Mehrgliedrige Schienenfahrzeuge, wie beispielsweise Straßenbahnen haben infolge der Drehkopplung des Fahrwerks mit dem Wagenkasten um die vertikale Drehachse und infolge der Anordnung der Gliederelemente des Wagenkastens in Verbindung mit der Länge des Wagenüberhangs des Kopfmodul und Endmoduls hohe Radsatzführungskräfte des führenden Rades. Diese Radsatzführungskräfte nehmen mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit und abnehmender Länge des Übergangsbogens zu. Eine Reduzierung der Radsatzführungskräfte erreicht man mit einer elastischen Abstimmung der Drehsteifigkeit zwischen Fahrwerk und Wagenkasten. Dabei besteht die Schwierigkeit darin, in dem zur Verfügung stehenden begrenzten Bauraum die notwendige Elastizität beim geforderten Kraftniveau und der hohen Leistungsdichte zu realisieren.

Allgemein bekannte und als Drehkopplungselemente eingesetzte Gummimetallkomponenten sind bei der geforderten Leistungsdichte nicht ausreichend haltbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Schienenfahrzeug eine verbesserte Drehkopplung des mindestens einen Fahrwerks mit dem Wagenkasten bzw. ein hierfür geeignetes Drehkopplungselement anzugeben.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß, durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelost.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das vorgeschlagene Drehkopplungselement in dem zur Verfügung stehenden begrenzten Bauraum die notwendige Elastizität beim geforderten hohen Kraftniveau und der hohen Leistungsdichte realisiert und gleichzeitig eine hohe Lebensdauer aufweist. Neben der Wirkung der Federsteifigkeit wird die Dynamik des Fahrzeuges durch die erzielte Dämpfung der Relativbewegung deutlich verbessert. Insgesamt ergibt sich eine signifikante Reduzierung der Radsatzführungskräfte. Die vorgeschlagenen Reibringe der Anlenkstangen realisieren Federsteifigkeit und Dämpfung in einem einzigen Element. Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, Federsteifigkeit und Dämpfung in getrennten Baukomponenten (Anlenkstangen) zu realisieren. Eine weitere Alternative hierzu ist die Ausbildung des Drehkopplungselementes als Fluid-Federungs-und Dämpfungselement.

Die als Drehkopplungselemente vorgeschlagenen Anlenkstangen erfüllen zusätzlich die Funktion der Übertragung der Längskräfte aus Beschleunigung und Verzögerung des Fahrzeuges.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Weitere Vorteile der vorgeschlagenen Drehkopplungselemente ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine Sicht auf ein Fahrwerk eines Schienenfahrzeuges, Fig. 2 eine Seitenansicht eines Fahrwerkes eines Schienenfahrzeuges nach Fig.

1 (teilweise geschnitten), Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Anlenkstange erster Ausführungsform, Fig. 4 eine Sicht auf ein bezüglich des Gegenstandes der Fig. 1 alternativ ausgebildetes Fahrwerk eines Schienenfahrzeugs und Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Anlenkstange zweiter Ausführungsform.

In Fig. 1 ist eine Sicht auf ein Fahrwerk eines Schienenfahrzeuges dargestellt. Das Fahrwerk 1 weist in allgemein bekannter Weise einen Fahrwerkrahmen auf-wobei ein Querträger dieses Fahrwerkrahmens mit Ziffer 2 bezeichnet ist. Es sind Federelemente 3 des Fahrwerks sowie die vom Fahrwerk geführten Wellen 4 mit Rädern 5 zu erkennen.

Erfindungsgemäß, sind zwischen Fahrwerk 1 und Wagenkasten zwei Anlenkstangen 6,7 mit vorgegebener Federsteifigkeit und vorgegebener Dämpfung als Drehkopplungselemente vorgesehen. Sie sind in Querrichtung des Fahrzeuges gesehen mit Abstand zueinander angeordnet. Die gelenkige Befestigung dieser Anlenkstangen 6,7 erfolgt einerseits über erste Montagevorrichtungen 8 an Konsolen 9 des Wagenkastens und andererseits über zweite Montagevorrichtungen 10 am Querträger 2 des Fahrwerkrahmens.

In Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Fahrwerkes des Schienenfahrzeuges nach Fig. 1 (teilweise geschnitten) dargestellt. Es sind der Querträger 2 des Fahrwerkrahmens bzw. Fahrwerks 1 mit zweiter Montagevorrichtung 10 sowie eine Konsole 9 des Wagenkastens mit erster Montagevorrichtung 8 zu erkennen, wobei die Anlenkstange 7 bzw. 6 gelenkig mit beiden Montagevorrichtungen 8,10 verbunden ist. Des weiteren sind die Wellen 4 mit Rädern 5 erkennbar.

In Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine Anlenkstange 6,7 erster Ausführungsform gezeigt.

Die Anlenkstange 7 weist eine in einem Universalgehäuse geführte Zug/Druckstange 11 auf. Das Universalgehäuse besteht im wesentlichen aus einer Hülse 12, welche an beiden Stirnseiten mittels eines ersten Kopfstückes 13 und eines zweiten Kopfstückes 14 abgeschlossen ist. Das erste Kopfstück 13 besitzt eine integrierte Stangenführung 15, in welche das bezüglich des Gehäuses innere Ende der Zug/Druckstange 11 eingreift. Ein Bewegungsraum 25 im ersten Kopfstück 13 stellt die freie translatorische Beweglichkeit der Zug/Druckstange 11 sicher. Des weiteren besitzt das erste Kopfstück 14 eine erste Befestigungsvorrichtung 16, welche zum gelenkigen Eingriff der vorstehend erwähnten ersten Montagevorrichtung 8 geeignet ist.

Das zweite Kopfstück 14 besitzt eine Bohrung zur Führung der Zug/Druckstange 11.

Das durch diese Bohrung greifende Ende der Zug/Druckstange 11 weist eine zweite Befestigungsvorrichtung 17 auf, welche zum gelenkigen Eingriff der vorstehend erwähnten zweiten Montagevorrichtung 10 geeignet ist. Der innerhalb des Universalgehäuses geführte Abschnitt der Zug/Druckstange 11 ist mittig mit einem Zug/Druckstück 18 versehen, welches einen an den Innendurchmesser der Hülse 12 angepaßten Außendurchmesser hat. Durch das Zug/Druckstück 18 wird der Innenraum des Universalgehäuses in zwei Teilräume von ungefähr gleicher Größe unterteilt.

Im ersten Teilraum sind erste äußere Reibringe bzw. ein erster äußerer Reibringsatz 19 und erste innere Reibringe bzw. ein erster innerer Reibringsatz 20 angeordnet, wobei die beiden ersten Reibringsätze 19,20 konzentrisch angeordnet und mittels einer Zwischenhülse 21 voneinander getrennt sind. Im zweiten Teilraum sind in gleicher Art und Weise zweite äußere Reibringe bzw. ein zweiter äußerer Reibringsatz 22 und zweite innere Reibringe bzw. ein zweiter innerer Reibringsatz 23 angeordnet, wobei die beiden zweiten Reibringsätze 22,23 konzentrisch angeordnet und mittels einer Zwischenhülse 24 voneinander getrennt sind.

Wird aufgrund der Auslenkung des Fahrwerks 1 bzw. des Fahrwerkrahmens 2 die Auslenkstange 6 oder 7 gemäß Fig. 3 zusammengedrückt, so verkleinert sie den Bewegungsraum 25. Über das Zug/Druckstück 18 werden bei dieser Bewegung wie im ersten Teilring die äußeren Reibringe 19 durch ein Aufschieben der inneren Reibringe 20 geweitet. Die inneren Reibringe 20 laufen längs der geneigten Kontaktflächen auf den äußeren Reibringen 19 auf, was zu der erwähnten Aufweitung der Reibringe 19 führt. Hierdurch wird durch Reibung in der erwünschten Weise die Bewegungsenergie in Wärmeenergie umgewandelt. Bei dieser Bewegung der Zug/Druckstange in den Bewegungsraum 25 bleiben die Reibringe 22,23 des zweiten Teilraumes unbeeinflußt.

Wird hingegen die Zug/Druckstange 11 gemäß der Zeichnung nach oben bewegt, wobei sich der Bewegungsraum 25 vergrößert, so tritt an den Reibringen bzw.

Reibringsätzen 22,23 im zweiten Teilraum die gleiche Wirkung wie beim Nachuntenbewegen der Stange 11 bei den Ringen 19,20 im ersten Teilraum auf.

Somit erfolgt die Energieumsetzung von Bewegungs-in Wärmeenergie im zweiten Teilraum. Die Reibringe 19 und 20 des ersten Teilraums sind in gleicher Weise hieran unbeteiligt.

Wie bereits vorstehend erwähnt, sieht die vorgeschlagene Lösung vorzugsweise vor, daß neben der Federsteifigkeit eine Dämpfung parallel zur Federsteifigkeit einen positiven Einfluß auf die Reduzierung der Radsatzführungskräfte hat. Realisiert werden gewünschte Federsteifigkeit und gewünschte Dämpfung vorteilhaft durch ein einziges Bauelement, die Reibringe bzw. Reibringsätze. Dies ist eine sehr raumsparende und gewichtssparende Lösung. Die Reibringe liefern durch ihre elastische Aufweitung die gewünschte Federsteifigkeit und infolge des mit Reibung verbundenen Aufschiebens die gewünschte Dämpfung.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform entspricht dabei einer Variante mit Einsatz von zwei konzentrisch angeordneten Reibringsätzen. Mit dieser Variante läßt sich die Federkraft der Anlenkstange bzw. des hiermit gebildeten Drehkopplungselementes in gewünschter Weise erhöhen. Dagegen kann man durch die Wahl der Anzahl der Reibringe den gewünschten Federweg festlegen. Weitere Varianten mit jeweils nur einem Reibringsatz in beiden Bewegungsrichtungen (Federrichtungen) oder mit mehr als zwei konzentrisch angeordneten Reibringsätzen in beiden Bewegungsrichtungen sind in gleicher Weise realisierbar. Weitere Varianten ergeben sich dadurch, daß nicht für jede Federrichtung ein kompletter Satz Reibelemente vorgesehen ist, sondern alternativ doppelseitig wirkende Reibringe eingesetzt werden.

Insgesamt läßt sich also in einem Universalgehäuse die gewünschte Federkennlinie durch Wahl der Art und Anzahl der Reibringe variabel einstellen, wobei jeweils durch Anordnung der Reibringe (konzentrisch oder nicht konzentrisch, einseitig oder doppelseitig wirkend) variabel auf den zur Verfügung stehenden Bauraum eingegangen werden kann. Diese erzielte Variabilität ist sehr nützlich, da infolge von Änderungen der Geometrie und der Massenverteilung des Fahrzeuges für unterschiedliche Fahrzeuge entsprechend abgestimmte unterschiedliche Federkennlinien erforderlich sind. Beispielsweise kann eine Federkennlinie gefordert sein, bei der die Endkraft bei größerem Federweg erhöht ist. Andererseits kann es für einen hierzu unterschiedlichen Anwendungsfall gefordert sein, daß die Endkraft bei größerem Federweg reduziert ist. Alle Kombinationen von Federweg zu Endkraft sind somit realisierbar, d. h. die Erfindung ermöglicht eine kostensparende Umsetzung dieser unterschiedlichen und für den jeweiligen Anwendungsfall spezifischen Forderungen.

Zur Vorspannung der Reibringe können geschlitzte Reibringe oder eine zusätzliche Spiralfeder zum Einsatz kommen. Bei den geschlitzten Reibringen handelt es sich um Reibringe, die in Umfangsrichtung nicht geschlossen sondern geschlitzt sind. Die Spiralfeder wäre im Raum zwischen Zug/Druckstange 11 und den inneren Reibringen (Reibringsatz 23) in Achsenrichtung zentrisch um die Zug/Druckstange 11 beidseitig anzuordnen. Ziffer 20 markiert diesen Raum für die Anordnung der Spiralfeder.

Fig. 4 zeigt die Draufsicht eines alternativ ausgebildeten Schienenfahrzeugs.

Im Unterschied zum Fahrwerk 1 gemäß Fig. 1 und 2 sind bei dem Fahrwerk 26 Anlenkstangen 6', 7', 27 und 28 zwischen Fahrwerk 26 und Wagenkasten als Drehkopplungselemente wiederum bezüglich der Querrichtung des Fahrzeugs mit Abstand zueinander angeordnet. Die Anlenkstangen 6'und 7'sind hierbei herkömmliche Dämpfer, mit denen also die anzustrebende Dämpfung bewerkstelligt wird. Die Realisierung der erwünschten Federsteifigkeit erfolgt mittels bekannter Federelemente 27,28, wie Spiralfedern, Tellerfedern od. dgl.. Die Anlenkung dieser Anlenkstangen 6', 7', 27,28 erfolgt wiederum einerseits über die erste Montagevorrichtungen an Konsolen des Wagenkastens und andererseits über zweite Montagevorrichtungen am Querträger des Fahrzeugrahmens.

In Fig. 5 ist ein Schnitt durch eine Anlenkstange zweiter Ausführungsform dargestellt.

Diese Anlenkstange 27, die anstelle der Anlenkstangen 6,7 mit ihren Reibringen eingesetzt werden kann, ist hydraulisch wirksam und besitzt ein Außengehäuse 30, ein Zuggehäuse 31, ein Druckgehäuse 32, ein Fluidgehäuse 33 sowie eine Zug/Druckstange 34 mit Kolben 35. Der vom Fluidgehäuse 33 und Kolbenboden begrenzte Innenraum ist mit einem Fluid 36 gefüllt, welches innerhalb bestimmter Grenzen kompressibel ist. Als Fluid 36 kann ein niedrig viskoses Silikon oder ein hochviskoser Gummi Verwendung finden. Die zur Montage an Fahrwerk und Wagenkasten geeigneten gelenkigen Befestigungsvorrichtungen an Zug/Druckstange und Gehäuse sind wie unter Fig. 3 ausgebildet. Diese Anlenkstange bewirkt somit wiederum in einem einzigen Bauelement Dämpfung und Federsteifigkeit.

Bezugszeichenliste 1 Fahrwerk 2 Querträger des Fahrwerkrahmens 3 Federelemente 4 Welle 5 Rad 6 Anlenkstange 7 Anlenkstange 8 erste Montagevorrichtung 9 Konsole des Wagenkastens 10 zweite Montagevorrichtung 11 Zug/Druckstange 12 Hülse 13 erstes Kopfstück 14 zweites Kopfstück 15 Stangenführung 16 erste Befestigungsvorrichtung 17 zweite Befestigungsvorrichtung 18 Zug/Druckstück 19 erster äußerer Reibringsatz 20 erster innerer Reibringsatz 21 Zwischenhülse 22 zweiter äußerer Reibringsatz 23 zweiter innerer Reibringsatz 24 Zwischenhülse 25 Bewegungsraum 26 Fahrwerk 27 Anlenkstange (Federelement) 28 Anlenkstange (Federelement) 29 hydraulisch wirkende Anlenkstange 30 Außengehäuse 31 Zuggehäuse 32 Druckgehäuse 33 Fluidgehäuse 34 Zug/Druckstange 35 Kolben 36 Fluid