EP4377181A1 - Schienenfahrzeug mit einer wagengelenkvorrichtung - Google Patents

Schienenfahrzeug mit einer wagengelenkvorrichtung

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Publication number
EP4377181A1
EP4377181A1 EP22789226.2A EP22789226A EP4377181A1 EP 4377181 A1 EP4377181 A1 EP 4377181A1 EP 22789226 A EP22789226 A EP 22789226A EP 4377181 A1 EP4377181 A1 EP 4377181A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carriage
spring
angular position
rail vehicle
relative
Prior art date
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Granted
Application number
EP22789226.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4377181B1 (de
Inventor
Martin Teichmann
Reinhard WILDING
Christian Brandstätter
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.)
Siemens Mobility Austria GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility Austria GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility Austria GmbH filed Critical Siemens Mobility Austria GmbH
Publication of EP4377181A1 publication Critical patent/EP4377181A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4377181B1 publication Critical patent/EP4377181B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G5/00—Couplings for special purposes not otherwise provided for
    • B61G5/02—Couplings for special purposes not otherwise provided for for coupling articulated trains, locomotives and tenders or the bogies of a vehicle; Coupling by means of a single coupling bar; Couplings preventing or limiting relative lateral movement of vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D13/00—Tramway vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D3/00—Wagons or vans
    • B61D3/10—Articulated vehicles
    • 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
    • B61F5/38—Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles
    • B61F5/42—Adjustment controlled by buffer or coupling gear

Definitions

  • the invention relates to a rail vehicle with at least a first carriage and a second carriage, which are coupled to one another by means of a carriage articulation device, the carriage articulation device having a variable resistance to twisting of the at least first carriage relative to the second carriage.
  • multi-articulated low-floor trams with long head car modules and with chassis arranged in the front areas of the head modules in rear areas of the head car modules due to wide doors have car centers of gravity in the head car modules, which are arranged in front of the chassis centers of gravity in the direction of travel. Due to such car centers of gravity, multi-articulated low-floor trams often exhibit cornering behavior in which the end car modules initially push in the direction of the outside of the curve due to centrifugal forces when entering the curve and then, when the running gear begins to follow the curve, are suddenly forced into the curve.
  • the stated approach has the disadvantage that it relates to extraordinary scenarios (collision), in which case the stiffness of car joints that increases with increasing speed, for example, is not suitable for increasing the driving safety and driving comfort of the rail vehicle when entering curves increase .
  • the invention is therefore based on the object of specifying a rail vehicle that has been developed further than the prior art, the carriage articulation device of which enables a particularly high level of driving safety and a particularly high level of driving comfort, particularly in connection with entry into curved tracks.
  • this object is achieved with a rail vehicle according to claim 1, in which a first resistance torque gradient of the carriage articulation device in a first angular position of the at least first carriage relative to the second carriage in a direction of rotation is greater in absolute terms than a second resistance torque gradient of the carriage articulation device in a second angular position of the at least first carriage relative to the second carriage in the same direction of rotation, wherein the first angular position is associated with a smaller rotation of the at least first carriage relative to the second carriage than the second angular position.
  • This measure causes a variable rotational resistance of the carriage articulation device, through which, on the one hand, lateral forces from the first carriage can be transmitted not only to a chassis of the first carriage, but also to a certain extent to the second carriage to stabilize the rail vehicle and, on the other hand, when driving into a curve with increasing relative angular position between the first car and the second car decreases in its increase.
  • this rotational resistance does not prevent the first car from turning into the curve and does not lead to excessive guiding forces between wheel sets of the running gear and rails of a track.
  • Improvements in driving dynamics when driving the rail vehicle into curved tracks are promoted, for example, if a first resistance torque of the carriage articulation device in the first angular position is greater in magnitude than a second resisting torque of the carriage articulation device in a third angular position of the at least first carriage relative to the second carriage in the same direction of rotation, wherein the first angular position is associated with a smaller rotation of the at least first carriage relative to the second carriage than the third angular position.
  • the carriage joint device has a maximum amount of third resistance torque in a fourth angular position of the at least first carriage relative to the second carriage between the first angular position and the third angular position in the same direction of rotation.
  • a course of a resistance torque over an angular position can be mapped, for example, by a non-linear function of a higher order. Due to the maximum third resistance torque between the first angular position and the third angular position, the carriage articulation device initially stiffens or stiffens at small angular positions. has a stabilizing effect and gives way at larger angular positions, such as those that occur, for example, when the first car is already entering a curve while the second car is still driving on a straight line. This will achieves an improvement in the driving dynamics of the rail vehicle in connection with driving-in processes in curves.
  • the carriage articulation device has a fulcrum, a first spring which is connected to at least the first carriage and the second carriage, with a first normal distance between a first spring longitudinal axis of the first spring and the fulcrum being variable, and a second spring, which is connected to at least the first carriage and the second carriage, with a second normal distance between a second spring longitudinal axis of the second spring and the pivot point being variable.
  • resistance torques of the carriage articulation device are formed and set by spring forces of the first spring and the second spring and by the first normal distance and the second normal distance, which act as lever arms. Due to the variability of the first normal distance and the second normal distance, resistance torques generated during rotation of the first carriage relative to the second carriage are reduced in terms of magnitude in terms of their gradient as the relative angular position between the first carriage and the second carriage increases. If the gradients change their signs, for example during the twisting, then the resistance torques themselves can also be reduced in terms of absolute value.
  • the carriage articulation device has a basic resistance in the direction of translation (eg in the direction of a vehicle longitudinal axis).
  • a damping of relative movements between the first carriage and the second carriage is also effected when the first spring with a first damper to a first spring Damper unit is combined and the second spring is combined with a second damper to form a second spring-damper unit.
  • the first normal distance is greater in the first angular position than in the second angular position.
  • the first normal distance contributes to a reduction in the amount of resistance torque gradients or the resistance torques themselves.
  • first roller contacts a first trough of the first mold contour and the second roller contacts a second trough of the second mold contour when the at least first carriage has a neutral angular position of 0° relative to the second carriage.
  • the first roller and the second roller are surrounded by the first trough and the second trough.
  • resistances have to be overcome.
  • first roller and the second roller reach crests of the first shape contour and the second shape contour as the relative angular position between the first carriage and the second carriage increases, a further increase in the angular position can, for example, cause a decreasing resistance torque of the carriage joint device.
  • Fig. 1 A schematic plan view of a section of an exemplary first embodiment variant of a rail vehicle according to the invention with a first carriage and a second carriage, the carriage articulation device of which comprises a carriage articulation, a first spring and a second spring,
  • Fig. 2 An exemplary embodiment variant of a diagram that shows a course of a resistance torque of a carriage articulation device over an angular position between two carriages of a rail vehicle
  • Fig. 3 A schematic plan view of a section of an exemplary second embodiment variant of a rail vehicle according to the invention with a first carriage and a second carriage, the carriage articulation device of which comprises a carriage articulation, a first spring-damper unit and a second spring-damper unit, and
  • Fig. 4 A schematic plan view of a section of an exemplary third embodiment variant of a rail vehicle according to the invention with a first carriage and a second carriage, the carriage articulation device of which comprises a carriage articulation, a curved body, a first guide arm with a first roller and a second guide arm with a second roller.
  • Fig. 1 shows a schematic plan view of a detail from an exemplary first embodiment variant of a rail vehicle according to the invention with a first carriage 1 and a second carriage 2 .
  • the rail vehicle is designed as a low-floor tram.
  • the first carriage 1 has a first idler gear 3
  • the second carriage 2 has a second idler gear 4 .
  • the rail vehicle comprises further chassis and further wagons, which, however, are shown in FIG. 1 are not shown.
  • the first carriage 1 and the second carriage 2 are coupled to one another by means of a carriage articulation device 5 , the carriage articulation device 5 having variable resistance to twisting of the first carriage 1 relative to the second carriage 2 .
  • This twisting takes place essentially in relation to a parallel to one shown in FIG. 1 projecting appearing vehicle vertical axis 42 of the rail vehicle.
  • This parallel acts as the axis of rotation and can move or rotate as the rotation progresses. change .
  • the carriage articulation device 5 comprises a carriage articulation 6 , at the center of which is arranged a pivot point 7 of the carriage articulation device 5 , a first spring 8 and a second spring 9 .
  • the first spring 8 and the second spring 9 are articulated with the first carriage 1 and the second carriage 2 or . rotatably connected and are designed as preloaded, metallic helical compression springs.
  • a first spring longitudinal axis 10 of the first spring 8 and a second spring longitudinal axis 11 of the second spring 9 are in a relative neutral angle position 12 of 0° between the first carriage 1 and the second carriage 2, as shown in FIG. 1 is oriented obliquely with respect to a vehicle longitudinal axis 13 .
  • a first normal distance 14 is provided between the first spring longitudinal axis 10 and the pivot point 7
  • a second normal distance 15 is provided between the second spring longitudinal axis 11 and the pivot point 7 .
  • the first carriage 1 is therefore rotated relative to the second carriage 2 .
  • a first spring force of the first spring 8 and a second spring force of the second spring 9 change during rotation between the neutral angular position 12, the first angular position 16, the second angular position 17 and the third angular position 18, since the first spring 8 and the second spring 9 compressed or due to their connections with the first carriage 1 and the second carriage 2 during the twisting. to be stretched .
  • the first normal distance 14 and the second normal distance 15 change during the twisting, since the orientations of the first spring longitudinal axis 10 and the second spring longitudinal axis 11 change during the twisting.
  • the first spring 8 is compressed and the first spring force is increased, as a result of which the resistance torque between the neutral angular position 12 and the first angular position 16 is increased.
  • the first normal distance 14 influences the resistance torque more than the first spring force, which reaches a spring force maximum during the twisting.
  • the resistance torque decreases in terms of magnitude after a maximum resistance torque has been reached, which is located between the first angular position 16 and the third angular position 18 .
  • the second spring force initially decreases during said torsion and rotates through 180° from a relaxed spring position, ie it changes from a compressive force to a tensile force.
  • the second normal distance 15 increases during said twisting, this influences the resistance torque only insignificantly or only slightly due to the second spring force initially decreasing during the twisting and later being rotated by 180°. not in an undesirable way.
  • the resistance torque does not change in its tendency to initially increase and then to decrease after the resistance torque maximum has been reached.
  • FIG. 2 discloses an exemplary embodiment variant of a diagram which shows a profile of a resistance torque of a carriage articulation device 5 of a rail vehicle, as is shown in FIG. 1 shows an angular position between a first carriage 1 and a second carriage 2 of the rail vehicle.
  • the diagram has an abscissa 20 on which the angular position is plotted, and an ordinate 21 on which the resistance torque is plotted.
  • the course of the drag torque is non-linear.
  • the resistance torque is not equal to zero, since a carriage joint 6 of the carriage joint device 5 has a basic rotational resistance.
  • the carriage articulation device 5 At a first angular position 16 between the first carriage 1 and the second carriage 2 in a direction of rotation, which is greater than the neutral angular position 12, the carriage articulation device 5 has a first resistance torque 22 against twisting of the first carriage 1 relative to the second carriage 2, which is greater than the resistance torque in the neutral angle position 12 .
  • the carriage articulation assembly 5 also exhibits a first resistance torque gradient 25 .
  • the carriage articulation device 5 exhibits a second resistance torque gradient 26 .
  • the absolute value of the first resistance torque gradient 25 is greater than that of the second resistance torque gradient 26 . An increase in the resistance torque is therefore reduced, and the course of the resistance torque becomes flatter.
  • the carriage articulation device 5 has a second resistance torque 23 against the twisting of the first carriage 1 relative to the second carriage 2 .
  • the first carriage 1 is twisted more relative to the second carriage 2 than in the first angular position 16 .
  • the absolute value of the first resistance torque 22 is greater than that of the second resistance torque 23 .
  • the carriage articulation device 5 has a maximum third resistance torque 24 in terms of absolute value.
  • the Drag Torque starting from the resistance torque in the neutral angular position 12, through the first resistance torque 22 in the first angular position 16 to the maximum third resistance torque 24, and then decreases with a further increase in the angular position between the first carriage 1 and the second carriage 2 in the same direction of rotation via the second resistance torque 23 in the third angular position 18 in terms of amount.
  • the course of the resistance torque between the first resistance torque 22 and the second resistance torque 23 is influenced by the fact that an example in connection with FIG.
  • first normal distance 14 between a first spring longitudinal axis 10 of the first spring 8 and a pivot point 7 of the carriage articulation device 5 is greater in the first angular position 16 than in the second angular position 17 and in the third angular position 18 .
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of a section of an exemplary second embodiment variant of a rail vehicle according to the invention with a first carriage 1 and a second carriage 2 which are coupled to a carriage articulation 6 via a carriage articulation device 5 .
  • This exemplary second embodiment variant is structurally and functionally similar to that exemplary first embodiment variant of a rail vehicle according to the invention, which is shown in FIG. 1 is shown. It are therefore shown in FIG. 3 partially the same reference characters as in FIG. 1 used .
  • Fig. 1 has the carriage articulation device 5 according to FIG. 3 a first spring-damper unit and a second spring-damper unit, which are arranged between the first carriage 1 and the second carriage 2 and are articulated to the first carriage 1 and to the second carriage 2.
  • a first spring 8 and a first damper 27 are combined to form the first spring-damper unit, and a second spring 9 and a second damper 28 to form the second spring-damper unit.
  • the first spring 8 and the second spring 9 are in the form of compression-preloaded helical springs, with the first spring 8 encasing the first damper 27 and the second spring 9 encasing the second damper 28 .
  • the first damper 27 and the second damper 28 are designed as hydraulic telescopic dampers.
  • a first longitudinal spring axis 10 of the first spring-damper unit and a second longitudinal spring axis 11 of the second spring-damper unit are shown in FIG. 3 shown neutral angle position 12 of 0 ° between the first car 1 and the second car 2 aligned obliquely to a vehicle longitudinal axis 13.
  • Fig. 4 shows a schematic plan view of a section from an exemplary third embodiment variant of a rail vehicle according to the invention with a first carriage 1 and a second carriage 2 which are connected to one another by means of a carriage articulation device 5 with a carriage articulation 6 .
  • the first carriage 1 has a first idler gear 3
  • the second carriage 2 has a second idler gear 4
  • the rail vehicle comprises further carriages and further loose wheel bogies which, however, are shown in FIG. 4 are not shown.
  • the carriage articulation device 5 further has a multiple counter-curved curved body 29, a first guide arm 30, a first roller 32, which with the first Guide arm 30 is rotatably connected, a second guide arm 31 and a second roller 33 rotatably connected to the second guide arm 31 .
  • the first guide arm 30 and the second guide arm 31 are coupled in an articulated manner to the first carriage 1 .
  • the cam body 29 is immovable relative to the second carriage 2 connected to the second carriage 2 .
  • the first roller 32 and the second roller 33 are coupled to the cam 29 via rolling contacts, i. H . can roll on the curved body 29 .
  • the curved shaped body 29 has a wavy first shape contour 34 which contacts the first roller 32 and a wavy second shape contour 35 which contacts the second roller 33 .
  • the cam body 29 is in a neutral angle position 12 of 0° between the first carriage 1 and the second carriage 2, as shown in FIG. 4 is shown symmetrically with respect to a vehicle longitudinal axis 13 of the rail vehicle.
  • the first guide arm 30 with the first roller 32 and the first contour 34 are arranged above the longitudinal axis 13 of the vehicle, and the second guide arm 31 with the second roller 33 and the second contour 35 are arranged below the longitudinal axis 13 of the vehicle.
  • the first roller 32 contacts a first trough 36 of the first contour 34 and the second roller 33 contacts a second trough 37 of the second contour 35 .
  • first carriage 1 deflects from the neutral angular position 12 in the direction of rotation to a first angular position 16 during rotation relative to the second carriage 2, the first roller 32 moves out of the first wave trough 36 to a first wave crest 38 of the first contour 34 and the second roller 33 moves out of the second wave trough 37 onto a second wave crest 39 of the second mold contour 35 .
  • contact forces between the first roller 32 and the first mold contour 34 and between the second roller 33 and the second mold contour 35 increase.
  • a pressure-preloaded first pressure spring 40 is arranged between the first carriage 1 and the first guide arm 30
  • a pressure-preloaded second pressure spring 41 is arranged between the first carriage 1 and the second guide arm 31 .
  • the first pressure spring 40 presses the first roller 32 against the first contour 34
  • the second pressure spring 41 presses the second roller 33 against the second contour 35 .
  • the first roller 32 and the second roller 33 are connected via a clasp and thus against the first mold contour 34 or the second mold contour 35 is pressed.
  • the first guide arm 30 and the second guide arm 31 themselves have pressing means, for example torsion springs in Joints of the first guide arm 30 and the second guide arm 31 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schienenfahrzeug mit zumindest einem ersten Wagen (1) und einem zweiten Wagen (2), welche mittels einer Wagengelenksvorrichtung (5) miteinander gekoppelt sind, wobei die Wagengelenksvorrichtung (5) einen veränderlichen Widerstand gegen Verdrehung des zumindest ersten Wagens (1) relativ zu dem zweiten Wagen (2) aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass ein erster Widerstandsdrehmomentgradient (25) der Wagengelenksvorrichtung (5) bei einer ersten Winkellage (16) des zumindest ersten Wagens (1) relativ zu dem zweiten Wagen (2) in einer Drehrichtung betragsmäßig größer ist als ein zweiter Widerstandsdrehmomentgradient (26) der Wagengelenksvorrichtung (5) bei einer zweiten Winkellage (17) des zumindest ersten Wagens (1) relativ zu dem zweiten Wagen (2) in der gleichen Drehrichtung, wobei die erste Winkellage (16) einer geringeren Verdrehung des zumindest ersten Wagens (1) relativ zu dem zweiten Wagen (2) zugeordnet ist als die zweite Winkellage (17). Dadurch wird ein verbessertes Fahrverhalten des Schienenfahrzeugs, insbesondere bei Gleisbogeneinfahrvorgängen, erzielt.

Description

SCHIENENFAHRZEUG MIT EINER WAGENGELENKVORRICHTUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schienenfahrzeug mit zumindest einem ersten Wagen und einem zweiten Wagen, welche mittels einer Wagengelenksvorrichtung miteinander gekoppelt sind, wobei die Wagengelenksvorrichtung einen veränderlichen Widerstand gegen Verdrehung des zumindest ersten Wagens relativ zu dem zweiten Wagen aufweist .
An Schienenfahrzeuge werden häufig hohe Anforderungen an Fahrverhalten, Fahrsicherheit und Fahrkomfort gestellt . Verbindungen zwischen einzelnen Wagen eines Schienenfahrzeugs beeinflussen das Fahrverhalten des Schienenfahrzeugs . Beispielsweise weisen Multigelenk-Niederflurstraßenbahn mit langen Kopfwagenmodulen und mit aufgrund von breiten Türen in vorderen Bereichen der Kopfmodule in hinteren Bereichen der Kopfwagenmodule angeordneten Fahrwerken in den Kopfwagenmodulen Wagenschwerpunkte auf , welche in Fahrtrichtung vor Fahrwerksschwerpunkten angeordnet sind . Aufgrund derartiger Wagenschwerpunkte weisen Multigelenk- Niederflurstraßenbahnen häufig ein Kurvenfahrverhalten auf , bei dem die Kopfwagenmodule aufgrund von Fliehkräften bei Kurveneinfahrt zunächst in Richtung von Kurvenaußenseiten drängen und dann, wenn die Fahrwerke Kurvenverläufen zu folgen beginnen, ruckartig in die Kurvenverläufe gezwungen werden .
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die DE 10 2007 004 522 Al bekannt , in welcher ein als Gliederzug ausgebildetes Schienenfahrzeug dargestellt ist . Zwischen einzelnen Wagen des Schienenfahrzeugs sind Gelenkeinrichtungen und Dämpfungseinrichtungen angeordnet . Die Dämpfungseinrichtungen bewirken eine geschwindigkeitsabhängige Dämpfung von Schwenkbewegungen einzelner Wagen relativ zueinander, wobei eine Widerstandskraft gegen die Schwenkbewegungen mit zunehmender Schwenkgeschwindigkeit linear ansteigt und die Gelenkeinrichtungen verstei ft . Dadurch soll insbesondere bei Kollisionen des Schienenfahrzeugs dessen Entgleisungsstabilität erhöht werden .
Der genannte Ansatz weist in seiner bekannten Form den Nachteil auf , dass dieser sich auf außerordentliche S zenarien (Kollisionen) bezieht , wobei eine mit steigender Geschwindigkeit zunehmende Stei figkeit von Wagengelenken beispielsweise nicht dazu geeignet ist , in Kurveneinfahrten die Fahrsicherheit und den Fahrkomfort des Schienenfahrzeugs zu erhöhen .
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde , ein gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickeltes Schienenfahrzeug anzugeben, dessen Wagengelenksvorrichtung insbesondere im Zusammenhang mit Einfahrten in Gleisbögen eine besonders hohe Fahrsicherheit und einen besonders großen Fahrkomfort ermöglicht .
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einem Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 , bei dem ein erster Widerstandsdrehmomentgradient der Wagengelenksvorrichtung bei einer ersten Winkellage des zumindest ersten Wagens relativ zu dem zweiten Wagen in einer Drehrichtung betragsmäßig größer ist als ein zweiter Widerstandsdrehmomentgradient der Wagengelenksvorrichtung bei einer zweiten Winkellage des zumindest ersten Wagens relativ zu dem zweiten Wagen in der gleichen Drehrichtung, wobei die erste Winkellage einer geringeren Verdrehung des zumindest ersten Wagens relativ zu dem zweiten Wagen zugeordnet ist als die zweite Winkellage . Diese Maßnahme bewirkt einen variablen Drehwiderstand der Wagengelenksvorrichtung, durch welchen einerseits Querkräfte von dem ersten Wagen nicht nur auf ein Fahrwerk des ersten Wagens , sondern zur Stabilisierung des Schienenfahrzeugs in einem gewissen Ausmaß auch auf den zweiten Wagen übertragen werden können und welcher andererseits bei einem Einfahren in eine Kurve mit zunehmender relativer Winkellage zwischen dem ersten Wagen und dem zweiten Wagen in seiner Zunahme abnimmt . Dadurch behindert dieser Drehwiderstand ein Einlenken des ersten Wagens in die Kurve nicht und führt nicht zu übermäßigen Führungskräften zwischen Radsätzen des Fahrwerks und Schienen eines Gleises .
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs ergeben sich aus den Unteransprüchen .
Fahrdynamische Verbesserungen von Einfahrvorgängen des Schienenfahrzeugs in Gleisbögen werden beispielsweise gefördert , wenn ein erstes Widerstandsdrehmoment der Wagengelenksvorrichtung bei der ersten Winkellage betragsmäßig größer ist als ein zweites Widerstandsdrehmoment der Wagengelenksvorrichtung bei einer dritten Winkellage des zumindest ersten Wagens relativ zu dem zweiten Wagen in der gleichen Drehrichtung, wobei die erste Winkellage einer geringeren Verdrehung des zumindest ersten Wagens relativ zu dem zweiten Wagen zugeordnet ist als die dritte Winkellage .
Hil freich kann es auch sein, wenn die Wagengelenksvorrichtung bei einer vierten Winkellage des zumindest ersten Wagens relativ zu dem zweiten Wagen zwischen der ersten Winkellage und der dritten Winkellage in der gleichen Drehrichtung ein betragsmäßig maximales drittes Widerstandsdrehmoment aufweist .
Ein Verlauf eines Widerstanddrehmoments über einer Winkellage kann beispielsweise durch eine nichtlineare Funktion höherer Ordnung abgebildet sein . Aufgrund des maximalen dritten Widerstandsdrehmoments zwischen der ersten Winkellage und der dritten Winkellage wird erreicht , dass die Wagengelenksvorrichtung bei kleinen Winkellagen zunächst verstei fend bzw . stabilisierend wirkt und bei größeren Winkellagen, wie sie beispielsweise dann auftreten, wenn der erste Wagen bereits in eine Kurve einfährt , während der zweite Wagen noch eine Gerade befährt , nachgibt . Dadurch wird im Zusammenhang mit Einfahrvorgängen in Kurven eine fahrdynamische Verbesserung des Schienenfahrzeugs erzielt .
Eine besonders robuste und wartungs freundliche Lösung erhält man, wenn die Wagengelenksvorrichtung einen Drehpunkt , eine erste Feder, welche mit dem zumindest ersten Wagen und dem zweiten Wagen verbunden ist , wobei ein erster Normalabstand zwischen einer ersten Federlängsachse der ersten Feder und dem Drehpunkt veränderlich ist , und eine zweite Feder, welche mit dem zumindest ersten Wagen und dem zweiten Wagen verbunden ist , wobei ein zweiter Normalabstand zwischen einer zweiten Federlängsachse der zweiten Feder und dem Drehpunkt veränderlich ist , aufweist .
Durch diese Maßnahme werden Widerstandsdrehmomente der Wagengelenksvorrichtung durch Federkräfte der ersten Feder und der zweiten Feder sowie durch den ersten Normalabstand und den zweiten Normalabstand, welche als Hebelarme fungieren, gebildet und eingestellt . Aufgrund einer Veränderlichkeit des ersten Normalabstands und des zweiten Normalabstands werden während einer Verdrehung des ersten Wagens relativ zu dem zweiten Wagen gebildete Widerstandsdrehmomente mit zunehmender relativer Winkellage zwischen dem ersten Wagen und dem zweiten Wagen in ihren Gradienten betragsmäßig reduziert . Ändern die Gradienten beispielsweise während der Verdrehung ihre Vorzeichen, so können auch die Widerstandsdrehmomente selbst betragsmäßig reduziert werden .
Es ist ferner hil freich, wenn die erste Feder und die zweite Feder vorgespannt sind .
Dadurch weist die Wagengelenksvorrichtung einen Grundwiderstand in Translationsrichtung ( z . B . in Richtung einer Fahrzeuglängsachse ) auf .
Eine Dämpfung von Relativbewegungen zwischen dem ersten Wagen und dem zweiten Wagen wird darüber hinaus bewirkt , wenn die erste Feder mit einem ersten Dämpfer zu einer ersten Feder- Dämpfer-Einheit zusammengefasst ist und die zweite Feder mit einem zweiten Dämpfer zu einer zweiten Feder-Dämpfer-Einheit zusammengefasst ist .
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der erste Normalabstand in der ersten Winkellage größer ist als in der zweiten Winkellage .
Durch seine abnehmende Tendenz zwischen der ersten Winkellage und der zweiten Winkellage trägt der erste Normalabstand zu einer betragsmäßigen Reduktion von Widerstandsdrehmomentgradienten oder der Widerstandsdrehmomente selbst bei .
Eine alternative Lösung zur Bildung und Einstellung geeigneter Widerstandsdrehmomente der Wagengelenksvorrichtung basierend auf einer kinematischen Kopplung erhält man, wenn die Wagengelenksvorrichtung einen mehrfach gegenläufig gekrümmten Kurvenformkörper, einen ersten Führungsarm, eine erste Rolle , welche mit dem ersten Führungsarm drehbar verbunden ist , einen zweiten Führungsarm und eine zweite Rolle , welche mit dem zweiten Führungsarm drehbar verbunden ist , aufweist , wobei der erste Führungsarm und der zweite Führungsarm gelenkig mit dem zumindest ersten Wagen gekoppelt sind, wobei der Kurvenformkörper mit dem zweiten Wagen gekoppelt ist , und wobei die erste Rolle und die zweite Rolle einerseits und der Kurvenformkörper andererseits über Rollkontakte miteinander gekoppelt sind . Durch diese Maßnahme können Verläufe der Widerstandsdrehmomente durch geometrische Formgebung des Kurvenformkörpers vordefiniert werden und sind nicht an nur begrenzt einstellbare Federparameter ( Federstei figkeit , Vorspannung etc . ) gebunden .
Günstig in Bezug auf eine Einstellung der Verläufe der Widerstandsdrehmomente ist es , wenn der Kurvenformkörper eine wellenförmige erste Formkontur, welche die erste Rolle kontaktiert , und eine wellenförmige zweite Formkontur, welche die zweite Rolle kontaktiert , aufweist .
In diesem Zusammenhang ist es insbesondere hil freich, wenn die erste Rolle ein erstes Wellental der ersten Formkontur kontaktiert und die zweite Rolle ein zweites Wellental der zweiten Formkontur kontaktiert , wenn der zumindest erste Wagen eine Neutralwinkellage von 0 ° relativ zu dem zweiten Wagen aufweist . Durch das erste Wellental und das zweite Wellental sind die erste Rolle und die zweite Rolle eingekesselt . Um die erste Rolle und die zweite Rolle aus dem ersten Wellental und dem zweiten Wellental heraus zuführen, müssen Widerstände überwunden werden . Erreichen die erste Rolle und die zweite Rolle j edoch mit zunehmender relativer Winkellage zwischen dem ersten Wagen und dem zweiten Wagen Wellenberge der ersten Formkontur und der zweiten Formkontur, so kann beispielsweise eine weitere Zunahme der Winkellage ein abnehmendes Widerstandsdrehmoment der Wagengelenksvorrichtung bewirken .
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Aus führungsbeispielen näher erläutert .
Es zeigen beispielhaft :
Fig . 1 : Einen schematischen Grundriss eines Ausschnitts aus einer beispielhaften ersten Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs mit einem ersten Wagen und einem zweiten Wagen, dessen Wagengelenksvorrichtung ein Wagengelenk, eine erste Feder und eine zweite Feder umfasst ,
Fig . 2 : Eine beispielhafte Aus führungsvariante eines Diagramms , welches einen Verlauf eines Widerstandsdrehmoments einer Wagengelenksvorrichtung über einer Winkellage zwischen zwei Wagen eines Schienenfahrzeugs darstellt ,
Fig . 3 : Einen schematischen Grundriss eines Ausschnitts aus einer beispielhaften zweiten Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs mit einem ersten Wagen und einem zweiten Wagen, dessen Wagengelenksvorrichtung ein Wagengelenk, eine erste Feder-Dämpfer-Einheit und eine zweite Feder- Dämpfer-Einheit umfasst , und
Fig . 4 : Einen schematischen Grundriss eines Ausschnitts aus einer beispielhaften dritten Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs mit einem ersten Wagen und einem zweiten Wagen, dessen Wagengelenksvorrichtung ein Wagengelenk, einen Kurvenformkörper, einen ersten Führungsarm mit einer ersten Rolle sowie einen zweiten Führungsarm mit einer zweiten Rolle umfasst . Fig . 1 zeigt einen schematischen Grundriss eines Ausschnitts aus einer beispielhaften ersten Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs mit einem ersten Wagen 1 und einem zweiten Wagen 2 .
Das Schienenfahrzeug ist als Niederflurstraßenbahn ausgebildet . Der erste Wagen 1 weist ein erstes Losradfahrwerk 3 auf , der zweite Wagen 2 ein zweites Losradfahrwerk 4 . Das Schienenfahrzeug umfasst weitere Fahrwerke und weiter Wagen, die j edoch in Fig . 1 nicht dargestellt sind .
Der erste Wagen 1 und der zweite Wagen 2 sind mittels einer Wagengelenksvorrichtung 5 miteinander gekoppelt , wobei die Wagengelenksvorrichtung 5 einen veränderlichen Widerstand gegen Verdrehung des ersten Wagens 1 relativ zu dem zweiten Wagen 2 aufweist .
Diese Verdrehung erfolgt im Wesentlichen bezüglich einer Parallelen zu einer in Fig . 1 proj i zierend erscheinenden Fahrzeughochachse 42 des Schienenfahrzeugs . Diese Parallele fungiert als Drehachse und kann sich im Verlauf der Drehung bewegen bzw . ändern .
Die Wagengelenksvorrichtung 5 umfasst ein Wagengelenk 6 , in dessen Mitte ein Drehpunkt 7 der Wagengelenksvorrichtung 5 angeordnet ist , eine erste Feder 8 und eine zweite Feder 9 Die erste Feder 8 und die zweite Feder 9 sind mit dem ersten Wagen 1 und dem zweiten Wagen 2 gelenkig bzw . drehbar verbunden und sind als vorgespannte , metallische Schrauben- Druckfedern ausgeführt .
Eine erste Federlängsachse 10 der ersten Feder 8 und eine zweite Federlängsachse 11 der zweiten Feder 9 sind in einer relativen Neutralwinkellage 12 von 0 ° zwischen dem ersten Wagen 1 und dem zweiten Wagen 2 , wie sie in Fig . 1 dargestellt ist , schräg bezüglich einer Fahrzeuglängsachse 13 ausgerichtet . Zwischen der ersten Federlängsachse 10 und dem Drehpunkt 7 ist ein erster Normalabstand 14 vorgesehen, zwischen der zweiten Federlängsachse 11 und dem Drehpunkt 7 ein zweiter Normalabstand 15 . Fährt der erste Wagen 1 in einen Gleisbogen ein, so vergrößert sich eine Winkellage zwischen dem ersten Wagen 1 und dem zweiten Wagen 2 ausgehend von der Neutralwinkellage 12 zunächst , da der zweite Wagen 2 noch einen geraden Gleisabschnitt befährt . Während eines Einfahrens des ersten Wagens 1 in den Gleisbogen wird allmählich eine erste Winkellage 16 zwischen dem ersten Wagen 1 und dem zweiten Wagen 2 und später, über eine in Fig . 2 gezeigte zweite Winkellage 17 , eine dritte Winkellage 18 zwischen dem ersten Wagen 1 und dem zweiten Wagen 2 , in gleicher Drehrichtung um den Drehpunkt 7 wie die erste Winkellage 16 , erreicht . Es erfolgt also eine Verdrehung des ersten Wagens 1 relativ zu dem zweiten Wagen 2 .
Eine erste Federkraft der ersten Feder 8 und eine zweite Federkraft der zweiten Feder 9 verändern sich während der Verdrehung zwischen der Neutralwinkellage 12 , der ersten Winkellage 16 , der zweiten Winkellage 17 und der dritten Winkellage 18 , da die erste Feder 8 und die zweite Feder 9 aufgrund ihrer Verbindungen mit dem ersten Wagen 1 und mit dem zweiten Wagen 2 während der Verdrehung gestaucht bzw . gedehnt werden .
Der erste Normalabstand 14 und der zweite Normalabstand 15 verändern sich während der Verdrehung, da sich während der Verdrehung die erste Federlängsachse 10 und die zweite Federlängsachse 11 in ihren Orientierungen verändern .
Mittels der ersten Feder 8 und des ersten Normalabstands 14 sowie der zweiten Feder 9 und des zweiten Normalabstands 15 wird ein Widerstandsdrehmoment der Wagengelenksvorrichtung 5 verändert .
Während der genannten Verdrehung wird die erste Feder 8 gestaucht und die erste Federkraft vergrößert , wodurch sich das Widerstandsdrehmoment zwischen der Neutralwinkellage 12 und der ersten Winkellage 16 vergrößert . Zugleich verkleinert sich während der Verdrehung j edoch der erste Normalabstand 14 . Bei Verdrehung über die erste Winkellage 16 hinaus beeinflusst der sich verkleinernde erste Normalabstand 14 das Widerstandsdrehmoment mehr als die erste Federkraft , welche während der Verdrehung ein Federkraftmaximum erreicht . Dadurch sinkt das Widerstandsdrehmoment betragsmäßig nach Erreichen eines Widerstandsdrehmomentmaximums , welches zwischen der ersten Winkellage 16 und der dritten Winkellage 18 angeordnet ist .
Die zweite Federkraft nimmt während der genannten Verdrehung zunächst ab und dreht sich ab einer entspannten Federlage um 180 ° , wird also von einer Druckkraft zu einer Zugkraft . Der zweite Normalabstand 15 steigt zwar während der genannten Verdrehung, allerdings beeinflusst dies , aufgrund der während der Verdrehung zunächst abnehmenden und später um 180 ° gedrehten zweiten Federkraft , das Widerstandsdrehmoment nur unwesentlich bzw . nicht in einer unerwünschten Weise . Das Widerstandsdrehmoment ändert sich dadurch nicht in seiner zunächst zunehmenden und nach Erreichen des Widerstandsdrehmomentmaximums abnehmenden Tendenz .
In Fig . 2 ist eine beispielhafte Aus führungsvariante eines Diagramms of fenbart , welches einen Verlauf eines Widerstandsdrehmoments einer Wagengelenksvorrichtung 5 eines Schienenfahrzeugs , wie es beispielhaft in Fig . 1 gezeigt ist , über einer Winkellage zwischen einem ersten Wagen 1 und einem zweiten Wagen 2 des Schienenfahrzeugs darstellt .
Dieser Verlauf wird durch Anordnung einer ersten Feder 8 und einer zweiten Feder 9 zwischen dem ersten Wagen 1 und dem zweiten Wagen 2 auf eine Weise , wie sie in Fig . 1 gezeigt ist , erreicht .
Das Diagramm weist eine Abs zisse 20 , auf welcher die die Winkellage aufgetragen ist , sowie eine Ordinate 21 , auf welcher das Widerstandsdrehmoment auf getragen ist .
Der Verlauf des Widerstandsdrehmoments ist nichtlinear . In einer Neutralwinkellage 12 von 0 ° ist das Widerstandsdrehmoment ungleich null , da ein Wagengelenk 6 der Wagengelenksvorrichtung 5 einen Grunddrehwiderstand aufweist . Bei einer ersten Winkellage 16 zwischen dem ersten Wagen 1 und dem zweiten Wagen 2 in einer Drehrichtung, welche größer ist als die Neutralwinkellage 12 , weist die Wagengelenksvorrichtung 5 ein erstes Widerstandsdrehmoment 22 gegen eine Verdrehung des ersten Wagens 1 relativ zu dem zweiten Wagen 2 auf , welches größer ist als das Widerstandsdrehmoment in der Neutralwinkellage 12 . In der ersten Winkellage 16 weist die Wagengelenksvorrichtung 5 weiterhin einen ersten Widerstandsdrehmomentgradienten 25 auf .
Bei einer zweiten Winkellage 17 zwischen dem ersten Wagen 1 und dem zweiten Wagen 2 in derselben Drehrichtung weist die Wagengelenksvorrichtung 5 einen zweiten Widerstandsdrehmomentgradienten 26 auf . Der erste Widerstandsdrehmomentgradient 25 ist betragsmäßig größer als der zweite Widerstandsdrehmomentgradient 26 . Eine Zunahme des Widerstandsdrehmoments verringert sich also , der Verlauf des Widerstandsdrehmoments wird flacher .
Bei einer dritten Winkellage 18 zwischen dem ersten Wagen 1 und dem zweiten Wagen 2 in derselben Drehrichtung weist die Wagengelenksvorrichtung 5 ein zweites Widerstandsdrehmoment 23 gegen die Verdrehung des ersten Wagens 1 relativ zu dem zweiten Wagen 2 auf . In der dritten Winkellage 18 ist der erste Wagen 1 stärker relativ zu dem zweiten Wagen 2 verdreht als in der ersten Winkellage 16 . Das erste Widerstandsdrehmoment 22 ist betragsmäßig größer als das zweite Widerstandsdrehmoment 23 .
Weiterhin weist die Wagengelenksvorrichtung 5 bei einer vierten Winkellage 19 zwischen der ersten Winkellage 16 und der dritten Winkellage 18 ein betragsmäßig maximales drittes Widerstandsdrehmoment 24 auf . Das Widerstandsdrehmoment steigt also ausgehend von dem Widerstandsdrehmoment in der Neutralwinkellage 12 über das erste Widerstandsdrehmoment 22 in der ersten Winkellage 16 bis zu dem maximalen dritten Widerstandsdrehmoment 24 betragsmäßig an und sinkt dann bei weiterer Zunahme der Winkellage zwischen dem ersten Wagen 1 und dem zweiten Wagen 2 in derselben Drehrichtung über das zweite Widerstandsdrehmoment 23 in der dritten Winkellage 18 betragsmäßig ab . Der Verlauf des Widerstandsdrehmoments zwischen dem ersten Widerstandsdrehmoment 22 und dem zweiten Widerstandsdrehmoment 23 ist dadurch beeinflusst , dass ein beispielhaft im Zusammenhang mit Fig . 1 beschriebener erster Normalabstand 14 zwischen einer ersten Federlängsachse 10 der ersten Feder 8 und einem Drehpunkt 7 der Wagengelenksvorrichtung 5 in der ersten Winkellage 16 größer ist als in der zweiten Winkellage 17 und in der dritten Winkellage 18 .
Erfindungsgemäß ist es auch denkbar, das Widerstandsdrehmoment betragsmäßig nur so weit zunehmen zu lassen, bis der zweite Widerstandsdrehmomentgradient 26 erreicht ist , da bereits eine Abnahme eines Widerstandsdrehmomentgradienten Einfahrvorgänge des Schienenfahrzeugs in Gleisbögen fahrdynamisch verbessert .
Fig . 3 zeigt einen schematischen Grundriss eines Ausschnitts aus einer beispielhaften zweiten Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs mit einem ersten Wagen 1 und einem zweiten Wagen 2 , welche über eine Wagengelenksvorrichtung 5 mit einem Wagengelenk 6 gekoppelt sind .
Diese beispielhafte zweite Aus führungsvariante ähnelt konstruktiv und funktionell j ener beispielhaften ersten Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs , welche in Fig . 1 dargestellt ist . Es werden daher in Fig . 3 teilweise gleiche Bezugs zeichen wie in Fig . 1 verwendet .
Im Unterschied zu Fig . 1 weist die Wagengelenksvorrichtung 5 gemäß Fig . 3 eine erste Feder-Dämpfer-Einheit und eine zweite Feder-Dämpfer-Einheit auf , welche zwischen dem ersten Wagen 1 und dem zweiten Wagen 2 angeordnet und gelenkig mit dem ersten Wagen 1 und mit dem zweiten Wagen 2 verbunden sind . Zu der ersten Feder-Dämpfer-Einheit sind eine erste Feder 8 und ein erster Dämpfer 27 zusammengefasst , zu der zweiten Feder-Dämpfer-Einheit eine zweite Feder 9 und ein zweiter Dämpfer 28 . Die erste Feder 8 und die zweite Feder 9 sind als druckvorgespannte Schraubenfedern ausgebildet , wobei die erste Feder 8 den ersten Dämpfer 27 und die zweite Feder 9 den zweiten Dämpfer 28 ummantelt . Der erste Dämpfer 27 und der zweite Dämpfer 28 sind als hydraulische Teleskopdämpfer ausgebildet .
Eine erste Federlängsachse 10 der ersten Feder-Dämpfer- Einheit und eine zweite Federlängsachse 11 der zweiten Feder- Dämpfer-Einheit sind in j ener in Fig . 3 gezeigten Neutralwinkellage 12 von 0 ° zwischen dem ersten Wagen 1 und dem zweiten Wagen 2 schräg zu einer Fahrzeuglängsachse 13 ausgerichtet .
In Fig . 4 ist ein schematischer Grundriss eines Ausschnitts aus einer beispielhaften dritten Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs mit einem ersten Wagen 1 und einem zweiten Wagen 2 dargestellt , welche mittels einer Wagengelenksvorrichtung 5 mit einem Wagengelenk 6 miteinander verbunden sind .
Der erste Wagen 1 weist ein erstes Losradfahrwerk 3 auf , der zweite Wagen 2 ein zweites Losradfahrwerk 4 . Das Schienenfahrzeug umfasst weitere Wagen und weitere Losradfahrwerke , die j edoch in Fig . 4 nicht gezeigt sind .
Die Wagengelenksvorrichtung 5 weist weiterhin einen mehrfach gegenläufig gekrümmten Kurvenformkörper 29 , einen ersten Führungsarm 30 , eine erste Rolle 32 , welche mit dem ersten Führungsarm 30 drehbar verbunden ist , einen zweiten Führungsarm 31 und eine zweite Rolle 33 , welche mit dem zweiten Führungsarm 31 drehbar verbunden ist , auf .
Der erste Führungsarm 30 und der zweite Führungsarm 31 sind gelenkig mit dem ersten Wagen 1 gekoppelt .
Der Kurvenformkörper 29 ist , relativ zu dem zweiten Wagen 2 unbeweglich, mit dem zweiten Wagen 2 verbunden .
Die erste Rolle 32 und die zweite Rolle 33 sind über Rollkontakte mit dem Kurvenformkörper 29 gekoppelt , d . h . können auf dem Kurvenformkörper 29 abrollen .
Der Kurvenformkörper 29 weist eine wellenförmige erste Formkontur 34 , welche die erste Rolle 32 kontaktiert , und eine wellenförmige zweite Formkontur 35 , welche die zweite Rolle 33 kontaktiert , auf .
Der Kurvenformkörper 29 ist in einer Neutralwinkellage 12 von 0 ° zwischen dem ersten Wagen 1 und dem zweiten Wagen 2 , wie sie in Fig . 4 gezeigt ist , symmetrisch bezüglich einer Fahrzeuglängsachse 13 des Schienenfahrzeugs .
In dieser Neutralwinkellage 12 und bezogen auf j ene Bildansicht von Fig . 4 sind der erste Führungsarm 30 mit der ersten Rolle 32 sowie die erste Formkontur 34 oberhalb der Fahrzeuglängsachse 13 angeordnet und der zweite Führungsarm 31 mit der zweiten Rolle 33 sowie die zweite Formkontur 35 unterhalb der Fahrzeuglängsachse 13 .
In der genannten Neutralwinkellage 12 kontaktiert die erste Rolle 32 ein erstes Wellental 36 der ersten Formkontur 34 und die zweite Rolle 33 ein zweites Wellental 37 der zweiten Formkontur 35 .
Lenkt der erste Wagen 1 während einer Verdrehung relativ zu dem zweiten Wagen 2 ausgehend von der Neutralwinkellage 12 in Drehrichtung einer ersten Winkellage 16 aus , so bewegt sich die erste Rolle 32 aus dem ersten Wellental 36 heraus auf einen ersten Wellenberg 38 der ersten Formkontur 34 und bewegt sich die zweite Rolle 33 aus dem zweiten Wellental 37 heraus auf einen zweiten Wellenberg 39 der zweiten Formkontur 35 . Dabei vergrößern sich Kontaktkräf te zwischen der ersten Rolle 32 und der ersten Formkontur 34 sowie zwischen der zweiten Rolle 33 und der zweiten Formkontur 35 .
Ein Widerstandsdrehmoment der Wagengelenksvorrichtung 5 , gebildet aus den Kontaktkräf ten und aus veränderlichen Normalabständen zwischen den Kontaktkräf ten und einem Drehpunkt 7 der Wagengelenksvorrichtung 5 steigt dadurch, wobei ein Widerstandsdrehmomentgradient zwischen der ersten Winkellage 16 und einer zweiten Winkellage 17 aufgrund einer abnehmenden Steigung zwischen Wellentälern und Wellenbergen des Kurvenformkörpers 29 betragsmäßig abnimmt .
Verdreht sich der erste Wagen 1 weiter relativ zu dem zweiten Wagen 2 in derselben Drehrichtung, d . h . in Richtung einer dritten Winkellage 18 , so rollt die erste Rolle 32 von dem ersten Wellenberg 38 und die zweite Rolle 33 von dem zweiten Wellenberg 39 ab . Dadurch sinken die Kontaktkräf te und das Widerstandsdrehmoment .
Ein Verlauf des Widerstandsdrehmoments in Abhängigkeit einer Winkellage , ausgehend von der Neutralwinkellage 12 in Richtung der ersten Winkellage 16 , der zweiten Winkellage 17 und der dritten Winkellage 18 , ähnelt j enem Verlauf , welcher in Fig . 2 dargestellt ist .
Zwischen dem ersten Wagen 1 und dem ersten Führungsarm 30 ist eine druckvorgespannte erste Andrückfeder 40 angeordnet , zwischen dem ersten Wagen 1 und dem zweiten Führungsarm 31 eine druckvorgespannte zweite Andrückfeder 41 . Die erste Andrückfeder 40 und drückt die erste Rolle 32 gegen die erste Formkontur 34 , die zweite Andrückfeder 41 die zweite Rolle 33 gegen die zweite Formkontur 35 . Erfindungsgemäß ist es auch denkbar, dass die erste Rolle 32 und die zweite Rolle 33 über eine Spange verbunden sind und so gegen die erste Formkontur 34 bzw . die zweite Formkontur 35 gedrückt werden . Erfindungsgemäß ist es weiterhin vorstellbar, dass der erste Führungsarm 30 und der zweite Führungsarm 31 selbst Andrückmittel aufweisen, beispielsweise Drehfedern in Gelenken des ersten Führungsarms 30 und des zweiten Führungsarms 31 .
Liste der Bezeichnungen
1 Erster Wagen
2 Zweiter Wagen
3 Erstes Losradfahrwerk
4 Zweites Losradfahrwerk
5 Wagengelenksvorrichtung
6 Wagengelenk
7 Drehpunkt
8 Erste Feder
9 Zweite Feder
10 Erste Federlängsachse
11 Zweite Federlängsachse
12 Neutralwinkellage
13 Fahrzeuglängsachse
14 Erster Normalabstand
15 Zweiter Normalabstand
16 Erste Winkellage
17 Zweite Winkellage
18 Dritte Winkellage
19 Vierte Winkellage
20 Abs zisse
21 Ordinate
22 Erstes Widerstandsdrehmoment
23 Zweites Widerstandsdrehmoment
24 Drittes Widerstandsdrehmoment
25 Erster Widerstandsdrehmomentgradient
26 Zweiter Widerstandsdrehmomentgradient
27 Erster Dämpfer
28 Zweiter Dämpfer
29 Kurvenformkörper
30 Erster Führungsarm
31 Zweiter Führungsarm
32 Erste Rolle
33 Zweite Rolle
34 Erste Formkontur
35 Zweite Formkontur 36 Erstes Wellental
37 Zweites Wellental
38 Erster Wellenberg
39 Zweiter Wellenberg 40 Erste Andrückfeder
41 Zweite Andrückfeder
42 Fahrzeughochachse

Claims

Patentansprüche
1. Schienenfahrzeug mit zumindest einem ersten Wagen (1) und einem zweiten Wagen (2) , welche mittels einer Wagengelenksvorrichtung (5) miteinander gekoppelt sind, wobei die Wagengelenksvorrichtung (5) einen veränderlichen Widerstand gegen Verdrehung des zumindest ersten Wagens (1) relativ zu dem zweiten Wagen (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Widerstandsdrehmomentgradient (25) der Wagengelenksvorrichtung (5) bei einer ersten
Winkellage (16) des zumindest ersten Wagens (1) relativ zu dem zweiten Wagen (2) in einer Drehrichtung betragsmäßig größer ist als ein zweiter Widerstandsdrehmomentgradient (26) der Wagengelenksvorrichtung (5) bei einer zweiten Winkellage (17) des zumindest ersten Wagens (1) relativ zu dem zweiten
Wagen (2) in der gleichen Drehrichtung, wobei die erste Winkellage (16) einer geringeren Verdrehung des zumindest ersten Wagens (1) relativ zu dem zweiten Wagen (2) zugeordnet ist als die zweite Winkellage (17) .
2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Widerstandsdrehmoment (22) der Wagengelenksvorrichtung (5) bei der ersten Winkellage (16) betragsmäßig größer ist als ein zweites Widerstandsdrehmoment
(23) der Wagengelenksvorrichtung (5) bei einer dritten Winkellage (18) des zumindest ersten Wagens (1) relativ zu dem zweiten Wagen (2) in der gleichen Drehrichtung, wobei die erste Winkellage (16) einer geringeren Verdrehung des zumindest ersten Wagens (1) relativ zu dem zweiten Wagen (2) zugeordnet ist als die dritte Winkellage (18) .
3. Schienenfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wagengelenksvorrichtung (5) bei einer vierten Winkellage (19) des zumindest ersten Wagens (1) relativ zu dem zweiten Wagen (2) zwischen der ersten Winkellage (16) und der dritten Winkellage (18) in der gleichen Drehrichtung ein betragsmäßig maximales drittes Widerstandsdrehmoment (24) aufweist .
4. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wagengelenksvorrichtung (5) einen Drehpunkt (7) , eine erste Feder (8) , welche mit dem zumindest ersten Wagen (1) und dem zweiten Wagen (2) verbunden ist, wobei ein erster Normalabstand (14) zwischen einer ersten Federlängsachse (10) der ersten Feder (8) und dem Drehpunkt (7) veränderlich ist, und eine zweite Feder (9) , welche mit dem zumindest ersten Wagen (1) und dem zweiten Wagen (2) verbunden ist, wobei ein zweiter Normalabstand (15) zwischen einer zweiten Federlängsachse (11) der zweiten Feder (9) und dem Drehpunkt (7) veränderlich ist, aufweist.
5. Schienenfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Feder (8) und die zweite Feder (9) vorgespannt sind .
6. Schienenfahrzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Feder (8) und die zweite Feder (9) als Druckfedern ausgebildet sind.
7. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Feder (8) und die zweite Feder (9) gelenkig mit dem zumindest ersten Wagen (1) und mit dem zweiten Wagen (2) verbunden sind.
8. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Feder (8) mit einem ersten Dämpfer (27) zu einer ersten Feder-Dämpfer-Einheit zusammengefasst ist und die zweite Feder (9) mit einem zweiten Dämpfer (28) zu einer zweiten Feder-Dämpfer-Einheit zusammengefasst ist.
9. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Normalabstand (14) in der ersten Winkellage (16) größer ist als in der zweiten
Winkellage (17) .
10. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wagengelenksvorrichtung (5) einen mehrfach gegenläufig gekrümmten Kurvenformkörper (29) , einen ersten Führungsarm (30) , eine erste Rolle (32) , welche mit dem ersten Führungsarm (30) drehbar verbunden ist, einen zweiten Führungsarm (31) und eine zweite Rolle (33) , welche mit dem zweiten Führungsarm (31) drehbar verbunden ist, aufweist, wobei der erste Führungsarm (30) und der zweite Führungsarm (31) gelenkig mit dem zumindest ersten Wagen (1) gekoppelt sind, wobei der Kurvenformkörper (29) mit dem zweiten Wagen (2) gekoppelt ist, und wobei die erste Rolle (32) und die zweite Rolle (33) einerseits und der Kurvenformkörper (29) andererseits über Rollkontakte miteinander gekoppelt sind.
11. Schienenfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurvenformkörper (29) eine wellenförmige erste Formkontur (34) , welche die erste Rolle (32) kontaktiert, und eine wellenförmige zweite Formkontur (35) , welche die zweite Rolle (33) kontaktiert, aufweist.
12. Schienenfahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rolle (32) ein erstes Wellental (36) der ersten Formkontur (34) kontaktiert und die zweite Rolle (33) ein zweites Wellental (37) der zweiten Formkontur (35) kontaktiert, wenn der zumindest erste Wagen (1) eine Neutralwinkellage (12) von 0 ° relativ zu dem zweiten Wagen (2) aufweist.
13. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurvenformkörper (29) relativ zu dem zweiten Wagen (2) unbeweglich mit dem zweiten Wagen (2) gekoppelt ist.
14. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wagengelenksvorrichtung (5) ein Wagengelenk (6) aufweist. 15. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehung des zumindest ersten Wagens (1) relativ zu dem zweiten Wagen (2) im Wesentlichen eine Rotation bezüglich einer Parallelen zu einer Fahrzeughochachse (42) ist.
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