AT528406B1 - Wankstabilisator - Google Patents

Abstract

Wankstabilisator (1) für ein Schienenfahrzeug, eingerichtet zur Anordnung zwischen einem Fahrwerk und einem Wagenkasten des Schienenfahrzeugs, umfassend einen in Einbaulage quer zur Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Torsionsstab (2) mit an seinen beiden Enden drehfest angeordneten Hebeln (3, 4), je eine Zug-Druckstange (5, 6) für jeden Hebel (3, 4), wobei jeder Hebel (3,.4) gelenkig mit einem Ende der Zug-Druckstange (5, 6) verbunden ist und diese mit ihrem anderen Ende mit dem Wagenkasten gelenkig verbindbar ist, wobei die Zug-Druckstangen (5, 6) oder die Hebel (3, 4) oder der Torsionsstab (2) oder eine Verbindungsstelle zwischen diesen Bauteilen eine progressive Federkennlinie aufweisen.

Description

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Beschreibung

WANKSTABILISATOR

TECHNISCHES GEBIET [0001] Die Erfindung betrifft einen Wankstabilisator für ein Schienenfahrzeug.

STAND DER TECHNIK

[0002] Bei Schienenfahrzeugen ist der Wagenkasten in der Regel gegenüber den Radeinheiten, beispielsweise Radpaaren oder Radsätzen bzw. Fahrwerken, über eine oder mehrere Federstufen federnd gelagert. Die bei Bogenfahrt auftretende, quer zur Fahrbewegung und damit quer zur Fahrzeuglängsachse wirkende Zentrifugalbeschleunigung (oder Hangabtrieb im Falle eines Überhöhungsüberschusses) bedingt wegen des vergleichsweise hoch liegenden Schwerpunkts des Wagenkastens die Tendenz des Wagenkastens, sich gegenüber den Radeinheiten nach bogenaußen (oder nach bogeninnen im Falles eines Überhöhungsüberschusses) zu neigen, mithin also eine Wankbewegung um eine zur Fahrzeuglängsachse parallele Wankachse auszuführen. Um sicherzustellen, dass ein zulässiges Lichtraumprofil von der Fahrzeugkontur nicht überschritten wird, ist der maximal erlaubte Wankwinkel eines Fahrzeuges limitiert. Gleichzeitig wirkt eine hohe Wanksteifigkeit einer zu großen Radentlastung im Falle eines auftretenden Seitenwindes entgegen, wodurch sich die Kippsicherheit bzw. die Seitenwindstabilität erhöht. Die Wanksteifigkeit eines Fahrzeuges kann dabei durch den Einsatz steiferer Primär- und Sekundärfedern erhöht werden. Dem entgegengerichtet stehen allerdings jene Anforderung zur Erfüllung der Sicherheit gegen Entgleisung. Steife Federstufen können beim langsamen Befahren eines verwundenen Gleisbogens zu einer unzulässig hohen Radentlastung führen, was ein Risiko einer Entgleisung darstellt. Ebenso kann eine zu steif ausgeführte Federung den Fahrkomfort eines Fahrzeuges erheblich verschlechtern, was unangenehm für Passagiere ist.

Eine Möglichkeit einer technischen Lösung für diese Zielkonflikte stellt der Einsatz von Wankstützeinrichtungen in Form sogenannter Wankstabilisatoren dar. Deren Aufgabe ist es, der Wankbewegung des Wagenkastens einen Widerstand entgegenzusetzen, um sie zu mindern, während die Hub- und Tauchbewegungen des Wagenkastens gegenüber den Radeinheiten, also dem Fahrwerk, nicht behindert werden sollen. Solche Wankstabilisatoren sind in verschiedenen hydraulisch oder rein mechanisch wirkenden Ausführungen bekannt. Häufig kommt ein sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckender Torsionsstab (Torsionswelle) zum Einsatz, wie sie beispielsweise aus der WO 2014 009142 A1 oder aus der DE 24 21 874 A1 bekannt ist. Auf diesem Torsionsstab sitzen zu beiden Seiten der Fahrzeuglängsachse drehfest angebrachte Hebel, die sich in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken. Diese Hebel sind wiederum mit Lenkern bzw. ZugDruckstangen verbunden, welche kinematisch parallel zu den Federeinrichtungen des Fahrzeugs angeordnet sind. Beim Einfedern der Federeinrichtungen des Fahrzeugs werden die auf der Torsionswelle sitzenden Hebel über die mit ihnen verbundenen Lenker in eine Drehbewegung versetzt. Da dabei beide Hebel um denselben Winkel gedreht werden, bleibt der Torsionsstab momentenfrei. Kommt es bei der Bogenfahrt hingegen zu einer Wankbewegung mit unterschiedlichen Federwegen der Federeinrichtungen auf den beiden Seiten des Fahrzeugs, ergeben sich hieraus unterschiedliche Drehwinkel der auf dem Torsionsstab befestigten Hebel. Der Torsionsstab wird demgemäß mit einem Torsionsmoment beaufschlagt, welches dieser - je nach seiner Torsionssteifigkeit - bei einem bestimmten Torsionswinkel durch ein aus ihrer elastischen Verformung resultierendes Gegenmoment ausgleicht und so eine weitere Wankbewegung verhindert. Dabei kann bei mit Drehgestellen ausgestatteten Schienenfahrzeugen die Wankstützeinrichtung (Wankstabilisator) sowohl für die Sekundärfederstufe vorgesehen sein, d. h. zwischen einem Fahrwerksrahmen und dem Wagenkasten wirken. Ebenso kann die Wankstützeinrichtung auch in der Primärstufe eingesetzt werden, d. h. zwischen den Radeinheiten und einem Fahrwerksrahmen oder - bei fehlender Sekundärfederung - einem Wagenkasten wirken. Der Wankstabilisator ist sowohl für Einzelrad-Laufwerke als auch für einachsige, d. h. nur einen einzelnen Radsatz aufweisende Laufwerke und auch für Drehgestelle vorgesehen. Mittel eines solchen Wankstabi-

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lisators ist die Fahrdynamik eines Schienenfahrzeugs verbesserbar, jedoch ist er in seiner Wirkungsbreite beschränkt, sodass weitere Abstimmungsmöglichkeiten gewünscht werden. Insbesondere ist der Zielkonflikt zwischen möglichst hoher Entgleisungssicherheit, für die ein weich abgestimmter Wankstabilisator zuträglich ist und dem Einhalten des Lichtraumprofils, was einen Wankstabilisator mit möglichst harter Federkennlinie bedarf, nicht gelöst.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wankstabilisator für ein Schienenfahrzeug anzugeben, welcher in weiten Bereichen abstimmbar ist und welcher das Wanken eines Wagenkastens in Hinsicht auf Entgleisungssicherheit und Einhalten des Lichtraumprofils hin optimieren lässt.

[0004] Die Aufgabe wird durch einen Wankstabilisator für ein Schienenfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.

[0005] Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird ein Wankstabilisator für ein Schienenfahrzeug beschrieben, welcher zur Anordnung zwischen einem Fahrwerk und einem Wagenkasten des Schienenfahrzeugs eingerichtet ist und welcher einen in Einbaulage quer zur Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Torsionsstab mit an seinen beiden Enden drehfest angeordneten Hebeln, je eine Zug-Druckstange für jeden Hebel umfasst, wobei jeder Hebel gelenkig mit einem Ende der Zug-Druckstange verbunden ist und diese mit ihrem anderen Ende mit dem Wagenkasten gelenkig verbindbar ist, und wobei die Zug-Druckstangen oder die Hebel oder der Torsionsstab oder eine Verbindungsstelle zwischen diesen Bauteilen eine progressive Federkennlinie aufweisen.

[0006] Dadurch ist der Vorteil erzielbar, einen Wankstabilisator realisieren zu können, welcher umfangreichere fahrdynamische Abstimmungsmöglichkeiten bietet als ein Wankstabilisator aus dem Stand der Technik.

[0007] Erfindungsgemäß wird ein Wankstabilisator, welcher prinzipiell nach demselben Wirkungsprinzip arbeitet wie ein herkömmlicher Wankstabilisator, mit einer progressiven Federkennlinie ausgestattet, sodass nach einem ersten, weicheren Abschnitt der Federkennlinie (Kraft-Weg Charakteristik oder auch Momenten-Verdrehwinkel Charakteristik) bei weitergehenden Wankwinkeln ein zweiter, härterer Abschnitt der Federkennlinie zur Wirkung kommt. Somit kann bei geringeren, auf ein Schienenfahrzeug wirkenden Querbeschleunigungen eine weichere Abstimmung realisiert werden, andererseits bei höheren Querbeschleunigungen ein Einhalten des Lichtraumprofils sichergestellt werden. Ein wesentlicher Vorteil der vorgebrachten Erfindung liegt dabei, bei einem luftfederbetriebenen Fahrzeug vor, welches zufolge eines Störfalles (Platzen einer Luftfeder oder Ausfall einer Druckluftversorgung) auf den verhältnismäßig steifen Notfedern aufliegt und somit durch die Parallelwirkung von Notfeder und Wankstabilisator eine insgesamt deutlich erhöhte Wanksteifigkeit aufweist als im regulären Luftfederbetrieb. Die Notfedern erlauben dabei aufgrund erhöhter Steifigkeiten nur geringe Wankwinkel. Im Bereich geringer Wankwinkel weist der in der Erfindung offenbarte Wankstabilisator eine noch weiche Federcharakteristik auf, was sich günstig auf die Sicherheit gegen Entgleisen beim Befahren von verwundenen Gleisbögen auswirkt.

[0008] Ein erfindungsgemäßer Wankstabilisator umfasst zwei Zug-Druckstangen, welche an einem ihrer Enden mit einem Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs gelenkig verbindbar sind und welche Zu-Druck-Kräfte auf je einen Hebel übermitteln. Diese Hebel sind an gegenüberliegenden Enden eines Torsionsstabes drehfest angeordnet. Der die Hebel verbindende Torsionsstab ist an einem Fahrgestell (im Allgemeinen ein Drehgestell, aber auch eine Einzelachse) drehbar gelagert. In diese Anordnung ist nun eine progressive Federkennlinie eingebracht, welche entweder allein oder in Kombination in die Zug-Druckstangen, die Hebel oder den Torsionsstab oder eine Verbindungsstelle zwischen diesen Bauteilen integriert sein kann.

[0009] Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die ZugDruckstangen, welcher einen Wagenkasten mit einem Hebel verbinden, mit einer progressiven

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Federkennlinie auszustatten. Dabei weisen die Zug-Druckstangen in kraftfreiem Zustand eine bestimmte Ausgangslänge aus, welche sich unter Zug- bzw. Druckkräften gemäß der Federkonstante ändert. Eine solche Zug-Druckstange kann besonders vorteilhaft dadurch hergestellt werden, dass sie in einen ersten und einen zweiten Abschnitt geteilt ist und eine progressive Feder zwischen diesen Abschnitten so angeordnet ist, dass sie sowohl in Zug- als auch Druckrichtung wirken kann. Dazu sind insbesondere Spiralfedern geeignet, welche zur Erzielung einer gewünschten Progression entsprechend gewickelt werden können. Dabei kann die Spiralfeder aus zwei einzelnen Federn mit jeweils progressiver Charakteristik aufgebaut sein.

Neben Spiralfedern können auch geeignet ausgeführte Tellerfedern oder Elastomere (z.B. Gummikonusfedern) eingesetzt werden. Neben einer Federausführung aus zwei Einzelfedern kann auch eine einstückige Feder mit punktsymmetrischer progressiver Federkennlinie ausgeführt werden.

[0010] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, den Torsionsstab mit einer progressiven Federkenmnlinie, in diesem Fall einer progressiven Momenten-Verdrehwinkel Charakteristik auszustatten. Ein solcher Torsionsstab ist mehrteilig auszuführen, wobei bei einer ersten Variante der Torsionsstab in zwei Abschnitte geteilt ist und zwischen den Abschnitten ein elastisches Element eingefügt ist. Dieses elastische Element setzt einer Verdrehung weniger Widerstand entgegen als die beiden Abschnitte, sodass nachdem der Verformungsweg des elastischen Elements aufgebraucht ist, die Federkonstante der zwei Abschnitte wirkt. Das elastische kann dabei beispielsweise als Elastomer oder als metallische Feder, ähnlich einer Blattfeder ausgebildet sein.

[0011] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, mindestens ein elastisches Element in eine Verbindungsstelle von Hebel zu Torsionsstab einzubringen, indem die Verbindung auf Seiten des Torsionsstabes als Keilwelle ausgeführt ist und als Gegenstück dazu auf Seiten der Hebel als Keilnabe ausgeführt ist und die elastischen Elemente zwischen der Verzahnung eingefügt sind.

Eine solche Verbindungsstelle kann an zwischen dem Torsionsstab und einem der Hebel vorgesehen sein oder an beiden Hebeln.

[0012] Eine weitere bevorzugte Ausführung eines Torsionsstabes mit progressiver Federkennlinie setzt ebenfalls zwei Abschnitte ein, wobei zwischen zwei ersten Abschnitten ein zweiter angeordnet ist, welcher einer weichere Federkennlinie als die zweiten Abschnitte aufweist. Bei Aufbringen eines Drehmoments auf diesen Torsionsstab verdreht sich zuerst der weichere zweite Abschnitt bis zu einem bestimmten Drehwinkel der Verformung. Bei diesem bestimmten Verdrehwinkel kommen Anschläge zum Eingriff und verhindern eine weitere Verdrehung des zweiten Abschnitts. Jede weitere Verformung (Verdrehung) bei steigendem Drehmoment findet in den beiden ersten Abschnitten statt, welche eine steifere Federkennlinie aufweisen und die gesamte Federkennlinie eines solchen Torsionsstabs ist somit progressiv.

[0013] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, zumindest einen der Hebel eines Wankstabilisator elastisch und mit einer progressiven Federkennlinie auszuführen. Dazu ist der Hebel elastisch auszuführen, wobei diese Elastizität mit einer progressiven Federkennlinie, beispielsweise durch ein Blattfederpaket, realisiert ist.

[0014] Es ist vorteilhaft, den Wankstabilisator kinematisch parallel zu der Federeinrichtung anzuordnen. Im Gegensatz zu kinematisch seriellen Anordnungen ist dabei eine weitaus allgemein anwendbare Lösung geschaffen und insbesondere können bestehende Wankstabilisatoren einfach durch Austausch einzelner Bauteile wie Zug-Druckstangen oder Hebel mit der vorteilhaften Eigenschaft einer progressiven Federkennline nachgerüstet werden.

[0015] Des Weiteren umfasst die Erfindung ein Schienenfahrzeug, welches einen Wankstabilisator nach der hier dargelegten Idee aufweist.

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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0016] Es zeigen beispielhaft:

[0017] Fig. 1 Wankstabilisator mit Feder in den Zug-Druckstangen.

[0018] Fig. 2 Zug-Druckstange mit progressiver Feder.

[0019] Fig. 3 Wankstabilisator mit Feder im Torsionsstab, erste Ausführung. [0020] Fig. 4 Torsionsstab mit progressiver Feder, erste Ausführung.

[0021] Fig. 5 Wankstabilisator mit Feder im Torsionsstab, zweite Ausführung. [0022] Fig. 6 Torsionsstab mit progressiver Feder, zweite Ausführung.

[0023] Fig. 7 Hebel mit progressiver Feder.

AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

[0024] Fig. 1 zeigt beispielhaft und schematisch einen Wankstabilisator mit Federn in den ZugDruckstangen. Es ist ein Wankstabilisator 1 dargestellt, welcher aus einer ersten 5 und zweiten 6 Zug-Druckstange aufgebaut ist, welche mittels eines ersten Gelenks 9 bzw. einem zweiten Gelenk 10 schwenkbar mit einem Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs verbindbar sind. Ein Wagenkasten oder Teile eines Fahrwerks sind in Fig.1 zur Verdeutlichung der Erfindung nicht dargestellt. Beide Zug-Druckstangen 5, 6 wirken auf je einen ihnen zugeordneten Hebel 3, 4 welche ihrerseits drehfest an einem Torsionsstab 2 angeordnet sind. Der Wankstabilisator 1 ist zur Befestigung an einem Fahrwerk eingerichtet, wozu eine erste Lagerung 7 und einer zweite Lagerung 8 vorgesehen sind, welche den Torsionsstab 2 drehbeweglich führen und welche zur lösbaren Befestigung an einem Fahrwerk eingerichtet sind. Eine Bewegung einer der Zug-Druckstangen 5, 6 wird somit über die Hebel 3, 4 und den Torsionsstab 2 synchron an die jeweils andere Druckstange übertragen. Um jedoch ein Wanken des Wagenkastens gegenüber dem Fahrwerk zuzulassen, ist der Wankstabilisator 1 mit einer Elastizität versehen, d.h. die Zug-Druckstangen können jeweils unterschiedliche Positionen gegenüber dem Fahrwerk einnehmen, wobei eine dieser Positionsdifferenz proportionale Gegenkraft ausgeübt wird. Diese Gegenkraft wird bei konventionellen Wankstabilisatoren durch den sich dabei verdrehenden Torsionsstab 2 aufgebracht. Gegenständlicher Erfindung folgend sind in gezeigtem Ausführungsbeispiel die Zug-Druckstangen 5, 6 federnd aufgebaut, wobei sie eine progressive Federkennlinie aufweisen.

[0025] Fig. 2 zeigt beispielhaft und schematisch eine Zug-Druckstange mit progressiver Feder. Es ist ein Schnitt durch eine Zug-Druckstange gezeigt, wie sie in dem Ausführungsbeispiel aus Fig.1 zum Einsatz kommt. Die Zug-Druckstange ist in einen ersten Abschnitt 11 und einen zweiten Abschnitt 12 geteilt, wobei der erste Abschnitt 11 an seinem dem zweiten Abschnitt 12 zugewandten Ende eine Platte 14 umfasst. Der zweite Abschnitt 12 umfasst eine, die Platte 14 aufnehmende Hülse, welche als Hohlzylinder 13 aufgebaut ist. Diese Anordnung ist ähnlich einem gebräuchlichen Pneumatik- oder Hydraulikzylinder, jedoch sind zwei progressive Federn 15 zwischen der Platte 14 des ersten 11 Abschnitts und dem Hohlzylinder 13 des zweiten Abschnitts 12 angeordnet. Diese Anordnung stellt sicher, dass einerseits sowohl in Zug- als auch in Druckrichtung dieselbe Federkonstante wirkt, als auch eine progressive Federkennlinie gegeben ist. Die progressive Feder 15 ist als Schraubenfeder ausgeführt, da solcherart die Federkennlinie durch die Art der Wicklung der Feder und das Material gut bestimmbar ist.

[0026] Fig. 3 zeigt beispielhaft und schematisch einen Wankstabilisator mit Feder im Torsionsstab, erste Ausführung. Es ist eine weitere Ausführungsform eines Wankstabilisators 1 dargestellt, welcher äquivalent zu dem in Fig. 1 offenbarten Wankstabilisator aufgebaut ist, bei welchem aber der Torsionsstab 16 mit einer progressiven Torsionsfederkennlinie ausgestattet ist.

[0027] Fig. 4 zeigt beispielhaft und schematisch einen Torsionsstab mit progressiver Feder, erste Ausführung. Es ist der progressive Torsionsstab 16 aus Fig.3 in Einzeldarstellung seiner Komponenten und in zusammengefügtem Zustand dargestellt. Der progressive Torsionsstab 16 ist in einen ersten Abschnitt 17 und einen zweiten Abschnitt 18 geteilt, wobei die einander zugewand-

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ten Enden der Abschnitte 17, 18 zur Übertragung von Drehmoment auf den jeweils anderen Abschnitt 17, 18 geformt sind, d.h. dass sie für den formschlüssigen Eingriff ineinander ausgebildet sind. Dieser formschlüssige Eingriff ist mit einem Spiel um die Längsachse der Abschnitte 17, 18 ausgestattet, sodass die Abschnitte 17, 18 in Eingriff befindlich sich zueinander um einen bestimmten Winkel momentenfrei verdrehen können. In dieses Spiel ist ein elastisches Element 19 eingebracht, welche entgegen der Verdrehung der Abschnitte 17, 18 zueinander eine Federwirkung entsprechend der Federkonstante des elastischen Elements 19 aufbringt. In Fig.4 ist ein einzelnes elastisches Element 19 dargestellt, die Ausführung der Abschnitte 17, 18 legt die Verwendung von sechs elastischen Elementen nahe. Die Momenten-Drehwinkel-Kennlinie eines progressiven Torsionsstabs 16 folgt zuerst der Federkonstante des elastischen Elements 19, bis nach vollständiger Verformung des elastischen Elements 19 die gemeinsame Drehfederkonstante des ersten 17 und zweiten Abschnitts des progressiven Torsionsstabs 16 zur Wirkung kommt. Des Weiteren ist in Fig. 4 eine Zusammenbaudarstellung des soeben beschriebenen progressiven Torsionsstabes angeführt.

[0028] Fig.5 zeigt beispielhaft und schematisch einen Wankstabilisator mit Feder im Torsionsstab, zweite Ausführung. Es ist ein Wankstabilisator 1 dargestellt, welcher ebenso nach dem Prinzip der Wankstabilisatoren aus den in Fig.1 und 3 gezeigten Wankstabilisatoren aufgebaut ist, wobei ein progressiver Drehstab 20 zum Einsatz kommt, welcher jedoch anders als in Fig.4 offenbart, aufgebaut ist. Gemäß dieses Ausführungsbeispiels kommt ein Anschlag zum Einsatz, welcher bei einem bestimmten Verdrehwinkel eines ersten Abschnitts des progressiven Torsionsstabs 20 die weitere Torsion sperrt und somit jede weitere Torsion in einem zweiten Abschnitt des Torsionsstabs 20 stattfindet.

[0029] Fig. 6 zeigt beispielhaft und schematisch einen Torsionsstab mit progressiver Feder, zweite Ausführung. Es ist der progressive Torsionsstab 20 aus Fig.5 in einer Detaildarstellung gezeigt, wobei der progressive Torsionsstab 20 aus einem ersten Abschnitt 21 gebildet ist, in dessen Längsverlauf ein zweiter Abschnitt 22 eingefügt ist. Dabei weist der zweite Abschnitt 22 eine geringere Torsionsfederkonstante auf als der gesamte erste Abschnitt 21. Es sind Anschläge 23 vorgesehen, welche mit einem der ersten Abschnitte 21 fest verbunden sind und welche in entsprechende Ausnehmungen in dem weiteren ersten Abschnitt 21 eingreifen. Ab einem bestimmten Verdrehwinkel des zweiten Abschnitts 22 blockieren diese Anschläge die weitere Verdrehung des zweiten Abschnitts 22, sodass die weitere Torsion des progressiven Torsionsstabs 20 nur mehr in dem ersten Abschnitten 21 stattfindet.

[0030] Fig. 7 zeigt beispielhaft und schematisch einen Hebel mit progressiver Feder. Es ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher ein Hebel 24 mit einer progressiven Federkennlinie ausgestattet ist. Ein Hebel, welcher bei konventionellen Wankstabilisatoren möglichst unverformbar gebaut ist, wird gemäß dieses Ausführungsbeispiels elastisch mit einer progressiven Federkennlinie ausgeführt. Der Hebel 24 ist aus einer inneren Feder 25 aufgebaut, welche an einem ihrer Enden zur schwenkbaren Befestigung mit einer Stange 27 ausgebildet ist. Diese Stange 27 verbindet den Hebel 24 mit einem Wagenkasten und entspricht den in den vorgehenden Ausführungsbeispielen gezeigten Zug-Druckstangen. Die Stange 27 ist ohne elastische Eigenschaften, d.h. unter den Betriebskräften findet keine nennenswerte Verformung der Stange 27 statt. Das andere Ende der inneren Feder 25 ist fest mit einem Grundkörper des Hebels 24 befestigt, welcher seinerseits drehfest an einem Torsionsstab befestigt ist. Die durch Wankbewegungen des Wagenkastens bewirkten und über die Stange 27 übermittelten Kräfte verformen die innere Feder 25, sodass sich um einen bestimmten Winkelbereich der Verformung eine lineare Federcharakteristik einstellt. Eine äußere Feder 26 ist an einem ihrer Enden fest mit dem Grundkörper des Hebels 27 verbunden, sie erstreckt sich U-förmig um die innere Feder 25 und ist bei kraftloser innerer Feder 25 von ihr beabstandet. Mit zunehmender auf die innere Feder 25 wirkender Kraft berühren sich innere 25 und äußere 26 Feder, sodass ab dieser Auslenkung der inneren Feder 25 eine Federkonstante aus der Summe der Federkonstanten der inneren 25 und äußeren 26 Feder einstellt, der Hebel 24 somit eine progressive Federkennlinie aufweist. Eine solche Ausführungsform erlaubt eine besonders gut einstellbare Federkennlinie, da auch noch mehr Federn eingesetzt werden können und die Progression damit leicht an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden kann.

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BEZUGSZEICHENLISTE

1 Wankstabilisator

2 Torsionsstab

3 Erster Hebel

4 Zweiter Hebel

5 Erste Zug-Druckstange

6 Zweite Zug-Druckstange

7 Erste Lagerung

8 Zweite Lagerung

9 Erstes Gelenk

10 Zweites Gelenk

11 Erster Abschnitt der Zug-Druckstange

12 Zweiter Abschnitt der Zug-Druckstange

13 Hohlzylinder

14 Platte

15 Progressive Feder

16 Progressiver Torsionsstab mit elastischem Element 17 Progressiver Torsionsstab - erster Abschnitt

18 Progressiver Torsionsstab - zweiter Abschnitt

19 Elastisches Element

20 Progressiver Torsionsstab mit Anschlägen

21 Progressiver Torsionsstab mit Anschlägen - erster Abschnitt 22 Progressiver Torsionsstab mit Anschlägen - zweiter Abschnitt 23 Anschlag

24 Hebel mit progressiver Federkennlinie

25 Innere Feder

26 Äußere Feder

27 Stange

Claims (7)

x bes AT 528 406 B1 2026-01-15 Ss N Patentansprüche

1. Wankstabilisator (1) für ein Schienenfahrzeug, eingerichtet zur Anordnung zwischen einem Fahrwerk und einem Wagenkasten des Schienenfahrzeugs, umfassend einen in Einbaulage quer zur Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Torsionsstab (2) mit an seinen beiden Enden drehfest angeordneten Hebeln (3, 4), je eine Zug-Druckstange (5, 6) für jeden Hebel (3, 4), wobei jeder Hebel (3,.4) gelenkig mit einem Ende der Zug-Druckstange (5, 6) verbunden ist und diese mit ihrem anderen Ende mit dem Wagenkasten gelenkig verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zug-Druckstangen (5, 6) oder die Hebel (3, 4) oder eine Verbindungsstelle zwischen diesen Bauteilen eine progressive Federkennlinie aufweisen.

2. Wankstabilisator (1) für ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zug-Druckstangen (5, 6) als progressive Feder ausgebildet sind, wobei die Zug-Druckstangen (5, 6) Jeweils in einen ersten (11) und einen zweiten (12) Abschnitt geteilt sind und wobei zwischen dem ersten (11) und dem zweiten (12) Abschnitt mindestens eine progressive Feder (15) angeordnet ist.

3. Wankstabilisator (1) für ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebel (3, 4) als progressive Feder ausgebildet sind, wobei eine innere Feder (25) vorgesehen ist, welche als Verbindung von dem Torsionsstab (2) zu einer gelenkigen Verbindung mit einer Stange (27) ausgebildet ist und welche bei einer bestimmten Verformung in Kontakt mit einer äußeren Feder (26) gerät, sodass ab dieser Verformung die Summe der Federkonstanten der inneren (25) und äußeren (26) Federn wirkt.

4. Wankstabilisator (1) für ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungstelle zwischen dem Torsionsstab (2) und zumindest einem der beiden Hebeln (3, 4) als progressives Federelement ausgebildet sind, wobei die Anbindungen des Torsionsstabs (2) als Keilwelle ausgeführt sind, und die Anbindungen der Hebel als Gegenstück dazu ein Keilnabenprofil aufweisen, wobei zwischen diesen Verbindungen elastische Elemente (19) eingefügt sind.

5. Wankstabilisator (1) für ein Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkennlinien der Zug-Druckstangen (5, 6) oder der Hebel (24) oder des Torsionsstabs (16, 20) in Zug- und Druckrichtung, bzw. links- und rechtsdrehender Torsion symmetrisch sind.

6. Wankstabilisator (1) für ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 bis 5, wobei das Schienenfahrzeug eine Federeinrichtung zwischen einem Wagenkasten und einem Fahrwerk aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wankstabilisator (1) kinematisch parallel zu der Federeinrichtung angeordnet ist.

7. Schienenfahrzeug, umfassend einen Wankstabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 6.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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