Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
AIR FEED FOR AN AIR SPRING OF A RAIL VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/036969
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an air feed for an air spring (3) of a rail vehicle, comprising a main crossbeam (1) composed of at least one extruded light-metal profiled element (2), which light-metal profiled element is oriented in the longitudinal direction of the rail vehicle in the installed position of the main crossbeam (1), and an air spring (3), which is arranged on the main crossbeam (1), wherein the main crossbeam (1) comprises at least one closed profile chamber (4) having a circular cross-section, which profile chamber extends over a certain length of the extruded light-metal profiled element (2), and wherein at least one borehole (5) in a wall of the main crossbeam (1) connects the gas chamber (6) of the air spring to the profile chamber (4).

Inventors:
MAYER, Wilhelm (Waldheimstr. 63A, 2230 Gänserndorf, 2230, AT)
Application Number:
EP2017/071038
Publication Date:
March 01, 2018
Filing Date:
August 21, 2017
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SIEMENS AG ÖSTERREICH (Siemensstraße 90, 1210 Wien, 1210, AT)
International Classes:
B61F1/12; B61F5/10
Foreign References:
DE112013002072T52015-01-08
EP2540592A12013-01-02
AT502761A22007-05-15
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
MAIER, Daniel (Siemens Aktiengesellschaft, Postfach 22 16 34, München, 80506, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

LuftZuführung für eine Luftfeder (3) eines

Schienenfahrzeugs, umfassend einen Hauptquerträger (1) aus mindestens einem stranggepressten

Leichtmetallprofil (2), welches in Einbaulage des

Hauptquerträgers (1) in Längsrichtung des

Schienenfahrzeugs ausgerichtet ist und eine an dem Hauptquerträger (1) angeordnete Luftfeder (3),

dadurch gekennzeichnet, dass

der Hauptquerträger (1) mindestens eine geschlossene Profilkammer (4) mit kreisförmigen Querschnitt umfasst, welche sich über eine bestimmte Länge des

stranggepressten Leichtmetallprofils erstreckt (2), und wobei mindestens eine Bohrung (5) in einer Wandung des Hauptquerträgers (1) den Gasraum (6) der Luftfeder mit der Profilkammer (4) verbindet.

2. LuftZuführung für eine Luftfeder (3) eines

Schienenfahrzeugs nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die geschlossene

Profilkammer (4) mit kreisförmigem Querschnitt

unmittelbar während des Herstellungsvorgangs des stranggepressten Leichtmetallprofils (2) durch das Strangpressverfahren hergestellt ist und sich über die gesamte Länge des stranggepressten Leichtmetallprofils erstreckt .

LuftZuführung für eine Luftfeder (3) eines

Schienenfahrzeugs nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die geschlossene

Profilkammer (4) mit kreisförmigem Querschnitt mittel eines spanenden Bearbeitungsvorgangs hergestellt ist.

LuftZuführung für eine Luftfeder (3) eines

Schienenfahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die geschlossene

Profilkammer (4) mit kreisförmigem Querschnitt an beiden ihren Enden mit einem Innengewinde ausgestattet ist, wobei ein Anschlußflansch (8) oder ein Stopfen (7) in die Innengewinde eingeschraubt sind.

LuftZuführung für eine Luftfeder eines

Schienenfahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die geschlossene

Profilkammer (4) mit kreisförmigem Querschnitt ein Anschlußstück (9) eingeführt ist, welches gegenüber der Innenwand der Profilkammer (4) mit kreisförmigem

Querschnitt abgedichtet ist und eine Bohrung in seiner Längsrichtung und eine in diese Bohrung mündende

Querbohrung (11) aufweist, über welche die

LuftZuführung erfolgt in die Profilkammer mit

kreisförmigem Querschnitt erfolgt.

LuftZuführung für eine Luftfeder eines

Schienenfahrzeugs nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlußstück mit dem stranggepressten Leichtmetallprofil mittels mindestens einer Schraubverbindung verbunden ist, wobei die

Schraubverbindungen parallel zur Längsachse des

Anschlußstücks orientiert sind.

Description:
Beschreibung

LuftZuführung für eine Luftfeder eines Schienenfahrzeugs

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine LuftZuführung für eine Luftf eines Schienenfahrzeugs.

Stand der Technik

Passagierschienenfahrzeuge sind sehr häufig mit einer

Luftfederung ausgestattet, da diese einen guten

Federungskomfort gewährleistet und eine einfach realisierbare Niveauregulierung ermöglicht. Diese ist insbesondere bei Nahverkehrsschienenfahrzeugen wie U-Bahnen erforderlich, bei welchen auch bei wechselnden Beladungszuständen eine

konstante Fußbodenhöhe gefordert ist. Luftfederungen umfassen typischerweise eine Druckluftversorgung mit einem Kompressor und Druckluftspeicher, zugehörige Leitungen und Steuerorgane und je Fahrgestell meist zwei mit Druckluft beaufschlagte Luftfedern (Gummibälge) . Dabei ist das Luftdrucksystem der Luftfeder mit Mitteln zum Be- und Entlüften ausgestattet. Solcherart kann eine automatische Niveauregulierung

geschaffen werden, welche es beispielsweise ermöglicht, dass U-Bahnen unabhängig von ihrem Beladungszustand immer den geringstmöglichen Niveauunterschied zwischen dem Bahnsteig- und dem Passagierbodenniveau aufweisen. Die Luftfedern sind meist so aufgebaut, dass sie in eingebauten Zustand an ihrer Oberseite von dem Untergestell, genauer dem Hauptquerträger, gestützt sind. Dabei bildet die Kontaktstelle Luftfeder - Hauptquerträger auch eine Dichtfläche der Luftfeder, welche in ausgebauten Zustand eine offene, kugelkalottenähnliche Form aufweisen. Durch diese Konstruktion ist es möglich, den Druckluftanschluß einer Luftfeder durch eine begrenzende Wandung des Hauptquerträgers (Untergurt) zu führen und an dieser Stelle eine Verbindungseinrichtung zum Anschluß einer Druckluftleitung vorzusehen. Unabhängig von der

Ausführungsform des Untergestells (Stahl- oder

Leichtmetallbauweise) ist diese Verbindungseinrichtung kritisch, da sie nach Fertigung des Untergestells nur unter größten Schwierigkeiten zugänglich ist. Eine Wartung oder

Reparatur würde dabei nur unter Ausbau des gesamten Fahrwerks und ggf. weiterer Komponenten erfolgen können. Aus dem Stand der Technik sind keine Lösungen bekannt, welche eine

Zugänglichkeit der Anschlußstelle zwischen einer

Druckluftleitung und einer Luftfeder in eingebautem Zustand der Luftfeder ermöglichen würden, da diese

Verbindungseinrichtung im Inneren eines Hauptquerträgers angeordnet ist. Eine einfache Lösung, das Zuführen von

Druckluft mittels einer flexiblen Druckluftleitung an einer anderen Stelle, beispielsweise der radseitigen

Befestigungsplatte ist mit so wesentlichen Nachteilen

behaftet, dass diese Lösung im Allgemeinen nicht umgesetzt wird. Insbesondere die deutlich geringere Haltbarkeit einer flexiblen Luftführungsleitung im Gegensatz zu einer

festverlegten Leitung bedingt, dass diese Lösung nach

Möglichkeit vermieden wird.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine

LuftZuführung für eine Luftfeder eines Schienenfahrzeugs anzugeben, welche eine einfache Wartung gewährleistet, w insbesondere eine Wartung bei eingebautem Fahrwerk erfolgen können soll.

Die Aufgabe wird durch eine LuftZuführung für eine Luftfeder eines Schienenfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand

untergeordneter Ansprüche.

Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird eine LuftZuführung für eine Luftfeder eines Schienenfahrzeugs beschrieben, welche einen Hauptquerträger aus mindestens einem

stranggepressten Leichtmetallprofil, welches in Einbaulage des Hauptquerträgers in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs ausgerichtet ist und eine an dem Hauptquerträger angeordnete Luftfeder umfasst, wobei der Hauptquerträger mindestens eine geschlossene Profilkammer mit kreisförmigen Querschnitt umfasst, welche sich über eine bestimmte Länge des

stranggepressten Leichtmetallprofils erstreckt, und wobei mindestens eine Bohrung in einer Wandung des Hauptquerträgers den Gasraum der Luftfeder mit der Profilkammer verbindet.

Dadurch ist der Vorteil erzielbar, eine Luftführung zu einer Schienenfahrzeugluftfeder realisieren zu können, welche sehr einfach und mit einem Mindestmaß an erforderlichen Bauteilen aufgebaut werden kann. Insbesondere entfallen alle Wartungs ¬ bzw. Dichtstellen der LuftZuführung die bei konventionellen Lösungen in eingebauten Zustand praktisch nicht mehr

zugänglich sind. Solcherart ist eine erfindungsgemäße

LuftZuführung einfacher und kostengünstiger auszubauen und die Wartungsaufwendungen sind gegenüber gebräuchlichen

LuftZuführungen wesentlich reduziert.

Erfindungsgemäß umfasst die LuftZuführung je zu versorgender Luftfeder eine geschlossene Profilkammer mit kreisförmigem Querschnitt in dem Hauptquerträger. Der Hauptquerträger ist dabei aus mindestens einem stranggepressten

Leichtmetallprofil aufgebaut, wobei im Allgemeinen mehrere Leichtmetallprofile miteinander unlösbar verbunden

(verschweißt) sind. Diese Bauausführung ist insbesondere bei Leichtmetallfahrzeugen gebräuchlich. Die dabei verwendeten Leichtmetallprofile umfassen typischerweise mehrere Stege und Gurte welche geschlossene Kammern bilden, wodurch die

Festigkeit erhöht und das Gewicht gesenkt wird. Die

geschlossene Profilkammer mit kreisförmigem Querschnitt wird dabei ebenso wie die weiteren (typischerweise

dreieckförmigen) Kammern beim Herstellungsprozeß des

Leichtmetallprofils gleichzeitig mit diesen geformt. Die geschlossene Profilkammer mit kreisförmigem Querschnitt erstreckt sich dadurch über die gesamte Länge des

Leichtmetallprofils. Die Anbindung des Gasraums der Luftfeder erfolgt durch eine Bohrung in einer Wandung (Gurt) des

Hauptquerträgers, normal zur Längsrichtung des

Leichtmetallprofils .

Es ist besonders vorteilhaft eine geschlossene Profilkammer mit kreisförmigem Querschnitt zur Luftführung einzusetzen, da diese einfach an das Druckluftsystem des Fahrzeugs

anschließbar ist und an der dem Anschluß abgewandten Seite einfach mittels eines Gewindestopfens dicht verschlossen werden kann. Dadurch können alle sonst zur Herstellung des Anschlusses erforderlichen Schweißarbeiten entfallen. Weiters wird durch die Führung in einer getrennten, im Vergleich zu einer Kammer des Hauptquerträgers wesentlich kleineren Kammer das Federverhalten der Luftfeder nicht beeinflußt, da das an die Luftfeder angekoppelte Luftvolumen nur sehr gering ist. Ein weiterer Vorteil einer geschlossenen Profilkammer mit kreisförmigem Querschnitt zur Luftführung liegt darin, dass der Hauptquerträger dadurch nicht der Zulassung als

Druckbehälter unterliegt, was eine wesentliche Vereinfachung der erforderlichen Festigkeits- und Wartungsnachweise

bewirkt. Dazu ist es erforderlich, die geschlossene

Profilkammer mit kreisförmigem Querschnitt mit wesentlich geringerem Querschnitt als die weiteren, im Allgemeinen dreieckförmigen Kammern des Hauptquerträgers auszuführen. Typischerweise ist die geschlossene Profilkammer mit

kreisförmigem Querschnitt mit einem Durchmesser von 20mm aus zuführen .

Weiters kann durch die sehr einfachen

Abdichtungsmöglichkeiten der Profilkammer mit kreisförmigem Querschnitt eine komplizierte Abdichtung einer Kammer des Hauptquerträgers umgangen werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, die Profilkammer mit kreisförmigem Querschnitt im Anschluß an die Herstellung des Leichtmetallprofils mittels eines spanenden Bearbeitungsschritts (Bohren) herzustellen. Dadurch kann das Herstellungswerkzeug für das Leichtmetallprofil

(Preßmatrizze) einfacher ausgeführt sein und es ist möglich, auch nur einen Abschnitt der Länge des Leichtmetallprofils mit einer Profilkammer mit kreisförmigem Querschnitt

auszustatten .

Es ist vorteilhaft, die geschlossene Profilkammer mit kreisförmigem Querschnitt an beiden ihren Enden mit einem Innengewinde ausgestattet ist und an einem Ende mit einem eingeschraubten Stopfen zu verschließen und an ihrem weiteren Ende einen eingeschraubten Anschlußflansch vorzusehen, an welchem die weitere Verrohrung der LuftZuführung anzuschließen ist. Solcherart sind alle Dichtstellen

außerhalb des Hauptquerträgers angeordnet und sind somit zur Wartung gut zugänglich. Anstelle eines Stopfens kann auch an dem weiteren Ende der Profilkammer mit kreisförmigem

Querschnitt ein weiterer Anschlußflansch eingeschraubt werden. Dadurch kann die Leitungsführung im Untergestell vereinfacht werden, da solcherart ein weiterer Anschluß für die Druckversorgung der Luftfederung zur Verfügung steht, welcher beispielsweise für ein Druckmeßgerät oder den

Anschluß der Luftfeder der gegenüberliegenden Luftfeder genutzt werden kann.

Jedoch ist bei Beschädigung des Gewindes für den

eingeschraubten Anschlußflansch die Reparatur dieses Gewindes sehr kompliziert.

In weiterer Fortbildung der Erfindung ist es deshalb

empfehlenswert, den Luftanschluß an die Profilkammer mit kreisförmigem Querschnitt mit einem Anschlußstück

vorzunehmen, welches in die Profilkammer eingeführt wird und welches gegenüber der Innenwand der Profilkammer mit

kreisförmigem Querschnitt abgedichtet ist und eine Bohrung in seiner Längsrichtung und eine in diese Bohrung mündende

Querbohrung aufweist, über welche die LuftZuführung erfolgt. Die Befestigung des Anschlußstücks an dem Leichtmetallprofil erfolgt dabei vorzugsweise mittels mindestens einer

Schraubverbindung, wobei die Schraubverbindungen parallel zur Längsachse des Anschlußstücks orientiert sind. Solcherart kann das fertigungstechnisch kritische Schneiden eines großen Innengewindes vermieden werden. Allenfalls sind noch

kleinere, wesentlich unkritischere und leichter reparierbare Innengewinde herzustellen. Ein besonderer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass auch ein Stopfen und das zugehörige Gewinde entfallen können, da die Profilkammer mit kreisförmigem Querschnitt selbst außerhalb des Bereichs des Anschlußstücks drucklos ist.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen Es zeigen beispielhaft:

Fig.l Hauptquerträger, Ansicht in Fahrzeuglängsrichtung.

Fig.2 Hauptquerträger, Schrägansicht.

Fig.3 Hauptquerträger, Schnittdarstellung, Gewindeanschluß Fig.4 Hauptquerträger, Schnittdarstellung, Anschlußstück. Fig.5 Hauptquerträger mit Anschlußstück, Detail.

Fig.6 Anschlußstück.

Ausführung der Erfindung

Fig.l zeigt beispielhaft und schematisch einen

Hauptquerträger in einer Ansicht in Fahrzeuglängsrichtung. Es ist ein Hauptquerträger (1) eines Schienenfahrzeugs

dargestellt, wie er bevorzugt bei Leichtmetallfahrzeugen zur Anwendung kommen kann. Der Hauptquerträger 1 ist aus mehreren stranggepressten Leichtmetallprofilen 2 zusammengesetzt, welche untereinander verschweißt sind. Zwei Luftfedern 3 sind beidseitig angeordnet und übertragen Kräfte in vertikaler Richtung zwischen dem Hauptquerträger 1 und dem Fahrwerk. Dieses Fahrwerk ist in der Prinzipskizze Fig.l nicht

dargestellt. Im Bereich der Luftfedern 3 ist jeweils eines der Leichtmetallprofile 2 mit einer Profilkammer 4 mit kreisförmigem Querschnitt ausgestattet, welche sich über die gesamte Längsausdehnung des jeweiligen Leichtmetallprofils 2 erstreckt .

Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch einen

Hauptquerträger in einer Schrägansicht. Es ist der

Hauptquerträger 1 aus Fig.l dargestellt, wobei besonders die verrundet verlaufenden Anschlüße zu den Längsträgern des Schienenfahrzeugs erkennbar sind. Die Profilkammern 4 mit kreisförmigen Querschnitt sind beidseitig gut zugänglich, sodass an ihnen angebrachte Baugruppen einfach wartbar sind.

Fig.3 zeigt beispielhaft und schematisch Hauptquerträger mit Gewindeanschluß in einer Schnittdarstellung. Es ist ein

Schnitt durch einen Hauptquerträger 1 in

Fahrzeuglängsrichtung im Bereich einer Luftfeder 3

dargestellt. Die Luftfeder 3 ist unterhalb des

Hauptquerträgers 1, bzw. des Leichtmetallprofils 2 angeordnet und weist einen Gasraum 6 auf, welcher durch das

Luftfedersystem des Fahrzeugs mit wechselndem Gasdruck beaufschlagt werden soll. Das Leichtmetallprofil 2 ist im Bereich einer Profilkammer 4 mit kreisförmigen Querschnitt geschnitten gezeigt, wobei ein Ende der Profilkammer 4 mittels eines eingeschraubten Stopfens 7 verschlossen ist und das weitere Ende mit einem geschraubten Anschlußflansch 8 ausgestattet ist. Dieser Anschlußflansch 8 weist eine Bohrung in Längsrichtung auf, über welche Druckluft in die

Profilkammer 4 strömen kann. Die Profilkammer 4 ist im

Bereich des darunterliegenden Gasraums 6 der Luftfeder 3 mit einer Bohrung 5 verbunden.

Fig.4 zeigt beispielhaft und schematisch Hauptquerträger mit Anschlußstück in einer Schnittdarstellung. Es ist, ähnlich wie in Fig.3 ein Hauptquerträger 1 eines Schienenfahrzeugs im Bereich einer Luftfeder 3 dargestellt, wobei jedoch anstelle eines geschraubten Anschlußflansches 8 ein Anschlußstück 9 in die Profilkammer 4 eingeführt ist. Die weiteren Bauteile, wie Luftfeder 3 und Bohrung 5 sind gegenüber dem in Fig.3

gezeigten Ausführungsbeispiel unverändert, jedoch ist die Profilkammer 4 nicht mit einem eingeschraubten Stopfen 7 verschlossen, da durch den Einsatz eines Anschlußstücks 9 die Profilkammer an dieser Stelle drucklos ist. Fig.5 zeigt beispielhaft und schematisch ein Detail eines Hauptquerträgers mit Anschlußstück. Es ist der Bereich des Leichtmetallprofils 2 aus Fig.4 in einer Schnittdarstellung gezeigt, in welchen ein Anschlußstück 9 eingeführt ist. Das Anschlußstück 9 weist eine längs verlaufende Bohrung, bzw. Ausnehmung auf und ist mittels einer Befestigung 10 mit dem Leichtmetallprofil 2 lösbar verbunden. Das Anschlußstück 9 ist gegenüber der Profilkammer 4 mittels Dichtungen 13 abgedichtet, welche beidseitig der Bohrung 5, welche eine Luftströmung zwischen dem Gasraum 6 und der Profilkammer 4 erlaubt angeordnet sind. Eine Querbohrung 11 verbindet die Ausnehmung in dem Anschlußstück 9 mit der Profilkammer 4, sodass ein Gasfluß zwischen dem Gasraum 6 der Luftfeder 3 und dem Außenanschluß des Anschlußstücks 9 ermöglicht wird. Dabei ist nur der Bereich der Profilkammer 4 um die Querbohrung 11 zwischen den Dichtungen 13 mit Druckluft beaufschlagt, was den Entfall eines eingeschraubten Stopfens 7 ermöglicht.

Fig.6 zeigt beispielhaft und schematisch ein Anschlußstück. Es ist ein Anschlußstück 9 dargestellt, wie es bei dem in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel eingesetzt ist.

Das Anschlußstück 9 ist im Wesentlichen zylindrisch und weist eine Befestigung 10 zur lösbaren Befestigung an einem

Leichtmetallprofil 2 auf. In gegenständlichem Ausführungsbeispiel ist die Befestigung 10 als Ausformung (Lasche) ausgebildet, durch welche eine Schraubverbindung parallel zur Längsachse des Anschlußstücks 9 herstellbar ist. Das Anschlußstück 9 ist in seinem zylindrischen Teil mit Rillen 12 ausgestattet, in welche Dichtungen 13 einlegbar sind. In gezeigtem Ausführungsbeispiel sind vier Rillen 12 in zwei Gruppen zu je zwei Rillen 12 vorgesehen, sodass je

Dichtstelle zwei Dichtungen 13 hintereinander wirken.

Zwischen den zwei Gruppen von Rillen 12 ist eine Querbohrung 11 angeordnet, welche die im Inneren des Anschlußstücks 9 vorgesehene Ausnehmung mit der Profilkammer 4 verbindet.

Liste der Bezeichnungen

1 Hauptquerträger

2 Stranggepresstes Leichtmetallprofil

3 Luftfeder

4 Profilkammer mit kreisförmigen Querschnitt

5 Bohrung

6 Gasraum der Luftfeder

7 Stopfen

8 Geschraubter Anschlußflansch

9 AnSchlußstück

10 Befestigung

11 Querbohrung

12 Rille

13 Dichtung