EP1237774B1 - Schienengebundenes fahrzeugsegment mit rumpfintegrierter fliehkraftkompensation - Google Patents

Schienengebundenes fahrzeugsegment mit rumpfintegrierter fliehkraftkompensation Download PDF

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EP1237774B1
EP1237774B1 EP00972872A EP00972872A EP1237774B1 EP 1237774 B1 EP1237774 B1 EP 1237774B1 EP 00972872 A EP00972872 A EP 00972872A EP 00972872 A EP00972872 A EP 00972872A EP 1237774 B1 EP1237774 B1 EP 1237774B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
floor
vehicle
support frame
segment according
fact
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00972872A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1237774A1 (de
Inventor
Herwig Schenk
Theodor Staneff
Frank König
Martin Grab
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DB Reise and Touristik AG
Original Assignee
DB Reise and Touristik AG
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10022543A external-priority patent/DE10022543B4/de
Application filed by DB Reise and Touristik AG filed Critical DB Reise and Touristik AG
Publication of EP1237774A1 publication Critical patent/EP1237774A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1237774B1 publication Critical patent/EP1237774B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D3/00—Wagons or vans
    • B61D3/04—Wagons or vans with movable floors, e.g. rotatable or floors which can be raised or lowered
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/10—Floors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/22—Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies

Definitions

  • the invention relates to a rail-bound vehicle segment with a support frame on at least one pair of wheels, with a shell on the support frame and with a floor in the shell to accommodate vehicle installations, seats etc.
  • the invention further relates to a vehicle association.
  • the track arches are raised
  • the outer rail was built and, on the other hand, passed through at a lower speed.
  • the elevation of the outer rail causes the vehicle to tilt Inside of the track arch.
  • the force component partially compensating the centrifugal force, the downhill force generated.
  • the compensation of the centrifugal force with the help of the track cant are narrow limits set by the fact that vehicles in the track curve to the Have to come to a stand.
  • tilting technique primarily serves to compensate the centrifugal force acting when traveling through a curved track to such an extent that cornering is comfortable for the vehicle occupants even at high speeds. Through the use of the tilting technology it is achieved that vehicle associations with vehicle segments equipped in this way can drive through bends at high speed and achieve a reduced travel time between the start and destination station.
  • the body of the well-known vehicle segments with tilting technology is formed by a car body mounted on a base.
  • a suspension system for vehicles of a general type is already known from US 2,859,711. especially known for rail vehicles, in which one of the support frame and Vehicle hull structurally separate, vertical shocks, but also lateral Catch forces that could lead to shifts and in their Limit effects.
  • this carrier vessel swings around one Pivotal point above the common center of gravity of empty vehicle mass and load mass suspended, stored on a buoyancy chamber and with provided side damping bodies.
  • this is not one Tilting technology in the sense introduced above, but only a passive one Suspension system that is not used for active centrifugal force compensation. It is this Suspension system not possible, the carrier is controlled or regulated in this way align that the resultant of gravity and centrifugal force is approximately vertical is directed against the bottom of the support vessel.
  • a tilt angle of the fuselage is common in vehicle segments equipped with tilting technology and operated by Deutsche Bahn AG, which partially compensates for the lateral acceleration down to a value of approximately 1.0m / s 2 .
  • This value of the remaining lateral acceleration is perceived as tolerable by vehicle occupants and is physiologically harmless.
  • UK 1 508 173 discloses a passive tilting technique of the type one Pendulum.
  • the car body can be pivoted with the help of a Secondary suspension that attacks under the roof of the car body and its load transmitted to the chassis via columns Since the center of gravity of the body and load transported in it lies below the suspension, generated when driving through of track arches, the radially outward centrifugal force is a torque that a Pivoting movement of the car body around one in the plane of the suspension longitudinal vehicle axis.
  • EP 808 758 A1 is a vehicle segment known in which the fuselage is attached to a cross member, which is on one below lying carriage is pivotally mounted.
  • pantographs must adapt to the respective inclination of the fuselage can, on the one hand, without contact with the overhead contact line lose and without exerting otherwise harmful forces on the catenary.
  • the object of the invention is so a vehicle segment of the type mentioned to further develop that on a bow ride on occupants or transported goods acting side forces with the help of a simple, light and space-saving construction can be at least partially compensated.
  • Another object of the invention is. one Specify vehicle association that the passage of curves with high Speed with low wear on track and wheels possible.
  • the task is for a rail-bound vehicle segment by the Subject of claim 1 and for a vehicle association by the Subject of claim 30 solved.
  • the floor is about a vehicle longitudinal axis running in the direction of travel relative to the shell and can be swiveled in accordance with predetermined control values.
  • predetermined control values are preferably the specification of angles of inclination.
  • Shell, support frame and chassis take part in the swiveling movement of the floor not part.
  • the Nelge device with storage, etc. alone carries the floor with the built-in components and transport loads. It can therefore be less expensive and in particular be made lighter. This also makes the wheels of the Protected vehicle segments and the rails.
  • the outer contours of the vehicle segment can Solutions when driving through a track curve despite the centrifugal kart compensation achieved remain unchanged because only the bottom is inside the bowl performs the tilt movement required for this.
  • the centrifugal force compensation is in integrated the fuselage of the vehicle segment and imperceptible from the outside.
  • the vehicle body is not considered Whole is pivoted, the unused light space can Track to widen the vehicle body and thus to enlarge it of the available interior.
  • the vehicle segment according to the invention can be used in a conventional manner rigidly trained, but also with a section along its length hinged shell can be realized.
  • the centrifugal force compensation according to the invention only the mobility of the soil relative to the shell is important.
  • the support frame extends within the surrounding shell over the entire Length and width of the vehicle segment and takes over the power line in vertical Direction to the chassis and part of the acting in the longitudinal direction Acceleration and braking forces.
  • the shell does not have any essential supporting functions take over, but directs acceleration and braking forces and takes in one Vehicle association the longitudinal dynamics arising in the fuselage when driving.
  • Bottom and shell are spaced so far that, on the one hand, the mobility of the Ground for centrifugal force compensation and - if necessary - the articulation the shell when driving through bends, crests or depressions is restricted.
  • the distance between the bottom and the shell is shown in an example bridging elastic seals so that there is no visible gap.
  • the Seals also prevent air exchange and the occurrence of Sound bridges to the underfloor.
  • actuating and storage means for Run or store the floor provided that the floor by at least one in Vehicle longitudinal axis running on the floor or below the floor can be pivoted to store.
  • the actuating and storage means can also be designed such that the floor about at least one longitudinal vehicle axis running above the floor is pivotable.
  • the vehicle's longitudinal axis is about that the floor is pivotable, does not run in the floor itself, the floor moves relative to the support frame and shell also in the transverse direction, so one is approaching Inside of the shell.
  • a longitudinal center plane which is the center of the axis of the wheel pair and the vehicle's longitudinal axis, around which the floor is pivoted, can cut vertically will run differently in different embodiments. Is only one provided such pivot axis, the actuating and storage means store the floor preferably pivotable about a vehicle longitudinal axis in the longitudinal center plane runs.
  • the positioning and storage means can also store the floor in such a way that selected catfish either around a first or a second vehicle longitudinal axis is pivotable.
  • the first and second vehicle longitudinal axes run parallel to each other in a plane that is perpendicular to the longitudinal median plane mentioned.
  • Each of the two vehicle longitudinal axes forming the swivel axes is one Swivel direction is assigned. That is, for an inclination of the floor after it is turned outside the vehicle's longitudinal axis, for an inclination towards bow pivoted around the other longitudinal axis of the vehicle
  • the first and the second longitudinal vehicle axes run preferably on both sides of the median longitudinal plane, each with the same Distance to the median longitudinal plane. This has the advantage of being active Pivoting the floor required actuators when pivoting each predominantly only have to bear the load on each side of the floor that the as Vehicle longitudinal axis serving the pivot axis is not included.
  • the positioning and storage means preferably support the floor on the support frame.
  • the floor fulfills with the carrying of parts of the interior and the transport boxes predominantly tasks of vertical power flow within the vehicle segment. Other components take over the longitudinal force flow.
  • the positioning and Storage means support the floor on the support frame over its entire extent in the vehicle's longitudinal direction. For this purpose, they have a corresponding longitudinal extension on or are distributed in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the floor itself can therefore be built comparatively easily.
  • the shell is in this embodiment largely freed from vertical loads.
  • the positioning and storage means support the floor in the Longitudinal median plane on the support frame.
  • Support for better load distribution Setting and storage means the floor on both sides of the median longitudinal plane on the Support frame from.
  • positioning and Storage means provided only a short distance from the longitudinal median plane.
  • the Bearing points are moved closer together in the middle.
  • the floor around two vehicle longitudinal axes running below the floor pivotable. Due to the different lengths of levers on both sides of a bearing point there is a stabilizing restoring torque when tilting.
  • the positioning and Storage means preferably designed to be adjustable in height. This is particularly the case with Storage of the floor on the support frame on both sides of the longitudinal median plane advantageous.
  • the actuating and storage means are pneumatic in one embodiment or operated hydropneumatically, for example, one or more Air springs, single or double-acting cylinders. Cylinders are included advantageously articulated on the floor and on the support frame to the Do not hinder the pivoting movement of the floor.
  • the vehicle segment according to the invention have the actuating and storage means at least one with the support frame and on the other hand, connected to the ground, electrically driven steeping device for Generation of the swivel movement.
  • the control elements can also be attached to the shell on the support frame.
  • the electric one Drive has the advantage that the power supply of the steep device with little Effort and space requirements can be accomplished. The energy will be there anyway provided electrical power supply system of the train. Also the maintenance effort for electrical actuators is comparatively low. In contrast to hydraulic lines, electrical cables are also light.
  • the actuator has one Spindle drive or a rack and pinion drive that is electric. with a conventional one Electric motor or a stepper motor is operated.
  • the positioning and storage means as roller bearings or plain bearings between the floor and trained the support frame.
  • the functions carry and place are separated, the positioning and storage means only take on the function of carrying.
  • a pivoting movement of the floor are on the one hand with the shell or support frame and on the other hand to provide drive means connected to the ground, the Im Operation on the ground a perpendicular to the direction of travel, especially parallel to exert directional pushing or pulling force across its transverse extent.
  • the drive means are double-acting, so they can exert pull or thrust in the lateral direction.
  • the bottom has a downward face on its underside directed approach on which the drive means attack. The attacking force will redirected by the approach to driving the pivoting movement of the floor.
  • the approach can extend through an opening through the support frame. This has the advantage that the lifting action is increased and the drive means one have to generate less force. However, there is corresponding space in the support frame and if necessary in the space below the support frame up to the shell. This can be done, for example, by providing a longitudinally extending one tub-like space in or below the support frame, which in its longitudinal extent it only omits the area of the undercarriage. This can take up additional units.
  • the base is in a swiveling movement movable relative to the shell in a direction perpendicular to the direction of travel. This results inevitably in those embodiments in which the Swivel axis does not run in the floor itself, but below or above it. There are but also other forms of movement can be realized, to the following in more detail is received.
  • the actuators and Storage means rolls or sliding elements on at least one rolling or Run slideway, which is transverse to the longitudinal axis of the vehicle and relative to the support frame is curved or inclined.
  • the profile of the roller or slideway across The vehicle's longitudinal axis determines the pivoting movement of the floor.
  • at arcuate curvature of the roller or slideway is determined by the radius of the arc determines the position of the swivel axis.
  • the type and The extent of an additional translational movement of the floor can be predetermined.
  • Assign the roller or slideways for example, the shape of a Longitudinal center plane inclined plane, so swivel and overlap Translation movement of the floor in a complex tilting movement.
  • the setting and storage means Articulated supports (standing pendulums), which are articulated to the floor and to the supporting frame are.
  • This embodiment has the same as the storage on roller or plain bearings Advantage that the centrifugal force contributes to the inclination of the ground Bracing causes one side to be lifted during lateral displacement and the other is lowered.
  • Another advantage of this type of storage is the backward effect, which supports the movement of the floor back to its rest position when the outward centrifugal force decreases.
  • suspension is part of the storage of the floor on the Support frame is storage, actuator and suspension can be compact, space-saving design can be connected in series. None arise from this fundamental constructive difficulties when the support by the Control elements are integrated into the storage at the same time. This is particularly the case with relative to the longitudinal center plane of the floor on both sides of the support frame realizable.
  • the pivot position of the floor relative to the support frame is another Embodiment monitored using suitable sensors.
  • the target position of the Interior floor is based on currently determined or retrieved, pre-stored Route data (track radius, track cant, cant ramp etc.) and based on the current state of motion of the vehicle segment (position, speed, Acceleration). By appropriate tax means prevents the sprung floor from sloping due to uneven loading device.
  • the inner floor is provided relative to the support frame to the outside when the vehicle segment a track curve with an elevated outer rail below the compensation speed traverses.
  • the compensation speed is the speed at the centrifugal lateral acceleration softens and that due to the Glels camber emerging slope downhill acceleration compensate exactly. If a track is curved at a speed below that Drive through the equalization speed or the vehicle must even be on the track curve stop, so the passengers in vehicles according to the state of the art pulled towards the inside of the arch by the predominant downhill force (gravity), which causes an uncomfortable sitting posture and walking within the Vehicle segments difficult
  • objects lying on tables can slip or fall on the floor due to the uncompensated inclination. This inconvenience is avoided in the present embodiment.
  • the uncompensated Determine downhill forces This can be done in a simple form that the track elevation, the speed and the current swivel position of the Interior floor can be determined. From this measurement data it can be determined how far the Slope acceleration accelerated by centrifugal lateral acceleration is. From this a target swivel position of the floor is calculated, with the full one Compensation is achieved. With the help of suitable, generally known control means then the movement of the inner floor into the pivot position calculated in this way In this embodiment, the inner floor is thus made for one Passengers swiveled into comfortable position while the vehicle segment was in Track arch with support frame and shell moves or stands inclined towards the inside of the arch
  • Vibrations of the inner floor are in a further embodiment of the Invention suppresses, unless it is in the form of rectilinear movements in vertical Direction.
  • the vibration ability of the floor in the vertical direction is additionally limited so that the vibrations do not affect the positioning movements Counter slope of the ground.
  • a composed of several vehicle segments according to the invention Vehicle association initially stands out due to the comparatively light weight Construction of the vehicle segments through a low wear of rails and Wheels out.
  • Tilting technology has the further advantage that its outer contour is like one Vehicle behaves without tilting technology. In this way, the clearance on the track for a large transverse extension of the vehicle segment can be used since none Additional scope is required for the inclination of the vehicle casing in the curve of the track is.
  • the vehicle association according to the invention requires a comparative one low energy consumption, since not the shells as a whole, but only that Floors Within the shells with the vehicle fittings, seats etc. fastened in them be pivoted.
  • the active tilting technology are at least in the front in the direction of travel Vehicle segment sensors for measuring the speed of the vehicle group, the radius of curvature of the track and the elevation of the track, as well as means for Control or regulation of the time course of the pivoting movement of the floors of the individual vehicle segments by evaluating the current measurement signals of the Sensors provided.
  • Vehicle segment sensors for measuring the speed of the vehicle group, the radius of curvature of the track and the elevation of the track, as well as means for Control or regulation of the time course of the pivoting movement of the floors of the individual vehicle segments by evaluating the current measurement signals of the Sensors provided.
  • FIG. 1 shows a vehicle segment 10 for operation in a cross-sectional view a track 12
  • the vehicle segment 10 has an essentially tubular shape Shell 14 with side window openings 16 and 18.
  • the shell 14 is on one Support frame 20 attached, which is only a by dashed lines 22 to 28th indicated single running gear with two wheels 30 and 32 on the rails 34 and 36 of the track 12 supports
  • the shell 14 of the vehicle segment 10 is constructed to be self-supporting and is supported Above only indicated fasteners 38 and 40 on the transverse side Ends of the support frame 20. In the present exemplary embodiment, it is also rigid educated.
  • the shell can, as mentioned above, in all of them here described embodiments but also along its extent in Have articulated longitudinal sections.
  • Support frame 20 extends between the transverse sides of the shell 14 a bottom 42. This is supported by a bearing device 44 in the middle on the Support frame 20 from.
  • the illustration of the mounting of the bottom 42 on the support frame 20 is shown in FIG Clarification of the principle is carried out only very schematically
  • the storage device 44 supports the floor 42 around a perpendicular to the cross-sectional plane Vehicle longitudinal axis 46 pivotable.
  • the vehicle longitudinal axis 46 runs here in a longitudinal central plane 48 of the vehicle segment 10, which the axis 49 of the Wheels pairs 30 and 32 in the middle and perpendicular cuts under the axis 49 of the
  • wheel pairs 30 and 32 should be understood as the straight line connects the centers of wheels 30 and 32
  • the pair of wheels can, but does not have to be designed as a wheel set.
  • sealing lips 50 and 52 are fastened bend upwards towards the bowl 14 and on the inside of the bowl 14 issue.
  • the sealing lips 50 and 52 are made of rubber-elastic material. she can, as shown in Figure 1, up to the height of the lower edge of the Windows 16 and 18 lie along the inside of the shell 14. In addition, you can they are also attached to the inner wall with their upper edge. If the Soil 42 for centrifugal force compensation in the curves move on the Sealing lips adjacent to the inside of the shell bend downwards and outwards up. Since these are relatively minor movements, the Passengers hardly have the inclination of the floor relative to the shell in this variant perceive.
  • sealing lips 50 and 52 are attached to the inner shell, so the sealing lips are slightly stretched when the floor is pivoted or compressed.
  • FIG. 2 shows a partial cross-sectional view of the vehicle segment from FIG. 1. Only the lower area of the vehicle segment 10 is shown here with the Chassis, the support frame 20 and the floor 42. This is here in one against the Support frame and the shell pivoted clockwise about the vehicle longitudinal axis 46 Position shown.
  • the pivot axis 46 runs in this embodiment just below the floor 42.
  • the pivoting movement of the floor 42 is supported by the support frame 20, not shown here Actuators, which are arranged on both sides of the longitudinal center plane 48 and on the underside of the bottom at the circles 54 and 56 marked here by filled circles Attack places.
  • the points of attack 54 and 56 can be relative to Longitudinal center plane 48 also lie further inside or further outside.
  • Exemplary embodiments for suitable actuators are shown below with reference to FIGS. 5b to 5d described in more detail.
  • the direction of the at positions 54 and 56 from the Actuators generated forces are shown by an arrow 58 and 60, respectively
  • the actuators not only cause a pivoting movement of the bottom 42 when Passing through a curve to the middle of the curve, but also keep straight Stretch a parallel orientation of the inner floor 42 relative to the support frame 20 upright. A asymmetrical loading of the Inner floor 42 is balanced.
  • the elastic sealing lips 50 and 52 close the space above the floor 42 even with a pivoting movement against the space between floor 42 and Support frame 20 from. Both sealing lips are biased so that they are in all Pivoting movements of the floor always rest on the inner wall of the bowl 14. In the pivoted position of the base 42 shown in FIG. 2, the left sealing lip is 50 additionally tensioned by bending, while the right sealing lip 52 by Bending is somewhat relaxed compared to the normal position.
  • Figure 3a shows, again in a partial cross-sectional view, a second embodiment with an alternative storage of the floor.
  • Figure 3a shows, again in a partial cross-sectional view, a second embodiment with an alternative storage of the floor.
  • Figures is also a representation of Figure 3a, the storage only schematically shown. otherwise the same reference numerals designate the same in all figures Components.
  • the support frame 20 is along the longitudinal central plane 48 in a left section 20.1 and divided a right section 20.2.
  • a bearing device 44 ' is provided, which at least in sections over the longitudinal extent of the vehicle segment in the direction of travel extends.
  • the longitudinal section in which the undercarriage is located is of it except.
  • the support frame is contiguous in its transverse extent formed, as is known from the embodiment of Figures 1 and 2 ago
  • the bearing device 46 has two on the facing towards the longitudinal center plane 48 Ends of the support frame sections 20.1 and 20.2 fixed bearing half-shells 62.1 and 62.2.
  • the two half-shells form one perpendicular to the cross-sectional plane in Hollow cylinder running in the direction of travel, which is symmetrical to the longitudinal center plane 48 below and above, that is, towards the inward-facing bottom side 64 of the shell and is open towards the inner bottom 42.
  • the longitudinal axis of this hollow cylinder runs in the longitudinal center plane 48 at the level of the support frame 20th
  • the two bearing half-shells 62.1 and 62.2 take a bearing cylinder between them 66, which is formed on a shoulder or pivot lever 68. On this is supported by the inner floor 42.
  • the pivot lever 68 is therefore for Load absorption widened towards the flange and at the bottom of the Bottom 42 fastened in the middle of its transverse extent Swivel lever 68 in the direction of the bottom side 64 of the shell to below the Support frame 20.
  • Carriers 70 and 72 are attached, which in this exemplary embodiment are supported by the supporting frame 20 extend to the shell bottom 64 and the side walls of one form trough-shaped space below the support frame 20. Carriers 70 and 72 can also end above the shell bottom 64. They are used for attachment of units etc., in particular of control elements, not shown here, which in lower end portion 74 of the actuating lever 68 with a substantially parallel to the Attack transverse extension of the support frame 20 directed force.
  • the adjusting elements engage in the present exemplary embodiment, via a lever arm at the bottom 42. Therefore, that of the control elements for pivoting the floor by one force to be applied at a certain angle is lower.
  • the bearing device 46 'and the supports 70 and 72 are preferably not in the Area of the longitudinal extent of the vehicle segment arranged in the Landing gear is located.
  • Figure 3b shows a modification of the embodiment of Figure 3a with a Bearing device 46 ", which is not embedded in the support frame 20, but on supports this
  • This embodiment also shows one of the many, the Experts known per se, the floor suspended on the support frame to store as it is for operation of the vehicle segment in passenger transport is of course required.
  • the embodiment of Figure 3b are for this pneumatically or hydropneumatically operated spring elements 78 intended. As shown in FIG. 3b, these can form a closed ring extend around the control lever 68.
  • This embodiment with both sides of the longitudinal center plane 48 connected spring elements 78 has the advantage that Fluid (gas) exchange between the two sides when the Soil 42 takes place immediately.
  • the actuating elements 82.1 and 82.2 are articulated on the actuating lever 68 and with the aid of a Sliding shell 83 fastened longitudinally. Furthermore, the control elements on the Brackets 70 and 72 fastened. They can be single or double-acting be and practice one of the predetermined pivoting movement of the control lever 68 Bottom 42 from the required lateral force.
  • the to operate the Control elements 82.1 and 82.2 required control devices are known and are not shown here.
  • Possible are, for example, translatory vibrations in the longitudinal and transverse directions of the Vehicle. These can be done relatively easily with means known to the person skilled in the art be suppressed.
  • the guide bells 80 serve on the one hand, and on the other hand For example, stops can be provided.
  • Corresponding damping and compensation devices are a longitudinal axis intended.
  • FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment of a cross-sectional view vehicle segment according to the invention.
  • the drawing is here again greatly simplified to the principle of the pivotable mounting of the realized here To clarify soil.
  • the bottom 42 is at the vehicle segment shown in Figure 4 about two vehicle longitudinal axes 46.1 and 46.2 pivoted. Both vehicle longitudinal axes 46.1 and 46.2 run with the same distance from the longitudinal center plane 48 below the transverse side End areas of the vehicle interior floor 42. Each of the two axles is 46.1 and 46.2 exactly one swivel direction - clockwise or counterclockwise Clockwise - assigned In the present exemplary embodiment, the bottom 42 is around the vehicle longitudinal axis 46.1 clockwise and around the vehicle longitudinal axis 46.2 swivels counterclockwise.
  • the necessary storage devices 44.1 and 44.2 are only indicated schematically in FIG.
  • the bearing devices 44.1 and 44.2 are designed so that the assigned swivel direction can be changed. This has the advantage that it does not matter which of the longitudinal ends of the vehicle segment in Direction of travel points, that is, the vehicle segment is both "forward" as well can drive “backwards". In both directions of travel, the floor 42 is when driving through can be swiveled from track bends to the center of the bend.
  • FIG. 5a shows a further exemplary embodiment of the invention in a partial cross-sectional view Similar to the exemplary embodiment in FIG Longitudinal center plane 48 control elements 84.1 and 84.1 are provided, each on the ground 42 and are articulated to the support frame.
  • control elements 84.1 and 84.1 are provided, each on the ground 42 and are articulated to the support frame.
  • the in comparison with the previous figures greater distance between the support frame 20 and the Floor 42 is solely due to drawing technology and does not reflect the actual Conditions reflected.
  • the bottom is in the present case Embodiment not in the middle of its transverse extent on the support frame Instead, it is supported here on actuators 84.1 and 84.2.
  • the for Thrust deployment are designed as single-acting pressure cylinders. These are each arranged at the same distance from the longitudinal center plane 48.
  • the Actuators 84.1 and 84.2 are pneumatic or hydropneumatic cylinders educated.
  • the floor 42 can be in one and at the same time in the longitudinal center plane 48 extending vehicle longitudinal axis 46 are pivoted.
  • the piston of the second actuating element 84.2 extended by a distance, the floor 42 on Point of attack is pushed up against its weight.
  • Bottom 42 exerts its downward weight on the actuating element 84.1, which is supported on the support frame 20 This is used to the piston of the first actuator 84.1 to retract.
  • the floor 42 not displaced in the transverse direction relative to the support frame 20.
  • control elements 84.1 and 84.2 In such a storage of the floor 42, in which the pivoting movement mutual raising and lowering of both sides of the floor is maintained the control elements 84.1 and 84.2 the floor 42 in the normal position, as it were the limbo.
  • the position of the bottom 42 and the pistons of the actuators 84.1 and 84.2 in the normal position is indicated in FIG. 5a by dash-dotted lines.
  • the Adjusting elements are designed so that even after the Do not give in to the control of the adjusting device.
  • the present embodiment has the advantage that for setting a certain pivot angle required deflection of the control elements from the normal position is only half as large.
  • double-acting actuators can also be used be used.
  • the construction of the control elements is now in detail discussed in more detail with the aid of various embodiments which are shown in FIGS to 5d are shown.
  • FIGS. 5b and 5c show two possible embodiments of the adjusting elements 84.1 and 84.2 in a representation cut along the longitudinal axis of the adjusting elements.
  • Both adjusting elements 86 and 88 differ in the adjusting mechanism and in the suspension, but are otherwise constructed in the same way. They have a piston 90 which engages longitudinally displaceably in a cylinder 94 through an opening 92.
  • the piston is surrounded by a protective jacket 96 which is attached to the upper end of the piston and, depending on the position of the piston 90, also at least partially surrounds the cylinder 94.
  • the piston 90 is supported in the cylinder on a spring 98, for example a steel coil spring. This in turn is supported on the upper end of a piston 100.
  • the piston 100 has an external thread 102 which is in engagement with the internal thread of a spindle nut (not shown).
  • the spindle nut is integrated in a drive block 104 which is fastened to the inner walls of the cylinder 94 in such a way that it is neither rotatable nor longitudinally displaceable against the latter Inside the drive block 104, the spindle nut is rotatably mounted about the longitudinal axis of the cylinder.
  • a clutch engages the circumference of the spindle nut and connects it to a drive motor, for example an electric stepper motor.
  • Fastening elements 106 for the articulated fastening of the adjusting element 86 on Floor 42 or provided on the support frame 20.
  • the drive block 104 becomes a drive Rotational movement of the spindle nut causes.
  • the piston 100 is shifted up or down along the cylinder axis. He will moved upward, it exerts a compressive force on the spring 98 and the piston 90 from which is transmitted to the floor 42. If the piston 100 is moved down, the spring 98, the piston 90 and the base 42 follow it due to the Weight after.
  • the exemplary embodiment of a control element 88 shown in FIG. 5c differs from that shown in Figure 5b only in that instead of the mechanical Spring 98 a gas spring 98 'is used. Furthermore, instead of the electromechanical Drive with the piston 100 and the drive block 104 in the Actuating element 88 is provided with a hydraulically driven separating piston 108. The Height adjustment of the separating piston 108 and thus also the piston 90 and the In this embodiment, floor 42 is made by raising or lowering it of the volume filled by a drive fluid 110.
  • Figure 5d shows an alternative to the control elements 86 and 88 In greatly simplified Representation of an adjusting device 112 with a bellows spring.
  • This actuator has a cylinder 114 with a piston 116 which is substantially like that Piston 100 is constructed in Figure 5b and in the same way also over a Drive block 118 with a spindle nut rotatably mounted therein vertically is moved.
  • the cylinder 114 is fixed on the support frame 20 without a joint. At the upper end of the cylinder 114, a bellows spring 118 is attached, the inner volume of which Cylinder volume is connected above the piston 116. Both partial volumes are included filled with a gas The internal pressure of the entire gas volume is not here with the help shown devices for setting a certain equilibrium position of the floor 42 adaptable to its load.
  • the bellows spring 118 is fastened by one on the underside of the bottom 42 Bearing shell 120 held.
  • the wall of the bellows spring 118 consists of a Fabric layers reinforced elastomer bellows.
  • a height adjustment of the bottom 42 is carried out to achieve a pivoting movement along with this actuator by moving the piston 116 Longitudinal axis of the cylinder 114. If the piston 116 with constant internal pressure of the When the gas volume is extended upwards, the ones on cylinder 114 roll Side sections of the bellows 118 for volume compensation upwards and press the floor 42 upwards. By retracting the piston 116 in the direction of Support frame 20, on the other hand, the partial volume filled with gas within the Cylinder 114 increased. The side sections of the Roll bellows 118 down, whereupon the bottom 42 at the location of the actuator 112 sinks down.
  • the bellows spring 118 also performs joint functions in addition to the function of carrying. If the floor is inclined, the rubber wall fits under Maintaining their internal pressure to the changed situation. Even with the Transmission of impacts from the support frame to the floor 42 causes the bellows spring 118 a cushioning.
  • control element 112 instead of an electromechanical Drive with a hydraulic drive, as shown in Figure 5c, work can.
  • FIGS. 5b to 5d are in all exemplary embodiments usable on the supporting frame with the floor mounted on the base.
  • Figure 6 shows a cross-sectional view of another embodiment of a vehicle segment 10 'according to the invention.
  • Track 12 is here - just like when building Track bends common - relative to the horizontal by an angle ⁇ to the center of the Track arch inclined.
  • the floor 42 is above air springs 122 and 124 mounted on the support frame 20.
  • the air springs 122 and 124 are on both sides of the Longitudinal center plane 48 arranged. In the longitudinal direction of the vehicle segment 10 ', that is perpendicular to the section plane, several such air spring pairs are one behind the other intended.
  • the load of the floor, built-in fixtures such as seating groups 126 and 128 and the load of the occupants of vehicle segment 10 'are applied to them Way evenly distributed over the longitudinal and transverse extension of the support frame 20.
  • Air springs 122 and 124 are like their bearings 130 and 132 in this figure only shown schematically.
  • the bottom 42 is pivoted toward the center of the arc.
  • a plane 134 perpendicular to the floor and to the cutting plane has an angle ⁇ the longitudinal center plane 48 of the vehicle segment 10 '.
  • the pivot axis 46 runs perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 6 through the bottom 42 approximately in the middle of it Transverse extent.
  • FIGS. 7 and 8 show two further, similar embodiments Vehicle segments according to the invention are shown in partial cross-sectional views.
  • the floor is supported on both sides of the longitudinal median plane arranged rollers 136 and 138 or 136 'and 138' and taxiways 140 and 142 on the support frame 20.
  • the floor 42 at Embodiment according to Figure 7 is supported directly on the rollers are in the Embodiment according to Figure 8 supports 144 and 146 below the support frame 20th attached, which are supported on axes of rotation 148 and 150 of the rollers 136 'and 138'.
  • the latter variant has the advantage that in the supports 144 and 146 a suspension of the bottom 42 can be integrated.
  • FIGS. 7 and 8 It is characteristic of the solutions shown in FIGS. 7 and 8 that the Floor 42 can perform a guided pivoting movement, the pivot axis is above the floor This swiveling movement is one of the profile of the Roller tracks 140 and 142 dependent translation movement of the floor 42 superimposed
  • the runways can of course also be designed in a circular arc, so that the pivot axis is stationary during the pivoting movement
  • FIG. 8 shows that which occurs in addition to the pivoting movement of the bottom 42 lateral offset d marks the center of the transverse extent of the bottom 42 in both figures indicates a point pointing towards the supporting frame Triangle 152.
  • an adjusting lever attached, for example, centrally to the underside of the bottom 42 attack and use this to exert a transverse force on the ground exercise.
  • Figures 9a and 9b show a further embodiment of an inventive Vehicle segment in which the floor 42 via standing pendulums 154 and 156 is mounted on the support frame 20.
  • the standing pendulums 154 and 156 are the same length and at the same distance on both sides of the longitudinal center plane 48 on the support frame 20 and hinged to the bottom 42, such that the bottom 42 in the direction parallel to Carry out a combined swivel and translational movement in the cross-sectional plane can.
  • the standing pendulums 154 and 156 on the supporting frame are at a greater distance from the longitudinal median plane 48 as attached to the floor 42, so are available Longitudinal center plane 48 inclined.
  • Embodiments can also deflect the base 42 here
  • Application of a force acting in the transverse direction to an actuating lever 158 below of the bottom 42 are effected.
  • Figure 9b becomes one in the transverse direction exerted to the right force 160, both standing pendulums 154 and 156 lead a clockwise pivoting movement, in each case around the support frame 20 closer pivot axis 162 or 164.

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Description

Die Erfindung betrifft ein schienengebundenes Fahrzeugsegment mit einem Traggestell auf mindestens einem Radpaar, mit einer Schale an dem Traggestell und mit einem Boden In der Schale zur Aufnahme von Fahrzeugeinbauten, Sitzen etc.. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Fahrzeugverband.
Bei einer Fahrt eines Schienenfahrzeuges durch einen Gleisbogen wirkt auf das Fahrzeug eine Fliehkraft, die zentrifugal, das heißt in einer vom Mittelpunkt des Gleisbogens radial nach außen weisenden Richtung wirkt. Der Betrag der Fliehkraft ist proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit des Fahrzeuges sowie zum Kehrwert des Radius des Gleisbogens. Sie wirkt spürbar auf die Passagiere ein, indem sie diese nach bogenaußen drückt Durch die Wirkung der Fliehkraft beim Durchfahren eines Gleisbogens wird daher der Reisekomfort gemindert
Um dies zu vermeiden, werden Gleisbögen zum einen mit einer Überhöhung der Außenschiene gebaut und zum anderen mit geringerer Geschwindigkeit durchfahren. Die Überhöhung der Außenschiene bewirkt eine Neigung des Fahrzeuges zur Innenseite des Gleisbogens hin. Dadurch wird unter Ausnutzung der Schwerkraft eine die Fliehkraft teilweise kompensierende Kraftkomponente, die Hangabtriebskraft erzeugt. Der Kompensation der Fliehkraft mit Hilfe der Gleisüberhöhung sind jedoch enge Grenzen dadurch gesetzt, daß Fahrzeuge im Gleisbogen notfalls auch zum Stehen kommen müssen.
Bekannte Fahrzeugsegmente sind zur weiteren Kompensation der Fliehkraft unter Ausnutzung desseiben physikalischen Grundprinzipes mit einer besonderen Lagerung ihres Rumpfes ausgerüstet, die es ermöglicht, den Rumpf relativ zum Traggestell um eine in Längsrichtung des Fahrzeugsegmentes verlaufende Achse zu verschwenken. Derartige Lagerungen des Rumpfes werden unter dem allgemeinen Begriff "Neigetechnik" zusammengefaßt. Die Neigetechnik dient in erster Linie dazu, die bei einer Fahrt durch einen Gleisbogen wirkende Fliehkraft so weit zu kompensieren, daß die Kurvenfahrt auch bei hoher Geschwindigkeit für die Fahrzeuginsassen komfortabel ist. Durch den Einsatz der Neigetechnik wird erreicht, daß Fahrzeugverbände mit derart ausgerüsteten Fahrzeugsegmenten Gleisbögen mit hoher Geschwindigkeit durchfahren und eine verringerte Reisezeit zwischen Start- und Zielbahnhof erzielen können.
Den Rumpf der bekannten Fahrzeugsegmente mit Neigetechnik bildet ein auf einem Untergestell gelagerter Wagenkasten.
Aus US 2 859 711 ist bereits ein Federungssystem für Fahrzeuge allgemeiner Art, insbesondere auch für Schienenfahrzeuge, bekannt, bei dem ein von Traggestell und Fahrzeugrumpf baulich getrenntes Traggefäss vertikale Stösse, aber auch laterale Krafteinwirkungen die zu Verschiebungen führen könne, auffangen und in ihren Auswirkungen begrenzen soll. Dazu wird dieses Traggefäss pendelnd um einen Drehpunkt oberhalb des gemeinsamen Schwerpunktes von leerer Fahrzeugmasse und Zuladungsmasse aufgehängt, auf einer Auftriebskammer gelagert und mit seitlichen Dämpfungskörpern versehen. Es handelt sich hierbei jedoch nicht um eine Neigetechnik im oben eingeführten Sinne, sondern lediglich um ein passives Federungssystem, das nicht der aktiven Fliehkraftkompensation dient. Es ist diesem Federungssystem nicht möglich, das Traggefäss gesteuert oder geregelt so auszurichten, dass die Resultierende aus Schwer- und Fiiehkraft annähernd senkrecht gegen den Boden des Traggefässes gerichtet ist.
Im Gegensatz dazu ist bei mit Neigetechnik ausgestatteten Fahrzeugsegmenten, die von der Deutschen Bahn AG betrieben werden, ein Neigewinkel des Rumpfes üblich, der die Seitenbeschleunigung teilweise, und zwar bis auf einen Wert von etwa 1.0m/s2 kompensiert. Dieser Wert der verbleibenden Seitenbeschleunigung wird von Fahrzeuginsassen als erträglich empfunden und ist physiologisch unbedenklich. Für eine Erhöhung des Komforts der Reisenden ist jedoch selbstverständlich eine möglichst hohe Kompensation der Seitenbeschleunigung bis auf eine Restbeschleunigung von weniger als 1 m/s2 günstig.
Es sind sowohl passive als auch aktive Neigetechniken bekannt.
Die Druckschrift UK 1 508 173 offenbart eine passive Neigetechnik nach Art eines Pendels. Die schwenkbare Lagerung des Wagenkastens erfolgt mit Hilfe einer Sekundärfederung, die unter der Decke des Wagenkastens angreift und seine Last über Säulen auf das Fahrwerk überträgt Da der Schwerpunkt von Wagenkasten und darin transportierter Last unterhalb der Aufhängung liegt, erzeugt beim Durchfahren von Gleisbögen die radial nach außen gerichtete Fliehkraft ein Drehmoment, das eine Schwenkbewegung des Wagenkastens um eine in der Ebene der Aufhängung verlaufende Fahrzeuglängsachse bewirkt.
Nachteilig ist bei diesem bekannten Fahrzeugsegment, daß die Aufhängung unter der Schalendecke mit Hilfe von Säulen den für Passagiere zur Verfügung stehenden Innenraum einschränkt.
Bekannte Fahrzeugsegmente mit aktiver Neigetechnik erzeugen eine gesteuerte Schwenkbewegung ihres Rumpfes durch eine Lagerung des Rumpfes auf darunter angeordneten Fahrwerken. So ist aus der EP 808 758 A1 ein Fahrzeugsegement bekannt, bei dem der Rumpf an einem Querträger befestigt ist, der auf einem darunter liegenden Fährwerk schwenkbar gelagert ist.
Nachteilig ist bei diesen bislang bekannten Fahrzeugsegmenten mit aktiver Neigetechnik, daß sie aufwendige Fahrwerkskonstruktionen erforden. Weiterhin ist die Masse solcher Fahrzeugsegmente, auch aufgrund der erforderlichen schwenkbaren Querträger, gegenüber Fahrzeugsegmenten ohne Neigetechnik deutlich erhöht Dies bedeutet Insbesondere bei den angestrebten hohen Kurvengeschwindigkeiten eine hohe Belastung und einen entsprechend schnellen Verschleiß von Rädern und Schienen. Weiterhin sind aufwendige, leistungsstarke Stellglieder erforderlich, um neben den Insassen bzw. den im Inneren des Fahrzeugs gelagerten Transportgütern auch Querträger bzw. Traggestell, Schale, Boden und darin befestigte Einbauten zu schwenken.
Die bekannten Fahrzeugsegmente mit aktiven wie passiven Neigetechnlksystemen haben den zusätzlichen Nachteil, daß sie eine Energieaufnahme von der darüber verlaufenden Oberleitung aufgrund der Neigebewegung des Rumpfes in Gleisbögen nur mit Hilfe aufwendiger, störanfälliger Stromabnehmer-Konstruktionen ermöglichen. Diese Stromabnehmer müssen sich der jeweiligen Neigung des Rumpfes anpassen können, ohne einerseits den Kontakt mit der oberhalb verlaufenden Fahrleitung zu verlieren und ohne andererselts schädliche Kräfte auf die Fahrleitung auszuüben.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeugsegment der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei einer Bogenfahrt auf Insassen bzw. transportierte Güter einwirkende Seitenkräfte mit Hilfe einer einfachen, leichten und platzsparenden Konstruktion zumindest teilweise kompensiert werden können. Dabei wird der tragende Boden um eine Achse in Fahrzeuglängsrichtung und gesteuert nach vorgegebenen Stellwerten geschwenkt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es. einen Fahrzeugverband anzugeben, der das Durchfahren von Gleisbögen mit hoher Geschwindigkeit bei geringem Verschleiß an Gleis und Rädem ermöglich.
Die Aufgabe wird für ein schienengebundenes Fahrzeugsegement durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 und für einen Fahrzeugverband durch den Gegenstand des Patentanspruchs 30 gelõst.
Bei dem erfindungsgemäßen schienengebundenen Fahrzeugsegment ist der Boden um eine in Fahrtrichtung verlaufende Fahrzeuglängsachse relativ zur Schale und gesteuert nach vorgegebenen Stellwerten schwenkbar. Auf diese Weise können, wie bei den einleitend erwähnten bekannten Fahrzeugsegmenten, bei der Fahrt durch einen Gleisbogen auf Insassen oder transportierte Güter einwirkende, seitlich gerichtete Krankomponenten je nach Schwenkwinkel zumindest teilweise kompensiert werden. Bei den Stellwerten handelt es sich bevorzugt um die Vorgabe von Neigungswinkeln.
Diese Wirkung wird jedoch mit einem im Gegensatz zu den bekannten Fahrzeugsegmenten wesentlich geringeren konstruktiven Aufwand erzielt, da lediglich der Boden mit den darauf befindlichen Fahrzeugeinbauten, Sitzen etc. relativ zur Schale vereschwenkt wird und nicht ein ganzer Wagenkasten mit der Last aller Wandungen und Einbauten. Die aktive Neigetechnik ist damit erstmalig innerhalb des Wagenkastens untergebracht und das aufwändige Neigen, des gesamten Wagenkastens kann entfalten.
Schale, Traggestell und Fahrwerk nehmen an der Schwenkbewegung des Bodens nicht teil. Die Nelgevorrichtung mit Lagermitteln etc. trägt allein den Boden mit den darauf befindlichen Einbauten und Transportlasten. Sie kann daher weniger aufwendig und lnsbesondere leichter ausgebildet werden. Dadurch werden auch die Räder des Fahrzeugsegments und die Schienen geschont.
Die Außenkonturen des Fahrzeugsegments können Im Gegensatz zu bekannten Lösungen bei einer Fahrt durch einen Gleisbogen trotz der erzielten Fliehkrartkompensation unverändert bleiben, weil nur der innerhalb der Schale angeordnete Boden die hierfür erforderliche Neigebewegung durchführt Die Fliehkraftkompensation ist in den Rumpf des Fahrzeugsegments integriert und von außen her nicht wahrnehmbar. Da im Vergleich zu bekannten Fahrzeugsegmenten nicht der Fahrzeugrumpf als Ganzes verschwenkt wird, kann der nicht In Anspruch genommene Lichtraum am Gleis zu einer Verbreiterung des Fahrzeugrumpfes und damit zu einer Vergrößerung des zur Verfügung stehenden Innenraums genutzt werden.
Das erfindungsgemäße Fahrzeugsegment kann mit einer in herkömmlicher Weise starr ausgebildeten, aber auch mit einer entlang Ihrer Längserstreckung abschnittsweise gelenkigen Schale realisiert werden. Im Hinblick auf die erfindungsgemäße Fliehkraftkompensation ist allein die Beweglichkeit des Bodens relativ zur Schale von Bedeutung.
Das Traggestell erstreckt sich innerhalb der umgebenden Schale Ober die gesamte Länge und Breite des Fahrzeugsegments und übermimmt die Kraftleitung In vertikaler Richtung zum Fahrgestell sowie einen Teil der in Längsrichtung wirkenden Beschleunigungs- und Bremskräfte. Die Schale muß keine wesentlichen Tragfunktionen übernehmen, leitet aber Beschleunigungs- und Bremskräfte und nimmt in einem Fahrzeugverband die beim Fahren im Rumpf entstehende Längsdynamik auf.
Boden und Schale sind so weit beabstandet, daß zum einen die Beweglichkeit des Bodens zur Fliehkraftkompensation und - gegebenenfalls - zum anderen die Gelenkigkeit der Schale beim Durchfahren von Gleisbögen, -kuppen oder -senken nicht eingeschränkt ist.
Der Abstand zwischen Boden und Schale wird in einem Ausfühnmgsbeispiel durch elastische Abdichtungen überbrückt, so daß auch keine sichtbare Lücke entsteht. Die Abdichtungen verhindern zusätzlich den Luftaustausch und das Auftreten von Schallbrücken zum Unterflurraum.
Hinsichtlich Lage und Verlauf der Fahrzeuglängsachse oder -achsen, um die der Boden schwenkbar ist, sind bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeugsegment verschiedene konstruktive Lösungen möglich. Dies ist ein weiterer, wesentlicher Vorteil der Erfindung.
So sind bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung Stell- und Lagermittel zum Führen oder Lagern des Bodens vorgesehen, die den Boden um mindestens eine im Boden oder unterhalb des Bodens verlaufende Fahrzeuglängsachse schwenkbar lagern. Alternativ können die Stell- und Lagermittel jedoch auch so ausgebildet sein, daß der Boden um mindestens eine oberhalb des Bodens verlaufende Fahrzeuglängsachse schwenkbar ist. Bei Ausführungsformen, in denen die Fahrzeuglängsachse, um die der Boden schwenkbar ist, nicht im Boden selbst verläuft, bewegt sich der Boden relativ zu Traggestell und Schale auch in Querrichtung, nähert sich also einer Innenseite der Schale an.
Auch bezüglich einer Längsmittelebene, welche die Achse des Radpaars mittig und senkrecht schneidet kann die Fahrzeuglängsachse, um die der Boden geschwenkt wird, in verschiedenen Ausführungsformen unterschiedlich verlaufen. Ist nur eine derartige Schwenkachse vorgesehen, lagern die Stell- und Lagermittel den Boden vorzugsweise um eine Fahrzeuglängachse schwenkbar, die in der Längsmittelebene verläuft.
Alternativ können die-Stell- und Lagermittel den Boden jedoch auch so lagern, daß erwahlwelse entweder um eine erste oder um eine zweite Fahrzeuglängsachse schwenkbar ist. Die erste und die zweite Fahrzeuglängsachse verlaufen parallel zueinander in einer Ebene, die senkrecht zu der genannten Längsmittelebene steht. Jeder der beiden, die Schwenkachsen bildenden Fahrzeuglängsachsen ist je eine Schwenkrichtung zugeordnet ist. Das heißt, für eine Neigung des Bodens nach bogenaußen wird er um die eine Fahrzeuglängsachse, für eine Neigung nach bogeninnen um die andere Fahrzeuglängsachse geschwenkt
Bei diesem Ausführungsbeispiel verlaufen die erste und die zweite Fahrzeuglängsachse vorzugsweise auf beiden Seiten der Längsmittelebene mit jeweils gleichem Abstand zur Längsmittelebene. Dies hat den Vorteil, daß die für ein aktives Schwenken des Bodens erforderlichen Stellelemente beim Verschwenken jeweils überwiegend nur die Last jeweils der Seite des Bodens tragen müssen, die die als Schwenkachse dienende Fahrzeuglängsachse nicht enthält.
Vorzugsweise stützen die Stell- und Lagermittel den Boden auf dem Traggestell ab. Der Boden erfüllt mit dem Tragen von Teilen der Inneneinrichtung und der Transportiasten überwiegend Aufgaben des vertikalen Kraftflusses innerhalb des Fahrzeugsegmentes. Den Längskraftfluß übernehmen andere Komponenten. Die Stell- und Lagermittel stützen den Boden auf dem Traggestell über seine gesamte Erstreckung in Fahrzeuglängsrichtung ab. Hierzu weisen sie eine entsprechende Längserstreckung auf oder sind in Fahrzeuglängsrichtung verteilt angeordet. Der Boden selbst kann daher vergleichsweise leicht gebaut werden. Die Schale ist bei dieser Ausführungsform von vertikalen Lasten weitgehend befreit.
Bei einem Ausführungsbeispiel stützen die Stell- und Lagermittel den Boden in der Längsmittelebene auf dem Traggestell ab. Zur besseren Lastverteilung stützen die Stell- und Lagermittel den Boden zusätzlich beiderseits der Längsmittelebene auf dem Traggestell ab.
Eine Lagerung des Bodens auf dem Traggestell beiderseits der Längsmittelebene eröffnet verschiedene Konstruktionsmöglichkeiten, was die Lage der Fahrzeuglängsachse anbetrifft, um die der Boden schwenkbar ist. So können von einer Grundkonstruktion ausgehend durch entsprechende Ausgestaltung der Stell- und Lagermittel Varianten gebildet werden, bei denen der Boden beispielsweise um eine, um zwei oder um eine in oder außerhalb der Längsmittelebene oberhalb oder unterhalb des Bodens verlaufende Achse schwenkbar ist.
In einer speziellen Ausführungsform der beidseitigen Lagerung sind Stell- und Lagermittel mit nur geringem Abstand zur Längsmittelebene vorgesehen. Die Lagerpunkte sind in der Mitte nahe zusammengerückt. Bei dieser Ausführungsform ist der Boden um zwei unterhalb des Bodens verlaufende Fahrzeuglängsachsen schwenkbar. Durch die unterschiedlich langen Hebel beiderseits eines Lagerpunktes entsteht beim Neigen ein stabilisierendes Rückstellmoment.
Für die Realisierung einer aktiven Neigetechnik sind die Stell- und Lagermittel vorzugsweise höhenverstellbar ausgebildet. Dies ist insbesondere bei der Lagerung des Bodens auf dem Traggestell beiderseits der Längsmittelebene vorteilhaft. Die Stell- und Lagermitel sind in einem Ausführungsbeispiel pneumatisch oder hydropneumatisch betrieben, können beispielsweise eine oder mehrere Luftfedern, einfach oder doppelt wirkende Zylinder aufweisen. Zylinder sind dabei vorteilhafterweise am Boden und am Traggestell gelenkig befestigt, um die Schwenkbewegung des Bodens nicht zu behindern.
Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugsegments weisen die Stell- und Lagermittel mindestens eine einerseits mit dem Traggestell und andererseits mit dem Boden verbundene, elektrisch angetriebene Steilvorrichtung zur Erzeugung der Schwenkbewegung auf. Alternativ zur Befestigung der Stellelemente am Traggestell können sie auch an der Schale befestigt werden. Der elektrische Antrieb hat den Vorteil, daß die Energieversorgung der Steilvorrichtung mit geringem Aufwand und Raumbedarf bewerkstelligt werden kann. Die Energie wird dem sowieso vorzusehenden elektrischen Energieversorgungssystem des Zuges entnommen. Auch der Wartungsaufwand für elektrische Stellvorrichtungen ist vergleichsweise gering. Elektrische Kabel sind zudem im Gegensatz zu hydraulischen Leitungen leicht.
Grundsätzlich können für die Stellvorrichtung die verschiedensten bekannten Antriebsarten verwendet werden. Beispielsweise hat die Stellvorrichtung einen Spindelantrieb oder ein Zahnstangenantrieb, der elektrisch. etwa mit einem herkömmlichen Elektromotor oder einem Schrittmotor betrieben wird.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugsegments sind die Stell- und Lagermittel als Rollenlager oder Gleitlager zwischem dem Boden und dem Traggestell ausgebildet. Hierbei sind die Funktionen Tragen und Stellen getrennt, die Stell- und Lagermittel übernehmen lediglich die Funktion des Tragens. Zum Antrieb einer Schwenkbewegung des Bodens sind einerseits mit der Schale oder Traggestell und andererseits mit dem Boden verbundene Antriebsmittel vorzusehen, die Im Betrieb auf den Boden eine senkrecht zur Fahrtrichtung, insbesondere parallel zu seiner Quererstreckung gerichtete Schub- oder Zugkraft ausüben. Die Antriebsmittel sind doppeltwirkend, können also Zug oder Schub In lateraler Richtung ausüben. In einem Ausführungsbeispiel weist der Boden an seiner Unterseite einen abwärts gerichteten Ansatz auf, an dem die Antriebsmittel angreifen. Die angreifende Kraft wird durch den Ansatz zum Antrieb der Schwenkbewegung des Bodens umgelenkt.
Der Ansatz kann sich durch eine Öffnung durch das Traggestell hindurch erstrecken. Dies hat den Vorteil, daß die Hebeiwirkung vergrößert wird und die Antriebsmittel eine geringere Kraft erzeugen müssen. Allerdings Ist entsprechender Raum im Traggestell und gegebenenfalls im Raum unterhalb des Traggestells bis zur Schale erforderlich. Dies kann beispielsweise durch Vorsehen eines sich längs erstreckenden wannenartigen Raumes im oder unterhalb des Traggestells bewerkstelligt werden, der in seiner Längserstreckung lediglich den Bereich des Fahrwerks ausspart. Dieser kann zusätzliche Aggregate aufnehmen.
Der Boden ist in einem weiteren Ausführungsbeispiel bei einer Schwenkbewegung relativ zur Schale in einer senkrecht zur Fahrtrichtung weisenden Richtung verschiebbar. Dies ergibt sich zwangsläufig bei solchen Ausführungsformen, in denen die Schwenkachse nicht im Boden selbst verläuft sondern darunter oder darüber. Es sind aber auch andere Bewegungsformen realisierbar, auf die im folgenden näher eingegangen wird.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die Stell- und Lagermittel Rollen oder Gleitelemente auf, die auf mindestens einer Roll- oder Gleitbahn laufen, welche quer zur Fahrzeugslängsachse und relativ zum Traggestell gekrümmt oder geneigt ist. Das Profil der Roll- oder Gleitbahn quer zur Fahrzeuglängsachse bestimmt die Schwenkbewegung des Bodens. Bei kreisbogenförmiger Krümmung der Roll- oder Gleitbahn wird durch den Bogenradius die Lage der Schwenkachse bestimmt. Bei sonstigen Profilformen können Art und Umfang einer zusätzlichen Translationsbewegung des Bodens vorbestimmt werden. Weisen die Roll- oder Gleitbahnen beispielsweise die Form einer zur Längsmittelebene hin geneigten Ebene auf, so überlagern sich Schwenk- und Translationsbewegung des Bodens in einer komplexen Neigebewegung.
In einer weiteren, verwandten Ausführungsform weisen die Stell- und Lagermittel Gelenkstützen (Stehpendel) auf, die am Boden und am Traggestell gelenkig befestigt sind. Diese Ausführungsform hat wie die Lagerung auf Roll- oder Gleitlagern den Vorteil, daß die Fliehkraft zum Neigen des Bodens beiträgt Durch die Art der Abstützung wird bewirkt, daß bei seitlicher Verschiebung die eine Seite angehoben und die andere abgesenkt wird. Ein weiterer Vorteil dieser Lagerart ist die Rücksteilwirkung, die die Bewegung des Bodens zurück in seine Ruhelage unterstützt, wenn die nach außen wirkende Fliehkraft nachläßt.
Durch einerseits mit dem Traggestell oder den Stell- und Lagermittein sowie andererseits mit dem Boden verbundene Federungsmittel, die Bewegungen des Bodens relativ zum Traggestell in Richtungen senkrecht zur Gleisebene mit einer Federkraft entgegenwirken, wird bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Wirkung stoßartiger Impulse, die im Bereich des Fahrwerks entstehen, nicht unmittelbar auf den Boden übertragen und folglich der Fahrkomfort erhöht.
Vorteilhaft ist es, wenn die Federung Teil der Lagerung des Bodens auf dem Traggestell ist Lagerung, Stellelement und Federung können hierbei in kompakter, platzsparender Bauform hintereinander geschaltet werden. Daraus entstehen keine grundsätzlichen konstruktiven Schwierigkeiten, wenn die Abstützung durch die Stellelemente gleichzeitig in die Lagerung integriert ist. Dies ist Insbesondere bei relativ zur Längsmittetebene beidseltiger Lagerung des Bodens auf dem Traggestell realisierbar.
Die Schwenkposition des Bodens relativ zum Traggestell wird bei einem weiteren Ausführungsbeispiel mit Hilfe geeigneter Sensoren überwacht. Die Sollposition des Innenbodens wird anhand aktuell ermittelter oder abgerufener, voreingespeicherten Fahrwegsdaten (Gleisbogenradius, Gleisüberhöhung, Überhöhungsrampe etc.) sowie anhand des aktuellen Bewegungszustandes des Fahrzeugsegments (Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung) ermittelt. Durch entsprechende Steuermittel wird verhindert, daß der gefederte Boden durch ungleichmäßige Beladung in Schieflage gerät.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, den Innenboden relativ zum Traggestell nach bogenaußen zu neigen, wenn das Fahrzeugsegment einen Gleisbogen mit überhöhter Außenschiene unterhalb der Ausgleichsgeschwindigkeit durchfährt. Die Ausgleichsgeschwindigkeit ist diejenige Geschwindigkeit, bei weicher sich die zentrifugale Querbeschleunigung und die infolge der Glelsüberhöhung entstehende, nach bogeninnen gerichtete Hangabtriebsbeschieunigung exakt kompensieren. Wird ein Gleisbogen mit einer Geschwindigkeit unterhalb der Ausgleichsgeschwindigkeit durchfahren oder muß das Fahrzeug sogar im Gleisbogen anhalten, so werden die Passagiere bei Fahrzeugen nach dem Stand der Technik durch die überwiegende Hangabtriebskraft (Schwerkraft) nach Bogeninnen gezogen, was eine unbequeme Sitzhaltung hervorruft und das Gehen innerhalb des Fahrzeugsegments erschwert Zudem können auf Tischen liegende Gegenstände aufgrund der unkompensierten Schräglage verrutschen oder auf den Boden fallen. Diese Unanehmlichkeit wird bei der vorliegenden Ausführungsform vermieden. Hierfür sind eine Sensorik und eine Auswertungseinheit vorgesehen, die unkompensierte Hangabtriebskräfte ernmitteln. Dies kann in einfacher Form dadruch geschehen, daß die Gleisüberhöhung, die Geschwindigkeit und die aktuelle Schwenkposition des Innenbodens ermittelt werden. Aus diesen Meßdaten läßt sich ermitteln, wie weit die Hangabtriebsbeschleunigung durch die zentrifugale Querbeschleunigung kompensiert ist. Daraus wird eine Soll-Schwenkposition des Bodens berechnet, mit der volle Kompensation erzielt wird. Mit Hilfe geeigneter, allgemein bekannter Steuermittel wird anschließend die Bewegung des Innenbodens in die so berechnete Schwenkposition veranlaßt Der Innenboden wird bei dieser Ausführungsform also in eine für die Passagiere bequeme Position verschwenkt, während das Fahrzeugsegment im Gleisbogen mit Traggestell und Schale nach bogeninnen geneigt fährt oder steht
Schwingungen des Innenbodens werden bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung unterdrückt, soweit sie nicht in Form geradliniger Bewegungen in vertikaler Richtung erfolgen. Die Schwingungsfähigkeit des Bodens in vertikaler Richtung ist zusätzlich so eingeschränkt, daß die Schwingungen nicht den Stellbewegungen zur Neigung des Bodens zuwiderlaufen. Hierfür sind einerseits mit dem Traggestell oder den Stell- und Lagermitteln sowie andererseits mit dem Boden verbundene Dämpfungsmittel vorgesehen.
Ein aus mehreren erfindungsgemäßen Fahrzeugsegmenten zusammengesetzter Fahrzeugverband zeichnet sich zunächst aufgrund der vergleichsweise leichten Bauweise der Fahrzeugsegmente durch einen geringen Verschieiß von Schienen und Rädern aus.
Ein solcher Fahrzeugverband hat gegenüber bekannten Fahrzeugverbänden mit Neigetechnik den weiteren Vorteil, daß seine Außenkontur sich wie bei einem Fahrzeug ohne Neigetechnik verhält. Auf diese Weise kann der Lichtraum am Gleis für eine große Quererstreckung des Fahrzeugsegments genutzt werden, da kein zusätzlicher Spielraum für die Neigung des Fahrzeugmantels in Gleisbögen erforderlich ist.
Nicht zuletzt erfordert der erfindungsgemäße Fahrzeugverband eine vergleichsweise geringe Energieaufnahme, da ja nicht die Schalen als Ganzes, sondem lediglich die Böden Innerhalb der Schalen mit den darin befestigten Fahrzeugeinbauten, Sitzen etc. geschwenkt werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugverbandes, der mit aktiver Neigetechnik ausgerüstet ist, sind zumindest im in Fahrtrichtung vordersten Fahrzeugsegment Sensoren zur Messung der Geschwindigkeit des Fahrzeugverbandes, des Krümmungsradius des Gleises und der Glelsuberhöhung sowie Mittel zur Steuerung oder Regelung des zeitlichen Verlaufs der Schwenkbewegung der Böden der einzelnen Fahrzeugsegmente unter Auswertung der aktuellen Meßsignale der Sensoren vorgesehen. Bei der Wahl und Ausgestaltung der genannten Sensoren sowie Regelungs- oder Steuerungsmittel können bekannte Technologien herangezogen werden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen genannt und werden anhand der folgenden Beschreibung der Zeichnung erläutert. Darin zeigen:
Figur 1
eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fahrzeugsegments mit zentraler Lagerung des Bodens, der im nicht ausgelenkten Zustand dargestellt ist,
Figur 2
eine Querschnitts-Teilansicht des Fahrzeugsegments aus Figur 1 mit verschwenktem Boden,
Figuren 3a, 3b, 4 und 5a
Querschnitis-Teilansichten weiterer Ausführungsbeispiele jeweils mit verschwenktem Boden,
Figuren 5b bis 5d
Stellelemente zur Verwendung bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5a in schematischer Schnittdarstellung.
Figur 6
eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgernäßen Fahrzeugsegments verschwenktem Boden beim Durchfahren eines Gleisbogens.
Figuren 7 und 8
Querschnitts-Tielanslchten zweier weiterer Ausführungsbeisplele sowie
Figuren 9a und 9b
Querschnitts-Teilansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung mit nicht verschwenktem bzw. verschwenktem Boden.
Figur 1 zeigt in einer Querschnittsansicht ein Fahrzeugsegment 10 zum Betrieb auf einem Gleis 12 Das Fahrzeugsegment 10 weist eine im wesentlichen röhrenförmigen Schale 14 mit seitlichen Fensteröffnungen 16 und 18 auf. Die Schale 14 ist an einem Traggestell 20 befestigt, das sich über ein lediglich durch gestrichelte Linien 22 bis 28 angedeutetes Einzelfahrwerk mit zwei Rädem 30 und 32 auf den Schienen 34 und 36 des Gleises 12 abstützt
Die Schale 14 des Fahrzeugsegmentes 10 ist selbsttragend konstruiert und stützt sich Ober hier nur angedeutete Befestigungselemente 38 und 40 auf den querseitigen Enden des Traggestells 20 ab. lm vorliegenden Ausführungsbeispiel ist er zudem starr ausgebildet. Die Schale kann, wie oben erwähnt, in allen hier beschriebenen Ausführungsbeispielen aber auch längs seiner Erstreckung in Fahrtrichtung gelenkige Längsabschnitte aufweisen.
Oberhalb des Traggestells 20 erstreckt sich zwischen den Querseiten der Schale 14 ein Boden 42. Dieser stützt sich über eine Lagervorrichtung 44 mittig auf dem Traggestell 20 ab.
Die Darstellung der Lagerung des Bodens 42 auf dem Traggestell 20 ist in Figur 1 zur Verdeutlichung des Prinzips nur äußerst schematisch ausgeführt Die Lagervorrichtung 44 lagert den Boden 42 um eine senkrecht zur Querschnittsebene verlaufende Fahrzeuglängsachse 46 schwenkbar. Die Fahrzeuglängsachse 46 verläuft hier In einer Längs-Mittelebene 48 des Fahrzeugsegments 10, die die Achse 49 des Radpaars 30 und 32 mittig und senkrecht schneidet Unter der Achse 49 des Radpaars 30 und 32 ist in diesem Zusammenhang die Gerade zu verstehen, welche die Mittelpunkte der Räder 30 und 32 verbindet Das Radpaar kann, aber muß nicht als Radsatz ausgebildet sein.
An beiden Querenden des Bodens 42 sind Dichtfippen 50 und 52 befestigt, die sich zur Schale 14 hin nach oben hin krümmen und an der Innenseite der Schale 14 anliegen. Die Dichtlippen 50 und 52 sind aus gummlelastischem Material gefertigt. Sie können, anders als in Figur 1 dargestellt ist, auch bis zur Höhe der Unterkante der Fenster 16 und 18 entlang der Innenseite der Schale 14 anliegen. Zusätzlich können sie mit ihrer Oberkante auch an der Innenwand befestigt sein. Bei einer Neigung des Bodens 42 zur Fliehkraftkompensation in Gleisbögen bewegen sich die an der Schaleninnenseite anliegenden Dichtlippen bogeninnen nach unten und bogenaußen nach oben. Da es sich hierbei um relativ geringfügige Bewegungen handelt, wird der Fahrgast die Neigung des Bodens relativ zur Schale bei dieser Variante kaum wahrnehmen.
Sind die Oberkanten der Dichtlippen 50 und 52 an der Schaleninnenselte befestigt, so werden die Dichtlippen bei einer Schwenkbewegung des Bodens geringfügig gedehnt bzw. gestaucht.
Figur 2 zeigt eine Querschnittsteilansicht des Fahrzeugsegments aus Figur 1. Dargestellt ist hier lediglich der untere Bereich des Fahrzeugsegments 10 mit dem Fahrwerk, dem Traggestell 20 und dem Boden 42. Dieser ist hier in einer gegen das Traggestell und die Schale im Uhrzeigersinn um die Fahrzeuglängsachse 46 verschwenkten Stellung dargestellt. Die Schwenkachse 46 verläuft In diesem Ausführungsbeispiel knapp unterhalb des Bodens 42. Die Schwenkbewegung des Bodens 42 wird durch hier nicht näher dargestellte, auf dem Traggestell 20 abgestützte Stellglieder bewirkt, die beiderseits der Längs-Mittelebene 48 angeordnet sind und an der Unterseite des Bodens an den hier durch gefüllte Kreise 54 und 56 markierten Stellen angreifen. Selbstverständlich können die Angriffspunkte 54 und 56 relativ zur Längs-Mittelebene 48 auch weiter innen oder weiter außen liegen. Ausführungsbeispiele für geeignete Stellglieder werden unten anhand der Figuren 5b bis 5d näher beschrieben. Die Richtung der an den Positionen 54 und 56 von den Stellgliedern erzeugten Kräfte ist jeweils durch einen Pfeil 58 bzw. 60 dargestellt
Die Stellglieder bewirken nicht nur eine Schwenkbewegung des Bodens 42 beim Durchfahren eines Gleisbogens zur Bogenmitte hin, sondern halten auch auf gerader Strecke eine parallele Ausrichtung des Innenbodens 42 relativ zum Traggestell 20 aufrecht. Eine bezüglich der Mittelebene 48 unsymmetrische Beladung des Innenbodens 42 wird ausgeglichen.
Die elastischen Dichtlippen 50 und 52 schließen den Raum oberhalb des Bodens 42 auch bei einer Schwenkbewegung gegen den Zwischenraum zwischen Boden 42 und Traggestell 20 ab. Beide Dichtlippen sind so vorgespannt, daß sie bei allen Schwenkbewegungen des Bodens stets an der Innenwand der Schale 14 anliegen. Bei der In Figur 2 dargestellten Schwenkposition des Bodens 42 ist die linke Dichtlippe 50 durch Einbiegen zusätzlich gespannt, während die rechte Dichtlippe 52 durch Ausbiegen etwas gegenüber der Normallage entspannt ist.
Figur 3a zeigt, wiederum in einer Querschnitts-Teilansicht, ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer alternativen Lagerung des Bodens. Wie in den vorangehenden Figuren wird auch eine Darstellung der Figur 3a die Lagerung nur schematisch dargestellt. im übrigen kennzeichnen in allen Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile.
Das Traggestell 20 ist entlang der Längs-Mittelebene 48 in einen linken Abschnitt 20.1 und einen rechten Abschnitt 20.2 geteilt. Im mitteleren Bereich der Quererstreckung des Traggestells 20 ist eine Lagervorrichtung 44' vorgesehen, die sich zumindest abschnittsweise über die Längserstreckung des Fahrzeugsegments in Fahrtrichtung erstreckt. Der Längsabschnitt, in dem sich das Fahrwerks befindet, ist davon ausgenommen. In den Längsabschnitten, in denen keine Lagervorrichtung 46' vorgesehen ist, ist das Traggestell in seiner Quererstreckung zusammenhängend ausgebildet, wie es vom Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 her bekannt ist
Die Lagervorrichtung 46' weist zwei an den zur Längs-Mittelebene 48 weisenden Enden der Traggestellabschnitte 20.1 und 20.2 befestigte Lagerhalbschalen 62.1 und 62.2 auf. Die beiden Halbschalen bilden einen senkrecht zur Querschnittsebene in Fahrtrichtung verlaufenden Hohlzylinder, der symmetrisch zur Längs-Mittelebene 48 unten und oben, das heißt, zur nach innen weisenden Bodenseite 64 der Schale sowie zum Innenboden 42 hin geöffnet ist Die Längsachse dieses Hohlzylinders verläuft in der Längs-Mittelebene 48 auf der Höhe des Traggestells 20.
Die beiden Lagerhalbschalen 62.1 und 62.2 nehmen zwischen sich einen Lagerzylinder 66 auf, der an einem Ansatz oder Schwenkhebel 68 ausgebildet ist. Auf diesem stützt sich der Innenboden 42 ab. Der Schwenkhebel 68 ist daher zur Aufnahme der Last nach oben hin flanschartig verbreitert und an der Unterseite des Bodens 42 in der Mitte seiner Quererstreckung befestigt Nach unten erstreckt sich der Schwenkhebel 68 in Richtung der Bodenseite 64 der Schale bis unterhalb des Traggestells 20.
An der Unterseite des Traggestells 20 sind beiderseits der Längs-Mittelebene 48 Träger 70 und 72 befestigt, die sich in diesem Ausführungsbeispiel vom Traggestell 20 bis zum Schalenboden 64 erstrecken und die seitlichen Wandungen eines wannenförmigen Raums unterhalb des Traggestells 20 bilden. Die Träger 70 und 72 können aber auch oberhalb des Schalenbodens 64 enden. Sie dienen zur Befestigung von Aggregaten etc., insbesondere von hier nicht dargestellten Stellelementen, die im unteren Endbereich 74 des Stellhebels 68 mit einer im wesentlichen parallel zur Quererstreckung des Traggestells 20 gerichteten Kraft angreifen. Im vorliegenden Beispiel ist der Boden um die Längsachse des Lagerzylinders 66 gegen den Uhrzeigersinn geschwenkt, so daß die Stellelemente zur Erzeugung dieser Schwenkposition eine nach rechts gerichtete Kraft auf den Schwenkhebel 68 ausüben. Dies ist durch einen Pfeil 76 verdeutlicht.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 greifen die Stellelemente im vorliegenden Ausführungsbeispiel Ober einen Hebelarm am Boden 42 an. Daher ist die von den Stellelementen für eine Verschwenkung des Bodens um einen bestimmten Winkel aufzubringende Kraft geringer.
Die Lagervorrichtung 46' sowie die Träger 70 und 72 sind vorzugsweise nicht im Bereich der Längserstreckung des Fahrzeugsegments angeordnet in dem sich das Fahrwerk befindet.
Figur 3b zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Figur 3a mit einer Lagervorrichtung 46", die nicht in das Traggestell 20 eingebettet ist, sondern sich auf diesem abstützt Dieses Ausführungsbeispiel zeigt auch eine der vielen, dem Fachmann an sich bekannten Möglichkeiten, den Boden gefedert auf dem Traggestell zu lagern, wie es für einen Betrieb des Fahrzeugssegments Im Personenverkehr selbstverständlich erforderlich ist. Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 3b sind hierfür pneumatisch oder hydropneumatisch betriebene Federelemente 78 vorgesehen. Diese können sich, wie in Figur 3b dargestellt, als geschlossener Ring um den Stellhebel 68 erstrecken. Diese Ausführungsform mit beiderseits der Längs-Mittelebene 48 zusammenhängenden Federelementen 78 hat den Vorteil, daß der Fluid(Gas-)austausch zwischen den beiden Seiten bei einem Verschwenken des Bodens 42 unmittelbar erfolgt. Es versteht sich, daß jedoch auch beiderseits der Längs-Mittelebene 48 separate Federelemente zwischen dem Boden 42 und dem Traggestell 20 vorgesehen sein können. Ein derartiges Ausführungsbeispiel wird unten anhand von Figur 6 näher erläutert. Wesentlich ist, daß die Federelemente 78 zum einen die Schwenkbewegung des Bodens 42 gegen das Traggestell 20 nicht behindem und zum anderen den Boden 42 gegen Schwingungen und Stöße aus dem Fahrwerksbereich isolieren.
Führungsglocken 80, die einerseits am Traggestell 20 und andererseits am Boden 42 befestigt sind, fassen die Federbälge ein und stabilisieren diese gegen seitlich gerichtete Kraftkomponenten.
Die Stellelemente 82.1 und 82.2 sind am Stellhebel 68 gelenkig und mit Hilfe einer Gleitschale 83 längsverschieblich befestigt. Weiterhin sind die Stellelemente an den Trägem 70 bzw. 72 befestigt Sie können einfach oder doppeltwirkend ausgebildet sein und üben auf den Stellhebel 68 eine der vorbestimmten Schwenkbewegung des Bodens 42 entsprechend erforderliche laterale Kraft aus. Die zum Betrieb der Stellelemente 82.1 und 82.2 erforderlichen Steuervorrichtungen sind bekannt und werden hier nicht näher dargestellt.
Eine gefederte Lagerung des Bodens 42 auf dem Traggestell 20, wie In Figur 3b dargestellt, eröffnet neben der erwünschten translatorischen Beweglichkeit des Bodens In vertikaler Richtung auch andere, unerwünschte Freiheitsgrade. Möglich sind beispielsweise translatorische Schwingungen in Längs- und Querrichtung des Fahrzeugs. Diese können relativ einfach mit dem Fachmann bekannten Mitteln unterdrückt werden. Hierzu dienen zum einen die Führungsglocken 80, zum anderen können beispielsweise Anschläge vorgesehen sein. Zur Vermeidung von rotatorischen Nickschwingungen um eine Querachse oder rotatorischen Wankschwingungen um eine Längsachse sind entsprechende Dämpfungs- und Kompensationseinrichtungen vorgesehen.
Figur 4 zeigt in einer Querschnitts-Teilansicht ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsegments. Die zeichnerische Darstellung ist hier wieder stark vereinfacht, um das hier realisierte Prinzip der schwenkbaren Lagerung des Bodens zu verdeutlichen.
Anders als In den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Boden 42 bei dem in Figur 4 dargestellten Fahrzeugsegment um zwei Fahrzeuglängsachsen 46.1 und 46.2 schwenkbar gelagert. Beide Fahrzeuglängsachsen 46.1 und 46.2 verlaufen mit jeweils gleichem Abstand von der Längs-Mittelebene 48 unterhalb der querseitigen Endberelche des Fahrzeuginnenbodens 42. Dabei ist jeder der beiden Achsen 46.1 und 46.2 genau eine Schwenkrichtung - im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn - zugeordnet Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Boden 42 um die Fahrzeuglängsachse 46.1 Im Uhrzeigersinn und um die Fahrzeuglängsachse 46.2 gegen den Uhrzeigersinn schwenkbar. Die hierfür erforderlichen Lagervorrichtungen 44.1 und 44.2 sind In Figur 4 nur schematisch angedeutet In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Lagervorrichtungen 44.1 und 44.2 so gestaltet, daß die zugeordnete Schwenkrichtung geändert werden kann. Dies hat den Vorteil, daß es keine Rolle spielt, welches der längseitigen Enden des Fahrzeugsegmentes in Fahrtrichtung weist, das heißt, daß das Fahrzeugsegment sowohl "vorwärts" als auch "rückwärts" fahren kann. In beiden Fahrtrichtungen ist der Boden 42 beim Durchfahren von Gleisbögen zum Bogenmittelpunkt hin schwenkbar.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 4 müssen die an den Lagervorrichtungen 44.1 sowie 44.2 vorgesehenen Stelivorrichtungen (nicht dargestellt) die Last des Bodens nur dann tragen, wenn der Boden um die gegenüberliegende Fahrzeuglängsachse 46.2 bzw. 46.1 geschwenkt werden soll. Es genügt, einfach wirkende, das heißt nur für Schub (Druck) ausgelegte Stellelemente zu verwenden. Die Stellelemente sind am Traggestell 20 wie am Boden 42 mit Gelenken befestigt (Gelenklagerung).
Figur 5a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Querschnitts-Teilansicht Ähnlich wie im Ausführungsbeispiel der Figur 2 sind hier beiderseits der Längs-Mittelebene 48 Stellelemente 84.1 und 84.1 vorgesehen, die jeweils am Boden 42 und am Traggestell gelenkig befestigt sind. Der im Vergleich mit den vorangehenden Figuren größere Abstand zwischen dem Traggestell 20 und dem Boden 42 ist allein zeichentechnisch bedingt und spiegelt nicht die tatsächlichen Verhältnisse wider.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist der Boden im vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht in der Mitte seiner Quererstreckung auf dem Traggestell abgestützt Vielmehr lagert er hier auf den Stellelementen 84.1 und 84.2. die zur Schubentfaltung als einfachwirkende Druckzylinder ausgebildet sind. Diese sind jeweils mit gleichem Abstand von der Längs-Mittelebene 48 angeordnet. Die Stellelemente 84.1 und 84.2 sind als pneumatische oder hydropneumatische Zylinder ausgebildet.
Der Boden 42 kann um eine in ihm und zugleich In der Längs-Mittelebene 48 verlaufende Fahrzeuglängsachse 46 verschwenkt werden. Wie in Figur 5a beispielsweise gezeigt ist, wird für eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn der Kolben des zweiten Stellelements 84.2 um eine Strecke ausgefahren, wobei der Boden 42 am Angriffspunkt gegen seine Gewichtskraft nach oben gedrückt wird. Zugleich übt der Boden 42 seine nach unten gerichtete Gewichtskraft auf das Stellelement 84.1 aus, das sich auf dem Traggestell 20 abstützt Diese wird genutzt, um den Kolben des ersten Stellelements 84.1 einfahren zu lassen. Insgesamt entsteht ein Drehmoment, durch das der Boden 42 um die Achse 46 verschwenkt wird. Dabei wird der Boden 42 relativ zum Traggestell 20 nicht in Querrichtung verschoben.
Bei einer solchen Lagerung des Bodens 42, bei der die Schwenkbewegung durch gegenseitiges Anheben und Absenken beider Seiten des Bodens bewirkt wird, halten die Stellelemente 84.1 und 84.2 den Boden 42 in der Normallage gewissermaßen in der Schwebe. Die Stellung des Bodens 42 und der Kolben der Stellelemente 84.1 und 84.2 in der Normallage ist in Figur 5a durch strichpunktierte Linien angedeutet. Die Stellelemente sind so ausgebildet, daß sie auch nach einem Abschalten der Steuerung der Stellvorrichtung nicht nachgeben.
Gegenüber dem Ausführungsbeispliel nach Figur 4 hat die vorliegende Ausführungsform den Vorteil, daß die für das Einstellen eines bestimmten Schwenkwinkels erforderliche Auslenkung der Stellelemente aus der Normallage nur halb so groß ist.
An Stelle einfach wirkender Stellelemente können auch doppeltwirkende Stellelemente verwendet werden. Auf die Konstruktion der Stellelemente wird nun im einzelnen anhand verschiedener Ausführungsformen näher eingegangen, die In den Figuren 5b bis 5d dargestellt sind.
Die Figuren 5b und 5c zeigen zwei mögliche Ausführungsformen der Stellelemente 84.1 und 84.2 in einer jeweils entlang der Längsachse der Stellelemente geschnittenen Darstellung. Beide Stellelemente 86 bzw. 88 unterscheiden sich im Stellmechanismus und in der Federung, sind aber ansonsten gleichartig aufgebaut. Sie weisen einen Kolben 90 auf, der durch eine Öffnung 92 längsverschieblich in einen Zylinder 94 eingreift. Der Kolben ist von einem Schutzmantel 96 umgeben, der am oberen Ende des Kolbens befestigt ist und je nach Position des Kolbens 90 auch den Zylinder 94 zumindest teilweise umgibt. Der Kolben 90 lagert im Zylinder auf einer Feder 98, beispielswelse einer Schraubenfeder aus Stahl. Diese stützt sich ihrerseits auf dem oberen Ende eines Kolbens 100 ab. Der Kolben 100 weist ein Außengewinde 102 auf, das mit dem lnnengewinde einer nicht dargestellten Spindelmutter im Eingriff steht Die Spindelmutter ist in einen Antriebsblock 104 integriert, der an den Innenwänden des Zylinders 94 derart befestigt ist, daß er gegen diesen weder drehbar noch längsverschieblich ist Im Inneren des Antriebsblocks 104 ist die Spindelmutter um die Längsachse des Zylinders drehbar gelagert. Eine Kupplung greift am Umfang der Spindelmutter an und verbindet diese mit einem Antriebsmotor, beispielsweise einem elektrischen Schrittmotor.
Am oberen Ende des Kolbens 90 sowie am unteren Ende des Zylinders 100 sind Befestigungselemente 106 für die gelenkige Befestigung des Stellelements 86 am Boden 42 bzw. am Traggestell 20 vorgesehen.
Für die beidseitige, gelenkige Lagerung des Bodens auf dem Traggestell integriert das Stellelement 86 in sich die Gelenkfunktion sowie die Funktionen Tragen. Steilen und Federn. Zur Höhenverstellung wird der Antriebsblock 104 zum Antrieb einer Drehbewegung der Spindelmutter veranlaßt. Je nach Drehsinn der Spindelmutter wird der Kolben 100 entlang der Zylinderachse nach oben oder unten verschoben. Wird er nach oben verschoben, so übt er auf die Feder 98 und den Kolben 90 eine Druckkraft aus, die auf den Boden 42 übertragen wird. Wird der Kolben 100 nach unten gefahren, so folgen ihm die Feder 98, der Kolben 90 und der Boden 42 aufgrund der Gewichtskraft nach.
Wird ein vertikal gerichteter Stoß von den Rädern über das Fahrwerk auf das Traggestell 20 übertragen, so wird auch der Zylinder 94 diesen Stoß aufnehmen. Die Feder 98 sorgt jedoch dafür, daß der Stoß nicht auch über den Kolben 90 auf den Boden 42 übertragen wird.
Das in Figur 5c gezeigte Ausführungsbeispiel eines Stelielementes 88 unterscheidet sich von dem in Figur 5b gezeigten lediglich darin, daß anstelle der mechanischen Feder 98 eine Gasfeder 98' verwendet wird. Weiterhin ist anstelle des elektromechanischen Antriebs mit dem Kolben 100 und dem Antriebsblock 104 bei dem Stellelement 88 ein hydraulisch angetriebener Trennkolben 108 vorgesehen. Die Höhenverstellung des Trennkolbens 108 und damit auch des Kolbens 90 sowie des Bodens 42 erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel durch Erhöhung oder Erniedrigung des von einer Antriebsflussigkeit 110 gefüllten Volumens.
Selbstverständlich ist es möglich, den hydraulischen Antrieb mit einer mechanischen Federung oder den elektromechanischen Antrieb mit einer Gasfederung zu kombinieren.
Auch wäre grundsätzlich eine Höhenverstellung allein durch Veränderung der Federhärte der Gasfeder zu bewirken. Diese Variante hätte jedoch den Nachteil, daß sie sich ungünstig auf das Schwingungsverhalten des Bodens 42 auswirken könnte. Bei der Lagerung des Bodens 42 nach der in Figur 5a dargesteltten Variante mit Hilfe von Stellelementen, wie sie Figur 5b und 5c zeigen, sind im Fahrzeugsegment zusätzliche Einrichtungen zur Stabilisierung der Lage des Bodens 42 in Längs- und Querrichtung vorgesehen.
Figur 5d zeigt als Alternative zu den Stellelementen 86 und 88 In stark vereinfachter Darstellung eine Stellvorrichtung 112 mit einer Rollbalgfeder. Diese Stellvorrichtung weist einen Zylinder 114 mit einem Kolben 116 auf, der im wesentlichen wie der Kolben 100 in Figur 5b aufgebaut ist und In gleicher Weise auch über einen Antriebsblock 118 mit einer darin drehbar gelagerten Spindelmutter vertikal verschoben wird.
Der Zylinder 114 ist auf dem Traggestell 20 ohne Gelenk befestigt. Am oberen Ende des Zylinders 114 ist eine Rollbalgfeder 118 befestigt, deren Innenvolumen mit dem Zylindervolumen oberhalb des Kolbens 116 verbunden ist. Beide Teilvolumina sind mit einem Gas gefüllt Der Innendruck des gesamten Gasvolumens ist mit Hilfe hier nicht dargestellter Vorrichtungen zur Einstellung einer bestimmten Gleichgewichtsposition des Bodens 42 an dessen Last anpassbar.
Die Rollbalgfeder 118 wird von einer auf der Unterseite des Bodens 42 befestigten Lagerschale 120 gehalten. Die Wandung der Rollbalgfeder 118 besteht aus einem mit Gewebelagen verstärkten Elastomerbalg.
Eine Höhenverstellung des Bodens 42 zur Erzielung einer Schwenkbewegung erfolgt mit diesem Stellelement durch eine Verschiebung des Kolbens 116 entläng der Längsachse des Zylinders 114. Wird der Kolben 116 bei konstantem Innendruck des Gasvolumens nach oben ausgefahren, rollen die am Zylinder 114 anliegenden Seitenabschnitte des Rollbalgs 118 zum Volumenausgleich nach oben ab und drücken dabei den Boden 42 nach oben. Durch Einfahren des Kolbens 116 in Richtung des Traggestells 20 wird dagegen das vom Gas gefüllte Teilvolumen innerhalb des Zylinders 114 erhöht. Zum Volumenausgleich rollen die Seitenabschnitte des Rollbalgs 118 nach unten ab, woraufhin der Boden 42 am Ort des Stellelements 112 nach unten absinkt.
Die Rollbalgfeder 118 übernimmt neben der Funktion des Tragens auch Gelenkfunktionen. Bei einer Neigung des Bodens paßt sich die Gummiwandung unter Aufrechterhaltung ihres Innendrucks der veränderten Lage an. Auch bei der Übertragung von Stößen vom Traggestell auf den Boden 42 bewirkt die Rollbalgfeder 118 eine Abfederung.
Es versteht sich, daß auch das Stellelement 112 anstelle eines elektromechanischen Antriebs mit einem hydraulischen Antrieb, wie er in Figur 5c dargestellt ist, arbeiten kann.
Die in den Figuren 5b bis 5d beschriebenen Stellelemente sind bei allen Ausführungsbeispielen mit beldseitiger Lagerung des Bodens auf dem Traggestell verwendbar.
Figur 6 zeigt in einer Querschnittsansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsegments 10'. Das Gleis 12 ist hier - wie beim Bau von Gleisbögen üblich - relativ zur Horizontalen um einen Winkel α zur Mitte des Gleisbogens hin geneigt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Boden 42 über Luftfedem 122 und 124 auf dem Traggestell 20 gelagert. Die Luftfedem 122 und 124 sind beiderseits der Längs-Mittelebene 48 angeordnet. In Längsrichtung des Fahrzeugsegments 10', also senkrecht zur Schnittebene, sind mehrere derartige Luftfederpaare hintereinander vorgesehen. Die Last des Bodens, darauf befestigter Einbauten wie Sitzgruppen 126 und 128 sowie die Last der Insassen des Fahrzeugsegments 10' werden auf diese Weise gleichmäßig auf die Längs- und Quererstreckung des Traggestells 20 verteilt. Die Luftfedem 122 und 124 sind, wie ihre Lagerungen 130 und 132 in dieser Figur nur schematisch dargestellt. Der Einfachheit der Darstellung halber fehlen auch alle Einrichtungen, die zur Versorgung der Luftfedem mit entsprechendem Luftdruck und zur Steuerung oder Regelung des Luftdrucks in den Luftfedern vorgesehen sind. Eine Verbindung der Gasräume beider Luftfederen 122 und 124 ist zumindest während des Stelivorgangs nicht vorgesehen. Eine Schwenkbewegung des Innenbodens würde sonst durch den Druckausgleich zwischen den Luftfedem verhindert.
Es versteht sich, daß anstelle von Luftfedem in bekannter Weise auch hydropneumatische Federn verwendet werden können.
Durch eine gesteuerte Druckerhöhung in der bogenaußen angeordneten Luftfeder 124 bei gleichzeitiger, gesteuerter Druckminderung in der bogeninnen angeordneten Luftfeder 122 ist der Boden 42 zur Bogenmitte hin verschwenkt. Dabei bildet eine senkrecht zum Boden und zur Schnittebene stehende Ebene 134 einen Winkel β mit der Längs-Mittelebene 48 des Fahrzeugsegments 10'. Die Schwenkachse 46 verläuft senkrecht zur Zeichenebene der Figur 6 durch den Boden 42 etwa In der Mitte seiner Quererstreckung.
In den Figuren 7 und 8 sind zwei weitere, einander ähnliche Ausführungebeispiele erfindungsgemäßer Fahrzeugsegmente in Querschnitts-Teilansichten dargestellt. In beiden Ausführungsbelspielen stützt sich der Boden über beiderseits der Längs-Mittelebene angeordnete Rollen 136 und 138 bzw. 136' und 138' sowie Rollbahnen 140 und 142 auf dem Traggestell 20 ab. Während sich der Boden 42 bei der Ausführungsform nach Figur 7 unmittelbar auf den Rollen abstützt, sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 8 Stützen 144 und 146 unterhalb des Traggestells 20 befestigt, die sich auf Drehachsen 148 und 150 der Rollen 136' und 138' abstützen. Die letztere Variante hat den Vorteil, daß in die stützen 144 und 146 eine Federung des Bodens 42 integriert werden-kann.
Charakteristisch für die In den Figuren 7 und 8 dargestellten Lösungen ist, daß der Boden 42 eine geführte Schwenkbewegung ausführen kann, deren Schwenkachse oberhalb des Bodens liegt Diese Schwenkbewegung ist eine vom Profil der Rollbahnen 140 und 142 abhängige Translationsbewegung des Bodens 42 überlagert Die Rollbahnen können selbstverständlich auch so kreisbogenförmig gestaltet werden, so daß die Schwenkachse bei der Schwenkbewegung ortsfest ist In Figur 8 ist der zusätzlich zur Schwenkbewegung des Bodens 42 auftretende seitliche Versatz d markiert Die Mitte der Quererstreckung des Bodens 42 kennzeichnet in beiden Figuren ein mit seiner Spitze zum Traggestell weisendes Dreieck 152. Zum Antrieb der geführten Schwenk- und Translationsbewegung des Bodens 42 sind auf dem Traggestell 20 befestigte Stellelemente vorgesehen, die an einem beispielsweise mittig an der Unterseite des Bodens 42 befestigtem Stellhebel angreifen und über diesen auf den Boden eine In Querrichtung wirkende Kraft ausüben.
Bei dem in Figur 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist auch ein gesteuerter Antrieb der Rollen 136' und 138' zur Drehbewegung denkbar.
Die Figuren 9a und 9b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsegments, bei dem der Boden 42 über Stehpendel 154 und 156 auf dem Traggestell 20 gelagert ist. Die Stehpendel 154 und 156 sind gleich lang und mit gleichem Abstand beiderseits der Längs-Mittelebene 48 am Traggestell 20 sowie am Boden 42 gelenkig befestigt, derart, daß der Boden 42 in Richtung parallel zur Querschnittsebene eine kombinierte Schwenk- und Translationsbewegung ausführen kann. Hierfür sind die Stehpendel 154 und 156 am Traggestell mit größerem Abstand von der Längs-Mittelebene 48 befestigt als am Boden 42, stehen also zur Längsmittelebene 48 hin geneigt. Wie bei den in den Figuren 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispielen kann auch hier eine Auslenkung des Bodens 42 durch Angreifen einer in Querrichtung wirkenden Kraft an einem Stellhebel 158 unterhalb des Bodens 42 bewirkt werden. Wird, wie in Figur 9b gezeigt, eine in Querrichtung nach rechts gerichtete Kraft 160 ausgeübt, so führen beide Stehpendel 154 und 156 eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn aus, jeweils um ihre dem Traggestell 20 nähere Schwenkachse 162 bzw. 164.

Claims (30)

  1. Schienengebundenes Fahrzeugsegment (10, 10') mit einem Traggestell (20) auf mindestens einem Radpaar (30, 32), mit einer Schale (14) an dem Traggestell (20) und mit einem relativ zur Schale um mindestens eine in Fahrtrichtung verlaufende Fahrzeuglängsachse (46, 46', 46"; 46.1, 46.2) schwenkbaren Boden (42) zur Aufnahme von Fahrzeugeinbauten, Sitzen (126, 128) etc., dadurch gekennzeichnet, daß der Boden gesteuert nach vorgegebenen Stellwerten schwenkbar ist.
  2. Fahrzeugsegment nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Stell- und Lagermittel (44; 44'; 44.1,44.2; 68,78,80; 84.1,84.2; 112; 122,124,130,132) zum Führen oder Lagern des Bodens (42), die so ausgebildet sind, daß der Boden um mindestens eine im Boden oder unterhalb des Bodens verlaufende Fahrzeuglängsachse schwenkbar ist.
  3. Fahrzeugsegment nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Stell- und Lagermittel (136, 138, 136', 138',140, 142, 154,156, 162, 164) zum Führen oder Lagern des Bodens (42), die so ausgebildet sind, daß der Boden um mindestens eine oberhalb des Bodens verlaufende Fahrzeuglängsachse schwenkbar ist.
  4. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stell- und Lagermittel (44; 44';68, 78, 80; 84.1, 84.2; 122, 124, 130, 132) den Boden (42) um eine Fahrzeuglängsachse schwenkbar lagern, die in der Längsmittelebena (48) verläuft, welche die Achse (49) des Radpaars (30, 32) mittig und senkrecht schneidet
  5. Fahrzeugsegment nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steil- und Lagermittel (44.1, 44.2) den Boden entweder um eine erste (46.1) oder um eine zweite Fahrzeuglängsachse (46.2) schwenkbar lagem, wobei die erste (46.1) und die zweite Fahrzeuglängsachse (46.2) parallel zueinander in einer Ebene verlaufen, die senkrecht zu der Längsmittelebene (48) steht, weiche die Achse (49) des Radpaars mittig und senkrecht schneidet
  6. Fahrzeugsegment nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (46.1) und die zweite Fahrzeuglängsachse (46.2) auf beiden Selten der Längsmittelebene (48) mit jeweils gleichem Abstand zu der Längsmittelebene (48) verlaufen.
  7. Fahrzeugsegment nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellund Lagermittel (44.1, 44.2) so gestaltet sind, daß beiden die Schwenkachsen bildenden Fahrzeuglängsachsen (46.1, 46.2) je eine Schwenkrichtung zugeordnet ist.
  8. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stell- und Lagermittel (44; 44'; 44.1, 44.2; 78, 80; 84.1, 84.2; 112; 122, 124. 130, 132; 136, 138, 136', 138',140, 142; 154, 156, 162, 164) den Boden (42) auf dem Traggestell (20) abstützen.
  9. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stell- und Lagermittel (44; 44') den Boden (42) in der Längsmittelebene (48) auf dem Traggestell (20) abstützen.
  10. Fahrzeugsegment nach einem Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stell- und Lagermittel (44.1, 44.2; 78, 80; 84.1, 84.2; 112; 122, 124, 130, 132; 136, 138, 136', 138',140, 142; 154, 156, 162, 164) den Boden (42) auf dem Traggestell (20) auf beiden Seiten der Längsmittelebene (48) abstützen.
  11. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stell- und Lagermittel (78, 84.1, 84,2; 86; 88; 112; 122, 124) höhenverstellbar sind.
  12. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stell- und Lagermittel (78; 84.1, 84.2; 88) pneumatisch oder hydropneumatisch betrieben sind.
  13. Fahrzeugsegment nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stell- und Lagermittel mindestens eine Luftfeder (118; 122, 124) aufweisen.
  14. Fahrzeugsegment nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stell- und Lagermittel mindestens einen einfachwirkenden Zylinder (88) aufweisen.
  15. Fahrzeugsegment nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stell- und Lagermittel mindestens einen doppeltwirkenden Zylinder (84.1, 84.2, 86) aufweisen.
  16. Fahrzeugsegment nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (84.1, 84.2; 86, 88) am Boden (42) und am Traggestell (20) gelenkig befestigt ist.
  17. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stell- und Lagermittel mindestens eine einerseits mit dem Traggestell (20) oder der Schale (14) und andererseits mit dem Boden (42) verbundene, elektrisch angetriebene Stellvorrichtung (100,102,104; 116) zur Erzeugung der Schwenkbewegung aufweisen.
  18. Fahrzeugsegment nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (100, 102, 104; 116) einen Spindelantrieb oder einen Zahnstangenantrieb aufweist
  19. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stell- und Lagermittel als Rollenlager (136, 138, 136', 138', 140,142) oder Gleitlager zwischem dem Boden (42) und dem Traggestell (20) ausgebildet sind.
  20. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einerseits mit der Schale (14) oder dem Traggestell (20) und andererseits mit dem Boden (42) verbundene Antriebsmittel (82.1, 82.2), die im Betrieb auf den Boden eine senkrecht zur Fahrtrichtung, insbesondere parallel zu seiner Quererstreckung gerichtete Schub- oder Zugkraft (76) ausüben.
  21. Fahrzeugsegment nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (42) an seiner Unterseite einen abwärts gerichteten Ansatz (66;68) aufweist, an dem die Antriebsmittel (82.1, 82.2) angreifen.
  22. Fahrzeugsegment nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (66;68) sich durch eine Öffnung durch das Traggestell (20) hindurch erstreckt.
  23. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagermittel (136, 138, 136', 138', 140, 142) so gestaltet sind, daß der Boden (42) bei Ausführung einer Schwenkbewegung relativ zur Schale (14) in einer senkrecht zur Fahrtrichtung weisenden Richtung verschiebbar ist
  24. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagermittel Rollen (136, 138; 136'. 138') oder Gleitelemente aufweisen, die auf mindestens einer Roll- oder Gleitbahn (140, 142) laufen, welche quer zur Fahrzeugslängsachse (46) und relativ zum Traggestell (20) gekrümmt oder geneigt ist.
  25. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stell- und Lagermittel Gelenkstützen (154, 156) aufweisen, die am Boden (42) und am Traggestell (20) gelenkig befestigt sind.
  26. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einerseits mit dem Traggestell (20) und/oder den Stell- und Lagermitteln (86; 88; 112) sowie andererseits mit dem Boden (42) verbundene Federungsmittel (98; 98';78; 118; 122, 124), die Bewegungen des Bodens (42) relativ zum Traggestell (20) in Richtungen senkrecht zur Gleisebene mit einer Federkraft entgegenwirken.
  27. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einerseits mit dem Traggestell (20) oder den Stell- und Lagermitteln sowie andererseits mit dem Boden (42) verbundene Dämpfungsmittel, die Schwingungen des Bodens (42) relativ zum Traggestell (20) unteidrücken.
  28. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (42) an seinem Rand mit elastischen Mitteln, insbesondere Dichtlippen (50, 52), gegen die Innenseite der Schale (14) anliegt.
  29. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zur Messung der Schwenkposition des Bodens (42) relativ zum Traggestell (20) ausgebildete Sensomittel.
  30. Fahrzeugverband, dadurch gekennzeichnet, daß er aus mehreren hintereinander angeordneten und gekoppelten schienengebundenen Fahrzeugsegmenten (10; 10') nach einem der vorstehenden Ansprüche zusammengesetzt ist, wobei zumindest in einem Fahrzeugsegment vorgesehen sind:
    a) Sensoren zur Messung der Geschwindigkeit des Fahrzeugverbandes, des Krümmungsradius des Gleises (34, 36) und der Gleisüberhöhung (α) und
    b) Mittel zur Regelung oder Steuerung des zeitlichen Verlaufes der Schwenkbewegung der Böden (42) der einzelnen Fahrzeugsegmente (10:10') unter Auswertung der aktuellen Meßsignale der Sensoren.
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