EP0266374B1

EP0266374B1 - Fahrwerk für spurgebundene fahrzeuge, insbesondere schienenfahrzeuge

Info

Publication number: EP0266374B1
Application number: EP87902362A
Authority: EP
Inventors: Gabor Harsy; Willy Van Eeuwijk
Original assignee: Schweizerische Industrie Gesellschaft
Current assignee: Schweizerische Industrie Gesellschaft
Priority date: 1986-04-24
Filing date: 1987-04-21
Publication date: 1992-01-22
Anticipated expiration: 2007-04-21
Also published as: ATE71893T1; DK676587D0; NO875287D0; ES2004406A6; EP0266374A1; WO1987006550A1; DE3776267D1; DK676587A; NO875287L; FI875499A0; DK167485B1; NO167014B; FI89028B; NO167014C; FI89028C; FI875499A7; CH671740A5

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrwerk für spurgebundene Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge, bei denen sich der Fahrzeugaufbau auf Fahrwerksanordnungen abstützt, oder an diesen aufgehängt ist.
Die Erfindung betrifft sowohl Fahrzeuge, deren Aufbau sich auf einem oder mehreren Fahrwerken abstützt, als auch Fahrzeuge, bei denen sich die einander benachbarten Aufbauten auf einem einzigen, gemeinsamen Fahrwerk abstützen, insbesondere dann, wenn die einzelnen Fahrzeugteile gelenkig miteinander verbunden sind.
In allen genannten Fällen geht die vorliegende Erfindung von motorisierten Fahrwerken aus, welche bei Fortlassen des Antriebs wahlweise auch als im übrigen identisch ausgeführte Laufwerke Verwendung finden können.
Kennzeichnend für die vorliegende Erfindung sind im Wesentlichen:

die gute Kurvengängigkeit der Fahrzeuge besonders beim Befahren enger Gleisbögen
die günstigen Ein- und Ausstiegsverhältnisse, sowie der durchgehend niedrige Fahrzeugboden der Fahrzeuge
die vielseitige Anwendbarkeit bei den unterschiedlichsten Fahrwerksanordnungen
die weitgehendst identische Bauart von motorisierten Fahrwerken und nichtmotorisierten Laufwerken

Aus dem Stand der Technik her sind bekannt:

Schienenfahrzeuge, deren Fahrwerke eine elastische Radialeinstellbarkeit ihrer Radsätze bei Kurvenfahrt ermöglichen
DE-OS 32 30 419
Schienenfahrzeuge, deren Fahrwerke eine gegenseitig gesteuerte Radialeinstellbarkeit ihrer Radsätze bei Kurvenfahrt ermöglichen
DE-OS 30 30 084
Schienenfahrzeuge, deren Fahrwerke eine vom Fahrzeugaufbau gesteuerte, zwangsweise Radialeinstellbarkeit ihrer Radsätze bei Kurvenfahrt ermöglichen
EP 0 072 328
Schienenfahrzeuge, deren Fahrwerke einen, aus mindestens zwei gelenkig miteinander verbundenen Teilen bestehenden Fahrwerksrahmen besitzen, welcher die Radialeinstellbarkeit der Radsätze bei Kurvenfahrt ermöglicht
US-A 4 434 719 (sieche einleitender Teil des Anspruchs 1) und DE-OS 32 21 755
Schienenfahrzeuge, deren Fahrwerke einen, zumindest teilweise abgesenkten Fahrzeugboden ermöglichen
EP 0 058 914, EP 0 071 575 und DE OS 33 26 540

Es sind Fahrwerke oder Drehgestelle von Schienenfahrzeugen bekannt, deren Radsätze mit ebenfalls bekannten Mitteln parallelgeführt sind, um durch eine in Fahrzeuglängsrichtung steife bis starre Radsatzführung, inbesondere bei schnellfahrenden Fahrzeugen, einen stabilen Geradeauslauf sicherzustellen.
Beim Befahren von Gleisbögen hingegen kommt es bei den so geführten Radsätzen zu dem bekannten Effekt des Längs- und Quergleitens der Räder auf den Schienen, was sich insbesondere bei engen Kurven, z.B. im Stadtbahnbetrieb, als lästig empfundenes und mit erhöhtem Verschleiss behaftetes "Kurvenquietschen" bemerkbar macht.
Um diesem Umstand zu begegnen, geht man beispielsweise mit den in der DE-OS 32 40 419 gezeigten Mitteln dazu über, die Steifigkeit der Radsatzführung in Fahrzeuglängsrichtung herabzusetzen. Bei der, durch diese Massnahme erzielten Radialeinstellbarkeit der Radsätze, die sich nur innerhalb des längselastischen Bereiches der Radsatzführung bewegt, kommt es jedoch zu unkontrollierten Radsatzstellungen, die, wie die Praxis gezeigt hat, keine exakte Einstellung der Radsätze auf den Kurvenmittelpunkt zur Folge haben muss, sondern unter ungünstigen Verhältnissen sogar zu einer antiradialen Einstellung des führenden Radsatzes im Gleisbogen führen kann.
Hier Abhilfe zu schaffen ist Gegenstand der DE-OS 30 30 084, welche eine gegenseitig gesteuerte Radialeinstellbarkeit der Radsätze, insbesondere für Fahrwerke oder Drehgestelle zeigt, bei welchen jeder Radsatz von einem zugeordneten Motor angetrieben ist. Die hierbei auftretende Problematik, welche radial einstellbare Radsätze in Bezug auf Antrieb und Bremsen mit sich bringen, wird im vorliegenden Fall dadurch gelöst, dass man zwischen Motor und Radsatz, sowie zwischen Bremse und Radsatz keine, aus der Radialeinstellbarkeit der Radsätze herrührenden Relativbewegungen aufkommen lässt, indem die einerseits auf den Radachsen abgestützten Motoren andererseits, um eine Vertikalachse schwenkbar miteinander verbunden sind und die Bremsen an einem, mit dem jeweiligen Motor verbundenen Bremsbalken aufgehängt sind.
Als nachteilig bei diesem Konzept erscheint die Tatsache, dass die gegenseitig gesteuerte Radialeinstellbarkeit der Radsätze über die Motorgehäuse herbeigeführt werden muss und die Motoren hierzu immer auf den Radachsen abgestützt sein müssen.
Eine weitere Ausführungsform, die Radsätze eines motorisierten Fahrwerks oder Drehgestells radial einstellbar zu gestalten, wird in der EP 0 072 328 gezeigt, wobei es sich hier zwar um eine, vom Fahrzeugaufbau her gesteuerte, zwangsweise Radialeinstellbarkeit der Radsätze handelt, ansonsten aber betreffend Installation des Antriebs auf die zuvor gemachten Ausführungen verwiesen werden kann.
Eine Weiterentwicklung, Radsätze nach einer der vorgennanten Möglichkeiten radial einstellbar zu gestalten, ohne jedoch den zugehörigen Antriebsmotor direkt auf der Radachse abstützen zu müssen, bilden die aus mindestens zwei, gelenkig miteinander verbundenen Teilen bestehenden Fahrwerksrahmen, wie dies beispielsweise in US-A- 4 434 719 anhand eines sehr aufwendigen Beispiels gezeigt wird. Immerhin offeriert diese Lösung die Möglichkeit, unter Berücksichtigung von nicht auf den Radsätzen abgestützten Motoren die zweierlei zuvor genannten Betreibsweisen von radial einstellbaren Radsätzen zu verwirklichen, nämlich in Form von gegenseitig gesteuerten oder vom Fahrzeugaufbau her gesteuerten Radsätzen. Die hier beschriebene Lehre lehnt sich ansonsten jedoch noch stark an den ursprünglichen Aufbau eines klassischen Drehgestells and und benötigt ausser den eigentlichen, gelenkig miteinander verbundenen, den Steuerungsvorgang vollziehenden C-förmigen Unterrahmen ein Paar von Seitenrahmen, sowie einen Wiegenträger zur Abstützung des Fahrzeugaufbaus.
Die gezeigte Lösung ist deshalb so aufwendig, da die C-förmigen Unterrahmen in sich keine tragende Funktion bezüglich der Abstützung der Vertikalkräfte besitzen, wie dies im Gegensatz bei der erfindungsgemässen Lösung durch die Kragarme geschieht. Es werden vielmehr die Vertikalkräfte direkt oberhalb der Achslagerstellen auf einer Stützweite, die dem Achsabstand entspricht, von elastischen Schubkissen übernommen, welche auch für das räumliche Ausdrehen die bei Kurvenfahrt zwischen jedem Unterrahmen und den gemeinsamen Seitenrahmen entstehenden Relativbewegungen vollziehen. Hierbei gilt jedoch grundsätzlich: je weiter weg vom Drehpunkt angeordnet, um so grösser sind die von den elastischen Elementen aufzunehmenden Ausdrehbewegungen, welche eng einhergehen mit einer zunehmenden Materialbeanspruchung und folglich einem ansteigenden Verschleiss. Mit Vorteil sind daher bei der erfindungsgemässen Lösung die, bei Kurvenfahrt die Ausdrehbewegung der beiden Halbrahmen übernehmenden Federelemente, auf einer Basis angeordnet, die wesentlich kleiner ist als der Achsabstand der Radsätze und die zudem mit der Länge der Kragarme variiert, d.h. den jeweiligen Fahrzeug- und Kurvengegebenheiten angepasst werden kann.
Eine weitere Möglichkeit, die Radialeinstellbarkeit der Radsätze durch einen, aus mindestens zwei gelenkig miteinander verbundenen Teilen bestehenden Fahrwerksrahmen zu erreichen, wird in der DE-OS 32 12 755 offenbart. Bei dieser Bauart wird auf den Drehgestellrahmen im üblichen Sinne verzichtet und es werden die diagonal gegenüberliegenden Räder eines Fahrwerks mittels Z-förmigen Diagonalträgern verbunden, auf denen sich der Fahrzeugaufbau federnd abstützt. Die Diagonalträger können sich in Fahrtrichtung relativ so zueinander, bewegen, dass eine Radialeinstellbarkeit der Radsätze bei Kurvenfahrt die Folge ist.
Ausser den bisher behandelten Aspekten betreffend der Forderung nach einer guten Kurvengängigkeit für ein spurgebundenes Fahrzeug, stellt sich als zweite Anforderung, insbesondere an ein Schienenfahrzeug des öffentlichen Personennahverkehrs die günstigen Ein- und Ausstiegsverhältnisse in Verbindung mit einem durchgehend niedrigen Fahrzeugboden durch eine extrem niedere Bauhöhe ihrer Fahr- und Laufwerke mit kleinen Raddurchmessern.
Hierzu sind im Stand der Technik die Ausführungsformen gemäss EP 0 058 914, EP 0 071 575 und DE-OS 3 326 540 bekannt. Als erster, gravierender Nachteil muss jedoch gewertet werden, dass sich in allen gezeigten Fällen ein nur teilweise abgesenkter Fahrzeugboden verwirklichen lässt. Dies ist bedingt durch den zweiten Mangel der gezeigten Lösungen, nämlich dadurch, dass die offenbarten Trieb- und Laufdrehgestelle verschiedener Bauhöhen keine freizügige Anwendbarkeit bei den unterschiedlichsten Fahrwerksanordnungen erlauben und somit einen durchgehend niederen Fahrzeugboden verunmöglichen.
Gerade hier setzt die vorliegende Erfindung ein, indem sie zur Aufgabe hat, durch eine weitgehendst identische Bauart von motorisierten Fahrwerken und nichtmotorisierten Laufwerken sich allen gewählten Fahrwerksanordnungen anzupassen und bei Verwendung kleiner Raddurchmesser für die Fahrzeuge ausser günstigen Aus- und Einstiegsverhältnissen auch einen durchgehend niederen Fahrzeugboden zu ermöglichen, gleichzeitig aber allen Bedingungen eines stabilen Geradeauslaufs Rechnung trägt, sowie insbesondere den Erfordernissen für eine gute Kurvengängigkeit unter Berücksichtigung einer Lärmminderung und Verschleissreduktion besonders beim Befahren enger Gleisbögen nachkommt.
Der Grundgedanke der Erfindung beruht auf der Schaffung von motorisierten Fahrwerken und nichtmotorisierten Laufwerken weitgehendst identischer Bauart, deren tragende Bauteile aus zwei Halbrahmen bestehen, die einerseits um die Vertikalachse gelenkig miteinander verbunden sind und die sich andererseits über Kragarme federnd aufeinander abstützen und/oder mittels Pendeln federnd an diesen aufgehängt sind und deren ferdernde Elemente gleichzeitig die Ausdrehbewegung der beiden Halbrahmen, resultierend aus der Radialstellung der Radsätze zueinander entsprechend dem Bogenlauf der Fahrzeuge, aufzunehmen in der Lage sind.
Hierbei wurde insbesondere darauf geachtet, dass sich die Federelemente, welche räumlich in Schubrichtung beansprucht werden, in einem Abstand zum Drehpunkt der Halbrahmen befinden, welcher wie in den Figuren offenbart, wesentlich kleiner ist als der Achsabstand der Radsätze. Mit der Länge der Kragarme kann dieser Abstand zudem in bezug auf die jeweiligen Fahrzeug- und Kurvengegebenenheiten so optimiert werden, dass sich die Materialbeanspruchung in den erlaubten Grenzen hält und ein Verschleiss nicht auftritt.
Die aus dem Stand der Technik her bekannten Schwierigkeiten und Nachteile werden durch den Wortlaut des Hauptanspruches 1) der erfindungsgemässen Lösung nicht mit sekundären Massnahmen unterdrückt, sondern auf eine einfache und unaufwendige Art umgangen. Hierbei wurde besonderen Wert darauf gelegt, heute übliche Federungs- und Führungselemente, sowie bekannte Antriebs- und Bremseirichtungen unverändert in das Konzept integrieren zu können.
Diese Lösung kann zudem so gestaltet werden, dass sie sich betreffend der Radialeinstellbarkeit der Radsätze grundsätzlich wahlweise einer der beiden bekannten Betriebsweisen, nämlich der gegenseitigen Selbststeuerung oder der kastenseitigen Zwangssteuerung bedienen kann. Hierbei kann diese Lösung in beiden Fällen durch ihren konstruktiven Aufbau Rücksicht nehmen auf die besonderen Erfordernisse, die sich bei radial einstellbaren Radsätzen im Zusammenhang mit Antrieb und Bremsen ergeben.
Dies zeigt sich nicht zuletzt auch darin, dass die Lösung keinerlei, hieraus zusätzlich erwachsenden Belastungen oder Verschleiss unterliegt, so dass sie sich in besonderer Weise auch für die Anwendung kleiner Raddurchmesser eignet.
Weiter ermöglicht die erfindungsgemässe Lösung eine Reihe von Ausgestaltungsformen, die bei gleichem Grundkonzept den unterschiedlichsten Anforderungen nachzukommen in der Lage sind und in den Unteransprüchen enthalten sind.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielsweise anhand einer Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
Figur 1: Ein nichtmotorisiertes Laufwerk in perspektivischer Darstellung.
Figur 2: Eine Draufsicht auf ein motorisiertes Fahrwerk analog der Ausführung gemäss Figur 1.
Figur 3: Die Prinzipdarstellung eines motorisierten Fahrwerks mit gegenseitig gesteuerten, radial einstellbaren Radsätzen, gemäss Figur 2.
Figur 4: Die Prinzipdarstellung eines motorisierten Fahrwerks, gemäss Figur 3, jedoch mit wagenkastenseitig gesteuerten, radial einstellbaren Radsätzen.
Figur 5: Ein motorisiertes Fahrwerk, gemäss Figur 2 oder nichtmotorisiertes Laufwerk gemäss Figur 1 mit zusätzlich querelastischer, ringförmiger Achsführung.
Figur 6: Ein motorisiertes Fahrwerk, gemäss Figur 2 oder nichtmotorisiertes Laufwerk gemäss Figur 1 mit zusätzlich querelastischer, v-förmiger Achsführung.
Figur 7: Ein motorisiertes Fahrwerk, gemäss Figur 2 oder nichtmotorisiertes Laufwerk gemäss Figur 1 mit Direktabstützung des Fahrzeugaufbaus
Figur 8: Ein nichtmotorisiertes Laufwerk in perspektivischer Darstellung.
Figuren 9 bis 12: Mehrere, insbesondere für Stadtbahnwagen geeignete Fahrwerksanordnungen mit motorisierten Fahrwerken und nichtmotorisierten Laufwerken entsprechender Bauart, wobei die Fahr- und Laufwerke kleine Raddurchmesser aufweisen und einen durchgehend niederen Fahrzeugboden gestatten.
Bei einem in Figur 1 gezeigten, nichtmotorisierten Laufwerk 1 werden zwei Laufradsätze 2, 2′ in je einem c-förmigen ersten bzw. zweiten Halbrahmen 3, 3′ an Achslagerstellen 10, 10′ geführt. Dabei weisen die c-förmigen Halbrahmen 3, 3′ je zwei tragende Kragarme 4, 4′ auf, welche sich über je ein Federelement 5 auf dem jeweils gegenüberliegenden c-förmigen Halbrahmen 3, 3′ abstützen. Die Federelemente 5 besitzen hierbei eine Primärfederwirkung und nehmen ferner die aus der Kurvenfahrt herrührende, relative Ausdrehbewegung der beiden c-förmigen Halbrahmen 3, 3′ reibungsfrei und als Schubbewegung federnd auf. Ebenso findet die Drehbewegung im gemeinsamen Drehlager 7 der als Verbindungssupport 6,6′ ausgebildeten rückwärtigen Partie der c-förmigen Halbrahmen 3, 3′ statt. Die Verbindungssupporte 6,6′ sind im Bereich der tragenden Kragarme 4, 4′ und der rückwärtigen Partie der c-förmigen Halbrahmen 3, 3′ als Eckversteifungen 8, 8′ zur Aufnahme von Fahrzeug-Kastenfedern 9 ausgebildet.
Die in Figur 1 gezeigte Aussenlagerung der Laufradsätze 2, 2′ ist nicht verbindlich, da sich das gezeigte Konzept sowohl unabhängig von der Spurweite, als auch mit innengelagerten Radsätzen realisieren lässt.
Figur 2 zeigt die Draufsicht auf das Laufwerk gemäss Figur 1, jedoch in motorisierter Ausführung. Bei einem motorisierten Fahrwerk 11 werden zwei Triebradsätze 12, 12′ von je einem c-förmigen ersten bzw. zweiten Halbrahmen 3, 3′ an Achslagerstellen 10, 10′ geführt. Ferner ist je ein Antrieb 16, 16′bestehend aus je einem Motor 13, 13′ sowie je einer Kupplung 14, 14′ und je einem Getriebe 15, 15′ vorgesehen, sowie Bremsen 17, 17′ und/oder 27, 27′. Hierbei sind die Antriebe 16, 16′ und die Bremsen 17, 17′ bzw. 27, 27′ so im c-förmigen Halbrahmen 3, 3′ installiert, dass sich gegunüber den Triebradsätzen 12, 12′ keinerlei, aus der Kurvenfahrt herrührende Relativbewegungen zueinander ergeben.
Diese werden, wie bereits bei Figur 1 beschrieben, einerseits im gemeinsamen Drehlager 7 der beiden, mit Verbindungssupporten 6,6′ verbundenen, c-förmigen Halbrahmen 3, 3′ aufgenommen und andererseits von den Federelementen 5 ausgeführt, über die sich die tragenden Kragarme 4, 4′ auf dem jeweils gegenüberliegenden c-förmigen Halbrahmen 3, 3′ abstützen.
Die Fahrzeug-Kastenfedern 9 sind auf den Eckversteifungen 8, 8′ angeordnet.
Figur 3 zeigt das in Figur 2 dargestellte motorisierte Fahrwerk 11 in einer Prinzipdarstellung. Dabei wird besonders deutlich, dass die radiale Einstellbarkeit der Radsätze 12, 12′ auf einfache Weise gegenseitig gesteuert wird. Es können sich die zwei,mit Verbindungssupporten 6,6′ verbundenen, c-förmigen Halbrahmen 3, 3′ um die Vertikalachse im gemeinsamen Drehlager 7 bewegen. Diese Drehbewegung wird von den Federelementen 5, welche die tragenden Kragarme 4, 4′ untereinander, oder auf dem jeweiligen c-förmigen Halbrahmen 3, 3′ abstützen, in Schubrichtung aufgenommen. Das Mass der Ausdrehbewegung der beiden c-förmigen Halbrahmen 3, 3′ zueinander wird bestimmt durch den Kurvenradius, auf dem sich die Radsätze 12, 12′ radial zum Kurvenmittelpunkt hin einstellen, ohne dass hieraus resultierende Relativbewegungen zwischen dem Antrieb 16, (16′) oder den Bremsen 17, (17′), bzw. 27, (27′) und dem Radsatz 12, (12′) entstehen. Die Längsmitnahme zwischen dem motorisierten Fahrwerk 11 oder dem nichtmotorisierten Laufwerk 1 und einem Fahrzeugaufbau 20 erfolgt über einen in Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Längslenker 19. Dieser, mit seinem einen Ende am c-förmigen ersten bzw. zweiten Halbrahmen 3 oder 3′ oder im Drehlager 7 angreifende Längslenker 19, ist an seinem anderen Ende an einem am Fahrzeugaufbau 20 befestigten Zapfen 18 kardanisch gelagert.
Der Fahrzeugaufbau 20 ist ferner über die Fahrzeug-Kastenfedern 9 auf den Eckversteifungen 8, 8′ eines motorisierten Fahrwerks 11 oder nichtmotorisierten Laufwerks 1 abgestützt.
Hierbei kann sich z.B. bei einem Gelenkfahrzeug entweder ein Fahrzeugteil mittig, oder die benachbarten Aufbauten zweier Fahrzeugteile, oder aber ein Fahrzeugende abstützen.
Figur 4 zeigt ein motorisiertes Fahrwerk 41 in einer Prinzipdarstellung, mit einer Koppelung der Radsätze 12, 12′ untereinander durch ein an den Achslagerstellen 10′ angreifendes, beidseits des motorisierten Fahrwerks 41 am c-förmigen Halbrahmen 3 angeordnetes Lenker-Hebel-System 21. Durch dieses werden die Radsätze 12, 12′ vom Fahrzeugaufbau 20 aus zwangsweise gesteuert, sobald sich infolge Kurveneinfahrt eine Ausdrehbewegung zwischen dem Fahrzeugaufbau 20 und dem motorisierten Fahrwerk 41 oder dem nicht motorisierten Laufwerk 31 ergibt.
Die Figuren 5 bis 7 zeigen die Achslagerstelle 10, 10′ an den Enden der c-förmigen ersten bzw. zweiten Halbrahmen 3, 3′ bzw. 33, 33′ in Verbindung mit einem dort gelagerten Triebradsatz 12, 12′ oder Laufradsatz 2, 2′ als weitere Ausführungsformen, die in Kombination oder als Alternative zu den gezeigten Lösungen anwendbar sind.
Hierbei ermöglichen die Ausführungen nach den Figuren 5 und 6 die Unterbringung einer zusätzlichen querelastischen Achsführung in Form eines ringförmigen, elastischen Elementes 22 (Figur 5), oder zweier v-förmiger elastischer Elemente 23 (Figur 6), die auch eine gewisse Primärfederungswirkung mit einschliessen.
Figur 7 hingegen basiert auf einer Achsführung, bei der die Fahrzeug-Kastenfedern 9 nicht in der zuvor beschriebenen Weise auf den Eckversteifungen 8, 8′ angeordnet sind, sondern in Form einer Direktabstützung des Fahrzeugaufbaus 20 unmittelbar über der Achslagerstelle 10, 10′ des c-förmigen Halbrahmens 3, 3′ bzw. 33, 33′ vorgesehen sind.
Eine weitere vorteilhafte Weiterentwicklung ist in Figur 8 offenbart. Am Beispiel eines nichtmotorisierten Laufwerks 32 wird ein c-förmiger Halbrahmen 33 gezeigt, dessen beide tragenden Kragarme 34, 35 unterschiedlich, nämlich einmal nach oben (34) und einmal nach unten (35) hin abgekröpft sind. Durch eine drehsymmetrische Betrachtungsweise ergibt sich dabei, dass der entgegengesetzt liegende c-förmige Halbrahmen 33′, dessen tragenden Kragarme 34′, 35′ ebenfalls unterschiedlich abgekröpft sind, zu der gewünschten Verschachtelung beider Rahmenhälften führt. Somit sind deren tragende Kragarme 34 und 35′ bzw. 34′ und 35 in Längsrichtung übereinander angeordnet. Während die beiden c-förmigen Halbrahmen 33, 33′ einerseits über einen Verbindungssupport 6, 6′ im Drehlager 7 um die Vertikalachse gelenkig miteinander verbunden sind, stützen sich andererseits die sich diagonal gegenüberliegenden, obenliegenden Enden der tragenden Kragarme 34, 34′ über je ein Federelement 5 auf dem jeweils untenliegenden Ende des tragenden Kragarms 35, 35′ ab. Ferner sind die sich diagonal gegenüberliegenden, untenliegenden Enden der tragenden Kragarme 35, 35′ über je ein Pendel 25 und über Federelemente 24 an dem jeweils obenliegenden Ende des tragenden Kragarmes 34, 34′ aufgehängt.
Diese Anordnung erlaubt eine gegenseitige Ausdrehbewegung der c-förmigen Halbrahmen 33 und 33′ resultierend aus der Radialstellung der Radsätze 2, 2′ zueinander, entsprechend dem Bogenlauf des Fahrzeugs 20.
Zur Aufnahme der Fahrzeug-Kastenfedern 9 dienen die als innenliegende Eckversteifungen 8, 8′ ausgebildeten rückwärtigen Partien der c-förmigen Halbrahmen 33, 33′ im Anschlussbereich der Verbindungssupporte 6,6′. Alternativ können die Fahrzeug-Kastenfedern 9 auch auf aussenliegenden Konsolen an den c-förmigen Halbrahmen 33, 33′ vorgesehenen, oder aber die in Fig. 7 gezeigte Direktabstützung angewendet werden.
Auch im Falle eines auf dieser Basis ausgeführten motorisierten Fahrwerks 42 finden die aus der Bogenfahrt resultierenden Relativbewegungen immer zwischen den heiden c-förmigen Halbrahmen 33 und 33′ statt. Sie werden bei der vorliegenden Lösung von den Mitteln 7, 5 und 25, 24 ausgeführt, so dass sich zwischen Radsatz 12, 12′ und Antrieb 16, 16′ oder Bremse 17, 17′ bzw. 27, 27′ keine aus der Bogenfahrt herrührenden Relativbewegungen ergeben können.
Die Figuren 9 bis 12 zeigen Schienenfahrzeuge, bei denen sich der Fahrzeugaufbau 20 auf den unterschiedlichsten Fahrwerksanordnungen von motorisierten Fahrwerken 11, 41, 42 und/oder nichtmotorisierten Laufwerken 1, 31, 32 abstützt. Hierbei kann die vorliegende Erfindung in Form von motorisierten Fahrwerken 11, 41, 42, oder nichtmotorisierten Laufwerken 1, 31, 32 weitgehendst identischer Bauart verwendet werden, z.B. unter Anhängefahrzeugen, deren Fahrzeugaufbau sich auf zwei nicht motorisierten Laufwerken 1, 31, 32 abstützt (Figur 9), als auch unter Triebfahrzeugen, insbesondere dann, wenn die einzelnen Fahrzeugteile gelenkig miteinander verbunden sind (Figuren 10 bis 12), oder aber auch dann, wenn sich die einander benachbarten Aufbauten zweier Fahrzeugteile auf einem gemeinsamen Fahr- oder Laufwerk (11, 41, 42 bzw. 1, 31, 32) abstützen (Figur 12).
Ein derartiges Fahrwerk kann mithin als motorisiertes Fahrwerk 11, 41, 42 oder nichtmotorisiertes Laufwerk 1, 31, 32 weitgehendst identischer Bauart ausgebildet werden. Es kann sich allen gewählten Fahrwerksanordnungen anpassen und durch die Verwendung von Trieb- und Laufradsätzen 12, 12′ bzw. 2, 2′ mit kleinen Raddurchmessern für ein Fahrzeug 20 ausser günstigen Ein- und Ausstiegen 38 auch einen durchgehend niederen Fahrzeugboden 39 ermöglichen.
Insbesondere kann durch die gelenkige Bauart der motorisierten Fahrwerke 11, 41, 42 und der nichtmotorisierten Laufwerke 1, 31, 32 eine gute Kurvengängigkeit erreicht werden, so dass Lärm und Verschleiss auch beim Befahren enger Gleisbögen weitgehendst vermieden werden.
Hierbei werden für die radiale Einstellbarkeit der Radsätze 2, 2′ bzw. 12, 12′ keinerlei zusätzliche Hilfsmittel (z.B. Steuerrahmen etc.) benötigt, da dieser Effekt durch die gelenkige Verbindung zweier tragender Bauteile, den c-förmigen Halbrahmen 3, 3′ bzw. 33, 33′ erreicht wird.
Durch Berücksichtigung der besonderen Erfordernisse, die sich bei radial einstellbaren Radsätzen 12, 12′ im Zusammenhang mit dem Antrieb 16, 16′ und den Bremsen 17, 17′ bzw. 27, 27′ ergeben, können bei dem gezeigten Konzept bekannte Antriebs- und Bremseinrichtungen unverändert übernommen werden.

Claims

1. Fahrwerk für spurgebundene Fahrzeuge, zur Aufnahme mindestens eines Aufbaus, mit mindestens zwei Radsätzen (2, 2′), wobei je ein c-förmiger Halbrahmen (3, 3′) einerseits einen Radsatz (2, 2′) aufnimmt und die beiden Halbrahmen (3, 3′) spiegelbildlich mittels andererseits angeordneter Kragarme (4, 4′) über ein vertikales Drehlager (7) um die Vertikalachse verschwenkbar miteinander verbunden sind und sich gegenseitig aufeinander abstützen, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Halbrahmen (3, 3′) zwei Kragarme (4, 4′) aufweist und die beiden Kragarme (4) des ersten Halbrahmens (3) über Federelemente (5) auf dem zweiten Halbrahmen (3′) und die beiden Kragarme (4′) des zweiten Halbrahmens (3′) über Federelemente (5) auf dem ersten Halbrahmen (3) aufliegen, so dass die bei Kurvenfahrt entstehende Ausdrehbewegung der beiden Halbrahmen (3, 3′) von den Federelementen (5) in Schubrichtung übernommen wird.

2. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Triebradsätze (12, 12′) von je einem ersten bzw. zweiten c-förmigen Halbrahmen (3, 3′) an den Achslagerstellen (10, 10′) geführt und von je einem Antrieb (16, 16′) angetrieben sowie von den Bremsen (17, 17′) und/oder (27, 27′) abgebremst werden, wobei Antrieb (16, 16′) und Bremsen (17, 17′) und/oder (27, 27′) so im ersten bzw. zweiten c-förmigen Halbrahmen (3, 3′) installiert sind, dass sich gegenüber den Triebradsätzen (12, 12′) keinerlei, aus einer Kurvenfahrt herrührende Relativbewegungen zueinander ergeben, indem die beiden c-förmigen Halbrahmen (3, 3′) je zwei tragende Kragarme (4, 4′) aufweisen, welche sich über je ein Federelement (5) auf dem jeweils gegenüberliegenden c-förmigen ersten bzw. zweiten Halbrahmen (3, 3′) abstützen und die Federelemente (5) die aus einer Kurvenfahrt herrührende, relative Ausdrehbewegung der beiden c-förmigen Halbrahmen (3, 3′) als Schubbewegung federnd aufzunehmen in der Lage sind und die Drehbewegung im gemeinsamen Drehlager (7) der als Verbindungssupport (6, 6′) ausgebildeten rückwärtigen Partie der c-förmigen Halbrahmen (3, 3′) stattfindet und sich der Fahrzeugaufbau (20) über die Fahrzeug-Kastenfedern (9) auf den Eckversteifungen (8, 8′) abstützt.

3. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die tragenden Bauteile eines motorisierten Fahrwerks (32) oder nichtmotorisierten Laufwerks (42) aus zwei c-förmigen Halbrahmen (33, 33′) bestehen, die einerseits um die Vertikalachse im Drehlager (7) gelenkig miteinander verbunden sind und die sich andererseits über tragende Kragarme (34, 34′) federnd (5) aufeinander abstützen und/oder deren tragende Kragarme (35, 35′) mittels Pendeln (25) federnd (24) an diesen (34, 34′) aufgehängt sind, und deren federnde Elemente (5, 24, 25) sowohl eine Primärfederwirkung besitzen, als auch die Ausdrehbewegung der beiden c-förmigen Halbrahmen (33, 33′) aufzunehmen in der Lage sind.

4. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebsmittel (16, 16′) für den Antrieb mindestens eines Radsatzes (12, 12′) an dessen ersten bzw. zweiten Halbrahmen (3, 3′ bzw. 33, 33′) befestight sind.

5. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Bremsmittel (17, 17′) und/oder (27, 27′) zum Abbremsen mindestens eines Radsatzes (12, 12′ bzw. 2, 2′) an dessen ersten bzw. zweiten Halbrahmen (3, 3′ bzw. 33, 33′) befestigt sind.

6. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch an jedem Halbrahmen (3, 3′ bzw. 33, 33′) angeordnete Federelemente (9) zur federneden Aufnahme des Fahrzeugaufbaus (20).

7. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (5, 7) für die gelenkige Bauweise des motorisierten Fahrwerks (11, 41, 42) und des nichtmotorisierten Laufwerks (1, 31, 32) derart ausgebildet sind, dass sie eine gute radiale Einstellbarkeit der Radsätze (12, 12′ bzw. 2, 2′) zum Kurvenmittelpunkt hin, auch beim Befahren enger Gleisbögen, ermöglichen und sich für die Anwendung kleiner Raddurchmesser eignen und für deren Fahrzeugaufbau (20) sowohl günstige Ein- und Ausstiege (38) als auch einen durchgehend niederen Fahrzeugboden (39) ermöglichen.

8. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundaufbau des motorisierten Fahrwerks (11, 41, 42) identisch ist mit demjenigen des nichtmotorisierten Laufwerks (1, 31, 32) und sich diese den unterschiedlichsten Fahrwerksanordnungen (Fig. 9 bis 12) anpassen können.

9. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für eine gegenseitige Steuerung der Radsätze (12, 12′; 2, 2′) an den c-förmigen Halbrahmen (3, 3′; 33, 33′) die im gemeinsamen Drehlager (7) miteinander verbundenen Verbindungssupporte (6, 6′) angeordnet sind.

10. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass für eine zwangsweise Steuerung der Radsätze (2, 2′) vom Fahrzeugaufbau (20) aus an einem c-förmigen ersten bzw. zweiten Halbrahmen (3, 3′) beidseits ein Lenkerhebelsystem (21) angeordnet und mit den Achslagerstellen (10′) verbunden ist.