DE1455140C - Luftfederung fur Fahrzeuge, ins besondere Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftfederung für Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge, mit einer lastabhängigen Steuerung des Innendruckes von Luflfederbälgen und mit einer Einrichtung zur Sperrung oder Drosselung dieser Steuerung während bestimmter Betriebsvorgänge des Fahrzeuges.

Es sind bereits Luftfederungen der vorstehend angeführten Art bekannt. Bei einer Bauart dieser Luftfederungen sperrt oder drosselt dabei die Einrichtung die Steuerung des Innendruckes der Luftfederbälge während des Stillstandes des Fahrzeuges, während sie bei in Fahrt befindlichem Fahrzeug eine umgedrosselte Steuerung ermöglicht. Hierdurch wird erreicht, daß während des Lastwechsels am Fahrzeug, der ja nur während dessen Stillstandes erfolgen kann, das Druckniveau in den Luftfederbälgen annähernd konstant gehalten und erst beim Anfahren an die nunmehr tatsächlich vorhandene Belastung angepaßt wird. Der große Druckluftyerbrauch, der ohne diese Einrichtung durch das Auslassen von Druckluft aus den Luftfederbälgen beim Entlasten des Fahrzeuges, beispielsweise beim Aussteigen von Personen aus dem Fahrzeug, und durch das Wiederaufladen beim nachfolgenden Belasten des Fahrzeuges, das beispielsweise durch das Einsteigen neuer Fahrgäste bedingt sein kann, eintreten würde, wird also vermieden, da nur der Differenzbetrag zwischen der ursprünglichen und der neuen Belastung des Fahrzeuges ausgeglichen werden muß.

Diese Einrichtung ist jedoch mit dem Mangel behaftet, daß während der Fahrt in Kurven, bedingt durch die Fliehkraft, in den kurvenäußeren Luftfederbälge Druckluft eingespeist und aus den kurveninne- ren Luftfederbälgen Druckluft ausgelassen wird. Nachfolgend an die Kurvenfahrt muß der ursprüngliche Druck in die Federbälge wieder eingesteuert werden, so daß die Drucksteuerungsvorgänge während der Kurvenfahrt sich als großer, unnötiger Druckluftverbrauch darstellen. Falls das Fahrzeug anschließend an die vorstehend dargestellte Kurvenfahrt in eine Gegenkurve einfährt, so kann die dann ungünstige Druckverteilung in den Luftfederbälgen das Fahrzeug zum Umkippen bringen oder zumindest ein Überschreiten der zulässigen Begrenzungslinien verursachen.

Bei einer anderen Bauart der Luftfederungen ist die Einrichtung derart ausgelegt, daß nur während des Stillstandes des Fahrzeuges eine ungedrosselte Steuerung des Druckes in den Luftfederbälgen möglich ist, während der Fahrt dagegen die Steuerung gesperrt ist oder nur gedrosselt erfolgen kann. Bei diesen Luftfederungen kann zwar während Kurvenfahrien keine wesentliche Druckänderung in die Luftfederbälge eingesteuert werden, doch verursacht ein Ent- und nachfolgendes Belasten des Fahrzeuges, wie es durch einen Fahrgastwechsel an einer Haltestelle bedingt sein kann, erst ein Entleeren und nachfolgend ein Wiederaufladen der Luftfederbälge, so daß sich ein großer, an sich unnötiger Druckluftverbrauch ergibt. Die französische Patentschrift 1 135 115 zeigt eine im wesentlichen dieser Bauart entsprechende Luftfederung. Die Drucksteuerung für die Luftfederbälge ist hierbei nur während geöffneten Fahrzeugtüren, also bei stehendem Fahrzeug, möglich; bei geschlossenen Fahrzeugrüren werden die Luftfederungsventile durch Unterbrechen ihres mechanischen Steuergestänges ständig in ihrer eine Drucksteuerung ausschließenden Absperrstellung gehalten. Auch hier ist also nur während des Fahrgastwechsels eine Drucksteuerung für die Luftfederbälge möglich, wodurch sich, wie bereits erläutert, ein hoher Druckluftverbrauch ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftfederung der eingangs angeführten Art zu schaffen, die einen nur sehr geringen Druckluftverbrauch aufweist und die während der Fahrt das Fahrzeug stets zumindest annähernd aufrecht hält und niemals ein Überschreiten der zulässigen Begrenzungslinien oder gar ein Umkippen des Fahrzeuges verursachen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtung nur nach dem Auftreten eines den Fahrtbeginn des Fahrzeuges andeutenden Betriebsvorganges für eine festgelegte Zeitspanne eine ungedrosselte Steuerung des Innendruckes der Luftfederbälge freigibt.

Außerdem läßt sich eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielen, daß ein den Fahrtbeginn des Fahrzeuges andeutender, pneumatischer Druck die Einrichtung in die eine ungedrosselte Steuerung des Innendruckes der Luftfederbälge freigebende Stellung bringt, wobei weiterhin der pneumatische Druck über ein den Luftdurchgang nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne nach seiner Druckbeaufschlagung sperrendes, der Einrichtung zugehörendes Zeitrelais mit Entlüftung zumindest einem ebenfalls der Einrichtung zugehörenden Schaltventil zugeführt werden kann, welches nur bei seiner Druckbeaufschlagung zumindest ein in eine mittel- oder unmittelbar zu den Luftfederbälgen führende Druckluftleitung eingeschaltetes, gegebenenfalls von einer Drossel überbrücktes Absperrventil öffnet.

Nach der Fortführung der Erfindung kann das Schaltventil ein in eine gemeinsame Druckluftspeiseleitung und gegebenenfalls ein weiteres, in eine gemeinsame Auslaßleitung mehrerer den Innendruck der Luftfederbälge überwachender Luftfederungsventile eingeschaltetes Absperrventil aufweisen, oder das Zeitrelais kann die Druckbeaufschlagung mehrerer Schaltventile, deren jedes ein in eine von einem Luftfederungsventil zu mindestens einem Luftfederbalg führende Rohrleitung eingeschaltetes, gegebenenfalls von einer Drossel überbrücktes Absperrventil aufweist, überwachen.

Schließlich ist es bei Luftfederungen für mit durch Druckbeaufschlagung von Schließzylindern schließbaren Türen versehene Fahrzeuge nach der weiteren Erfindung vorteilhaft, wenn der die Schließzylinder beaufschlagende Druck als den Fahrtbeginn des Fahrzeuges andeutender Druck der Einrichtung zugeführt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt:

In einem Fahrzeug befindet sich eine Rohrleitung 1, deren Druckbeaufschlagung durch nicht dargestellte Betätigungsventile überwacht wird und die zu einem Schließzylinder 3 führt, dessen Kolben 5 bei Druckbeaufschlagung über eine Kolbenstange 7 eine nicht dargestellte Türe des Fahrzeuges schließt. Die Betätigungsventile ermöglichen nur bei stehendem Fahrzeug eine Entlüfung der Rohrleitung I und damit ein öffnen der Türe; zu Beginn einer Fahrt wird die Rohrleitung 1 immer mit Druckluft beaufschlagt, so daß die Türe geschlossen und während der Fahrt in ihrer Schließstellung gehalten wird.

Von der Rohrleitung 1 führt eine Zweigleitung 9 in den Raum 11 eines Zeitrelais 13. Weiterhin ist die Zweigleitung 9 über ein Drosselrückschlagventil 15 mit dem Zylinderraum 17 des Zeitrelais 13 verbunden. Das Drosselrückschlagventil 15 enthält ein sich in Strömungsrichtung vom Zylinderraum 17 zur Zweigleitung 9 öffnendes, von einer Drossel überbrücktes Rückschlagventil, so daß ein nur langsames Füllen, aber ein rasches Entleeren des Zylinderraumes 17 über die Zweigleitung 9 möglich ist. Ein Kolben 19 trennt den Zylinderraum 17 von einem über eine Entlüftung 21 ständig mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Raum 23 ab. Von der Wandung des Zyfinderraumes 17 springt ein Ring mit einem Ventilsitz 25 vor. Der Ventilsitz 25 bildet zusammen mit einem am Kolben 19 befestigten Dichtring 27 ein die Verbindung des Zylinderraumes 17 mit einem eine Teilfläche des Kolbens 19 beaufschlagenden Ringraum 29 überwachendes Ventil 25, 27.

Im Raum 23 befindet sich eine den Kolben 19 belastende, in ihrer Vorspannung über eine Gewindespindel 31 einstellbare Druckfeder 33. Der Kolben 19 trägt ein den Zylinderraum 17 durchragendes und in einem Raum 35 mit einem Ventilsitz 37 endendes Ventilrohr 39, dessen Bohrung 41 in ständiger Verbindung mit dem Raum 23 steht. Der Ventilsitz 37 arbeitet mit einer federbelasteten, im Raum 11 befindlichen Doppeldichtplatte 43 zusammen, deren zweite Dichtfläche mit einem gehäusefesten Ventilsitz 45 ein die Verbindung der Räume 11 und 35 überwachendes Ventil 43, 45 bildet.

Vom Raum 35 führt eine Rohrleitung 47 in einen Zylinderraum 49 eines Schaltventils 51. Der Zylinderraum 49 ist auf einer Seite durch einen von einer Feder 53 belasteten Kolben 55 begrenzt. Am Kolben 55 ist eine eine Dichtplatte 57 tragende Kolbenstange 59 befestigt. Die Dichtplatte 57 bildet zusammen mit einem gehäusefesten Ventilsitz 61 ein sich in Wirkungsrichtung der Feder 53 schließendes, die Verbindung zweier Räume 63 und 65 überwachendes Absperrventil 57, 61. Eine Drossel 67 überbrückt das Absperrventil 57, 61. Vor der Dichtplatte 57 endigt mit einer Anschlagkupplung 69 ein Ventilstößel 71, der eine Dichtplatte 73 trägt, die zusammen mit einem gehäusefesten Ventilsitz 75 ein die Verbindung zweier Räume 77 und 79 überwachendes Absperrventil 73, 75 bildet. Eine Feder 81 belastet die Dichtplatte 73 in Schließrichtung des von einer Drossel 83 überbrückten Absperrventils 73, 75.

Der Raum 65 steht über eine Rohrleitung 85 mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle, der Raum 63 über eine Rohrleitung 87 mit dem Speiseeingang eines Luftfederungsventils 89, der Raum 79 über eine Rohrleitung 91 mit dem Auslaß des Luftfederungsventils 89 und der Raum 77 über eine Rohrleitung 93 bei einer Luftfederung mit offenem Kreislauf mit einer nicht dargestellten Entlüftung oder bei einer Luftfederung mit geschlossenem Kreislauf mit einem ebenfalls nicht dargestellten Auffangbehälter in Verbindung. Das Absperrventil 57, 61 ist also in die Druckluftspeiseleitung 85, 87 und das Absperrventil 73, 75 in die Auslaßleitung 91, 93 des durch einen Hebel 95 entsprechend der Federbalghöhe gesteuerten Luftfederungsventils 89 eingeschaltet. Vom Luftfederungsventil 89 führt eine Rohrleitung 97 den gesteuerten Druck zu mindestens einem nicht dargestellten Luftfederbalg.

Im drucklosen Zustand der Rohrleitung 1 und damit geöffneter Fahrzeugtüre nimmt die sich aus dem Zeitrelais 13 und dem Schaltventil 51 zusammensetzende Vorrichtung der Luftfederung die in der Zeichnung dargestellte Schaltstellung ein. Die Zy-

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linderräume 17 und 49 sind drucklos, das Ventil 37, untere Endstellung gedrückt wird und das Zeitrelais 43 und die Absperrventile 57, 61 und 73, 75 sind ge- 13 in die in der Zeichnung dargestellte Stellung geschlossen und das Ventil 43, 45 ist geöffnet. Bei langt.

einer Belastungsänderung des Fahrzeuges wird das Beim nachfolgenden Belastungswechse! des Fahr-

Luftfederungsventil 89 wie üblich betätigt, doch 5 zcuges kann der Druck im an das Luftfederungsven-

kann in dem durch dieses Ventil überwachten Luft- til 89 angeschlossenen Luftfederbalg nur über die

federbalg ein Druckwechsel nur über die Drosseln 67 Drosseln 67 und 83 geändert werden; steigen also

bzw. 83, also stark verzögert, erfolgen. beispielsweise Fahrgäste aus und alsbald neue Fahr-

Kurz vor oder bei Fahrtbeginn wird mittels der gaste ein, so kann der Innendruck des Luftfederbai-Betätigungsventile zum Schließen der» Fahrzeugtüre io ges den starken, raschen Änderungen der Fahrzeugdie Rohrleitung 1 mit Druckluft beaufschlagt. Über belastung nicht folgen und nähert sich lediglich nach die Zweigleitung 9 strömt dabei auch Druckluft in dem Wiederbelasten des Fahrzeuges langsam seinem den Raum 11, über das Ventil 43, 45 in den Raum neuen Sollwert an. Beim Schließen der Fahrzeugtüre 35 und durch die Rohrleitung 47 in den Zylinder- zu Fahrtbeginn wird dann in der bereits beschrieberaum 49 ein. Der Kolben 55 bewegt sich entgegen 15 nen Weise die Drosselung der Steuerung des Innender Kraft der Feder 53 abwärts und öffnet die Ab- druckes des Luftfederbalges für die durch das Zeitresperrventile 57, 61 und 73, 75, so daß nunmehr eine lais bestimmte Zeitspanne aufgehoben und der Inungedrosselte Steuerung des Druckes in dem an das nendruck rasch auf den durch die vorhandene Fahr-Luftfederungsventil 89 angeschlossenen Luftfeder- zeugbelastung bestimmten Sollwert gebracht. Die er- · balg möglich ist und der Innendruck des Luftfeder- 20 wähnte Zeitspanne kann durch Ändern der Vorspanbalges also rasch an die beim Schließen der Fahr- nung der Druckfeder 33 eingestellt werden und wird zeugtüre und damit bei Abfahrt des Fahrzeuges vor- derart gewählt, daß sie in jedem Fall zum Erreichen a*. handene Fahrzeugbelastung angeglichen wird. Zu- des Solldruckes in dem an das Luftfederungsventil *·*' gleich strömt Druckluft aus der Zweigleitung 9 über 89 angeschlossenen Luftfederbalg ausreicht, aber das Drosselrückschlagventil 15 gedrosselt in den Zy- 25 doch möglichst kurz ist.

linderraum 17 ein und baut in diesem einen langsam Beim dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfin-

ansteigenden Druck auf. Solbald der in den Zylinder- dung muß jedem Luftfederungsventil des Fahrzeuges

raum 17 eingesteuerte Druck nach Ablauf einer be- eine aus einem Zeitrelais 13 und einem Schaltventil

stimmten Zeitspanne auf der Innerhalb des Ventilsit- 51 bestehende Einrichtung vorgeschaltet werden. Es

zes 25 liegenden Fläche den Kolben 19 stärker als 30 ist jedoch auch möglich, eine einzige Einrichtung in

die Druckfeder 33 belastet, beginnt sich der Kolben die jeweils gemeinsame Druckluftspeiseleitung und

19 anzuheben und öffnet dabei das Ventil 25, 27. Auslaßleitung aller Luftfederungsventile des Fahr-

Der nur ein kleines Volumen aufweisende, bisher zeuges einzuschalten oder von einem einzigen Zeitre-

mindestens annähernd Atmosphärendruck aufwei- lais 13 durch Verästeln der Rohrleitung 47 alle den

sende Ringraum 29 wird also mit Druckluft aus dem 35 einzelnen Luftfederungsventilen 89 des Fahrzeuges

Zylinderraum 17 gefüllt und die Beaufschlagungs- gesondert vorgeschaltete Schaltventile 51 zu steuern,

fläche des Kolbens 19 damit vergrößert. Weiterhin kann die dargestellte Vorrichtung dadurch

Der Kolben 19 hebt sich dann rasch in seine abgeändert werden, daß das Schaltventil lediglich mit

obere Endlage, wobei er das Ventil 43, 45 schließt einem in die Rohrleitung 97 eingeschalteten, gegebe- und das Ventil 37, 43 öffnet. Der Zylinderraum 49 40 nenfalls von einer Drossel überbrückten Absperrven-

des Schaltventils 51 wird sodann über den Raum 35, til versehen wird und die Absperrventile 57, 61 und

durch die Bohrung 41 und durch die Entlüftung 21 73, 75 entfallen. Dabei ist es wieder möglich, nur ein

entleert, so daß die Federn 53 und 81 den Kolben 55 Zeitrelais 13 vorzusehen und von der Rohrleitung 47

anheben und die Absperrventile 57, 61 und 73, 75 Äste zu allen zwischen die Luftfederungsventile und (vwieder schließen. Der Druck in dem an das Luftfede- 45 die Luftfederbälge einzuordnenden Schaltventilen zu

rungsventil 89 angeschlossenen Luftfederbalg kann führen.

also nur noch über die Drosseln 67 und 83 und da- In weiterer Abänderung des dargestellten Ausfühmit langsam geändert werden. Durch Fahrstöße oder rungsbeispiels kann über das Zeitrelais 13 die Druck-Fliehkräfte bedingte Steuerungsimpulse am Luftfede- bejaufschlagung von Kolben gesteuert werden, die rungsventil 89 bleiben also praktisch ohne Auswir- 50 während ihrer Druckbeaufschlagung in an sich bekung auf den Innendruck des Luftfederbalges. kannter Weise die Luftfederungsventile selbst stille-

Wenn bei wieder haltendem Fahrzeug zum öff- gen. Es ist dann kein Schaltventil 51 erforderlich. So-

nen der Fahrzeugtüre die Rohrleitung 1 über die Be- dann ist es möglich, die Druckbeaufschlagung der

tätigungsventile entleert wird, strömt auch aus dem Zweigleitung 9 von derjenigen des Schließzylinders 3 Raum 11 und aus dem Zylinderraum 17 sowie dem 55 abzutrennen und durch ein gesondertes, beispiels-

Ringraum 29 über die Zweigleitung 9 die Druckluft weise in Abhängigkeit von der Drehung einer Ge-

ab. Die Entleerung des Zylinderraumes 17 und des triebe- oder Radwelle gesteuertes Ventil zu überwa-

Ringraumes 29 erfolgt dabei über das Drosselrück- chen. Die Zweigleitung 9 kann auch an eine durch

schlagventil 15 ungedrosselt und rasch, so daß der ihre Druckführung pneumatisch einen Motor oder Kolben 19 durch die Druckfeder 33 alsbald in seine 60 ein Getriebe steuernde Rohrleitung angeschlossen sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Luftfederung für Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge, mit einer lastabhängigen Steuerung des Innendruckes von Luftfederbälgen und mit einer Einrichtung zur Sperrung oder Drosselung dieser Steuerung während bestimmter Betriebsvorgänge des Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung nur nach dem Auftreten eines den Fahrtbeginn des Fahrzeuges andeutenden Betriebsvorganges für eine festgelegte Zeitspanne eine ungedrosselte Steuerung des Innendruckes der Luftfederbälge freigibt.

2. Luftfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Fahrtbeginn des Fahrzeuges andeutender, pneumatischer Druck die Einrichtung in die eine ungedrosselte Steuerung des Innendruckes der Luftfederbälge freigebende Stellung bringt.

3. Luftfederung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische Druck über ein den Luftdurchgang nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne nach seiner Druckbeaufschlagung sperrendes, der Einrichtung zugehörendes Zeitrelais (13) mit Entlüftung (21) zumindest einem ebenfalls der Einrichtung zugehörenden Schaltventil (51) zugeführt wird, welches nur bei seiner Druckbeaufschlagung zumindest ein in eine mittel- oder unmittelbar zu den ,Luftfederbälgen führende Druckluftleitung (Druckluftspeiseleitung 85, 87 und Auslaßleitung 91, 93) eingeschaltetes, gegebenenfalls von einer Drossel (67 und 83) überbrücktes Absperrventil (57, 61 und 73, 75) öffnet.

4. Luftfederung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (51) ein in eine gemeinsame Druckluftspeiseleitung und gegebenenfalls ein weiteres, in eine gemeinsame Auslaßleitung mehrerer den Innendruck der Luftfederbälge überwachender Luftfederungsventile des Fahrzuges eingeschaltetes Absperrventil aufweist.

5. Luftfederung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitrelais (13) die Druckbeaufschlagung mehrerer Schaltventile, deren jedes ein in eine von einem Luftfederungsventil zu mindestens einem Luftfederbalg führende Rohrleitung eingeschaltetes, gegebenenfalls von einer Drossel überbrücktes Absperrventil aufweist, überwacht.

6. Luftfederung nach den Ansprüchen 1 bis 5, für mit durch Druckbeaufschlagung von Schließzylindern schließbaren Türen versehene Fahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schließzylinder (3) beaufschlagende Druck als den Fahrtbeginn des Fahrzeuges andeutender Druck der Einrichtung zugeführt wird.