[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Federanordnung für ein Fahrzeug, insbesondere
ein Schienenfahrzeug, mit einer ersten Federeinrichtung und einer zweiten Federeinrichtung.
Die erste Federeinrichtung und die zweite Federeinrichtung sind mechanisch in Serie
angeordnet und zum Abstützen einer Komponente des Fahrzeugs auf einer weiteren Komponente
des Fahrzeugs in einer Stützrichtung ausgebildet. Die erste Federeinrichtung weist
in einer quer zu der Stützrichtung verlaufenden Querrichtung eine erste Quersteifigkeit,
während die zweite Federeinrichtung in der Querrichtung eine zweite Quersteifigkeit
aufweist, die kleiner ist als die erste Quersteifigkeit. Die Erfindung betrifft weiterhin
ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug mit einer solchen erfindungsgemäßen
Federanordnung.
[0002] Bei Fahrzeugen, insbesondere bei Schienenfahrzeugen, wird der die Passagiere aufnehmende
Wagenkasten in der Regel über wenigstens eine Federstufe auf dem Fahrwerk abgestützt,
um akzeptable Fahreigenschaften zu erzielen und gleichzeitig dem Komfort der Passagiere
Rechnung zu tragen. Bei Schienenfahrzeugen werden neben einstufigen Federungen häufig
Fahrwerke in Form von Drehgestellen mit einer zweistufigen Federung eingesetzt. Bei
diesen Fahrwerken ist zunächst ein Drehgestellrahmen über eine so genannte Primärfederstufe
auf den Radeinheiten abgestützt, während der Wagenkasten dann über eine so genannte
Sekundärfederstufe auf dem Drehgestellrahmen abgestützt ist.
[0003] Sowohl bei der einstufigen als auch bei der zweistufigen Federung wird in der Regel
eine erste Federeinrichtung, meist eine oder mehrere mechanisch parallel angeordnete
Schraubenfedern, verwendet, welche ausreichende Federwege zwischen den betreffenden
Fahrzeugkomponenten zur Verfügung stellt. Um den um wird Fahrkomfort für die Passagiere
des Fahrzeugs zu erhöhen, ist häufig eine zu der ersten Federeinrichtung mechanisch
in Serie geschaltete zweite Federeinrichtung vorgesehen, die eine geringere Quersteifigkeit
aufweist als die erste Federeinrichtung, um Querbewegungen der beiden Fahrzeugkomponenten
zuzulassen. Bei diesen zweiten Federeinrichtungen handelt es sich in der Regel um
Gummifederelemente, wie dies beispielsweise aus der
EP 0 229 930 B1 bekannt ist. Bei dieser bekannten Federung sind die Schraubenfedern der Sekundärfederstufe
über Gummifederelemente annähernd gleichen Durchmessers auf dem Drehgestellrahmen
abgestützt. Die Gummifederelemente haben neben der geringeren Quersteifigkeit auch
noch den Vorteil, dass sie schwingungsdämpfend wirken, sodass zusätzlich eine Reduktion
der Einleitung von Körperschall in den Wagenkasten erzielt wird.
[0004] Besonders im Bereich der Leichtbahnfahrzeuge, die ganz oder teilweise in Niederflurbauweise
ausgeführt sind, besteht jedoch das Problem, dass in der Stützrichtung (in der Regel
im Höhenrichtung des Fahrzeugs) regelmäßig nur sehr wenig Bauraum für den Einbau der
Federstufe zur Verfügung steht. Für die beiden mechanisch in Serie angeordneten Federeinrichtungen
muss daher ein Kompromiss zwischen den erforderlichen Stützeigenschaften (insbesondere
Höhe und Längssteifigkeit der Feder in Stützrichtung) und den Komforteigenschaften
(insbesondere geringe Quersteifigkeit) gefunden werden, der meist zu Lasten des Fahrkomforts
geht. So können in der Regel bei solchen Fahrzeugen nur zweite Federeinrichtungen
geringer Höhe eingesetzt werden, welche trotz ihrer (gegenüber den Schraubenfedern
der ersten Federeinrichtung) geringeren Quersteifigkeit nur einen vergleichweise geringen
Gewinn hinsichtlich des Fahrkomforts bieten.
[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Federanordnung
bzw. ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welches die
oben genannten Nachteile nicht oder zumindest in deutlich geringerem Maße aufweist
und insbesondere bei geringem Bauraumbedarf verbesserte Komforteigenschaften der Federung
ermöglicht.
[0006] Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe ausgehend von einer Federanordnung gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1
angegebenen Merkmale.
[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt die technische Lehre zu Grunde, dass man bei einer
gattungsgemäßen Federanordnung trotz einer sehr kompakten Gestaltung, insbesondere
einer geringen Baulänge in Stützrichtung, eine Verbesserung der Komforteigenschaften
der Federung erzielt, wenn die erste Federeinrichtung und die dazu mechanisch in Serie
angeordnete zweite Federeinrichtung in der Stützrichtung verschachtelt angeordnet
sind. Durch die verschachtelte Anordnung der beiden Federeinrichtungen ist es trotz
der mechanisch seriellen Anordnung möglich, eine sehr kompakte Gestaltung mit einer
geringen Gesamtbauhöhe in der Stützrichtung zu erzielen. Die verschachtelte Anordnung
ermöglicht es insbesondere, die Höhe (Abmessung in der Stützrichtung) der in Querrichtung
weicheren, zweiten Federeinrichtung (in den durch die Gesamtbauhöhe der Federanordnung
vorgegebenen Grenzen) nahezu beliebig zu variieren und unter anderem hierüber die
Quersteifigkeit entsprechend den gewünschten bzw. geforderten Komforteigenschaften
der Federung anzupassen.
[0008] Gemäß einem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Federanordnung für
ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit einer ersten Federeinrichtung
und einer zweiten Federeinrichtung, wobei die erste Federeinrichtung und die zweite
Federeinrichtung mechanisch in Serie angeordnet und zum Abstützen einer Komponente
des Fahrzeugs auf einer weiteren Komponente des Fahrzeugs in einer Stützrichtung ausgebildet
sind. Die erste Federeinrichtung weist in einer quer zu der Stützrichtung verlaufenden
Querrichtung eine erste Quersteifigkeit auf, während die zweite Federeinrichtung in
der Querrichtung eine zweite Quersteifigkeit aufweist, die kleiner ist als die erste
Quersteifigkeit. Die erste Federeinrichtung und die zweite Federeinrichtung sind in
der Stützrichtung verschachtelt angeordnet.
[0009] Die Verbindung zwischen der ersten Federeinrichtung und der zweiten Federeinrichtung
kann grundsätzlich auf beliebige geeignete Weise erfolgen. So kann beispielsweise
vorgesehen sein, dass die erste und zweite Federeinrichtung in der Art gestaltet sind,
dass die erste und zweite Federeinrichtung unmittelbar aufeinander aufgesetzt werden
können. Insbesondere im Fall eines klassischen Ansatzes, bei dem für die erste Federeinrichtung
Schraubenfedern und für die zweite Federeinrichtung Gummifederelemente verwendet werden,
kann vorgesehen sein, dass die zweite Federeinrichtung selbst eine entsprechende Gestaltung
aufweist, die unmittelbar die Anschlussflächen für die erste Federeinrichtung zur
Verfügung stellt.
[0010] Bei besonders einfach herzustellenden Varianten der erfindungsgemäßen Federanordnung
ist vorgesehen, dass die erste Federeinrichtung und die zweite Federeinrichtung über
wenigstens ein als separates Bauteil ausgeführtes Verbindungselement miteinander verbunden
sind. Die beiden Federeinrichtungen können dann einfach in herkömmlicher Weise gestaltet
sein, sodass also gegebenenfalls Standardbauteile verwendet werden können.
[0011] Das Verbindungselement kann grundsätzlich in beliebiger geeigneter Weise (ein- oder
mehrteilig) gestaltet sein, um die Verschachtelung der beiden Federeinrichtungen zu
gewährleisten. Es ist lediglich erforderlich, dass das Verbindungselement Anschlussflächen
für die beiden Federeinrichtungen zur Verfügung stellt, die jeweils derart zueinander
angeordnet sind, beispielsweise in der Stützrichtung zueinander versetzt sind, dass
das Eindringen der Hüllfläche der einen Federeinrichtung in die Hüllfläche der anderen
Federeinrichtung gewährleistet ist.
[0012] Die Verbindung zwischen den beiden Federeinrichtungen und dem Verbindungselement
kann ebenfalls grundsätzlich in beliebiger geeigneter Weise gestaltet sein. So kann
beispielsweise zumindest für eine der Federeinrichtungen eine in Querrichtung weisende
Anschlussfläche vorgesehen sein. Beispielsweise kann bei Verwendung eines Gummifederelements
als zweiter Federeinrichtung eine zylindrische Anschlussfläche (mit in Stützrichtung
weisender Zylinderachse) vorgesehen sein an der das Gummifederelement befestigt ist,
beispielsweise anvulkanisiert ist. Wegen der besonders einfachen Gestaltung sind jedoch
vorzugsweise jeweils in einer der Stützrichtung parallelen Richtung weisende Anschlussflächen
vorgesehen, auf denen die jeweilige Federeinrichtung einfach abgestützt werden kann.
[0013] Bei vorteilhaften Varianten der erfindungsgemäßen Federanordnung ist das Verbindungselement
topfartig mit einem inneren Bodenabschnitt und einem äußeren Randabschnitt ausgebildet.
Der Bodenabschnitt weist eine Bodenstützfläche und der Randabschnitt eine Randstützfläche
auf. Die Bodenstützfläche und die Randstützfläche sind in Stützrichtung um einen Stützflächenabstand
voneinander beabstandet und weisen in entgegengesetzte, parallel zur Stützrichtung
verlaufende Richtungen. Die erste Federeinrichtung ist auf der Bodenstützfläche und
die zweite Federeinrichtung auf der Randstützfläche abgestützt. Alternativ ist die
erste Federeinrichtung auf der Randstützfläche und die zweite Federeinrichtung auf
der Bodenstützfläche abgestützt. Durch eine solche Gestaltung kann in einfacher Weise
die Verschachtelung der beiden Federeinrichtungen erzielt werden. Die topfartige Gestaltung
des Verbindungselements gewährleistet dabei zusätzlich eine hohe Stabilität des Verbindungselements,
sodass dieses mit vergleichweise geringen Wandstärken gestaltet werden kann und somit
eine besonders kompakte Anordnung ermöglicht.
[0014] Vorzugsweise weist die erste Federeinrichtung in der Stützrichtung ein erstes Ende
und ein zweites Ende auf, während das Verbindungselement eine erste Stützfläche für
das zweite Ende der ersten Federeinrichtung und eine zweite Stützfläche für die zweite
Federeinrichtung aufweist. Die erste Stützfläche und die zweite Stützfläche sind in
Stützrichtung um einen Stützflächenabstand voneinander beabstandet und weisen in entgegengesetzte,
parallel zur Stützrichtung verlaufende Richtungen, wobei die erste Stützfläche in
Stützrichtung weiter von dem ersten Ende der ersten Federeinrichtung entfernt ist
als die zweite Stützfläche. Durch diese entlang der Stützrichtung versetzte Anordnung
der beiden Stützfläche kann auf einfache Weise die Verschachtelung der beiden Federeinrichtungen
realisiert werden.
[0015] Wie bereits oben ausgeführt wurde, kann die Höhe der zweiten Federeinrichtung und
damit (bei einer vorgegebenen Gesamthöhe der Federanordnung) letztlich der Stützflächenabstand
und die sich daraus ergebende wechselseitige Durchdringung der beiden Federeinrichtungen
in den durch die Gesamthöhe vorgegebenen Grenzen grundsätzlich beliebig entsprechend
den gewünschten Komforteigenschaften gewählt werden. Vorzugsweise wird ein gewisses
Mindestmaß an Verschachtelung bzw. Durchdringung der beiden Federeinrichtungen gewählt,
um eine ausreichende Höhe der zweiten Federeinrichtung und damit entsprechend hohe
Komforteigenschaften der Federung zu erzielen. Bevorzugt beträgt der Stützflächenabstand
daher wenigstens 25%, vorzugsweise wenigstens 50%, weiter vorzugsweise wenigstens
75%, der Abmessung der zweiten Federeinrichtung in Stützrichtung, sodass die Hüllflächen
der beiden Federeinrichtungen entsprechend weit ineinander eindringen.
[0016] Die Querauslenkung der zweiten Federeinrichtung kann lediglich durch die sich aus
der Verformung der zweiten Federeinrichtung ergebende elastische Rückstellkraft begrenzt
sein. Vorzugsweise ist jedoch eine separate Begrenzung der Querauslenkung vorgesehen,
um eine definierte Begrenzung der Querauslenkung und/oder eine vorgebbare Charakteristik
der Quersteifigkeit und der sich daraus ergebenden Querauslenkung zu erzielen. Vorzugsweise
ist daher wenigstens eine Anschlageinrichtung vorgesehen, die dazu ausgebildet ist,
die Querauslenkung wenigstens eines Teils der zweiten Federeinrichtung bezüglich der
ersten Federeinrichtung in der Querrichtung zu begrenzen.
[0017] Hierbei kann also insbesondere vorgesehen sein, dass die Anschlageinrichtung die
Querauslenkung nur eines Teils der zweiten Federeinrichtung begrenzt, während über
den anderen (nicht durch die Anschlageinrichtung in seiner Querauslenkung begrenzten)
Teil eine weitere Querauslenkung möglich ist. Hiermit kann in vorteilhafter Weise
eine auslenkungsabhängige (beispielsweise progressive) Charakteristik der Quersteifigkeit
der zweiten Federeinrichtung erzielt werden. Hierbei können grundsätzlich beliebig
viele Abstufungen der Anschlagflächen in gleich bleibenden oder variierenden Abständen
vorgesehen sein, um eine nahezu beliebige Charakteristik der Quersteifigkeit der zweiten
Federeinrichtung zu erzielen. Zusätzlich oder alternativ kann hierzu natürlich auch
die Quersteifigkeit der einzelnen Abschnitte der zweiten Federeinrichtung entsprechend
variiert werden.
[0018] So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zunächst die gesamte zweite Federeinrichtung
eine Querauslenkung erfährt, bis die Querauslenkung des untersten Abschnitts durch
einen Anschlag begrenzt wird. Bei einer weiteren Querauslenkung verformen sich dann
nur noch die oberhalb des untersten Abschnitts gelegenen Abschnitte bis ein weiterer
Anschlag auch die Querauslenkung eines mittleren Abschnitts der zweiten Federeinrichtung
begrenzt. Bei einer weiteren Querauslenkung verformt sich dann nur noch die oberhalb
des mittleren Abschnitts gelegene oberste Abschnitt bis schließlich ein weiterer Anschlag
auch dessen Querauslenkung begrenzt und damit die Querauslenkung der zweiten Federeinrichtung
endgültig begrenzt. Mit Erreichen eines jeden Anschlags steigt dabei die Quersteifigkeit
der zweiten Federeinrichtung an.
[0019] Die Anschlageinrichtung kann grundsätzlich in beliebiger geeigneter Weise gestaltet
sein. Insbesondere kann sie über separate Bauteile realisiert sein. Vorzugsweise ist
jedoch vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Anschlageinrichtung durch die zweite
Federeinrichtung gebildet ist, um eine kompakte Anordnung mit wenigen Bauteilen zu
realisieren. Bevorzugt ist demgemäß vorgesehen, dass die erste Federeinrichtung und
die zweite Federeinrichtung über wenigstens ein Verbindungselement miteinander verbunden
sind und die Anschlageinrichtung wenigstens eine erste Anschlagfläche und eine zum
Zusammenwirken mit der ersten Anschlagfläche vorgesehene zweite Anschlagfläche aufweist,
wobei die erste Anschlagfläche an der zweiten Federeinrichtung und die zweite Anschlagfläche
an dem Verbindungselement ausgebildet ist.
[0020] Bevorzugt ist hierbei die zweite Federeinrichtung in der Stützrichtung mit ihrem
ersten Ende auf dem Verbindungselement abgestützt und die erste Anschlagfläche in
der Stützrichtung um wenigstens 20%, vorzugsweise wenigstens 35%, weiter vorzugsweise
wenigstens 50%, der Abmessung der zweiten Federeinrichtung in der Stützrichtung von
dem ersten Ende der zweiten Federeinrichtung beabstandet ist. Hiermit ist eine besonders
günstige Progression der Charakteristik der Quersteifigkeit erzielbar.
[0021] Die erste Federeinrichtung kann grundsätzlich in beliebiger geeigneter Weise ausgebildet
sein. Insbesondere lassen sich beliebige herkömmliche Federelemente für die erste
Federeinrichtung verwenden. Besonders einfache, robuste und kompakte Anordnungen ergeben
sich, wenn die erste Federeinrichtung wenigstens ein nach Art einer Schraubenfeder
ausgebildetes Federelement umfasst.
[0022] Bevorzugt sind die erste Federeinrichtung und die zweite Federeinrichtung über wenigstens
ein Verbindungselement miteinander verbunden und das Verbindungselement übernimmt
in herkömmlicher Weise zumindest einen Teil einer Querführung für das Federelement,
sodass durch diese Funktionsintegration (Verbindung der beiden Federeinrichtungen
und Querführung des Federelements) eine besonders kompakte Anordnung entsteht.
[0023] Auch die zweite Federeinrichtung kann grundsätzlich in beliebiger geeigneter Weise
gestaltet sein. Insbesondere lassen sich auch hier beliebige herkömmliche Federelementen
für die zweite Federeinrichtung verwenden. Bei besonders günstigen Varianten der erfindungsgemäßen
Federanordnung umfasst die zweite Federeinrichtung wenigstens ein Kunststofffederelement,
insbesondere ein Gummifederelement. Hiermit lassen sich letztlich mit herkömmlichen
Bauteilen besonders günstige Charakteristiken der Quersteifigkeit der Federanordnung
erzielen. Vorzugsweise ist die zweite Federeinrichtung nach Art eines Schichtfederelements
mit wenigstens zwei Kunststoffschichten und einer zwischen den beiden Kunststoffschichten
angeordneten Trennschicht, insbesondere einer Metallschicht, ausgebildet. Hiermit
lassen sich besonders einfache und robuste Gestaltungen erzielen. Insbesondere kann,
wie oben bereits angedeutet, vorgesehen sein, dass die einzelnen Schichten unterschiedliche
Quersteifigkeit aufweisen, um eine gewünschte progressive Charakteristik der Quersteifigkeit
zu erzielen.
[0024] Bei vorteilhaften, weil besonders einfach gestaltenden Varianten der erfindungsgemäßen
Federanordnung ist in diesem Fall wenigstens eine Anschlageinrichtung vorgesehen,
die dazu ausgebildet ist, die Querauslenkung wenigstens eines Teils der zweiten Federeinrichtung
bezüglich der ersten Federeinrichtung in der Querrichtung zu begrenzen und die Trennschicht
wenigstens eine Anschlagfläche der Anschlageinrichtung definiert.
[0025] Das Verhältnis zwischen der ersten Quersteifigkeit und der zweiten Quersteifigkeit
kann grundsätzlich beliebig gewählt sein. Insbesondere kann es in Abhängigkeit von
den Abmessungen der beiden Federeinrichtungen und den zu erzielenden Komforteigenschaften
gewählt sein. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die zweite Quersteifigkeit höchstens
50%, vorzugsweise höchstens 35%, weiter vorzugsweise höchstens 20%, der ersten Quersteifigkeit
beträgt, um (insbesondere mit zweiten Federeinrichtungen geringer Höhe) besonders
günstige Komforteigenschaften zu erzielen.
[0026] Wie bereits ausgeführt wurde, kann die Verschachtelung der beiden Federeinrichtungen
beliebig stark ausgeführt sein. Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass die erste
Federeinrichtung eine erste Hüllfläche definiert, die zweite Federeinrichtung eine
zweite Hüllfläche definiert und die erste Federeinrichtung und die zweite Federeinrichtung
derart verschachtelt angeordnet sind, dass die erste Hüllfläche und die zweite Hüllfläche
in der Stützrichtung um wenigstens 20%, vorzugsweise wenigstens 35%, weiter vorzugsweise
wenigstens 50%, der Abmessung der zweiten Federeinrichtung in der Stützrichtung ineinander
eindringen.
[0027] Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug,
mit einer ersten Komponente und einer zweiten Komponente, die auf der ersten Komponente
über eine erfindungsgemäße Federanordnung abgestützt ist. Mit diesem Fahrzeug lassen
sich die oben beschriebenen Varianten und Vorteile in demselben Maße realisieren,
sodass diesbezüglich lediglich auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
[0028] Die erfindungsgemäße Federanordnung lässt sich dabei unter anderem sowohl für eine
einstufiger Federung als auch bei einer zwei- oder mehrstufigen Federung für die Primärfederung
des Fahrzeugs einsetzen. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz jedoch im Zusammenhang
mit der Sekundärfederung eines mehrstufig gefederten Fahrzeugs, da die Realisierung
der Komforteigenschaften erst unmittelbar am Übergang zu dem die Passagiere aufnehmenden
Wagenkasten unter fahrdynamischen Aspekten von Vorteil ist. Vorzugsweise ist die erste
Komponente daher ein Wagenkasten des Fahrzeugs und die zweite Komponente zumindest
ein Teil eines Fahrwerks des Fahrzeugs, insbesondere ein Fahrwerksrahmen eines Fahrwerks
des Fahrzeugs.
[0029] Die Erfindung lässt sich im Zusammenhang mit beliebigen Fahrzeugen einsetzen. Besonders
vorteilhaft ist ihr Einsatz jedoch im Zusammenhang mit Leichtbahnfahrzeugen. Dies
gilt insbesondere dann, wenn dieses zumindest teilweise in Niederflurbauweise ausgebildet
ist.
[0030] Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
bzw. der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche auf die
beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt. Es zeigt:
- Figur 1
- eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Schienenfahrzeugs;
- Figur 2
- einen schematischen Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Federanordnung entlang der Linie II-II aus Figur 1;
- Figur 3
- einen schematischen Schnitt durch eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Federanordnung;
- Figur 4
- einen schematischen Schnitt durch eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Federanordnung.
Erstes Ausführungsbeispiel
[0031] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 ein erstes bevorzugtes
Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugs beschrieben. Die Figuren 1 und
2 zeigen schematische Darstellungen eines Teils eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs
in Form eines Leichtbahnfahrzeugs 101 in Niederflurbauweise. Das Fahrzeug 101 umfasst
als eine erste Fahrzeugkomponente ein Fahrwerk 102, auf dem als zweite Fahrzeugkomponente
einen Wagenkasten 103 abgestützt ist.
[0032] Das Fahrzeug 101 umfasst eine Längsachse, eine Querachse und eine Hochachse, die
in der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ruhelage des Fahrzeugs 101 im geraden
horizontalen Gleis parallel zu den dargestellten Koordinatenachsen x, y, z verlaufen.
[0033] Das Fahrwerk 102 ist nach Art eines Drehgestells ausgebildet. Es umfasst zwei Radsätze
102.1, auf deren Radlagern jeweils über eine Primärfederstufe 102.2 in einer Stützrichtung
S (die in der dargestellten Ruhelage parallel zur z-Achse verläuft) ein Drehgestellrahmen
102.3 abgestützt ist. Der Wagenkasten 103 ist wiederum über die in Figur 2 näher dargestellte
erfindungsgemäße Federanordnung in Form einer Sekundärfederstufe 104 in der Stützrichtung
S auf dem Drehgestell 102 abgestützt.
[0034] Wie Figur 2 im Detail zu entnehmen ist, umfasst die Sekundärfederstufe 104 eine auf
dem Drehgestell 103 abgestützte erste Federeinrichtung 104.1 sowie eine mechanisch
in Serie dazu angeordnete zweite Federeinrichtung 104.2, auf der sich der Wagenkasten
103 abstützt. Die zweite Federeinrichtung 104.2 ist mit der ersten Federeinrichtung
104.1 über ein Verbindungselement 104.3 verbunden.
[0035] Die erste Federeinrichtung 104.1 umfasst eine erste Schraubenfeder 104.4 und eine
mechanisch parallel und konzentrisch dazu angeordnete zweite Schraubenfeder 104.5.
Die zweite Federeinrichtung 104.2 ist in Form einer hinlänglich bekannten ringförmigen
Schichtfeder aus Kunststoff (hier Gummi) und Metall gestaltet, die einen kleineren
Außendurchmesser als die erste Federeinrichtung 104.1 aufweist und konzentrisch zu
der ersten Federeinrichtung 104.1 angeordnet ist.
[0036] Die erste Federeinrichtung 104.1 weist in einer quer (im vorliegenden Beispiel senkrecht)
zur Stützrichtung S verlaufenden Querrichtung T (in der dargestellten Ruhelage in
der xy-Ebene) eine erste Quersteifigkeit auf, die größer ist als die zweite Quersteifigkeit,
welche die Gummischichtfeder 104.2 in dieser Querrichtung T aufweist. Im vorliegenden
Beispiel beträgt die zweite Quersteifigkeit der Gummischichtfeder 104.2 etwa 50% der
ersten Quersteifigkeit der ersten Federeinrichtung 104.1. Es versteht sich jedoch,
dass bei anderen Varianten der Erfindung auch ein anderes Verhältnis zwischen der
ersten Quersteifigkeit und der zweiten Quersteifigkeit gewählt sein kann.
[0037] Die höhere, erste Schraubenfeder 104.4 der ersten Federeinrichtung 104.1 ist an ihrem
ersten Ende 104.6 auf dem (in Figur 2 nicht dargestellten) Drehgestell 102 abgestützt,
während sich ihr zweites Ende 104.7 gegen eine erste Stützfläche 104.8 des Verbindungselements
104.3 abstützt. Die Gummischichtfeder 104.2 ist mit ihrem ersten Ende 104.9 wiederum
auf einer zweiten Stützfläche 104.10 des Verbindungselements 104.3 abgestützt, während
sich das zweite Ende 104.11 der Gummischichtfeder 104.2 über ein daran befestigtes
Kontaktelement 104.12 an dem ( in Figur 2 nicht dargestellten) Wagenkasten 103 abstützt.
[0038] Das Verbindungselement 104.3 übernimmt neben der Verbindung zwischen der ersten Federeinrichtung
104.1 und der zweiten Federeinrichtung 104.2 auch die Führung der beiden Schraubenfedern
104.4, 104.5 der ersten Federeinrichtung 104.1.
[0039] Das Verbindungselement 104.3 ist topfartig gestaltet, wobei der Topf zum Wagenkasten
103 hin geöffnet ist. Die erste Stützfläche 104.8 ist als Randstützfläche an einem
äußeren Randabschnitt 104.13 des Verbindungselements 104.3 ausgebildet ist, während
die zweite Stützfläche 104.10 als Bodenstützfläche an einem inneren Bodenabschnitt
104.14 des Verbindungselements 104.3 ausgebildet ist.
[0040] Die erste Stützfläche 104.8 und die zweite Stützfläche 104.10 weisen in entgegengesetzte,
parallel zur Stützrichtung S verlaufende Richtungen und sind in Stützrichtung S um
einen Stützflächenabstand D voneinander beabstandet, sodass die erste Stützfläche
104.8 in Stützrichtung S weiter von dem ersten Ende 104.6 der ersten Federeinrichtung
104.1 entfernt ist als die zweite Stützfläche 104.10. Demgemäß sind die erste Federeinrichtung
104.1 und die zweite Federeinrichtung 104.2 ineinander derart verschachtelt angeordnet,
dass sich die durch die erste Schraubenfeder 104.4 definierte erste Hüllfläche der
ersten Federeinrichtung 104.1 und die durch die Gummischichtfeder 104.2 definierte
zweite Hüllfläche der zweiten Federeinrichtung 104.2 in der Stützrichtung S gegenseitig
durchdringen bzw. ineinander eindringen.
[0041] Der Stützflächenabstand D beträgt dabei etwa 40% der Höhe (Abmessung in der Stützrichtung
S) der zweiten Federeinrichtung 104.2, sodass deren zweite Hüllfläche somit zu 40%
in die erste Hüllfläche der ersten Federeinrichtung 104.1 hineinragt. Diese verschachtelte
Anordnung der mechanischen Serie angeordneten ersten und zweiten Federeinrichtung
104.1, 104.2 hat den Vorteil, dass bei einer vorgegebenen Gesamthöhe H der federnden
Komponenten der Sekundärfederstufe 104 trotz einer großen ersten Höhe H1 der ersten
Federeinrichtung 104.1 eine vergleichsweise große zweite Höhe H2 der zweiten Federeinrichtung
104.2 realisiert werden kann. Die Summe der ersten Höhe H1 und der zweiten Höhe H2
übersteigt dabei die Gesamthöhe H (H1 + H2 > H).
[0042] Diese erfindungsgemäße Verschachtelung ermöglicht es, die zweite Höhe H2 der zweiten
Federeinrichtung derart anzupassen, dass die Sekundärfederstufe 104 eine Quersteifigkeit
aufweist, wie sie für bestimmte vorgebbare Komfortanforderungen hinsichtlich der Einleitung
von Beschleunigungen in Querrichtung T in den Wagenkasten 103 erforderlich ist.
[0043] Es versteht sich hierbei, dass die beiden Federeinrichtungen bei anderen Varianten
der Erfindung auch um ein hiervon abweichendes Maß ineinander eindringen können. Insbesondere
kann die zweite Federeinrichtung in den durch die Gesamthöhe H vorgegebenen Grenzen,
je nach den vorgegebenen Komfortanforderungen bzw. den Anforderungen an die zweite
Quersteifigkeit, um einen beliebigen Bruchteil ihrer zweiten Höhe H2 in die erste
Federeinrichtung eindringen.
[0044] Wie Figur 2 weiterhin zu entnehmen ist, weist die zweite Federeinrichtung 104.2 auf
halber Höhe eine Trennschicht in Form einer einvulkanisierten Metallscheibe 104.15
auf, deren Durchmesser so gewählt ist, dass am Außenumfang der zweiten Federeinrichtung
104.2 auf halber Höhe eine ringförmige erste Anschlagfläche 104.16 ausgebildet ist.
Bei einer ausreichend großen Querauslenkung der zweiten Federeinrichtung 104.2 in
der Querrichtung T schlägt diese erste Anschlagfläche 104.16 an einer zugeordneten
zweiten Anschlagfläche 104.17 an, die an dem Verbindungselement 104.3 ausgebildet
ist. Ist dies der Fall, kann der unterhalb der Metallscheibe 104.15 liegende untere
Abschnitt 104.18 der zweiten Federeinrichtung 104.2 der Querauslenkung nicht mehr
folgen. Eine weitere Querauslenkung kann dann nur noch durch den oberhalb der Metallscheibe
104.15 liegenden oberen Abschnitt 104.19 der zweiten Federeinrichtung 104.2 zur Verfügung
gestellt werden. Diese weitere Querauslenkung mit spätestens dann beendet, wenn die
Innenfläche des Kontaktelements 104.12 an dem Verbindungselement 104.3 anschlägt.
[0045] Durch die nach Anschlagen der beiden Anschlagflächen 104.16, 104.17 für die weitere
Querauslenkung zur Verfügung stehende reduzierte Höhe ergibt sich ein schlagartiger
Anstieg der zweiten Quersteifigkeit der zweiten Federeinrichtung 104.2. Mithin wird
also über dieses Anschlagflächenpaar aus den beiden Anschlagflächen 104.16, 104.17
eine progressive Charakteristik der Quersteifigkeit der zweiten Federeinrichtung 104.2
erzielt. Dies kann insbesondere unter fahrdynamischen Gesichtspunkten aber auch unter
Komfortgesichtspunkten von Vorteil sein.
[0046] Es versteht sich hierbei, dass bei anderen Varianten der Erfindung über die Höhe
der zweiten Federeinrichtung auch eine andere Anzahl solcher Anschlagflächenpaare
vorgesehen sein kann, um die Charakteristik der Quersteifigkeit der zweiten Federeinrichtung
in mehreren Schritten zu verändern. Hierbei kann insbesondere auch vorgesehen sein,
dass die einzelnen Höhenabschnitte selbst durch eine entsprechende Wahl ihrer Geometrie
und/oder ihrer Abmessungen und/oder ihres Werkstoffs selbst um (einzeln oder abschnittsweise)
eine unterschiedliche Quersteifigkeit aufweisen, um die gewünschte Charakteristik
der Quersteifigkeit zu erzielen.
Zweites Ausführungsbeispiel
[0047] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 3 ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Federanordnung in Form einer Sekundärfederstufe 204 beschrieben,
welche anstelle der Sekundärfederstufe 104 bei dem Fahrzeug 101 aus Figur 1 zum Einsatz
kommen kann. Die Figur 3 zeigt die Sekundärfederstufe 204 dabei in einer der Figur
2 ähnlichen, schematischen Ansicht.
[0048] Die Sekundärfederstufe 204 entspricht in ihrer grundsätzlichen Gestaltung und Funktionsweise
weit gehend der Sekundärfederstufe 104 aus Figur 2, sodass hier weit gehend auf die
obigen Ausführungen verwiesen wird und lediglich auf die Unterschiede eingegangen
werden soll. Insbesondere sind identische oder ähnliche Komponenten mit um den Wert
100 erhöhten Bezugszeichen versehen.
[0049] Der einzige Unterschied zu der Sekundärfederstufe 104 besteht darin, dass kein separates
Verbindungselement 104.3 vorgesehen ist, sondern das (oben im Zusammenhang mit dem
ersten Ausführungsbeispiel ausführlich beschriebene) Verbindungselement als Teil des
Gummischichtfederelements 204.2 ausgebildet ist, mithin also in die zweite Federeinrichtung
204.2 integriert ist. Demgemäß stellt die mit der ersten Federeinrichtung 204.1 in
der Stützrichtung S verschachtelte zweite Federeinrichtung 204.2 selbst entsprechende
Anschlussflächen für die erste Federeinrichtung 204.1 zur Verfügung. Insbesondere
stellt sie eine erste Stützfläche 204.8 für die erste Schraubenfeder 204.4 der ersten
Federeinrichtung 204.1 zur Verfügung.
[0050] Im gezeigten Beispiel wird eine ausreichende Steifigkeit der zweiten Federeinrichtung
204.2 im Anschlussbereich an die erste Federeinrichtung 204.1 über entsprechende ringförmige
Metallelemente erzielt, die in der zweiten Federeinrichtung 204.2 einvulkanisiert
sind. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten derartige verstärkende Metallelemente
gegebenenfalls auch fehlen können.
Drittes Ausführungsbeispiel
[0051] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 4 ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Federanordnung in Form einer Sekundärfederstufe 304 beschrieben,
welche anstelle der Sekundärfederstufe 104 bei dem Fahrzeug 101 aus Figur 1 zum Einsatz
kommen kann. Die Figur 3 zeigt die Sekundärfederstufe 304 dabei in einer der Figur
2 ähnlichen, schematischen Ansicht.
[0052] Die Sekundärfederstufe 304 entspricht in ihrer grundsätzlichen Gestaltung und Funktionsweise
weit gehend der Sekundärfederstufe 104 aus Figur 2. Während allerdings bei dem ersten
Ausführungsbeispiel der Außendurchmesser der zweiten Federeinrichtung 104.2 kleiner
ist als der Außendurchmesser der ersten Federeinrichtung 104.1 (mithin also die zweite
Federeinrichtung 104.2 in das Innere der ersten Federeinrichtung 104.1 hineinragt),
ist bei der Sekundärfederstufe 304 der Außendurchmesser der ersten Federeinrichtung
304.1 kleiner als der Außendurchmesser der zweiten Federeinrichtung 304.2, sodass
die erste Federeinrichtung 304.1 in das Innere der zweiten Federeinrichtung 304.2
hineinragt.
[0053] Wie Figur 4 im Detail zu entnehmen ist, umfasst die Sekundärfederstufe 304 wiederum
eine auf dem Drehgestell 103 abgestützte erste Federeinrichtung 304.1 sowie eine mechanisch
in Serie dazu angeordnete zweite Federeinrichtung 304.2, auf der sich der Wagenkasten
103 abstützt. Die zweite Federeinrichtung 304.2 ist mit der ersten Federeinrichtung
304.1 über ein Verbindungselement 304.3 verbunden.
[0054] Die erste Federeinrichtung 304.1 umfasst eine erste Schraubenfeder 304.4 und eine
mechanisch parallel und konzentrisch dazu angeordnete zweite Schraubenfeder 304.5.
Die zweite Federeinrichtung 304.2 ist in Form einer ringförmigen Gummischichtfeder
gestaltet, die konzentrisch zu der ersten Federeinrichtung 304.1 angeordnet ist.
[0055] Die erste Federeinrichtung 304.1 weist in einer quer (im vorliegenden Beispiel senkrecht)
zur Stützrichtung S verlaufenden Querrichtung T (in der dargestellten Ruhelage in
der xy-Ebene) eine erste Quersteifigkeit auf, die größer ist als die zweite Quersteifigkeit,
welche die Gummischichtfeder 304.2 in dieser Querrichtung T aufweist. Im vorliegenden
Beispiel beträgt die zweite Quersteifigkeit der Gummischichtfeder 304.2 etwa 50% der
ersten Quersteifigkeit der ersten Federeinrichtung 304.1. Es versteht sich jedoch,
dass bei anderen Varianten der Erfindung auch ein anderes Verhältnis zwischen der
ersten Quersteifigkeit und der zweiten Quersteifigkeit gewählt sein kann.
[0056] Die beiden Schraubenfedern 304.4, 304.5 der ersten Federeinrichtung 304.1 sind an
ihrem ersten Ende 304.6 auf dem (in Figur 4 nicht dargestellten) Drehgestell 102 abgestützt,
während sich ihr zweites Ende 304.7 gegen eine erste Stützfläche 304.8 des Verbindungselements
304.3 abstützt. Die Gummischichtfeder 304.2 ist mit ihrem ersten Ende 304.9 wiederum
auf einer zweiten Stützfläche 304.10 des Verbindungselements 304.3 abgestützt, während
sich das zweite Ende 304.11 der Gummischichtfeder 304.2 über ein daran befestigtes
Kontaktelement 304.12 an dem (in Figur 4 nicht dargestellten) Wagenkasten 103 abstützt.
[0057] Das Verbindungselement 304.3 übernimmt neben der Verbindung zwischen der ersten Federeinrichtung
304.1 und der zweiten Federeinrichtung 304.2 auch die Führung der beiden Schraubenfedern
304.4, 304.5 der ersten Federeinrichtung 304.1.
[0058] Das Verbindungselement 304.3 ist topfartig gestaltet, wobei der Topf zum Drehgestell
102 hin offen ist. Die erste Stützfläche 304.8 ist als Bodenstützfläche an einem inneren
Bodenabschnitt 304.14 des Verbindungselements 304.3 ausgebildet, während die zweite
Stützfläche 304.10 als Randstützfläche an einem äußeren Randabschnitt 304.13 des Verbindungselements
304.3 ausgebildet ist.
[0059] Die erste Stützfläche 304.8 und die zweite Stützfläche 304.10 weisen in entgegengesetzte,
parallel zur Stützrichtung S verlaufende Richtungen und sind in Stützrichtung S um
einen Stützflächenabstand D voneinander beabstandet, sodass die erste Stützfläche
304.8 in Stützrichtung S weiter von dem ersten Ende 304.6 der ersten Federeinrichtung
304.1 entfernt ist als die zweite Stützfläche 304.10. Demgemäß sind die erste Federeinrichtung
304.1 und die zweite Federeinrichtung 304.2 ineinander derart verschachtelt angeordnet,
dass sich die durch die erste Schraubenfeder 304.4 definierte erste Hüllfläche der
ersten Federeinrichtung 304.1 und die durch die Gummischichtfeder 304.2 definierte
zweite Hüllfläche der zweiten Federeinrichtung 304.2 in der Stützrichtung S gegenseitig
durchdringen bzw. ineinander eindringen.
[0060] Der Stützflächenabstand D beträgt dabei etwa 50% der Höhe (Abmessung in der Stützrichtung
S) der zweiten Federeinrichtung 304.2, sodass die erste Hüllfläche der ersten Federeinrichtung
304.1 somit in 50% der zweiten Hüllfläche der zweiten Federeinrichtung 304.2 hineinragt.
Diese verschachtelte Anordnung der mechanischen Serie angeordneten ersten und zweiten
Federeinrichtung 304.1, 304.2 hat den Vorteil, dass bei einer vorgegebenen Gesamthöhe
H der federnden Komponenten der Sekundärfederstufe 304 trotz einer großen ersten Höhe
H1 der ersten Federeinrichtung 304.1 eine vergleichsweise große zweite Höhe H2 der
zweiten Federeinrichtung 304.2 realisiert werden kann. Die Summe der ersten Höhe H
1 und der zweiten Höhe H2 übersteigt dabei die Gesamthöhe H (H1 + H2 > H).
[0061] Diese erfindungsgemäße Verschachtelung ermöglicht es, die zweite Höhe H2 der zweiten
Federeinrichtung derart anzupassen, dass die Sekundärfederstufe 304 eine Quersteifigkeit
aufweist, wie sie für bestimmte vorgebbare Komfortanforderungen hinsichtlich der Einleitung
von Beschleunigungen in Querrichtung T in den Wagenkasten 103 erforderlich ist.
[0062] Es versteht sich hierbei, dass die beiden Federeinrichtungen bei anderen Varianten
der Erfindung auch um ein hiervon abweichendes Maß ineinander eindringen können. Insbesondere
kann die zweite Federeinrichtung in den durch die Gesamthöhe H vorgegebenen Grenzen,
je nach den vorgegebenen Komfortanforderungen bzw. den Anforderungen an die zweite
Quersteifigkeit, um einen beliebigen Bruchteil ihrer zweiten Höhe H2 in die erste
Federeinrichtung eindringen.
[0063] Die Gestaltung mit der außen liegenden zweiten Federeinrichtung 304.2 hat dabei den
besonderen Vorteil, dass sie sich zum einen einfach bei bereits bestehenden Sekundärfederstufen
nachrüsten lässt, ohne dass ein Eingriff in die erste Federeinrichtung 304.1 erforderlich
ist. Auch die Variation der zweiten Höhe H2 der zweite Federeinrichtung 304.2 lässt
sich besonders einfach bewerkstelligen, da auch hierzu keinerlei Eingriff in die Gestaltung
der ersten Federeinrichtung 304.1 erforderlich ist.
[0064] Wie Figur 4 weiterhin zu entnehmen ist, weist die zweite Federeinrichtung 304.2 auf
halber Höhe wiederum eine Trennschicht in Form einer einvulkanisierten Metallscheibe
304.15 auf, deren Durchmesser so gewählt ist, dass am Innenumfang der zweiten Federeinrichtung
304.2 auf halber Höhe eine ringförmige erste Anschlagfläche 304.16 ausgebildet ist.
Bei einer ausreichend großen Querauslenkung der zweiten Federeinrichtung 304.2 in
der Querrichtung T schlägt diese erste Anschlagfläche 304.16 an einer zugeordneten
zweiten Anschlagfläche 304.17 an, die an dem Verbindungselement 304.3 ausgebildet
ist. Ist dies der Fall, kann der unterhalb der Metallscheibe 304.15 liegende untere
Abschnitt 304.18 der zweiten Federeinrichtung 304.2 der Querauslenkung nicht mehr
folgen. Eine weitere Querauslenkung kann dann nur noch durch den oberhalb der Metallscheibe
304.15 liegenden oberen Abschnitt 304.19 der zweiten Federeinrichtung 304.2 zur Verfügung
gestellt werden. Diese weitere Querauslenkung mit spätestens dann beendet, wenn die
Innenfläche des Kontaktelements 304.12 an dem Verbindungselement 304.3 anschlägt.
[0065] Durch die nach Anschlagen der beiden Anschlagflächen 304.16, 304.17 für die weitere
Querauslenkung zur Verfügung stehende reduzierte Höhe ergibt sich ein schlagartiger
Anstieg der zweiten Quersteifigkeit der zweiten Federeinrichtung 304.2. Mithin wird
also über dieses Anschlagflächenpaar aus den beiden Anschlagflächen 304.16, 304.17
eine progressive Charakteristik der Quersteifigkeit der zweiten Federeinrichtung 304.2
erzielt. Dies kann insbesondere unter fahrdynamischen Gesichtspunkten aber auch unter
Komfortgesichtspunkten von Vorteil sein.
[0066] Es versteht sich hierbei, dass bei anderen Varianten der Erfindung über die Höhe
der zweiten Federeinrichtung auch eine andere Anzahl solcher Anschlagflächenpaare
vorgesehen sein kann, um die Charakteristik der Quersteifigkeit der zweiten Federeinrichtung
in mehreren Schritten zu verändern. Hierbei kann insbesondere auch vorgesehen sein,
dass die einzelnen Höhenabschnitte selbst durch eine entsprechende Wahl ihrer Geometrie
und/oder ihrer Abmessungen und/oder ihres Werkstoffs selbst um (einzeln oder abschnittsweise)
eine unterschiedliche Quersteifigkeit aufweisen, um die gewünschte Charakteristik
der Quersteifigkeit zu erzielen.
[0067] Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend ausschließlich Anhand von Beispielen beschrieben,
bei denen die zweite Federeinrichtung an dem Ende der Federanordnung angeordnet ist,
welches dem Wagenkasten zugewandt ist. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten
der Erfindung auch vorgesehen sein kann, dass eine solche zweite zusätzlich oder alternativ
auch an dem Ende der Federanordnung vorgesehen ist, welches dem Fahrwerk zugewandt
ist. Ebenso kann natürlich auch vorgesehen sein, dass die zweite Federeinrichtung
in den Bereich zwischen den beiden Enden der Federanordnung vorgesehen ist, wobei
sie dann bevorzugt an beiden Enden in der beschriebenen Weise mit entsprechenden ersten
Federeinrichtungen verschachtelt ist.
[0068] Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend ausschließlich anhand von Beispielen eines
Leichtbahnfahrzeugs beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung jedoch
auch bei beliebigen anderen Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, zur Anwendung
kommen kann.
1. Federanordnung für ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit
- einer ersten Federeinrichtung (104.1; 204.1; 304.1 ) und
- einer zweiten Federeinrichtung (104.2; 204.2; 304.2), wobei
- die erste Federeinrichtung (104.1; 204.1; 304.1) und die zweite Federeinrichtung
(104.2; 204.2; 304.2) mechanisch in Serie angeordnet und zum Abstützen einer Komponente
(103) des Fahrzeugs auf einer weiteren Komponente (102) des Fahrzeugs in einer Stützrichtung
ausgebildet sind,
- die erste Federeinrichtung (104.1; 204.1; 304.1) in einer quer zu der Stützrichtung
verlaufenden Querrichtung eine erste Quersteifigkeit aufweist,
- die zweite Federeinrichtung (104.2; 204.2; 304.2) in der Querrichtung eine zweite
Quersteifigkeit aufweist, die kleiner ist als die erste Quersteifigkeit,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die erste Federeinrichtung (104.1; 204.1; 304.1) und die zweite Federeinrichtung
(104.2; 204.2; 304.2) in der Stützrichtung verschachtelt angeordnet sind.
2. Federanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Federeinrichtung (104.1; 304.1) und die zweite Federeinrichtung (104.2;
304.2) über wenigstens ein Verbindungselement (104.3; 304.3) miteinander verbunden
sind.
3. Federanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
- das Verbindungselement (104.3; 304.3) topfartig mit einem inneren Bodenabschnitt
(104.14; 304.14) und einem äußeren Randabschnitt (104.13; 304.13) ausgebildet ist,
wobei
- der Bodenabschnitt (104.14; 304.14) eine Bodenstützfläche (104.10; 304.8) aufweist
und der Randabschnitt (104.13; 304.13) eine Randstützfläche (104.8; 304.10) aufweist,
- die Bodenstützfläche (104.10; 304.8) und die Randstützfläche (104.8; 304.10) in
Stützrichtung um einen Stützflächenabstand voneinander beabstandet sind und in entgegengesetzte,
parallel zur Stützrichtung verlaufende Richtungen weisen und
- die erste Federeinrichtung (304.1) auf der Bodenstützfläche (304.8) und die zweite
Federeinrichtung (304.2) auf der Randstützfläche (304.10) abgestützt ist oder die
erste Federeinrichtung (104.1) auf der Randstützfläche (104.8) und die zweite Federeinrichtung
(104.2) auf der Bodenstützfläche (104.10) abgestützt ist.
4. Federanordnung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die erste Federeinrichtung (104.1; 304.1) in der Stützrichtung ein erstes Ende (104.6;
304.6) und ein zweites Ende (104.7; 304.7) aufweist,
- das Verbindungselement (104.3; 304.3) eine erste Stützfläche (104.8; 304.8) für
das zweite Ende (104.7; 304.7) der ersten Federeinrichtung (104.1; 304.1) und eine
zweite Stützfläche (104.10; 304.10) für die zweite Federeinrichtung (104.2; 304.2)
aufweist,
- die erste Stützfläche (104.8; 304.8) und die zweite Stützfläche (104.10; 304.10)
in Stützrichtung um einen Stützflächenabstand voneinander beabstandet sind und in
entgegengesetzte, parallel zur Stützrichtung verlaufende Richtungen weisen, wobei
- die erste Stützfläche (104.8; 304.8) in Stützrichtung weiter von dem ersten Ende
(104.6; 304.6) der ersten Federeinrichtung (104.1; 304.1) entfernt ist als die zweite
Stützfläche (104.10; 304.10).
5. Federanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützflächenabstand wenigstens 25%, vorzugsweise wenigstens 50%, weiter vorzugsweise
wenigstens 75%, der Abmessung der zweiten Federeinrichtung (104.2; 304.2) in Stützrichtung
beträgt.
6. Federanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Anschlageinrichtung (104.16, 104.17; 304.16, 304.17) vorgesehen ist,
die dazu ausgebildet ist, die Querauslenkung wenigstens eines Teils (104.18; 304.18)
der zweiten Federeinrichtung (104.2; 304.2) bezüglich der ersten Federeinrichtung
(104.1; 304.1) in der Querrichtung zu begrenzen.
7. Federanordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die erste Federeinrichtung (104.1; 304.1) und die zweite Federeinrichtung (104.2;
304.2) über wenigstens ein Verbindungselement (104.3; 304.3) miteinander verbunden
sind und
- die Anschlageinrichtung (104.16, 104.17; 304.16, 304.17) wenigstens eine erste Anschlagfläche
(104.16; 304.16) und eine zum Zusammenwirken mit der ersten Anschlagfläche (104.16;
304.16) vorgesehene zweite Anschlagfläche (104.17; 304.17) aufweist, wobei
- die erste Anschlagfläche (104.16; 304.16) an der zweiten Federeinrichtung (104.2;
304.2) und die zweite Anschlagfläche (104.17; 304.17) an dem Verbindungselement (104.3;
304.3) ausgebildet ist.
8. Federanordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die zweite Federeinrichtung (104.2; 304.2) in der Stützrichtung mit ihrem ersten
Ende (104.9; 304.9) auf dem Verbindungselement (104.3; 304.3) abgestützt ist und
- die erste Anschlagfläche (104.16; 304.16) in der Stützrichtung um wenigstens 20%,
vorzugsweise wenigstens 35%, weiter vorzugsweise wenigstens 50%, der Abmessung der
zweiten Federeinrichtung (104.2; 304.2) in der Stützrichtung von dem ersten Ende (104.9;
304.9) der zweiten Federeinrichtung (104.2; 304.2) beabstandet ist.
9. Federanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Federeinrichtung (104.1; 204.1; 304.1) wenigstens ein nach Art einer Schraubenfeder
ausgebildetes Federelement (104.4, 104.5; 204.4, 204.5; 304.4, 304.5 ) umfasst.
10. Federanordnung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die erste Federeinrichtung (104.1; 304.1) und die zweite Federeinrichtung (104.2;
304.2) über wenigstens ein Verbindungselement (104.3; 304.3) miteinander verbunden
sind und
- das Verbindungselement (104.3; 304.3) zumindest einen Teil einer Querführung für
das Federelement (104.4, 104.5; 204.4, 204.5; 304.4, 304.5 ) ausbildet.
11. Federanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Federeinrichtung (104.2; 204.2; 304.2) wenigstens ein Kunststofffederelement,
insbesondere ein Gummifederelement umfasst.
12. Federanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Federeinrichtung (104.2; 204.2; 304.2) nach Art eines Schichtfederelements
mit wenigstens zwei Kunststoffschichten (104.18, 104.19; 204.18, 204.19; 304.18, 304.19)
und einer zwischen den beiden Kunststoffschichten (104.18, 104.19; 204.18, 204.19;
304.18, 304.19) angeordneten Trennschicht (104.15; 204.15; 304.15), insbesondere einer
Metallschicht, ausgebildet ist.
13. Federanordnung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
- wenigstens eine Anschlageinrichtung (104.16, 104.17; 204.16, 204.17; 304.16, 304.17)
vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, die Querauslenkung wenigstens eines Teils
der zweiten Federeinrichtung (104.2; 204.2; 304.2) bezüglich der ersten Federeinrichtung
(104.1; 204.1; 304.1) in der Querrichtung zu begrenzen und
- die Trennschicht (104.15; 204.15; 304.15) wenigstens eine Anschlagfläche (104.16;
204.16; 304.16) der Anschlageinrichtung (104.16, 104.17; 204.16, 204.17; 304.16, 304.17)
definiert.
14. Federanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Quersteifigkeit höchstens 50%, vorzugsweise höchstens 35%, weiter vorzugsweise
höchstens 20%, der ersten Quersteifigkeit beträgt.
15. Federanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die erste Federeinrichtung (104.1; 204.1; 304.1) eine erste Hüllfläche definiert,
- die zweite Federeinrichtung (104.2; 204.2; 304.2) eine zweite Hüllfläche definiert
und
- die erste Federeinrichtung (104.1; 204.1; 304.1) und die zweite Federeinrichtung
(104.2; 204.2; 304.2) derart verschachtelt angeordnet sind, dass die erste Hüllfläche
und die zweite Hüllfläche in der Stützrichtung um wenigstens 20%, vorzugsweise wenigstens
35%, weiter vorzugsweise wenigstens 50%, der Abmessung der zweiten Federeinrichtung
(104.2; 204.2; 304.2) in der Stützrichtung ineinander eindringen.
16. Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, mit einer ersten Komponente (103) und einer
zweiten Komponente (102), dadurch gekennzeichnet, dass erste Komponente (103) auf der zweiten Komponente (102) über eine Federanordnung
(104) nach einem der vorhergehenden Ansprüche abgestützt ist.
17. Fahrzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente ein Wagenkasten (103) des Fahrzeugs (101) ist und die zweite
Komponente zumindest ein Teil eines Fahrwerks (102) des Fahrzeugs ist, insbesondere
ein Fahrwerksrahmen (102.3) eines Fahrwerks (102) des Fahrzeugs (101) ist.
18. Fahrzeug nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass es als Leichtbahnfahrzeug (101) ausgebildet ist, das insbesondere zumindest teilweise
in Niederflurbauweise ausgebildet ist.