DE19826448C2 - Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrwerk gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

Es ist ein Fahrwerk dieser Art bekannt (EP 00 60 000 B1), bei dem ein Fahrwerkrahmen einen Querträger aufweist, auf welchem über Sekundärfederelemente ein Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs abgestützt ist. Unterhalb des Querträgers befinden sich zwei in Längsrichtung gekröpfte Langträger, an deren Enden jeweils Einzelräder drehbar gelagert sind. Die Achsen der Einzelräder sind dabei starr an den Langträgern gehalten. Ein Radpaar ist nicht angetrieben, während das andere Radpaar mittels einzelner Antriebsmotoren antreibbar ist. Die Langträger sind über Hochachsen mit dem Querträger gelenkig verbunden, wobei die Hochachsen nahe den angetriebenen Einzelrädern angeordnet sind. Bei diesem Aufbau können sich auf Grund der starren Lagerung der einem Langträger zugeordneten Einzelräder dieselben trotz der gelenkigen Lagerung der Langträger und der Lenkeinrichtung im Bereich der nicht angetriebenen Einzelräder nicht bogenradial einstellen.

Ein weiteres bekanntes Fahrwerk dieser Art (DE 38 08 593 A1), wie es insbesondere für Niederflur-Straßenbahnen zur Anwendung gelangt, weist einen Fahrwerkrahmen und vier Einzelräder, also zwei Radpaare auf, die jeweils an einem um eine horizontale Achse schwenkbar am Fahrwerkrahmen gelagerten Radträger um horizontale Achsen drehbar gelagert sind. Die Radträger untergreifen dabei die freien Enden von Längsträgern des Fahrwerkrahmens, wobei benachbart zu jedem Einzelrad eine Primärfeder vorgesehen ist, die zwischen den Radträger und den darüber befindlichen Längsträger eingesetzt ist. Die Achsen der Einzelräder sind starr mit dem jeweils zugehörigen Radträger verbunden. Ein achsengleiches Radpaar ist dabei angetrieben, wozu jedes betreffende Einzelrad mit einem Getriebe gekuppelt ist. Beide Getriebe werden gemeinschaftlich von einem Antriebsmotor über ein Koppelgetriebe angetrieben.

Ferner ist ein mehrgliedriges Schienenfahrzeug bekannt (EP 08 26 572 A2), bei dem zwischen zwei Wagenkästen ein einachsiges Portal-Laufwerk und unter den endständigen Wagenkästen je ein einachsiges Fahrwerk angeordnet ist. Die Fahrwerke sind untereinander durch Lenkgestänge gekuppelt, so daß in Abhängigkeit vom Knickwinkel zwischen den Längsachsen der Wagenkästen eine Lenkung der einachsigen Laufwerke in eine bogenradiale Stellung erfolgt. Die einachsigen Laufwerke haben je einen Radträger, der um eine Hochachse drehbar gegenüber dem zugeordneten Wagenkasten schwenkbar gelagert ist. An diesem Radträger sitzen endseitig Radkästen, in welchen die zugeordneten Einzelräder um weitere Hochachsen schwenkbar gelagert sind. Die Radkästen sind mittels einer Querspange miteinander verbunden, so daß durch eine Änderung der Länge dieser Querspange die Vorspur der betreffenden Einzelräder verändert werden kann. Bei Einstellung einer Vorspur wird das Anlaufen der Räder an die Schienen bei Kurvenfahrt in einer Fahrtrichtung vermindert. In der Gegenfahrtrichtung wird das Anlaufen jedoch wesentlich verstärkt, so daß ein derart ausgebildetes Schienenfahrzeug nur einrichtungsfähig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs ausgestaltetes Fahrwerk zu schaffen, welches bei minimalem Verschleiß, hoher Sicherheit und geringem konstruktiven Aufwand sowohl enge Gleisbögen durchfahren als auch höhere Geschwindigkeiten im geraden Gleis erzielen kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die Merkmale des ersten Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Bei einer Ausgestaltung eines Fahrwerks gemäß der Erfindung können sich die in der Regel in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs vorlaufenden nicht angetriebenen Räder aufgrund ihrer um je eine Hochachse schwenkbaren Lagerung und ihrer freien Drehbarkeit aufgrund der Rad-Schiene-Geometrie selbsttätig radial zum Gleis und insbesondere zum Gleisbogen einstellen, wobei die diesem Radpaar zugeordnete Lenkeinrichtung die gleichlaufende Lenkung beider Räder erzwingt. Die nicht angetriebenen Räder des vorlaufenden Radsatzes können so als selbstregelndes Einzelradmodul den Verschleiß insbesondere in engen Gleisbögen verringern. Zusätzlich ist aber auch das angetriebene, weitere Radpaar um eine hier gemeinsame Hochachse gegenüber dem Fahrwerkrahmen schwenkbar gelagert. Dabei erfolgt die Schwenkung des angetriebenen Radpaares mittels eines aktiv gesteuerten Aktuators (Stellelementes), der abhängig vom Radius des aktuell befahrenen Gleisabschnittes den Schwenkwinkel dieses Radpaares bestimmt, wobei dieser Schwenkwinkel entgegen der Schwenkrichtung des nicht angetriebenen Radpaares ist. Die Schwenkung erfolgt dabei in der Weise, daß die Radachsen radial zum befahrenen Gleisabschnitt bzw. die Radebenen tangential dazu ausgerichtet sind. Der gemeinsame Radträger ist hierbei um eine horizontale Achse schwenkbar am Fahrwerksrahmen angelenkt und andererseits mittels Primärfedern gegen die Unterseite des Fahrwerkrahmens abgestützt. Die Einzelräder des nicht angetriebenen Radpaares werden dagegen vorzugsweise an Einzelradträgern gelagert, die ihrerseits ebenfalls an einem gemeinsamen, am Fahrwerksrahmen um eine horizontale Achse schwenkbar gehaltenen Radträger um je eine Hochachse schwenkbar gelagert sind. Dabei ist auch dieser Radträger mittels Primärfedern gegen die Unterseite des Fahrwerkrahmens gestützt, um den erforderlichen Fahrkomfort bereit zu stellen.

Um ein definiertes Fahrverhalten eines erfindungsgemäß ausgebildeten Fahrwerkes auch dann zu erzielen, wenn betriebliche Steuermittel zur Lenkung des angetriebenen Radpaares ausfallen, ist zweckmäßigerweise wenigstens einem Radpaar, und hier bevorzugt dem angetriebenen Radpaar, eine steuerbare Rückstellvorrichtung zugeordnet. Diese Rückstellvorrichtung wird wahlweise dann wirksam, wenn ein Steuerungsfehler registriert wird. In diesem Falle wird die betriebsmäßige Lenkungssteuerung außer Funktion gesetzt und dafür die Rückstellvorrichtung aktiviert, die das oder die Radpaare unabhängig vom Radius des aktuell befahrenen Gleisabschnittes selbsttätig in eine einem geraden Gleis zugeordnete Grundstellung schwenkt. Vorzugsweise wird dabei zugleich ein Bremsvorgang zur Verminderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs angefordert oder automatisch eingeleitet, falls die Geschwindigkeit über einem vorbestimmten Wert liegt und der Radius der Gleisbogenkrümmung einen vorbestimmten Wert unterschreitet. Dabei kann die dann zulässige Geschwindigkeit abhängig vom Gleisbogenradius gesteuert sein. Aber auch im normalen, ungestörten Betrieb ist es zweckmäßig, mittels einer vorzugsweise der Rückstellvorrichtung zugeordneten Arretiervorrichtung den oder die lenkbaren Radträger in der Geradeausposition festzusetzen, wenn der Bogenradius ab einem bestimmten Grenzwert größere Radiuswerte annimmt. Dadurch wird die Lenkung von Traktionkräften und Einflüssen von Gleislagestörungen entlastet.

Um das Lenkverhalten und damit den Fahrkomfort bei geringem Verschleiß zwischen Schienenrädern und Gleis zu optimieren, ist vorzugsweise der Aktuator des angetriebenen Radsatzes abhängig vom Lenkwinkel wenigstens eines der nicht angetriebenen, vorlaufenden Einzelräder winkelbezogen gegengleich gesteuert. Insbesondere beim Ein- oder Auslaufen von einem geraden Gleis in einen Übergangsbogen und aus einem Übergangsbogen in ein gerades Gleis wird dadurch der Verschleiß sowie die Geräuschbelastung auf minimale Werte abgesenkt. Vorteilhaft kann der Aktuator des angetriebenen Radsatzes auch abhängig von der gemessenen Kurvenkrümmung gesteuert werden, die aus der gemessenen Gierwinkelgeschwindigkeit des Fahrwerkrahmens oder Radträgers sowie der gemessenen Fahrgeschwindigkeit ermittelt wird. Daneben ist es auch möglich, den Aktuator des angetriebenen Radsatzes abhängig von gemessenen Relativwinkeln zwischen den Wagenkästen eines mehrgliedrigen Schienenfahrzeuges zu steuern.

Die Lenkvorrichtung für die nicht angetriebenen Schienenräder ist vorzugsweise mit einem Lenkgestänge ausgestattet, das zusammen mit dem zugehörigen gemeinsamen Radträger eine Parallelogrammführung bildet. Die für sich freilaufenden Einzelräder bilden so einen Radsatz, der sich selbsttätig entsprechend den aus der Rad-Schienen-Geometrie resultierenden Kräften radial zum aktuell befahrenen Gleis ausrichtet. Diese vorteilhafte Wirkung stellt sich dabei insbesondere auch im konstanten Gleisbogen ein.

Zwischen das Lenkgestänge und den zugehörigen Radträger oder den Fahrwerkrahmen kann ein Dämpfer mit regelbarem Federungs- und Dämpfungsverhalten eingesetzt werden. Es gehen dann Einflüsse aus Gleislagestörungen oder dergleichen nicht in voller Höhe in das Steuerungsverhalten der nicht angetriebenen Räder ein. Dabei kann das Dämpfungsverhalten abhängig von der Gleiskrümmung gesteuert sein und auf dem geraden Gleis sehr hohe Werte annehmen. Es kann dabei auch das vorerwähnte Arretieren gesteuert werden. Der Dämpfer kann demnach zugleich als Arretiervorrichtung ausgebildet sein, die nicht nur im geraden Gleis sondern auch im konstanten Gleisbogen Störeinflüsse auf das Lenkverhalten unterdrückt. Dabei ist es auch zweckmäßig, wenigstens einem Dämpfer und/oder einen dem angetriebenen Radpaar zugeordneten Aktuator oder auch der gegebenenfalls eigenständigen Rückstellvorrichtung eine Wegmeßeinrichtung zuzuordnen, deren Längenänderungen ein Maß für den aktuellen Lenkwinkel der damit gekoppelten Einzelräder oder Radpaare ist.

Daneben ist es auch möglich, anstelle eines mechanischen Lenkgestänges eine hydraulische Kupplung zur gleichlaufenden Lenkung der nicht angetriebenen Räder vorzusehen, die eine winkelgleiche Drehung der Einzelräder um ihre Hochachse erzwingt.

Im mehrgliedrigen Schienenfahrzeug mit nur je einem in Wagenkastenlängsmitte angeordneten Fahrwerk ist es zweckmäßig, gemäß der Erfindung ausgebildete Fahrwerke so anzuordnen, daß bei Fahrzeugen mit nur einer Fahrtrichtung alle nicht angetriebenen Radpaare den angetriebenen Radpaaren des betreffenden Fahrwerks vorlaufen. Bei in zwei Richtungen zu betreibenden mehrgliedrigen Schienenfahrzeugen sind dagegen die Fahrwerke so angeordnet, daß jedenfalls die nicht angetriebenen Radpaare der endständigen Laufwerke gegenüber dem zugehörigen angetriebenen Radpaar des betreffenden Fahrwerks zum benachbarten freien Schienenzugende hin liegen. Bei dazwischen angeordneten Fahrwerken ist die Anordnung soweit als möglich in der Weise getroffen, daß einem angetriebenen Radsatz ein weiterer angetriebener Radsatz des Nachbarfahrwerks folgt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Prinzipskizzen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht auf ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Fahrwerks,

Fig. 3 eine Frontdarstellung eines abgeänderten Fahrwerks mit Sicht auf ein nur eine gemeinsame Antriebswelle aufweisendes Getriebe für einen angetriebenen Radsatz,

Fig. 4 die Draufsicht auf das Fahrwerk nach Fig. 3,

Fig. 5 eine Anordnung von Fahrwerken bei einem zweigliedrigen, in zwei Fahrtrich­ tungen zu betreibenden Schienenfahrzeug,

Fig. 6 eine Anordnung von Fahrwerken bei einem dreigliedrigen, in zwei Fahrtrich­ tungen betreibbaren Schienenfahrzeug,

Fig. 7 eine Anordnung von Fahrwerken bei einem dreigliedrigen, nur in einer Fahrtrichtung zu betreibenden Schienenfahrzeug und

Fig. 8 eine Anordnung von Fahrwerken bei einem viergliedrigen, in zwei Fahrtrich­ tungen zu betreibenden Schienenfahrzeug.

Fig. 9 ein abgeändertes Fahrwerk in der Draufsicht, bei dem alle vier Einzelräder paarweise mit den Komponenten des Fahrwerks aus Fig. 1 angetrieben sind.

Ein Fahrwerk, insbesondere ein Drehgestell für Niederflur-Straßenbahnen weist einen Fahrwerkrahmen aus zwei parallel zur in Fahrtrichtung verlaufenden Längsachse gerichteten Langträgern 1 und zwei im längsmittigen Bereich senkrechter dazu stehenden Querträgern 2 und 3 auf. An den Querträgern 2 und 3 ist jeweils ein zweiarmiger Radträger 4 bzw. 5 um ein horizontale Achse schwenkbar in verschleißarmen Elastomehrbuchsen 6 mittels der Arme gelagert. Die brückenförmigen Radträger 4 und 5 untergreifen die jeweils nach oben abgekröpften Enden der Langträger 1 die im Bereich der Querträger 2 bzw. 3 gegenüber den horizontalen Achsen von Schienenräder 8 einen abgesenkten Mittelteil aufweisen. Dabei sind die Radträger 4 und 5 über Primärfederelemente 9 gegen die Unterseite der freien Enden 10 der Langträger 1 elastisch abgestützt. Zwei Schienenräder 8 sind dabei seitlich außen neben den freien Enden 10 der Langträger 1 am Radträger 4 und zwei weitere Schienenräder 8 am spiegelbildlich gegenüberliegenden Radträger 5 um die horizontalen Achsen 7 drehbar gelagert. Dabei sind die Schienenräder 8 am vorlaufenden Radträger 4 antriebslos, während das Radpaar 8 am zugeordneten Radträger 5 mittels einer Getriebeanordnung 11 über Antriebswellen 12 mit nicht dargestellten, getrennten Antriebsmotoren gekuppelt sind. Die Schienenräder 8 sind dabei am Radträger 5 auf fest damit verbundenen Achsen 7 gelagert. Demgegenüber sind die Achsen 7 des unangetriebenen Radpaares 8 an Einzelrad-Tägern 13 festgesetzt, die ihrerseits um je eine vertikale Hochachse 14 schwenkbar am zugehörigen Radträger 4 gelagert sind. Um eine aus den Kräften der Rad-Schiene-Geometrie resultierende Lenkung der nicht angetriebenen Einzelräder 8 um ihre Hochachsen 14 sicherzustellen, sind die zugehörigen Achsen 7 über parallel zu den Langträgern gerichtete, einendig an den zugehörigen Achsen 7 festgesetzte Lenkhebel 15 mit einer quer zu den Langträgern 1 verlaufenden gemeinsamen Lenkerstange 16 über Gelenke 17 gelenkig verbunden. Die Lenkvorrichtung aus den Teilen 15, 16 und 17 bildet dabei zusammen mit dem zugehörigen Radträger 4, den Einzelrad-Trägern 13 und der Lenkerstange 16 zwischen dem Radträger 4 und den Einzelrad-Trägern 13 eine Parallelogrammführung. Die nicht angetriebenen Schienenräder 8 stellen somit hinsichtlich der Lenkung selbstregelnde Einzelradmodule dar, die sich durch die Kräfte der Rad-Schiene-Geometrie selbsttätig bogenabhängig so lenken, daß die Radebenen jeweils tangential zum befahrenen Gleisabschnitt stehen.

Der Radträger 5 des anderen, angetriebenen Radpaares 8 ist um eine gemeinsame, längsmittige Hochachse um eine dort angeordnete Drehzapfenanordnung 18 in einer horizontalen Ebene parallel zu einer die Querträger 2 und 3 aufnehmenden Ebene schwenkbar. Hierzu ist der Radträger 5 längsmittig über einen Koppellenker 19 mit dem benachbarten Querträger 3 gekuppelt und anderenends im Bereich der Drehzapfenanordnung 18 mit der Quertraverse des Radträgers 5 gelenkig verbunden. Dabei sind zu Ermöglichung einer Schwenkbewegung des Radträgers 5 seine von der Quertraverse zum Querträger 3 gerichteten Arme über die dort vorgesehenen Lager (Buchse) 6 längs des Querträgers 3 in Gleitführungen schwenkbar gehalten. Die Drehzapfenanordnung 18 weist dabei beispielsweise einen mit dem Fahrwerk rahmen 1 verbundenen Drehzapfen auf, der zwischen seitlich angeordneten, am zugehörigen Radträger 5 festgesetzten Haltewangen drehbar festgesetzt ist.

Um eine aktive Lenkung des angetriebenen Radpaares 8 bewerkstelligen zu können, ist ein steuerbares Stellelement 20 vorgesehen, das an einer Stützauflage 21 angelenkt ist, die ihrerseits fest mit einem Langträger 1 verbunden ist und für die Auflagerung einer Primärfederung bestimmt ist. Das Stellelement 20 ist dabei anderenends mit der Achse 7 eines der angetriebenen Räder 8 gekuppelt. Das Stellelement 20 ist längenveränderbar und kann als Aktuator mit hydraulischem, pneumatischem oder elektromotorischem Spindel- Antrieb ausgestattet sein. Die Längenveränderung dieses Stellelements 20 wird dabei abhängig vom Krümmungsradius des aktuell befahrenen Schienenabschnittes gesteuert. Hierzu ist es zweckmäßig, wenigstens einem Einzelrad-Träger 13 des nicht angetriebenen Radsatzes (Räder 8) einen Drehwinkelsensor zuzuordnen, in dessen Abhängigkeit das Stellelement 20 gesteuert wird. Bei einer Längenveränderung des Stellelements wird der Radträger 5 mit den angetriebenen Rädern 8 um die Drehzapfenanordnung 18 geschwenkt, so daß auch die Achsen 7 dieses Radpaares radial zum Gleisabschnitt sowohl bei Geradeausfahrt wie bei Kurvenfahrt stehen. Die Schwenkrichtung der angetriebenen Schienenräder 8 ist dabei der Schwenkrichtung der nicht angetriebenen Einzelräder 8 entgegengesetzt, so daß die Ausrichtung beider Radsätze radial zum aktuell befahrenen Gleisabschnitt hergestellt ist.

Dem angetriebenen Radpaar 8 ist zusätzlich eine steuerbare Rückstellvorrichtung 22 zugeordnet, die wie das Stellelement 20 an einer dem zweiten Langträger 1 zugeordneten Stützauflage 21 für ein Primärfederelement angelenkt und anderenends mit der Achse 7 des Schienenrades 8 gelenkig verbunden ist, dem nicht das steuerbare Stellelement 20 zugeordnet ist. Dabei ist es möglich, diese Rückstellvorrichtung 22 auch parallel zum Stellelement 20 anzuordnen oder die beiden Bauteile 21 und 22 in einer Einheit zu integrieren und ggf. beiden Achsen 7 zuzuordnen. Die Rückstellvorrichtung 22 ist ebenfalls längenveränderbar und folgt im normalen Lenkbetrieb mittels des Aktuators (Stellelement 20) den Lenkbewegungen der zugehörigen Achse 7 ohne Gegenkraft. Wenn jedoch der Aktuator (Stellelement 20) oder die zugehörigen Steuermittel im Fehlerfalle oder auch gezielt unwirksam werden, dann wird die Rückstellvorrichtung selbsttätig so gesteuert, daß ein integrierter Energiespeicher bei für die Lenkung wirkungslosem Aktuator (Stellelement 20) den Radträger 5 selbsttätig in eine Grundstellung schwenkt, die der Fahrt auf einem geraden Gleis zugeordnet ist. Hierbei ist es unerheblich, ob sich das Fahrwerk im geraden Gleis oder in einem gekrümmten Gleisabschnitt befindet. Dabei ist es zweckmäßig, der Rückstellvorrichtung auch eine Arretiervorrichtung zuzuordnen, die in diesem Betriebsfall die Grundstellung verriegelt. Ein Lösen ist dann wieder vorzusehen, wenn der ordnungsgemäße Lenkbetrieb über das Stellelement 20 gegeben ist. Dabei kann es zweckmäßig sein, auch dem nicht angetriebenen Radpaar 8 eine derartige Rückstellvorrichtung zuzuordnen, um stabile Fahrverhältnisse zu gewährleisten. Ein weiterer, erheblicher Vorteil der Erfindung besteht darin, wenn wie in DE 195 38 379 C1 beschrieben, die Differenztraktionskräfte der auf dem Radträger 5 angeordneten und über Antriebswellen 12 und Getriebe 11 einzeln angetriebenen Räder 8 als natürliche Stelleinrichtung den Lenkvorgang energiearm steuern. In dieser kostensparenden Ausführung kann dann auf die Stellelemente 20 verzichtet werden.

Bei dem Fahrwerk nach Fig. 3 ist dem angetriebenen Radpaar 8 eine Getriebeanordnung zugeordnet, bei der die beiden den einzelnen Rädern 8 zugeordneten Getriebe 11 über ein gemeinsames Sperrdifferentialgetriebe 23 und eine Querwelle 24 mit einer einzigen Antriebswelle 12 für nur einen Antriebsmotor gekuppelt sind. Bei diesem Fahrwerk ist der als Stellelement zur aktiven Lenkung des angetriebenen Radsatzes dienende Aktuator (Stellelement 20) in Fahrwerklängsmitte an die Stelle des Koppellenkers 19 nach Fig. 1 gesetzt, während den Achsen der beiden angetriebenen Räder 8 jeweils eine Rückstellvorrichtung 22 zugeordnet ist, die anderenends mit der jeweiligen Stützauflage 21 schwenkbar gekuppelt ist. Dabei ist der zugehörige Radträger 5 nicht mehr über eine Drehzapfenanordnung 18 sondern über einen Querlenker 25 am Fahrwerkrahmen gegen Querverstellung gehalten. Zudem sind die Rückstellvorrichtung 22 noch mit integrierten Arretiervorrichtungen ausgestattet, die so lange arretiert sind, eine Längenveränderung der Rückstellelemente also nicht zulassen, so lange bei ordnungsgemäßer Funktion der Lenkungssteuerung kein eine Änderung des Lenkwinkels forderndes Steuersignal an den Aktuator (Stellelement 20) geliefert wird. Sofern demnach von den zumindest einem der nicht angetriebenen Schienenräder 8 zugeordneten Lenksensor kein Signal generiert wird, das eine Änderung des Lenkwinkels erfordert, bleiben beide Arretiervorrichtungen in den Rückstellelementen 22 blockiert. Wird jedoch ein Lenksignal generiert, das eine Änderung des Lenkwinkels fordert, dann wird nicht nur eine Längenänderung am Aktuator (Stellelement 20) gesteuert, sondern zusätzlich auch von der Lenkwinkelrichtung eine der Arretiervorrichtungen gelöst und die andere freigegeben. Der Anlenkpunkt zwischen der Radachse 7 und der gesperrten Arretiervorrichtung bildet dann einen Drehpunkt, um welchen der zugehörige Radträger 5 bei einer Längenänderung des Aktuators (Stellelement 20) geschwenkt wird. Dabei dienen auch hier die im Querträger 3 verschiebbar geführten Arme des Radträger 5 mit ihren Lagern (Buchse 6) als horizontale Schwenkachse für den Radträger 5 und als Drehmomentstütze. Aufbau und Funktion des nicht angetriebenen Radsatzes mit der Steuervorrichtung ist hierbei unverändert gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.

Um beispielsweise von Gleisstörungen ausgelöste Störschwingungen am selbstregelnden Einzelradmodul zumindest weitgehend zu unterdrücken, ist einerseits an das Lenkgestänge (Hebel 15 bzw. Stange 16) und andererseits mit dem Radträger 4 oder gegebenenfalls auch mit dem Fahrwerksrahmen ein Dämpfer 27 gem. Fig. 1 eingefügt, der ein regelbares Federungs- und Dämpfungsverhalten aufweist. Dabei kann das Federungs- und Dämpfungsverhalten abhängig vom befahrenen Gleisbogenradius und gegebenenfalls auch von der Fahrgeschwindigkeit gesteuert sein. Dabei ist es zweckmäßig, das Dämpfungsverhalten bei auftretenden großen Störungen so zu erhöhen, daß eine kurzzeitige, auf den Störeinfluß abgestimmte Arretierung des Dämpfers eintritt. Dadurch werden Fehllenkbewegungen unterbunden und daraus resultierende Schwingungen über die elastische Lagerung des Radträgers 4 im Primärfederelement 9 und den elastischen Buchsen 6 aufgenommen. Dabei kann dem Dämpfer 27 auch eine Wegmeßeinrichtung zugeordnet werden, die im ungestörten Laufbetrieb des Fahrwerks die sich aus der Radschiene- Geometrie ergebende Lenkbewegung dieses selbstregelnden Radpaares 8 erfaßt und dadurch ein Signal generiert, daß für den aktuellen Lenkwinkel ausgewertet werden kann. Sofern der Dämpfer 27 nicht selbstsperrend ausgebildet wird, ist es auch möglich, das Lenkgestänge gegenüber dem Radträger mittels einer eigenen, steuerbaren Arretiervorrichtung im Bedarfsfall zu verriegeln.

Werden einem schematisch angedeuteten, beidendig stark verkürzten Wagenkasten 26 gemäß der Erfindung ausgebildete Fahrwerke den einzelnen Wagenkästen eines mehrgliedrigen Schienenfahrzeugs zugeordnet, dann erfolgt ihre Ausrichtung in Bezug auf die Anordnung der angetriebenen und der nicht angetriebenen Radpaare abhängig von der im Betrieb vorgesehenen Laufrichtung.

In Fig. 5 ist ein zweigliedriges Schienenfahrzeug dargestellt, bei dem die nicht angetriebenen Radpaare 8 den benachbarten freien Enden des jeweiligen Wagenkastens näher zugeordnet sind als die durch die Getriebe 11 angetriebenen Radpaare 8. In dieser gegenseitigen Zuordnung ist das Schienenfahrzeug für Zweirichtungsbetrieb geeignet.

Gemäß Fig. 6 ist zwischen die Anordnung nach Fig. 5 ein dritter Wagenkasten 26 eingefügt, bei dem das zugeordnete Fahrwerk die gleiche richtungsbezogene Anordnung der Radsätze aufweist, wie eines der benachbarten Fahrwerke. Auch dieses dreigliedrige Schienenfahrzeug ist für Zweirichtungsbetrieb geeignet, nachdem in jeder Fahrtrichtung das erste Radpaar des vordersten Wagenkastens als vorlaufendes, nicht angetriebenes Radpaar ausgebildet ist und als selbstlenkendes vorlaufendes Radpaar den Lenkvorgang beim Einfahren in eine Kurve wie beim Kurvenlauf selbst als auch beim Ausfahren in die Gerade einleitet.

Bei der Anordnung der Fahrwerke gemäß Fig. 7 sind alle nicht angetriebenen Radpaare 8 in einer Fahrtrichtung vor den nachfolgenden angetriebenen Radpaaren angeordnet. Diese Zusammenstellung ist für Einrichtungsbetrieb ausgebildet und gestattet ein Rückwärtsfahren nur mit wesentlich verminderter Geschwindigkeit.

Bei der Zusammenstellung gem. Fig. 8 sind zwei Einheiten gem. Fig. 5 aneinandergekoppelt, und bilden so ein viergliedriges Schienenfahrzeug, das für den Zweirichtungsbetrieb mit jeweils einem in Fahrtrichtung vorlaufenden unangetriebenen Radpaar an den Zugenden ausgestattet ist. Auch hier erlaubt die Selbstlenkung des ersten, anderen Radsätzen vorlaufenden Radsatzes nicht angetriebener Räder die Fahrt mit hoher Geschwindigkeit auf geraden wie gekrümmten Gleisen bei geringem Verschleiß und hohem Fahrkomfort.

Bei dem Fahrwerk nach Fig. 9 sind alle achsengleichen Radpaare 8 angetrieben, wobei die Ausführung der Komponenten zum Antreiben, Lenken, Arretieren und Rückstellen der angetriebenen Räder nach Fig. 1 in der Fahrzeugquerachse in symmetrischer Anordnung erhalten bleibt. Eine Vorrichtung 28 zur Messung der Gierwinkelgeschwindigkeit ist hier am Fahrwerkrahmen befestigt. Die gemäß dieser Ausprägung ausgebildeten Fahrwerke können ebenfalls wie in der Fig. 5, der Fig. 6, der Fig. 7 und der Fig. 8 dargestellt in mehrgliedrigen Fahrzeugen angeordnet werden.

Claims (12)

1. Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug mit einem gemeinsamen Fahrwerkrahmen für vier Einzelräder (8), die um horizontale Achsen (7) drehbar und um Hochachsen schwenkbar gelagert sind, wobei mindestens ein Radpaar angetrieben ist, sowie mit einer Lenkvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das angetriebene Radpaar (8) um eine gemeinsame Hochachse (Drehzapfenanordnung 18) und die nicht angetriebenen Einzelräder (8) jeweils um eine eigene Hochachse (14) schwenkbar gelagert sind und daß die nicht angetriebenen Einzelräder (8) mittels der Lenkvorrichtung (Lenkhebel 15, Lenkerstange 16 und Gelenk 17) für ein gemeinsames gleichlaufendes Schwenken um ihre Hochachsen (14) miteinander gekoppelt sind.

2. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das angetriebene Radpaar (8) an einem gemeinsamen Radträger (5) gelagert und mit einem Aktuator (Stellelement 20) gekuppelt ist, der abhängig vom aktuell befahrenen Gleisbogenradius gesteuert ist und den gemeinsamen Radträger (5) radiusabhängig schwenkt, wobei der Radträger (5) einerseits um die horizontale Achse am Fahrwerkrahmen (Langträger 1 sowie Querträger 2 und 3) angelenkt und andererseits mittels Primärfederelemente (9) gegenüber der Unterseite des Fahrwerkrahmens abgestützt ist.

3. Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit wenigstens einem Radpaar (8) eine steuerbare Rückstellvorrichtung (22) gekuppelt ist, die wahlweise den zugeordneten Radsatz unabhängig vom Radius des aktuell befahrenen Gleisabschnittes selbsttätig in eine einem geraden Gleis zugeordnete Grundstellung schwenkt.

4. Fahrwerk nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelräder (8) des nicht angetriebenen Radpaares an Einzelrad-Trägern (13) um horizontale Achsen (7) frei drehbar gelagert sind, daß die Einzelrad-Träger (13) einzeln an einem gemeinsamen, am Fahrwerkrahmen (Langträger 1 sowie Querträger 2 und 3) um eine horizontale Achse schwenkbar gehaltenen Radträger (4) schwenkbar gelagert sind, auf dem mittels der Primärfederelemente (9) der Fahrwerkrahmen (1) endseitig abgestützt ist.

5. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (Stellelement 20) des angetriebenen Radsatzes (8) abhängig vom Lenkwinkel wenigstens eines der nicht angetriebenen Einzelräder (8) winkelbezogen in Gegenrichtung gesteuert ist.

6. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkvorrichtung Lenkhebel (15), eine Lenkerstange (16) und Gelenke (17) aufweist, die zusammen mit dem zugehörigen gemeinsamen Radträger (4) eine Parallelogrammführung bilden.

7. Fahrwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Lenkvorrichtung (Lenkhebel 15, Lenkgestänge 16 sowie Gelenke 17) und den zugehörigen Radträger (4) oder den Fahrwerkrahmen wenigstens ein Dämpfer (27) mit regelbarem Federungs- und Dämpfungsverhalten eingesetzt ist.

8. Fahrwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem Dämpfer (27) und/oder einem Aktuator (Stellelement 20) und/oder einer Rückstellvorrichtung (22) eine Wegmeßeinrichtung zugeordnet ist, deren Längenänderungen ein Maß für den jeweiligen aktuellen Lenkwinkel der damit gekoppelten Einzelräder oder Radpaare ist.

9. Fahrwerk nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer (27) arretierbar ist.

10. Fahrwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung des Dämpfers fahrgeschwindigkeits- und/oder gleisbogenabhängig gesteuert ist.

11. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelrad-Träger (13) des nicht angetriebenen Radpaares (8) mittels einer hydraulischen Kupplung miteinander gekoppelt sind, die eine winkelgleiche Drehung der Einzelrad-Träger (13) um ihre Hochachse (14) steuern.

12. Fahrwerk insbesondere nach Ansprüchen 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß im Fahrwerk zwei angetriebene Radpaare (8) um eine Hochachse (Drehzapfenanordnung 18) pro Radpaar schwenkbar gelagert sind.