LuftfederSteuerungseinrichtung

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Luftfedersteuerungseinrichtung für ein Schienenfahrzeugfahrwerk mit Luftfederung.

Stand der Technik

Passagierschienenfahrzeuge sind häufig mit einer Luftfederung ausgestattet, da diese einen hohen Fahrkomfort bietet und eine Niveauregulierung einfach realisierbar ist. Insbesondere bei U-Bahnen ist eine Niveauregulierung häufig eingesetzt, da dadurch Höhenunterschiede zwischen einem Bahnsteig und dem Passagierraumboden bei unterschiedlicher Beladung des

Fahrzeugs vermieden werden können. Dabei ist ein Steuerventil (Luftfederventil ) so im Fahrwerk angeordnet, dass es das Absinken des Wagenkastens bei Beladung erfasst und daraufhin den Druck in den Luftfedern soweit erhöhen kann, dass ein bestimmtes Niveau des Wagenkastens wiederhergestellt wird. Eine Luftfederung eines Schienenfahrzeugs umfasst weitere

Bauteile, neben den Luftfederbälgen selbst und dem genannten Steuerventil sind meist auch ein

Differenzdruckausgleichsventil, Anschlüsse für Sensoren, Rückstellventile und oft weitere pneumatische Einrichtungen erforderlich. All diese Komponenten sind mittels Rohren untereinander geeignet zu verbinden, wozu meist weitere Bauteile wie T-Stücke, Reduzierstücke, Einschraubstücke und ähnliche erforderlich sind. Da flexible Pneumatikleitungen möglichst vermieden werden, ist ein beträchtlicher Aufwand für die Konstruktion dieser Luftfederanlage erforderlich, da der Bauraum auch von weiteren mechanischen und elektrischen Komponenten beansprucht wird und auch eine Zugänglichkeit, Wart- und Austauschbarkeit gefordert ist ohne viele weitere Baugruppen abmontieren zu müssen.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine

Luftfedersteuerungseinrichtung anzugeben, für deren

Installation ein wesentlich geringerer Aufwand erforderlich ist, und welche weniger zusätzliche Bauteile bedarf als Luftfederinstallationen gemäß des Standes der Technik.

Die Aufgabe wird durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind

Gegenstand untergeordneter Ansprüche.

Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird eine

Luftfedersteuerungseinrichtung für ein

Schienenfahrzeugfahrwerk mit zwei Luftfedern beschrieben, welche ein Differenzdruckausgleichsventil, ein

Mitteldruckventil und ein Rückstellventil umfasst, wobei zwei Druckluftanschlüsse vorgesehen sind, welche zum Anschluß von je einer Luftfeder eingerichtet sind und den jeweiligen Luftfederdruck an einen je einen Anschluß des

Differenzdruckausgleichsventils und des Mitteldruckventils leiten und wobei ein durch das Mitteldruckventil erzeugbarer Mitteldruck an einen Mitteldruckanschluß geleitet ist und wobei einer der Luftfederdrücke an ein Rückstellventil geleitet ist, welches an seinem Ausgang mit einem

Rückstellventilanschluß verbunden ist. Dadurch ist der Vorteil erzielbar, alle wesentlichen Bauteile einer Luftfedersteuerung in einem einzelnen Gerät vorsehen zu können, wodurch der Aufwand an Verrohrung und weiteren

Bauteilen, wie T-Stücken, Reduzierstücken, Leitungen,

Befestigungsmittel, etc. wesentlich reduziert ist. Solcherart kann eine Pneumatikverrohrung schneller ausgeführt werden, wobei auch aufgrund der reduzierten Anzahl an Dichtstellen eine vereinfachte Prüfung der Installation ermöglicht wird. Des Weiteren bietet eine erfindungsgemäße

Luftfedersteuerungseinrichtung den Vorteil niedrigen Gewichts gegenüber herkömmlich aufgebauten Luftfedersteuerungen und sie weist geringeren Bauraumbedarf auf. Die genannten

Vorteile bewirken einen kostengünstigeren Aufbau da bisher erforderliche Bauteile entfallen können und der Einbau schneller ausführbar ist.

Erfindungsgemäß werden drei Ventile zu einer Einheit

zusammengefasst, welche für Luftfederungen an

Schienenfahrzeugen allgemein eingesetzt werden. Ein erstes Ventil ist ein Differenzdruckausgleichsventil, welches den möglichen Druckunterschied zwischen den Luftfedern eines Fahrwerks begrenzt. Dieses Ventil verhindert eine übermäßige Schrägstellung des Wagenkastens, beispielsweise durch einen einseitigen Fehler eines Luftfederventils oder einer

einseitigen Undichtigkeit. Wird beispielsweise eine der beiden Luftfedern undicht, so entlüftet das

Differenzdruckausgleichsventil auch die zweite Luftfeder desselben Fahrwerks bis auf einen bestimmten

Restdifferenzdruck vollständig, sodass eine Weiterfahrt des Fahrzeugs auf der Notfederung und ohne starke Schrägstellung des Wagenkastens erfolgen kann. Ein zweites Ventil ist ein Mitteldruckventil, welches aus den Luftdrücken in den Luftfedern einen Druckmittelwert bildet, welcher dem Beladungszustand des Fahrzeugs proportional ist und welcher der Bremssteuerung zur Verfügung gestellt wird. Als drittes Ventil ist ein Rückstellventil vorgesehen, welches den Druck in den Luftfedern auf den vorhandenen Versorgungsdruck limitiert. Dadurch kann auch bei druckloser Versorgungsleitung, beispielsweise im Wartungsfall, der Druck in den Luftfedern abgelassen werden, ohne das dafür

Auslaßventile vorzusehen sind, bzw. die Zuleitungen zu den Luftfedern geöffnet werden müssen.

Alleine die Luftfederventile sind getrennt anzuordnen, da diese zur Bestimmung der momentanen Einfederung eine

mechanische Verbindung zu dem Fahrwerk aufweisen müssen und typischerweise an der Unterseite des Wagenkastens angeordnet sind. Die erfindungsgemäße Luftfedersteuerungseinrichtung kann an der Unterseite des Wagenkastens befestigt werden und engt den zur Verfügung stehenden Bauraum für weitere

Installationen nicht übermäßig ein.

In weiterer Fortbildung der Erfindung ist es empfehlenswert, die Luftfedersteuerungseinrichtung mit Anschlüssen

auszustatten, über welche ein Zugriff auf bestimmte

Druckleitungen im Inneren der Luftfedersteuerungseinrichtung ermöglicht wird. Besonders empfehlenswert ist es dabei, Meßanschlüsse für die Luftfederdrücke bzw. Anschlüsse für Sensoren zur Bestimmung der Luftfederdrücke vorzusehen.

Solcherart können komplizierte Verrohrungen und T-Stücke zu den Luftfedern sowie Dichtstellen entfallen.

Die erfindungsgemäße Luftfedersteuerungseinrichtung ist vorzugsweise als integriertes Bauteil auszuführen, bei welchem in einem Gehäuse die erforderlichen Teile angeordnet sind. Die Luftfedersteuerungseinrichtung ist dabei mit Befestigungsmitteln auszustatten, beispielsweise Bohrungen für eine Schraubbefestigung, mittels welcher sie lösbar an einem Schienenfahrzeug, vorzugsweise einem Wagenkasten befestigbar ist.

In weiterer Fortbildung der Erfindung kann die

Luftfedersteuerungseinrichtung mit unterschiedlichen

Anschlüssen konfiguriert werden. Dazu sind die

Druckluftanschlüsse der Einrichtung zur Aufnahme von

Adaptoren auszuführen, mittels welcher der Anschluß von Leitungen gemäß der bei Druckluftleitungen gebräuchlichen Schnittstellen erfolgen kann. Beispielsweise können dadurch Leitungen mit Gewindeanschlüssen ebenso wie Leitungen mit Dichtkegelverschraubungen oder ähnlichen angebunden werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Es zeigen beispielhaft:

Fig.l Druckluftplan einer Luftfederung.

Fig.2 Luftfedersteuerungseinrichtung .

Fig.3 Druckluftplan einer Luftfederung mit einer

Luftfedersteuerungseinrichtung .

Ausführung der Erfindung

Fig.l zeigt beispielhaft und schematisch einen Druckluftplan einer Luftfederung. Es ist ein Druckluftplan einer

Luftfederung gemäß dem Stand der Technik dargestellt, welche eine linke 9 und eine rechte Luftfeder 10 umfasst. Diese Luftfedern 9, 10 werden aus der Pneumatikdruckleitung 13 der wagenkastenseitigen Druckluftanlage 15 gespeist, wobei in der Zuleitung zu den Luftfedern 9, 10 jeweils ein Luftfederventil 11, 12 geschaltet ist. Die Luftfederventile 11, 12 ermitteln mechanisch die jeweilige momentane vertikale Lage des

Wagenkastens zu dem Fahrgestell und steuern den Druck in den Luftfedern so, dass ein bestimmtes Niveau des Wagenkasten unabhängig von der Beladung erzielt wird. Ein

Differenzdruckausgleichsventil 2 ist zwischen den Zuleitungen zu den Luftfedern 9, 10 geschaltet und reduziert den

zulässigen Differenzdruck zwischen diesen Zuleitungen und in weiterer Folge zwischen den Luftfedern 9, 10. Dadurch wird eine Schiefstellung des Wagenkastens verhindert. Weiters ist die dargestellte Luftfederung mit einem Mitteldruckventil 3 ausgestattet, welches mit dem Druck in den beiden Zuleitungen zu den Luftfedern 9, 10 beaufschlagt wird und aus diesen Drücken den mittleren Druck bildet und diesen über eine Mitteldruckleitung 14 an die wagenkastenseitige

Druckluftanlage 15 übermittelt. Dieser mittlere Druck ist zu der aktuellen Fahrzeugmasse proportional und kann zur

Regelung der erforderlichen Bremskraft herangezogen werden. Ein Rückstellventil 4 ist dem linken Luftfederventil 11 parallelgeschaltet und verhindert einen Anstieg des Drucks in den Luftfedern 9, 10 über den Druck in der

Pneumatikdruckleitung 13. Zusätzlich sind in den Zuleitungen zu den Luftfedern 9, 10 jeweils ein Meßanschluß 16 und ein Druckgeber 17 angeordnet.

Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch eine

Luftfedersteuerungseinrichtung . Es ist eine

Luftfedersteuerungseinrichtung 1 dargestellt, welche die wesentlichen Steuerfunktionen einer Luftfederung mit Ausnahme der Luftfederventile umfasst. Dabei sind ein Differenzdruckausgleichsventil 2 und ein Mitteldruckventil 3 in einer Einheit angeordnet, welche einen Anschluß 7 für eine linke Luftfeder und einen Anschluß 8 für eine rechte

Luftfeder umfasst, wobei die an diesen Anschlüssen 7, 8 anliegenden Luftdrücke an die Ventile 2, 3 geleitet werden. Der Ausgang des Mitteldruckventils 3 ist mit dem

Mitteldruckanschluß 6 der Luftfedersteuerungseinrichtung 1 verbunden, sodass den Mitteldruck an diesem Anschluß 6 zugänglich ist. Ein Rückstellventil 4 ist zwischen einem Rückstellventilanschluß 5 und dem Anschluß 7 der linken Luftfeder angeordnet. Die gezeigte Konfiguration einer

Luftfedersteuerungseinrichtung 1 bildet das Minimum an

Funktionalität und kann beispielsweise um Meßanschlüsse erweitert werden.

Fig . 3 zeigt beispielhaft und schematisch einen Druckluftplan einer Luftfederung mit einer Luftfedersteuerungseinrichtung . Es ist eine Luftfederung mit zwei Luftfedern 9, 10 gezeigt, welche eine erfindungsgemäße Luftfedersteuerungseinrichtung 1 umfasst. Dadurch ist der Aufwand an Verrohrungen wesentlich reduziert. Die Pneumatikdruckleitung 13 der

wagenkastenseitigen Druckluftanlage 15 ist dabei über

Luftfederventile 11, 12 mit den Luftfedern 9, 10 verbunden, die weiteren pneumatischen Steuervorgänge werden durch die in der Luftfedersteuerungseinrichtung 1 integrierten Ventile durchgeführt. Dazu ist die Luftfedersteuerungseinrichtung 1 mit den Zuleitungen zu den Luftfedern 9, 10, der

Mitteldruckleitung 13 und der Pneumatikdruckleitung 13 verbunden. Des Weiteren weist die gezeigte

Luftfedersteuerungseinrichtung 1 Anschlüsse für jeweils zwei Meßanschlüsse und Druckgeber auf, ihre Funktionalität entspricht somit exakt der Luftfederung aus Fig.l, jedoch mit deutlicher geringerer Komplexität der Verrohrung. Liste der Bezeichnungen

1 LuftfederSteuerungseinrichtung

Differenzdruckausgleichsventil

3 Mitteldruckventil

4 Rückstellventil

5 Anschluß Rückstellventil

6 Anschluß Mitteldruck

7 Anschluß linke Luftfeder

Anschluß rechte Luftfeder

9 Linke Luftfeder

10 Rechte Luftfeder

11 Linkes Luftfederventil

12 Rechtes Luftfederventil

13 Pneumatikdruckleitung

14 Mitteldruckleitung

15 Wagenkästenseitige Druckluftanläge

16 Meßanschluß

17 Druckgeber