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Die Erfindung betrifft eine Fahrwerkseinheit für Schienenfahrzeuge, umfassend mindestens einen an einer Wagonstruktur gehaltenen Laufradträger, an welchem Laufräder von mindestens einem Laufradsatz gelagert sind.
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Derartige Fahrwerkseinheiten sind aus dem Stand der Technik bekannt, bei diesen sind jedoch der Fahrkomfort und die Fahreigenschaften in Verbindung mit dem Raumbedarf suboptimal.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fahrwerkseinheit der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, dass diese einerseits bauraumsparend ausgebildet und andererseits einen hohen Fahrkomfort mit guten Fahreigenschaften ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird bei einer Fahrwerkseinheit der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass jedes der Laufräder an einem Laufradrahmen um seine Radachse drehbar gelagert ist und dass der jeweilige Laufradrahmen relativ zu dem Laufradträger um eine zu einer Hochachse ungefähr parallele eigene Drehachse drehbar gelagert ist.
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Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass damit die Möglichkeit besteht, einerseits einen hohen Fahrkomfort dadurch zu erreichen, dass sich die Laufräder bei Kurvenfahrten entsprechend dem Kurvenverlauf der Schienen ausrichten lassen, und dass andererseits die Möglichkeit besteht, durch jeweilige Laufradrahmen, die drehbar am Laufradträger gehalten sind, die Fahrwerkseinheit mit einem möglichst geringem Raumbedarf in der Wagonstruktur in diese zu integrieren.
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Hinsichtlich der Drehbarkeit der Laufräder sind unterschiedlichste Lösungen denkbar. Beispielsweise wäre eine Lösung denkbar, bei welcher die Laufräder um eine reale Drehachse drehbar sind.
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Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht jedoch vor, dass die Drehachse eine virtuelle Drehachse ist.
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Eine derartige Bewegbarkeit der Laufradrahmen um eine virtuelle Drehachse lässt sich besonders günstig dann realisieren, wenn der Laufradrahmen mittels mindestens einer Lenkereinheit mit dem Laufradträger verbunden ist.
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Eine besonders günstige Lösung sieht vor, dass der Laufradrahmen an einer ersten Seite mittels einer Lenkereinheit gelenkig mit dem Laufradträger verbunden ist.
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Noch günstiger ist es, wenn der Laufradrahmen an einer zweiten, der ersten Seite gegenüberliegenden Seite mittels einer Lenkereinheit mit dem Laufradträger verbunden ist, so dass durch die zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Laufradrahmens angreifenden Lenkereinheiten eine stabile Führung um die virtuelle Drehachse möglich ist.
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Beispielsweise erfolgt die Führung des Laufradrahmens derart, dass die jeweilige Lenkereinheit mit einem um eine erste Gelenkachse drehbaren ersten Gelenk mit dem Laufradrahmen und um eine zweite Gelenkachse drehbaren zweiten Gelenk mit dem Laufradträger verbunden ist, um eine optimale Führung des Laufradrahmens zu gewährleisten.
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Besonders günstig ist die kinematische Bewegbarkeit des Laufradrahmens dann, wenn die erste Gelenkachse und die zweite Gelenkachse parallel zueinander verlaufen.
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Ferner ist es besonders zweckmäßig, wenn die erste Gelenkachse und die zweite Gelenkachse parallel zur virtuellen Drehachse verlaufen.
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Mit den Lenkereinheiten könnten unterschiedliche geometrische Führungen für den Laufradrahmen realisiert werden.
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Eine besonders günstige Lösung sieht vor, dass der Laufradrahmen mittels einer Parallelogrammführung relativ zum Laufradträger bewegbar ist, insbesondere um die Drehbarkeit um die virtuelle Drehachse zu realisieren.
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In einem derartigen Fall ist vorgesehen, dass die Parallelogrammführung Gelenkachsen aufweist, die alle parallel zur virtuellen Drehachse verlaufen.
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Um den Laufradrahmen kippstabil an dem Laufradträger zu führen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Gelenkachsen der Parallelogrammführung ausschließlich zur Drehachse drehbar sind.
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Eine weitere Verbesserung des Fahrkomforts und der Fahreigenschaften der erfindungsgemäßen Fahrwerkseinheit lässt sich dann erreichen, wenn der Laufradrahmen in einer Einfederrichtung relativ zu dem Laufradträger bewegbar ist.
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Dabei verläuft beispielsweise die Einfederrichtung näherungsweise in Richtung parallel zur Hochachse, das heißt, dass die Einfederrichtung und die Hochachse maximal um einen spitzen Winkel von 20° miteinander einschließen.
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Um dies zu erreichen ist vorzugsweise der Laufradrahmen in Richtung parallel zur Einfederrichtung linear bewegbar am Laufradträger geführt.
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Eine derartige Linearführung des Laufradrahmens könnte eine separate Führung sein.
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Besonders günstig ist es jedoch, wenn mindestens eine der gelenkigen Verbindungen zwischen den Lenkereinheiten und dem Laufradrahmen oder dem Laufradträger in Richtung ihrer jeweiligen Gelenkachse eine lineare Verschiebbarkeit zulässt, wobei beispielsweise die Gelenkachsen im Wesentlichen parallel zur Einfederrichtung ausgerichtet sind, das heißt einen Winkel von maximal 20° mit der Einfederrichtung einschließen.
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Besonders günstig ist es, wenn mindestens eine der gelenkigen Verbindungen jeder Lenkereinheit eine derartige lineare Verschiebbarkeit zulässt.
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Um eine Abfederung in der Einfederrichtung zu erreichen könnte der Laufradrahmen federnd an der Wagonstruktur abgestützt sein. Besonders günstig ist es jedoch, wenn der Laufradrahmen durch ein Federelement relativ zum Laufradträger abgestützt ist.
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Vorzugsweise ist dabei das Federelement so ausgebildet, dass es die Drehbarkeit des jeweiligen Laufradrahmens relativ zum Laufradträger zulässt.
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Das Federelement könnte aus Luftfederelementen ausgebildet sein oder auch aus Spiralfederelementen. Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Laufradrahmen durch Blattfederelemente am Laufradträger abgestützt ist.
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Blattfederelemente haben den Vorteil, dass sie so ausgelegt und dimensioniert werden können, dass sie im Wesentlichen in einer Richtung, das heißt der vorgesehenen Einfederrichtung, federnd wirken, Bewegungen in anderen Richtungen jedoch weitgehend unterdrücken.
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Derartige Blattfederelemente könnten übliche Blattfederelemente aus Stahl umfassen. Eine besonders günstige Lösung sieht jedoch vor, dass die Blattfederelemente aus faserverstärktem Kunststoff sind, dabei insbesondere ein geringes Gewicht bei den üblichen Vorteilen von faserverstärkten Kunststoffen aufweisen.
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Bei Verwendung derartige Blattfederelemente wäre beispielsweise für die Drehbarkeit des jeweiligen Laufradrahmens relativ zu den Blattfederelementen oder die Drehbarkeit der Blattfederelemente relativ zu dem Laufradträger beispielsweise ein Gelenk vorgesehen.
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Besonders einfach und kostengünstig lässt sich jedoch die Drehbarkeit auch dann realisieren, wenn die Blattfederelemente mit elastischen Pufferelementen am Laufradträger gehalten sind.
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Ferner lässt sich die Bewegbarkeit vorzugsweise auch ergänzend oder alternativ dazu auch dadurch realisieren, dass die Blattfederelemente mit elastischen Pufferelementen am Laufradrahmen gehalten sind.
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Besonders günstig ist es, wenn die Blattfederelemente aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt sind.
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Hinsichtlich der Ausbildung des Laufradrahmens wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbeispiele keine weiteren Angaben gemacht.
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So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass der Laufradrahmen sich in einer quer zur Drehachse verlaufenden Ebene beiderseits des jeweiligen Laufrades erstreckt und somit zumindest teilweise das Laufrad zwischen sich aufnimmt, um das Laufrad stabil zu führen.
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Besonders günstig ist es, wenn der Laufradrahmen das Laufrad in Richtung einer Laufradachse auf gegenüberliegenden Seiten lagert, so dass die Laufradachse beiderseits des Laufrades aufgenommen und damit stabil geführt ist.
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Eine besonders zweckmäßige Lösung sieht vor, dass der Laufradrahmen das Laufrad in einer quer zu der Drehachse verlaufenden Ebene umschließend ausgebildet ist.
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Diese Lösung hat einerseits den Vorteil, dass damit ein stabiler Laufradrahmen entsteht und andererseits den Vorteil, dass das Laufrad, beispielsweise im Fall eines Unfalls oder eine Achsbruchs durch den Laufradrahmen umschlossen ist und somit daran gehindert wird, die Fahrwerkseinheit zu verlassen.
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Eine konstruktiv besonders stabile Lösung sieht vor, dass der Laufradrahmen einen unterhalb einer Radachsenebene liegenden Unterrahmen aufweist.
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Alternativ oder ergänzend sieht eine weitere stabile Ausführung des Laufradrahmens vor, dass dieser einen oberhalb einer Radachsenebene liegenden Oberrahmen aufweist.
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Insbesondere im Fall eines Oberrahmens und eines Unterrahmens sieht eine weitere vorteilhafte Ausführungsform vor, dass zwischen dem Unterrahmen und dem Oberrahmen eine Achsaufnahme für eine Laufradachse angeordnet ist.
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Vorzugsweise sind dabei der Oberrahmen und der Unterrahmen im Bereich der Achsaufnahme miteinander verbunden. Mit einer derartigen Lösung ist eine stabile und präzise Führung des Laufradrahmens realisierbar.
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Hinsichtlich der Ausbildung des Laufradträgers wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbeispiele keine näheren Angaben gemacht.
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Prinzipiell könnte der Laufradträger einen Gesamtrahmen aufweisen, an welchen die Laufradrahmen gelagert sind.
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Eine vorteilhafte Lösung sieht jedoch vor, dass der Laufradträger für jedes Laufrad einen Tragrahmen aufweist, so dass jeder Laufradrahmen an einem für diesen vorgesehenen Tragrahmen drehbar gelagert ist und somit eine optimale Bauraumgestaltung möglich ist.
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Das Vorsehen eines Tragrahmens für jedes der Laufräder hat ferner noch den Vorteil, dass damit die Möglichkeit besteht, zwischen den Tragrahmen eine Aussparung vorzusehen, so dass diese Aussparung als Raum für die Wagonstruktur genutzt werden kann.
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Beispielsweise kann die Wagonstruktur mit einem Unterflurdurchgang versehen werden, der zwischen den Tragrahmen verläuft.
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Die Wagonstruktur kann aber auch mit anderen Strukturen versehen sein, die vorteilhafterweise in der Aussparung zwischen den Tragrahmen verlaufen oder angeordnet sein können.
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Insgesamt erlaubt somit die Aussparung zwischen den Tragrahmen beispielsweise die Bauhöhe der Wagonstruktur zu reduzieren oder den vorhandenen Bauraum optimaler auszunutzen.
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Hinsichtlich der Verbindung der Tragrahmen sind dabei die unterschiedlichsten Lösungen denkbar.
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So sieht eine einfache Möglichkeit vor, dass die Tragrahmen starr miteinander verbunden sind.
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In diesem Fall ist beispielsweise vorgesehen, dass zwischen den Tragrahmen Querstreben angeordnet sind, die die Tragrahmen starr zu dem Laufradträger verbinden.
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Die Querstreben sind dabei vorzugsweise so angeordnet, dass sie unterhalb der Aussparung zwischen den Tragrahmen verlaufen und somit diese Aussparung nicht begrenzen.
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Beispielsweise sind die Querstreben so angeordnet, dass sie an einer den Schienen zugewandten Unterseite der Tragrahmen angreifen, um diese miteinander zu verbinden.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass die Querstreben die Tragrahmen im Bereich ihrer Grundrahmen verbinden.
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Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Tragrahmen gelenkig miteinander verbunden sind.
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In diesem Fall besteht die Möglichkeit, dass sich die Tragrahmen, die ein Teil des Fahrwerkträgers darstellen, relativ zueinander bewegen können, um den Fahrkomfort einer derartigen Fahrwerkseinheit zu erhöhen.
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In diesem Fall sind beispielsweise die Tragrahmen durch Querlenker gelenkig miteinander verbunden.
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Auch diese Querlenker sind vorzugsweise so angeordnet, dass sie die Aussparung nicht einschränken, sondern unterhalb der Aussparung verlaufen.
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Insbesondere ist jeder Querlenker um eine Gelenkachse gelenkig bewegbar mit jedem Tragrahmen verbunden. Vorzugsweise verlaufen dabei die Gelenkachsen parallel zueinander und im optimalen Fall parallel zur Längsachse.
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Aus diesem Grund ist beispielsweise vorgesehen, dass die Querlenker zwischen den Tragrahmen ebenfalls an einer den Schienen zugewandten Unterseite derselben angreifen.
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Hinsichtlich der Anordnung des Laufradträgers relativ zur Wagonstruktur wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbeispiele keine weiteren Angaben gemacht.
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Prinzipiell wäre es denkbar, den Laufradträger steif mit der Wagonstruktur zu verbinden.
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Hinsichtlich des Fahrkomforts ist es jedoch von Vorteil, wenn der Laufradträger relativ zur Wagonstruktur bewegbar an dieser gehalten ist, so dass damit die Möglichkeit besteht, das Fahrverhalten und den Fahrkomfort, die durch eine derartige Fahrwerkseinheit erreichbar sind, zu verbessern.
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Eine besonders günstige Lösung sieht vor, dass der Laufradträger über Federeinheiten an die Wagonstruktur angekoppelt ist, so dass vom Laufradträger ausgehende Erschütterungen über die Federeinheiten zumindest gedämpft oder abgefangen werden.
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Prinzipiell könnte es ausreichend sein, den Laufradträger über die Federeinheiten mit der Wagonstruktur zu koppeln und somit auch Kräfte, die von dem Laufradträger auf die Wagonstruktur wirken oder von der Wagonstruktur auf den Laufradträger wirken, über die Federeinheiten zu übertragen.
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Vorzugsweise eignen sich hierzu Federeinheiten, die insbesondere in einer ersten Federrichtung eine große Federelastizität zeigen, jedoch in einer zweiten Federrichtung, insbesondere quer zu der ersten Federrichtung eine höhere Steifigkeit aufweisen.
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Vorzugsweise liegt die Federkonstante in der zweiten Federrichtung zwischen dem 1,2-fachen. und dem 1,8-fachen, vorzugsweise zwischen dem 1,4-fachen und dem 1,6-fachen, der Federkonstante in der ersten Federrichtung.
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Die Federung durch die Federeinheiten zwischen dem Laufradträger und der Wagonstruktur ist sowohl in vertikaler als auch in Querrichtung möglich. Die Querfederung ist für Stöße resultierend aus dem Rad/Schiene-Kontakt besonders vorteilhaft.
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Des Weiteren sind die Vorteile derartiger Federeinheiten
- – Mittragen des Laufradträgers in der Wagonstruktur infolge weitläufiger Abstützung der Wagonstruktur durch Federeinheiten.
- – Die Federeinheiten erlauben es, Zug-/Druckkräfte aufgrund deren Federsteifigkeit in Fahrzeuglängsrichtung zu übertragen.
- – Durch die Anordnung derartiger Federeinheiten, insbesondere wenn die Federeinheiten an den Seiten des Wagenkastens hochgezogen sind, kann die Wankbewegung des Wagenkastens vermindert werden.
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Beispielsweise umfassen derartige Federeinheiten Blattfederelemente, die gegebenenfalls noch relativ zueinander unterschiedlich ausgerichtet sein können.
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Andere vorteilhafte Federeinheiten umfassen Luftfederelemente.
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Eine verbesserte Präzision der Führung des Laufradträgers oder der Tragrahmen des Laufradträgers sieht vor, dass der Laufradträger durch Bewegungsstützeinrichtungen relativ zu der Wagonstruktur geführt ist.
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Unter derartigen Bewegungsstützeinrichtungen sind Einrichtungen zu verstehen, die den Laufradträger gegen bestimmte Bewegungen relativ zur Wagonstruktur abstützen, das heißt diese Bewegungen verhindern oder zumindest unterdrücken, so dass der Laufradträger daran gehindert ist, diese Bewegungen relativ zur Wagonstruktur ungehindert auszuführen.
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Derartige Bewegungsstützeinrichtungen können auch dann vorgesehen sein, wenn der Laufradträger zwei starr miteinander verbundene Tragrahmen aufweist.
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Besonders vorteilhaft sind jedoch derartige Bewegungsstützeinrichtungen, wenn der Laufradträger zwei relativ zueinander bewegbare Tragrahmen aufweist, die dann durch die Bewegungsstützeinrichtungen in geeigneter Weise abgestützt werden.
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Eine vorteilhafte Lösung sieht beispielsweise vor, dass der Laufradträger durch mindestens eine Nickstützeinrichtung parallel zur Längsachse der Wagonstruktur relativ zur Wagonstruktur ausgerichtet geführt ist. Das heißt, dass die Nickstützeinrichtung die Ausrichtung des Laufradträgers relativ zur Längsachse der Wagonstruktur aufrecht erhält, unabhängig von den im übrigen zugelassenen Bewegungen des Laufradträgers relativ zu der Wagonstruktur.
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Besonders günstig ist es dabei, wenn jeder Tragrahmen durch eine diesem zugeordnete Nickstützeinrichtung parallel zu der Längsachse der Wagonstruktur ausgerichtet geführt ist, so dass die Ausrichtung jedes Tragrahmens relativ zur Wagonstruktur unabhängig von dessen übrigen Bewegungen aufrecht erhalten bleibt.
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Eine derartige Nickstützeinrichtung ist beispielsweise so ausgeführt, dass sie gekoppelte und in Richtung der Längsachse im Abstand voneinander angeordnete und um parallel zur Längsachse ausgerichtete Gelenkachsen bewegbare Kniehebel aufweist, die sowohl an der Wagonstruktur als auch am Laufradträger oder an den Tragrahmen desselben um derartige Gelenkachsen gelenkig gehalten sind und aufgrund ihrer starren Kopplung bewirken, dass die Ausrichtung der Laufradträger relativ zu der Längsachse der Wagonstruktur aufrecht erhalten bleibt.
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Eine weitere vorteilhafte Art der Bewegungsstützeinrichtung sieht vor, dass der Laufradträger durch eine Wankstützeinrichtung um die Längsachse der Wagonstruktur nur begrenzt kippbar ist.
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In diesem Fall dient die Wankstützeinrichtung dazu, Wankbewegungen oder Kippbewegungen der Wagonstruktur relativ zum Laufradträger nur begrenzt zuzulassen und insbesondere zu dämpfen.
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Eine derartige Wankstützeinrichtung ist beispielsweise so ausgebildet, dass die Tragrahmen gemeinsam durch die Wankstützeinrichtung relativ zu der Wagonstruktur in der Einfederrichtung nur begrenzt bewegbar an dieser gehalten sind.
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Eine derartige Wankstützeinrichtung lässt sich beispielsweise ebenfalls durch Kniehebel realisieren, welche parallel zur Querachse verlaufende Gelenkachsen aufweisen und welche miteinander gekoppelt sind, wobei die Kopplung der Kniehebel dazu eingesetzt werden kann, die begrenzte Bewegbarkeit zu erreichen, nämlich dann, wenn die Kopplung zwischen den Kniehebeln durch ein elastisches Element, beispielsweise ein biege- und torsionselastisches Element erfolgt. Damit können die Kniehebel sich nicht völlig unabhängig voneinander bewegen und jede Abweichung von einer parallelen und streng gekoppelten Bewegung der Kniehebel wird durch das torsions- und biegeelastische Element gedämpft und/oder begrenzt.
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Eine weitere derartige Bewegungsstützeinrichtung sieht vor, dass der Laufradträger durch mindestens eine Zug- und Druckstütze relativ zur Wagonstruktur in Richtung der Längsachse der Wagonstruktur zug-/druckfest geführt ist.
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Besonders günstig ist es, wenn jeder Tragrahmen durch die mindestens eine Zug- und Druckstütze relativ zur Wagonstruktur in Richtung der Längsachse der Wagonstruktur zug-/druckfest geführt ist.
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Die Zug-/Druckstütze kann ausschließlich zur zug-/druckfesten Führung des Laufradträgers oder der Tragrahmen dienen.
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Eine besonders günstige Lösung sieht vor, wenn die jeweilige Zug- und Druckstütze den Laufradträger in seiner Ausrichtung parallel zur Querachse der Wagonstruktur aufrecht erhält.
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Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass die Zug-/Druckstütze eine Zug-/Druckstrebe aufweist, die mit um eine zur Längsachse parallele Achse drehfesten Gelenken mit dem jeweiligen Tragrahmen und der Wagonstruktur verbunden ist.
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Im Zusammenhang mit dem Antrieb der erfindungsgemäßen Fahrwerkseinheit wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
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Prinzipiell kann die erfindungsgemäße Fahrwerkseinheit auch bei frei mitlaufenden Laufrädern eingesetzt werden.
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Besonders günstig wirken sich die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Fahrwerkseinheit jedoch dann aus, wenn die Laufräder integrierte Radmotoren aufweisen, so dass die Laufräder direkt auch als Antriebsräder dienen. Die Radmotoren könnten dabei neben den Laufrädern angeordnet sein und diese relativ zum Laufradträger antreiben.
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Eine besonders günstige Lösung sieht jedoch vor, dass die Radmotoren einen auf einer drehfesten Laufradachse angeordneten Stator und einen drehbar an der Laufradachse gelagerten Rotor aufweisen.
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Ferner könnte ein Radkranz des Laufrades direkt an der Radachse gelagert sein. Besonders günstig ist jedoch die Integration der Radmotoren in die Laufräder dann, wenn das Laufrad einen von dem Rotor getragenen Radkranz aufweist, so dass der Rotor selbst den Radkranz abstützt.
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Außerdem lassen sich besonders günstige Fahrwerkseigenschaften dann erreichen, wenn der Radkranz über Dämpfungselemente an dem Rotor gehalten ist.
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Die Dämpfungselemente können in unterschiedlichster Art und Weise vorgesehen sein.
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Beispielsweise ist es denkbar, einen Dämpfungsring auf dem Rotor vorzusehen, auf welchem der Radkranz sitzt.
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Ein derartiger Dämpfungsring hat jedoch statische Nachteile.
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Aus diesem Grund ist beispielsweise vorgesehen, dass der Radkranz mit einem Führungsflansch versehen ist, welcher einen Radreifen trägt, so dass der Radkranz eine verbesserte Stabilität aufweist.
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Beispielsweise lassen sich dann die Dämpfungselemente so anordnen, dass diese am Führungsflansch des Radkranzes angreifen.
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Weitere Merkmale und Vorteile sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
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In der Zeichnung zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Fahrwerkseinheit mit einer ausschnittsweise dargestellten Wagonstruktur;
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2 eine Ansicht in Richtung des Pfeils A in 1;
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3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils B in 1;
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4 eine ausschnittsweise vergrößerte perspektivische Darstellung der Fahrwerkseinheit gemäß 1;
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5 eine Darstellung der Fahrwerkseinheit gemäß 4 in Explosionsdarstellung, das heißt von einem Fahrwerksträger getrennten Laufradrahmen;
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6 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils C in 4;
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7 einen Schnitt längs Linie 7-7 in 6;
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8 eine perspektivische Ansicht ähnlich 4 eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Fahrwerkeinheit;
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9 eine Draufsicht in Richtung des Pfeils D in 8;
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10 eine Ansicht in Richtung des Pfeils E in 8;
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11 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils F in 10;
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12 eine Darstellung eines Laufradrahmens mit Laufrad und den entsprechenden Federelemente und
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13 einen Schnitt längs Linie 13-13 in 10.
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Ein in 1 dargestelltes erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fahrwerkseinheit 10 für Schienenfahrzeuge trägt eine Wagonstruktur 12 eines derartigen Schienenfahrzeugs, wobei die Wagonstruktur 12 innere Längsträger 14, seitliche Längsträger 16 sowie im Abstand voneinander angeordnete Querverbundträger 18 aufweist, welche die Längsträger 14 und 16 miteinander verbinden.
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Vorzugsweise erstreckt sich dabei eine parallel zu einer Fahrtrichtung verlaufende Längsachse 20 der Wagonstruktur 12 parallel zu den Längsträgern 14 und 16 und eine senkrecht zur Längsachse 20 verlaufende Querachse 22 spannt mit der Längsachse 20 zusammen eine Basisebene 24 auf, quer zu welcher eine Hochachse 26 der Wagonstruktur 12 verläuft, wobei die Hochachse 26 entweder senkrecht auf der Basisebene 24 steht oder mindestens einen Winkel von 70° mit dieser einschließt.
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Die Basisebene 24 stellt dabei eine parallel zu einer Gleisebene 28 für das Schienenfahrzeug verlaufende Ebene dar.
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Die Wagonstruktur 12 ist dabei getragen von der Fahrwerkseinheit 10, welche bei dem ersten Ausführungsbeispiel einen Laufradträger 30 aufweist, an welchem zwei Laufräder 32a und 32b eines Laufradsatzes 34 gelagert sind.
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Wie in den 1 bis 4 dargestellt, umfasst der Laufradträger 30 für jedes der Laufräder 32a, 32b einen Tragrahmen 40a, 40b, wobei die Tragrahmen 40a, 40b durch ungefähr in Richtung der Querachse 22 verlaufende Querstreben 42, 44 miteinander verbunden sind.
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Jeder der Tragrahmen 40a, 40b wird gebildet durch in Richtung parallel zur Längsachse 20 beiderseits des jeweiligen Laufrads 32a, 32b angeordnete Stirnteile 46a und 48a bzw. 46b und 48b, die durch ungefähr parallel zur Längsachse 20 verlaufende Längsträger 50a, 50b miteinander starr verbunden sind.
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Außerdem sind die Stirnteile 46a und 46b durch die Querstrebe 42 und die Stirnteile 48a und 48b durch die Querstrebe 44 starr miteinander verbunden, so dass die beiden Tragrahmen 40a und 40b zusammen mit den Querstreben 42 und 44 einen den in sich starren Laufradträger 30 bilden, der insgesamt eine von der Wagonstruktur 12 separate Einheit darstellt, welche die Laufräder 32a, 32b trägt.
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Der Laufradträger 32 ist dabei vorzugsweise durch Federeinheiten 62 und 64 an der Wagonstruktur 12 abgestützt, wobei die Federeinheiten 62 beispielsweise Blattfedern 66 umfassen, welche ungefähr mittig in Aufnahmen 67 in den Querträgern 42, 44 aufgenommen sind und endseitig an dem inneren Längsträger 14 der Wagonstruktur 12 abgestützt sind.
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Ferner umfassen auch die Federeinheiten 64 Blattfedern 68, welche ebenfalls ungefähr mittig in Aufnahmen 69 in den Stirnteilen 46 und 48 der Tragrahmen 40 aufgenommen sind und endseitig jeweils an einem von zwei in Richtung der Längsachse 20 aufeinanderfolgenden Querverbundträgern 18 gehalten sind.
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Damit hat der gesamte Laufradträger 30, wie in 1 und 2 dargestellt, die Möglichkeit, in einer Einfederrichtung 70 parallel zur Hochachse 26 relativ zu der Wagonstruktur 12 einzufedern, wobei die einzelnen Tragrahmen 40a, 40b desselben unterschiedlich stark einfedern können, so dass dabei dann eine Verkippung des Laufradträgers 30 als Ganzes relativ zur Wagonstruktur 12 erfolgen kann.
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Bei der zeichnerischen Darstellung in den 1 bis 4 wurden lediglich die Federeinheiten 62b und 64b dargestellt, wobei die Federeinheit 62b auf einer dem Stirnteil 48b zugewandten Seite der Querstrebe 44 angeordnet ist und die Federeinheit 64b an dem Stirnteil 48b, und zwar auf einer der Querstrebe 44 abgewandten Außenseite 71 des Stirnteils 48b, während die entsprechenden Federeinheiten für den dem Stirnteil 48a zugewandten Bereich der Querstrebe 44 und für das Stirnteil 48a sowie für die Stirnteile 46b und 46a sowie die Querstrebe 42 aus Gründen der Einfachheit zeichnerisch nicht dargestellt, jedoch aus Gründen einer symmetrischen federnden Aufhängung des Laufradträgers 30 an der Wagonstruktur 12 ebenfalls vorhanden sind.
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Dabei erlauben die Federeinheiten 62 und 64 eine gewisse Federbewegung des Laufradträgers 30 relativ zur Wagonstruktur 12 gegen Bewegungen in Richtung der Querachse 22, da die Blattfedern 66 und 68 der Federeinheiten 62 und 64 so angeordnet sind, dass diese gegen Bewegungen parallel zur Querachse 22 eine wesentlich höhere Steifigkeit aufweisen als gegen Bewegungen in der ungefähr parallel zur Hochachse 26 verlaufenden Einfederrichtung 70.
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Außerdem dienen die Blattfedern 66 und 68 der Federeinheiten 62 und 64 zur Übertragung von in Richtung parallel zu der Längsachse 20 wirkenden Zug- und Druckkräften zwischen der Wagonstruktur 12 und der Fahrwerkseinheit 10, da sich die Blattfedern 66 und 68 im Wesentlichen parallel zur Längsachse 20 erstrecken und somit in Richtung der Längsachse 20 eine vernachlässigbare Federwirkung aufweisen.
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Bei dem in den 1 bis 4 dargestellten Laufradträger 30 liegen vorzugsweise die Querstreben 42 und 44 unterhalb einer Radachsenebene 72, welche ungefähr parallel zur Basisebene 24 und ungefähr parallel zu einer durch Schienenlaufflächen 76a, b definierten Gleisebene 74 verläuft und so angeordnet ist, dass in dieser die Radachsen der Laufräder 32a und 32b liegen.
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Vorzugsweise liegen die Querstreben 42 und 44 zwischen der Radachsenebene 72 und der Gleisebene 74, welche die die Laufräder 32a und 32b tragenden Schienenlaufflächen 76a und 76b berührt.
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Durch diese tiefliegenden Querstreben 42, 44 entsteht mittig des Laufradträgers 30 sowohl im Bereich zwischen den Stirnteilen 46a und 46b als auch den Stirnteilen 48a und 48b ein sich in Richtung der Längsachse 20 erstreckender Durchbruch 80, welcher in der Wagonstruktur 12 die Realisierung eines sich in diesen Durchbruch 80 hinein erstreckenden Unterflurdurchgangs zwischen den Laufrädern 32 und 32b des Laufradsatzes 34 erlaubt.
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Vorzugsweise liegen dabei die Stirnteile 46a und 46b sowie 48a und 48b mit ihren Unterseiten 82a und 82b bzw. 84a und 84b höher als Unterseiten 86 bzw. 88 der Querstreben 42 und 44.
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Wie in der Explosionsdarstellung in 5 dargestellt, sind die Laufräder 32a und 32b nicht unmittelbar am Laufradträger 30 gelagert, sondern für jedes der Laufräder 32a bzw. 32b ist ein Laufradrahmen 90a bzw. 90b vorgesehen, der seinerseits am Laufradträger 30, und zwar im Bereich des jeweiligen Tragrahmens 40a bzw. 40b, gelagert ist.
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Jeder Laufradrahmen 90a, 90b umfasst das jeweilige Laufrad 32a bzw. 32b in parallel zur Radachsenebene 72 verlaufenden Ebenen und weist beispielsweise einen Unterrahmen 92 sowie einen Oberrahmen 94 auf.
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Dabei liegt der Unterrahmen 92 unterhalb der Radachsenebene 72 und der Oberrahmen 94 oberhalb der Radachsenebene 72 und beide sind im Bereich von Achsaufnahmen 96 miteinander verbunden, wobei die Achsaufnahmen 96 koaxial an in der Radachsenebene 72 verlaufenden geometrischen Achse 102 angeordnete Laufradachsen 100 des jeweiligen Laufrades halten und beiderseits des jeweiligen Laufrades 32 angeordnet sind.
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Wie insbesondere in 4 und 5 dargestellt, ist der jeweilige Laufradrahmen 90 über Lenkereinheiten 110 und 112 mit dem jeweiligen Stirnteil 46 bzw. 48 des Laufradträgers 30 gelenkig verbunden, wobei die Lenkereinheiten 110 und 112 um erste Gelenkachsen 114 bzw. 116 drehbar an den jeweiligen Laufradrahmen 90 gehalten sind und wiederum um zweite Gelenkachsen 122 und 124 drehbar, die an dem jeweiligen Stirnteil 46 bzw. 48 gelagert sind.
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Dabei verlaufen jeweils die ersten Gelenkachsen 114 und 116 parallel zueinander und auch die zweiten Gelenkachsen 122 und 124 parallel zueinander und außerdem verlaufen auch die ersten Gelenkachsen 114 und 116 sowie die zweiten Gelenkachsen 122 und 124 jeweils parallel zueinander.
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Die Lenkereinheiten 110 und 112 erstrecken sich dabei schräg zu einer senkrecht auf der geometrischen Achse 102 der Laufradachse 100 stehenden und das jeweilige Laufrad 32 schneidenden Laufradebene 130 und bilden zusammen mit dem zwischen den Lenkereinheiten 110 und 112 liegenden jeweiligen Laufradrahmen 90 eine Parallelogrammführung für das jeweilige Laufrad 32 relativ zu dem jeweiligen Tragrahmen 40, wobei durch diese Parallelogrammführung die Laufradebene 130 relativ zur Längsachse 20 der Wagonstruktur 12 dadurch in einem Winkel ausgerichtet werden kann, wobei sich der jeweilige Laufradrahmen 90 entweder in Richtung des Stirnteils 46 oder in Richtung des gegenüberliegenden Stirnteils 48 bewegt, so dass das jeweilige Laufrad 32 um eine virtuelle Drehachse 132 drehbar ist, wobei die geometrische Achse 102 die virtuelle Drehachse 132 schneidet.
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Ferner sind bei der dargestellten Lösung die Lenkereinheiten 110 und 112 relativ zu dem jeweiligen Laufradrahmen 90 und relativ zu dem jeweiligen Stirnteil 46 bzw. 48 des jeweiligen Tragrahmens 40 in Richtung der Gelenkachsen 114 und 116 sowie 122 und 124 bewegbar, so dass sich insbesondere die Laufradrahmen 90 relativ zu den jeweiligen Tragrahmen 40 in einer ungefähr zur Hochachse 26 parallelen Einfederrichtung 126 federnd bewegen können.
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Hierzu ist jeder der Laufradrahmen 90 mit auf gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen Laufrades 32 angeordneten Federelementen 134 und 136 sowie 138 und 140 federnd am Laufradträger 30, insbesondere am jeweiligen Tragrahmen 40 gelagert.
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Die Federelemente 134 und 136 sowie 138 und 140 greifen dabei einerseits über Pufferelemente 142 an den Achsaufnahmen 96 des jeweiligen Laufradrahmens 90 an und erstrecken sich beiderseits derselben bis zu den Stirnteilen 46 und 48 der Tragrahmen 40, wobei die Federelemente 134 und 136 sowie 138 und 140 jeweils über Pufferelemente 144 in den jeweiligen Aufnahmen 146 bzw. 148 des jeweiligen Stirnteils 46 bzw. 48 gehalten sind.
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Dadurch sind die Federelemente 134 und 136 sowie 138 und 140 relativ zu den Achsaufnahmen 96 sowie relativ zu den Aufnahmen 146 und 148 in den Stirnteilen 46 und 48 und somit auch zu den Stirnteilen 46 und 48 direkt soweit bewegbar, dass eine Drehung des jeweiligen Laufradrahmens 90 um die jeweilige virtuelle Drehachse 132 möglich ist, um die Stellung der Laufräder 32 zur Bogenfahrt an den jeweiligen Verlauf des Gleises anzupassen.
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Zur Synchronisation der Drehstellung der Laufräder 32a bzw. 32b des jeweiligen Laufradsatzes 34 bezogen auf die virtuellen Drehachsen 132 sind die Laufradrahmen 90 durch Kopplungselemente 152 und 154 miteinander gekoppelt, wobei die Kopplungselemente 152 und 154 beispielsweise als Zugseile ausgebildet sind, die im Abstand voneinander an den beiden Laufradrahmen 90a, 90b angreifen und somit bei Verdrehung des einen Laufrades 32 mit dem einen Laufradrahmen um die jeweilige virtuelle Drehachse 132 eine entsprechende Verdrehung des anderen Laufrades 32 mit dem anderen Laufradrahmen um die jeweilige virtuelle Drehachse 132 bewirken.
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Alternativ oder ergänzend hierzu ist eine Drehung der jeweiligen Laufradrahmen 90 bezüglich des Laufradträgers 30 durch ein jeweiliges Stellelemente 160 möglich, das zwischen dem Laufradträger 30, beispielsweise dem Stirnteil 48 und dem Laufradrahmen 90 wirksam ist, um den Laufradrahmen 90 entweder in Richtung des Stirnteils 46 oder in Richtung des Stirnteils 48 zu verschieben und damit aufgrund der Parallelogrammführung des Laufradrahmens 90 relativ zum Laufradträger 30 eine Drehung des Laufrades 32 um die virtuelle Drehachse 132 zu erreichen.
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Die Drehung der jeweiligen Laufradrahmen 90 kann durch Kopplung der Stellelemente 160, die beispielsweise als Hydraulikzylinder ausgeführt sind, erfolgen, nämlich dadurch, dass die Stellelemente, beispielsweise die Hydraulikzylinder, so gekoppelt sind, dass die Verstellung eines Stellelements eine entsprechende Verstellung des anderen Stellelements bewirkt und sich somit beide Laufradrahmen 90 in demselben Maß um die virtuelle Drehachse 132 verdrehen.
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Alternativ dazu können die Stellelemente 160 durch eine Steuerung aktiv gesteuert werden und zwar so, dass die aktive getrennte Ansteuerung der Stellelemente die Drehung der Laufradrahmen 90 um die virtuelle Achse bewirkt.
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Ein Antrieb der Laufräder 32a und 32b erfolgt, wie in 7 dargestellt, über in die Laufräder 32a und 32b integrierte Radmotoren 170a und 170b, die auf den Laufradachsen 100 sitzen und jeweils einen drehfest mit der Laufradachse 100 verbundenen Stator 172 aufweisen, welcher von einem Rotor 174 umgeben ist.
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Der Rotor 174 umgibt den jeweiligen Stator 172 sowohl radial außenliegend als auch auf einander gegenüberliegenden Seiten und ist über beiderseits des Stators 172 angeordnete Drehlager 176, 178 drehbar an der Laufradachse 100 gelagert, die ihrerseits wiederum drehfest in dem jeweiligen Laufradrahmen 90 gehalten ist, vorzugsweise auf im Bereich einander gegenüberliegender Enden 104, 106 an dem jeweiligen Laufradrahmen 90, und zwar in den Achsaufnahmen 96 desselben, gehalten ist.
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Ferner erstrecken sich ausgehend von dem Rotor 174 radial zur geometrischen Achse 102 der Laufradachse 100 und ungefähr parallel zur Laufradebene 130 zwei im Abstand voneinander angeordnete Laufradflansche 182, 184, die ihrerseits zwischen sich einen Führungsflansch 186 eines als Ganzes mit 190 bezeichneten Radkranzes aufnehmen, wobei der Führungsflansch 186 einstückig an einen Radreifen 188 des Radkranzes 190 angeformt ist.
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Der Führungsflansch 186 erstreckt sich dabei ausgehend vom Radreifen 188 in radialer Richtung zur geometrischen Achse 102 der Laufradachse 100 hin, vorzugsweise bis nahe zum Stator 174, wobei zwischen den Laufradflanschen 182 und 184 und dem Führungsflansch 186 noch elastische Dämpfungselemente 192 angeordnet sind, die den Führungsflansch 186 und mit diesem den Randkranz 190 halten vom Radkranz 190 übertragene Stöße gedämpft an die Laufradflansche 182 und 184 sowie den Rotor 174 weiterleiten.
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Vorzugsweise haben der Führungsflansch 186 und der Radreifen 188 im Querschnitt eine T-Form, so dass der Radreifen 188 in Richtung parallel zur Laufradachse 100 beiderseits über den Führungsflansch 186 übersteht und somit der Führungsflansch 186 seinerseits ungefähr im Querschnitt mittig zum Radreifen 188 angeordnet ist.
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Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fahrwerkseinheit 10', dargestellt in 8 bis 11, umfasst die Fahrwerkseinheit 10' ebenfalls ein Laufradträger 30', welcher die zwei Tragrahmen 40'a und 40'b umfasst, welche die Laufräder 32a und 32b aufnehmen.
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Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel sind jedoch die Tragrahmen 40'a und 40'b nicht starr verbunden, sondern über Querlenker 202 und 204, die jeweils mit Gelenken 206 und 208 bzw. 212 und 214 mit den Tragrahmen 40'a und 40'b verbunden sind, wobei die Gelenke 206 und 212 um eine gemeinsame Gelenkachse 216 und die Gelenke 208 und 214 um eine gemeinsame Gelenkachse 218 drehbar sind und die Gelenkachsen 216 und 218 außerdem noch parallel zueinander und vorzugsweise auch parallel zur Längsachse 20 der Wagonstruktur 12' verlaufen.
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Durch diese Querlenker 202 und 204 werden die Tragrahmen 40'a und 40'b parallel zueinander ausgerichtet gehalten, sie haben jedoch die Möglichkeit, sich unabhängig voneinander in zur Hochachse 26 ungefähr parallelen Einfederrichtungen 220a bzw. 220b relativ zur Wagonstruktur 12' zu bewegen.
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Dabei kann die Variation des Abstandes zwischen den Tragrahmen 40'a, 40'b durch die Querlenker 202, 204 vernachlässigt werden, da die Bewegungen in den Einfederrichtungen 220a, 220b nur über kurze Strecken erfolgen.
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Für die Bewegbarkeit der Tragrahmen 40'a und 40'b in den Einfederrichtungen 220a bzw. 220b ist erforderlich, dass jeder Tragrahmen 40'a bzw. 40'b an der Wagonstruktur 12' über Luftfederelemente 222a und 224a bzw. 222b und 224b an Trägern 226a bzw. 226b der Wagonstruktur 12' abgestützt ist, so dass die Luftfederelemente 222a und 224a bzw. 222b und 224b jeweils voneinander unabhängige Federeinheiten 228a bzw. 228b für die einzelnen Tragrahmen 40'a und 40'b zur Führung derselben relativ zur Wagonstruktur 12 bilden.
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Vorzugsweise sind bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die Tragrahmen 40'a und 40'b ebenfalls aus Stirnteilen 46a und 48a bzw. Stirnteilen 46b und 48b gebildet, welche jeweils durch unten liegende Längsträger 232 und 234 miteinander verbunden sind.
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Vorzugsweise sitzen dabei die Luftfederelemente 222 und 224 auf einer Oberseite 236 der jeweiligen Stirnteile 46' und 48', während die Querlenker 202, 204 die inneren Längsträger 234a und 234b der Tragrahmen 40'a und 40'b gelenkig miteinander verbinden.
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Um eine Nickbewegung der Tragrahmen 40'a und 40'b um die Querachse 22 der Wagonstruktur 12 weitgehend zu unterdrücken, ist jeder der Tragrahmen 40'a und 40'b durch eine sogenannte Nickstützeinrichtung 240 mit der Wagonstruktur 12 verbunden.
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Eine derartige Nickstützeinrichtung 240 umfasst, wie insbesondere in 8, 9 und 10 dargestellt, eine um eine erste Gelenkachse 241 drehbar an den jeweiligen Stirnteilen 46 und 48 gelagerte Verbindungsstange 242, an welcher quer zur Verbindungsstange 242 im Bereich von jedem der Stirnteile 46 und 48 angeordnete Kniehebel 244, 246 drehfest angeordnet sind, die ihrerseits jeweils eine Kniegelenkachse 248, 250 drehbar miteinander verbunden und wiederum an ihrem der Verbindungsstange 242 abgewandten Ende 252 bzw. 254 um zweite Gelenkachsen 256, 258 drehbar mit der Wagonstruktur 12, vorzugsweise einem Halter 256 der Wagonstruktur 12 verbunden sind.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel verlaufen insbesondere die erste Gelenkachse 241, die Kniegelenkachsen 248, 250 sowie die zweiten Gelenkachsen 256, 258 parallel zueinander und vorzugsweise ungefähr parallel zur Längsachse 20.
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Durch die Kniehebel 246, 248 und die torsionssteife und somit die Kniehebel 244, 246 bewegungssynchron koppelnde Verbindungsstange 242 erfolgt somit eine Führung der Tragrahmen 40 relativ zur Wagonstruktur 12'' derart, dass die Ausrichtung der Tragrahmen 40 relativ zur Längsachse 20 der Wagonstruktur 12'' bei den Bewegungen der Tragrahmen 40 in den Einfederrichtungen 220 beibehalten wird und insbesondere keine Kippbewegung um die Querachse 22 erfolgt.
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Die Nickstützeinrichtung 240 verhindert jedoch nicht, dass der jeweilige Tragrahmen 40' um eine zur Längsachse 20 der Wagonstruktur 12' parallele Achse relativ zur Wagonstruktur 12' kippt. Um dies zu verhindern, ist eine als Ganzes mit 260 bezeichnete Wankstützeinrichtung vorgesehen, die eine sich parallel zur Querachse 22 erstreckende Verbindungsstange 262 aufweist, welche um eine erste Gelenkachse 261 drehbar an beiden Tragrahmen 40'a und 40'b angreift und endseitig mit jeweils um eine Kniegelenkachse 263a, b drehbaren Kniehebeln 264a, b drehfest verbunden ist, die mit ihrem freien Ende 266a, 266b um zweite Gelenkachsen 267a, b drehbar an einer Aufnahme 268a, b der Wagonstruktur 12 angreifen und somit relativ zur Wagonstruktur 12' festgelegt sind.
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Bei der Wankstützeinrichtung 260 ist die Verbindungsstange 262 tordierbar und biegbar, so dass die Kniehebel 264a, b nicht starr miteinander gekoppelt sind, sondern relativ zueinander begrenzt bewegbar sind, sondern relativ zueinander begrenzt bewegbar sind, so dass diese ein begrenzt unterschiedliches Einfedern der Tragrahmen in den Einfederrichtungen 220a, b zulassen.
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Außerdem greifen die Tragrahmen 40'a, 40'b an Verbindungsstange 262 nur an im Abstand voneinander angeordneten und in Richtung derselben linienähnlich begrenzten Stützbereichen 270 an, so dass die Torsion und Schrägstellung der Verbindungsstange 262 sich nicht auf die Ausrichtung der Tragrahmen 40'a, 40'b auswirkt und folglich die Wankstützeinrichtung 260 in begrenztem Maße ein unabhängiges Einfedern der Tragrahmen 40' in den Einfederrichtungen 220 zulässt, jedoch ein zu starkes einseitiges Einfedern eines der Tragrahmen 40' verhindert, so dass die Wagonstruktur 12' relativ zu den Tragrahmen 40' keine starken Wankbewegungen durchführen kann.
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Die Wankstützeinrichtung 260 begrenzt somit das unabhängige Einfedern der einzelnen Tragrahmen 40' in den Einfederrichtungen 220 relativ zur Wagonstruktur 12' auf ein durch die Biegbarkeit und Tordierbarkeit der Verbindungsstange 262 vorgegebenes Maß.
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Da über die Luftfederelemente 222, 224 eine Übertragung von Zug- und Druckkräften nicht erfolgen kann, sind bei dem zweiten Ausführungsbeispiel zur Übertragung von Zug- und Druckkräften Zug-/Druckstützeinrichtungen 280 vorgesehen, welche über Gelenke 282 mit den Tragrahmen 40' verbundene Zug-/Druckstreben 284a, b umfassen.
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Die Gelenke 282a, 282b weisen dabei eine Gelenkachsen 286 auf, welche ungefähr parallel zur Querachse 22 der Wagonstruktur 12' ausgerichtet ist.
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Vorzugsweise verlaufen die Gelenkachsen 286 auch im Wesentlichen parallel zu der Verbindungsstange 262 der Wankstützeinrichtung 260, sofern die Verbindungsstange 262 nicht gebogen oder tordiert ist.
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Von den Gelenken 282 verlaufen die Zug-/Druckstreben 284 zu einem Zug-/Drucklager 288 der Wagonstruktur 12' und sind mit diesem ebenfalls über ein Gelenk 290 verbunden, dessen Gelenkachse 292 ungefähr parallel zur Gelenkachse 286 und vorzugsweise ungefähr parallel zu der Querachse 22 verläuft.
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Somit werden sämtliche Zug- und Druckkräfte, die zwischen der Wagonstruktur 12' und den Tragrahmen 40' wirksam sind, über die Zug-/Druckstützeinrichtung 280 zwischen dem jeweiligen Tragrahmen 40' und dem Zug-/Drucklager 288 der Wagonstruktur 12' übertragen.
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Außerdem dienen die Zug-/Druckstreben 284a, 284b dazu, die Tragrahmen 40'a und 40'b gegen ein Verkippen um eine zur Längsachse 20 parallele Achse zu stabilisieren, so dass die Gelenke 282 und 290 so ausgebildet sind, dass Drehbewegungen um eine zur Längsachse 20 parallele Achse verhindern, gegebenenfalls aber zusätzlich zu den Bewegungen in den Einfederrichtungen 220 Bewegungen in Richtung parallel zu der Querachse 22 begrenzt zulassen.
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In gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind die Laufräder 32 ebenfalls in Laufradrahmen 90 gehalten, wobei jeder Laufradrahmen 90 einen Unterrahmen 92 und einen Oberrahmen 94 aufweist, die über eine Achsaufnahme 96 miteinander verbunden sind, wobei die Achsaufnahme 96 die Laufradachse 100 fixiert.
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Ferner ist der jeweilige Laufradrahmen 90 mittels Lenkereinheiten 110 und 112 an dem jeweiligen Tragrahmen 40' gelenkig gelagert, so dass in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel der jeweilige Laufradrahmen 90 um die virtuelle Drehachse 132 relativ zum entsprechenden Tragrahmen 40 drehbar ist.
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Außerdem sind die Lenkereinheiten 110 und 112 derart gelenkig sowohl mit dem Laufradrahmen 90 als auch mit dem jeweiligen Tragrahmen 40' verbunden, dass der Laufradrahmen 90 relativ zum jeweiligen Tragrahmen 40'' in Richtung der Gelenkachsen 114 und 116 bzw. 122 und 124 bewegbar ist, und auch beim zweiten Ausführungsbeispiel der Laufradrahmen 90 relativ zum Tragrahmen in Richtung parallel zu den Gelenkachsen 114, 116, 122, 124 bewegbar ist.
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Aus diesem Grund sind, wie in den 8 bis 12, insbesondere in 12, dargestellt, in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel Federelemente 134 und 136 sowie 138 und 140 vorgesehen, welche den jeweiligen Laufradrahmen 90 relativ zum entsprechenden Tragrahmen 40' federnd abstützen, wobei die Federelemente 134 und 136 zumindest an ihren den Achsaufnahmen 96 abgewandten Enden mit den Pufferelementen 142, 144 versehen sind und über diese Pufferelemente 144 in den entsprechenden Aufnahmen 146 und 148 der Stirnteile 46', 48' aufgenommen sind, so dass die Pufferelemente 144 und die Federelemente 134 und 136 derart zusammenwirken, dass jeweilige Laufradrahmen 90 relativ zum entsprechenden Tragrahmen 40' begrenzt um die virtuelle Drehachse 132 drehbar ist, genau wie dies im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.
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Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Laufradrahmen 90 miteinander gekoppelt, und zwar durch eine Spurstange 300, welche, wie in 13 dargestellt, beispielsweise Verlängerungen 302a, 302b der Lenkerelemente 112a, 112b miteinander koppelt und somit dafür sorgt, dass bei Drehung eines der Laufradrahmen 90 der andere Laufradrahmen 90 entsprechend mitdreht und somit eine synchrone Verdrehung der Laufräder 32 relativ zum Laufradträger 30', insbesondere relativ zu dessen Tragrahmen 40', erfolgt.
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Auch bei dem dritten Ausführungsbeispiel sind die Laufräder 32 in gleicher Weise ausgebildet wie beim ersten Ausführungsbeispiel, insbesondere in gleicher Weise mit Radmotoren 170 versehen, so dass diesbezüglich vollinhaltlich auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel Bezug genommen wird.
