轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统、雨刷驱动装置和用于运行雨刷驱动装置的气动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统、一种用于雨刷的驱动装置、一种用于运行该驱动装置的气动装置、一种用于控制气动装置的方法以及一种相应的计算机程序产品。
【背景技术】
[0002]在高速列车上，由于所需要的转矩和可用的气动的压缩空气供应装置，优选使用电动气动的雨刷驱动系统。已知的电动气动的驱动系统包括工作活塞和控制活塞，并且根据驱动系统的大小和结构的不同情况包括缓冲活塞。驱动系统仅通过压缩空气供应装置的正确接通而执行雨刷运动。这种驱动系统的结构是成本昂贵的，因为需要大量的特殊构件。
[0003]专利文献DE4343216C2公开一种用于轨道车辆的气动雨刷驱动系统，其具有工作活塞、控制活塞、用于将控制活塞闭锁在其端部位置之一上的能用压缩空气操作的闭锁活塞、用于将工作活塞闭锁在中间位置上的两个闭锁活塞以及两个阀，所述阀用于对用于工作活塞和控制活塞的压缩空气入口或用于闭锁活塞和控制活塞的压缩空气入口进行排气。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是，提供一种用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置的改进的气动装置、一种用于轨道车辆的雨刷的改进的驱动装置、一种用于控制该气动装置的方法、一种相应的装置、一种相应的计算机程序产品以及一种用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统。
[0005]所述目的通过根据独立权利要求的用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置的气动装置、用于轨道车辆的雨刷的驱动装置、用于控制气动装置的方法、相应的装置、相应的计算机程序产品以及用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统来实现。
[0006]本发明基于以下构思:雨刷驱动系统的安全且可靠的运行能通过下述方式实现，即用于驱动雨刷的活塞引导装置能经由并联地构成的正常运行连接管线和应急运行连接管线实现，这些正常运行连接管线和应急运行连接管线又能通过相应地构成的气动装置运行。即使在正常运行中气动装置的阀发生故障，也能经由附加地设置的应急运行连接管线确保可靠的应急运行。在此为气动装置使用标准部件能实现低成本解决方案。
[0007]本发明提出一种气动装置，其用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置，该驱动装置具有活塞引导装置和传力装置，该活塞引导装置具有第一接头和与第一接头相对的第二接头以及设置在活塞引导装置中的活塞，所述活塞构成为，沿着活塞引导装置的主延伸方向执行彼此相反的线性运动，并且传力装置构成用于将所述至少一个活塞的彼此相反的线性运动传递到雨刷轴上，以便引起雨刷轴的交替的旋转运动，并且气动装置具有以下特征:
[0008]第一正常运行连接管线和与第一正常运行连接管线并联的第一应急运行连接管线，所述第一正常运行连接管线和第一应急运行连接管线构成为，用于将气动装置的压缩空气供应装置的供应接头与驱动装置的第一接头连接；
[0009]第二正常运行连接管线和与第二正常运行连接管线并联的第二应急运行连接管线，所述第二正常运行连接管线和第二应急运行连接管线构成为，用于将供应接头与驱动装置的第二接头连接；和
[0010]阀装置，所述阀装置构成为，用于在气动装置正常运行时将供应接头经由第一正常运行连接管线与第一接头耦联并且将供应接头经由第二正常运行连接管线与第二接头耦联，以便引起雨刷轴的交替的旋转运行；并且所述阀装置构成为，用于在气动装置应急运行时将供应接头经由第一应急运行连接管线与第一接头耦联并且将供应接头经由第二应急运行连接管线与第二接头耦联，以便引起雨刷轴的交替的旋转运动。
[0011]轨道车辆可以一般性地理解为受轨道约束的车辆，如火车头、牵引列车、机动车厢、有轨电车、地铁车辆、车厢如客运车厢或旅游列车车厢和/或货运车厢。轨道车辆可以尤其是高速轨道车辆。在另一实施形式中，雨刷驱动系统也可以用于商用车辆和/或地面运输工具。轨道车辆可以具有至少一个电动气动的雨刷驱动系统。气动装置可以理解为使用压缩空气以完成机械作业的装置。气动装置可以对驱动装置进行驱动。用于雨刷的驱动装置可以理解为雨刷驱动装置。该驱动装置可以使雨刷运动并且构成用于引起雨刷轴的线性往复的轴向运动。概念“轴的、尤其是雨刷轴的线性往复的轴向运动”可以理解为在概念“交替的旋转运动”之下。雨刷可以理解为用于清洗玻璃尤其是挡风玻璃例如轨道车辆挡风玻璃的装置。雨刷可以包括雨刷臂、雨刷片、雨刷轴和驱动装置。气动装置可以连接在压缩空气供应装置上或者说与压缩空气供应装置连接。压缩空气供应装置可以提供例如在7?10巴的范围内的空气压力。根据一个实施形式，压缩空气供应装置可以提供8巴左右的在一定公差范围内的空气压力。根据一个实施形式，压缩空气供应装置提供9巴左右的在一定公差范围内的空气压力。气动装置可以具有阀装置。该阀装置可以具有多个相互连接的阀，以便实现气动装置的所需的功能性。驱动装置可以具有活塞引导装置，在活塞引导装置中设置至少一个这种活塞，使得经由流入的压缩空气能实现沿着活塞引导装置的主延伸方向的直线运动，所述压缩空气经由第一接头在活塞引导装置的一个端部上流入并且与此交替地经由第二接头在活塞引导装置的与这一个端部相对的端部上流入。活塞引导装置可以圆柱形地或管形地构成，并且主延伸方向可以相应于活塞引导装置的纵向轴线。因此，活塞引导装置的内腔通过所述至少一个活塞分为两个室。根据一个实施形式，可以使用两个相互耦联的活塞，其中一个活塞朝向第一接头并且另一活塞朝向第二接头。用于传递所述至少一个活塞的彼此相反的线性运动的传力装置可以引起雨刷轴的旋转运动。气动装置能为了运行雨刷而与驱动装置的第一接头和第二接头连接。在此，第一正常运行连接管线和第一应急运行连接管线能与第一接头连接，并且第二正常运行连接管线和第二应急运行连接管线能与第二接头连接。气动装置可以构成为，用于使驱动装置以两个不同的运行模式运行。在正常运行模式中，驱动装置能借助于第一正常运行连接管线和第二正常运行管线运行。在应急运行模式中，驱动装置能借助于第一应急运行连接管线和第二应急运行连接管线运行。阀装置能相应地构成为，用于在正常运行模式中截止应急运行连接管线并且在应急运行模式中截止正常运行连接管线。阀装置可以构成为，用于将施加在压缩空气供应装置的供应接头上的压缩空气既在正常运行模式也在应急运行模式中交替地引导到第一接头和第二接头上。
[0012]在一个实施形式中，阀装置可以具有四个正常运行阀、至少两个应急运行阀和至少一个另外的应急运行阀。在此，所述四个正常运行阀之中的第一和第三正常运行阀以及所述至少两个应急运行阀之中的至少一个应急运行阀可以配设给第一正常运行连接管线。第二和第四正常运行阀以及所述至少两个应急运行阀之中的另外的至少一个应急运行阀可以配设给第二应急运行连接管线。所述至少一个另外的应急运行阀可以配设给第一和第二应急运行连接管线。
[0013]概念“二位三通阀”可以理解为在概念“正常运行阀”之下。所述至少两个应急运行阀可以构成为二位三通阀。概念“具有截止零位、前进位置和后退位置的三位五通阀”可以理解为在概念“所述另外的应急运行阀”之下。在所述至少两个应急运行阀中，在零位上通流可以是自由的。在第三正常运行阀和第四正常运行阀中，在零位上通流可以是自由的。在第一正常运行阀和第二正常运行阀中，在零位上入流可以是被截止的。零位可以理解为阀的静止状态。正常运行阀可以构成为具有电磁操作装置和复位弹簧的阀。应急运行阀可以构成为具有电磁操作装置和复位弹簧的阀。在零位上，电磁体可以是不起作用的。所述四个正常运行阀，所述至少两个应急运行阀和/或所述至少一个另外的应急运行阀可以构成为电磁阀。通过阀的这样的实施方案可以确保安全的应急运行。
[0014]在活塞引导装置中可以设置两个缸室。缸室可以理解为构成在活塞引导装置的内壁、活塞和活塞引导装置的缸盖之间的空间。在缸室内部，活塞能在活塞引导装置中线性地运动。阀装置可以包括多个正常运行电磁阀。它们之中的两个可以配设给其中一个缸室并且它们之中的另外两个可以配设给另一缸室。与缸室的相配可以经由第一接头或第二接头实现。除了这些正常运行阀，系统也还具有至少三个另外的应急运行阀，或者说至少两个应急运行阀和一个另外的应急运行阀。所述一个另外的应急运行阀用于交替地激活对两个缸室之中的一个缸室的压缩空气供应。同时，该阀也形成另一缸室的空气出口。例如可以在几秒的节拍改变压缩空气流方向。于是在此能将此前进气的缸室与排气通道连接并且将此前连接到排气通道上的气缸部分加载压缩空气。另外至少两个电磁阀用于安全地切断正常运行阀的进气和排气管线。
[0015]第一接头和第二接头可以分别配设有至少一个正常运行阀和与所述至少一个正常运行阀并联地设置的至少一个应急运行阀，所述正常运行阀和应急运行阀构成和设置为，使得在正常运行模式中在相配的接头上的进气和/或排气可以借助于相应的所述至少一个正常运行阀闭锁并且同时或作为替换在应急运行模式中借助于相应的所述至少一个应急运行阀闭锁，在第一接头和第二接头之间的交替控制是可切换的。
[0016]根据一个实施形式，第一正常运行阀、第三正常运行阀和所述至少一个另外的应急运行阀可以并联地设置并且与第一接头连接。第二正常运行阀、第四正常运行阀和所述至少一个另外的应急运行阀可以并联地设置并且与第二接头连接。在此，第一正常运行阀可以与所述至少两个应急运行阀之中的第一应急运行阀连接。第二正常运行阀可以与所述至少两个应急运行阀之中的第二应急运行阀连接。第三正常运行阀可以与所述至少两个应急运行阀之中的第三应急运行阀连接。第四正常运行阀可以与所述至少两个应急运行阀之中的第四应急运行阀连接。第一应急运行阀、第二应急运行阀和所述至少一个另外的应急运行阀可以与用于压缩空气供应装置的供应接头连接。第一接头可以经由第三正常运行阀和第三应急运行阀并且同时或作为替换经由所述至少一个另外的应急运行阀与用于压缩空气供应装置的供应接头连接。
[0017]在一个实施形式中，在供应接头的下游可以设置附加的电磁阀。在附加的电磁阀的零位上，在附加的电磁阀的下游可以设置节流器。节流器可以理解为一种节流阀。节流器可以理解为用于限制通流的装置。节流器可以具有收缩部。节流器的收缩部可以是可调节的。通流并且同时或作为替换在节流器上的压力降可以是可调节的。电磁阀可以构成为二位三通阀，一个入口能与用于压缩空气供应装置的供应接头连接。在电磁阀的一个出口上在下游可以设置节流器。在此，节流器的出口能与电磁阀的一个第二出口相互连接，并且分别构成用于提供用于气动装置的压缩空气。
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