WO2010012628A1 - Luftfedersystem für ein schienenfahrzeug - Google Patents

Luftfedersystem für ein schienenfahrzeug Download PDF

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WO2010012628A1
WO2010012628A1 PCT/EP2009/059343 EP2009059343W WO2010012628A1 WO 2010012628 A1 WO2010012628 A1 WO 2010012628A1 EP 2009059343 W EP2009059343 W EP 2009059343W WO 2010012628 A1 WO2010012628 A1 WO 2010012628A1
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WO
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pressure
air
control
cylinder
air spring
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/059343
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English (en)
French (fr)
Inventor
Claus-Dieter Postler
Heribert Rebec
Christian Brandstätter
Thomas Stefan
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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Priority to EP09780865.3A priority patent/EP2307254B1/de
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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
    • B61F5/14—Side bearings

Definitions

  • the invention relates to an air spring system for a rail vehicle with
  • Austiciansem ⁇ chtung has at least a first connected to at least one of the air springs and a second connected to at least one other air spring control port,
  • the suspension of a rail vehicle for passenger transport usually comprises a mechanically designed P ⁇ marfedersystem and a secondary air spring system.
  • the air suspension system allows not only the additional damping but also a level control of the car body to compensate for different loads through which the air springs are pressed together to different degrees.
  • the air springs are supplied via a compressed air supply system with compressed air, with the level control of the
  • Air spring system sprung car body the air springs by means of the compressed air supply system can be moved in and out.
  • the air spring system generally has equalization systems which can be used to exceed a pressure difference. Threshold between connected to the balancer air springs should prevent.
  • the known from the prior art Austiciansem ⁇ chtept on each connected to an air spring first and second control port and two check valves comprehensive switching means. If a pressure difference threshold value is exceeded, one of the non-return valves establishes a connection between the two control connections, so that the higher-pressure air spring is vented into the other air spring with the lower pressure or, in the case of a burst air spring bellows Air spring vented through.
  • the invention is based on the object of particularly reliably preventing the exceeding of a pressure difference threshold value between air springs connected to the compensation device.
  • the invention solves this problem in that the compensation device has at least one outflow connected to a pressure sink and the switching means controls the control connection which is acted upon by a higher pressure in the event of a pressure drop. the same through the equalizer connect with at least one outlet.
  • According to the invention is thus vented to reduce a pressure difference between air springs at least one air spring into a pressure sink and not as in the prior art by making a running through the balancing connection between the first and the second control port.
  • the connection between the air spring to be vented and the pressure sink via a control port of the balancing device, the balancing device itself and the departure of the balancing device.
  • At the control port which is acted upon by the smaller control pressure, however, occur no pressure changes. This results in no unnecessary interruptions of the deaeration process by the switching means as in the prior art, so that a pressure difference threshold value between the air springs is reliably avoided.
  • control connections of the compensation device are connected, for example, to a plurality of air springs via a selection unit, wherein the selection unit switches on the respectively largest of the pressures provided by the air springs to the control connection.
  • control connections can also be connected to only one air spring. It can be provided that the composites with the first control terminal ⁇ NEN air springs are arranged on one side of the bogie and connected to the second control terminal air springs on the opposite side of the bogie.
  • the air springs can also be arranged in other ways on the rail vehicle.
  • the important thing here is that too great a pressure difference between the air springs is undesirable, for example due to a hereby apparent called Schiefläge of the over the air springs cushioned car body.
  • the compressed air supply system is used for compressed air control and / or regulation of the air springs, for example, to adjust the level of a car body to the height of a platform or to adjust during the journey a desired damping behavior of the air springs.
  • the compensation device has switching means which can be switched by means of the pressure difference applied to the two control connections.
  • switching means which can be switched by means of the pressure difference applied to the two control connections.
  • Switching position changes.
  • the switching process can also be effected by other or additional control parameters.
  • the switching means can be designed, for example, such that they can be blocked by means of a blocking device, which prevents venting via the compensating device in a repair case.
  • the pressure difference threshold value can be adjustable, for example by means of an adjustment device provided for this purpose on the compensation device.
  • the pressure sink is the environment of the rail vehicle.
  • the at least one outlet of the compensating device can be connected, for example, directly or via a pneumatic connecting line to the surroundings of the rail vehicle.
  • the switching means are two in a cylinder movably mounted and biased by biasing means cylinder piston, which are held by the biasing means in a closed position and wherein in a pressure equalization between the first and the second control terminal causing Wegpo - Position of one of the two switching piston out of the closed position against the biasing means displaced by the compensation device hm preparefor testing.
  • the cylinder pistons movably mounted in a cylinder can be switched on both sides with pressure and thus by means of a pressure difference.
  • This constructed of cylinder and cylinder piston switching means has a particularly simple and robust construction. They also offer the possibility of assuming a large number of switching positions, depending on the position of the cylinder piston in the cylinder.
  • a cylinder is interposed with one of the two cylinder pistons in two lines connecting the first and the second control connection, the one line piece carrying at its end a sealing seat projecting into the cylinder end, on which the cylinder piston is pressed in the closed position by the biasing means, and in the other Zylmder end the other Kausstuck mouths, wherein the cylinder piston, the cylinder in pneumatically separated sub-divided areas and in the sealing area of the cylinder area a mouthpiece connected to a pressure sink line.
  • the two cylinder pistons are thus arranged in opposite directions, so that a control port on the one hand via a sealed with a sealing fit line pressure against the biasing force on an end face of a cylinder piston and prints over the other line in the same direction as the biasing force on a rear side of the other cylinder piston acts.
  • a pressure difference between the first and the second control terminal which exceeds the biasing force of the biasing means, the one of the two cylinder piston is withdrawn from the sealing seat and releases a connection between the outlet and the control ⁇ connection with the higher pressure.
  • the biasing means is a spring.
  • the spring may be, for example, a coil spring.
  • biasing force acting on the cylinder pistons by the biasing means is adjustable.
  • the biasing force can be manually adjusted at the compensation device.
  • a spring as a biasing means, for example, by shifting position of a spring-supporting abutment. This allows a one ⁇ put the pressure difference threshold.
  • FIG. 1 shows a plan view and a schematic representation of a rail vehicle with an air spring system according to the prior art
  • Figure 2 in plan view and schematic representation of a first exemplary embodiment of a rail vehicle with a erfmdungsgedorfen air spring system
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of an exemplary embodiment of an inventive compensating device
  • Em car body 3 of the rail vehicle is mounted on two bogies 2, wherein the bogies each have two wheel axles 4 and between the wheel axles 4 on each of the two sides of the rail vehicle two Heilfe- 5 have.
  • the air springs are on the one hand on the bogie 2 and extend up to the Wagenkas ⁇ th 3.
  • Each of the air springs 5 is connected via a pneumatic line 6a with an associated air spring valve 7 in conjunction, each air spring valve 7 via a pneumatic see line 6b with a common compressed air source 8 is in communication.
  • the air springs 5 are supplied via the compressed air supply system 7, 8, 6a, 6b with compressed air.
  • the pressure is regulated by venting or venting the air springs via the associated air spring valve 7, for which purpose a control and / or regulating system, not shown, controls the air spring valves 7 connected to the compressed air source 8.
  • a pressure difference between air springs can lead to a sliding surface of the car body 3 or to a torsion of the car body 3.
  • the pressure difference can be controlled by regulating the air spring valves 7 or be caused by a defective air spring valve 7 or caused by leakage in one of the air springs 5.
  • the at least one Aus stressessein ⁇ chtung 12 is arranged to reduce such safety-critical pressure differences.
  • the pressure reduction takes place in a period of time, which is influenced by a variety of parameters such as the size of the leakage and / or the
  • FIG. 2 shows a rail vehicle 15 with an inventive air spring system according to a first Ausbowungsbeispiels from a bird's eye view in a schematic representation.
  • the rail vehicle 15 differs from the rail vehicle 1 of FIG. 1 by a compensation device 16 with a structure which is different from the compensation device 12 of FIG.
  • the compensation device 16 like the compensation device 12 of FIG. 1, is provided with a first control connection 17a with an air spring 5 and with a second control connection 17a Control terminal 17b connected to another air spring 5 and also has switching means 19 which are switchable by means of the applied to the two control terminals 17a, 17b pressure difference.
  • the compensation device 16 has two connected to a pressure sink 20 expander 18a, 18b and the switching means 19 are designed such that to reduce a pressure difference threshold crossing pressure difference, the switching means the acted upon by a higher pressure control port 17a, 17b connect through the compensation device 16 with one of the outlets 18a, 18b.
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a compensating device 16 'according to the invention.
  • the compensation device 16 ' has a first control connection 17a and a second control connection 17b and two connection lines 21a, 21b connecting the two control connections and passing through the compensation device.
  • connection lines 21a In the connecting lines 21a,
  • the connecting line 21a extends from the control port 17a up to the cylinder 22a, the line stich 21a reaching up to its end carrying a cylinder end projecting sealing seat 25a, on which the cylinder piston 23a in the closing position through the Spring 24a is pressed. Starting from the opposite cylinder end, the remaining half of the connecting line 21a extends to the second control port 17b.
  • FIG. 4 shows a schematic sectional illustration of the compensating device 16 'shown in FIG. 3 in another switching position.
  • the cylinder pistons 23a, 23b are in a switching position effecting a pressure equalization between the first 17a and the second control connection 17b.
  • the cylindrical piston 23a has withdrawn from the sealing seat 25a by means of a control pressure applied to the control port 17a and releases a pneumatic connection between the first control port 17a and the outlet 18a.
  • the control pressure applied to the control port 17a must be greater than the sum of the biasing force divided by the seal seat surface and the control pressure applied to the second control port 17b.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Luftfedersystem für ein Schienenfahrzeug mit mindestens zwei Luftfedern, einem Druckluft-Versorgungssystems zur Versorgung der Luftfedern mit Druckluft, und mindestens einer Ausgleichseinrichtung zum Abbau eines Druckunterschiedes zwischen Luftfedern, wobei die Ausgleichseinrichtung mindestens einen ersten mit wenigstens einer der Luftfedern verbundenen und einen zweiten mit wenigstens einer anderen Luftfeder verbundenen Steuer-Anschluss aufweist, und Schaltmittel, die mittels der an den beiden Steuer- Anschlüssen anliegenden Druckdifferenz schaltbar sind und in wenigstens einer Schaltposition einen Druckausgleich zwischen dem ersten und dem zweiten Steuer-Anschluss bewirken. Das Luftfedersystem ermöglicht ein Überschreiten eines Druckunterschied-Schwellwertes zwischen an die Ausgleichseinrichtung angeschlossenen Luftfedern besonders zuverlässig zu verhindern. Hierzu weist die Ausgleichseinrichtung mindestens einen mit einer Drucksenke verbundenen Abgang auf und die Schaltmittel verbinden den mit einem höheren Druck beaufschlagten Steuer-Anschluss im Fall eines Druckausgleichs durch die Ausgleichseinrichtung hindurch mit wenigstens einem Abgang.

Description

Beschreibung
Luftfedersystem für ein Schienenfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Luftfedersystem für ein Schienenfahrzeug mit
- mindestens zwei Luftfedern,
- einem Druckluft-Versorgungssystems zur Versorgung der Luft¬ federn mit Druckluft, - und mindestens einer Ausgleichsemπchtung zum Abbau eines Druckunterschiedes zwischen Luftfedern,
-wobei die Ausgleichsemπchtung mindestens einen ersten mit wenigstens einer der Luftfedern verbundenen und einen zweiten mit wenigstens einer anderen Luftfeder verbundenen Steuer- Anschluss aufweist,
- und Schaltmittel, die mittels der an den beiden Steuer- Anschlüssen anliegenden Druckdifferenz schaltbar sind und in wenigstens einer Schaltposition einen Druckausgleich zwischen dem ersten und dem zweiten Steuer-Anschluss bewirken.
Ein solches Luftfedersystem ist aus dem landläufigen Stand der Technik bereits bekannt. So umfasst die Federung eines Schienenfahrzeugs zur Personenbeförderung in der Regel ein mechanisch ausgestaltetes Pπmarfedersystem und ein sekunda- res Luftfedersystem. Das Luftfedersystem ermöglicht neben der zusätzlichen Dampfung auch eine Niveauregulierung des Wagenkastens zum Ausgleich unterschiedlicher Lasten, durch welche die Luftfedern unterschiedlich stark zusammengedruckt werden. Die Luftfedern werden über ein Druckluftversorgungssystem mit Druckluft versorgt, wobei zur Niveauregulierung der von dem
Luftfedersystem gefederten Wagenkasten die Luftfedern mittels des Druckluftversorgungssystems be- und entluftbar sind. Das Luftfedersystem weist zudem in der Regel Ausgleichsemπch- tungen auf, welche das Überschreiten einer Druckunterschied- Schwellwertes zwischen an die Ausgleichseinrichtung angeschlossenen Luftfedern verhindern sollen. Hierzu weisen die aus dem Stand der Technik bekannten Ausgleichsemπchtungen einen jeweils mit einer Luftfeder verbundenen ersten und zweiten Steuer-Anschluss und zwei Rückschlagventile umfassende Schaltmittel auf. Bei Überschreiten eines Druckunter- schied-Schwellwertes stellt eines der Rückschlagventile eine Verbindung zwischen den beiden Steuer-Anschlüssen her, so dass die Luftfeder mit dem höheren Druck in die andere Luft- feder mit dem geringeren Druck hinein entlüftet beziehungsweise im Fall eines geplatzten Luftfederbalges durch die Luftfeder hindurch entlüftet. Trotz dieses Uberstromens der Druckluft können derartige Ausgleichseinrichtungen sicher- heitsrelevante Schiefstellungen des Wagenkastens nicht sicher vermeiden. Durch das Überströmen der Druckluft kommt es im Bereich der von dem einen Steueranschluss zu dem anderen Steueranschluss verlaufenden pneumatischen Verbmdungsleitun- gen zu Druckverhaltnissen, welche sich von den in den Luftfedern herrschenden Drucken wesentlich unterscheiden können, so dass eine sicherheitskritische Schiefstellung des Wagenkastens mittels der bekannten Federsysteme nicht zuverlässig verhindert werden kann.
Der Erfindung liegt ausgehend von dem eingangs genannten Luftfedersystem die Aufgabe zugrunde, das Überschreiten eines Druckunterschied-Schwellwertes zwischen an die Ausgleichsem- πchtung angeschlossenen Luftfedern besonders zuverlässig zu verhindern .
Die Erfindung lost diese Aufgabe, indem die Ausgleichsem- πchtung mindestens einen mit einer Drucksenke verbundenen Abgang aufweist und die Schaltmittel den mit einem höheren Druck beaufschlagten Steuer-Anschluss im Fall eines Druckaus- gleichs durch die Ausgleichseinrichtung hindurch mit wenigstens einem Abgang verbinden.
Erfindungsgemaß wird somit zum Abbau eines Druckunterschiedes zwischen Luftfedern mindestens eine Luftfeder in eine Drucksenke hinein entlüftet und nicht wie im Stand der Technik durch Herstellen einer durch die Ausgleichseinrichtung verlaufenden Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Steuer-Anschluss . Die Verbindung zwischen der zu entlüftenden Luftfeder und der Drucksenke erfolgt über einen Steuer- Anschluss der Ausgleichseinrichtung, die Ausgleichseinrichtung selbst und über den Abgang der Ausgleichseinrichtung. Am Steuer-Anschlusses, der mit dem kleineren Steuerdruck beaufschlagt ist, treten hingegen keine Druckveranderungen auf. Dadurch kommt es zu keinen unnötigen Unterbrechungen des Ent- luftungsvorganges durch das Schaltmittel wie im Stand der Technik, so dass ein Übersteigen eines Druckunterschied- Schwellwertes zwischen den Luftfedern zuverlässig vermieden ist.
Die Steuer-Anschlüsse der Ausgleichseinrichtung sind beispielsweise mit mehreren Luftfedern über eine Auswahlemheit verbunden, wobei die Auswahlemheit den jeweils größten der von den Luftfedern bereitgestellten Drucke an den Steuer- Anschluss durchschaltet. Die Steuer-Anschlüsse können aber auch mit nur einer Luftfeder verbunden sein. Es kann vorgesehen sein, dass die mit dem ersten Steuer-Anschluss verbunde¬ nen Luftfedern auf einer Seite eines Drehgestells und die mit dem zweiten Steueranschluss verbundenen Luftfedern auf der gegenüberliegenden Seite des Drehgestells angeordnet sind.
Die Luftfedern können aber auch in anderer Weise am Schienenfahrzeug angeordnet sein. Wesentlich hierbei ist nur, dass ein zu großer Druckunterschied zwischen den Luftfedern unerwünscht ist, beispielsweise aufgrund einer hierdurch hervor- gerufenen Schiefläge des über die Luftfedern abgefederten Wagenkastens .
Das Druckluftversorgungssystem dient der Druckluft-Steuer- und/oder -Regelung der Luftfedern, beispielsweise um das Niveau eines Wagenkastens an die Hohe eines Bahnsteigs anzugleichen oder wahrend der Fahrt ein gewünschtes Dampfungsverhalten der Luftfedern einzustellen.
Die Ausgleichseinrichtung weist Schaltmittel auf, welche mittels des an den beiden Steueranschlussen anliegenden Druckunterschieds schaltbar ist. In der Regel ist vorgesehen, dass bei Anliegen einer Druckdifferenz oberhalb eines Druckdifferenz-Schwellwertes das Schaltmittel in eine den mit einem ho- heren Druck beaufschlagten Steueranschluss entlüftende
Schaltposition wechselt. Der Schaltvorgang kann aber auch durch andere oder zusatzliche Steuer-Parametern bewirkt werden. Die Schaltmittel können beispielsweise derart ausgebildet sein, dass diese mittels einer Blockiereinrichtung blo- ckierbar sind, welche in einem Reparaturfall ein Entlüften über die Ausgleichseinπchtung verhindert.
Der Druckdifferenz-Schwellwert kann einstellbar sein, beispielsweise mittels einer hierzu an der Ausgleichseinrichtung vorgesehenen Einstelleinrichtung. Soll mittels der Aus- gleichseinπchtung eine Schieflage des Wagenkastens vermieden werden, ist der Schwellwert derart zu wählen, dass bei einem Überschreiten eine sicherheitskritische Schieflage des Wagen¬ kastens oder einer den Wagenkasten beschädigende Verwindung zu vermuten ist.
Es kann auch als vorteilhaft angesehen werden, dass die Drucksenke die Umgebung des Schienenfahrzeugs ist. Der mindestens eine Abgang der Ausgleichseinrichtung kann beispielsweise direkt oder über eine pneumatische Verbin- dungsleitung mit der Umgebung des Schienenfahrzeugs verbunden sein.
Es kann auch als vorteilhaft angesehen werden, dass die Schaltmittel zwei in einem Zylinder beweglich gelagerte und durch Vorspannmittel vorgespannte Zylinderkolben sind, welche durch das Vorspannmittel in einer Schließposition gehalten sind und wobei in einer einen Druckausgleich zwischen dem ersten und dem zweiten Steuer-Anschluss bewirkenden Schaltpo- sition einer der beiden Schaltkolben aus der Schließposition heraus entgegen dem Vorspannmittel verschoben eine durch die Ausgleichseinrichtung hmdurchfuhrende Verbindung zwischen einem Abgang und dem mit dem größeren Druck beaufschlagten Steuer-Anschluss freigibt.
Die in einem Zylinder beweglich gelagerten Zylinderkolben sind beidseitig mit Druck und damit mittels einer Druckdiffe- renz schaltbar. Dieses aus Zylinder und Zylinderkolben aufgebaute Schaltmittel weist einen besonders einfachen und robusten Aufbau auf. Sie bieten zudem die Möglichkeit je nach Lage des Zylmderkolbens im Zylinder eine Vielzahl an Schaltposi- tionen einzunehmen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in zwei den ersten und den zweiten Steuer-Anschluss verbindende Leitungen jeweils ein Zylinder mit einem der beiden Zylinderkolben zwischengeschaltet ist, wobei das eine Leitungsstuck an seinem Ende einen in das eine Zylinder-Ende ragenden Dichtsitz tragt, auf welchen der Zylinderkolben in der Schließposition durch das Vorspannmittel gepresst ist, und in das andere Zylmder-Ende das andere Leitungsstuck einmundet, wobei der Zylinderkolben den Zylinder in pneumatisch getrenn- te Bereiche unterteilt und in den den Dichtsitz umfassenden Zylinderbereich eine mit einer Drucksenke verbundene Leitung einmundet .
Die beiden Zylinderkolben sind somit gegensinnig angeordnet, so dass ein Steueranschluss einerseits über ein mit einem Dichtsitz abgeschlossenen Leitungsstuck entgegen der Vorspannkraft auf eine Stirnseite des einen Zylinderkolbens druckt und über die andere Leitung in gleicher Richtung wie die Vorspannkraft auf eine rückwärtige Seite des anderen Zy- linderkolbens einwirkt. Bei Vorliegen einer Druckdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Steueranschluss, welche die Vorspannkraft des Vorspannmittels übersteigt, wird der eine der beiden Zylinderkolben von dem Dichtsitz abgeruckt und gibt eine Verbindung zwischen dem Abgang und dem Steuer¬ anschluss mit dem höheren Druck frei.
Es kann weiter vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Vorspannmittel eine Feder ist.
Bei der Feder kann es sich beispielsweise um eine Spiralfeder handeln .
Es kann auch als vorteilhaft angesehen werden, dass die durch das Vorspannmittel auf die Zylinderkolben einwirkende Vorspannkraft einstellbar ist.
Beispielsweise kann die Vorspannkraft manuell an der Aus- gleichseinπchtung einstellbar sein. Im Fall einer Feder als Vorspannmittel beispielsweise durch Lageverschiebung eines die Feder abstutzenden Widerlagers. Dies ermöglicht ein Ein¬ stellen des Druckdifferenz-Schwellwertes. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der Beschreibung von Ausfuhrungsbeispie- len der Erfindung unter Bezug auf die Figur der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleichwirkende Bauteile ver- weisen.
Dabei zeigt die
Figur 1 in Draufsicht und schematischer Darstellung ein Schienenfahrzeug mit einem Luftfedersystem gemäß dem Stand der Technik,
Figur 2 in Draufsicht und schematischer Darstellung ein erstes Ausfuhrungsbeispiel eines Schienenfahrzeugs mit einem erfmdungsgemaßen Luftfedersystems
Figur 3 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausfuh- rungsbeispiels einer erfmdungsgemaßen Ausgleichsemπchtung, und
Figur 4 die Ausgleichseinrichtung der Figur 3 in einer anderen Schaltposition .
Die Figur 1 zeigt ein Schienenfahrzeug 1 mit einem Luftfeder- System gemäß dem Stand der Technik aus der Vogelperspektive in schematischer Darstellung. Em Wagenkasten 3 des Schienenfahrzeugs ist auf zwei Drehgestellen 2 gelagert, wobei die Drehgestelle je zwei Radachsen 4 und zwischen den Radachsen 4 an jeder der beiden Seiten des Schienenfahrzeugs zwei Luftfe- dern 5 aufweisen. Die Luftfedern stutzen sich einerseits an dem Drehgestell 2 ab und erstrecken sich bis zu dem Wagenkas¬ ten 3. Jede der Luftfedern 5 steht über eine pneumatische Leitung 6a mit einem ihr zugeordneten Luftfederventil 7 in Verbindung, wobei jedes Luftfederventil 7 über eine pneumati- sehe Leitung 6b mit einer gemeinsamen Druckluftquelle 8 in Verbindung steht. Zwischen den je zwei Luftfedern 5 eines Drehgestells 2 erstreckt sich von den pneumatischen Leitungen 6a abzweigend eine Verbindungsleitung 9 zwischen dem Abzweig IIa und dem Abzweig IIb. In diese Verbindungsleitung 9 ist eine Ausgleichseinπchtung 12 zwischengeschaltet und mit einem ersten Steuer-Anschluss 10a an das Verbindungsleitungs- stuck 9a und mit einem zweiten Steueranschluss 10b an das Verbindungsleitungsstuck 9b angeschlossen. Von dem ersten Steuer-Anschluss 10a aus verlaufen innerhalb der Aus- gleichseinπchtung 12 zwei interne Verbmdungsleitungen 13a, 13b bis zu dem zweiten Steuer-Anschluss 10b, wobei jeweils ein Ruckschlagventil 14a, 14b in den internen Verbindungslei- tungen 13a, 13b angeordnet ist. Die in den internen Verbin- dungsleitungen 13a, 13b angeordneten Rückschlagventile 14a, 14b sind gegensinnig angeordnet.
Zur primären oder sekundären Federung des Wagenkastens 3 sind die Luftfedern 5 über das Druckluftversorgungssystem 7, 8, 6a, 6b mit Druckluft versorgt. Je nach dem in den Luftfedern 5 herrschenden Druck kann der Abstand zwischen Wagenkasten 3 und Drehgestell 2 und damit die Hohe des Wagenkastens 3 eingestellt werden, beziehungsweise Einfluss auf die Federungs¬ eigenschaften der Luftfeder genommen werden. Der Druck wird durch Be- oder Entlüften der Luftfedern über das zugehörige Luftfederventil 7 reguliert, wozu ein nicht dargestelltes Steuer- und/oder Regelungssystem die mit der Druckluftquelle 8 verbundenen Luftfederventile 7 ansteuert.
Ein Druckunterschied zwischen Luftfedern, beispielsweise zwischen den sich gegenüberliegenden Luftfedern 5 eines Drehgestells 2, kann zu einer Schiefläge des Wagenkastens 3 beziehungsweise zu einer Verwindung des Wagenkastens 3 fuhren. Der Druckunterschied kann durch die Regelung der Luftfederventile 7 oder durch ein defektes Luftfederventil 7 verursacht sein oder durch eine Leckage in einer der Luftfedern 5 entstehen. Um zu verhindern, dass zwischen Luftfedern 5 Druckunterschiede einer Größenordnung entstehen, welche eine sicherheitskπ- tische Schieflage des Wagenkastens 3 oder eine den Wagenkasten 3 beschädigende Verwindung bewirken, ist zum Abbau derartiger sicherheitskritischer Druckunterschiede die mindestens eine Ausgleichseinπchtung 12 angeordnet. Diese stellt bei Überschreiten eines Druckunterschied-Schwellwertes zwischen dem ersten und dem zweiten Steuer-Anschluss 10a, 10b eine pneumatische Verbindung her, so dass die Luftfeder 5 mit dem höheren Druck in die Luftfeder 5 mit dem geringeren Druck entlüftet. Der Druckabbau findet dabei in einer Zeitspanne statt, welche von einer Vielzahl an Parametern beemflusst wird wie beispielsweise der Große der Leckage und/oder der
Querschnitte der Verbmdungsleitungsstucke 9a, 9b und unkon¬ trollierbar ist, da die überströmende Luft die Steuer-Drucke an den Ausgleichsemπchtungen in Wechselwirkung mit den angesprochenen Parametern verändert. Ein Überschreiten einer sicherheitskritischen Druckdifferenz zwischen Luftfedern 5 kann bei diesem Stand der Technik nicht sicher ausgeschlossen werden .
Die Figur 2 zeigt ein Schienenfahrzeug 15 mit einem erfin- dungsgemaßen Luftfedersystem gemäß einem ersten Ausfuhrungs- beispiels aus der Vogelperspektive in schematischer Darstellung. Das Schienenfahrzeug 15 unterscheidet sich von dem Schienenfahrzeug 1 der Figur 1 durch eine Ausgleichseinrichtung 16 mit gegenüber der Ausgleichseinrichtung 12 der Figur 1 verändertem Aufbau.
Die Ausgleichseinrichtung 16 ist ebenso wie die Aus- gleichsemπchtung 12 der Figur 1 mit einem ersten Steuer- Anschluss 17a mit einer Luftfeder 5 und mit einem zweiten Steuer-Anschluss 17b mit einer anderen Luftfeder 5 verbundenen und weist ebenfalls Schaltmittel 19 auf, die mittels der an den beiden Steuer-Anschlüssen 17a, 17b anliegenden Druckdifferenz schaltbar sind. Im Gegensatz zum Stand der Technik weist die Ausgleichseinrichtung 16 zwei mit einer Drucksenke 20 verbundene Abgange 18a, 18b auf und die Schaltmittel 19 sind derart ausgebildet, dass zum Abbau eines einen Druckdifferenz-Schwellwert überschreitenden Druckunterschiedes die Schaltmittel den mit einem höheren Druck beaufschlagten Steuer-Anschluss 17a, 17b durch die Aus- gleichseinπchtung 16 hindurch mit einem der Abgange 18a, 18b verbinden .
Die Figur 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausfuhrungsbeispiels einer erfindungsgemaßen Ausgleichsein- πchtung 16'. Die Ausgleichseinrichtung 16' weist einen ersten Steuer-Anschluss 17a und einen zweiten Steuer-Anschluss 17b auf und zwei die beiden Steueranschlusse verbindende und durch die Ausgleichseinrichtung hindurch verlaufende Verbin- dungsleitungen 21 a, 21b. In den Verbindungsleitungen 21a,
21b ist jeweils ein in einem Zylinder 22a, 22b beweglich gelagerter und mittels einer Feder 24a, 24b vorgespannter Zy- lmderkolben 23a, 23b angeordnet. Hierbei erstreckt sich die Verbindungsleitung 21a von dem Steuer-Anschluss 17a ausgehend bis zu dem Zylinder 22a, wobei das bis hierin reichende Leitungsstuck 21a an seinem Ende einen in das Zylinder-Ende ragenden Dichtsitz 25a tragt, auf welchen der Zylinderkolben 23a in der Schließposition durch die Feder 24a gepresst ist. Von dem gegenüberliegenden Zylinder-Ende ausgehend erstreckt sich die restliche Hälfte der Verbindungsleitung 21a bis zu dem zweiten Steuer-Anschluss 17b. Gleiches gilt analog für die andere Verbindungsleitung 21b, wobei in dieser der Zylinder 22b und Zylinderkolben 23b gegensinnig angeordnet ist, so dass sich das von dem zweiten Steuer-Anschluss 17b ausgehende Leitungsstuck 21b bis zu einem von dem Zylinderkolben 23b abgedichteten Dichtsitz 25b erstreckt. Die Zylinderkolben 23a, 23b unterteilen die Zylinder 22a, 22b in zwei pneumatisch getrennte Bereiche, wobei in den den Dichtsitz 25a, 25b umfas- senden Bereich ein mit einem Abgang 18a, 18b verbundenes Leitungsstuck 26a, 26b einmundet.
Solange an den beiden Steuer-Anschlüssen 17a, 17b eine die Vorspannkraft nicht überwindende Druckdifferenz anliegt, verbleiben die Zylinderkolben 23a, 23b auf die Dichtsitze 25a, 25b gepresst in der dargestellten Schließposition. In dieser Schließposition ist eine pneumatische Verbindung zwischen dem Abgang 18a und dem ersten Steuer-Anschluss 17a sowie zwischen dem Abgang 18b und dem zweiten Steuer-Anschluss 17b durch die Zylinderkolben 23a, 23b unterbunden.
Die Figur 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der in Figur 3 dargestellten Ausgleichseinrichtung 16' in einer anderen Schaltposition. Im Unterschied zu der Figur 3 befinden sich die Zylinderkolben 23a, 23b in einer einen Druckausgleich zwischen dem ersten 17a und dem zweiten Steuer- Anschluss 17b bewirkenden Schaltposition. Hierbei ist der Zy- lmderkolben 23a von dem Dichtsitz 25a mittels eines am Steuer-Anschluss 17a anliegenden Steuerdrucks abgeruckt und gibt eine pneumatische Verbindung zwischen dem ersten Steuer- Anschluss 17a und dem Abgang 18a frei. Um den Zylinderkolben 23a in diese Schaltposition zu bewegen und zu halten muss der am Steuer-Anschluss 17a anliegende Steuerdruck großer sein als die Summe aus der durch die Dichtsitzflache geteilten Vorspannkraft und dem am zweiten Steuer-Anschluss 17b anliegenden Steuerdruck. In dieser Schaltposition wird die mit dem Steuer-Anschluss 17a verbundene Luftfeder (nicht dargestellt) entlüftet und die an den Steuer-Anschlüssen 17a, 17b anliegenden Drucke gleichen sich einander an. Insbesondere wird durch den Entluftungsvorgang nicht der an dem zweiten Steuer- Anschluss 17b anliegende Steuerdruck beeinflusst .
Bezugszeichenliste
1 Schienenfahrzeug mit einem Luftfedersystem gemäß dem Stand der Technik 2 Drehgestell
3 Wagenkasten
4 Radachse
5 Luftfeder
6a, 6b pneumatische Verbindungsleitung 7 Luftfederventil
8 Druckluftquelle
9a, 9b Verbmdungsleitungsstuck
10a erster Steuer-Anschluss
IIb zweiter Steuer-Anschluss 12 Ausgleichseinπchtung
13a, 13b interne Verbindungsleitung
14a, 14b Rückschlagventil
15 Schienenfahrzeug mit einem erfmdungsgemaßen
LuftfederSystem 16, 16' Ausgleichseinrichtung
17a erster Steuer-Anschluss
17b zweiter Steuer-Anschluss
18a, 18b Abgange
19 Schaltmittel 20 Drucksenke
21a, 21b Verbindungsleitung
22a, 22b Zylinder
23a, 23b Zylinderkolben
24a, 24b Feder 25a, 25b Dichtsitz
26a, 26b Leitungsstuck

Claims

Patentansprüche
1. Luftfedersystem für ern Schrenenfahrzeug mit
- mindestens zwei Luftfedern, - einem Druckluft-Versorgungssystems zur Versorgung der Luftfedern mit Druckluft,
- und mindestens einer Ausgleichsemπchtung zum Abbau eines Druckunterschiedes zwischen Luftfedern,
-wobei die Ausgleichseinπchtung mindestens einen ersten mit wenigstens einer der Luftfedern verbundenen und einen zweiten mit wenigstens einer anderen Luftfeder verbundenen Steuer- Anschluss aufweist,
- und Schaltmittel, die mittels der an den beiden Steuer- Anschlüssen anliegenden Druckdifferenz schaltbar sind und in wenigstens einer Schaltposition einen Druckausgleich zwischen dem ersten und dem zweiten Steuer-Anschluss bewirken, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s -die Ausgleichsemπchtung mindestens einen mit einer Drucksenke verbundenen Abgang aufweist und -die Schaltmittel den mit einem höheren Druck beaufschlagten Steuer-Anschluss im Fall eines Druckausgleichs durch die Aus- gleichsemπchtung hindurch mit wenigstens einem Abgang verbinden.
2. Luftfedersystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Drucksenke die Umgebung des Schienenfahrzeugs ist.
3. Luftfedersystem nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Schaltmittel zwei in einem Zylinder beweglich gelagerte und durch Vorspannmittel vorgespannte Zylmderkolben sind, welche durch das Vorspannmittel in einer Schließposition gehalten sind und wobei in einer einen Druckausgleich zwi- sehen dem ersten und dem zweiten Steuer-Anschluss bewirkenden Schaltposition einer der beiden Schaltkolben aus der Schließ- position heraus entgegen dem Vorspannmittel verschoben eine durch die Ausgleichseinrichtung hindurchfuhrende Verbindung zwischen einem Abgang und dem mit dem größeren Druck beaufschlagten Steuer-Anschluss freigibt.
4. Luftfedersystem nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s in zwei den ersten und den zweiten Steuer-Anschluss verbindende Leitungen jeweils ein Zylinder mit einem der beiden Zy- lmderkolben zwischengeschaltet ist, wobei das eine Leitungs¬ stuck an seinem Ende einen in das eine Zylinder-Ende ragenden Dichtsitz tragt, auf welchen der Zylmderkolben in der Schließposition durch das Vorspannmittel gepresst ist, und in das andere Zylinder-Ende das andere Leitungsstuck einmundet, wobei der Zylmderkolben den Zylinder in pneumatisch getrennte Bereiche unterteilt und in den den Dichtsitz umfassenden Zylinderbereich eine mit einer Drucksenke verbundene Leitung einmundet.
5. Luftfedersystem nach einem der Ansprüche 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Vorspannmittel eine Feder ist.
6. Luftfedersystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die durch das Vorspannmittel auf die Zylinderkolben einwirkende Vorspannkraft einstellbar ist.
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