Die vorliegende Erfindung betri f ft ein Schienenfahrzeug mit einem Fahrwerk und einer Wankkompensationseinrichtung . Zudem betri f ft die vorliegende Erfindung eine Wankkompensationseinrichtung insbesondere für ein Schienenfahrzeug .

Schienenfahrzeuge weisen einen sogenannten Wagenkasten auf , in welchem sich die zu transportierenden Güter und/oder Passagiere während der Fahrt befinden . Bei Schienenfahrzeugen ist der Wagenkasten üblicherweise gegenüber den Radsätzen mit einer oder mehreren Federstufen federnd gelagert . Die bei einer Bogenfahrt auftretende , quer zur Fahrbewegung und damit quer zur Längsachse des Schienenfahrzeugs wirkende Zentri fugalbeschleunigung verursacht wegen des vergleichsweise hoch liegenden Schwerpunkts des Wagenkastens die Tendenz des Wagenkastens , sich gegenüber den Radeinheiten nach bogenaußen zu neigen, infolgedessen der Wagenkasten eine Wankbewegung um eine zur Längsachse parallel verlaufende Wankachse aus führt . Solche Wankbewegungen sind oberhalb bestimmter Grenzwerte zum einen dem Fahrkomfort abträglich . Zum anderen können oberhalb dieser Grenzwerte liegende Wankbewegungen dazu führen, dass der Wagenkasten den zulässigen Lichtraum verlässt , wodurch es zu Kollisionen mit in der Umgebung des Wagenkastens befindlichen Gegenständen wie Tunnelwänden oder Wagenkästen anderer Schienenfahrzeuge kommen könnte . Darüber hinaus stellen die Wankbewegungen eine Belastung für das Fahrwerk dar . Zudem kann es infolge zu starker Wankbewegungen zu einem Entgleisen des Schienenfahrzeugs kommen . Um zu starke Wankbewegungen zu verhindern, werden in der Regel Wankstützeinrichtungen eingesetzt . Deren Aufgabe ist es , der Wankbewegung des Wagenkastens einen Widerstand entgegenzusetzen, um sie zu mindern, während die Hub- und Tauchbewegungen des Wagenkastens gegenüber dem Fahrwerk nicht behindert werden sollen . Wankstützeinrichtungen weisen typischerweise einen sich senkrecht zur Längsachse des Schienenfahrzeugs erstreckende Torsionsstab auf , wie er beispielsweise aus der EP 1 075 407 Bl bekannt ist . Dieser Torsionsstab ist mit auf beiden Fahrzeugseiten drehfest angebrachten Hebeln versehen, die sich in Längsrichtung erstrecken . Diese Hebel sind wiederum mit Lenkern oder dergleichen verbunden, welche kinematisch parallel zu den Federeinrichtungen des Fahrzeugs angeordnet sind . Beim Einfedern der Federeinrichtungen des Fahrzeugs werden die auf dem Torsionsstab sitzenden Hebel über die mit ihnen verbundenen Lenker in eine Drehbewegung versetzt .

Kommt es bei einer Bogenfahrt zu einer Wankbewegung mit unterschiedlichen Federwegen der Federeinrichtungen auf den beiden Seiten des Schienenfahrzeugs , ergeben sich hieraus unterschiedliche Drehwinkel der auf dem Torsionsstab sitzenden Hebel . Der Torsionsstab wird demgemäß mit einem Torsionsmoment beaufschlagt , welches er j e nach seiner Torsionsstei figkeit bei einem bestimmten Torsionswinkel mit einem aus seiner elastischen Verformung resultierenden Gegenmoment ausgleicht und so einer weitere Wankbewegung entgegenwirkt . Die Torsionssteifigkeit kann mit dem Durchmesser und der Länge des Torsionsstabs beeinflusst werden . Zudem können die auf den Torsionsstab wirkenden Torsionsmomente und die vom Torsionsstab aufgebrachten Gegenmomente mit der Länge der an ihm befestigten Hebel beeinflusst werden . Der Torsionsstab wird einmal für ein bestimmtes Schienenfahrzeug ausgelegt . Anschließend lässt sich die Torsionsstei figkeit nur durch einen Austausch des Torsi- onsstabs ändern, was ein vergleichsweise aufwendiger Vorgang ist . In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass Schienenfahrzeuge desselben Typs häufig unterschiedlich ausgelegte Torsionsstäbe aufweisen, beispielsweise in Abhängigkeit der von Schienenfahrzeug bedienten Strecke , der Länge des Schienenfahrzeugs und/oder der Bestuhlung und Ausstattung des Wagenkastens .

Hintergrundinformationen zum technischen Gebiet , auf welchem die vorliegende Erfindung angesiedelt ist , sind aus der CN 114109930 A, der FR 2434739 Al , der US 3614931 Al , der EP 3330113 Al , der US 3871635 Al , der FR 2988332 Al und der GB 521741 A zu entnehmen .

Aufgabe einer Aus führungs form der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Schienenfahrzeug vorzuschlagen, mit welchem es mit einfachen und kostengünstigen Mitteln möglich ist , eine Abhil fe für die oben genannten Nachteile zu schaf fen . Insbesondere soll eine einfachere Anpassung des den Wankbewegungen des Wagenkastens um die Wankachse entgegenwirken Gegenmoments ermöglicht werden . Des Weiteren liegt einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde , eine entsprechende Wankkompensationseinrichtung zu schaf fen .

Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen 1 und 11 angegebenen Merkmalen gelöst . Vorteilhafte Aus führungs formen sind Gegenstand der Unteransprüche .

Eine Aus führungs form der Erfindung betri f ft ein Schienenfahrzeug mit einem Fahrwerk, wobei das Fahrwerk

- einen Fahrwerkrahmen, - einen im Fahrwerkrahmen gelagerten Radsatz , mit welchem das Schienenfahrzeug auf einem Schienenweg abrollen kann, und

- eine mit dem Radsatz und dem Fahrwerkrahmen zusammenwirkende Primärf ederung, aufweist und das Schienenfahrzeug

- einen auf dem Fahrwerkrahmen mit Abstützmitteln um eine parallel zur Längsachse des Schienenfahrzeugs verlaufenden Wankachse drehbar abgestützten Wagenkasten, und

- eine hydraulisch wirkende Wankkompensationseinrichtung umfasst , welche o zumindest einen ersten Hydraulikzylinder, der auf einer ersten Fahrzeugseite beabstandet von der Längsachse angeordnet ist und o mindestens einen zweiten Hydraulikzylinder aufweist , der auf einer zweiten Fahrzeugseite beabstandet von der Längsachse angeordnet ist , wobei o der erste Hydraulikzylinder und der zweite Hydraulikzylinder mit dem Wagenkasten und dem Fahrwerkrahmen oder mit dem Wagenkasten und dem Radsatz derart Zusammenwirken, dass sie den Wankbewegungen des Wagenkastens um die Wankachse entgegenwirken .

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einer ersten Fahrzeugseite der Bereich verstanden werden, welcher in Fahrtrichtung gesehen beispielsweise links der mittig durch das Schienenfahrzeug verlaufenden Längsachse angeordnet ist . Entsprechend kann der zweite Fahrzeugbereich beispielsweise rechts von der Längsachse angeordnet sein . Der erste Hydraulikzylinder und der zweite Hydraulikzylinder sind bezogen auf die Ausrichtung des Schienenfahrzeugs im bestimmungsgemäßen Gebrauch hori zontal beabstandet voneinander angeordnet . Der erste Hydraulikzylinder und der zweite Hydraulikzylinder weisen keine feste Verbindung miteinander auf , sondern sind üblicherweise mittels flexibler Schläuche miteinander und/oder mit einem Reservoir für ein Hydraulikmedium verbunden . Die Schläuche können insbesondere aufgrund ihrer Flexibilität vergleichsweise einfach an die vorhandene Einbausituation angepasst werden . Ein Torsionsstab, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist , lässt sich im Gegensatz dazu nicht oder nur in begrenztem Umfang an die Einbausituation anpassen . Infolgedessen erhöht die vorschlagsgemäße Wankkompensationseinrichtung eine erhöhte Gestaltungs freiheit im Fahrwerk des Schienenfahrzeugs . Zudem ist der Platzbedarf der vorschlagsgemäßen Wankkompensationseinrichtung im Vergleich zu einer herkömmlichen Wankstützeinrichtung geringer, was ebenfalls der Gestaltungs freiheit zugute kommt . Darüber hinaus wirken die Hydraulikzylinder vibrationsdämpfend, infolgedessen die Übertragung von Schallwellen, die vom Wagenkasten ausgehen, verringert wird . Insofern wird eine Schalldämpfung erreicht .

Nach Maßgabe einer weiteren Aus führungs form kann die Wankkompensationseinrichtung mit dem ersten Hydraulikzylinder und dem zweiten Hydraulikzylinder zusammenwirkende Wankkompensationsmittel aufweisen, wobei die Wankkompensationsmittel derart eingerichtet sind, dass die Wankkompensationseinrichtung mit einer progressiven Kennlinie den Wankbewegungen des Wagenkastens um die Wankachse entgegenwirkt .

Die Kennlinie beschreibt das Gegenmoment oder die Gegenkraft , im Folgenden als Rückstellkraft bezeichnet , welche die Wankkompensationseinrichtung in Abhängigkeit vom Wankwinkel , auch als Rollwinkel bezeichnet , den Wankbewegungen des Wagenkastens entgegensetzt . Torsionsstäbe haben eine lineare Kennlinie . Die Auslegung von Torsionsstäben erfolgt üblicherweise derart , dass bei einem bestimmten Wankwinkel ein bestimmtes Gegenmoment oder eine bestimmte Rückstellkraft aufgebracht werden muss . Dabei wird meistens der maximal zulässige Wankwinkel verwendet . Das auf zubringende Gegenmoment oder die auf zubringende Rückstellkraft muss dabei so groß sein, dass sich unter den zu erwartenden Fahrsituationen der maximal zulässige Wankwinkel nicht weiter vergrößert . Die Auslegung der vorschlagsgemäßen Wankkompensationseinrichtung wird ebenfalls auf den maximal zulässigen Wankwinkel bezogen, wo sie die vorgegebene Rückstellkraft oder das vorgegebene Gegenmoment aufbringen muss , damit sich der maximal zulässige Wankwinkel nicht weiter vergrößern kann . Da die vorschlagsgemäße Wankkompensationseinrichtung aber eine progressive Kennlinie aufweist , ist das Gegenmoment oder die Rückstellkraft bei unterhalb des maximal zulässigen Wankwinkel liegenden Wankwinkeln geringer, wodurch der Fahrkomfort steigt und die Belastung des Fahrwerks reduziert wird .

In einer weitergebildeten Aus führungs form können die Wankkompensationsmittel zumindest einen mit dem ersten Hydraulikzylinder und mit dem zweiten Hydraulikzylinder verbundenen Hydraulikspeicher aufweisen . Unter einem Hydraulikspeicher sollen unter anderem Membranspeicher, Blasenspeicher und Metallbalgspeicher verstanden werden . Im Hydraulikspeicher ist ein Gasraum vorhanden, in welchem das dort angeordnete Gas vom Hydraulikmedium komprimiert werden kann . Aufgrund der Komprimierung des Gases wird eine auf das Hydraulikmedium wirkende Rückstellkraft erzeugt , welche einer progressiven Kennlinie folgt . Alternativ kann anstelle des Gases auch eine Feder oder mehrere Federn komprimiert werden, allerdings muss diese bzw . müssen diese dann so gestaltet sein, dass sie eine progressive Kennlinie bereitstellt . Das Bereitstellen einer progressiven Kennlinie lässt sich mittels eines Hydraulikspeichers ver- gleichsweise einfach realisieren . Zudem kann der Hydraulikspeicher beabstandet von den Hydraulikzylindern angeordnet werden, insbesondere dort , wo genügend Bauraum vorhanden ist und/oder wo der Hydraulikspeicher gut zugänglich ist , beispielsweise für Wartungs- und Reparaturarbeiten . Will man das betref fende Schienenfahrzeug mit einer anderen, insbesondere progressiven Kennlinie betreiben, muss nur der Hydraulikspeicher ausgetauscht werden, was im Vergleich zum Austausch eines Torsionsstabs einfacher ist und schneller erledigt werden kann .

Bei einer weitergebildeten Aus führungs form können

- der erste Hydraulikzylinder zumindest einen ersten Druckraum und

- der zweite Hydraulikzylinder zumindest einen zweiten Druckraum aufweisen und

- der Hydraulikspeicher o einen ersten Kolbenspeicher, der mit dem ersten Druckraum verbunden ist , und o einen zweiten Kolbenspeicher aufweist , der mit dem zweiten Druckraum verbunden ist , umfassen .

Bei einem Kolbenspeicher ist in einem Zylinder das Gas mittels eines Kolbens vom Hydraulikmedium getrennt . Das Hydraulikmedium verschiebt bei Wankbewegungen den Kolben derart , dass das Gas komprimiert wird, wodurch das Gas die bereits erwähnte Rückstellkraft bereitstellt , welche einer progressiven Kennlinie folgt . Kolbenspeicher sind robust in der Anwendung und benötigen wenig Bauraum . Zudem können die Kennlinien relativ einfach dadurch geändert werden, dass die Kolbenspeicher ausgetauscht werden . Die übrige Wankkompensationseinrichtung kann dabei unverändert bleiben . Bei einer weiteren Aus führungs form können

- der erste Hydraulikzylinder einen primären ersten Druckraum und einen sekundären ersten Druckraum und

- der zweite Hydraulikzylinder eine primären zweiten Druckraum und einen sekundären zweiten Druckraum aufweisen und

- der erste Kolbenspeicher mit dem primären ersten Druckraum und dem sekundären zweiten Druckraum und

- der zweite Kolbenspeicher mit dem sekundären ersten Druckraum und dem primären zweiten Druckraum verbunden sein .

In dieser Aus führungs form sind die Hydraulikzylinder als doppelt wirkende Zylinder ausgeführt , bei denen beide Seiten des Kolbens mit dem Hydraulikmedium beaufschlagt sind . Folglich weist j eder der Hydraulikzylinder zwei Druckräume auf , wodurch der Kolben rein hydraulisch und ohne Zuhil fenahme von Zugoder Druckkräften im Hydraulikzylinder verschoben werden kann . In dieser Aus führungs form liegt eine Kreuzschaltung der Druckräume der beiden Hydraulikzylinder vor, wodurch erreicht wird, dass bei einer gleichmäßigen Belastung der beiden Hydraulikzylinder, also dann, wenn keine Wankbewegungen vorliegen, aber beispielsweise infolge einer weitgehend gleichmäßigen Beladung des Wagenkastens die Kolben in den Hydraulikzylindern verschoben werden, keine oder nur eine zu vernachlässigende Rückstellkraft erzeugt wird . Hierdurch wird erreicht , dass die Wankkompensationseinrichtung die Primärf ederung nicht oder nur in vernachlässigbarem Umfang beeinflusst .

Eine weitergebildete Aus führungs form kann sich dadurch auszeichnen, dass

- der erste Hydraulikzylinder einen ersten Kolben aufweist , der o mit einer ersten Kolbenstange , welche den sekundären ersten Druckraum durchläuft , und o einem ersten Verdrängungskörper verbunden ist , der den primären ersten Druckraum durchläuft oder umgekehrt , und/oder

- der zweite Hydraulikzylinder einen zweiten Kolben aufweist , der o mit einer zweiten Kolbenstange , welche den sekundären zweiten Druckraum durchläuft , und o einem zweiten Verdrängungskörper verbunden ist , der den primären zweiten Druckraum durchläuft oder umgekehrt .

Dabei bietet es sich an, die Verdrängungskörper so zu gestalten, dass ihre Form innerhalb der Druckräume derj enigen der Kolbenstangen entspricht . Insbesondere bietet es sich an, dass die Verdrängungskörper denselben Durchmesser wie die Kolbenstangen haben . Hierdurch wird erreicht , dass die mit den Hydraulikmedium beaufschlagten Druckflächen auf beiden Seiten der Kolben gleichgroß sind . Infolgedessen wirken die beiden Hydraulikzylinder bei einer gegebenen Belastung in beide Verschieberichtungen gleich . Insbesondere wird bei einer gleichmäßigen Belastung auf die beiden Hydraulikzylinder keine nennenswerte Rückstellkraft erzeugt . Ausgleichsmittel wie Drosseln oder dergleichen, die aufgrund von unterschiedlich großen Druckflächen hervorgerufene Rückstellkräfte ausgleichen, sind nicht erforderlich, wodurch die Anzahl der Bauteile der Wankkompensationseinrichtung gering gehalten werden kann . Dabei kann es sich anbieten, dass der erste Hydraulikzylinder einen ersten Freiraum aufweist , in welchen der erste Verdrängungskörper j e nach Stellung des ersten Kolbens mehr oder weniger weit eintaucht . Entsprechend kann der zweite Hydraulikzylinder einen zweiten Freiraum aufweisen, in welchen der zweite Ver- drängungskörper j e nach Stellung des zweiten Kolbens mehr oder weniger weit eintaucht . Schlägt der erste Verdrängungskörper an die Wandung des ersten Freiraums an, wird der Bewegung des ersten Kolbens ein mechanischer Widerstand entgegengesetzt und eine erste Endstellung des ersten Kolbens definiert . Entsprechendes gilt für den zweiten Kolben . Hierdurch kann der maximale Wankwinkel des Wagenkastens mechanisch begrenzt werden .

Nach Maßgabe einer weiteren Aus führungs form können

- der erste Verdrängungskörper sowohl den primären ersten Druckraum als auch den sekundären ersten Druckraum durchlaufen und

- die erste Kolbenstange einen ersten Hohlraum aufweisen, der den ersten Verdrängungskörper zumindest abschnittsweise umschließt und

- der zweite Verdrängungskörper sowohl den primären zweiten Druckraum als auch den sekundären zweiten Druckraum durchlaufen und

- die zweite Kolbenstange einen zweiten Hohlraum aufweisen, der den zweiten Verdrängungskörper zumindest abschnittsweise umschließt .

In dieser Aus führungs form verlaufen der erste Verdrängungskörper und der zweite Verdrängungskörper zumindest abschnittsweise im ersten Hohlkörper der ersten Kolbenstange bzw . im zweiten Hohlkörper der zweiten Kolbenstange . Hierdurch kann die Erstreckung der beiden Hydraulikzylinder bezüglich der Verschieberichtung ihrer Kolben verringert werden .

Bei einer weiteren Aus führungs form kann es sich anbieten, dass die Wankkompensationseinrichtung eine Überwachungseinheit mit Überwachungssensoren aufweist , mit welcher die Funktions fähigkeit der Wankkompensationseinrichtung überwacht werden kann . Die Überwachungssensoren können insbesondere als Drucksensoren ausgestaltet sein oder Drucksensoren umfassen . Wenn die Über- wachungseinheit feststellt , dass die Funktions fähigkeit der Wankkompensationseinrichtung nicht mehr gegeben ist , kann ein entsprechendes Hinweissignal beispielsweise an den Schienenfahrzeugführer ausgegeben werden, der dann entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten kann . Zusätzlich oder alternativ kann das Hinweissignal an die Steuereinheit des Schienenfahrzeugs weitergeleitet werden, welche dann beispielsweise die maximale Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs verringert und/oder die Härte der Primärf ederung erhöht . Zudem kann das Hinweissignal dazu verwendet werden, in einem Betriebswerk die Reparatur der Wankkompensationseinrichtung vorzubereiten .

Nach Maßgabe einer weiteren Aus führungs form kann die Überwa- chungseinheit eine Wankwinkelbestimmungseinheit zum Bestimmen des Wankwinkels der Wankbewegungen des Wagenkastens um die Wankachse aufweisen . Der Wankwinkel kann beispielsweise aus der Stellung des ersten Kolbens und des zweiten Kolbens oder der ersten Kolbenstange und der zweiten Kolbenstange ermittelt werden . Hierzu können beispielsweise Näherungsschalter oder Wegsensoren eingesetzt werden . Der Wankwinkel kann fortlaufend ermittelt und auf gezeichnet werden . Hieraus lässt sich einerseits ermitteln, ob der Wankwinkel im vorgegebenen Bereich geblieben oder diesen verlassen hat . Andererseits lässt sich ermitteln, ob der Wankwinkel zum übrigen fahrdynamischen Zustand des Schienenfahrzeugs passt . Auf fälligkeiten, die auf Schäden des Schienenfahrzeugs , beispielsweise des Fahrwerks hindeuten, können zeitnah erkannt und entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden . Auch kann überprüft werden, ob die gewählte Auslegung der Wankkompensationseinrichtung und insbesondere die Wahl der progressiven Kennlinie geeignet ist oder ob diese angepasst werden sollte . In einer weitergebildeten Aus führungs form kann die Wankkompensationseinrichtung

- eine erste Hydraulikgruppe mit einem ersten Hydraulikzylinder und einem zweiten Hydraulikzylinder und

- eine zweite Hydraulikgruppe mit einem ersten Hydraulikzylinder und einem zweiten Hydraulikzylinder aufweisen, wobei

- die erste Hydraulikgruppe und die zweite Hydraulikgruppe hydraulisch miteinander verbunden sind, und

- die Wankkompensationseinrichtung ein von der Überwachungseinheit betätigbares Sperrorgan umfasst , mit welchem die erste Hydraulikgruppe und die zweite Hydraulikgruppe hydraulisch getrennt werden können .

In dieser Aus führungs form wird eine Redundanz geschaf fen für den Fall , dass eine Hydraulikgruppe beschädigt ist . Dann kann mittels des Sperrorgans die Verbindung zwischen den beiden Hydraulikgruppen gesperrt und die noch funktions fähige Hydraulikgruppe so betrieben werden, dass bei den zu erwartenden Wankbewegungen der Lichtraum nicht verlassen wird . Die Betriebssicherheit des Schienenfahrzeugs wird in dieser Aus führungs form erhöht .

Bei einer weitergebildeten Aus führungs form kann das Fahrwerk eine mit dem Fahrwerkrahmen und dem Wagenkasten zusammenwirkende Sekundärf ederung aufweisen . Während die Primärf ederung der Fahrsicherheit dient , dient die Sekundärf ederung dem Komfort . Entsprechend weisen Güterzüge häufig keine Sekundärf ederung auf . Mit der Sekundärf ederung kann der Wagenkasten so gefedert werden, dass für die Passagiere ein komfortables Reisen ermöglicht wird . Eine Ausbildung der Erfindung betri f ft eine Wankkompensationseinrichtung insbesondere für ein Schienenfahrzeug, umfassend

- einen ersten Hydraulikzylinder,

- einen zweiten Hydraulikzylinder, und

- mit dem ersten Hydraulikzylinder und dem zweiten Hydraulikzylinder zusammenwirkende Wankkompensationsmittel , wobei

- die Wankkompensationsmittel derart eingerichtet sind, dass die Wankkompensationseinrichtung mit einer progressiven Kennlinie den Wankbewegungen eines mit der Wankkompensationseinrichtung zusammenwirkenden Bauteils um seine Wankachse entgegenwirkt .

Die technischen Ef fekte und Vorteile , die sich mit der vorschlagsgemäßen Wankkompensationseinrichtung erreichen lassen, entsprechen denj enigen, die für das vorliegende Schienenfahrzeug erörtert worden sind . Zusammenfassend sei darauf hingewiesen, dass sich die Wankkompensationseinrichtung insbesondere aufgrund der flexiblen Schläuche und des geringeren Bauraumbedarfs einfacher an die j eweilige Einbausituation anpassen lässt als ein starrer Torsionsstab . Infolgedessen erhöht die vorschlagsgemäße Wankkompensationseinrichtung eine erhöhte Gestaltungs freiheit im Fahrwerk des Schienenfahrzeugs .

Gemäß einer weiteren Ausbildung weist die Wankkompensationsmittel zumindest einen mit dem ersten Hydraulikzylinder und mit dem zweiten Hydraulikzylinder verbundenen Hydraulikspeicher auf . Unter einem Hydraulikspeicher sollen unter anderem Membranspeicher, Blasenspeicher und Metallbalgspeicher verstanden werden . Im Hydraulikspeicher ist ein Gasraum vorhanden, in welchem das dort angeordnete Gas vom Hydraulikmedium komprimiert werden kann . Aufgrund der Komprimierung des Gases wird eine auf das Hydraulikmedium wirkende Rückstellkraft er- zeugt , welche einer progressiven Kennlinie folgt . Alternativ kann anstelle des Gases auch eine Feder oder mehrere Federn komprimiert werden, allerdings muss diese bzw . müssen diese dann so gestaltet sein, dass sie eine progressive Kennlinie bereitstellt . Das Bereitstellen einer progressiven Kennlinie lässt sich mittels eines Hydraulikspeichers vergleichsweise einfach realisieren . Zudem kann der Hydraulikspeicher beab- standet von den Hydraulikzylindern angeordnet werden, insbesondere dort , wo genügend Bauraum vorhanden ist und/oder wo der Hydraulikspeicher gut zugänglich ist , beispielsweise für Wartungs- und Reparaturarbeiten .

Eine weitergebildete Ausbildung gibt vor, dass

- der erste Hydraulikzylinder zumindest einen ersten Druckraum und

- der zweite Hydraulikzylinder zumindest einen zweiten Druckraum aufweist und

- der Hydraulikspeicher o einen ersten Kolbenspeicher, der mit dem ersten Druckraum verbunden ist , und o einen zweiten Kolbenspeicher aufweist , der mit dem zweiten Druckraum verbunden ist , umfasst .

Bei einem Kolbenspeicher ist in einem Zylinder das Gas mittels eines Kolbens vom Hydraulikmedium getrennt . Das Hydraulikmedium verschiebt bei Wankbewegungen den Kolben derart , dass das Gas komprimiert wird, wodurch das Gas die bereits erwähnte Rückstellkraft bereitstellt , welche einer progressiven Kennlinie folgt . Kolbenspeicher sind robust in der Anwendung und benötigen wenig Bauraum . Zudem können die Kennlinien relativ einfach dadurch geändert werden, dass die Kolbenspeicher ausgetauscht werden . Die übrige Wankkompensationseinrichtung kann dabei unverändert bleiben . Gemäß einer fortgebildeten Ausbildung können

- der erste Hydraulikzylinder einen primären ersten Druckraum und einen sekundären ersten Druckraum und

- der zweite Hydraulikzylinder eine primären zweiten Druckraum und einen sekundären zweiten Druckraum aufweisen und

- der erste Kolbenspeicher mit dem primären ersten Druckraum und dem sekundären zweiten Druckraum und

- der zweite Kolbenspeicher mit dem sekundären ersten Druckraum und dem primären zweiten Druckraum verbunden sind .

In dieser Aus führungs form sind die Hydraulikzylinder als doppelt wirkende Zylinder ausgeführt , bei denen beide Seiten des Kolbens mit dem Hydraulikmedium beaufschlagt sind . Folglich weist j eder der Hydraulikzylinder zwei Druckräume auf , wodurch der Kolben rein hydraulisch und ohne Zug- oder Druckkräfte im Hydraulikzylinder verschoben werden kann . In dieser Aus führungs form liegt eine Kreuzschaltung der Druckräume der beiden Hydraulikzylinder vor, wodurch erreicht wird, dass bei einer gleichmäßigen Belastung der beiden Hydraulikzylinder, also dann, wenn keine Wankbewegungen vorliegen, aber beispielsweise infolge einer weitgehend gleichmäßigen Beladung des Wagenkastens , die Kolben in den Hydraulikzylindern verschoben werden, keine oder nur eine zu vernachlässigende Rückstellkraft erzeugt wird . Hierdurch wird erreicht , dass die Wankkompensationseinrichtung die Primärf ederung nicht oder nur in vernachlässigbarem Umfang beeinflusst .

Bei einer weiteren Ausbildung der Wankkompensationseinrichtung weisen der erste Hydraulikzylinder einen ersten Kolben auf , der mit o einer ersten Kolbenstange , welche den sekundären ersten Druckraum durchläuft , und o einem ersten Verdrängungskörper verbunden ist , der den primären ersten Druckraum durchläuft oder umgekehrt , und

- der zweite Hydraulikzylinder einen zweiten Kolben auf , der mit o einer zweiten Kolbenstange , welche den sekundären zweiten Druckraum durchläuft , und o einem zweiten Verdrängungskörper verbunden ist , der den primären zweiten Druckraum durchläuft oder umgekehrt .

Dabei bietet es sich an, die Verdrängungskörper so zu gestalten, dass ihre Form innerhalb der Druckräume derj enigen der Kolbenstangen entspricht . Insbesondere bietet es sich an, dass die Verdrängungskörper denselben Durchmesser wie die Kolbenstangen haben . Hierdurch wird erreicht , dass die mit den Hydraulikmedium beaufschlagten Druckflächen auf beiden Seiten der Kolben gleichgroß sind . Infolgedessen wirken die beiden Hydraulikzylinder bei einer gegebenen Belastung in beide Verschieberichtungen gleich . Insbesondere wird bei einer gleichmäßigen Belastung auf die beiden Hydraulikzylinder keine Rückstellkraft erzeugt . Ausgleichsmittel wie Drosseln oder dergleichen, die aufgrund von unterschiedlich großen Druckflächen hervorgerufene Rückstellkräfte ausgleichen, sind nicht erforderlich, wodurch die Anzahl der Bauteile der Wankkompensationseinrichtung gering gehalten werden kann .

Eine weitere Ausbildung der Wankkompensationseinrichtung gibt vor, dass - der erste Verdrängungskörper sowohl den primären ersten Druckraum als auch den sekundären ersten Druckraum durchläuft und

- die erste Kolbenstange einen ersten Hohlraum aufweist , der den ersten Verdrängungskörper zumindest abschnittsweise umschließt und

- der zweite Verdrängungskörper sowohl den primären zweiten Druckraum als auch den sekundären zweiten Druckraum durchläuft und

- die zweite Kolbenstange einen zweiten Hohlraum aufweist , der den zweiten Verdrängungskörper zumindest abschnittsweise umschließt .

In dieser Aus führungs form verlaufen der erste Verdrängungskörper und der zweite Verdrängungskörper zumindest abschnittsweise im ersten Hohlkörper der ersten Kolbenstange bzw . im zweiten Hohlkörper der zweiten Kolbenstange . Hierdurch kann die Erstreckung der beiden Hydraulikzylinder bezüglich der Verschieberichtung ihrer Kolben verringert werden .

Bei einer fortentwickelten Ausbildung kann die Wankkompensationseinrichtung eine Überwachungseinheit mit Überwachungssenso- ren aufweisen, mit welcher die Funktions fähigkeit der Wankkompensationseinrichtung überwacht werden kann . Die Überwachungssensoren können insbesondere als Drucksensoren ausgestaltet sein oder Drucksensoren umfassen . Wenn die Überwachungseinheit feststellt , dass die Funktions fähigkeit der Wankkompensationseinrichtung nicht mehr gegeben ist , kann ein entsprechendes Hinweissignal beispielsweise an den Schienenfahrzeugführer ausgegeben werden, der dann entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten kann . Zusätzlich oder alternativ kann das Hinweissignal an die Steuereinheit des Schienenfahrzeugs weitergeleitet werden, welche dann beispielsweise die maximale Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs verringert und/oder die Härte der Primärfederung erhöht . Zudem kann das Hinweissignal dazu verwendet werden, in einem Betriebswerk die Reparatur der Wankkompensationseinrichtung vorzubereiten .

Eine weitere Ausbildung zeichnet sich dadurch aus , dass die Überwachungseinheit eine Wankwinkelbestimmungseinheit zum Bestimmen des Wankwinkels der Wankbewegungen des Wagenkastens um die Wankachse aufweist . Der Wankwinkel kann beispielsweise aus der Stellung des ersten Kolbens und des zweiten Kolbens oder der ersten Kolbenstange und der zweiten Kolbenstange ermittelt werden . Hierzu können beispielsweise Näherungsschalter oder Wegsensoren eingesetzt werden . Der Wankwinkel kann fortlaufend ermittelt und auf gezeichnet werden . Hieraus lässt sich einerseits er-mitteln, ob der Wankwinkel im vorgegebenen Bereich geblieben oder diesen verlassen hat . Andererseits lässt sich ermitteln, ob der Wankwinkel zum übrigen fahrdynamischen Zustand des Schienenfahrzeugs passt . Auf fälligkeiten, die auf Schäden des Schienenfahrzeugs , beispielsweise des Fahrwerks hin-deuten, können zeitnah erkannt und entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden . Auch kann überprüft werden, ob die gewählte Auslegung der Wankkompensationseinrichtung und insbesondere die Wahl der progressiven Kennlinie geeignet ist oder ob diese angepasst werden sollte .

Eine fortgebildete Ausbildung der Wankkompensationseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet , dass sie

- eine erste Hydraulikgruppe mit einem ersten Hydraulikzylinder und einem zweiten Hydraulikzylinder, und

- eine zweite Hydraulikgruppe mit einem ersten Hydraulikzylinder und einem zweiten Hydraulikzylinder aufweist , wobei - die erste Hydraulikgruppe und die zweite Hydraulikgruppe hydraulisch miteinander verbunden sind, und

- die Wankkompensationseinrichtung ein von der Überwachungseinheit betätigbares Sperrorgan umfasst , mit welchem die erste Hydraulikgruppe und die zweite Hydraulikgruppe hydraulisch getrennt werden können .

In dieser Aus führungs form wird eine Redundanz geschaf fen für den Fall , dass eine Hydraulikgruppe beschädigt ist . Dann kann mittels des Sperrorgans die Verbindung zwischen den beiden Hydraulikgruppen gesperrt und die noch funktions fähige Hydraulikgruppe so betrieben werden, dass bei den zu erwartenden Wankbewegungen der Lichtraum nicht verlassen wird . Die Betriebssicherheit des Schienenfahrzeugs wird in dieser Aus führungs form erhöht .

Beispielhafte Aus führungs formen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert . Es zeigen

Figur 1 eine prinzipielle Schnittdarstellung durch ein Schienenfahrzeug, welches eine Wankkompensationseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist ,

Figur 2A eine erste Aus führungs form der erfindungsgemäßen Wankkompensationseinrichtung anhand einer prinzipiellen Darstellung in einem ersten Betriebs zustand,

Figur 2B die in Figur 2A gezeigte Wankkompensationseinrichtung in einem zweiten Betriebs zustand,

Figur 2C die in Figur 2A gezeigte Wankkompensationseinrichtung in einem dritten Betriebs zustand, Figur 2D die in Figur 2A gezeigte Wankkompensationseinrichtung in einem vierten Betriebs zustand,

Figur 3A eine zweite Aus führungs form der erfindungsgemäßen Wankkompensationseinrichtung anhand einer prinzipiellen Darstellung in einem ersten Betriebs zustand,

Figur 3B die in Figur 3A gezeigte Wankkompensationseinrichtung in einem zweiten Betriebs zustand,

Figur 4 eine prinzipielle Darstellung einer dritten Aus führungs form der Wankkompensationseinrichtung, und

Figur 5 eine Darstellung von zwei verschiedenen Kennlinien .

In Figur 1 ist ein Schienenfahrzeug 10 anhand einer prinzipiellen Darstellung gezeigt . Das Schienenfahrzeug 10 weist ein Fahrwerk 12 auf , das über einen Fahrwerkrahmen 14 verfügt . Im Fahrwerkrahmen 14 ist ein Radsatz 16 gelagert , der im dargestellten Beispiel ein linkes Rad 18 und ein rechtes Rad 20 aufweist . Mit dem Radsatz 16 kann das Schienenfahrzeug 10 auf einem Schienenweg 22 abrollen, der im dargestellten Beispiel eine linke Schiene 24 und eine rechte Schiene 28 umfasst . Das Fahrwerk 12 umfasst zudem eine Primärf ederung 28 , welche zwischen dem Fahrwerkrahmen 14 und dem Radsatz 16 angeordnet ist . Mittels der Primärf ederung 28 ist der Fahrwerkrahmen 14 gegenüber dem Radsatz 16 gefedert .

Darüber hinaus ist das Schienenfahrzeug 10 mit einem Wagenkasten 30 ausgestattet , der mit Abstützmitteln 32 um eine parallel zur Längsachse L des Schienenfahrzeugs 10 verlaufende Wankachse A drehbar auf dem Fahrwerkrahmen 14 abgestützt ist . Die Abstützmittel 32 können eine Viel zahl von Elementen aufweisen, beispielsweise Führungen, Gelenke und dergleichen, welche aber in Figur 1 nicht gesondert dargestellt sind . Das Schienenfahrzeug 10 umfasst weiterhin eine Sekundärf ederung 34 , mit welcher der Wagenkasten 30 gegenüber dem Fahrwerkrahmen 14 gefedert ist .

Das Schienenfahrzeug 10 weist zudem eine Wankkompensationseinrichtung 36 auf , welche im dargestellten Beispiel des Schienenfahrzeugs 10 zwischen dem Wagenkasten 30 und dem Fahrwerkrahmen 14 angeordnet ist . Die Wankkompensationseinrichtung 36 wirkt hydraulisch und weist hierzu einen ersten Hydraulikzylinder 38 und einen zweiten Hydraulikzylinder 40 auf , wobei die Anzahl des ersten Hydraulikzylinders 38 und des zweiten Hydraulikzylinders 40 prinzipiell frei wählbar ist . Der erste Hydraulikzylinder 38 ist auf einer ersten Fahrzeugseite 41 und der zweite Hydraulikzylinder 40 auf einer zweiten Fahrzeugseite 42 angeordnet . Bezogen auf die in Figur 1 gewählte Darstellung soll angenommen werden, dass die Haupt fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs 10 in die Zeichnungsebene hinein verläuft , so dass die erste Fahrzeugseite 41 links der Längsachse L und die zweite Fahrzeugseite 42 rechts der Längsachse L angeordnet sein soll . Die Längsachse L verläuft dabei mittig durch das Schienenfahrzeug 10 , wobei die Haupt fahrtrichtung parallel zur Längsachse L gerichtet ist . Der erste Hydraulikzylinder 38 und der zweite Hydraulikzylinder 40 sind beabstandet voneinander und innerhalb der Sekundärf ederung 34 angeordnet .

In Figur 2A ist ein erstes Aus führungsbeispiel der Wankkompensationseinrichtung 36x anhand einer prinzipiellen Darstellung in einem ersten Betriebs zustand gezeigt . Gut erkennbar sind der bereits erwähnte erste Hydraulikzylinder 38 und der ebenfalls bereits erwähnte zweite Hydraulikzylinder 40 . Im darge- stellten ersten Aus führungsbeispiel sind sowohl der erste Hydraulikzylinder 38 als auch der zweite Hydraulikzylinder 40 vertikal im Schienenfahrzeug 10 angeordnet , wobei eine horizontale Anordnung ebenfalls denkbar ist .

Der erste Hydraulikzylinder 38 ist mit einem primären ersten Druckraum 44 und einem sekundären ersten Druckraum 44 ₂ ausgestattet . Der primäre erste Druckraum 44 ist mittels eines ersten Kolbens 46 vom sekundären ersten Druckraum 44 ₂ getrennt . Am ersten Kolben 46 ist eine erste Kolbenstange 48 befestigt , welche im dargestellten Aus führungsbeispiel den sekundären ersten Druckraum 44 ₂ durchläuft und bezogen auf die in Figur 2A gewählte Darstellung nach unten aus dem ersten Hydraulikzylinder 38 herausragt . Am freien Ende der ersten Kolbenstange 48 ist eine untere erste Bef estigungsöse 49 angeordnet , mit welcher der erste Hydraulikzylinder 38 mit dem Wagenkasten 30 oder dem Fahrwerkrahmen 14 verbunden ist . Die genaue Art der Verbindung sowie der Wagenkasten 30 sind in Figur 2A nicht dargestellt .

Zudem weist der erste Hydraulikzylinder 38 einen ersten Verdrängungskörper 50 auf , welcher den primären ersten Druckraum 44 ₂ durchläuft . Der erste Verdrängungskörper 50 ist wie auch die erste Kolbenstange 48 am ersten Kolben 46 befestigt , wobei der erste Verdrängungskörper 50 und die erste Kolbenstange 48 an den j eweils gegenüberliegenden Druckflächen des ersten Kolbens 46 befestigt sind .

Zudem ist am ersten Hydraulikzylinder 38 eine obere erste Be- f estigungsöse 51 angeordnet , mit welcher der erste Hydraulikzylinder 38 mit dem Wagenkasten 30 oder dem Fahrwerkrahmen 14 verbunden ist . Auch in diesem Fall sind Details der Verbindung nicht dargestellt . Entsprechend ist der zweite Hydraulikzylinder 40 mit einem primären zweiten Druckraum 52 ₂ und einem sekundären zweiten Druckraum 52 ₂ versehen . Auch beim zweiten Hydraulikzylinder 40 ist der primäre zweite Druckraum 52 ₂ mittels eines zweiten Kolbens 54 vom sekundären zweiten Druckraum 52 ₂ getrennt . Zudem ist der zweite Kolben 54 mit einer zweiten Kolbenstange 56 versehen, welche den sekundären zweiten Druckraum 52 ₂ durchläuft und an welcher eine untere zweite Bef estigungsöse 57 angebracht ist . Ein zweiter Verdrängungskörper 58 ist am zweiten Kolben 54 befestigt und durchläuft den primären zweiten Druckraum 52 ₂ . Auch hier sind der zweite Verdrängungskörper 58 und die zweite Kolbenstange 56 an den j eweils gegenüberliegenden Druckflächen des zweiten Kolbens 54 befestigt . Zudem ist am zweiten Hydraulikzylinder 40 eine obere zweite Bef estigungsöse 59 angeordnet , mit welcher der zweite Hydraulikzylinder 40 mit dem Wagenkasten 30 oder dem Fahrwerkrahmen 14 verbunden ist . Auch in diesem Fall sind Details der Verbindung nicht dargestellt .

Der primäre erste Druckraum 44 ₂ ist mittels einer hydraulischen ersten Leitung 60 mit dem sekundären zweiten Druckraum 52 ₂ verbunden, so dass ein Hydraulikmedium, beispielsweise ein Hydrauliköl , zwischen dem primären ersten Druckraum 44 ₂ und dem sekundären zweiten Druckraum 52 ₂ hin und her befördert werden kann . Der sekundäre erste Druckraum 44 ₂ und der primäre zweite Druckraum 52 ₂ sind unter Verwendung einer hydraulischen zweiten Leitung 62 entsprechend verbunden .

Die Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ umfasst Wankkompensationsmittel 64 , welche mit dem ersten Hydraulikzylinder 38 und dem zweiten Hydraulikzylinder 40 derart Zusammenwirken, dass die Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ mit einer progressiven Kennli- nie den Wankbewegungen des Wagenkastens 30 um die Wankachse A entgegenwirkt . Hierzu umfassen die Wankkompensationsmittel 64 einen Hydraulikspeicher 66 , der im dargestellten Aus führungsbeispiel einen ersten Kolbenspeicher 68 und einen zweiten Kolbenspeicher 70 aufweist . Im ersten Kolbenspeicher 68 ist ein erster Gasraum 71 und ein erster Fluidraum 72 angeordnet , die von einem ersten Trennkolben 73 voneinander getrennt sind . Entsprechend ist im zweiten Kolbenspeicher 70 ein zweiter Gasraum 74 und ein zweiter Fluidraum 75 vorgesehen, die von einem zweiten Trennkolben 76 getrennt sind . Der erste Fluidraum 72 ist mit der hydraulischen ersten Leitung 60 und folglich mit dem primären ersten Druckraum 44 und dem sekundären zweiten Druckraum 52 ₂ verbunden . Analog hierzu ist der zweite Fluidraum 75 mit der hydraulischen zweiten Leitung 62 und folglich mit dem sekundären ersten Druckraum 44 ₂ und dem primären zweiten Druckraum 52 ₂ verbunden .

Die Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ verfügt über eine Überwa- chungseinheit 78 , mit welcher die Funktions fähigkeit der Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ überwacht werden kann . Im dargestellten Aus führungsbeispiel umfasst die Überwachungseinheit 78 Überwachungssensoren 81 , die einen ersten Drucksensor 79 , der in der hydraulischen ersten Leitung 60 angeordnet ist , und einen zweiten Drucksensor 80 , der in der hydraulischen zweiten Leitung 62 angeordnet ist , aufweisen . Zudem ist die Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ mit einer Wankwinkelbestimmungseinheit 82 ausgerüstet , mit welcher der Wankwinkel a der Wankbewegungen des Wagenkastens 30 um die Wankachse A bestimmt werden kann . Im dargestellten Aus führungsbeispiel umfasst die Wankwinkelbestimmungseinheit 82 einen ersten Wegsensor 84 , der mit der ersten Kolbenstange 48 in diesem Fall berührungslos zusammenwirkt , und einen zweiten Wegsensor 86 , der ebenfalls berührungslos mit der zweiten Kolbenstange 56 zusammenwirkt . Zudem weist das Schienenfahrzeug eine Steuereinheit 88 auf , mit welcher das gesamte Schienenfahrzeug 10 oder Teile hiervon gesteuert werden können . Die Überwachungseinheit 78 und die Wankwinkelbestimmungseinheit 82 erzeugen entsprechende Signale , welche diese unter Verwendung hier nicht dargestellter Übertragungsmittel an die Steuereinheit 88 übermitteln .

Im Folgenden wird die Funktionsweise der Wankkompensationseinrichtung 36x des Schienenfahrzeugs 10 näher beschrieben . Wie erwähnt , sind die untere erste Bef estigungsöse 49 und die untere zweite Bef estigungsöse 57 mit dem Wagenkasten 30 und die obere erste Bef estigungsöse 51 und die obere zweite Befesti- gungsöse 59 mit dem Fahrwerkrahmen 14 befestigt . Der in Figur 2A dargestellte erste Betriebs zustand kann beispielsweise das Schienenfahrzeug 10 bei Stillstand im entladenen Zustand zeigen, so dass sich der erste Kolben 46 und der zweite Kolben 54 in einer Ausgangsstellung befinden . Wird das Schienenfahrzeug 10 beladen, beispielsweise dadurch, dass Passagiere in den Wagenkasten 30 einsteigen und sich darin zumindest annäherungsweise gleichmäßig verteilen, steigt die auf den ersten Hydraulikzylinder 38 und den zweiten Hydraulikzylinder 40 wirkende Gewichtskraft entsprechend an, wodurch die Wankkompensationseinrichtung 36x vom ersten Betriebs zustand in einen in Figur 2B gezeigten zweiten Betriebs zustand überführt wird . Infolgedessen werden die erste Kolbenstange 48 und die zweite Kolbenstange 56 gleichmäßig nach unten gezogen . Der Wagenkasten 30 senkt sich etwas ab, dreht sich aber nicht um die Wankachse A. Infolgedessen bewegen sich auch der erste Kolben 46 und der zweite Kolben 54 gleichmäßig innerhalb des ersten Hydraulikzylinders 38 bzw . innerhalb des zweiten Hydraulikzylinders 40 nach unten . Selbiges gilt auch für den ersten Verdrängungskörper 50 und den zweiten Verdrängungskörper 58 . Zur Verdeutlichung dieser Bewegung des ersten Kolbens 46 und des zweiten Kolbens 54 sind in den Figuren 2A bis 3B j eweils eine Verbindungslinie V zwischen dem ersten Kolben 46 und dem zweiten Kolben 54 dargestellt . Vergleicht man den Verlauf der Verbindungslinie V in den Figuren 2A und 2B, so stellt man fest , dass diese beim Übergang vom ersten Betriebs zustand in den zweiten Betriebs zustand parallel nach unten verschoben wird .

Dabei wird das Hydraulikmedium, welches sich im sekundären ersten Druckraum 44 ₂ befindet , vom ersten Kolben 46 aus dem sekundären ersten Druckraum 44 ₂ hinaus und durch die hydraulische erste Leitung in den primären zweiten Druckraum 52 ₂ befördert . Entsprechend wird das Hydraulikmedium aus dem sekundären zweiten Druckraum 52 ₂ durch die hydraulische zweite Leitung 62 in den primären ersten Druckraum 44 ₂ befördert . Da das zur Verfügung stehende Volumen im primären ersten Druckraum 44 ₂ und im sekundären zweiten Druckraum 52 ₂ in der Summe nicht geändert wird, wird beim Übergang vom ersten Betriebs zustand in den zweiten Betriebs zustand nur das Hydraulikmedium entsprechend befördert , ohne dass in der hydraulischen ersten Leitung 60 ein nennenswerter Druckanstieg zu verzeichnen wäre . Entsprechendes gilt für die hydraulische zweite Leitung 62 . Infolgedessen kommt es zu keiner Komprimierung des Gases im ersten Gasraum 71 des ersten Kolbenspeichers 68 oder im zweiten Gasraum 74 des zweiten Kolbenspeichers 70 . Eine Rückstellkraft F wird daher nicht erzeugt .

In Figur 2C befindet sich die Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ in einem dritten Zustand . Hierbei führt der Wagenkasten 30 eine Wankbewegung um die Wankachse A aus . Hierbei wird der Wagenkasten 30 im Uhrzeigersinn mit einem Wankwinkel a um die Wankachse A gedreht , beispielsweise infolge einer links gerichteten Bogenfahrt , bei welcher eine nach rechts gerichtete Zentri fugalkraft auf den Wagenkasten 30 wirkt . In Figur 2C ist der Wankwinkel a nur prinzipiell dargestellt , ohne dass ein Anspruch auf geometrische Korrektheit erhoben wird . Infolge der Wankbewegung wird der erste Kolben 46 nach oben und der zweite Kolben 54 nach unten bewegt , was aus einem Vergleich des Verlaufes der Verbindungslinie V in Figur 2A und Figur 2C hervorgeht . Infolgedessen verkleinert sich die Summe des Volumens des primären ersten Druckraums 44 und des sekundären zweiten Druckraums 52 ₂ , während sich die Summe des Volumens des sekundären ersten Druckraums 44 ₂ und des primären zweiten Druckraums 52 ₂ vergrößert . Dies hat zur Folge , dass ein Teil des Hydraulikmediums aus der hydraulischen ersten Leitung 60 in den ersten Fluidraum 72 hinein gedrückt und einen Teil des Hydraulikmediums aus dem zweiten Fluidraum 75 in die hydraulische zweite Leitung 62 gesaugt wird . Das Gas im ersten Gasraum 71 wird daher komprimiert , wodurch eine Rückstellkraft F auf den ersten Trennkolben 73 wirkt , welche einer progressiven Kennlinie folgt , so dass mit steigendem Wankwinkel a die Rückstellkraft F immer stärker steigt . Mit anderen Worten stellt Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ der Wankbewegung mit zunehmendem Wankwinkel a einen immer stärker werdenden Widerstand entgegen . Ab einem bestimmten Wankwinkel a ist die auf den Wagenkasten 30 wirkende Zentri fugalkraft nicht mehr groß genug, um den Wagenkasten 30 weiter gegen den von der Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ entgegengesetzten Widerstand um die Wankachse A zu drehen . Dann herrscht am Wagenkasten 30 ein Kräfte- oder Momentengleichgewicht und der Wagenkasten 30 dreht sich nicht mehr . Lässt die Zentri fugalkraft nach, wird der erste Trennkolben 73 aufgrund der vom Gas im ersten Gasraum 71 erzeugten Rückstellkraft F nach unten gedrückt und die Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ wird wieder zurück in den in Figur 2A oder 2B gezeigten Betriebs zustand überführt . In Figur 2D ist ein vierter Betriebs zustand gezeigt . In diesem Fall führt der Wagenkasten 30 eine Wankbewegung aus , die gegen den Uhrzeigersinn um die Wankachse A gerichtet ist . Dabei verläuft die Wankachse A allerdings derart , dass der zweite Kolben 54 nach oben bewegt wird, der erste Kolben 46 aber seine in Figur 2A dargestellte Ausgangsstellung beibehält . Aufgrund der Bewegung des zweiten Kolbens 54 nach oben wird das Hydraulikmedium aus dem primären zweiten Druckraum 52 ₂ gedrückt und in den zweiten Fluidraum 75 des zweiten Kolbenspeichers 70 gefördert , so dass das Gas im zweiten Gasraum 74 komprimiert wird und eine Rückstellkraft F, die ebenfalls einer progressiven Kennlinie folgt , erzeugt . Infolgedessen wird der Wankbewegung, wie bereits in Bezug auf Figur 2C beschrieben, ein Widerstand entgegengesetzt . Im Übrigen gelten die zu Figur 2C gemachten Aus führungen für den vierten Betriebs zustand entsprechend .

In Figur 3A ist eine zweite Aus führungs form der erfindungsgemäßen Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ in einem ersten Betriebs zustand gezeigt , der im Wesentlichen dem in Figur 2A beschriebenen Betriebs zustand entspricht . Insofern wird auf die diesbezüglichen Aus führungen zu Figur 2A verwiesen . Zudem wird im Folgenden nur auf die wesentlichen Unterschiede zwischen der Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ gemäß der ersten Aus führungs form und der Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ der zweiten Aus führungs form eingegangen . In diesem Fall durchläuft der erste Verdrängungskörper 50 des ersten Hydraulikzylinders 38 sowohl den primären ersten Druckraum 44 ₂ als auch den sekundären zweiten Druckraum 44 ₂ . Zudem durchläuft der erste Verdrängungskörper 50 auch den ersten Kolben 46 . Die erste Kolbenstange 48 weist einen ersten Hohlraum 90 auf , in welchen der erste Verdrängungskörper 50 zumindest abschnittsweise hineinragt . Entsprechend weist der zweite Kolben 54 einen zweiten Hohlraum 92 auf . Im Gegensatz zum ersten Verdrängungskörper 50 der Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ nach der ersten Aus führungs form ist der erste Verdrängungskörper 50 bei der Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ nach der zweiten Aus führungs form fest im ersten Hydraulikzylinder 38 angeordnet und folgt der Bewegung des ersten Kolbens 46 nicht . Entsprechendes gilt für den zweiten Verdrängungskörper 58 des zweiten Hydraulikzylinders 40 . Dies wird insbesondere aus der Figur 3B deutlich, welche einen zweiten Betriebs zustand der Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ nach der zweiten Aus führungs form zeigt , welcher im Wesentlichen dem in Figur 2C gezeigten dritten Betriebs zustand der Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ nach dem ersten Aus führungsbeispiel entspricht , wobei j edoch in Figur 3B der Wagenkasten 30 eine im Uhrzeigersinn gerichtete Wankbewegung aus führt .

Der erste Hydraulikzylinder 38 der Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ gemäß der ersten Aus führungs form weist oberhalb des primären ersten Druckraums 44 ₂ einen ersten Freiraum 94 auf . Entsprechend ist der zweite Hydraulikzylinder 40 mit einem zweiten Freiraum 95 versehen ( siehe beispielsweise Figur 2A) . Je nach Stellung des ersten Kolbens 46 taucht der erste Verdrängungskörper 50 mehr oder weniger weit in den ersten Freiraum 94 ein . Entsprechendes gilt für den zweiten Verdrängungskörper 58 bezüglich des zweiten Freiraums 95 . Anzumerken ist , dass im in Figur 2C gezeigten dritten Betriebs zustand der erste Verdrängungskörper 50 an die obere Stirnwandung des ersten Hydraulikzylinders 38 und im in Figur 2D gezeigten vierten Betriebs zustand der zweite Verdrängungskörper 58 an die obere Stirnwand des zweiten Hydraulikzylinders 40 anschlagen . Hierdurch wird auf mechanische Weise eine Endposition des ersten Kolbens 46 und des zweiten Kolbens 54 festgelegt . In dieser Endposition werden der erste Hydraulikzylinder 38 oder der zweite Hydraulikzylinder 40 „auf Block" gefahren und der Wank- bewegung ein weiterer mechanischer Widerstand entgegengesetzt . Ein derartiger mechanischer Widerstand wird bei der Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ gemäß der zweiten Aus führungs form nicht bereitgestellt . Allerdings lassen sich dort der erste Freiraum 94 und der zweite Freiraum 95 einsparen, weshalb der erste Hydraulikzylinder 38 und der zweite Hydraulikzylinder 40 der Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ nach der zweiten Aus führungs form bezogen auf die Verschieberichtung des ersten Kolbens 46 bzw . des zweiten Kolbens 54 kürzer bauen als der erste Hydraulikzylinder 38 und der zweite Hydraulikzylinder 40 der Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ nach der ersten Aus führungsform .

In Figur 4 ist eine dritte Aus führungs form einer Wankkompensationseinrichtung 363 anhand einer prinzipiellen Darstellung gezeigt . Die Wankkompensationseinrichtung 36 ₃ nach der dritten Aus führungs form umfasst eine erste Hydraulikgruppe 96 und eine zweite Hydraulikgruppe 97 . Dabei weisen die erste Hydraulikgruppe 96 und die zweite Hydraulikgruppe 97 j eweils einen ersten Hydraulikzylinder 38 und einen zweiten Hydraulikzylinder 40 auf , welche mit j eweils einem Hydraulikspeicher 66 verbunden sind . Der erste Hydraulikzylinder 38 , der zweite Hydraulikzylinder 40 und der Hydraulikspeicher 66 sind dabei so aufgebaut , wie für die erste Aus führungs form und die zweite Ausführungs form der Wankkompensationseinrichtung 36 ₂ , 36 ₂ beschrieben . Es ist auch möglich, nur einen gemeinsamen Hydraulikspeicher 66 für die erste Hydraulikgruppe 96 und die zweite Hydraulikgruppe 97 vorzusehen .

Die erste Hydraulikgruppe 96 ist hydraulisch mit der zweiten Hydraulikgruppe 97 verbunden, wobei ein Sperrorgan 98 , beispielsweise eine Drossel oder ein Sperrventil , vorgesehen ist , welches von der Überwachungseinheit 78 so betätigt werden kann, dass die erste Hydraulikgruppe von der zweiten Hydraulikgruppe hydraulisch getrennt werden kann . Wenn die Überwa- chungseinheit 78 ( siehe beispielsweise Figur 2A) einen Druckabfall in der ersten Hydraulikgruppe 96 registriert , der von einer Leckage herrühren kann, kann die Überwachungseinheit 78 das Sperrorgan 98 betätigen, so dass die erste Hydraulikgruppe 96 hydraulisch von der zweiten Hydraulikgruppe 97 getrennt ist . Der Druckverlust in der ersten Hydraulikgruppe 96 überträgt sich dann nicht auf die zweite Hydraulikgruppe 97 . Der erste Hydraulikzylinder 38 und der zweite Hydraulikzylinder 40 der zweiten Hydraulikgruppe 97 können dann weiterhin den Wankbewegungen des Wagenkastens 30 entgegenwirken . Die zweite Hydraulikgruppe 97 kann dabei so betrieben werden, dass bei den zu erwartenden Wankbewegungen der Lichtraum nicht verlassen wird .

In Figur 5 sind eine Torsionsstab-Kennlinie KLT und eine Kolbenspeicher-Kennlinie KLK dargestellt . Die Kennlinien stellen den Zusammenhang zwischen dem Wankwinkel a und der Rückstellkraft F dar . Man erkennt , dass die Torsionsstab-Kennlinie KLT einen linearen Verlauf aufweist . Steigt der Wankwinkel a um einen bestimmten Betrag an, so steigt auch die Rückstellkraft F in einem gleichbleibenden Verhältnis an . Die Kolbenspeicher- Kennlinie KLK hingegen weist einen progressiven Verlauf auf . Zwar steigt die Rückstellkraft F auch hier bei steigenden Wankwinkeln a an, allerdings ist dieser Anstieg bei kleineren Wankwinkeln a geringer als bei größeren Wankwinkeln a . Mit anderen Worten wird die mit einem Kolbenspeicher ausgerüstete Wankkompensationseinrichtung 36 mit zunehmendem Wankwinkel a härter .

Es soll angenommen werden, dass der Wankwinkel a am Schnittpunkt der Torsionsstab-Kennlinie KLT und der Kolbenspeicher- Kennlinie KLK der maximal zulässige Wankwinkel a sein soll . Aufgrund des progressiven Verlaufs der Kolbenspeicher- Kennlinie KLK ist die Rückstellkraft F bei unter dem maximal zulässigen Wankwinkel a liegenden Wankwinkeln a geringer als bei der Verwendung von Torsionsstäben . Die Wankkompensation ist bei der Verwendung von Kolbenspeichern daher weicher und daher komfortabler . Wird j edoch der maximal zulässige Wankwinkel a überschritten, ist die Rückstellkraft F bei der Verwendung von Kolbenspeichern höher als bei der Verwendung von Tor- sionsstäben . Insofern ist die Wahrscheinlichkeit , dass der Lichtraum verlassen wird, bei der Verwendung von Kolbenspeichern geringer als bei der Verwendung von Torsionsstäben .

Bezugs zeichenliste

10 Schienenfahrzeug

12 Fahrwerk

14 Fahrwerkrahmen

16 Radsatz

18 linkes Rad

20 rechtes Rad

22 Schienenweg

24 linke Schiene

26 rechte Schiene

28 Primärf ederung

30 Wagenkasten

32 Abstützmittel

34 Sekundärf ederung

36 Wankkompensationseinrichtung

36x - 363 Wankkompensationseinrichtung

38 erster Hydraulikzylinder

40 zweiter Hydraulikzylinder

41 erste Fahrzeugseite

42 zweite Fahrzeugseite

44 erster Druckraum

441 primärer erster Druckraum

44 ₂ sekundärer erster Druckraum

46 erster Kolben

48 erste Kolbenstange

49 untere erste Bef estigungsöse

50 erster Verdrängungskörper

51 obere erste Bef estigungsöse zweiter Druckraum primärer zweiter Druckraum sekundärer zweiter Druckraum zweiter Kolben zweite Kolbenstange untere zweite Bef estigungsöse zweiter Verdrängungskörper obere zweite Bef estigungsöse hydraulische erste Leitung hydraulische zweite Leitung Wankkompensationsmittel Hydraulikspeicher erster Kolbenspeicher zweiter Kolbenspeicher erster Gasraum erster Fluidraum erster Trennkolben zweiter Gasraum zweiter Fluidraum zweiter Trennkolben Überwachungseinheit erster Drucksensor zweiter Drucksensor Überwachungssensor Wankwinkelbestimmungseinheit erster Wegsensor zweiter Wegsensor Steuereinheit erster Hohlraum 92 zweiter Hohlraum

94 erster Freiraum

95 zweiter Freiraum

96 erste Hydraulikgruppe 97 zweite Hydraulikgruppe

98 Sperrorgan

A Wankachse

F Rückstellkraft KLK Kolbenspeicher-Kennlinie

KLT Torsionsstab-Kennlinie

L Längsachse

V Verbindungslinie a Wankwinkel