DE4241929A1 - Aufhängung für einen Wagenkasten an einem Fahrgestell, insbesondere an einem Drehgestell eines schienengebundenen Fahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufhängung für einen Wagenkasten an einem Fahrgestell, insbesondere an einem Drehgestell eines schienengebundenen Fahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft insbesondere eine neu­ artige Feder-/Dämpfungsanordnung für eine derartige Aufhän­ gung.

Bei herkömmlichen Aufhängungen wird die Feder-/Dämpfungs­ anordnung von einem zwischen Fahrgestell und Wagen­ kasten eingegliederten pneumatischen Dämpfungsbalg gebildet. Dieser Dämpfungsbalk hat sich zwar hinsichtlich der Dämpfungs­ eigenschaften bislang gut bewährt. Um allerdings mit dieser bekannten Feder-/Dämpfungsanordnung auch eine gewisse Zentrie­ rungskraft auf den Wagenkasten übertragen zu können, muß der Federbalg verhältnismäßig großvolumig ausgebildet werden, wo­ durch die Feder-/Dämpfungsanordnung verhältnismäßig raumgrei­ fend wird.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Aufhän­ gung für einen Wagenkasten an einem Fahrgestell gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß sich mit verringertem Bauraum der Feder-/Dämpfungsanordnung eine verbesserte Zentrierwirkung für den Wagenkasten ergibt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird die Federungs- und Dämpfungsarbeit von Kolben-/Zylinderanordnungen übernommen, die gleichzeitig die Funktion einer Pendelstange haben, über die der Wagenkasten am Fahrgestell, insbesondere am Drehgestell eines schienengebun­ denen Fahrzeugs aufgehängt ist. Über die als Pendel wirkende Kolben-/Zylinderanordnungen hat der Wagenkasten die Tendenz, sich unter Einwirkung seiner Schwerkraft in die Mittellage zu zentrieren, wobei über die Kolben-/Zylinderanordnungen aus­ schließlich Zug- und Druckkräfte übertragen werden müssen. Hierdurch gelingt es, die Feder-/Dämpfungsanordnungen kleiner zu dimensionieren, so daß mehr Freiraum für den Konstrukteur zur räumlich optimalen Anordnung der Feder-/Dämpfungs­ anordnungen einerseits und für die Gestaltung des Fahrgestells bzw. des Drehgestells andererseits verbleibt. Da­ bei ergibt sich der besondere, zusätzliche Vorteil, daß die Abstützung über die Kolben-/Zylinderanordnungen in einfacher Weise zur Niveauregulierung des Wagenkastens herangezogen wer­ den kann, indem lediglich die Größe der mit Strömungsmittel gefüllten Zylinderkammer verändert wird.

Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Grundsätzlich ist es möglich, den Anlenkpunkt des Zylinders an das Fahrgestell oder an den Wagenkasten zu legen. Bei gelenki­ ger Lagerung des Federungszylinders am Fahrgestell ist es von Vorteil, eine weitere Gelenkfläche am Kolben auszubilden und die Kolbenstange starr am Wagenkasten zu befestigen, was Ge­ genstand des Patentanspruchs 3 ist. Der Wagenkasten muß bei dieser Ausgestaltung nur geringfügig umkonstruiert werden und es ergibt sich insbesondere keine spürbare Einschränkung des Wagenkasten-Aufbaus bzw. des Waggon-Innenraums.

Die erfindungsgemäße Gestaltung der Aufhängung erlaubt es so­ gar, die Gelenke mit mehreren rotatorischen Freiheitsgraden auszustatten, beispielsweise ein Kugelgelenk für die Lagerung des Zylinders und/oder der Kolbenstange im Zylinder vorzuse­ hen, um auf diese Weise die den Wagenkasten zentrierende Wir­ kung in mehreren Ebenen bereitzustellen. Wenn die Gelenke von ebenen Gelenken mit einer Ausrichtung der Schwenkachse im we­ sentlichen in Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgebildet werden, kann die pendelnde Aufhängung des Wagenkastens gleichzeitig zur Stabilisierung in Längsrichtung herangezogen werden.

Über die Variation der Gelenkflächen am Kolben und am Fahr­ gestell kann Einfluß auf die wirksame Länge des Pendels der Aufhängung genommen werden, wodurch wiederum die Zentrier- und Gelenk-Reibungskräfte gesteuert werden können.

Wenn beispielsweise gemäß Patentanspruch 7 die Gelenkfläche am die Kolbenstange abstützenden Kolben konvex ausgebildet wird, wird der Abstand zwischen dem Drehpunkt des Zylinders und dem Drehpunkt zwischen Kolbenstange und Kolben größer, mit der Folge, daß sich eine kleinere Zentrierkraft aber auch eine kleinere Reibungskraft an den Gelenken ergibt.

Eine besonders raumsparende Anordnung der pendelnden Lagerung des Federungszylinders am Drehgestell ergibt sich mit der Wei­ terbildung des Patentanspruchs 10. Mit einer verhältnismäßig geringen Höhe des hohlen Lagerungsständers für den Federungs­ zylinder kann innerhalb weiter Grenzen Einfluß auf den die wirksame Pendellänge bestimmenden Abstand der Gelenk-Dreh­ punkte des Federungszylinders einerseits und der im Kolben ab­ gestützten Kolbenstange andererseits genommen werden.

Anstelle eines Kugelgelenks oder eines ebenen Gelenks bei­ spielsweise mit zylindrischen Gelenkwirkflächen kann auch eine kardanische Aufhängung des Wagenkastens am Fahrgestell vorgesehen werden. Eine vorteilhafte Ausgestaltung dieser Va­ riante ist Gegenstand des Patentanspruchs 12. Es hat sich ge­ zeigt, daß es mit dieser Weiterbildung gelingt, bei kleinerer Pendellänge auch den Reibradius in den Gleitkontaktflächen zu verringern.

Es ergibt sich bereits eine ausreichende Zentrierwirkung dann, wenn die Pendelachsen der Kolben-/Zylinderanordnungen in der zentrierten Stellung des Wagenkastens senkrecht, d. h. paral­ lel zueinander stehen. Es kann eine Vorspannung der Zentrie­ rung dann erreicht werden, wenn gemäß Patentanspruch 16 die Achsen der auf verschiedenen Seiten liegenden Kolben-/Zylinder­ anordnungen in der stabilen Mittellage gegeneinander angestellt, d. h. aufeinander zu geneigt sind. Dabei ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß durch Schrägstellung dieser Achsen der Wagenkasten bei Radialbeschleunigungen, wie sie beispielsweise bei der Kurvenfahrt auftreten, in Richtung Kur­ venmittelpunkt geneigt wird, so daß sich eine selbsttätige Verbesserung des Fahrkomforts einstellt.

Mit der Weiterbildung im Anspruch 17 läßt sich mit geringem Bauaufwand eine Niveauregulierung in die Feder-/Dämpfungs­ anordnung integrieren.

Vorzugsweise wird zur Verbesserung der Federung ein Hydrospei­ cher an die Strömungsmittelkammer der Kolben-/Zylinder­ anordnungen angeschlossen. Wenn in die Anschlußlei­ tung gemäß Patentanspruch 19 eine Dämpfungsdrossel eingebaut wird, läßt sich das Dämpfungsverhalten optimal abstimmen.

Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A und 1B schematische Schnittansichten eines Drehge­ stells mit einer ersten Ausführungsform der er­ findungsgemäßen Aufhängung für einen Wagenka­ sten;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab Einzelheiten der Aufhängung ge­ mäß Fig. 1 in der zentrierten Stellung des Wagenka­ stens;

Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht der Aufhängung bei ei­ ner Querverschiebung des Wagenkastens bezüglich des Drehgestells;

Fig. 4 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungs­ form der Aufhängung in der zentrierten Mittelstellung des Wagenkastens;

Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht der Aufhängung mit verschobenem Wagenkasten bezüglich des Drehgestells;

Fig. 6 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht einer weiteren Ausfüh­ rungsform der Aufhängung mit einer modifizierten gelen­ kigen Verbindung zwischen Kolbenstange und Kolben;

Fig. 7 einen Schnitt einer vierten Ausführungsform der pen­ delnden Aufhängung eines Wagenkastens an einem Fahrge­ stell;

Fig. 8 den Schnitt entsprechend VIII-VIII in Fig. 7;

Fig. 9 die Ansicht gemäß "IX" in Fig. 7;

Fig. 10 einen schematischen Schnitt durch ein Schienenfahr­ zeug zur Verdeutlichung einer fünften Ausführungsform der Aufhängung; und

Fig. 11 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Zentrierkräfte bei unterschiedlicher Neigung der Feder-/Dämpfungsachsen.

In Fig. 1 ist mit 20 das Fahrgestell eines schienengebundenen Fahrzeugs angedeutet, das im wesentlichen symmetrisch zu einer Längs-Mittelebene 22 ausgebildet ist und zu beiden Seiten der Längs-Mittelebene 22 eine Feder-/Dämpfungsanordnung 24, 26 trägt, über die ein mit 28 bezeichneter Wagenkasten, der auch als Rollkranzträger bezeichnet wird, abgestützt ist.

Der Wagenkasten trägt den nicht näher dargestellten Wagenauf­ bau, d. h. den Waggon, so daß auf den Wagenkasten bei Kurven­ fahrt erhebliche Seitenkräfte einwirken. Diese Seitenkräfte werden zum Teil durch Querlenker und Querdämpfungsanordnungen aufgenommen. Es ist jedoch auch erwünscht, die Feder-/Dämpfungs­ anordnung für die Abstützung des Wagenkastens zur Zentrierung des Wagenkastens heranzuziehen.

Zu diesem Zweck sind die Feder-/Dämpfungsanordnungen 24, 26 als Kolben-/Zylinderanordnungen mit darin ausgebildeten, abge­ federten Strömungsmittelkammern ausgeführt, so daß der Wagen­ kasten über die Kolben-/Zylinderanordnungen pendelnd am Dreh­ gestell 20 hängt. Die konkrete Ausgestaltung der Aufhängung gemäß Fig. 1 wird weiter unten anhand der Fig. 4 und 5 nä­ her erläutert. Zunächst soll unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 das Prinzip der Aufhängung im einzelnen beschrieben werden:

In Fig. 2 ist mit 28 der Wagenkasten bzw. der Rollkranzträger des Fahrgestells des Schienenfahrzeugs bezeichnet, und mit 20 das Drehgestell. 30 und 32 bezeichnen drehgestellfeste Gelenk­ punkte für die pendelnde Aufhängung des Wagenkastens. Im Ge­ lenkpunkt 30 ist ein erster Federungszylinder 34 und im Ge­ lenkpunkt 32 eine zweiter Federungszylinder 36 gelenkig gela­ gert, wobei die Achsen der Gelenke 30, 32 in Fahrzeug-Längs­ richtung ausgerichtet sind. Es genügt, wenn auf jeder Seite des Fahrgestells jeweils eine Feder-/Dämpfungsanordnung vorge­ sehen ist. Es soll jedoch bereits an dieser Stelle hervorgeho­ ben werden, daß die Anzahl der Feder-/Dämpfungsanordnungen auf jeder Seite der Längs-Mittelebene 22 variiert werden kann, wo­ bei die einzelnen Feder-/Dämpfungsanordnungen auf jeder Seite quer und/oder längs zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs gestaffelt werden können.

In den Federungszylindern 34, 36 ist jeweils ein Kolben 38 bzw. 40 gleitend verschiebbar aufgenommen, der mit dem Boden 42, 44 des Federungszylinders 34 bzw. 36 eine Zylinderkammer 46 bzw. 48 begrenzt, die mit Strömungsmittel, vorzugsweise Hydraulik-Strömungsmittel gefüllt ist und eine Anschlußöffnung 50 bzw. 52 für eine Strömungsmittelleitung 54 bzw. 56 hat, die zu einem Hydrospeicher 58 bzw. 60 führt. In der Strömungsmit­ telleitung ist jeweils eine vorzugsweise verstellbare Dämp­ fungsdrossel 62 bzw. 64 eingebaut. Durch Veränderung des Volu­ mens der Zylinderkammern 46, 48, was entweder durch Einspei­ sung von Strömungsmittel in die Strömungsmittelleitung 54, 56 oder durch Veränderung der Vorspannung des Hydrospeichers, d. h. durch Verkleinerung des Strömungsmittelvolumens im Hydro­ speicher 58, 60 geschehen kann, kann die Lage des Kolbens 38, 40 im Federungszylinder 34, 36 verändert und damit - wie aus dem folgenden hervorgeht - eine Niveauregulierung des Wagenka­ stens bezüglich des Fahrgestells bewerkstelligt werden.

Der Kolben 38, 40 ist becherförmig gestaltet und bildet boden­ seitig eine Kugelkalotte 66, 68 aus, auf der sich formschlüs­ sig ein Kugelkopf 70 bzw. 72 einer Kolbenstange 74 bzw. 76 ab­ stützt, die starr mit dem Wagenkasten 28 verbunden ist.

Bei Beanspruchung des Wagenkastens in vertikaler Richtung drücken die Kolbenstangen 74, 76 über die becherförmigen Kol­ ben 38, 40 auf das in den Zylinderkammern 46, 48 aufgenommene Strömungsmittel, das dann durch die Dämpfungsdrosseln 62, 64 in den Hydrospeicher verdrängt wird, wodurch die Federungs- und Dämpfungsfunktionender Aufhängung erfüllt werden.

Wenn auf den Wagenkasten Querbeschleunigungen einwirken, was beispielsweise dann der Fall ist, wenn das Fahrzeug eine Kurve durchfährt, wird die pendelnde Aufhängung gemäß Fig. 3 ausge­ lenkt. Fig. 3 zeigt den Zustand beim Durchfahren einer Rechts­ kurve für den Fall, daß das Zentrum der Kugelkalotte 66, 68 bzw. des Kugelkopfes 70, 72 um etwa 25 mm aus der zentrierten Mittelstellung heraus verschwenkt ist. Durch die Schwerkraft des Wagenkastens 28 in Verbindung mit der pendelnden Aufhän­ gung erfolgt diese Auslenkung gegen eine mit Z bezeichnete Zentrierkraft, die mit zunehmendem Auslenkwinkel ALPHA eben­ falls zunimmt. Während der pendelnden Auslenkung der Fede­ rungszylinder kann die Kolben-/Zylinderanordnung nach wie vor die Federungs- und Dämpfungsfunktion erfüllen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Abstützungen eines Fahrzeugaufbaus auf dem Fahr­ gestell über eine Lenkeranordnung mit stehenden Drucklenkern, bei denen der Aufbau in der Mittelstellung in einer sog. labi­ len Gleichgewichtsstellung steht, befindet sich der Wagenka­ sten beim Erfindungsgegenstand durch die pendelnde Aufhängung in der Mittelstellung in einem stabilen Gleichgewichtszustand, wodurch der Feder-/Dämpfungsanordnung in vorteilhafter Weise eine das Drehgestell stabilisierende Funktion übertragen wer­ den kann.

Eine weitere Ausführungsform der Aufhängung ist in den Fig. 4 und 5 gezeigt. In diesem Fall ist der Wagenkasten 128 wie­ derum mit zwei Kolbenstangen 174, 176 fest verbunden. Die Kol­ benstangen 174, 176 bilden bodenseitig einen Kugelkopf 170, 172 aus, der formschlüssig in eine Kugelkalotte 166, 168 des becherförmigen Kolbens 138 bzw. 140 eingreift. Abweichend von der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 ist allerdings die pendelnde Aufhängung des Federungszylinders 134 bzw. 136:

Der Federungszylinder 134, 136 hat oberseitig einen Radialbund 178, der auf der dem Wagenkasten 128 abgewandten, d. h. dem Drehgestell 120 zugewandten Seite eine Stützoberfläche 180 ausbildet, die Teil einer Kugeloberfläche ist. Zur Stützfläche 180 ist eine komplementäre Gegen-Stützfläche 182 am oberen Stirnrand eines im wesentlichen zylindrischen Ständers 184 ausgebildet. Um die Gegen-Stützfläche 182 flächenmäßig zu ver­ größern, ist die Wandstärke des Ständers 184 zum oberen Rand hin etwas angehoben. Die Flächenpaarung 182, 180 bildet eine Kugelgelenk-Abstützung des Federungszylinders 134 bzw. 136 am Drehgestell 120. Das Zentrum des Kugelgelenks ist mit 186 be­ zeichnet, so daß sich bei dieser Ausführungsform für die pen­ delnde Lagerung des Wagenkastens eine Pendellänge LP ergibt, die in verhältnismäßig weiten Grenzen und unabhängig von dem zur Verfügung stehenden Bauraum zwischen Drehgestell und Wa­ genkasten variiert werden kann. Dadurch kann gezielt Einfluß auf die Zentrierkraft einerseits und auf die an den Lagerungs­ flächen auftretenden Reibungskräfte genommen werden.

Fig. 5 zeigt den Zustand der Aufhängung gemäß Fig. 4 beim Ein­ wirken einer Seitenkraft FS. Dabei verschiebt sich der Wagen­ kasten gegen die Zentrierkraft der pendelnden Aufhängung gemäß Fig. 5 nach links, so daß die sphärischen Funktionsflächen 180, 182 gegeneinander so verschoben werden, daß die Achse 188 des Federungszylinders 134 bzw. 136 um den Winkel ALPHA ausge­ lenkt wird, jedoch nach wie vor durch das Drehzentrum 186 ver­ läuft. Aus Vereinfachungsgründen ist bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 der Anschluß der Zylinderkammern 146, 148 an einen Hydrospeicher, d. h. an eine Abfederungseinrich­ tung für das Fluidkissen im Zylinderraum 146 bzw. 148 nicht näher dargestellt. Es versteht sich jedoch von selbst, daß dieser Anschluß bei Bedarf vorgesehen ist.

Wie vorstehend bereits erläutert, ist die Pendellänge LP be­ stimmt durch den Abstand zwischen dem Drehpunkt 186 des Kugel­ gelenks 182, 180 und dem Zentrum 190 des Kugelkopfs 170 bzw. 172 an der Kolbenstange 174 bzw. 176. Die Ausführungsform nach Fig. 6 zeigt eine Variante der Aufhängung, mit der die Pendel­ länge LP im Bereich des Kugelgelenks zwischen Kolbenstange und Kolben beeinflußbar ist.

Bei dieser Ausführungsform trägt der Wagenkasten 282 wiederum starr eine Kolbenstange 274, die an ihrem unteren Ende etwas verbreitert ist und eine konkave Stirnfläche 270 ausbildet, die Kugelkalottenform hat. Diese Kugelkalotte stützt sich an einem Kolbenboden 239 ab, der mit der Kolbenwand 241 fest ver­ bunden ist und eine kugelkappenförmige, konvexe Stützfläche 243 ausbildet. Das Zentrum der die Stützfläche 243 beschrei­ benden Kugel liegt bei 245. Im übrigen unterscheidet sich die Aufhängung gemäß Fig. 6 nicht von derjenigen nach den Fig. 2 und 3, so daß eine nähere Beschreibung der übereinstimmenden Komponenten hier entfallen kann. Es ist ersichtlich, daß das Maß LP, d. h. die wirksame Pendellänge der Aufhängung als Ab­ stand zwischen dem Gelenkmittelpunkt 232 des Federungszylin­ ders 236 und dem Gelenkzentrum 245 der Abstützung der Kolben­ stange 274 am Kolben 238 bzw. am Kolbenboden 239 im Vergleich zur Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 vergrößert werden kann, um Einfluß auf die Zentrier- und Reibungskräfte zu neh­ men.

In den Fig. 7 bis 9 ist eine Variante des Pendelgelenks zwischen Wagenkasten und Drehgestell gezeigt. Der Wagenkasten ist mit 328 angedeutet und - über ein Gewinde - fest mit der Kolbenstange 274 verbunden. Bodenseitig ist die Kolbenstange 374 ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ausgebil­ det, d. h. sie hat einen Kalottenabschnitt 370, der bodensei­ tig eine konkave, sphärisch oder zylindrisch ausgebildete Stützfläche 371 ausbildet, die sich flächig an einer komple­ mentär ausgebildeten, konvexen Stützoberfläche, beispielsweise einer Kugelkappenoberfläche 343 des Kolbenbodens 339 abstützt. Auf der Rückseite der konkaven Stützfläche 371 ist noch eine Führungsfläche 373 ausgebildet, die formschlüssig in einem Spalt 375 zwischen der Kolbenwand 341 und dem Kolbenboden 339 auf genommen ist. In weiterer Abweichung von den zuvor be­ schriebenen Ausführungsformen erfolgt die pendelnde Abstützung des Federungszylinders 336 durch eine Kardangelenk, welches nachfolgend näher beschrieben werden soll:

Ein mit 384 bezeichneter Ständer ist fest mit dem Drehgestell verbunden und sein oberseitiges Ende hat zwei diametral gegen­ überliegende, axiale Vorsprünge 390, die jeweils eine halbzy­ linderförmige Vertiefung 391 aufweisen, die eine erste Gelenk­ fläche bilden. Das Zentrum des Gelenkflächenzylinders ist mit 392 bezeichnet. Mit der Vertiefung 391 wirkt formschlüssig ein konvexer, nach unten gerichteter Axialvorsprung 394 eines Kar­ dan-Zwischenrings 396 zusammen, der in den Fig. 7 und 8 en­ ger schraffiert dargestellt ist. Die Vorsprünge 394 bilden eine halbzylinderförmige Stützfläche aus, wobei die gemeinsame Achse dieser diametral gegenüberliegenden Halbzylinder-Stütz­ flächen mit der Achse 392 zusammenfallen. Der Kardan-Zwischen­ ring 396 ist somit um die Achse 392 bezüglich des Ständers 384 verschwenkbar.

Um 90° zur Achse 392 verdreht bildet der Kardan-Zwischenring 396 zwei halbzylindrische, konkave Vertiefungen 398 aus, wobei die Achse dieser zylinderförmigen Gelenkflächen mit 399 be­ zeichnet ist. In diese Vertiefungen 398 formschlüssig einge­ hängt sind Radialfortsätze 378 am oberen Rand des Federungszy­ linders 336. Somit ist der Federungszylinder 336 bezüglich des Kardan-Zwischenrings 396 um die Achse 399 schwenkbar, die auf der von der Schwenkachse 392 und der Mittelachse 397 der Kol­ benstange auf gespannten Ebene senkrecht steht. Bei Einwirkung einer Seitenkraft auf den Wagenkasten 328, kann der Federungs­ zylinder 336 - wie auch bei den zuvor beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispielen - bedingt durch das Kardangelenk auspendeln. Der Vorzug dieser Ausführungsform liegt insbesondere darin, daß ein kleiner Pendelabstand erzielbar ist und die Reibkräfte im Gelenk leichter beherrschbar werden.

Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele haben gemeinsam, daß die Achsen der Kolben-/Zylinderanordnungen in der zen­ trierten Mittelstellung parallel zueinander verlaufen und daß die Gelenke jeweils von Kugelgelenken gebildet sind. Es soll jedoch hervorgehoben werden, daß die Kugelgelenke auch durch ebene Gelenke, d. h. durch Drehgelenke mit nur einem Frei­ heitsgrad ersetzt werden können. Bevorzugterweise liegen die Achsen der ebenen Gelenke in Fahrzeuglängsrichtung. Diese Ge­ lenkachsen können jedoch bei Bedarf auch zur Fahrzeuglängs­ richtung leicht angestellt sein, wobei dann im Bereich der Ge­ lenke regelmäßig elastische Ausgleichskörper vorgesehen sind.

In Fig. 10 ist eine weitere Variante der Aufhängung schema­ tisch angedeutet. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungs­ form und den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen besteht darin, daß die Achsen der pendelnd aufgehängten Kolben-/Zylinder­ anordnungen, die symmetrisch zur Längs-Mittelebene 422 angeordnet sind, aufeinander zugeneigt, d. h. gegeneinan­ der angestellt sind. Der Neigungswinkel zwischen den Achsen 488 der Kolben-/Zylinderanordnungen 424 bzw. 426 und der Längs-Mittelebene 422 ist mit BETA bezeichnet. Im weiteren Un­ terschied zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Kolben-/Zylinderanordnungen 424, 426 jeweils über ebene Gelenke, d. h. reine Drehgelenke 430, 431 am Wagenkasten 428 bzw. am Drehgestell 420 angelenkt. Im weiteren Unterschied zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen erfolgt die An­ lenkung des Dämpfungszylinders 434 bzw. 436 am Wagenkasten 428. Die abgefederte Strömungsmittelkammer ist bei der Ausfüh­ rungsform nach Fig. 10 mit 446 bzw. 448 bezeichnet. Auch in diesem Fall ist diese Strömungsmittelkammer durch eine nicht näher dargestellte, zu einem Hydrospeicher führende Strömungs­ mittelleitung, in der bevorzugterweise eine Dämpfungsdrossel eingegliedert ist, abgefedert.

Wenn bei der Ausgestaltung nach Fig. 10 eine Seitenkraft FS auf den Wagenkasten 428 einwirkt, pendelt letzterer bezüglich des Fahrgestells 420 nach links aus, wobei sich durch die Lenkergeometrie, d. h. durch das Viergelenkgetriebe mit dem Drehgestell als Basis, den beiden Kolben-/Zylinderanordnungen 434, 436 als Kurbel bzw. Schwinge und dem Wagenkasten 428 als Koppel, letzterer auf der gemäß Fig. 10 rechten Seite nach un­ ten neigt. Damit wird der Effekt erzielt, daß sich bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs und bei dann auftretenden Radialbe­ schleunigungen der Wagenkasten in Richtung Kurvenmittelpunkt neigt.

Ferner wird durch die Schrägstellung der Achsen 488 eine Zen­ trierwirkung quasi "mit Vorspannung" erreicht. Dies soll an­ hand der Fig. 11 erläutert werden. Mit dicker ausgezogener Li­ nie ist der Verlauf der Zentrierkraft Z in Abhängigkeit von der seitlichen Auslenkung des Wagenkastens relativ zum Drehge­ stell angedeutet, wenn die Achsen der Zylinderanordnungen in der zentrierten Mittelstellung parallel zueinander liegen. Die dicke strichpunktierte Linie gibt die Verhältnisse wieder, wenn die Achsen 488 unter einem Winkel BETA geneigt sind. Je größer der Winkel BETA ist, desto höher ist die Zentrier-Vor­ spannung, d. h. die anfängliche Zentrierkraft bei Auslenkung Null.

Selbstverständlich sind Abweichungen von der zuvor beschriebe­ nen Ausgestaltung möglich, ohne den Grundgedanken der Erfin­ dung zu verlassen. So können die verschiedenen Kugelgelenke durchwegs auch durch ebene Gelenke ersetzt werden. Auch sind Variationen hinsichtlich Anzahl und Lage der Feder-/Dämpfungs­ anordnungen möglich, und zwar auf jeder Seite in Längsrichtung und in Querrichtung des Fahrzeugs versetzt. Auch ist es selbstverständlich möglich, die Anordnung der Anlenkung bei der Ausgestaltung nach Fig. 10 umzukehren und den Fede­ rungszylinder gelenkig am Drehgestell festzulegen. Die Erfin­ dung ist auch nicht auf das Anwendungsgebiet von schienenge­ bundenen Fahrzeugen beschränkt.

Zur Verminderung der Reibung an den Gelenk-Gleitflächen ist es von Vorteil, eine hydrostatische Entlastung oder Teilentlas­ tung vorzusehen oder Wälzkörper zwischen den Gleitflächen vorzusehen.

Die Erfindung schafft somit eine Aufhängung für einen Wagenka­ sten an einem Fahrgestell, insbesondere an einem Drehgestell eines schienengebundenen Fahrzeugs, wobei zwischen Wagenkasten und Drehgestell symmetrisch zu einer Längs-Mittelebene des Drehgestells eine Feder-/Dämpfungsanordnung vorgesehen ist. Um die Feder-/Dämpfungsanordnung baulich zu vereinfachen und die­ ser gleichzeitig eine den Wagenkasten stabilisierende Funktion übertragen zu können, wird der Wagenkasten pendelnd über Kol­ ben-/Zylinderanordnungen mit einer darin ausgebildeten, abge­ federten Strömungsmittelkammer am Drehgestell hängend angeord­ net.

Claims (21)

1. Aufhängung für einen Wagenkasten an einem Fahrgestell, insbesondere an einem Drehgestell eines schienengebun­ denen Fahrzeugs, mit einer zwischen Wagenkasten und Drehgestell symmetrisch zu einer Längs-Mittelebene des Drehgestells angeordneten Feder-/Dämpfungsanordnung, da­ durch gekennzeichnet, daß der Wagenkasten (28; 128; 228; 328; 428) pendelnd über Kolben-/Zylinderanordnungen (34 bis 40; 134 bis 140; 236, 238, 239; 336, 341, 339; 434, 436) mit einer darin ausgebildeten, abgefederten Strö­ mungsmittelkammer (46, 48; 146, 148; 248; 348; 446, 448) am Drehgestell (20; 120; 420) hängend angeordnet ist.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder-/Dämpfungsanordnung auf jeder Seite zumindest einen Federungszylinder (34, 36; 134, 136; 236, 239; 336, 339; 434, 436) aufweist, der pendelartig mit zumindest einem Schwenk-Freiheitsgrad in einer zur Fahrtrichtung angestellten Schwenkebene entweder am Fahrgestell (20; 120; 420) oder am Wagenkasten (28; 128; 228; 328; 428) gelagert ist und einen über ein Strömungsmittel abge­ stützten Kolben (38, 40; 138, 140; 238 bis 241; 336, 339, 341; 438, 440) aufnimmt, welcher seinerseits unter Zwischenschaltung einer Kolbenstange (74, 76; 174, 176; 274; 374; 474, 476) über ein zumindest in der Schwenke­ bene wirksames Gelenk, (66, 70, 68, 72; 166, 170, 168, 172; 243, 270; 343, 371; 431) mit dem Wagenkasten bzw. dem Fahrgestell in einer Kraftkette steht.

3. Aufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Federungszylinder (34, 36; 134, 136; 236, 239; 336, 339) am Fahrgestell pendelnd aufgehängt ist und der Kolben (38, 40; 138, 140; 238 bis 241; 336, 339, 341) eine Gelenkfläche (66, 68; 166, 168; 243; 343) zur zwän­ gungsfreien Abstützung der starr am Wagenkasten befe­ stigten Kolbenstange (74, 76; 174, 176; 274; 374) aus­ bildet.

4. Aufhängung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkfläche (66, 68; 166, 168; 243; 343) sphärisch ausgebildet ist und in Flächenkontakt mit der Kolben­ stange steht.

5. Aufhängung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Gelenkfläche von einem Abschnitt einer Zylinder­ mantelfläche gebildet ist und in Flächenkontakt mit der Kolbenstange steht.

6. Aufhängung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gelenkfläche (66, 68; 166, 168) am Kolben konkav ausgebildet ist.

7. Aufhängung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gelenkfläche (243; 343) am Kolben konvex ausgebildet ist.

8. Aufhängung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die pendelnde Abstützung des Fede­ rungszylinders (134, 136; 336, 339) am Fahrgestell über ein Kugelgelenk erfolgt.

9. Aufhängung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die pendelnde Abstützung des Fede­ rungszylinders (34, 36; 236) über ein Gelenk (30, 32; 232) mit nur einem rotatorischen Freiheitsgrad erfolgt.

10. Aufhängung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich­ net, daß das Drehgestell (120) zur pendelnden Abstützung des Federungszylinders (134, 136) einen hohlen Ständer (184) trägt, dessen oberer Stirnrand eine erste Gelenk­ fläche (182) ausbildet, mit der die komplementär ausge­ bildete zweite Gelenkfläche (180) eines randseitigen Bundes (178) des Federungszylinders in Stützkontakt steht.

11. Aufhängung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die pendelnde Abstützung des Fede­ rungszylinders (336) am Fahrgestell über ein Kardange­ lenk (392, 399) erfolgt.

12. Aufhängung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgestell zur pendelnden Abstützung des Fede­ rungszylinders (336) einen hohlen Ständer (384) trägt, der mit seinem oberen Stirnrand zwei diametral gegen­ überliegende, zylindrische Lagerflächen (391) für einen Kardan-Zwischenring (396) ausbildet, in welchen über eine weitere Zylinderflächenpaarung (398, 395), deren Achse (399) um 90° zur Achse (392) der zylindrischen La­ gerflächen (391) verdreht ist, ein Radialfortsatz (378) des Federungszylinders (336) gelenkig eingehängt ist.

13. Aufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Federungszylinder (434, 436) gelenkig am Wagenkasten (428) befestigt ist, während die Kolbenstange (474, 476) auf einem höheren Niveau (DELTA H) am Fahrgestell (420) angelenkt ist.

14. Aufhängung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (430, 431) eben sind.

15. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (188) der auf verschie­ denen Seiten liegenden Kolben-/Zylinderanordnungen in der stabilen Mittellage zueinander parallel sind.

16. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (488) der auf verschie­ denen Seiten liegenden Kolben-/Zylinderanordnungen (424, 426) in der stabilen Mittellage aufeinander zu geneigt sind (Winkel BETA).

17. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsmittelkammer (46, 48) zur Niveauregulierung des Wagenkastens (28) volumenver­ änderbar ist.

18. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsmittelkammer (46, 48) mit einem Federspeicherraum (60) in Verbindung steht.

19. Aufhängung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Zuleitung (54, 56) der Strömungs­ mittelkammer (46, 48) eine Dämpfungsdrossel (62) einge­ baut ist.

20. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsmittel von Hydraulik­ flüssigkeit gebildet ist.

21. Aufhängung nach einem der Ansprüche 2 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkebenen der auf beiden Seiten symmetrisch zueinander angeordneten Kolben-/Zylinder­ anordnungen (24, 26; 124, 126; 224, 226; 424, 426) zusammenfallen.