DE102008035563A1

DE102008035563A1 - Air suspension system for a rail vehicle

Info

Publication number: DE102008035563A1
Application number: DE200810035563
Authority: DE
Inventors: Christian Brandstätter; Claus-Dieter Postler; Heribert Rebec; Thomas Stefan
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2008-07-30
Filing date: 2008-07-30
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2028-07-31
Also published as: EP2307254B1; WO2010012628A1; EP2307254A1; PL2307254T3; DE102008035563B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Luftfedersystem für ein Schienenfahrzeug mit - mindestens zwei Luftfedern, - einem Druckluft-Versorgungssysstem 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 baufschlagten Steuer-Anschluss im Fall eines Druckausgleichs durch die Ausgleichseinrichtung hindurch mit wenigstens einem Abgang.The invention relates to an air spring system for a rail vehicle with - at least two air springs, - a compressed air Versorgungssysstem for supplying the air springs with compressed air, - and at least one compensating device for reducing a pressure difference between air springs, - wherein the compensating means at least a first with at least one of the air springs connected and a second associated with at least one other air spring control terminal, - and switching means which are switchable by means of the voltage applied to the two control terminals pressure difference and effect in at least one switching position pressure equalization between the first and the second control port. The air spring system makes it possible to particularly reliably prevent the pressure difference threshold value between air springs connected to the compensation device from being exceeded. For this purpose, the balancing device has at least one outlet connected to a pressure sink and the switching means connect the control port, which is jacked up at a higher pressure, in the event of pressure equalization through the balancing device, with at least one outlet.

Description

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.

The invention relates to an air spring system for a rail vehicle with

- at least two air springs,
- A compressed air supply system for supplying the air springs with compressed air,
And at least one compensating device for reducing a pressure difference between air springs,
Wherein the compensation device has at least one first control connection connected to at least one of the air springs and a second control connection connected to at least one other air spring,
- And switching means which are switchable by means of the voltage applied to the two control terminals pressure difference and effect in at least one switching position, a pressure equalization between the first and the second control port.

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 Primärfedersystem und ein sekundäres Luftfedersystem. Das Luftfedersystem ermöglicht neben der zusätzlichen Dämpfung auch eine Niveauregulierung des Wagenkastens zum Ausgleich unterschiedlicher Lasten, durch welche die Luftfedern unterschiedlich stark zusammengedrückt werden. Die Luftfedern werden über ein Druckluftversorgungssystem mit Druckluft versorgt, wobei zur Niveauregulierung der von dem Luftfedersystem gefederten Wagenkästen die Luftfedern mittels des Druckluftversorgungssystems be- und entlüftbar sind. Das Luftfedersystem weist zudem in der Regel Ausgleichseinrichtungen auf, welche das Überschreiten einer Druckunterschied- Schwellwertes zwischen an die Ausgleichseinrichtung angeschlossenen Luftfedern verhindern sollen. Hierzu weisen die aus dem Stand der Technik bekannten Ausgleichseinrichtungen einen jeweils mit einer Luftfeder verbundenen ersten und zweiten Steuer-Anschluss und zwei Rückschlagventile umfassende Schaltmittel auf. Bei Überschreiten eines Druckunterschied-Schwellwertes stellt eines der Rückschlagventile eine Verbindung zwischen den beiden Steuer-Anschlüssen her, so dass die Luftfeder mit dem höheren Druck in die andere Luftfeder mit dem geringeren Druck hinein entlüftet beziehungsweise im Fall eines geplatzten Luftfederbalges durch die Luftfeder hindurch entlüftet. Trotz dieses Überströmens der Druckluft können derartige Ausgleichseinrichtungen sicherheitsrelevante 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 Verbindungsleitungen zu Druckverhältnissen, welche sich von den in den Luftfedern herrschenden Drücken wesentlich unterscheiden können, so dass eine sicherheitskritische Schiefstellung des Wagenkastens mittels der bekannten Federsysteme nicht zuverlässig verhindert werden kann.One such air spring system is already in the state of the art known. So includes the suspension of a rail vehicle for passenger transport usually a mechanically designed primary spring system and a secondary air spring system. The air spring system allows beside the additional damping also a level control of the car body to compensate for different Loads by which the air springs are compressed to different degrees. The air springs are over a compressed air supply system supplied with compressed air, wherein the Level control of the suspension of the air suspension system car bodies Air springs can be ventilated by means of the compressed air supply system. The air spring system also usually has compensation devices on which passing a pressure difference threshold between air springs connected to the equalizer should prevent. For this purpose, those known from the prior art Compensating devices each connected to an air spring comprising first and second control ports and two check valves Switching means on. When crossing a pressure difference threshold represents one of the check valves a connection between the two control connections, so that the air spring with the higher Pressure in the other air spring with the lower pressure vented into it or in the case of a burst air spring bellows through the air spring vented. Despite this overflowing the Compressed air can Such compensation devices safety-related misalignments of the car body not sure to avoid. By the overflow of the Compressed air occurs in the area of the one control connection to the other control terminal extending pneumatic connecting lines to pressure ratios, which differ significantly from the pressures prevailing in the air springs can, so that a safety-critical misalignment of the car body can not be reliably prevented by means of the known spring systems.

Der Erfindung liegt ausgehend von dem eingangs genannten Luftfedersystem die Aufgabe zugrunde, das Überschreiten eines Druckunterschied-Schwellwertes zwischen an die Ausgleichseinrichtung angeschlossenen Luftfedern besonders zuverlässig zu verhindern.Of the Invention is based on the above-mentioned air spring system the task is based, the crossing a pressure difference threshold between the equalizer particularly reliably to prevent connected air springs.

Die Erfindung löst diese Aufgabe, indem die Ausgleichseinrichtung 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.The Invention solves this task by the balancer at least one Having connected to a pressure sink outlet and the switching means the one with a higher one Pressure applied control port in the case of a Druckaus same through the equalizer with at least one outlet connect.

Erfindungsgemäß 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 Druckveränderungen auf. Dadurch kommt es zu keinen unnötigen Unterbrechungen des Entlüftungsvorganges durch das Schaltmittel wie im Stand der Technik, so dass ein Übersteigen eines Druckunterschied-Schwellwertes zwischen den Luftfedern zuverlässig vermieden ist.Thus, according to the invention to reduce a pressure difference between air springs at least an air spring vented into a pressure sink and not as in the state the technique by making a through the balancer extending connection between the first and the second control terminal. The connection between the air spring to be vented and the pressure sink over a control port the equalizer, the equalizer itself and on the Departure of the compensation device. At the control terminal, with the smaller control pressure is applied, however, no pressure changes on. As a result, there are no unnecessary interruptions of the bleeding process the switching means as in the prior art, so that a higher a pressure difference threshold reliable between the air springs is avoided.

Die Steuer-Anschlüsse der Ausgleichseinrichtung sind beispielsweise mit mehreren Luftfedern über eine Auswahleinheit verbunden, wobei die Auswahleinheit den jeweils größten der von den Luftfedern bereitgestellten Drücke 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 verbundenen 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 Schieflage des über die Luftfedern abgefederten Wagenkastens.The Control ports the equalizer are, for example, with multiple air springs over a Selection unit connected, wherein the selection unit is the largest of the by the air springs supplied pressures to the control port turns on. The control connections can but also be connected with only one air spring. It can be provided be that the air springs connected to the first control port on one side of a bogie and the one with the second control port connected air springs on the opposite side of the bogie are arranged. But the air springs can also in other ways be arranged on the rail vehicle. Essential here is only that one too big Pressure difference between the air springs is undesirable, for example because of a caused by this imbalance of the sprung over the air springs Car body.

Das Druckluftversorgungssystem dient der Druckluft-Steuer- und/oder -Regelung der Luftfedern, beispielsweise um das Niveau eines Wagenkastens an die Höhe eines Bahnsteigs anzugleichen oder während der Fahrt ein gewünschtes Dämpfungsverhalten der Luftfedern einzustellen.The Compressed air supply system is used for compressed air control and / or regulation the air springs, for example, to the level of a car body the height a platform or while driving a desired damping behavior to adjust the air springs.

Die Ausgleichseinrichtung weist Schaltmittel auf, welche mittels des an den beiden Steueranschlüssen 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 höheren Druck beaufschlagten Steueranschluss entlüftende Schaltposition wechselt. Der Schaltvorgang kann aber auch durch andere oder zusätzliche Steuer-Parametern bewirkt werden. Die Schaltmittel können beispielsweise derart ausgebildet sein, dass diese mittels einer Blockiereinrichtung blockierbar sind, welche in einem Reparaturfall ein Entlüften über die Ausgleichseinrichtung verhindert.The Balancing device has switching means which by means of at the two control terminals adjacent pressure difference is switchable. As a rule, it is intended if a pressure difference is present above a pressure difference threshold value the switching means in a pressurized with a higher pressure Control connection venting Switching position changes. The switching process can also be through other or additional Control parameters are effected. The switching means can, for example be formed such that it can be blocked by means of a blocking device are, which in a repair case venting over the compensation device prevented.

Der Druckdifferenz-Schwellwert kann einstellbar sein, beispielsweise mittels einer hierzu an der Ausgleichseinrichtung vorgesehenen Einstelleinrichtung. Soll mittels der Ausgleichseinrichtung eine Schieflage des Wagenkastens vermieden werden, ist der Schwellwert derart zu wählen, dass bei einem Überschreiten eine sicherheitskritische Schieflage des Wagenkastens oder einer den Wagenkasten beschädigende Verwindung zu vermuten ist.Of the Pressure difference threshold may be adjustable, for example by means of an adjustment device provided for this purpose on the compensation device. Should by means of the balancer a misalignment of the car body be avoided, the threshold is to be chosen such that when crossing a safety critical imbalance of the car body or a damaging the car body Twisting is suspected.

Es kann auch als vorteilhaft angesehen werden, dass die Drucksenke die Umgebung des Schienenfahrzeugs ist.It can also be considered advantageous that the pressure sink the environment of the rail vehicle is.

Der mindestens eine Abgang der Ausgleichseinrichtung kann beispielsweise direkt oder über eine pneumatische Verbindungsleitung mit der Umgebung des Schienenfahrzeugs verbunden sein.Of the At least one outlet of the compensation device can, for example directly or via one pneumatic connection line with the surroundings of the rail vehicle be connected.

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 Schaltposition einer der beiden Schaltkolben aus der Schließposition heraus entgegen dem Vorspannmittel verschoben eine durch die Ausgleichseinrichtung hindurchführende Verbindung zwischen einem Abgang und dem mit dem größeren Druck beaufschlagten Steuer-Anschluss freigibt.It can also be considered advantageous that the switching means two movably mounted in a cylinder and by biasing means preloaded cylinder pistons are, which by the biasing means in a closed position are held and in which a pressure equalization between the first and the second control terminal causing switching position one of the two switching piston out of the closed position against the biasing means shifted a passing through the balancer connection between a departure and the one with the greater pressure Control connection releases.

Die in einem Zylinder beweglich gelagerten Zylinderkolben sind beidseitig mit Druck und damit mittels einer Druckdifferenz 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 Zylinderkolbens im Zylinder eine Vielzahl an Schaltpositionen einzunehmen.The in a cylinder movably mounted cylinder pistons are on both sides with pressure and thus switchable by means of a pressure difference. This composed of cylinder and cylinder piston switching means has a particularly simple and robust construction. They also offer the possibility depending on the position of the cylinder piston in the cylinder a variety of switching positions take.

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 Leitungsstück an seinem Ende einen in das eine Zylinder-Ende ragenden Dichtsitz trägt, auf welchen der Zylinderkolben in der Schließposition durch das Vorspannmittel gepresst ist, und in das andere Zylinder-Ende das andere Leitungsstück einmündet, wobei der Zylinderkolben den Zylinder in pneumatisch getrenn te Bereiche unterteilt und in den den Dichtsitz umfassenden Zylinderbereich eine mit einer Drucksenke verbundene Leitung einmündet.According to one advantageous embodiment of the invention is in two the first and the second control terminal connecting lines each have a cylinder is interposed with one of the two cylinder pistons, wherein the one line piece at its end one in the cylinder end projecting sealing seat wearing, on which the cylinder piston in the closed position by the biasing means is pressed, and opens into the other cylinder end of the other line piece, wherein the cylinder piston divides the cylinder into pneumatically separated areas and in the cylinder seat comprising the sealing seat one with a Pressure sink opens connected conduit.

Die beiden Zylinderkolben sind somit gegensinnig angeordnet, so dass ein Steueranschluss einerseits über ein mit einem Dichtsitz abgeschlossenen Leitungsstück entgegen der Vorspannkraft auf eine Stirnseite des einen Zylinderkolbens drückt und über die andere Leitung in gleicher Richtung wie die Vorspannkraft auf eine rückwärtige Seite des anderen Zylinderkolbens 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 abgerückt und gibt eine Verbindung zwischen dem Abgang und dem Steueranschluss mit dem höheren Druck frei.The two cylinder pistons are thus arranged in opposite directions, so that a control port on the one hand via contrary to a completed with a sealing seat line piece the biasing force on an end face of a cylinder piston presses and over the other line in the same direction as the biasing force a backward side the other cylinder piston acts. In the presence of a pressure difference between the first and the second control terminal, which the Pretension force of the biasing agent exceeds, is the one of two cylinder pistons moved away from the sealing seat and gives a connection between the outlet and the control port with the higher pressure free.

Es kann weiter vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Vorspannmittel eine Feder ist.It can be further advantageously provided that the biasing means a spring is.

Bei der Feder kann es sich beispielsweise um eine Spiralfeder handeln.at the spring may be, for example, a coil spring.

Es kann auch als vorteilhaft angesehen werden, dass die durch das Vorspannmittel auf die Zylinderkolben einwirkende Vorspannkraft einstellbar ist.It may also be considered advantageous that by the biasing means on the cylinder piston acting biasing force is adjustable.

Beispielsweise kann die Vorspannkraft manuell an der Ausgleichseinrichtung einstellbar sein. Im Fall einer Feder als Vorspannmittel beispielsweise durch Lageverschiebung eines die Feder abstützenden Widerlagers. Dies ermöglicht ein Einstellen des Druckdifferenz-Schwellwertes.For example the biasing force can be adjusted manually on the compensation device be. In the case of a spring as a biasing agent, for example by Positional shift of a spring supporting abutment. This allows a Setting the pressure difference threshold.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figur der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleichwirkende Bauteile verweisen.Further expedient embodiments and advantages of the invention are the subject of the description of embodiments the invention with reference to the figure of the drawing, wherein the same References to like components.

Dabei zeigt diethere show the

1 in Draufsicht und schematischer Darstellung ein Schienenfahrzeug mit einem Luftfedersystem gemäß dem Stand der Technik, 1 in plan view and schematic representation of a rail vehicle with an air spring system according to the prior art,

2 in Draufsicht und schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines Schienenfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Luftfedersystems 2 in plan view and schematic representation of a first embodiment of a rail vehicle with an air spring system according to the invention

3 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ausgleichseinrichtung, und 3 a schematic sectional view of an embodiment of a compensation device according to the invention, and

4 die Ausgleichseinrichtung der 3 in einer anderen Schaltposition. 4 the equalizer of 3 in a different switching position.

Die 1 zeigt ein Schienenfahrzeug 1 mit einem Luftfedersystem gemäß dem Stand der Technik aus der Vogelperspektive in schematischer Darstellung. Ein 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 Luftfedern 5 aufweisen. Die Luftfedern stützen sich einerseits an dem Drehgestell 2 ab und erstrecken sich bis zu dem Wagenkasten 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 sche 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 11a und dem Abzweig 11b. In diese Verbindungsleitung 9 ist eine Ausgleichseinrichtung 12 zwischengeschaltet und mit einem ersten Steuer-Anschluss 10a an das Verbindungsleitungsstück 9a und mit einem zweiten Steueranschluss 10b an das Verbindungsleitungsstück 9b angeschlossen. Von dem ersten Steuer-Anschluss 10a aus verlaufen innerhalb der Ausgleichseinrichtung 12 zwei interne Verbindungsleitungen 13a, 13b bis zu dem zweiten Steuer-Anschluss 10b, wobei jeweils ein Rückschlagventil 14a, 14b in den internen Verbindungsleitungen 13a, 13b angeordnet ist. Die in den internen Verbindungsleitungen 13a, 13b angeordneten Rückschlagventile 14a, 14b sind gegensinnig angeordnet.The 1 shows a rail vehicle 1 with a bird's eye view of a prior art air spring system in a schematic representation. A carbody 3 of the rail vehicle is on two bogies 2 stored, the bogies each two axles 4 and between the wheel axles 4 two air springs on each side of the rail vehicle 5 exhibit. The air springs are supported on the one hand on the bogie 2 and extend to the car body 3 , Each of the air springs 5 is via a pneumatic line 6a with an associated air spring valve 7 in conjunction with each air spring valve 7 via a pneumatic line 6b with a common compressed air source 8th communicates. Between the two air springs 5 a bogie 2 extends from the pneumatic lines 6a branches off a connecting line 9 between the branch 11a and the branch 11b , In this connection line 9 is a balancing device 12 interposed and with a first control port 10a to the connecting line piece 9a and with a second control port 10b to the connecting line piece 9b connected. From the first control port 10a out within the equalizer 12 two internal connection lines 13a . 13b to the second control port 10b , each with a check valve 14a . 14b in the internal connection lines 13a . 13b is arranged. The in the internal connection lines 13a . 13b arranged check valves 14a . 14b are arranged in opposite directions.

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 Höhe des Wagenkastens 3 eingestellt werden, beziehungsweise Einfluss auf die Federungseigenschaften 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.To the primary or secondary suspension of the car body 3 are the air springs 5 via the compressed air supply system 7 . 8th . 6a . 6b supplied with compressed air. Depending on the air springs 5 prevailing pressure can be the distance between carbody 3 and bogie 2 and thus the height of the car body 3 be set or influence on the suspension properties of the air spring are taken. The pressure is released by ventilating or venting the air springs via the associated air spring valve 7 regulated, including an unillustrated control and / or regulation system with the compressed air source 8th connected air spring valves 7 controls.

Ein Druckunterschied zwischen Luftfedern, beispielsweise zwischen den sich gegenüberliegenden Luftfedern 5 eines Drehgestells 2, kann zu einer Schieflage des Wagenkastens 3 beziehungsweise zu einer Verwindung des Wagenkastens 3 führen. 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 sicherheitskritische Schieflage des Wagenkastens 3 oder eine den Wagenkasten 3 beschädigende Verwindung bewirken, ist zum Abbau derartiger sicherheitskritischer Druckunterschiede die mindestens eine Ausgleichseinrichtung 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 beeinflusst wird wie beispielsweise der Größe der Leckage und/oder der Querschnitte der Verbindungsleitungsstücke 9a, 9b und unkontrollierbar ist, da die überströmende Luft die Steuer-Drücke an den Ausgleichseinrichtungen 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.A pressure difference between air springs, for example between the opposing air springs 5 a bogie 2 , can cause a misalignment of the car body 3 or to a distortion of the car body 3 to lead. The pressure difference can be controlled by regulating the air spring valves 7 or by a defective air spring valve 7 be caused or by a leak in one of the air springs 5 arise. To prevent between air springs 5 Pressure differences of an order of magnitude arise, which is a safety-critical imbalance of the car body 3 or a carbody 3 cause damaging distortion is to reduce such safety-critical pressure differences, the at least one compensation device 12 arranged. This is when a pressure difference threshold value is exceeded between the first and the second control connection 10a . 10b made a pneumatic connection, so the air spring 5 with the higher pressure in the air spring 5 vented at the lower pressure. 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 cross sections of the connecting line pieces 9a . 9b and uncontrollable, as the overflowing air changes the control pressures on the balancing means in interaction with the mentioned parameters. Exceeding a safety-critical pressure difference between air springs 5 can not be safely excluded in this prior art.

Die 2 zeigt ein Schienenfahrzeug 15 mit einem erfindungsgemäßen Luftfedersystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiels aus der Vogelperspektive in schematischer Darstellung. Das Schienenfahrzeug 15 unterscheidet sich von dem Schienenfahrzeug 1 der 1 durch eine Ausgleichseinrichtung 16 mit gegenüber der Ausgleichseinrichtung 12 der 1 verändertem Aufbau.The 2 shows a rail vehicle 15 with a novel air spring system according to a first embodiment from a bird's eye view in a schematic representation. The rail vehicle 15 is different from the rail vehicle 1 of the 1 by a compensation device 16 with respect to the equalizer 12 of the 1 changed structure.

Die Ausgleichseinrichtung 16 ist ebenso wie die Ausgleichseinrichtung 12 der 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 Abgänge 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 Ausgleichseinrichtung 16 hindurch mit einem der Abgänge 18a, 18b verbinden.The equalizer 16 is the same as the equalizer 12 of the 1 with a first control port 17a with an air spring 5 and with a second control port 17b with another air spring 5 connected and also has switching means 19 on, by means of the at the two control terminals 17a . 17b applied pressure difference can be switched. In contrast to the prior art, the compensation device 16 two with a pressure sink 20 connected departures 18a . 18b on and the switching means 19 are designed such that the reduction of a pressure difference threshold pressure difference exceeding the switching means with a higher Pressure applied control port 17a . 17b through the equalizer 16 through with one of the departures 18a . 18b connect.

Die 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ausgleichseinrichtung 16'. Die Ausgleichseinrichtung 16' weist einen ersten Steuer-Anschluss 17a und einen zweiten Steuer-Anschluss 17b auf und zwei die beiden Steueranschlüsse verbindende und durch die Ausgleichseinrichtung hindurch verlaufende Verbindungsleitungen 21a, 21b. In den Verbindungsleitungen 21a, 21b ist jeweils ein in einem Zylinder 22a, 22b beweglich gelagerter und mittels einer Feder 24a, 24b vorgespannter Zylinderkolben 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 Leitungsstück 21a an seinem Ende einen in das Zylinder-Ende ragenden Dichtsitz 25a trägt, 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 Leitungsstück 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 umfassenden Bereich ein mit einem Abgang 18a, 18b verbundenes Leitungsstück 26a, 26b einmündet.The 3 shows a schematic sectional view of an embodiment of a compensation device according to the invention 16 ' , The equalizer 16 ' has a first control port 17a and a second control port 17b on and two connecting the two control terminals and passing through the balancing connection lines 21a . 21b , In the connecting lines 21a . 21b is one in a cylinder 22a . 22b movably mounted and by means of a spring 24a . 24b prestressed cylinder piston 23a . 23b arranged. In this case, the connection line extends 21a from the control port 17a going up to the cylinder 22a , wherein the pipe section reaching up to here 21a at its end a projecting into the cylinder end sealing seat 25a carries on which the cylinder piston 23a in the closed position by the spring 24a pressed. Starting from the opposite cylinder end, the remaining half of the connecting line extends 21a to the second control port 17b , The same applies analogously to the other connection line 21b , in which the cylinder 22b and cylinder pistons 23b is arranged in opposite directions, so that from the second control terminal 17b outgoing line piece 21b up to one of the cylinder piston 23b sealed sealing seat 25b extends. The cylinder pistons 23a . 23b divide the cylinders 22a . 22b in two pneumatically separated areas, in which the sealing seat 25a . 25b comprehensive area with an exit 18a . 18b connected line piece 26a . 26b opens.

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.As long as the two control ports 17a . 17b a pressure difference which does not overcome the pretensioning force is applied, the cylinder pistons remain 23a . 23b on the sealing seats 25a . 25b pressed in the illustrated closed position. In this closed position is a pneumatic connection between the outlet 18a and the first control port 17a as well as between the departure 18b and the second control port 17b through the cylinder pistons 23a . 23b prevented.

Die 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der in 3 dargestellten Ausgleichseinrichtung 16' in einer anderen Schaltposition. Im Unterschied zu der 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 Zylinderkolben 23a von dem Dichtsitz 25a mittels eines am Steuer-Anschluss 17a anliegenden Steuerdrucks abgerückt 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 größer sein als die Summe aus der durch die Dichtsitzfläche 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 Drücke gleichen sich einander an. Insbesondere wird durch den Entlüftungsvorgang nicht der an dem zweiten Steuer-Anschluss 17b anliegende Steuerdruck beeinflusst.The 4 shows a schematic sectional view of in 3 illustrated balancing device 16 ' in a different switching position. Unlike the 3 are the cylinder pistons 23a . 23b in a pressure equalization between the first 17a and the second control port 17b causing switching position. Here is the cylinder piston 23a from the sealing seat 25a by means of one at the control connection 17a adjacent control pressure and gives a pneumatic connection between the first control port 17a and the departure 18a free. To the cylinder piston 23a to move and hold in this switching position must be at the control port 17a applied control pressure to be greater than the sum of the divided by the sealing seat surface biasing force and the second control port 17b applied control pressure. In this switching position is the with the control port 17a connected air spring (not shown) and vented at the control ports 17a . 17b adjacent pressures are equal to each other. In particular, by the venting process is not at the second control port 17b applied control pressure influences.

11: Schienenfahrzeug mit einem Luftfedersystem gemäß dem Stand der Techniktrack vehicle with an air spring system according to the state of the technique
22: Drehgestellbogie
33: Wagenkastencar body
44: Radachsewheel axle
55: Luftfederair spring
6a, 6b6a, 6b: pneumatische Verbindungsleitungpneumatic connecting line
77: LuftfederventilLeveling valve
88th: DruckluftquelleCompressed air source
9a, 9b9a 9b: VerbindungsleitungsstückConnecting pipe piece
10a10a: erster Steuer-Anschlussfirst Control terminal
11b11b: zweiter Steuer-Anschlusssecond Control terminal
1212: Ausgleichseinrichtungbalancer
13a, 13b13a, 13b: interne Verbindungsleitung internal connecting line
14a, 14b14a, 14b: Rückschlagventilcheck valve
1515: Schienenfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Luftfedersystemtrack vehicle with an air spring system according to the invention
16, 16'16 16 ': Ausgleichseinrichtungbalancer
17a17a: erster Steuer-Anschlussfirst Control terminal
17b17b: zweiter Steuer-Anschlusssecond Control terminal
18a, 18b18a, 18b: AbgängeDisposals
1919: Schaltmittelswitching means
2020: Drucksenkepressure sink
21a, 21b21a, 21b: Verbindungsleitungconnecting line
22a, 22b22a, 22b: Zylindercylinder
23a, 23b23a, 23b: Zylinderkolbencylinder piston
24a, 24b24a, 24b: Federfeather
25a, 25b25a, 25b: Dichtsitzsealing seat
26a, 26b26a, 26b: Leitungsstückline section

Claims

An air spring system for a rail vehicle with - at least two air springs, - a compressed air supply system for supplying air springs with compressed air, - and at least one equalizer for reducing a pressure difference between air springs, - wherein the balancer at least a first connected to at least one of the air springs and a second Having control terminal connected to at least one other air spring, - and switching means by means of the two Control terminals applied pressure difference are switchable and effect in at least one switching position pressure equalization between the first and the second control port, characterized in that - the balancer has at least one connected to a pressure sink outlet and - the switching means acted upon by a higher pressure Connect control port in the event of pressure equalization through the equalizer with at least one outlet.

Air spring system according to claim 1, characterized that the pressure sink is the environment of the rail vehicle.

Air spring system according to claim 1 or 2, characterized that the switching means two movably mounted in a cylinder and biased by biasing means are cylinder pistons 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 switching position of one of the two Control piston from the closed position out against the biasing means displaced by the balancer passing connection between a departure and the one with the greater pressure Control connection releases.

Air spring system according to claim 3, characterized that in two connecting the first and the second control port Lines one cylinder each with one of the two cylinder pistons is interposed, wherein the one line piece at its End carries a projecting into the one cylinder end sealing seat on which of the cylinder piston in the closed position by the biasing means is pressed, and opens into the other cylinder end of the other line piece, wherein the cylinder piston divided the cylinder into pneumatically separated areas and in the cylinder seat comprising the sealing seat one with a Pressure sink opens connected conduit.

Air spring system according to one of claims 3 or 4, characterized in that the biasing means is a spring.

Air spring system according to one of claims 3 to 5, characterized in that by the biasing means the cylinder piston acting biasing force is adjustable.