AT525672A4 - Fluidic coupling device and landing gear - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine fluidische Koppelvorrichtung zur Kopplung von Bauteilen, insbesondere für ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, mit einer größenveränderlichen ersten Fluidkammer (5), einer größenveränderlichen zweiten Fluidkammer (6) und einer ersten Fluidleitung (10), welche die erste Fluidkammer (5) mit der zweiten Fluidkammer (6) verbindet, wobei die erste Fluidkammer (5) und die zweite Fluidkammer (6) zur Einstellung von Koppelsteifigkeiten der Koppelvorrichtung mit Fluid (12) versorgbar sind. Es wird vorgeschlagen, dass eine dritte Fluidkammer (7) über eine zweite Fluidleitung (11) mit der ersten Fluidleitung (10) verbunden ist, wobei die zweite Fluidleitung (11) als einzige Fluidleitung zur Förderung von Fluid (12) in die dritte Fluidkammer (7) und aus der dritten Fluidkammer (7) angeordnet ist und zumindest in einem Kapillarabschnitt (13) einen kleineren Querschnitt als die erste Fluidleitung (10) aufweist.The invention relates to a fluidic coupling device for coupling components, in particular for a chassis for a rail vehicle, with a first fluid chamber (5) of variable size, a second fluid chamber (6) of variable size and a first fluid line (10) which connects the first fluid chamber ( 5) connects to the second fluid chamber (6), wherein the first fluid chamber (5) and the second fluid chamber (6) can be supplied with fluid (12) to adjust the coupling stiffness of the coupling device. It is proposed that a third fluid chamber (7) is connected to the first fluid line (10) via a second fluid line (11), the second fluid line (11) being the only fluid line for conveying fluid (12) into the third fluid chamber ( 7) and from the third fluid chamber (7) and has a smaller cross section than the first fluid line (10) at least in a capillary section (13).
Description
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Fluidische Koppelvorrichtung und Fahrwerk Fluidic coupling device and landing gear
Die Erfindung bezieht sich auf eine fluidische Koppelvorrichtung zur Kopplung von Bauteilen, insbesondere für ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, mit einer größenveränderlichen ersten Fluidkammer, einer größenveränderlichen zweiten Fluidkammer und einer ersten Fluidleitung, welche die erste Fluidkammer mit der zweiten FlulLdkammer verbindet, wobei die erste Fluidkammer und die zweite Fluidkammer zur Einstellung von Koppelsteifigkeiten The invention relates to a fluidic coupling device for coupling components, in particular for a chassis for a rail vehicle, with a variable-size first fluid chamber, a variable-size second fluid chamber and a first fluid line, which connects the first fluid chamber to the second fluid chamber, the first fluid chamber and the second fluid chamber for adjusting coupling rigidities
der Koppelvorrichtung mit Fluid versorgbar sind. the coupling device can be supplied with fluid.
In vielen maschinenbaulichen Anwendungen ist eine Einstellung von Koppelsteifigkeiten zwischen miteinander zu koppelnden Bauteilen wünschenswert oder sogar erforderlich. In many mechanical engineering applications, it is desirable or even necessary to adjust the coupling stiffnesses between components that are to be coupled to one another.
Ein mögliches Anwendungsgebiet für Koppelvorrichtungen mit einstellbaren Koppelsteifigkeiten sind beispielsweise Radbzw. Radsatzführungsvorrichtungen von Fahrwerken von Schienenfahrzeugen. Mit Rad- bzw. Radsatzführungsvorrichtungen werden Radsätze oder Einzelräder von Fahrwerken an eine Tragestruktur (z.B. einen Fahrwerksrahmen) gekoppelt. In Rad- bzw. Radsatzführungsvorrichtungen können beispielsweise hydraulische Buchsen eingesetzt sein, welche Rad- bzw. Radsatzführungssteifigkeiten je nach Bedarf einstellen bzw. variieren. Zur Verschleiß- und Geräuschreduktion wird dabei oft in Gleisbögen eine geringe Rad- bzw. Radsatzsteifigkeit angestrebt, auf geraden Gleisabschnitten zur Laufstabilitätserhöhung eine hohe Rad- bzw. A possible area of application for coupling devices with adjustable coupling stiffnesses are, for example, wheel or Wheelset guide devices for undercarriages of rail vehicles. With wheel or wheel set guide devices, wheel sets or individual wheels of running gear are coupled to a supporting structure (e.g. a running gear frame). For example, hydraulic bushings can be used in wheel or wheel set guidance devices, which set or vary wheel or wheel set guidance rigidities as required. In order to reduce wear and noise, low wheel or wheel set rigidity is often sought in curved tracks, while high wheel or wheel set rigidity is required on straight track sections to increase running stability.
Radsatzsteifigkeit. wheelset rigidity.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die WO 2014/154315 Al bekannt, in welcher ein fluidisches Lager mit einem Kern und einer den Kern ummantelnden Hülle offenbart ist. Zwischen dem Kern und der Hülle sind zwei Fluidkammern angeordnet, welche durch einen Fluidkanal miteinander WO 2014/154315 A1, for example, is known from the prior art, in which a fluidic bearing with a core and a sleeve encasing the core is disclosed. Two fluid chambers are arranged between the core and the shell, which are connected to one another by a fluid channel
verbunden sind. Weiterhin ist eine Ausgleichskammer are connected. Furthermore, an equalization chamber
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angeordnet, aus welcher Fluid in die beiden Fluidkammern eingeleitet werden kann. Die Ausgleichskammer ist über eine Mehrzahl von Fluidleitungen mit den beiden Fluidkammern fluidisch gekoppelt, wobei eine Fluidleitung ein Ventil und eine Drossel aufweist. arranged, from which fluid can be introduced into the two fluid chambers. The compensation chamber is fluidically coupled to the two fluid chambers via a plurality of fluid lines, one fluid line having a valve and a throttle.
Der genannte Ansatz weist in seiner bekannten Form den Nachteil einer hohen Komplexität auf. Es ist eine Mehrzahl von Fluidleitungen zur Ankopplung der Ausgleichskammer gezeigt, wobei auch fluidische Steuerelemente eingesetzt In its known form, the mentioned approach has the disadvantage of a high level of complexity. A plurality of fluid lines are shown for coupling to the equalization chamber, with fluidic control elements also being used
sind. are.
Weiterhin offenbart die WO 2017/157740 Al eine zur Rad- bzw. Radsatzsteuerung eingesetzte Koppelvorrichtung. Es sind eine Aktuatoreinheit und ein Elastiklager gezeigt, welche in wirkungsmäßiger Parallelschaltung zueinander angeordnet sind und über welche ein Rad bzw. ein Radatz mit einem Fahrwerksrahmen gekoppelt sind. Das Elastiklager kann als hydraulisches Lager ausgeführt sein. Furthermore, WO 2017/157740 A1 discloses a coupling device used for wheel or wheel set control. An actuator unit and an elastic bearing are shown, which are arranged functionally in parallel with one another and via which a wheel or wheel set is coupled to a chassis frame. The elastic bearing can be designed as a hydraulic bearing.
Der genannte Ansatz weist in seiner bekannten Form den Nachteil auf, dass für das hydraulische Lager keine Mittel zur Reduktion von Auswirkungen von Temperatureinflüssen, welchen ein Fluid in dem Lager ausgesetzt ist, ersichtlich In its known form, the stated approach has the disadvantage that no means for reducing the effects of temperature influences to which a fluid in the bearing is exposed are apparent for the hydraulic bearing
sind. are.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelte fluidische Koppelvorrichtung anzugeben, welche im Hinblick auf eine Reduktion von Auswirkungen von Temperatureinflüssen The invention is based on the object of specifying a fluidic coupling device which is further developed compared to the prior art and which has a reduction in the effects of temperature influences
konstruktiv besonders einfach und robust ausgeführt ist. is structurally particularly simple and robust.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einem Versorgungsanschluss nach Anspruch 1, bei dem eine dritte Fluidkammer über eine zweite Fluidleitung mit der ersten Fluidleitung verbunden ist, wobei die zweite Fluidleitung als einzige Fluidleitung zur Förderung von Fluid in die dritte According to the invention, this object is achieved with a supply connection according to claim 1, in which a third fluid chamber is connected to the first fluid line via a second fluid line, the second fluid line being the only fluid line for conveying fluid into the third
Fluidkammer und aus der dritten Fluidkammer angeordnet ist Fluid chamber and is arranged from the third fluid chamber
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und zumindest in einem Kapillarabschnitt einen kleineren Querschnitt als die erste Fluidleitung aufweist. and has a smaller cross section than the first fluid line at least in a capillary section.
Dadurch wird eine besonders einfache fluidische Kopplung zwischen der dritten Fluidkammer einerseits sowie der ersten Fluidkammer und der zweiten Fluidkammer andererseits erreicht. Zusätzliche Leitungen zwischen der dritten Fluidkammer einerseits sowie der ersten Fluidkammer und der zweiten Fluidkammer andererseits sowie fluidische Steuerelemente sind aufgrund des Kapillarabschnitts nicht erforderlich. This achieves a particularly simple fluidic coupling between the third fluid chamber on the one hand and the first fluid chamber and the second fluid chamber on the other hand. Additional lines between the third fluid chamber on the one hand and the first fluid chamber and the second fluid chamber on the other hand as well as fluidic control elements are not required due to the capillary section.
Der Kapillarabschnitt bewirkt, dass bei Temperaturen eines Fluids, welches in die Koppelvorrichtung eingefüllt sein kann, unterhalb eines Temperaturgrenzwerts (z.B. ein Temperaturwert des Fluids bei einem Befüllvorgang der Koppelvorrichtung) Fluid aus der dritten Fluidkammer in Richtung der ersten Fluidkammer bzw. der zweiten Fluidkammer strömt. Dadurch werden Risiken im Hinblick auf eine Fluiddruckverringerung in der ersten Fluidkammer bzw. der zweiten Fluidkammer bei geringen Temperaturen, welche eine Steifigkeitsverringerung der Koppelvorrichtung bewirkt, reduziert. Bei Temperaturen oberhalb des Temperaturgrenzwerts strömt Fluid aufgrund eines Kapillareffekts bzw. einer Kapillarität in dem Kapillarabschnitt in die dritte Fluidkammer. Dadurch wird ein übermäßiger Fluiddruckanstieg in der ersten Fluidkammer bzw. der zweiten Fluidkammer bei hohen Temperaturen, welcher einen übermäßigen Steifigkeitsanstieg der Koppelvorrichtung bewirkt, vermieden. Dadurch wird eine Lebensdauererhöhung der Koppelvorrichtung erzielt. The capillary section causes fluid to flow out of the third fluid chamber in the direction of the first fluid chamber or the second fluid chamber when the temperature of a fluid that can be filled into the coupling device is below a temperature limit value (e.g. a temperature value of the fluid during a filling process of the coupling device). As a result, risks with regard to a fluid pressure reduction in the first fluid chamber or the second fluid chamber at low temperatures, which causes a reduction in rigidity of the coupling device, are reduced. At temperatures above the temperature limit, fluid flows into the third fluid chamber due to a capillary effect or capillarity in the capillary section. This avoids an excessive increase in fluid pressure in the first fluid chamber or the second fluid chamber at high temperatures, which causes an excessive increase in rigidity of the coupling device. This increases the service life of the coupling device.
Auswirkungen von Temperatureinflüssen auf das Fluid werden reduziert. Es wird erreicht, dass ein Fluiddruck in der ersten Fluidkammer bzw. in der zweiten Fluidkammer trotz Temperaturschwankungen in einem spezifizierten Effects of temperature influences on the fluid are reduced. It is achieved that a fluid pressure in the first fluid chamber or in the second fluid chamber in spite of temperature fluctuations in a specified
Toleranzintervall bleibt. tolerance interval remains.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen fluidischen Koppelvorrichtung ergeben sich aus den Further advantageous configurations of the fluidic coupling device according to the invention result from the
Unteransprüchen. dependent claims.
Eine einfach zu fertigende Lösung für die zweite Fluidleitung erhält man beispielsweise, wenn der zumindest eine Kapillarabschnitt als zylindrischer Kapillarflusskanal A solution for the second fluid line that is easy to manufacture is obtained, for example, if the at least one capillary section is designed as a cylindrical capillary flow channel
ausgebildet ist. is trained.
Zur Erzielung einer Kapillarität in der zweiten Fluidleitung kann es auch hilfreich sein, wenn der zumindest eine Kapillarabschnitt als Blende mit einem Schlitz oder einem To achieve capillarity in the second fluid line, it can also be helpful if the at least one capillary section as an aperture with a slot or a
Spalt ausgebildet ist. gap is formed.
Günstig kann es weiterhin sein, wenn die zweite Fluidleitung vertikal oder annähernd vertikal ausgerichtet ist. It can also be favorable if the second fluid line is aligned vertically or approximately vertically.
Durch diese Maßnahme ist ein Ein- oder Ausströmen des Fluids in die oder aus der dritten Fluidkammer von einer Schwerkraft auf das Fluid mitbeeinflusst. Die Schwerkraft kann, Je nach Anordnung der dritten Fluidkammer, beispielsweise das Ausströmen des Fluids aus der dritten Fluidkammer erleichtern bzw. das Einströmen des Fluids in die dritte Fluidkammer As a result of this measure, the inflow or outflow of the fluid into or out of the third fluid chamber is also influenced by a gravitational force on the fluid. Depending on the arrangement of the third fluid chamber, gravity can, for example, facilitate the outflow of the fluid from the third fluid chamber or the inflow of the fluid into the third fluid chamber
erschweren. make more difficult.
Eine Vorzugslösung erhält man, wenn in der ersten Fluidleitung ein Steuerungskörper mit einem parallel oder annähernd parallel zu der ersten Fluidleitung ausgerichteten Durchgangskanal und einer mit dem Durchgangskanal verbundenen Zutrittsöffnung beweglich angeordnet ist, wobei in einem von Koppelkräften unbelasteten ersten Steuerungszustand der ersten Fluidkammer und der zweiten Fluidkammer über die Zutrittsöffnung eine fluidische Verbindung zwischen der zweiten Fluidleitung und dem Durchgangskanal gebildet ist. Dadurch kann in dem unbelasteten ersten Steuerungszustand (z.B. in einem Neutralzustand, in welchem die Koppelvorrichtung nicht belastet ist und in welchem in der A preferred solution is obtained if a control body with a through-channel aligned parallel or approximately parallel to the first fluid line and an access opening connected to the through-channel is movably arranged in the first fluid line, with the first fluid chamber and the second fluid chamber being in a first control state unloaded by coupling forces A fluidic connection between the second fluid line and the through-channel is formed via the access opening. As a result, in the unloaded first control state (e.g. in a neutral state in which the coupling device is unloaded and in which in the
ersten Fluidkammer bzw. in der zweiten Fluidkammer ein first fluid chamber or in the second fluid chamber
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konstanter Ruhe-Fluiddruck herrscht), das Fluid zwischen der dritten Fluidkammer einerseits sowie der ersten Fluidkammer constant resting fluid pressure prevails), the fluid between the third fluid chamber on the one hand and the first fluid chamber
und der zweiten Fluidkammer andererseits strömen. and the second fluid chamber on the other hand.
Ein Strömen von Fluid zwischen der dritten Fluidkammer einerseits und der ersten Fluidkammer bzw. der zweiten Fluidkammer andererseits kann in einem belasteten Zustand der Koppelvorrichtung verhindert werden, wenn in einem von Koppelkräften belasteten zweiten Steuerungszustand der ersten Fluidkammer und der zweiten Fluidkammer die fluidische Verbindung zwischen der zweiten Fluidleitung und dem Durchgangskanal durch einen Versatz zwischen der zweiten A flow of fluid between the third fluid chamber on the one hand and the first fluid chamber or the second fluid chamber on the other hand can be prevented in a loaded state of the coupling device if, in a second control state of the first fluid chamber and the second fluid chamber loaded by coupling forces, the fluidic connection between the second Fluid line and the through channel by an offset between the second
Fluidleitung und der Zutrittsöffnung gesperrt ist. Fluid line and the access opening is blocked.
Eine günstige Ausgestaltung wird erreicht, wenn die dritte Fluidkammer eine Öffnung zu einer Außenseite der Koppelvorrichtung aufweist, welche mittels eines gasdichten und flüssigkeitsdichten Verschlusses verschlossen ist. A favorable configuration is achieved when the third fluid chamber has an opening to an outside of the coupling device, which is closed by means of a gas-tight and liquid-tight closure.
Durch diese Maßnahme kann die dritte Fluidkammer vollständig durch die Koppelvorrichtung gekapselt sein, wodurch ein hohes Festigkeitsniveau der Koppelvorrichtung sowie ein Schutz der ersten Fluidkammer, der zweiten Fluidkammer, der dritten Fluidkammer, der ersten Fluidleitung und der zweiten Fluidleitung erzielt werden. Weiterhin kann aufgrund des gasdichten Verschlusses der dritten Fluidkammer die dritte Fluidkammer oberhalb eines Fluidpegels einer Flüssigkeit mit Stickstoff gefüllt sein, wodurch Oxidationsvorgänge in der Koppelvorrichtung vermieden werden und ein definierter This measure allows the third fluid chamber to be completely encapsulated by the coupling device, thereby achieving a high level of strength of the coupling device and protecting the first fluid chamber, the second fluid chamber, the third fluid chamber, the first fluid line and the second fluid line. Furthermore, because of the gas-tight seal of the third fluid chamber, the third fluid chamber can be filled with nitrogen above a fluid level of a liquid, whereby oxidation processes in the coupling device are avoided and a defined
Vordruck in der Koppelvorrichtung eingestellt werden kann. Form can be adjusted in the coupling device.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn in einen Koppelelementkörper eine Transportsicherungsschraube eingeführt ist, welche eine Durchtrittsöffnung aufweist, welche in einem angezogenen ersten Sicherungszustand der Transportsicherungsschraube als Leitungsteil der zweiten Fluidleitung ausgebildet ist. Furthermore, it is advantageous if a transport safety screw is introduced into a coupling element body, which has a passage opening which is designed as a line part of the second fluid line when the transport safety screw is in a tightened first securing state.
In dem ersten Sicherungszustand ist ein Einbau bzw. eine In the first backup state is a built-in or
Montage der Koppelvorrichtung (z.B. in ein Fahrwerk) sowie Installation of the coupling device (e.g. in a chassis) and
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ein Strömen von Fluid zwischen der dritten Fluidkammer einerseits und der ersten Fluidkammer bzw. der zweiten a flow of fluid between the third fluid chamber on the one hand and the first fluid chamber and the second, respectively
Fluidkammer andererseits möglich. Fluid chamber on the other hand possible.
Ein Strömen zwischen der dritten Fluidkammer einerseits und der ersten Fluidkammer bzw. der zweiten Fluidkammer andererseits wird verhindert (z.B. während eines Transports der Koppelvorrichtung), wenn in einem gelösten zweiten Sicherungszustand der Transportsicherungsschraube die zweite Fluidleitung durch die Transportsicherungsschraube unterbrochen ist, wobei die Transportsicherungsschraube in dem zweiten Sicherungszustand über eine Begrenzungsfläche des Koppelelementkörpers hervorragt. A flow between the third fluid chamber on the one hand and the first fluid chamber or the second fluid chamber on the other hand is prevented (e.g. during transport of the coupling device) if the second fluid line is interrupted by the transport locking screw in a loosened second securing state of the transport locking screw, with the transport locking screw in the second securing state protrudes beyond a boundary surface of the coupling element body.
Dadurch, dass die Transportsicherungsschraube in dem zweiten Sicherungszustand über eine Begrenzungsfläche des Koppelelementkörpers hervorragt, ist ein Einbau bzw. eine Montage der Koppelvorrichtung (z.B. in ein Fahrwerk) in dem Due to the fact that the transport safety screw protrudes over a boundary surface of the coupling element body in the second securing state, installation or assembly of the coupling device (e.g. in a chassis) is possible in the
zweiten Sicherungszustand nicht möglich. second backup state not possible.
Eine Buchse-Bolzenverbindung mit variabler Steifigkeit kann realisiert werden, wenn die erste Fluidkammer und die zweite Fluidkammer in einer Buchse angeordnet sind und die erste Fluidleitung, die zweite Fluidleitung sowie die dritte Fluidkammer in einem Bolzen angeordnet sind, wobei der Bolzen A bush-bolt connection with variable stiffness can be realized when the first fluid chamber and the second fluid chamber are arranged in a bush and the first fluid line, the second fluid line and the third fluid chamber are arranged in a bolt, the bolt
in die Buchse eingeführt ist. inserted into the socket.
Ein erfolgsversprechendes Anwendungsgebiet für die erfindungsgemäße Koppelvorrichtung wird mit einem Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug mit zumindest einer A promising area of application for the coupling device according to the invention is with a chassis for a rail vehicle with at least one
erfindungsgemäßen £fluidischen Koppelvorrichtung erschlossen. developed £ fluidic coupling device according to the invention.
Im Zusammenhang mit dem Fahrwerk erhält man eine Vorzugslösung, wenn die zumindest eine fluidische Koppelvorrichtung eine Radführungsvorrichtung oder eine erste Radsatzführungsvorrichtung mit einer Radführungsbuchse oder Radsatzführungsbuchse und einem Radführungsbolzen oder In connection with the chassis, a preferred solution is obtained if the at least one fluidic coupling device is a wheel guide device or a first wheel set guide device with a wheel guide bush or wheel set guide bush and a wheel guide pin or
Radsatzführungsbolzen ist. wheelset guide pin.
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Dadurch weist die Rad- bzw. die erste Radsatzführungsvorrichtung eine variable Rad- bzw. Radsatzführungssteifigkeit auf. In einem mechanisch stark (d.h. hochfrequent) angeregten Zustand der Koppelvorrichtung (beispielsweise bei einer Geradeausfahrt des Fahrwerks mit hoher Geschwindigkeit) ist die Rad- bzw. Radsatzführungssteifigkeit groß, wodurch eine hohe Laufstabilität des Fahrwerks erreicht wird. In einem mechanisch schwach (d.h. niederfrequent) angeregten Zustand der Koppelvorrichtung (beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Fahrwerks mit geringer Geschwindigkeit) ist die Rad- bzw. Radsatzführungssteifigkeit klein, wodurch ein Räder- und Schienenverschleiß reduziert wird. Temperatureinflüsse auf Rad- bzw. Radsatzführungssteifigkeitseigenschaften des Fahrwerks sind aufgrund des Einsatzes der erfindungsgemäßen As a result, the wheel or the first wheel set guidance device has variable wheel or wheel set guidance rigidity. In a mechanically strong (i.e. high-frequency) excited state of the coupling device (e.g. when the running gear is traveling straight ahead at high speed), the wheel or wheel set guidance rigidity is high, as a result of which a high running stability of the running gear is achieved. In a mechanically weak (i.e. low-frequency) excited state of the coupling device (e.g. when the running gear is cornering at low speed), the wheel or wheel set guidance stiffness is low, which reduces wheel and rail wear. Temperature influences on the wheel or wheel set guidance stiffness properties of the chassis are due to the use of the invention
Koppelvorrichtung reduziert. Coupling device reduced.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von The invention is based on
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen beispielhaft: Examples explained in more detail. Examples show:
Fig. 1: Einen Schrägriss einer beispielhaften ersten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen fluidischen Koppelvorrichtung in geschnittener Darstellung mit einer Transportsicherungsschraube in einem angezogenen ersten Sicherungszustand und 1: An oblique view of an exemplary first embodiment variant of a fluidic coupling device according to the invention in a sectional representation with a transport safety screw in a tightened first safety state and
mit einem Steuerungskörper, with a control body,
Fig. 2: Einen Schrägriss der beispielhaften ersten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen fluidischen Koppelvorrichtung in geschnittener Darstellung, in dem eine erste Fluidkammer sichtbar 2: An oblique view of the exemplary first embodiment variant of a fluidic coupling device according to the invention in a sectional representation, in which a first fluid chamber is visible
ist, is,
Fig. 3: Einen Schrägriss einer beispielhaften zweiten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen fluidischen Koppelvorrichtung in geschnittener Darstellung mit einer Transportsicherungsschraube in einem gelösten zweiten Sicherungszustand und mit Fig. 3: An oblique view of an exemplary second embodiment of a fluidic coupling device according to the invention in a sectional view with a transport locking screw in a loosened second locking state and with
einem Steuerungskörper, a control body,
Fig. 4: Einen schematischen Aufriss einer beispielhaften dritten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen fluidischen Koppelvorrichtung in geschnittener Darstellung mit einem Steuerungskörper in einem ersten Steuerungszustand mit einer geöffneten 4: A schematic outline of an exemplary third embodiment variant of a fluidic coupling device according to the invention in a sectional representation with a control body in a first control state with an open
fluidischen Verbindung, fluid connection,
Fig. 5: Einen schematischen Aufriss einer beispielhaften vierten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen fluidischen Koppelvorrichtung in geschnittener Fig. 5: A schematic elevation of an exemplary fourth embodiment variant of a fluidic coupling device according to the invention in section
Darstellung mit einem Steuerungskörper in einem Shown with a control body in one
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zweiten Steuerungszustand mit einer gesperrten second control state with a locked
fluidischen Verbindung, und fluid connection, and
Fig. 6: Einen schematischen Aufriss eines Ausschnitts aus einer beispielhaften Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks mit einer als erste Radsatzführungsvorrichtung ausgebildeten 6: A schematic elevation of a detail from an exemplary embodiment variant of a running gear according to the invention with a wheel set guidance device designed as the first
erfindungsgemäßen fluidischen Koppelvorrichtung. fluidic coupling device according to the invention.
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Fig. 1 zeigt einen Schrägriss einer beispielhaften ersten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen fluidischen Koppelvorrichtung. Die Koppelvorrichtung ist zur Kopplung von Bauteilen eines Fahrwerks eines Schienenfahrzeugs, wie es beispielhaft in Fig. 6 dargestellt ist, ausgebildet. Mittels der Koppelvorrichtung ist ein erster Radsatz 1 des Fahrwerks über einen ersten Schwingarm 2 des Fahrwerks mit einem Fahrwerksrahmen 3 des Fahrwerks gekoppelt. Die Koppelvorrichtung ist somit als erste Radsatzführungsvorrichtung des Fahrwerks ausgeführt. 1 shows an oblique view of an exemplary first embodiment variant of a fluidic coupling device according to the invention. The coupling device is designed for coupling components of a running gear of a rail vehicle, as shown in FIG. 6 by way of example. A first wheel set 1 of the running gear is coupled to a running gear frame 3 of the running gear via a first swing arm 2 of the running gear by means of the coupling device. The coupling device is thus designed as the first wheelset guide device of the running gear.
Die Koppelvorrichtung ist als Buchse-Bolzenverbindung ausgebildet. In einer Buchse 4, welche mit dem Fahrwerksrahmen 3 verbunden ist, sind eine in Fig. 2 gezeigte größenveränderlich erste Fluidkammer 5 und eine nicht sichtbare größenveränderliche zweite Fluidkammer angeordnet. In einem in die Buchse 4 eingeführten Bolzen 8, welcher als Koppelelementkörper 9 fungiert, sind eine dritte Fluidkammer 7, welche durch die Buchse 4 gekapselt ist, sowie eine erste The coupling device is designed as a socket-bolt connection. In a bushing 4, which is connected to the chassis frame 3, a variable-size first fluid chamber 5 shown in FIG. 2 and a non-visible, variable-size second fluid chamber are arranged. A third fluid chamber 7, which is encapsulated by the bushing 4, and a first fluid chamber 7, which is encapsulated by the bushing 4, are in a bolt 8 inserted into the bushing 4, which acts as a coupling element body
Fluidleitung 10 und eine zweite Fluidleitung 11 angeordnet. Fluid line 10 and a second fluid line 11 are arranged.
Die erste Fluidleitung 10 verbindet die erste Fluidkammer 5 mit der zweiten Fluidkammer, wobei die erste Fluidkammer 5 und die zweite Fluidkammer zur Einstellung von Koppelsteifigkeiten der Koppelvorrichtung mit einem Fluid 12, wie es beispielhaft in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellt ist, versorgbar sind. Das Fluid 12 ist für die beispielhafte erste Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Koppelvorrichtung Glykol. The first fluid line 10 connects the first fluid chamber 5 to the second fluid chamber, with the first fluid chamber 5 and the second fluid chamber being able to be supplied with a fluid 12 for adjusting the coupling stiffness of the coupling device, as is shown by way of example in FIGS. 4 and 5 . The fluid 12 is glycol for the exemplary first embodiment variant of the coupling device according to the invention.
Die dritte Fluidkammer 7 ist über die zweite Fluidleitung 11 mit der ersten Fluidleitung 10 verbunden, wobei die zweite Fluidleitung 11 als einzige Fluidleitung zur Förderung von Fluid 12 aus der ersten Fluidkammer 5 bzw. der zweiten Fluidkammer über die erste Fluidleitung 10 in die dritte Fluidkammer 7 und aus der dritten Fluidkammer 7 über die erste Fluidleitung 10 in die erste Fluidkammer 5 bzw. die zweite Fluidkammer angeordnet ist und in einem The third fluid chamber 7 is connected to the first fluid line 10 via the second fluid line 11, with the second fluid line 11 being the only fluid line for conveying fluid 12 from the first fluid chamber 5 or the second fluid chamber via the first fluid line 10 into the third fluid chamber 7 and from the third fluid chamber 7 via the first fluid line 10 into the first fluid chamber 5 and the second fluid chamber, respectively, and in one
Kapillarabschnitt 13 einen kleineren Querschnitt als die Capillary section 13 has a smaller cross section than that
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erste Fluidleitung 10 aufweist. Die zweite Fluidleitung 11 ist rechtwinklig zu der ersten Fluidleitung 10 ausgerichtet. Der Kapillarabschnitt 13 ist als Blende mit einem Schlitz bzw. einem Spalt ausgebildet. first fluid line 10 has. The second fluid line 11 is aligned at right angles to the first fluid line 10 . The capillary section 13 is designed as an aperture with a slit or gap.
In der ersten Fluidleitung 10 ist ein rohrförmiger Steuerungskörper 14 mit einem parallel zu der ersten Fluidleitung 10 ausgerichteten Durchgangskanal 15, wie er beispielhaft in Fig. 4 und Fig. 5 sichtbar ist, und einer mit dem Durchgangskanal 15 verbundenen Zutrittsöffnung 16 verschieblich, d.h. beweglich angeordnet. Der Steuerungskörper 14 grenzt an Wandungen der ersten Fluidleitung 10 an. In the first fluid line 10 there is a tubular control body 14 with a through-channel 15 aligned parallel to the first fluid line 10, as can be seen by way of example in FIGS . The control body 14 borders on walls of the first fluid line 10 .
In einem von Koppelkräften unbelasteten ersten Steuerungszustand der ersten Fluidkammer 5 und der zweiten Fluidkammer ist über die Zutrittsöffnung 16 eine fluidische Verbindung zwischen der zweiten Fluidleitung 11 und dem Durchgangskanal 15 gebildet. Dieser erste Steuerungszustand ist nicht in Fig. 1, Jedoch beispielhaft in Fig. 4 gezeigt. In Fig. 1 ist ein von Koppelkräften belasteter zweiter Steuerungszustand der ersten Fluidkammer 5 und der zweiten Fluidkammer offenbart, bei dem die fluidische Verbindung zwischen der zweiten Fluidleitung 11 und dem Durchgangskanal 15 durch einen Versatz zwischen der zweiten Fluidleitung 11 In a first control state of the first fluid chamber 5 and the second fluid chamber, which is unloaded by coupling forces, a fluidic connection between the second fluid line 11 and the through-channel 15 is formed via the access opening 16 . This first control state is not shown in FIG. 1, but is shown in FIG. 4 by way of example. In Fig. 1, a second control state of the first fluid chamber 5 and the second fluid chamber, which is loaded by coupling forces, is disclosed, in which the fluidic connection between the second fluid line 11 and the through-channel 15 is achieved by an offset between the second fluid line 11
und der Zutrittsöffnung 16 gesperrt ist. and the access opening 16 is blocked.
Die dritte Fluidkammer 7 weist eine Öffnung 17 zu einer Außenseite der Koppelvorrichtung auf, welche mittels eines gasdichten und flüssigkeitsdichten Verschlusses 18 verschlossen ist. Die dritte Fluidkammer 7 ist somit hermetisch abgedichtet. Es kann keine Flüssigkeit und kein Gas unbeabsichtigt in die dritte Fluidkammer 7 eindringen oder aus dieser ausdringen. Aufgrund des Verschlusses 18, welcher 1l16ös- und entfernbar ist, ist es möglich, die dritte Fluidkammer 7 beispielsweise mit Stickstoff zu befüllen, ohne dass dieser entweichen kann. Über die Öffnung 17 kann die dritte Fluidkammer 7 weiterhin mit Fluid 12 befüllt werden. The third fluid chamber 7 has an opening 17 to an outside of the coupling device, which is closed by means of a gas-tight and liquid-tight closure 18 . The third fluid chamber 7 is thus hermetically sealed. No liquid or gas can inadvertently enter or escape from the third fluid chamber 7 . Because of the closure 18, which can be detached and removed, it is possible to fill the third fluid chamber 7 with nitrogen, for example, without this being able to escape. The third fluid chamber 7 can continue to be filled with fluid 12 via the opening 17 .
11 11
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
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In den Bolzen 8 bzw. in den Koppelelementkörper 9 ist eine Transportsicherungsschraube 19 eingeführt, deren Längsachse rechtwinklig zu der zweiten Fluidleitung 11 ausgerichtet ist und die eine Durchtrittsöffnung 20 aufweist. Die Durchtrittsöffnung 20 fungiert in einem angezogenen ersten Sicherungszustand der Transportsicherungsschraube 19 als Leitungsteil der zweiten Fluidleitung 11, so dass Fluid 12 in dem ersten Sicherungszustand durch die Transportsicherungsschraube 19 hindurchströmen kann. Ein Schraubenkopf der Transportsicherungsschraube 19 schließt in dem ersten Sicherungszustand bündig mit einer Begrenzungsfläche 21 des Koppelelementkörpers 9 ab. A transport safety screw 19 is introduced into the bolt 8 or into the coupling element body 9 , the longitudinal axis of which is aligned at right angles to the second fluid line 11 and which has a passage opening 20 . When the transport locking screw 19 is in a tightened first locking state, the passage opening 20 functions as a line part of the second fluid line 11, so that fluid 12 can flow through the transport locking screw 19 in the first locking state. A screw head of the transport securing screw 19 terminates flush with a boundary surface 21 of the coupling element body 9 in the first securing state.
Im Gegensatz zu Fig. 1, welche den ersten Sicherungszustand zeigt, ist in Fig. 3 ein zweiter Sicherungszustand offenbart, bei dem die Transportsicherungsschraube 19 gelöst und die zweite Fluidleitung 11 durch die Transportsicherungsschraube In contrast to FIG. 1, which shows the first securing state, a second securing state is disclosed in FIG
19 unterbrochen ist. 19 is interrupted.
Fig. 2 offenbart einen Schrägriss jener beispielhaften ersten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen fluidischen Koppelvorrichtung, welche auch in Fig. 1 dargestellt ist. Im Vergleich mit Fig. 1 zeigt Fig. 2 eine andere Ansicht der Koppelvorrichtung. FIG. 2 discloses an oblique view of that exemplary first embodiment variant of a fluidic coupling device according to the invention, which is also shown in FIG. In comparison with FIG. 1, FIG. 2 shows a different view of the coupling device.
In einem Bolzen 8 bzw. einem Koppelelementkörper 9 ist eine erste Fluidleitung 10 angeordnet. Diese ist mit einer ersten Fluidkammer 5 verbunden, die in einer Buchse 4 angeordnet ist. Der Bolzen 8 ist in die Buchse 4 eingeführt bzw. grenzt an die Buchse 4 an. A first fluid line 10 is arranged in a bolt 8 or a coupling element body 9 . This is connected to a first fluid chamber 5 which is arranged in a bushing 4 . The bolt 8 is inserted into the socket 4 or is adjacent to the socket 4 .
Eine in Fig. 2 nicht sichtbare zweite Fluidkammer ist der ersten Fluidkammer 5 gegenüberliegend in der Buchse 4 angeordnet. Die erste Fluidleitung 10 ist auch mit der zweiten Fluidkammer verbunden. A second fluid chamber, not visible in FIG. 2 , is arranged opposite the first fluid chamber 5 in the bush 4 . The first fluid line 10 is also connected to the second fluid chamber.
In dem Bolzen 8 sind, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, eine dritte Fluidkammer 7 sowie eine zweite Fluidleitung 11 angeordnet, welche in Fig. 2 nicht sichtbar sind. Die zweite Fluidleitung 11 ist mit der dritten As described in connection with FIG. 1 , a third fluid chamber 7 and a second fluid line 11 , which are not visible in FIG. 2 , are arranged in the bolt 8 . The second fluid line 11 is connected to the third
Fluidkammer 7 und mit der ersten Fluidleitung 10 verbunden. Fluid chamber 7 and connected to the first fluid line 10.
12 12
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
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Die Buchse 4 ist mit einer in Fig. 2 nicht dargestellten Elastomerschicht ummantelt, über welche Belastungen der Koppelvorrichtung auf die erste Fluidkammer 5 und die zweite Fluidkammer übertragen werden können. Belastungs- und Entlastungsvorgänge der Elastomerschicht im Bereich der ersten Fluidkammer 5 und/oder der zweiten Fluidkammer bewirken eine Größenänderung der ersten Fluidkammer 5 bzw. The bushing 4 is covered with an elastomer layer, not shown in FIG. 2, via which loads of the coupling device can be transferred to the first fluid chamber 5 and the second fluid chamber. Loading and unloading processes in the elastomer layer in the area of the first fluid chamber 5 and/or the second fluid chamber cause a change in the size of the first fluid chamber 5 or
der zweiten Fluidkammer. the second fluid chamber.
In Fig. 3 ist ein Schrägriss einer beispielhaften zweiten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen fluidischen Koppelvorrichtung dargestellt. FIG. 3 shows an oblique view of an exemplary second embodiment variant of a fluidic coupling device according to the invention.
Diese beispielhafte zweite Ausführungsvariante entspricht konstruktiv jener beispielhaften ersten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Koppelvorrichtung, die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt ist. Es werden daher in Fig. 3 die This exemplary second embodiment variant corresponds structurally to that exemplary first embodiment variant of a coupling device according to the invention, which is shown in FIGS. 1 and 2 . There are therefore in Fig. 3 the
gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet. same reference numerals as in Fig. 1 are used.
Im Zusammenhang mit Fig. 1 ist ein erster Sicherungszustand einer Transportsicherungsschraube 19 der Koppelvorrichtung beschrieben. Im Gegensatz dazu zeigt Fig. 3 die Koppelvorrichtung in einem zweiten Sicherungszustand. A first securing state of a transport securing screw 19 of the coupling device is described in connection with FIG. In contrast to this, FIG. 3 shows the coupling device in a second securing state.
Die Koppelvorrichtung weist eine erste Fluidkammer 5, wie sie beispielhaft in Fig. 2 dargestellt ist, eine nicht sichtbare zweite Fluidkammer, eine dritte Fluidkammer 7, eine erste Fluidleitung 10 sowie eine zweite Fluidleitung 11 auf. Die erste Fluidleitung 10 verbindet die erste Fluidkammer 5 und die zweite Fluidkammer. Die dritte Fluidkammer 7 ist über die zweite Fluidleitung 11 mit der ersten Fluidleitung 10 The coupling device has a first fluid chamber 5, as shown by way of example in FIG. The first fluid line 10 connects the first fluid chamber 5 and the second fluid chamber. The third fluid chamber 7 is connected to the first fluid line 10 via the second fluid line 11
verbunden. tied together.
Die Transportsicherungsschraube 19 ist in einen bolzenförmigen Koppelelementkörper 9 der Koppelvorrichtung eingeführt. Die Transportsicherungsschraube 19 ist im Bereich der zweiten Fluidleitung 11 angeordnet bzw. ragt durch diese The transport securing screw 19 is inserted into a bolt-shaped coupling element body 9 of the coupling device. The transport safety screw 19 is arranged in the area of the second fluid line 11 or protrudes through it
hindurch. through.
13 13
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
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In dem zweiten Sicherungszustand der Transportsicherungsschraube 19 ist die zweite Fluidleitung 11 durch die Transportsicherungsschraube 19 unterbrochen (zwischen einer Durchtrittsöffnung 20 der Transportsicherungsschraube 19 und der zweiten Fluidleitung 11 ist ein Versatz), wobei die Transportsicherungsschraube 19 gelöst ist und über eine Begrenzungsfläche 21 des In the second securing state of the transport locking screw 19, the second fluid line 11 is interrupted by the transport locking screw 19 (there is an offset between a passage opening 20 of the transport locking screw 19 and the second fluid line 11), with the transport locking screw 19 being released and having a boundary surface 21 of the
Koppelelementkörpers 9 hervorragt. Coupling element body 9 protrudes.
Fig. 4 zeigt einen schematischen Aufriss einer beispielhaften dritten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen fluidischen Koppelvorrichtung. FIG. 4 shows a schematic outline of an exemplary third embodiment variant of a fluidic coupling device according to the invention.
In einem Koppelelementkörper 9 sind eine erste Fluidkammer 5, eine zweite Fluidkammer 6, eine dritte Fluidkammer 7, eine erste Fluidleitung 10 und eine zweite Fluidleitung 11 angeordnet. In a coupling element body 9, a first fluid chamber 5, a second fluid chamber 6, a third fluid chamber 7, a first fluid line 10 and a second fluid line 11 are arranged.
In jenem in Fig. 4 gezeigten Einbauzustand der Koppelvorrichtung ist die erste Fluidleitung 10 horizontal und die zweite Fluidleitung 11 vertikal ausgerichtet. In the installed state of the coupling device shown in FIG. 4, the first fluid line 10 is aligned horizontally and the second fluid line 11 is aligned vertically.
Die erste Fluidleitung 10 verbindet die erste Fluidkammer 5 und die zweite Fluidkammer 6. Die dritte Fluidkammer 7 ist über die zweite Fluidleitung 11 mit der ersten Fluidleitung 10 gekoppelt. The first fluid line 10 connects the first fluid chamber 5 and the second fluid chamber 6 . The third fluid chamber 7 is coupled to the first fluid line 10 via the second fluid line 11 .
Die zweite Fluidleitung 11 ist als einzige Fluidleitung zur Förderung eines Fluids 12 in die dritte Fluidkammer 7 und aus der dritten Fluidkammer 7 in der Koppelvorrichtung angeordnet. Das Fluid 12 ist für die beispielhafte dritte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Koppelvorrichtung Glykol. The second fluid line 11 is arranged in the coupling device as the only fluid line for conveying a fluid 12 into the third fluid chamber 7 and out of the third fluid chamber 7 . The fluid 12 is glycol for the exemplary third embodiment variant of the coupling device according to the invention.
An die erste Fluidkammer 5 ist ein erster Elastomeranschlag 22 angeschlossen, an die zweite Fluidkammer 6 ein zweiter Elastomeranschlag 23. Bei Belastung oder Entlastung des ersten Elastomeranschlags 22 und/oder des zweiten Elastomeranschlags 23 ändert die erste Fluidkammer 5 bzw. die A first elastomer stop 22 is connected to the first fluid chamber 5 and a second elastomer stop 23 is connected to the second fluid chamber 6
zweite Fluidkammer 6 ihre Größe. second fluid chamber 6 its size.
14 14
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
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Ein Kapillarabschnitt 13 erstreckt sich über eine Gesamtleitungslänge der zweiten Fluidleitung 11, wobei die zweite Fluidleitung 11 bzw. der Kapillarabschnitt 13 als zylindrischer Kapillarflusskanal ausgebildet ist und einen kleineren Querschnitt als die erste Fluidleitung 10 aufweist. Ein Radius r, d.h. eine Querschnittsgröße des Kapillarabschnitts 13, ist aus einer Oberflächenspannung © des in den Kapillarabschnitt 13 eingebrachten Fluids 12, einem Kontaktwinkel 0 zwischen dem Kapillarabschnitt 13 und dem Fluid 12, einer Dichte p des Fluids 12, der Schwerebeschleunigung g und einer Länge 1 des Kapillarabschnitts 13 gebildet. A capillary section 13 extends over the entire line length of the second fluid line 11 , the second fluid line 11 or the capillary section 13 being designed as a cylindrical capillary flow channel and having a smaller cross section than the first fluid line 10 . A radius r, i.e. a cross-sectional size of the capillary portion 13, is determined from a surface tension © of the fluid 12 introduced into the capillary portion 13, a contact angle θ between the capillary portion 13 and the fluid 12, a density p of the fluid 12, the gravitational acceleration g and a length 1 of the capillary section 13 is formed.
Der Radius r kann mit folgendem Funktionszusammenhang basierend auf einer bekannten Kapillargleichung ermittelt The radius r can be determined with the following functional relationship based on a known capillary equation
werden: become:
20c0s9 pg! 20c0s9 pg!
In der ersten Fluidleitung 10 ist ein rohrförmiger Steuerungskörper 14 mit einem parallel zu der ersten Fluidleitung 10 ausgerichteten Durchgangskanal 15 und einer mit dem Durchgangskanal 15 verbundenen Zutrittsöffnung 16 sich durch die erste Fluidleitung 10 erstreckend und In the first fluid line 10 there is a tubular control body 14 with a through channel 15 aligned parallel to the first fluid line 10 and an access opening 16 connected to the through channel 15 and extending through the first fluid line 10 and
verschieblich, d.h. beweglich angeordnet. displaceable, i.e. movably arranged.
Der Steuerungskörper 14 grenzt an eine Wandung der ersten Fluidleitung 10 an und weist einen flanschartigen ersten Endabschnitt 24 und einen flanschartigen zweiten Endabschnitt 25 auf, welche Bewegungen des Steuerungskörpers 14 in der ersten Fluidleitung 10 begrenzen. The control body 14 borders on a wall of the first fluid line 10 and has a flange-like first end section 24 and a flange-like second end section 25 which limit movements of the control body 14 in the first fluid line 10 .
Der Steuerungskörper 14 ragt in die erste Fluidkammer 5 und in die zweite Fluidkammer 6, wobei der erste Endabschnitt 24 in der ersten Fluidkammer 5 und der zweite Endabschnitt 25 in der zweiten Fluidkammer 6 angeordnet ist. Durch den Durchgangskanal 15 kann Fluid 12 zwischen der ersten The control body 14 projects into the first fluid chamber 5 and into the second fluid chamber 6 , the first end section 24 being arranged in the first fluid chamber 5 and the second end section 25 being arranged in the second fluid chamber 6 . Through the passage channel 15 fluid 12 between the first
Fluidkammer 5 und der zweiten Fluidkammer 6 strömen. Fluid chamber 5 and the second fluid chamber 6 flow.
15 15
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
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Erfindungsgemäß ist es auch vorstellbar, den ersten Endabschnitt 24 und den zweiten Endabschnitt 25 konstruktiv According to the invention, it is also conceivable to construct the first end section 24 and the second end section 25
anders als flanschartig auszuführen. run differently than flange-like.
Fig. 4 zeigt einen von Koppelkräften unbelasteten ersten Steuerungszustand der ersten Fluidkammer 5 und der zweiten Fluidkammer 6. In diesem ersten Steuerungszustand ist über die Zutrittsöffnung 16 eine fluidische Verbindung zwischen der zweiten Fluidleitung 11 und dem Durchgangskanal 15 gebildet, d.h. über die mit dem Durchgangskanal 15 verbundene Zutrittsöffnung 16 ist eine durchgängige Leitung zwischen der ersten Fluidkammer 5 und der zweiten Fluidkammer 6 einerseits und der dritten Fluidkammer 7 andererseits gebildet. Zwischen dem Durchgangskanal 15 und der zweiten Fluidleitung 11 kann Fluid 12 strömen. Wie beschrieben ist die zweite Fluidleitung 11 als Kapillarabschnitt 13 ausgebildet, wodurch Fluid 12 vertikal von dem Durchgangskanal 15 in die zweite Fluidleitung 11 und von dort in die dritte Fluidkammer 7 Fig. 4 shows a first control state of the first fluid chamber 5 and the second fluid chamber 6, unloaded by coupling forces. In this first control state, a fluidic connection between the second fluid line 11 and the through-channel 15 is formed via the access opening 16, i.e. via the connection with the through-channel 15 connected access opening 16 is formed a continuous line between the first fluid chamber 5 and the second fluid chamber 6 on the one hand and the third fluid chamber 7 on the other. Fluid 12 can flow between through-channel 15 and second fluid line 11 . As described, the second fluid line 11 is designed as a capillary section 13, whereby fluid 12 flows vertically from the through-channel 15 into the second fluid line 11 and from there into the third fluid chamber 7
aufsteigen kann. can ascend.
Bei dem Steuerungskörper 14 mit dem Durchgangskanal 15 und der Zutrittsöffnung 16 handelt es sich um eine günstige Lösung. Erfindungsgemäß ist es jedoch auch denkbar, dass auf den Steuerungskörper 14 verzichtet wird oder dass der Steuerungskörper 14 keinen Durchgangskanal 15 und keine Zutrittsöffnung 16 aufweist, wobei zwischen der ersten Fluidleitung 10 und dem Steuerungskörper 14 ein schmaler Abstand für einen Fluidtransport zwischen der ersten Fluidkammer 5 und der zweiten Fluidkammer 6 einerseits und der zweiten Fluidleitung 11 bzw. der dritten Fluidkammer 7 The control body 14 with the passage channel 15 and the access opening 16 is a favorable solution. According to the invention, however, it is also conceivable for the control body 14 to be dispensed with or for the control body 14 to have no through-channel 15 and no access opening 16, with a narrow spacing between the first fluid line 10 and the control body 14 for fluid transport between the first fluid chamber 5 and the second fluid chamber 6 on the one hand and the second fluid line 11 or the third fluid chamber 7
andererseits vorgesehen ist. on the other hand is provided.
Fig. 5 offenbart einen schematischen Aufriss einer beispielhaften vierten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen £fluidischen Koppelvorrichtung. 5 discloses a schematic outline of an exemplary fourth embodiment variant of a fluidic coupling device according to the invention.
Diese beispielhafte vierte Ausführungsvariante entspricht This exemplary fourth embodiment variant corresponds
konstruktiv jener beispielhaften dritten Ausführungsvariante structurally that exemplary third embodiment
16 17733 16 17733
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
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einer erfindungsgemäßen £fluidischen Koppelvorrichtung, die in Fig. 4 gezeigt ist. Es werden daher in Fig. 5 die gleichen a fluidic coupling device according to the invention, which is shown in FIG. Therefore, in Fig. 5, they become the same
Bezugszeichen wie in Fig. 4 verwendet. Reference numerals as used in FIG.
Die Koppelvorrichtung weist einen Koppelelementkörper 9, eine erste Fluidkammer 5, eine zweite Fluidkammer 6, eine dritte Fluidkammer 7, eine erste Fluidleitung 10, eine zweite Fluidleitung 11, einen in der ersten Fluidleitung 10 geführten Steuerungskörper 14 mit einem Durchgangskanal 15, einen ersten Elastomeranschlag 22 sowie einen zweiten The coupling device has a coupling element body 9, a first fluid chamber 5, a second fluid chamber 6, a third fluid chamber 7, a first fluid line 10, a second fluid line 11, a control body 14 guided in the first fluid line 10 and having a through-channel 15, a first elastomer stop 22 as well as a second
Elastomeranschlag 23 auf. Elastomer stop 23 on.
Während in Fig. 4 ein von Koppelkräften unbelasteter erster Steuerungszustand der ersten Fluidkammer 5 und der zweiten Fluidkammer 6 dargestellt ist, in welchem über eine Zutrittsöffnung 16 des Steuerungskörpers 14 eine fluidische Verbindung zwischen der zweiten Fluidleitung 11 und dem Durchgangskanal 15 gebildet ist, zeigt Fig. 5 einen zweiten Steuerungszustand,. While Fig. 4 shows a first control state of the first fluid chamber 5 and the second fluid chamber 6 which is unloaded by coupling forces and in which a fluidic connection between the second fluid line 11 and the through-channel 15 is formed via an access opening 16 of the control body 14, Fig. 5 a second control state,.
In diesem zweiten Steuerungszustand ist der erste Elastomeranschlag 22 durch Koppelkräfte belastet, wodurch die erste Fluidkammer 5 im Vergleich mit dem ersten Steuerungszustand verkleinert ist. Aufgrund einer Strömung eines Fluids 12 von der ersten Fluidkammer 5 über den Durchgangskanal 15 in die zweite Fluidkammer 6 steigt ein Fluiddruck in der zweiten Fluidkammer 6 und belastet diese. Die zweite Fluidkammer 6 ist somit mittelbar durch die Koppelkräfte belastet und wird dadurch gegen den zweiten Elastomeranschlag 23 vergrößert. In this second control state, the first elastomeric stop 22 is loaded by coupling forces, as a result of which the first fluid chamber 5 is reduced compared to the first control state. Due to a flow of a fluid 12 from the first fluid chamber 5 via the through-channel 15 into the second fluid chamber 6, a fluid pressure in the second fluid chamber 6 increases and loads it. The second fluid chamber 6 is thus loaded indirectly by the coupling forces and is thereby enlarged against the second elastomer stop 23 .
Aufgrund der Strömung bzw. einer Änderung von Fluiddruckverhältnissen wird der Steuerungskörper 14 aus einer neutralen Position, welche in Fig. 4 gezeigt ist, in der ersten Fluidleitung 10 in Richtung der zweiten Fluidkammer 6 verschoben. Dadurch wird eine fluidische Verbindung zwischen der zweiten Fluidleitung 11 und dem Durchgangskanal 15, wie sie beispielhaft in Fig. 4 Due to the flow or a change in fluid pressure conditions, the control body 14 is displaced from a neutral position, which is shown in FIG. 4, in the first fluid line 10 in the direction of the second fluid chamber 6. This establishes a fluidic connection between the second fluid line 11 and the through-channel 15, as shown by way of example in Fig. 4
dargestellt ist, durch einen Versatz zwischen der zweiten is represented by an offset between the second
17 17
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
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Fluidleitung 11 und der Zutrittsöffnung 16 gesperrt. Ein derartig gesperrter Zustand, in welchem das Fluid 12 nicht zwischen der dritten Fluidkammer 7 und dem Durchgangskanal 15 Fluid line 11 and the access opening 16 blocked. Such a locked state, in which the fluid 12 is not between the third fluid chamber 7 and the through channel 15
strömen kann, ist in Fig. 5 offenbart. can flow is disclosed in FIG.
Fig. 6 offenbart einen schematischen Aufriss eines Ausschnitts aus einer beispielhaften Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks eines Schienenfahrzeugs mit einer als erste Radsatzführungsvorrichtung ausgebildeten 6 discloses a schematic elevation of a detail from an exemplary embodiment variant of a running gear according to the invention of a rail vehicle with a wheelset guidance device designed as the first wheel set
erfindungsgemäßen £fluidischen Koppelvorrichtung. £ fluidic coupling device according to the invention.
Das Fahrwerk weist einen Fahrwerksrahmen 3 auf, welcher über die erste Radsatzführungsvorrichtung, einen ersten Schwingarm 2 ein erstes Radsatzlagergehäuse 26 und ein in Fig. 6 nicht sichtbares erstes Radsatzlager mit einem ersten Radsatz 1 des Fahrwerks verbunden ist. Zwischen dem ersten Radsatzlagergehäuse 26 und dem Fahrwerksrahmen 3 ist weiterhin eine erste Primärfeder 27 angeordnet. The running gear has a running gear frame 3 which is connected to a first wheel set 1 of the running gear via the first wheel set guide device, a first swing arm 2, a first wheel set bearing housing 26 and a first wheel set bearing (not visible in FIG. 6). Furthermore, a first primary spring 27 is arranged between the first wheel set bearing housing 26 and the running gear frame 3 .
Der Fahrwerksrahmen 3 ist mit dem ersten Radsatz 1 und mit einem in Fig. 6 nicht dargestellten zweiten Radsatz über in Fig. 6 nicht sichtbare bzw. nicht gezeigte weitere drei Radsatzführungsvorrichtungen, weitere drei Schwingarme, weitere drei Radsatzlagergehäuse, weitere drei Radsatzlager The running gear frame 3 is connected to the first wheel set 1 and a second wheel set, not shown in FIG
und weitere drei Primärfedern verbunden. and another three primary springs connected.
Die erste Radsatzführungsvorrichtung weist eine Radsatzführungsbuchse 28 und einen Radsatzführungsbolzen 29 auf, welche konstruktiv Jener Buchse 4 und jenem Bolzen 8 entsprechen, die in Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 gezeigt sind. Eine beispielsweise in Fig. 1 sichtbare erste Fluidleitung 10 ist über einen Fluidanschluss 30 und eine Anschlussleitung 31 mit einem mit dem Fahrwerksrahmen 3 verbundenen Fluidbehälter 32 verbunden. Aus dem Fluidbehälter 32 kann die erste Radsatzführungsvorrichtung mit einem Fluid 12, wie es beispielhaft in Fig. 4 und Fig. 5 gezeigt ist, versorgt werden, wobei eine aktive Einstellung von The first wheel set guide device has a wheel set guide bushing 28 and a wheel set guide pin 29 which structurally correspond to that bushing 4 and that pin 8 which are shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. A first fluid line 10 visible for example in FIG. 1 is connected to a fluid container 32 connected to the running gear frame 3 via a fluid connection 30 and a connecting line 31 . The first wheel set guidance device can be supplied with a fluid 12 from the fluid container 32, as is shown by way of example in FIG. 4 and FIG. 5, with an active setting of
Fluiddruckverhältnissen in der ersten Fluid pressure conditions in the first
18 18
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Radsatzführungsvorrichtung möglich ist. Dadurch kann die erste Radsatzführungsvorrichtung den ersten Radsatz 1 nicht nur passiv führen, sondern auch Lenkwinkel des ersten Wheelset guide device is possible. As a result, the first wheel set guidance device can not only guide the first wheel set 1 passively, but also the steering angle of the first
Radsatzes 1 aktiv einstellen. Set wheel set 1 active.
Erfindungsgemäß ist es auch vorstellbar, dass das Fahrwerk keine Radsätze im eigentlichen Sinn, sondern Räderpaare (Einzelräder oder Losradsätze) aufweist und die Koppelvorrichtung als Radführungsvorrichtung mit einer According to the invention it is also conceivable that the chassis has no wheel sets in the strict sense, but pairs of wheels (individual wheels or loose wheel sets) and the coupling device as a wheel guide device with a
Radführungsbuchse und einem Radführungsbolzen eingesetzt ist. Wheel guide bush and a wheel guide pin is used.
19 19
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
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Liste der Bezeichnungen List of designations
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
Erster Radsatz First wheelset
Erster Schwingarm Fahrwerksrahmen First swing arm chassis frame
Buchse Rifle
Erste Fluidkammer First fluid chamber
Zweite Fluidkammer Dritte Fluidkammer Bolzen Koppelelementkörper Erste Fluidleitung Zweite Fluidleitung Fluid Second fluid chamber Third fluid chamber Bolt Coupling element body First fluid line Second fluid line Fluid
Kapillarabschnitt Steuerungskörper Durchgangskanal Zutrittsöffnung Capillary Section Control Body Through Channel Access Port
Öffnung opening
Verschluss Transportsicherungsschraube Durchtrittsöffnung Begrenzungsfläche Closure transport safety screw passage opening boundary surface
Erster Elastomeranschlag Zweiter Elastomeranschlag Erster Endabschnitt Zweiter Endabschnitt Erstes Radsatzlagergehäuse Erste Primärfeder Radsatzführungsbuchse Radsatzführungsbolzen Fluidanschluss Anschlussleitung Fluidbehälter First elastomer stop Second elastomer stop First end section Second end section First wheel set bearing housing First primary spring Wheel set guide bushing Wheel set guide pin Fluid connection Connection line Fluid container
Radius radius
Oberflächenspannung surface tension
20 20
9 Kontaktwinkel 9 contact angles
p Dichte p density
g Schwerebeschleunigung 1 Länge g gravitational acceleration 1 length
21 21
Claims (14)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA50056/2022A AT525672B1 (en) | 2022-02-02 | 2022-02-02 | Fluidic coupling device and landing gear |
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| ATA50056/2022A AT525672B1 (en) | 2022-02-02 | 2022-02-02 | Fluidic coupling device and landing gear |
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Family Applications (1)
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| ATA50056/2022A AT525672B1 (en) | 2022-02-02 | 2022-02-02 | Fluidic coupling device and landing gear |
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Citations (2)
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Family Cites Families (3)
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Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| EP1220757A1 (en) * | 1999-09-20 | 2002-07-10 | Kinetic Pty Limited | Pressure compensation in hydraulic vehicle suspension systems |
| DE102013103827A1 (en) * | 2013-04-16 | 2014-10-16 | Bombardier Transportation Gmbh | Suspension with cross-coupled wheel units |
Also Published As
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