EP3243724A1 - Fahrwerk für ein schienenfahrzeug - Google Patents

Fahrwerk für ein schienenfahrzeug Download PDF

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EP3243724A1
EP3243724A1 EP17168259.4A EP17168259A EP3243724A1 EP 3243724 A1 EP3243724 A1 EP 3243724A1 EP 17168259 A EP17168259 A EP 17168259A EP 3243724 A1 EP3243724 A1 EP 3243724A1
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EP
European Patent Office
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chassis
component
designed
rocker
adapter
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EP17168259.4A
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EP3243724B1 (de
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Jochen Brandstetter
Michael GROBBAUER
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Siemens Mobility Austria GmbH
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Siemens AG Oesterreich
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/50—Other details
    • B61F5/52—Bogie frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
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    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0081—On-board diagnosis or maintenance

Definitions

  • the invention relates to a chassis for a rail vehicle, with at least one landing gear frame and at least one internally mounted first pair of wheels.
  • the invention is therefore based on the object to provide a comparison with the prior art improved chassis.
  • this object is achieved with a chassis of the type mentioned, in which at least one Outside of the chassis is arranged with the chassis frame and a first wheel hinged adapter rocker.
  • interface components such as pantographs or train control sensors, etc. can be arranged in the vicinity of a rail infrastructure and thus an interaction of these interface components is facilitated with provided in outdoor areas of tracks, for example, in a track body train control facilities.
  • the adapter rocker on the chassis provides a favorable flexibility with regard to the components to be provided on the swingarm components: It can be arranged on the adapter rocker in addition to train safety sensors and pantographs, inter alia, also deicing and monitoring devices for busbars.
  • a favorable solution results when the adapter rocker is connected with a longitudinal rigidity to the chassis frame, which allows relative movements between the chassis frame and the at least first pair of wheels. By this measure restrictions of degrees of freedom of the chassis are reduced.
  • At least one component arranged on the adapter rocker is designed to be vertically adjustable via a fastening means. This measure results in a favorable flexibility with regard to an adaptation of the component to various embodiments and design properties of suspensions as well as to properties of a corresponding rail infrastructure (eg in an embodiment of the component as a current collector).
  • At least one component is arranged on the adapter rocker in a manner such that the functions of the at least one component are compatible with the relative movements between the adapter rocker and the first wheel.
  • At least one component is arranged in a manner on the adapter rocker, that the functions of the at least one component with the functions of other components of the chassis are compatible.
  • FIG. 1 illustrated plan shows a first exemplary variant of a chassis according to the invention for a rail vehicle.
  • the chassis comprises a chassis frame 1 with an internally mounted first pair of wheels 14 and an internally mounted second pair of wheels 15, which are designed as wheelsets.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section through the chassis frame 1, wherein the longitudinal section has a first wheel 2 and a second wheel 3.
  • the chassis comprises a first wheelset shaft 4 and a second wheelset shaft 5.
  • the first Radsatzlagertechnik 6 and the second Radsatzlagertechnik 7 each have a Radsatzlager with a Radsatzlagergephaseuse.
  • An adapter rocker 8 is on a in Fig. 1 Right area shown on an outside of the chassis. It is connected via a rotary joint 9 in a central region of the chassis with the chassis frame 1.
  • the longitudinal rigidity of the rotary joint 9 is small and thus advantageous because relative movements between the first wheel 2 and the first wheel set shaft 4 in the direction of a longitudinal axis 13 are thereby made possible.
  • a swing bearing unit 10 is arranged at the in Fig. 1 right end of the adapter rocker 8 arranged.
  • the swing bearing unit 10 includes a swing arm bearing configured as a rolling bearing and rotatably connecting a stub of the first wheel 2 to the swing bearing unit 10.
  • On the adapter rocker 8 is on an in Fig. 1 Right side surface of the swing bearing unit 10 shown a train protection sensor, ie an interface component arranged to a railway infrastructure. This is designed as a vertically downward trip lever 11 a drive lock for a train protection system.
  • the side surface has fastening means, not shown, with a tooth plate, over which the release lever 11 is adjustable in its vertical position. Furthermore, the fastening devices have elastic elements which mechanically decouple the release lever 11 from the adapter rocker 8.
  • the arrangement of the release lever 11 on the side surface of the swing arm bearing unit 10 is advantageous because at this point the adapter rocker 8, the relative movements between the first wheel 2 and the adapter rocker 8 and the release lever 11 are low.
  • the relative distance between the release lever 11 and a rail, not shown, on which the first wheel 2 and the second wheel 3 roll, or the track body remains approximately constant. As a result of the trip lever 11 arranged in the track body distance stop the train control system can be reached with great certainty.
  • Fig. 2 shows the in Fig. 1 illustrated first variant of a chassis according to the invention as a side elevation.
  • FIG. 3 illustrated plan shows a second, exemplary variant of a chassis according to the invention with inner bearing for a rail vehicle.
  • FIG. 1 has an in Fig. 3 shown adapter rocker 8 on a lower side designed as a train backup antenna 12 train protection sensor, ie an interface component to a rail infrastructure.
  • train protection sensor ie an interface component to a rail infrastructure.
  • fastening means are arranged with elastic elements and supplements. These cause on the one hand a mechanical decoupling of the train control antenna 12 from the adapter rocker 8 and on the other hand lead to a vertical adjustability of the train control antenna 12th
  • the shape of the adapter rocker 8 and the arrangement of the train control antenna 12 thereon are flexible and thus advantageous. Interactions with other components of the chassis (for example, not shown magnetic rail brakes) can be avoided in this way.
  • the illustrated principle corresponds to that embodiment variant which is described in Fig. 1 will be shown.
  • Fig. 4 shows a side elevation of the Fig. 3 illustrated, the second variant of a chassis according to the invention.
  • safety sensors arranged on an adapter rocker 8 are favorable solutions.
  • a monitoring device for a busbar or a brake, etc. on the adapter rocker 8, for example a current collector, a deicing device, which can be designed, for example, as a deicing brush or as a de-icing device.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, wobei das Fahrwerk zumindest einen Fahrwerksrahmen (1) und zumindest ein innengelagertes erstes Räderpaar (14) umfasst. Um vorteilhafte Konstruktionsbedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass auf zumindest einer Außenseite des Fahrwerks eine mit dem Fahrwerksrahmen (1) und einem ersten Rad (2) gelenkig verbundene Adapterschwinge (8) angeordnet ist. Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass Schnittstellenkomponenten wie Stromabnehmer oder Zugsicherungssensoren etc. in der Nähe einer Bahninfrastruktur angeordnet werden können und somit eine Interaktion dieser Schnittstellenkomponenten mit in Außenbereichen von Gleisen, beispielsweise in einem Gleiskörper vorgesehenen Zugsicherungseinrichtungen erleichtert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, mit zumindest einem Fahrwerksrahmen und zumindest einem innengelagerten ersten Räderpaar.
  • Sensoren von Zugsicherungssystemen wie Antennen oder Auslösehebel für Fahrsperren müssen gemäß ihrer Spezifikation in Fahrtrichtung eines Schienenfahrzeuges möglichst weit vorne und in vertikaler Richtung nahe über einer Schienenoberkante angebracht werden. Bei Schienenfahrzeugen mit außengelagerten Fahrwerken können Zugsicherungssensoren auf einem Langträger eines Fahrwerksrahmens angeordnet werden. Bei innengelagerten Fahrwerken ist das häufig nur schwer möglich, da nach dem Prinzip der Innenlagerung der Langträger des Fahrwerksrahmens innerhalb von Räderpaaren verläuft und außenliegende Räder eine unmittelbare Anbindung von Zugsicherungssensoren an einer Vorderseite des Fahrwerks verhindern.
    Ferner ist aus denselben Gründen eine Anbindung von Stromabnehmern sowie weiterer Komponenten, in deren Auslegung vertikale Bewegungen gegenüber einer Schienenoberkante berücksichtigt werden müssen, nur schwer möglich.
  • Aus dem Stand der Technik ist z.B. das innengelagerte Siemens-Fahrwerk SF7000 bekannt.
    Der genannte Ansatz weist in seiner bekannten Form den Nachteil auf, dass Zugsicherungssensoren, Stromabnehmer etc. aufgrund der Innenlagerung und aufgrund des Fehlens von entsprechenden Vorrichtungen im Bereich der Räder nicht in der Nähe einer Schienenoberkante angeordnet werden können.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Fahrwerk anzugeben.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einem Fahrwerk der eingangs genannten Art, bei dem auf zumindest einer Außenseite des Fahrwerks eine mit dem Fahrwerksrahmen und einem ersten Rad gelenkig verbundene Adapterschwinge angeordnet ist.
  • Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erzielt, dass Schnittstellenkomponenten wie Stromabnehmer oder Zugsicherungssensoren etc. in der Nähe einer Bahninfrastruktur angeordnet werden können und somit eine Interaktion dieser Schnittstellenkomponenten mit in Außenbereichen von Gleisen, beispielsweise in einem Gleiskörper vorgesehenen Zugsicherungseinrichtungen erleichtert wird.
    Weiterhin ergibt sich aufgrund der Position der Adapterschwinge auf dem Fahrwerk eine günstige Flexibilität hinsichtlich der auf der Adapterschwinge vorzusehenden Komponenten: Es können neben Zugsicherungssensoren und Stromabnehmern u.a. auch Enteisungseinrichtungen und Überwachungseinrichtungen für Stromschienen etc. auf der Adapterschwinge angeordnet werden.
  • Eine günstige Lösung ergibt sich, wenn die Adapterschwinge mit einer Längssteifigkeit an den Fahrwerksrahmen angebunden ist, welche Relativbewegungen zwischen dem Fahrwerksrahmen und dem zumindest ersten Räderpaar zulässt.
    Durch diese Maßnahme werden Einschränkungen von Freiheitsgraden des Fahrwerks gemindert.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung erhält man, wenn zumindest eine auf der Adapterschwinge angeordnete Komponente über ein Befestigungsmittel vertikal verstellbar ausgeführt ist. Durch diese Maßnahme ergibt sich eine günstige Flexibilität hinsichtlich einer Anpassung der Komponente an verschiedene Ausführungsformen und Konstruktionseigenschaften von Fahrwerken sowie an Eigenschaften einer entsprechenden Bahninfrastruktur (z.B. bei einer Ausführung der Komponente als Stromabnehmer).
  • Es ist günstig, wenn zumindest eine Komponente in einer Weise auf der Adapterschwinge angeordnet ist, dass die Funktionen der zumindest einen Komponente verträglich mit den Relativbewegungen zwischen der Adapterschwinge und dem ersten Rad sind.
    Durch diese Maßnahme wird der Vorteil eines annähernd konstanten Relativabstands zwischen der Komponente und einer Schienenoberkante erzielt. Dies ist insbesondere wichtig, wenn die Komponente als Schnittstellenkomponente zu einer Bahninfrastruktur ausgeführt ist.
  • Es ist vorteilhaft, wenn zumindest eine Komponente in einer Weise auf der Adapterschwinge angeordnet ist, dass die Funktionen der zumindest einen Komponente mit den Funktionen von anderen Komponenten des Fahrwerks verträglich sind. Durch diese Maßnahmen wird vermieden, dass sich Komponenten des Fahrwerks gegenseitig stören, z.B. eine Magnetschienenbremse durch ein elektromagnetisches Feld die Signalübertragung einer Zugsicherungsantenne beeinflusst.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Es zeigen beispielhaft:
    • Fig. 1:
    Einen Grundriss einer ersten beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Fahrwerks, wobei ein Ausschnitt eines Fahrwerksrahmens, ein erstes Rad und ein zweites Rad sowie eine Adapterschwinge mit einem Auslösehebel einer Fahrsperre dargestellt sind,
    Fig. 2:
    Einen Seitenriss einer ersten beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Fahrwerks, wobei ein Fahrwerksrahmen, ein erstes Rad und ein zweites Rad sowie eine Adapterschwinge mit einem Auslösehebel einer Fahrsperre dargestellt sind,
    Fig. 3:
    Einen Grundriss einer zweiten beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Fahrwerks, wobei ein Ausschnitt eines Fahrwerksrahmens, ein erstes Rad und ein zweites Rad sowie eine Adapterschwinge mit einer Zugsicherungsantenne dargestellt sind, und
    Fig. 4:
    Einen Seitenriss einer zweiten beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Fahrwerks, wobei ein Fahrwerksrahmen, ein erstes Rad und ein zweites Rad sowie eine Adapterschwinge mit einer Zugsicherungsantenne dargestellt sind.
  • Ein in Fig. 1 dargestellter Grundriss zeigt eine erste, beispielhafte Variante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks für ein Schienenfahrzeug.
    Das Fahrwerk umfasst einen Fahrwerksrahmen 1 mit einem innengelagerten ersten Räderpaar 14 und einem innengelagerten zweiten Räderpaar 15, die als Radsätze ausgeführt sind.
    Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den Fahrwerksrahmen 1, wobei der Längsschnitt ein erstes Rad 2 und ein zweites Rad 3 aufweist.
    Das Fahrwerk umfasst eine erste Radsatzwelle 4 und eine zweite Radsatzwelle 5. Über eine erste Radsatzlagereinheit 6 ist die erste Radsatzwelle 4 und über eine zweite Radsatzlagereinheit 7 die zweite Radsatzwelle 5 drehbar mit dem Fahrwerksrahmen 1 verbunden. Die erste Radsatzlagereinheit 6 und die zweite Radsatzlagereinheit 7 weisen je ein Radsatzlager mit einem Radsatzlagergehäuse auf. Eine Adapterschwinge 8 ist auf einem in Fig. 1 rechts gezeigten Bereich an einer Außenseite des Fahrwerks angeordnet.
    Sie ist über ein Drehgelenk 9 in einem mittleren Bereich des Fahrwerks mit dem Fahrwerksrahmen 1 verbunden. Die Längssteifigkeit des Drehgelenks 9 ist gering und somit vorteilhaft, weil dadurch Relativbewegungen zwischen dem ersten Rad 2 und der ersten Radsatzwelle 4 in Richtung einer Längsachse 13 ermöglicht werden.
    An dem in Fig. 1 rechts dargestellten Ende der Adapterschwinge 8 ist eine Schwingenlagereinheit 10 angeordnet.
    Die Schwingenlagereinheit 10 umfasst ein Schwingenlager, das als Wälzlager ausgeführt ist und einen Stummel des ersten Rads 2 drehbar mit der Schwingenlagereinheit 10 verbindet. Auf der Adapterschwinge 8 ist auf einer in Fig. 1 rechts gezeigten Seitenfläche der Schwingenlagereinheit 10 ein Zugsicherungssensor, d.h. eine Schnittstellenkomponente zu einer Bahninfrastruktur angeordnet.
    Diese ist als vertikal nach unten gerichteter Auslösehebel 11 einer Fahrsperre für ein Zugsicherungssystem ausgeführt.
  • Die Seitenfläche weist nicht dargestellte Befestigungsmittel mit einer Zahnplatte auf, über die der Auslösehebel 11 in seiner vertikalen Position verstellbar ist. Weiterhin weisen die Befestigungsvorrichtungen Elastikelemente auf, die den Auslösehebel 11 mechanisch von der Adapterschwinge 8 entkoppeln.
    Die Anordnung des Auslösehebels 11 auf der Seitenfläche der Schwingenlagereinheit 10 ist vorteilhaft, da an dieser Stelle der Adapterschwinge 8 die Relativbewegungen zwischen dem ersten Rad 2 und der Adapterschwinge 8 bzw. dem Auslösehebel 11 gering sind.
    Der Relativabstand zwischen dem Auslösehebel 11 und einer nicht dargestellten Schiene, auf der das erste Rad 2 und das zweite Rad 3 abrollen, bzw. dem Gleiskörper bleibt annähernd konstant. Dadurch ist von dem Auslösehebel 11 ein in dem Gleiskörper angeordneter Streckenanschlag des Zugsicherungssystems mit großer Sicherheit erreichbar.
  • Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 dargestellte erste Variante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks als Seitenriss.
  • Ein in Fig. 3 dargestellter Grundriss zeigt eine zweite, beispielhafte Variante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks mit Innenlagerung für ein Schienenfahrzeug.
    Im Unterschied zu jener Ausführungsvariante, die in Fig. 1 gezeigt wird, weist eine in Fig. 3 dargestellte Adapterschwinge 8 auf einer Unterseite einen als Zugsicherungsantenne 12 ausgeführten Zugsicherungssensor, d.h. eine Schnittstellenkomponente zu einer Bahninfrastruktur auf.
    Zwischen der Unterseite der Adapterschwinge 8 und der Zugsicherungsantenne 12 sind nicht dargestellte Befestigungsmittel mit Elastikelementen und Beilagen angeordnet. Diese bewirken einerseits eine mechanische Entkopplung der Zugsicherungsantenne 12 von der Adapterschwinge 8 und führen andererseits zu einer vertikalen Verstellbarkeit der Zugsicherungsantenne 12.
  • Die Form der Adapterschwinge 8 sowie die Anordnung der Zugsicherungsantenne 12 darauf sind flexibel und somit vorteilhaft. Interaktionen mit anderen Komponenten des Fahrwerks (beispielsweise nicht dargestellte Magnetschienenbremsen) können auf diese Weise vermieden werden.
    Im Übrigen entspricht das dargestellte Prinzip jener Ausführungsvariante, die in Fig. 1 gezeigt wird.
  • Fig. 4 zeigt einen Seitenriss der in Fig. 3 dargestellten, zweiten Variante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks.
  • Bei den in den Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 auf einer Adapterschwinge 8 angeordneten Zugsicherungssensoren handelt es sich um günstige Lösungen. Erfindungsgemäß ist es jedoch auch möglich, auf der Adapterschwinge 8 beispielsweise einen Stromabnehmer, eine Enteisungseinrichtung, die beispielsweise als Enteisungsbürste oder als Flüssigenteisungsanlage ausgeführt sein kann, eine Überwachungseinrichtung für eine Stromschiene oder eine Bremse etc. anzuordnen.
    • Liste der Bezeichnungen
    • 1
    Fahrwerksrahmen
    2
    Erstes Rad
    3
    Zweites Rad
    4
    Erste Radsatzwelle
    5
    Zweite Radsatzwelle
    6
    Erste Radsatzlagereinheit
    7
    Zweite Radsatzlagereinheit
    8
    Adapterschwinge
    9
    Drehgelenk
    10
    Schwingenlagereinheit
    11
    Auslösehebel
    12
    Zugsicherungsantenne
    13
    Längsachse
    14
    Erstes Räderpaar
    15
    Zweites Räderpaar

Claims (14)

  1. Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, mit zumindest einem Fahrwerksrahmen, zumindest einem innengelagerten ersten Räderpaar, dadurch gekennzeichnet,
    dass auf zumindest einer Außenseite des Fahrwerks eine mit dem Fahrwerksrahmen (1) und einem ersten Rad (2) gelenkig verbundene Adapterschwinge (8) angeordnet ist.
  2. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapterschwinge (8) mit einer Längssteifigkeit an den Fahrwerksrahmen (1) angebunden ist, welche Relativbewegungen zwischen dem Fahrwerksrahmen (1) und dem zumindest ersten Räderpaar (14) zulässt.
  3. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Adapterschwinge (8) zumindest eine, als Stromabnehmer ausgeführte Komponente angeordnet ist.
  4. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Adapterschwinge (8) zumindest eine, als Enteisungseinrichtung ausgeführte Komponente angeordnet ist.
  5. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Adapterschwinge (8) zumindest eine, als Überwachungseinrichtung für eine Stromschiene ausgeführte Komponente angeordnet ist.
  6. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Adapterschwinge (8) zumindest eine, als Zugsicherungssensor ausgeführte Komponente angeordnet ist.
  7. Fahrwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugsicherungssensor als Auslösehebel (11) für eine Fahrsperre ausgeführt ist.
  8. Fahrwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugsicherungssensor als Zugsicherungsantenne (12) ausgeführt ist.
  9. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine auf der Adapterschwinge (8) angeordnete Komponente über ein Befestigungsmittel vertikal verstellbar ausgeführt ist.
  10. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Komponente in einer Weise auf der Adapterschwinge (8) angeordnet ist, dass die Funktionen der zumindest einen Komponente verträglich mit den Relativbewegungen zwischen der Adapterschwinge (8) und dem ersten Rad (2) sind.
  11. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Komponente in einer Weise auf der Adapterschwinge (8) angeordnet ist, dass die Funktionen der zumindest einen Komponente mit den Funktionen von anderen Komponenten des Fahrwerks verträglich sind.
  12. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapterschwinge (8) in einer Weise geformt ist, dass die Funktionen zumindest einer auf der Adapterschwinge (8) angeordneten Komponente mit den Funktionen von anderen Komponenten des Fahrwerks verträglich sind.
  13. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest erste Räderpaar (14) als Radsatz ausgeführt ist.
  14. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest erste Räderpaar (14) als Losradsatz ausgeführt ist.
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