DE19606364A1 - Abstützung der Fahrwerke und/oder Transportgefäße von Verkehrsfahrzeugen, vorzugsweise von Schienenfahrzeugen - Google Patents

Abstützung der Fahrwerke und/oder Transportgefäße von Verkehrsfahrzeugen, vorzugsweise von Schienenfahrzeugen

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Description

Die Erfindung betrifft eine Abstützung der Fahrwerke und/ oder Transportgefäße von Verkehrsfahrzeugen, vorzugsweise von Schienenfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Die vertikale Abstützung der bekannten Fahrzeuge des Perso­ nen- und Güterverkehrs erfolgt über elastische Elemente auf vier Punkten. Die Frequenzen der Starrkörper-Eigenschwin­ gungsformen "Tauchen", "Nicken" und "Wanken" von Fahrzeugkas­ ten und Fahrwerken sind untereinander gekoppelt und durch die geometrischen Abmessungen in Quer- und Längsrichtung sowie durch die Massenverhältnisse und die Federsteifigkeiten bestimmt, die nicht beliebig veränderbar sind.
Die Starrkörper-Eigenschwingungsformen "Tauchen", "Nicken" und "Wanken" von Fahrzeugkasten und Fahrwerken bedeuten Fol­ gendes:
"Tauchen" ist eine reine Translationsbewegung des Fahrzeug­ kastens bzw. Fahrwerkes in senkrechter Richtung.
"Nicken" ist eine reine Rotationsbewegung des Fahrzeugkas­ tens bzw. Fahrwerkes um seine Querachse.
"Wanken" ist eine reine Rotationsbewegung des Fahrzeugkas­ tens bzw. Fahrwerkes um seine Längsachse.
Außerdem beeinflussen die Anregungsformen "Tauchen", "Nicken", "Wanken" und "Verwindung" aus den Fahrweguneben­ heiten bei getrennter Abstützung der Räder das Fahrverhalten der Fahrwerke in gekoppelter Form. Dies bedeutet, daß kein Parameter zur gezielten Abstimmung einer Eigenform geändert werden kann, ohne daß die anderen Frequenzen davon betroffen sind.
Die Anregungsformen "Tauchen", "Nicken", "Wanken" und "Ver­ windung" aus den Fahrwegunebenheiten bedeuten Folgendes:
Bei der Anregungsform "Tauchen" bewegen sich alle vier Abstützungspunkte des Fahrzeugkastens bzw. Fahrwerkes gleich­ sinnig in senkrechter Richtung.
Bei der Anregungsform "Nicken" bewegen sich die vorderen und die hinteren Abstützungspunkte des Fahrzeugkastens bzw. Fahr­ werkes senkrecht in entgegengesetzter Richtung.
Bei der Anregungsform "Wanken" bewegen sich die rechten und die linken Abstützungspunkte des Fahrzeugkastens bzw. Fahr­ werkes senkrecht in entgegengesetzter Richtung.
Bei der Anregungsform "Verwindung" bewegen sich jeweils der vordere rechte und der hintere linke bzw. der vordere linke und hintere rechte Abstützungspunkt des Fahrzeugkastens bzw. Fahrwerkes senkrecht in gleicher Richtung, jedoch bewegen sich der vordere rechte und der hintere linke Abstützpunkt in entgegengesetzter Richtung zu den Bewegungen des vorderen linken und hinteren rechten Abstützpunktes.
Bei der Lösung nach EP 05 42 386 ist zwischen Fahrgestell und Fahrzeugaufbau ein pneumatischer oder hydraulischer Zy­ linder mit doppelseitig beaufschlagbarem Kolben angeordnet, bei dem über mehrere Ventile die Drücke in Abhängigkeit von den Fahrzuständen geregelt wird. Der Nachteil besteht darin, daß diese Lösung einerseits kompliziert in ihrem Aufbau ist und zum anderen eine teilweise oder vollständig getrennte Abfederung der Starrkörper-Freiheitsgrade mittels Summen- und Differenzschaltung der Bewegungen der Abstützpunkte nicht erfolgen kann.
Die Lösung nach DE-OS 42 34 523 soll eine Niveauregulierung des Fahrzeugkastens bewirken, wobei die Höhe jedes Abstütz­ punktes des Fahrzeugkastens individuell geregelt wird. Die Lösung gemäß DE-OS 38 33 922 sieht eine Kombination einer hydraulischen Bremse mit einer hydropneumatischen Federung vor, wobei die hydropneumatische Federung gleichfalls eine Niveauregulierung enthält. Eine modale Abstützung mittels zweckentsprechender Verbindungen der Volumina der Arbeitszy­ linder verschiedener Abstützpunkte ist in beiden Lösungen nicht vorgesehen.
Das US-Patent Nr. 3,439,630 hat zum Ziel, die Radaufstands­ kräfte eines Drehgestells mit zwei oder mehr Radsätzen unter­ einander auszugleichen. Hierfür wirkt die senkrechte Bewegung eines jeden Rades auf einen Kolben, der beim Einfedern des Rades Öl aus einem am Drehgestellrahmen befestigten Zylinder­ raum verdrängt und beim Ausfedern des Rades Öl im Zylinder­ raum aufnimmt. Die allen Rädern zugeordneten Zylinderräume sind durch eine Rohrleitung miteinander sowie mit einem Spei­ cherraum verbunden, der durch ein vorgespanntes Gaspolster unter Druck steht.
Die Federwirkung des Gaspolsters erhöht zwar die Steifigkeit der parallel geschalteten stahlfedern bei Tauchbewegungen, doch können Tauch-, Nick- und Wanksteifigkeit nicht unabhän­ gig voneinander eingestellt werden. Besonders die für Fahrt im Bogen mit hoher nicht ausgeglichener Querbeschleunigung erforderliche hohe Wanksteifigkeit und die zur Sicherheit gegen Entgleisen erforderliche niedrige Verwindungssteifig­ keit sind nur schwierig miteinander zu vereinbaren.
Beim Bau von Straßenkraftfahrzeugen spielt die Unterdrückung der Karosserieneigung nach bogenaußen bei schneller Fahrt durch Kurven - das sogenannte Wanken - sowie des Fahrzeug­ nickens beim Bremsen und Beschleunigen eine große Rolle. Hierfür werden vielfältige Formen der Kopplung der Räder untereinander in Form sogenannter Verbund- oder Ausgleichs­ federungen verwendet.
Sie beruhen auf der Realisierung einer hohen Steifigkeit zwischen den Rädern und dem Fahrzeugkörper gegenüber Wank- und Nickbewegungen, was jedoch nachteilig für den Schwin­ gungskomfort innerhalb des Fahrzeuges ist, wenn durch Uneben­ heiten der Fahrbahn die Anregungsformen "Wanken" und "Nicken" auf das Fahrzeug einwirken. Diese bekannten Vorschläge bieten i.a. befriedigende Lösungen für Störungen aus den am Fahr­ zeugkörper angreifenden Massenkräften, doch sind sie nachtei­ lig bei hochfrequenten Anregungen aus den Fahrbahnuneben­ heiten.
Die Lösungen gemäß den internationalen Patenten WO 93/01948 und WO 93/01063 sollen es gestatten, Wank- und Nickbewegungen dadurch zu unterbinden, daß durch zweckmäßig angeordnete hydraulische Elemente - doppelt wirkende Kolben, Ölleitungen und Gaspolster, die das Öl unter Druck setzen, - einander diagonal gegenüber angeordneten Rädern - vorn rechts und hinten links; vorn links und hinten rechts - gleichsinnige Bewegungen aufgezwungen werden. Beim erstgenannten Patent sind die Ölkreisläufe für die Wank- und Nickbewegungen mit­ einander verbunden, beim letztgenannten sind sie voneinander getrennt. In beiden Fällen sollen Druckstöße innerhalb der Ölkreisläufe infolge stoßartiger Bewegungen der Räder durch vorgespannte Gaspolster elastisch aufgenommen werden. Die Erfindungen sollen konventionelle Federungselemente überflüs­ sig machen und die erforderliche Federung zwischen den Rädern und dem Fahrzeugkörper allein hydraulisch verwirklichen.
Die Lösungen gemäß Patentschrift WO 93/01948 sowie gemäß Fig. 4 der Patentschrift WO 93/01063 sind diesem Sinne jedoch nicht funktionsfähig, da die vorgeschlagenen Ölkreis­ läufe einer gleichsinnigen Relativbewegung zwischen allen Rädern und dem Fahrzeugkörper keinen Widerstand entgegen­ setzen. Der Fahrzeugkörper sinkt also infolge seines Eigen­ gewichts ein, bis er auf Anschläge oder auf die Fahrbahn auf­ setzt. Eine definierte Abfederung der Masse des Fahrzeug­ körpers in senkrechter Richtung ist also nicht vorhanden.
Die Lösungen gemäß der Fig. 2 und 3 der Patentschrift WO 93/01063 gestatten keine getrennte Abfederung der Eigenformen bzw. Anregungsformen "Tauchen", "Nicken" und "Wanken", da das Tauchen und Nicken einerseits und das Nicken und Wanken ande­ rerseits jeweils gemeinsam abgefedert werden. Wenn die Funk­ tionen der Unterdrückung des Wankens bei schneller Fahrt durch Kurven und des Brems- und Beschleunigungsnickens wahr­ genommen werden, ist die Abfederung gegenüber den Anregungs­ formen "Wanken" und "Nicken" infolge der Fahrbahnunebenheiten unkomfortabel hart.
Die Lösung gemäß US-Patent Nr. 3,736,000 soll es gestatten, die Wanksteifigkeit eines Lastkraftwagens in Abhängigkeit der von der Ladung abhängigen Schwerpunkthöhe zu verändern; sie beschränkt sich also auf Beeinflussung der Fahrzeugkörper­ bewegung um nur eine Achse. Zur Funktion benötigt die Anord­ nung offene Ölkreisläufe mit einer Pumpe zur Nachspeisung von Drucköl sowie ein 3/3-Wegeventil. Auch bei dieser Erfindung wird die Reaktion des Fahrzeugkörpers auf relativ langsam wirkende Massenkräfte beeinflußt, während die hochfrequente Anregung aus Fahrbahnunebenheiten nicht berücksichtigt wird. Auch bei dieser Lösung werden die Eigenformen bzw. Anregungs­ formen "Tauchen", "Nicken" und "Wanken" gemeinsam abgefedert; lediglich das Wanken wird in gewissen Grenzen unabhängig von den anderen Eigenformen bzw. Anregungsformen beeinflußt.
Die Lösung gemäß DE 34 10 856 C2 soll es gestatten, die Däm­ pfungen der verschiedenen Eigenformen der Fahrzeugkörperbewe­ gungen "Tauchen", "Wanken" und "Nicken" unabhängig voneinan­ der einzustellen. Die Frequenzen dieser Eigenformen bleiben voneinander abhängig, da bei denjenigen Größen des Dämpfungs­ maßes, die einen guten Schwingungskomfort gewährleisten, der Einfluß der Dämpfung auf die Eigenfrequenz nach der Formel
f = [(2πf₀)² - D²]0,5/2π
praktisch vernachlässigbar ist (f: Eigenfrequenz der gedämpf­ ten Eigenform; f₀: Eigenfrequenz der ungedämpften Eigenform; D: Dämpfungsmaß; π: Kreiszahl).
Dasselbe Ziel verfolgt das US-Patent Nr. 5,149,131, wobei zur Lösung zusätzlich noch hintereinandergeschaltete Federn und Dämpfer sowie fallweise aktive Elemente - Beschleuni­ gungsmeßgeräte und regelbare Drosselöffnungen - vorgesehen sind.
Beide Lösungen gestatten es also ebenfalls nicht, die Eigen­ formen bzw. Anregungsformen "Tauchen", "Nicken" und "Wanken" unabhängig voneinander abzufedern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstützung der Fahrwerke und/oder Transportgefäße von Verkehrsfahrzeugen der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei Vermeidung der Mängel des Standes der Technik eine Entkopplung der genannten Eigenschwingungsformen und damit eine individuelle Festlegung der Eigenfrequenzen bzw. eine getrennte Abfederung gegenüber den genannten Anregungsformen sowie eine veränder­ liche vertikale Steifigkeit gestattet und so den Schwingungs­ komfort und die Fahrsicherheit verbessert. Diese neue Ab­ stützung wird als modale Abstützung bezeichnet.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die in den Patentan­ sprüchen aufgeführten Merkmale gelöst.
Die Erfindung ist nachstehend an drei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in
Fig. 1 Ein Schema einer modalen Zwei-Punkt-Abstützung eines Fahrzeugkastens mit getrennter Abstimmung der Eigen­ formen "Tauchen" und "Nicken".
Fig. 2 Ein Schema einer modalen Abstützung in vier Punkten mit getrennter Abstimmung der Eigenformen "Tauchen", "Nicken" und "Wanken" und mit verschwindender Ver­ windungssteifigkeit.
Fig. 3 Ein Schema einer modalen Abstützung in acht Punkten, sonst aber mit den gleichen Merkmalen wie in Fig. 2.
Das erste Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 zeigt eine Zwei- Punkt-Abstützung eines Fahrzeugkastens, bei der die Eigenfor­ men "Tauchen" und "Nicken" getrennt abgestimmt und die Anre­ gungsformen "Tauchen" und "Nicken" getrennt abgefedert sind. Die Wankabstützung wird dabei beispielsweise durch nicht dar­ gestellte Wankstützen vorgenommen.
Die Anregungsformen "Tauchen" qt und "Nicken" qn ergeben sich als Funktion der Einfederungen vorn zv und hinten zh:
qt [m] = (+zv + zh)/2;
qn [1] = (-zv + zh)/2a.
In Matrizenschreibweise:
Dabei bedeutet "2a" den Längsabstand zwischen den Drehmitten der beiden Fahrwerke 92 und 93.
Am Fahrzeugkasten 91 sind hydraulische Arbeitszylinder 51; 52 angeordnet, in denen vertikal dreifach wirkende Stufenkolben 31; 32 bewegbar sind. Die Querschnittsfläche der Zylinder­ räume 1 ist identisch mit derjenigen der Kolbenstange; die Zylinderräume 2; 3 sind ringförmig und gleich groß.
Die Fußpunkte der Stufenkolben 31; 32 folgen den senkrechten Bewegungen der Drehgestelle 92; 93. Der Raum 1 oberhalb der Kolbenstange des Stufenkolbens 31 im Arbeitszylinder 51 ist mit dem Raum 1 oberhalb der Kolbenstange des Stufenkolbens 32 im Arbeitszylinder 52 durch eine Rohrleitung 11 in Form einer Summenschaltung verbunden. An die Rohrleitung 11 ist eine definiert dimensionierte Speicherblase 21 angeschlossen.
Der ringförmige Raum 2 oberhalb des Stufenkolbens 31 im Ar­ beitszylinder 51 ist mit dem ringförmigen Raum 3 unterhalb des Stufenkolbens 32 im Arbeitszylinder 52 durch eine Rohrleitung 12 in Form einer Differenzschaltung verbunden. Der ringförmige Raum 3 unterhalb des Stufenkolbens 31 im Arbeitszylinder 51 ist mit dem ringförmigen Raum 2 oberhalb des Stufenkolbens 32 im Arbeitszylinder 52 durch eine Rohr­ leitung 13 in Form einer Differenzschaltung verbunden. Ah die Rohrleitungen 12 und 13 sind ebenfalls definiert dimensi­ onierte Speicherblasen 22 und 23 angeschlossen.
Bei der Eigenform bzw. Anregungsform "Tauchen" bewegen sich die Stufenkolben 31 und 32 in den Arbeitszylindern 51 und 52 jeweils um den gleichen Weg und in der gleichen Richtung.
Wenn sich die Stufenkolben 31; 32 aufwärts bewegen, nehmen die ringförmigen Räume 3 unter den Stufenkolben 31; 32 dasje­ nige Öl auf, das aus den ringförmigen Räumen 2 oberhalb der Stufenkolben 31; 32 verdrängt wird. Das Öl strömt also in den Leitungen 12 und 13 im Kurzschluß, ohne daß den Speicher­ blasen 22; 23 Öl entnommen oder zugeführt wird. Die von den Speicherblasen 22; 23 auf die Ringflächen der Kolben 31; 32 ausgeübten Kräfte heben einander auf.
Hingegen wird aus den Zylinderräumen 1 oberhalb der Kolben­ stangen Öl verdrängt, wenn sich bei der Eigenform bzw. Anre­ gungsform "Tauchen" die Stufenkolben 31 und 32 in den Arbeitszylindern 51 und 52 jeweils um den gleichen Weg nach oben bewegen. Die dem Produkt Kolbenstangenquerschnitts­ fläche*Kolbenhub entsprechende Ölmenge wird aus den Zylinder­ räumen 1 in die Speicherblase 21 gedrückt und muß dabei die Rückstellkraft des vorgespannten Gaspolsters überwinden, wobei die Rückstellkraft mit zunehmender Einfederung steigt.
Bei der Eigenform bzw. Anregungsform "Nicken" bewegen sich die Stufenkolben 31; 32 in entgegengesetzter Richtung; z. B. bewege sich der Stufenkolben 31 nach oben und der Stufen­ kolben 32 nach unten. Die Räume 1 oberhalb der Kolbenstangen der Stufenkolben 31; 32 sind hydraulisch kurzgeschlossen und leisten außer der Reibungsarbeit keine Arbeit, da der Spei­ cherblase 21 weder Öl entnommen noch zugeführt wird.
Das ringförmige Volumen 3 unterhalb des Stufenkolbens 31 vergrößert sich, ebenso das ringförmige Volumen 2 oberhalb des Stufenkolbens 32. Die sich vergrößernden Zylinderräume entnehmen über die Leitung 13 Öl aus der Speicherblase 23, deren Rückstellkraft geringer wird. Das ringförmige Volumen 2 oberhalb des Stufenkolbens 31 verkleinert sich, ebenso das ringförmige Volumen 3 unterhalb des Stufenkolbens 32; die sich verkleinernden Zylinderräume drücken dabei über die Lei­ tung 12 Öl in die Speicherblase 22, deren Rückstellkraft größer wird.
Die Summe der Öldruckkräfte wirken am Ringkolben des Stufen­ kolbens 31 nach unten und am Ringkolben des Stufenkolbens 32 nach oben; sie sind bestrebt, die Auslenkungen der Kolben 31; 32 relativ zu den Zylindern 51; 52 rückgängig zu machen.
Daraus folgt, daß bei den Eigenformen bzw. Anregungsformen "Tauchen" und "Nicken." unterschiedliche Federelemente - in einem Fall nur die Speicherblase 21, im anderen Fall die Speicherblasen 22 und 23 - in Funktion treten. Deren Kraft/ Weg-Kennungen können unabhängig voneinander festgelegt wer­ den, so daß auch die Eigenfrequenzen der Eigenformen "Tau­ chen" und "Nicken" voneinander unabhängig sind. Die beim Freiheitsgrad "Tauchen" beaufschlagte Speicherblase ist derart zu bemessen, daß sie die Gewichtskraft des Fahrzeug­ kastens 91 gegenüber den Fahrwerken 92; 93 abstützen kann. Die in der Leitung 11 mit Hinblick auf die Dämpfung der Eigenform bzw. Anregungsmode "Tauchen" und in den Leitungen 12 und 13 mit Hinblick auf die Dämpfung der Eigenform bzw. Anregungsmode "Nicken" angebrachten jeweils speziell dimen­ sionierten Drosselöffnungen sind der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet.
Dynamische Kräfte aus dem Translationsfreiheitsgrad "Tau­ chen" werden nur durch die Speicherblase 21 aufgenommen, da erfahrungsgemäß die dynamischen Kräfte aus der Tauchbewegung kleiner sind als die Gewichtskraft des Fahrzeugkastens. Dyna­ mische Kräfte aus den Rotationsfreiheitsgraden - in diesem Fall dem Freiheitsgrad "Nicken" - werden durch jeweils zwei Speicherblasen aufgenommen, weil sie in der Regel größer sind als die statische Vorlast z. B. infolge Außermittigkeit des Fahrzeugkastenschwerpunktes, so daß sich im statischen Zustand die Vorspannkräfte beider Speicherblasen gegenseitig aufhe­ ben.
Die nachstehende Tabelle 1 gibt schematisch wieder, wie sich die Zylindervolumina bei den einzelnen Eigenformen ändern, durch welche Leitungen die Volumina miteinander verbunden sind und welche Speicherblasen beaufschlagt werden.
Hinter der Bezeichnung der Freiheitsgrade "FG Tauchen" und "FG Nicken" ist die Art der Volumenänderung der Zylindervolu­ mina 1 bis 3 angegeben. Ein Pluszeichen bedeutet Volumenver­ größerung, ein Minuszeichen Volumenverkleinerung. Jeder der Leitungen 11 bis 13 sowie der mit ihr verbundenen Speicher­ blasen 21 bis 23 ist eine getrennte Zeile zugeordnet. Nur in denjenigen Spaltenelementen der Zeilen, die zu den durch die betreffende Leitung verbundenen Volumina gehören, sind die dem Freiheitsgrad entsprechenden Plus- oder Minuszeichen ein­ getragen. Wenn in einer Zeile gleich viel Pluszeichen wie Minuszeichen stehen, bedeutet dies, daß die Ölströme sich in der betreffenden Leitung im Kurzschluß bewegen. Stehen nur Pluszeichen in einer Zeile, vergrößern sich alle Zylinder­ volumina, und es wird der zu der betreffenden Leitung gehö­ renden Speicherblase Öl entnommen. Stehen nur Minuszeichen in einer Zeile, verkleinern sich alle Zylindervolumina, und es wird der zu der betreffenden Leitung gehörenden Speicherblase Öl zugeführt. Von den beiden Speicherblasen, die die Bewegun­ gen infolge des Rotationsfreiheitsgrades "Nicken" abfedern, nimmt eine Öl auf, die andere gibt Öl ab.
Tabelle 1
Änderung der Zylindervolumina 1 bis 3 bei den Anregungsformen "Tauchen" und "Nicken"
Tauch- und Nickauslenkungen des Fahrzeugkastens infolge der Beladung werden durch folgende Anordnung ausgeglichen:
Die Leitung 11 ist mit dem zum Arbeitszylinder 71 gehörenden Zylinderraum 7, die Leitung 12 mit dem zum Arbeitszylinder 72 gehörenden Zylinderraum 8 und die Leitung 13 mit dem zum Arbeitszylinder 73 gehörenden Zylinderraum 9 verbunden. Die Arbeitszylinder 71 bis 73 sind fest mit dem Fahrzeugkasten 91 verbunden. Durch Bewegen des Kolbens 81 im Arbeitszylinder 71 wird das Volumen 7 vergrößert oder verkleinert, so daß eine Aus- oder Einfederung, also eine Tauchbewegung infolge Verän­ derung der statischen Belastung, ausgeglichen werden kann.
Durch gegensinniges Bewegen der Kolben 82 bzw. 83 in den Arbeitszylindern 72 bzw. 73 wird das Volumen 8 vergrößert/ verkleinert und das Volumen 9 verkleinert/vergrößert, so daß eine Nickbewegung infolge einer statischen Verschiebung des Fahrzeugkastenschwerpunktes z. B. durch ungleichmäßige Belas­ tung ausgeglichen werden kann.
Fig. 2 gibt ein zweites Ausführungsbeispiel der modalen Ab­ stützung wieder, und zwar eine modale Vier-Punkt-Abstützung. Bei der modalen Vier-Punkt-Abstützung sind die Arbeitszylin­ der 51; 52; 53 und 54 z. B. an den vier Abstützpunkten eines nicht dargestellten Fahrzeugkastens oder am Rahmen eines nicht dargestellten Fahrwerks mit zwei Radsätzen oberhalb der Radsatzlager befestigt. Die Fußpunkte der Stufenkolben 31; 32; 33 und 34, die sich in den Arbeitszylindern 51; 52; 53 und 55 bewegen, folgen den vertikalen Bewegungen der Abstütz­ punkte Kolbenscheiben, jede mit je einer kreisringförmigen Kolbenfläche oben und unten.
Die Anregungsformen "Tauchen" qt, "Nicken" qn, "Wanken" qw und "Verwindung" qv ergeben sich als Funktion der vertikalen Bewegungen der Abstützpunkte zvr, zvl, zhr und zhl an den Fahrwerksrahmen bzw. den Radsatzlagern:
In Matrizenschreibweise:
Dabei bedeuten:
  • - 2a den Längsabstand der Radsätze im Fahrwerk;
  • - 2b den Querabstand der Radsätze im Fahrwerk;
  • - αr,l den Winkel (zhr,l - zvr,l)/2a, der als Anregungsform "Nicken" der rechten bzw. linken Rädern zu verstehen ist;
  • - βv,h den Winkel (zv,hr - zv,hl)/2b, der als Anregungsform "Wanken" der vorderen bzw. hinteren Rädern zu verstehen ist.
Die Räume 1 oberhalb der Kolbenstangen der Stufenkolben 31 bis 34, die sich in den Arbeitszylindern 51 bis 54 bewegen, sind miteinander sowie mit der Speicherblase 21 durch eine Rohrleitung 11 in Form einer Summenschaltung verbunden.
Die kreisringförmigen Räume 2 oberhalb der Stufenkolben 31 und 32 in den Arbeitszylindern 51 und 52, die sich in Fahrt­ richtung vorn befinden, sind durch die Rohrleitung 12 mit den kreisringförmigen Räumen 3 unterhalb der Stufenkolben 33 und 34 in den Arbeitszylindern 53 und 54, die sich in Fahrtrich­ tung hinten befinden, sowie mit der Speicherblase 22 in Form einer Differenzschaltung verbunden.
Die kreisringförmigen Räume 3 unterhalb der Stufenkolben 31 und 32 in den Arbeitszylindern 51 und 52, die sich in Fahrt­ richtung vorn befinden, sind durch die Rohrleitung 13 mit den kreisringförmigen Räumen 2 oberhalb der Stufenkolben 33 und 34 in den Arbeitszylindern 53 und 54, die sich in Fahrtrich­ tung hinten befinden, sowie mit der Speicherblase 23 in Form einer Differenzschaltung verbunden.
Die kreisringförmigen Räume 4 oberhalb der Stufenkolben 31 und 33 in den Arbeitszylindern 51 und 53, die sich in Fahrt­ richtung rechts befinden, sind durch die Rohrleitung 14 mit den kreisringförmigen Räumen 5 unterhalb der Stufenkolben 32 und 34 in den Arbeitszylindern 52 und 54, die sich in Fahrt­ richtung links befinden, sowie mit der Speicherblase 24 in Form einer Differenzschaltung verbunden.
Die kreisringförmigen Räume 5 unterhalb der Stufenkolben 31 und 33 in den Arbeitszylindern 51 und 53, die sich in Fahrt­ richtung rechts befinden, sind durch die Rohrleitung 15 mit den kreisringförmigen Räumen 4 oberhalb der Stufenkolben 32 und 34 in den Arbeitszylindern 52 und 54, die sich in Fahrt­ richtung links befinden, sowie mit der Speicherblase 25 in Form einer Differenzschaltung verbunden.
Vorrichtungen zum Ausgleich wechselnder Beladung sowie in Längs- und Querrichtung außermittiger Schwerpunktlagen, wie sie im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 beschrieben wurden, sind in Fig. 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht eingezeichnet, können aber bei der zweiten Ausführungsform für die Leitungen 11 bis 15 auch vor­ gesehen werden.
Die Bewegungen der aus den Arbeitszylindern 51 bis 54 ver­ drängten und von ihnen aufgenommenen Ölvolumina geht aus der nachstehenden Tabelle 2 hervor, die sinngemäß wie die aus­ führlich erläuterte Tabelle 1 aufgebaut ist. Der Tabelle 2 kann entnommen werden, daß die Bewegungen infolge der Eigen­ form bzw. Anregungsform "Tauchen" durch die Speicherblase 21, die Bewegungen infolge der Eigenform bzw. Anregungsform "Nicken" durch die Speicherblasen 22 und 23 und die Bewegun­ gen infolge der Eigenform bzw. Anregungsform "Wanken" durch die Speicherblasen 24 und 25 abgefedert werden. Die in der Leitung 11 mit Hinblick auf die Dämpfung der Eigenform bzw. Anregungsform "Tauchen", in den Leitungen 12, 13 mit Hinblick auf die Dämpfung der Eigenform bzw. Anregungsform "Nicken" und in den Leitungen 14, 15 mit Hinblick auf die Dämpfung der Eigenform bzw. Anregungsform "Wanken" angebrachten, jeweils speziell dimensionierten Drosselöffnungen sind der Übersicht­ lichkeit halber nicht in Fig. 1 eingezeichnet.
Tabelle 2
Änderungen der Zylindervolumina 1 bis 5 bei den Anregungsformen "Tauchen", "Nicken", "Wanken", "Verwindung"
Daraus folgt, daß bei den Freiheitsgraden "Tauchen", "Nicken" und "Wanken" unterschiedliche Federelemente in Funk­ tion treten; beim Tauchen ist dies nur die Speicherblase 21, beim Nicken die Speicherblasen 22 und 23 und beim Wanken die Speicherblasen 24 und 25. Die Kraft/Weg-Kennungen der Spei­ cherblasen 21, bzw. 22 und 23 sowie 25 und 25 können unabhän­ gig voneinander festgelegt werden, so daß auch die Eigenfre­ quenzen der Eigenformen "Tauchen", "Nicken" und "Wanken" von­ einander unabhängig sind.
Bei der Anregungsform "Verwindung" wird keine der Speicher­ blasen beaufschlagt, so daß die Federung gegenüber dieser Anregungsform nahezu unendlich nachgiebig ist. Durch die Anregungsform "Verwindung" werden also nahezu keine Beanspru­ chungen in den Fahrzeugkasten eingeleitet, was vorteilhaft für dessen Lebensdauer sowie für den Schwingungskomfort ist, bzw. nahezu keine Veränderungen der Radaufstandskräfte verursacht, was die Sicherheit eines Fahrwerkes gegen Ent­ gleisen erhöht.
Ausführungsform 3 ist eine Erweiterung der Ausführungsform 2 für Fahrzeuge mit beispielsweise acht Rädern, die sich an vier Achsen oder Radsätzen befinden, wobei diese zu je einem Paar vorlaufender und nachlaufender Achsen oder Radsätze zusammengefaßt sind. Die Arbeitszylinder 61 bis 68 sind am Fahrzeugkasten befestigt; den relativ zu ihnen beweglichen Kolben 41 bis 48 werden infolge der Fahrbahnunebenheiten die senkrechten Bewegungen zv1, zv2, zv3, zv4, zh1, zh2, zh3 und zh4 mitgeteilt. Dadurch verändern sich die die Volumina 7 der Zylinder 61 bis 68. Die Arbeitszylinder 51 bis 54 besitzen unterhalb der Kolbenstangen der Stufenkolben 31 bis 34 zusätzliche Volumina 6, die in der nachstehend beschriebenen Weise von Öl beaufschlagt werden, das von den Kolben 41 bis 48 aus den Volumina 7 der Zylinder 61 bis 68 verdrängt wird.
Die Volumina 7 der Zylinder 61 und 63 der rechten Räder der vorlaufenden beiden Achsen oder Radsätze sind durch die Lei­ tung 16 mit dem Zylinderraum 6 unterhalb der Kolbenstange des im Arbeitszylinder 51 beweglichen Stufenkolbens 31 verbunden.
Die Volumina 7 der Zylinder 62 und 64 der linken Räder der vor laufenden beiden Achsen oder Radsätze sind durch die Lei­ tung 17 mit dem Zylinderraum 6 unterhalb der Kolbenstange des im Arbeitszylinder 52 beweglichen Stufenkolbens 32 verbunden.
Die Volumina 7 der Zylinder 65 und 67 der rechten Räder der nachlaufenden beiden Achsen oder Radsätze sind durch die Lei­ tung 18 mit dem Zylinderraum 6 unterhalb der Kolbenstange des im Arbeitszylinder 53 beweglichen Stufenkolbens 33 verbunden.
Die Volumina 7 der Zylinder 66 und 68 der linken Räder der nachlaufenden beiden Achsen oder Radsätze sind durch die Lei­ tung 19 mit dem Zylinderraum 6 unterhalb der Kolbenstange des im Arbeitszylinder 54 beweglichen Stufenkolbens 34 verbunden.
Die Fußpunkte der Kolben 31 bis 34 werden folglich indirekt über die Volumina 6 durch Drucköl beaufschlagt, wenn die ihnen durch die Leitungen 16 bis 19 zugeordneten Kolbenpaare 41; 43 bzw. 42; 44 bzw. 45; 47 bzw. 46; 48 durch senkrechte Bewegungen der Räder ausgelenkt werden und dabei Öl aus den Volumina 7 der Zylinderpaare 61; 63 bzw. 62; 64 bzw. 65; 67 bzw. 66; 68 verdrängen oder aufnehmen.
Der Übersichtlichkeit halber sind Speicherblasen, die erfor­ derlichenfalls unmittelbar über den Arbeitszylindern 61 bis 68 an den Leitungen 16 bis 19 angebracht sind und hochfre­ quente Druckstöße infolge kurzwelliger Fahrbahnunebenheiten von den Unterseiten der Kolbenstangen der Kolben 31 bis 34 fernhalten, nicht eingezeichnet.
Die Bewegungen der aus den Arbeitszylindern 51 bis 54 ver­ drängten und von ihnen aufgenommenen Ölvolumina geht aus der nachstehenden Tabelle 3 hervor, die sinngemäß wie die aus­ führlich beschriebenen Tabellen 1 und 2 aufgebaut ist.
Tabelle 3
Änderungen der Zylindervolumina 1 bis 6 bei den Anregungsformen "Tauchen", "Nicken", "Wanken", "Verwindung"
Die Ausführungsform 3 gestattet es, den Fahrzeugkasten un­ mittelbar und ohne Zwischenschaltung eines Fahrgestellrah­ mens, der durch senkrechte Kräfte auf Biegung beansprucht und daher schwer ist, auf den Achsen oder Radsätzen abzustützen.
Durch Summen- und Differenzschaltungen der senkrechten Be­ wegungen Anregungsform "Verwindung" kann sogar eine nahezu beliebig kleine Steifigkeit verwirklicht werden, was sowohl für die Beanspruchung des Fahrzeugkastens als auch für den Schwingungskomfort günstig ist und die Sicherheit gegen Ent­ gleisen erhöht.
Die genannten Summen- und Differenzschaltungen werden vor­ zugsweise, aber nicht ausschließlich, durch Bauelemente der Hydropneumatik verwirklicht, die hermetisch verschlossen wer­ den können. Die Verwendung aktiver Elemente zur Schwingungsisolierung zwischen den Fahrwerken und/oder Transportgefäßen und dem Fahrweg ist möglich.
Bezugszeichenliste
1 - Zylinderräume oberhalb der Kolbenstangen 31 bis 34
2 - ringförmige Zylinderräume oberhalb der Stufenkolben 31 bis 34
3 - ringförmige Zylinderräume unterhalb der Stufenkolben 31 bis 34
4 - ringförmige Zylinderräume oberhalb der Stufenkolben 31 bis 34
5 - ringförmige Zylinderräume unterhalb der Stufenkolben 31 bis 34
6 - Zylinderräume unterhalb der Kolbenstangen 31 bis 34
7 - Zylinderräume in den Zylindern 61 bis 68 sowie 71
8 - Zylinderraum im Zylinder 72
9 - Zylinderraum im Zylinder 73
10 - freibleibend
11 - Rohrleitung
12 - Rohrleitung
13 - Rohrleitung
14 - Rohrleitung
15 - Rohrleitung
16 - Rohrleitung
17 - Rohrleitung
18 - Rohrleitung
19 - Rohrleitung
20 - freibleibend
21 - Speicherblase
22 - Speicherblase
23 - Speicherblase
24 - Speicherblase
25 - Speicherblase
26 - freibleibend
27 - freibleibend
28 - freibleibend
29 - freibleibend
30 - freibleibend
31 - Stufenkolben vr
32 - Stufenkolben vl
33 - Stufenkolben hr
34 - Stufenkolben hl
35 - freibleibend
36 - freibleibend
37 - freibleibend
38 - freibleibend
39 - freibleibend
40 - freibleibend
41 - einfach wirkender Kolben zv1
42 - einfach wirkender Kolben zv2
43 - einfach wirkender Kolben zv3
44 - einfach wirkender Kolben zv4
45 - einfach wirkender Kolben zh1
46 - einfach wirkender Kolben zh2
47 - einfach wirkender Kolben zh3
48 - einfach wirkender Kolben zh4
49 - freibleibend
50 - freibleibend
51 - Arbeitszylinder vr
52 - Arbeitszylinder vl
53 - Arbeitszylinder hr
54 - Arbeitszylinder hl
55 - freibleibend
56 - freibleibend
57 - freibleibend
58 - freibleibend
59 - freibleibend
60 - freibleibend
61 - Arbeitszylinder zv1
62 - Arbeitszylinder zv2
63 - Arbeitszylinder zv3
64 - Arbeitszylinder zv4
65 - Arbeitszylinder zh1
66 - Arbeitszylinder zh2
67 - Arbeitszylinder zh3
68 - Arbeitszylinder zh4
69 - freibleibend
70 - freibleibend
71 - Arbeitszylinder zur Regelung der Hochlage
72 - Arbeitszylinder zur Regelung der Neigung um die Querachse
73 - Arbeitszylinder zur Regelung der Neigung um die Querachse
74 - freibleibend
75 - freibleibend
76 - freibleibend
77 - freibleibend
78 - freibleibend
79 - freibleibend
80 - freibleibend
81 - Kolben zur Regelung der Hochlage
82 - Kolben zur Regelung der Neigung um die Querachse
83 - Kolben zur Regelung der Neigung um die Querachse
84 - freibleibend
85 - freibleibend
86 - freibleibend
87 - freibleibend
88 - freibleibend
89 - freibleibend
90 - freibleibend
91 - Fahrzeugkasten
92 - Fahrwerk
93 - Fahrwerk
D - Dämpfungsmaß einer Eigenform
f - Eigenfrequenz der gedämpften Eigenform
f₀ - Eigenfrequenz der ungedämpften Eigenform
π - Kreiszahl
qn - Anregungsform "Nicken"
qt - Anregungsform "Tauchen"
qv - Anregungsform "Verwinden"
qw - Anregungsform "Wanken"
zv - Einfederung "vorn"
zh - Einfederung "hinten"
αr - Anregungsform "Nicken" der rechten Räder
αl - Anregungsform "Nicken" der linken Räder
βv - Anregungsform "Wanken" der vorderen Räder
βh - Anregungsform "Wanken" der hinteren Räder
a - halber Längsabstand zwischen den vorderen und hinteren Abstützungspunkten
b - halber Querabstand zwischen den linken und rechten Abstützungspunkten
VS - zylinderförmiges Volumen oberhalb der Kolbenstange
VR - kreisringförmiges Volumen oberhalb und unterhalb der kreisringförmigen Kolbenflächen
zvr - vertikale Bewegung des Stufenkolbens 31 "vorn rechts"
zvl - vertikale Bewegung des Stufenkolbens 32 "vorn links"
zhr - vertikale Bewegung des Stufenkolbens 33 "hinten rechts"
zhl - vertikale Bewegung des Stufenkolbens 34 "hinten links"
zv1 - vertikale Bewegung des rechten Radsatzlagers am 1. Radsatz
zv2 - vertikale Bewegung des linken Radsatzlagers am 1. Radsatz
zv3 - vertikale Bewegung des rechten Radsatzlagers am 2. Radsatz
zv4 - vertikale Bewegung des linken Radsatzlagers am 2. Radsatz
zh1 - vertikale Bewegung des rechten Radsatzlagers am 3. Radsatz
zh2 - vertikale Bewegung des linken Radsatzlagers am 3. Radsatz
zh3 - vertikale Bewegung des rechten Radsatzlagers am 4. Radsatz
zh4 - vertikale Bewegung des linken Radsatzlagers am 4. Radsatz

Claims (5)

1. Abstützung des Transportgefäßes von Verkehrsfahrzeugen, vorzugsweise von Schienenfahrzeugen, mit einem Fahrzeug­ kasten (91) und wenigstens zwei Fahrwerken (92; 93), da­ durch gekennzeichnet, daß
  • - zwischen dem Fahrzeugkasten (91) und jedem der Fahrwerke (92; 93) je ein hydraulischer Arbeitszylinder (51; 52) mit an drei Flächen beaufschlagbaren Stufenkolben (31; 32) angeordnet ist;
  • - der Raum (1) oberhalb der Kolbenstange des Stufenkolbens (31) im Arbeitszylinder (51) und der Raum (1) oberhalb der Kolbenstange des Stufenkolbens (32) im Arbeitszylin­ der (52) über die Rohrleitung (11) in Form einer Summen­ schaltung miteinander und mit der Speicherblase (21) ver­ bunden sind;
  • - der Raum (2) oberhalb des Stufenkolbens (31) im Arbeitszy­ linder (51) und der Raum (3) unterhalb des Stufenkolbens (32) im Arbeitszylinder (52) durch die Rohrleitung (12) in Form einer Differenzschaltung miteinander und mit der Speicherblase (22) verbunden sind;
  • - der Raum (2) oberhalb des Stufenkolbens (32) im Arbeitszy­ linder (52) und der Raum (3) unterhalb des Stufenkolbens (31) im Arbeitszylinder (51) durch dies Rohrleitung (13) in Form einer Differenzschaltung miteinander und mit der Speicherblase (23) verbunden sind, dergestalt, daß jede dieser Rohrleitungen (11, 12 und 13) an jeweils eine Speicherblase (21; 22 bzw. 23) angeschlossen ist und daß am Wagenkasten (91) bzw. an den Fahrwerken (92; 93) bei­ spielsweise mechanische Wankstützen angeordnet sind;
  • - Volumen, Vorspannung und Druck der Speicherblase (21) zusammen mit dem Kolbenstangenquerschnitt der in den Ar­ beitszylindern (51; 52) beweglichen Stufenkolben (31; 32), der Masse des Fahrzeugkastens (91) und den in der Rohrleitung (11) befindlichen Drosselöffnungen derart abgestimmt sind, daß der Freiheitsgrad "Tauchen" des Fahrzeugkastens die gewünschte Eigenfrequenz und Dämpfung erhält;
  • - Volumen, Vorspannung und Druck der Speicherblasen (22; 23) zusammen mit den Kreisringflächen der in den Arbeitszy­ lindern (51; 52) beweglichen Stufenkolben (31; 32), dem Trägheitsmoment des Fahrzeugkastens (91) um seine Quer­ achse, dem Längsabstand (2a) der Arbeitszylinder (51; 52) und den in den Rohrleitungen (12; 13) befindlichen Dros­ selöffnungen derart abgestimmt sind, daß der Freiheits­ grad "Nicken" des Fahrzeugkastens die gewünschte Eigen­ frequenz und Dämpfung erhält;
  • - mittels des im Arbeitszylinder (71) durch den Kolben (81) veränderliche Ölvolumens (7) eine Änderung der Hochlage des Fahrzeugkastens durch Ladungsveränderung und mittels der in den Arbeitszylindern (72; 73) durch die Kolben (82; 83) veränderlichen Ölvolumina (8; 9) eine Änderung der Neigung des Fahrzeugkastens um seine Querachse durch Ladungsveränderung beseitigt werden kann.
2. Abstützung der Fahrwerke und/oder Transportgefäße von Ver­ kehrsfahrzeugen, vorzugsweise von Schienenfahrzeugen, da­ durch gekennzeichnet, daß
  • - an den vier Abstützpunkten des Fahrzeugkastens bzw. am Rahmen eines zweiachsigen Fahrwerkes oberhalb eines jeden Radsatzlagers je ein hydraulischer Arbeitszylinder (51; 52; 53 und 54) mit jeweils einem fünf Räume beaufschla­ genden Stufenkolben (31; 32; 33 und 34) vertikal angeord­ net ist, wobei die unteren Enden der Kolbenstangen mit den Längsträgern der Fahrwerkrahmen bzw. mit den Radsatz­ lagern korrespondierend ausgebildet sind;
  • - die Räume (1) oberhalb der Kolbenstangen der Stufenkolben (31; 32; 33; 34) durch die Rohrleitung (11) in Form einer Summenschaltung miteinander und mit der Speicherblase (21) verbunden sind;
  • - die ringförmigen Räume (2) oberhalb der Stufenkolben (31; 32) am vorlaufenden Ende des Fahrzeugkastens bzw. Fahr­ werks und die ringförmigen Räume (3) unterhalb der Stu­ fenkolben (33; 34) am nachlaufenden Ende des Fahrzeug­ kastens bzw. Fahrwerks durch die Rohrleitung (12) in Form einer Differenzschaltung miteinander und mit der Spei­ cherblase (22) verbunden sind;
  • - die ringförmigen Räume (3) unterhalb der Stufenkolben (31; 32) am vorlaufenden Ende des Fahrzeugkastens bzw. Fahr­ werks und die ringförmigen Räume der Raum (2) oberhalb der Kolben (33; 34) am nachlaufenden Ende des Fahrzeug­ kastens bzw. Fahrwerks durch die Rohrleitung (13) in Form einer Differenzschaltung miteinander und mit der Spei­ cherblase (23) verbunden sind;
  • - die ringförmigen Räume (4) oberhalb der Stufenkolben (31; 33) auf der rechten Seite des Fahrzeugkastens bzw. Fahr­ werks und die ringförmigen Räume (5) unterhalb der Stu­ fenkolben (32; 34) auf der linken Seite des Fahrzeug­ kastens bzw. Fahrwerks durch die Rohrleitung (14) in Form einer Differenzschaltung miteinander und mit der Spei­ cherblase (24) verbunden sind;
  • - die ringförmigen Räume (5) unterhalb der Stufenkolben (31; 33) auf der rechten Seite des Fahrzeugkastens bzw. Fahr­ werks und die ringförmigen Räume (4) oberhalb der Stufen­ kolben (32; 34) auf der linken Seite des Fahrzeugkastens bzw. Fahrwerks durch die Rohrleitung (15) in Form einer Differenzschaltung miteinander und mit der Speicherblase (25) verbunden sind;
  • - Volumen, Vorspannung und Druck der Speicherblase (21) zu­ sammen mit dem Kolbenstangenquerschnitt der in den Ar­ beitszylindern (51; 52; 53 und 54) beweglichen Stufen­ kolben (31; 32; 33 und 34), der Masse des Fahrzeugkastens bzw. Fahrwerks und den in der Rohrleitung (11) befindli­ chen Drosselöffnungen derart abgestimmt sind, daß der Freiheitsgrad "Tauchen" des Fahrzeugkastens bzw. Fahr­ werks die gewünschte Eigenfrequenz und Dämpfung erhält;
  • - Volumen, Vorspannung und Druck der Speicherblasen (22; 23) zusammen mit den Kreisringflächen der in den Arbeitszy­ lindern (51; 52; 53 und 54) beweglichen Stufenkolben (31; 32; 33 und 34), dem Trägheitsmoment des Fahrzeugkastens bzw. Fahrwerks um seine Querachse, dem Längsabstand (2a) der Arbeitszylinder (51 und 52 bzw. 53 und 54) und den in den Rohrleitungen (12; 13) befindlichen Drosselöffnungen derart abgestimmt sind, daß der Freiheitsgrad "Nicken" des Fahrzeugkastens bzw. Fahrwerks die gewünschte Eigen­ frequenz und Dämpfung erhält;
  • - Volumen, Vorspannung und Druck der Speicherblasen (24; 25) zusammen mit den Kreisringflächen der in den Arbeitszy­ lindern (51; 52; 53 und 54) beweglichen Stufenkolben (31; 32; 33 und 34), dem Trägheitsmoment des Fahrzeugkastens bzw. Fahrwerks um seine Längsachse, dem Querabstand (2b) der Arbeitszylinder (51 und 53 bzw. 52 und 54) und den in den Rohrleitungen (14; 15) befindlichen Drosselöffnungen derart abgestimmt sind, daß der Freiheitsgrad "Wanken" des Fahrzeugkastens bzw. Fahrwerks die gewünschte Eigen­ frequenz und Dämpfung erhält;
  • - durch die genannten Summen- und Differenzschaltungen die senkrechte Steifigkeit zwischen Fahrzeugkasten und Fahr­ werken bzw. zwischen Fahrwerksrahmen und Radsatzlagern gegenüber der Anregungsform "Verwinden" nahezu ver­ schwindet;
  • - daß in Erweiterung des Anspruchs 1 Ausgleichsvorrichtungen für Lageänderungen des Fahrzeugkastens bzw. Fahrwerkes in senkrechter Richtung, um die Querachse und um die Länge­ achse infolge Änderung der Ladung vorgesehen werden.
3. Abstützung des Transportgefäßes von Verkehrsfahrzeugen, vorzugsweise von Schienenfahrzeugen, dadurch gekennzeich­ net, daß
  • - sich der Fahrzeugkasten direkt und ohne Zwischenschaltung eines Fahrwerksrahmens auf beispielsweise acht Rädern abstützt,
  • - sich die Fußpunkte der Stufenkolben (31; 32; 33; 34) in­ nerhalb der hydraulischen Arbeitszylinder (51; 52; 53; 54) befinden, wo sie die Räume (6) abschließen;
  • - an den acht Abstützpunkten des Fahrzeugkastens die hy­ draulischen Arbeitszylinder (61 bis 68) befestigt sind, in denen sich die einfach wirkenden Kolben (41 bis 48) in senkrechter Richtung bewegen und die senkrechten Bewegun­ gen zTv1, zv2, zv3, zv4, zh1, zh2, zh3 und zh4 der Räder in Änderungen der Volumina (6) in den Arbeitszylindern (61 bis 68) umsetzen;
  • - daß im Fahrzeugkastens vier Arbeitszylinder (51; 52; 53 und 54) mit jeweils einem sechs Räume beaufschlagenden Stufenkolben (31; 32; 33 und 34) angeordnet sind;
  • - die Volumina (7) in den Arbeitszylindern (61) und (63) über die Rohrleitung (16) mit dem Raum (6) des Arbeitszylinders (51), die Volumina (7) in den Arbeitszylindern (62 und 64) über die Rohrleitung (17) mit dem Raum (6) des Arbeitszylinders (52), die Volumina (7) in den Arbeitszylindern (65) und (67) über die Rohrleitung (18) mit dem Raum (6) des Arbeitszylinders (53) und die Volumina (7) in den Arbeitszylindern (66 und 68) über die Rohrleitung (19) mit dem Raum (6) des Arbeitszylinders (54) verbunden sind, so daß jeweils Summenschaltungen ent­ stehen;
  • - die Räume (1) oberhalb der Kolbenstangen der Stufenkolben (31; 32; 33; 34) durch die Rohrleitung (11) in Form einer Summenschaltung miteinander und mit der Speicherblase (21) verbunden sind;
  • - die ringförmigen Räume (2) oberhalb der Stufenkolben (31; 32), die den Zylindern (61 bis 64) zugeordnet sind, und die ringförmigen Räume (3) unterhalb der Stufenkolben (33; 34), die den Zylindern (65 bis 68) zugeordnet sind, durch die Rohrleitung (12) in Form einer Differenzschaltung miteinander und mit der Speicherblase (22) verbunden sind;
  • - die ringförmigen Räume (3) unterhalb der Stufenkolben (31; 32), die den Zylindern (61 bis 64) zugeordnet sind, und die ringförmigen Räume der Raum (2) oberhalb der Kolben (33; 34), die den Zylindern (65 bis 68) zugeordnet sind, durch die Rohrleitung (13) in Form einer Differenzschaltung miteinander und mit der Speicherblase (23) verbunden sind;
  • - die ringförmigen Räume (4) oberhalb der Stufenkolben (31; 33), die den Zylindern (61; 63; 65 und 67) zugeordnet sind, und die ringförmigen Räume (5) unterhalb der Stu­ fenkolben (32; 34), die den Zylindern (62; 64; 66 und 68) zugeordnet sind, durch die Rohrleitung (14) in Form einer Differenzschaltung miteinander und mit der Speicherblase 24 verbunden sind;
  • - die ringförmigen Räume (5) unterhalb der Stufenkolben (31; 33), die den Zylindern (61; 63; 65 und 67) zugeordnet sind, und die ringförmigen Räume (4) oberhalb der Stufen­ kolben (32; 34), die den Zylindern (62; 64; 66 und 68) zugeordnet sind, durch die Rohrleitung (15) in Form einer Differenzschaltung miteinander und mit der Speicherblase (25) verbunden sind;
  • - Volumen, Vorspannung und Druck der Speicherblase (21) zu­ sammen mit dem Kolbenstangenquerschnitt der in den Ar­ beitszylindern (51; 52; 53 und 54) beweglichen Stufen­ kolben (31; 32; 33 und 34), der Masse des Fahrzeugkastens und den in der Rohrleitung (11) befindlichen Drosselöff­ nungen derart abgestimmt sind, daß der Freiheitsgrad "Tauchen" des Fahrzeugkastens die gewünschte Eigenfre­ quenz und Dämpfung erhält;
  • - Volumen, Vorspannung und Druck der Speicherblasen (22; 23) zusammen mit den Kreisringflächen der in den Arbeitszy­ lindern (51; 52; 53 und 54) beweglichen Stufenkolben (31; 32; 33 und 34), dem Trägheitsmoment des Fahrzeugkastens um seine Querachse, dem mittleren Längsabstand (2a) der Fußpunkte der Kolben (41 bis 44 bzw. 45 bis 48) und den in den Rohrleitungen (12; 13) befindlichen Drosselöffnun­ gen derart abgestimmt sind, daß der Freiheitsgrad "Nicken" des Fahrzeugkastens die gewünschte Eigenfrequenz und Dämpfung erhält;
  • - Volumen, Vorspannung und Druck der Speicherblasen (24; 25) zusammen mit den Kreisringflächen der in den Arbeitszy­ lindern (51; 52; 53 und 54) beweglichen Stufenkolben (31; 32; 33 und 34), dem Trägheitsmoment des Fahrzeugkastens um seine Längsachse, dem Querabstand 2b der Fußpunkte der Kolben (41; 43; 45 und 47 bzw. 42; 44; 46 und 48) und den in den Rohrleitungen (14; 15) befindlichen Drosselöffnun­ gen derart abgestimmt sind, daß der Freiheitsgrad "Wan­ ken" des Fahrzeugkastens die gewünschte Eigenfrequenz und Dämpfung erhält;
  • - durch die genannten Summen- und Differenzschaltungen die senkrechte Steifigkeit zwischen Fahrzeugkasten und Rad­ satzlagern gegenüber der Anregungsform "Verwindung" nahezu verschwindet;
  • - daß an den Rohrleitungen (16 bis 19) jeweils unmittelbar über den Arbeitszylindern (61 bis 68) geeignet dimensio­ nierte Speicherblasen befestigt sind, die von den Ar­ beitszylindern (51 bis 54) hochfrequente Druckstöße fern­ halten;
  • - daß in Erweiterung des Anspruchs 1 Ausgleichsvorrichtungen für Lageänderungen des Fahrzeugkastens bzw. Fahrwerkes in senkrechter Richtung, um die Querachse und um die Längs­ achse infolge Änderung der Ladung vorgesehen werden.
4. Modale Abstützung der Fahrwerke und/oder Transportgefäße von Verkehrsfahrzeugen, vorzugsweise von Schienenfahrzeu­ gen, mittels hydropneumatischer Elemente nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitungen (11 bis 19) einschließlich der angeschlos­ senen Räume (1 bis 9) in den Arbeitszylindern (51 bis 54; 61 bis 68; 71 bis 73) und der Speicherblasen (21 bis 25) hermetisch abschließbar ausgebildet sind.
5. Modale Abstützung der Fahrwerke und/oder Transportgefäße von Verkehrsfahrzeugen, vorzugsweise von Schienenfahrzeu­ gen, mittels hydropneumatischer Elemente nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß Ele­ mente zur aktiven Schwingungsisolierung eingesetzt werden.
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