바닥 영역(13)을 가지며, 바닥 영역(13)은 예를 들어 벨로우즈(10)의 하부 섹션으로부터 형성된다. 선택적으로 바닥 영역(13)이 벨로우즈(10)만이 도달하는 바닥 요소로부터 형성되는 옵션이 있다.
바닥 영역(1)에는 드레인 장치(12)가 설치된다. 드레인 장치(12)는 통로 영역(11)으로부터 외부로 물을 배출하기 위한 유체 통로(17)를 형성한다. 결과적으로 물뿐만 아니라 다른 유체도 드레인 장치(12)를 통해 내부 공간(IR)으로부터 외부 공간(AR)으로 이동할 수 있다. 상기 경우에서 외부 공간이란 용어는 외부를 설명하며, 통로의 추가 요소는 예를 들어 차량 관절 또는 커플 링과 같이 벨로우즈(10) 외부에 존재할 수도 있다.
본 발명은 유체 통로(17)가 통로 영역(11)의 내부 공간(IR)과 외부 공간(AR) 사이의 압력 차이에 따라 독립적으로 폐쇄될 수 있는 밸브 몸체(14)를 갖는 드레인 장치(12)에 관한 것이다. 독립적이며 및 이러한 관점에서 또한 내부 공간(IR)과 외부 공간(AR) 사이에 급격한 압력 변동이 발생할 때 밸브 몸체(14)에 의한 드레인 장치(12)의 자동 폐쇄성이 필요하다. 밸브 몸체(14)로 형성된 밸브는 본 발명에 따라 벨로우즈(13) 내부와 외부에 존재하는 압력 사이의 압력 차이에 따른다. 밸브 몸체(14)는 특히 드레인 장치(12)의 베이스 몸체 내에 또는 그에 배치된다. 밸브 몸체(14)는 압력 의존 방식으로 유체 통로(17)를 폐쇄할 수 있다. 드레인 장치(12)의 압력 의존 폐쇄성은 본 발명의 목적을 달성하여 갑작스런 압력 변동시 내부 공간(IR)이 외부 공간(AR)에 대해 밀폐 밀봉되도록 한다. 일 실시예에 따르면, 철도 차량의 정상 작동에서, 드레인 장치(12)의 밸브 몸체는 여기서 열린 위치에 유지될 수 있다.
도 1의 예시는 내부 공간(IR)과 외부 공간(AR) 사이의 압력 차를 검출하는 역할을하는 센서(15)가 장착된 밸브 몸체(14)를 갖는 드레인 장치(12)의 가능한 실시예를 도시한다. 양의 값으로 압력 차이가 발생하면, 밸브 몸체(14)는 작동 장치(15)에 의해 즉시 활성화되어 외부 공간(AR)에서 내부 공간(IR)으로 또는 내부 공간(IR)에서 외부 공간(AR)으로의 공기 넘침을 방지한다. 작동 장치(16)는 예를 들어 코어를 갖는 리프팅 솔레노이드에 의해 형성되며, 코어는 밸브 몸체(14)와 연결되거나 자체적으로 형성된다.
하기하는 형태로 제시된 추가 실시예는 드레인 장치(12)의 유체 통로(17)를 독립적으로 폐쇄할 수 있는 상이한 형태의 밸브 체(14)를 나타내는 드레인 장치(12)를 갖는 통로 장치(100)를 형성한다.
도 2a, 2b 및 2c는 도면에서 상이한 위치(0, I, II)에 도시된 밸브 몸체(14)를 갖는 드레인 장치(12)의 실시예를 도시한다.
밸브 몸체(14)는 폐쇄 위치(I 및 II)에 따라 바닥 영역(13)의 외부 공간(AR)으로부터 내부 공간(IR)을 분리하고, 개방 위치(0)의 내부 공간(IR)과 외부 공간(AR) 사이에 유체 통로(17)가 형성된다.
밸브(14)는 스프링 요소(23)의 힘에 의해 작동되고, 스프링 요소(23)는 밸브 몸체(14)와 능동적으로 연결되어, 내부 공간 IR과 외부 공간 AR 사이에 존재하는 압력 차이가 없는 경우 밸브 몸체(14)는 도 2a에 도시된 개방 위치(0)에 유지된다.
급격한 압력 변동이 발생하고 내부 공간(IR)의 압력이 외부 공간(AR)의 압력에 대해 급격하게 증가하면, 밸브 몸체(14)는 스프링 요소의 힘에 대항하여 외부 공간(AR)을 향한 방향으로 전치된다. 도 2b에 도시된 바와 같이 밸브 몸체(14)의 내부 결합면(14')에 의해 제 1 폐쇄 위치(I)가 채택된다. 밸브 몸체(14)에 의한 바닥 영역(13)의 드레인 장치(12)의 밀봉은 더 이상 상세하게 도시되지 않은 밀봉 영역에 의해 발생하여도 2a에 따른 유체 통로(17)가 차단된다. 이러한 상황은 예를 들어 외부 공간(AR)의 흡입시, 예를 들어 반대 방향으로 오는 철도 차량이나 터널 출구에서 발생한다. 이 과정에서, 개방 위치(0)로부터 제 1 폐쇄 위치(I)로의 밸브 몸체(14)의 매우 빠른 이동은 내부 공간(IR)으로부터 외부 공간(AR)으로의 공기의 넘침을 방지한다.
도 2c는 외부 결합 표면(14'')이 내부 공간(IR)의 기압보다 더 큰 공기압에 의해 작용될 때 밸브 몸체(14)가 이동되는 제 2 폐쇄 위치(II)에 있는 밸브(14)를 도시한다. 밸브 몸체(14)는 제 2 폐쇄 위치(II)로 이동되고, 개방 위치(0)에서 제 2 폐쇄 위치(II)로의 이동은 마찬가지로 스프링 요소(23)의 힘에 반하여 발생한다. 드레인 장치(12)의 도 2a에 따른 유체 통로(17)는 또한 제 2 폐쇄 위치(II)에서 밸브 몸체(14)에 의해 폐쇄되어 공기가 외부 공간(AR)으로부터 내부 공간(IR)으로 흐를 수 없도록 한다.
도 3은 챔버(21)가 형성된 베이스 몸체(20)를 갖는 드레인 장치(12)의 다른 실시예를 도시한다. 밸브 몸체(14)는 볼로 설계되고 챔버(21)에 수용된다. 중력으로 인해 볼(29)이 먼저 물이 챔버(21)로 침투하면, 물이 챔버(21)로 침투하면 볼(29)은 유체 정역학적(hydrostatically)으로 떠올라 출구(26)를 해제하여 물이 출구(26)를 통해 외부로 배출될 수 있게 된다.
외부 공간(AR)의 압력이 급격히 낮아져 외부 공간(AR)에 대해 내부 공간(IR)에서 과압이 발생하면 볼(29)은 도시된 위치에 남아있을 수 있고 출구(26)를 닫을 수 있으며, 어떠한 공기도 내부 공간(IR)에서 외부 공간(AR)으로 흘러 넘치지 않는다.
외부 공간(AR)의 압력이 내부 공간(IR)에 대해 급격하게 증가하면, 볼(29)은 밸브 몸체 축(27)을 따라 이동되어 챔버(21)의 입구(25)와 접촉하고 마찬가지로 상기 위치에서 입구(25)를 밀봉한다.
밸브 본체(14)의 도시된 위치는 정지 위치가 밸브 본체(14)가 외부 공간(AR)의 압력이 내부 공간(IR)보다 큰 압력 차이가 존재하지 않는 한 정상 작동 상태를 유지하는 제 1 폐쇄 위치 I에 대응한다.
베이스 몸체(20)는 바닥 영역(13)의 하부에 배열된 것으로 도시된다. 고체 입자 및 기타 오염 물질이 드레인 장치(112)로 침투하는 것을 방지하는 스크린(22)은 바닥 영역(13)의 상부에 예시 적으로 도시된다. 스크린(22)은 특히 바닥 영역(13)으로부터 제거 방식으로 형성되고 배열된다.
도 4에 따른 드레인 장치(12)의 실시예는 도 3에 따른 드레인 장치(12)에 대해 직접적으로 비교할 수 있는 설계를 도시하고 동일한 참조 번호는 도 3에 기술된 것과 동일한 특징을 나타낸다. 드레인 장치(12)는 베이스 몸체(20)는 챔버(21)를 가지며, 밸브 몸체(14)는 실린더(30)로 형성된다. 후자는 밸브 몸체 축(27)을 따라 스트로크 이동성으로 베이스 몸체(20)에 수용되며, 이를 위해 베이스 몸체(20)는 예를들어 가이드 보어의 형태인 가이드 수단(19)을 갖는다.
챔버(21)를 내부 공간(IR) 및 외부 공간(AR)에 연결하는 베이스 몸체(20)에는 입구(25) 및 출구(26)가 형성되고, 밸브 몸체 축(27)을 따른 위치에 따라 실린더(30)가 이동될 수 있다. 제 1 폐쇄 위치와 제 2 폐쇄 위치 사이를 왕복한다. 이 과정에서, 실린더(30)는 각각의 카운터 실링 표면(18)과의 접촉에 의해 입구(25) 및 출구(26)를 폐쇄하고, 밸브 몸체 축(27)을 따라 실린더(30)의 리프트 이동의 촉발은 도 3과 동일한 방식으로 발생한다.
도 5는 밸브 몸체(14)가 밸브 몸체(14)가할 수 있도록 카운터 실링 표면(18)에 대해 밀봉하기 위해 대향 배치된 원추 표면 섹션(31a, 31b)을 갖는 이중 원추(31) 형태의 밸브 몸체(14)를 갖는 드레인 장치(12)의 변형을 도시한다. 카운터 실링 표면(18)과 접촉하는 원추형 표면 섹션(31a, 31b)을 통해 입구(25) 및 출구(25)를 교대로 밀봉한다. 따라서 밸브 몸체(14)는 도 3과 관련하여 또한 설명된 바와 같이 가이드 수단(19)에 의해 밸브 몸체 축(27)을 따라 상승 이동 가능한 방식으로 안내되는 이중 원추(31)를 형성한다.
도 6은 플랩 또는 평면 요소(24)를 갖는 멤브레인의 형태로 형성된 밸브 몸체(14)를 갖는 바닥 영역(13)에 배열된 드레인 장치(12)의 변형을 도시한다. 평면 요소(24)는 제 1 림(24')및 제 2 림(24'')을 갖는다. 밸브 몸체(14)가 위치하는 위치는 개방 위치(0)에 대응하고 자유 유체 통로(17)는 내부 공간(IR)과 외부 공간(AR) 사이에 발생한다. 표시된 위치는 카운터 웨이트(32)에 의해 유지될 수 있다.
외부 공간 AR의 압력이 내부 공간 IR의 압력에 대해 갑자기 떨어지면 평면 요소(24)의 두 림(24', 24'')이 피벗 축(28)에서 시계 반대 방향으로 회전하고 제 1 림(24')이 폐쇄된다. 바닥 영역(13)에 대해 외부 공간의 압력이 내부 공간(IR)에 대해 급격하게 상승하면, 평면 요소(24)의 제 2 림(24'')이 바닥 영역(13)을 향해 이동하고 마찬가지로 유체 통로(17)를 밀봉한다. 도시된 개방 위치(0)를 유지하기 위해, 피벗 축(28)에 더 이상 상세하게 도시되지 않은 방식으로 스프링 요소가 존재할 수 있으며, 각각의 폐쇄 위치로의 평면 요소(24)의 편향은 스프링의 스프링 힘에 대해 발생한다 요소. 카운터 웨이트(32)는 도시된 개방 위치(0)에서 피벗 축(28)에서 스프링 요소의 스프링 힘에 추가로 또는 선택적으로 평면 요소(24)를 유지한다.
도 7은 마지막으로 베이스 몸체(20)에 피벗 가능하게 이동 가능한 방식으로 수용되는 평면 요소(34) 형태의 밸브 몸체(14)를 갖는 바닥 영역(13)의 개략적 인 배열로 드레인 장치(12)의 약간 변형된 실시예를 도시한다. 평면 요소(24)는 예를 들어 삼각형으로 형성된 드레인 장치(12)의 베이스 몸체(20)의 피벗 축(28)에서 피벗 가능하고 평면 요소(24)는 외부 공간(AR)의 압력이 내부 공간(IR)에 대해 급격하게 상승할 때 입구(25)를 향해 피벗할 수 있고, 평면 요소(34)는 외부 공간(AR)의 압력이 내부 공간(IR)에 대해 급격히 떨어지고 도시된 유체 통로(17)가 폐쇄될 때 출구(26)와 접촉하여 이동할 수 있다. 평면 요소(23)의 도시된 개방 위치(0)는 마찬가지로 피벗 축(28)과 관련하여 더 상세하게 도시되지 않은 방식으로 배열된 스프링 요소 및/또는 카운터 웨이트에 의해 유지될 수 있다.
도 8은 드레인 장치(12)의 밸브 몸체(14)가 벨로우즈(10) 자체의 벨로우즈 섹션(10')으로 형성되고, 벨로우즈 섹션(10')은 서로 이격된 평면 몸체(35)에 의해 둘러싸여인 드레인 장치(12)의 실시예의 측면도이다. 벨로우즈 섹션(10')은 일반적으로 가요성이나 유연하고 통로 영역(11)의 내부(IR)와 외부(AR) 사이에 작용하는 압력 사이에 압력 차이가 있는 경우 내부로부터 반대로 배치된 평면 몸체(35)와 접촉하여 선택적으로 움직일 수 있다. 입구(25)와 출구(26)는 대향 배치된 평면 몸체(35)에 도입된다. 압력 차이가 발생하는 경우, 밸브 몸체(14)는 벨로우즈 섹션(10')의 형태로 편향되고 내부에서 평면 몸체(35)을 향해 이동하여 입구(25) 또는 출구(26)를 닫는다.
도 9는 도 8에 따른 벨로우즈(10)의 주름에 있는 드레인 장치(12)를 도시하고, 도시된 평면도는 벨로우즈 섹션(10')이 예를 들어 절단 또는 펀칭된 영역(34)에 의해 형성되는 것을 도시한다. 실제 벨로우즈(10)에 남아있는 웹은 표시된 입구(25) 또는 출구(26)를 덮을 수 있는 밸브 몸체(14)가 마찬가지로 생성되며, 이는 도 8에 도시된 바와 같이 그 위 또는 아래에 평행하게 부착된 평면 몸체(25)에 도입된다. 또한, 개방 위치에서 개선된 방식으로 유체 통로를 방출하기 위해 절개 부(36)가 벨로우즈 섹션(10')에 도입된다.
반대편에 배치된 측면에서 동일한 평면 벨로우즈(10)로부터 이격된 각각의 경우에 평면 몸체(35)를 배열하기 위해, 벨로우즈 섹션(10')을 둘러싸고 밸브 몸체(14)를 형성하는 환상 몸체(33)가 도시된다. 챔버(21)는 평면 몸체(35)에 의해 내부 공간(IR) 및 외부 공간(AR)에 대해 측 방향으로 폐쇄되는 환상 몸체(33) 내에 형성된다. 평면 몸체(35) 및/또는 또한 환상 몸체(33)는 예를 들어 벨로우즈(10)의 재료로 형성되고 서로 접착 또는 재봉된다.
예를 들어, 통로 장치(100)의 벨로우즈(10)에 있는 벨로우즈 주름의 가장 낮은 지점에 도입되는 이러한 드레인 장치(12)의 변형은 설계가 특히 간단하고 또한 이후에 벨로우즈(10)에 도입될 수도 있다.
본 발명은 그 설계가 위에서 명시된 바람직한 실시예로 제한되지 않는다. 일반적으로 다르게 설계된 실시예로 도시된 솔루션을 사용하는 다수의 변형이 다소 생각될 수 있다. 청구 범위, 설명 또는 도면으로부터 비롯된 임의의 구성 세부 사항 또는 공간적 배열을 포함하는 모든 특징 및/또는 이점은 그 자체로 그리고 가장 다양한 조합에서 본 발명에 필수적일 수 있다.
100: 통로 장치 10: 벨로우즈
10': 벨로우즈 섹션 11: 통로 영역
12: 드레인 장치 13: 바닥 영역
14: 밸브 몸체 14': 내부 결합 표면
14": 외부 결합 표면 15: 센서
16: 작동 장치 17: 유체 통로
18: 카운터 실링 표면 19: 가이드 수단
20: 베이스 몸체 21: 챔버
22: 스크린 23: 스프링 요소
24: 평면 요소 24a: 제 1 림
24b: 제 2 림 25: 입구
26: 출구 27: 밸브 몸체 축
28: 피벗 축 29: 볼
30: 실린더 31: 이중 원추
31a: 원추형 표면 섹션 31b: 원추형 표면 섹션
32: 카운터 웨이트 33: 환상 몸체
34: 분리된 영역 35: 평면 몸체
36: 절개부 37: 실링 요소
0: 개방 위치 I: 제 1 폐쇄 위치
II: 제 2 폐쇄 위치 IR: 내부 공간
AR: 외부 공간

Claims (15)

  1. - 통로 장치(100)의 통로 영역(11)을 주변으로 둘러싸는 벨로우즈(10); 및
    - 통로 장치(100)의 바닥 영역(13)에 배치되고 통로 영역(11)에서 외부로 물을 배출하기 위한 유체 통로(17)를 제공하는 드레인 장치(12)를 포함하는 서로 이동 가능하게 연결된 2개의 차량 부분을 연결하기 위한 통로 장치(100)에 있어서,
    상기 드레인 장치(12)는 통로 영역(11)의 내부(IR)와 외부(AR) 사이의 압력 차이에 따라 유체 통로(17)가 독립적으로 폐쇄될 수 있는 밸브 몸체(14)를 가지는 것을 특징으로 하는 통로 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    - 유체 통로(17)가 유체의 통과를 위해 개방되며, 압력 차이가 사전 정의된 한계 값을 초과하지 않을 때 채택될 수 있는 개방 위치(0);
    - 유체 통로(17)가 압력-밀폐 방식으로 폐쇄되는 제 1 폐쇄 위치(I), 밸브 몸체(14)가 압력 차이의 한계 값이 초과되고 통로 영역(11)의 내부(IR) 압력이 통로 영역(11)의 외부(AR)보다 작은 제 1 폐쇄 위치(I)를 적어도 채용하고; 및
    - 유체 통로(17)가 압력 밀폐 방식으로 폐쇄되는 제 2 폐쇄 위치(II), 밸브 몸체(14)가 적어도 압력 차의 한계 값을 초과하고 통로 영역(11)의 내부 압력(IR)이 통로 영역(11)의 외부(AR)보다 작을 때 두 번째 폐쇄 위치(II)를 채택하며,
    밸브 몸체(14)는 상기 세 위치(0, I, II) 중 2 개 사이에서 드레인 장치(12)의 베이스 몸체(20)에 또는 그 내부에 이동 가능하게 배열되는 것을 특징으로 하는 통로 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 드레인 장치(12)는 압력 차이를 감지하는 센서(15)와 감지된 압력 차이에 따라 밸브 몸체(14)를 작동시키는 작동 장치(16)를 가지며, 밸브 몸체(14)는 전자기적으로 작동 가능한 것을 특징으로 하는 통로 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 밸브 몸체에는 고무로된 밀봉 요소(37)가 있으며, 밸브 몸체(14)가 폐쇄 위치(I, II)에서 카운터 밀봉 표면(18)과 밀봉 접촉하여 유체 통로가(17) 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 통로 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 밸브 몸체(14)는 개방 위치(0)에서 폐쇄 위치(I, II) 로의 이동시 밸브 몸체(14)를 안내하기 위한 안내 수단(19)을 갖는 것을 특징으로 하는 통로 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 드레인 장치(12)는 선택적으로 챔버(21)로부터 제거 가능하게 수용되는 밸브 몸체(14)가 이동 가능하게 수용되는 챔버(21)가 형성된 베이스 몸체(20)를 가지는 것을 특징으로 하는 통로 장치.
  7. 제 2 항에 있어서, 베이스 몸체(20)는 분할된 형태로 형성되며, 적어도 2 개의 베이스 몸체 요소가 서로 분리 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 통로 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 드레인 장치(12)는 고체 입자를 막기 위한 스크린(22)을 갖는 것을 특징으로 하는 통로 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 밸브 몸체(14)는 플로트로 형성되고 물의 밀도보다 더 작은 밀도를 갖거나 또는 상기 밸브 몸체(14)가 중공 몸체로 형성되거나 폴리스티렌 또는 코르크와 같은 다공성 재료를 가지는 것을 특징으로 하는 통로 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 드레인 장치(12)는 적어도 하나의 스프링 요소(23)를 가지며, 밸브 몸체(14)는 스프링 요소(23)에 의해 가해지는 스프링 힘에 대항하여 폐쇄 위치(I, II)로 편향될 수 있는 것을 특징으로 하는 통로 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 밸브 몸체(14)는 플랩 또는 유체 통로(17)의 입구(25) 또는 출구(26)가 폐쇄될 수 있는 멤브레인으로 형성된 평면 요소(24)를 가지는 것을 특징으로 하는 통로 장치.
  12. 제 2 항에 있어서, 밸브 몸체(14)는 드레인 장치(12)의 베이스 몸체(20)에 대해 밸브 몸체 축(27)의 방향으로 병진 이동 가능한 것을 특징으로 하는 통로 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 드레인 장치(12)는 카운터 웨이트(32)를 가지며, 이에 의해 밸브 몸체(14)는 압력 차가 사전 정의된 한계 값을 초과하지 않는 경우 개방 위치(0)를 유지하는 것을 특징으로 하는 통로 장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 드레인 장치(12)의 밸브 몸체(14)는 벨로우즈 자체의 벨로우즈 섹션(10')으로 형성되며, 벨로우즈 섹션(10')은 서로 이격된 평면 몸체(35)에 의해 둘러싸여, 벨로우즈 섹션(10')이 압력 차에 따른 유연성을 기반으로 내부에서 평면 몸체(34)와 교대로 접촉할 수 있게 되고 평면 몸체(35)의 입구(25) 또는 출구(26)를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 통로 장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 드레인 장치(12)는 통로 장치(100)의 프레임 요소에 배열되어 유체 통로(17)가 통로 장치(100)에 제공된 통로 개구와 정렬되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 통로 장치.
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