DE265006C

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Publication number: DE265006C
Application number: DENDAT265006D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 265006 KLASSE 63 b. GRUPPE

ALFRED P. ELTEN in BREMEN und ALFRED MATTICOLI in DÜSSELDORF.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum federnden Tragen von beweglichen Lasten aller Art und im besonderen zum Abfedern der Wagenrahmen von Fahrzeugen. Die Federung wirkt sowohl in wagerechter wie auch in senkrechter Richtung und in ihren Komponenten, also in jeder Richtung in der Radebene, so daß sowohl Stöße beim Befahren unebener Straßen, als auch die beim Anfahren und Bremsen entstehenden Bewegungsbeschleunigungen bzw. -Verzögerungen der Radachse auf den Wagenrahmen federnd übertragen werden können.

Das Wesentliche und Neue der Erfindung besteht darin, daß den beiden gegeneinander abzufedernden Teilen, also im allgemeinen der Radachse und dem Wagenrahmen, ein Verbindungsglied nachgiebig angelenkt ist, welches durch Bewegungsstörungen der Achse infolge von Stößen irgendwelcher Richtung in der Radebene eine begrenzte Drehbewegung erfährt, der sich federnde Mittel beliebiger Art widersetzen. Dieses Verbindungsglied beliebiger Konstruktion soll im folgenden Drehglied genannt werden.

Es hat mit dem Prinzip der Erfindung nichts zu tun, ob die federnden Mittel aus Schraubenfedern oder Spiralfedern oder aus Luftpolstern usw. bestehen, und in welcher Weise die federnde Kraft durch eine Bewegung oder Drehung des Drehgliedes stärker angespannt wird als in der gewöhnlichen Ruhelage.

Ein besonderer Vorteil der neuen Vorrichtung besteht darin, daß der Wagenrahmen durch seine nachgiebig gelenkige Verbindung mit der Achse bei plötzlichen Bewegungsstörungen der letzteren, also z. B. beim Anstoßen der Räder gegen eine Bordschwelle oder einen Stein, die durch seine lebendige Kraft erzeugte Vorwärtsbewegung mehr oder weniger begrenzt ausführt, daß also der Rahmen der Achse in begrenztem Maße voreilen kann, d. h. ohne daß er hierbei durch die Federung unmittelbar geführt oder zu bestimmten Bewegungen gezwungen wird.

Diese charakteristische, ausgleichende Vorwärtsbewegung wird zweckmäßig durch sämtliche Federn gleichzeitig und gleichmäßig sowie stoßfrei allmählich im Verhältnis ihres wachsenden Widerstandes aufgefangen, und die auf diese Art stärker angespannte Federung verursacht dann ihrerseits sofort nach der Überwindung des Hindernisses eine Bewegungsbeschleunigung der Achse, welche die vorhergegangene Verzögerung ausgleicht oder aufhebt, indem sie die Achse dem Rahmen nachzieht und in die normale Lage zurückbringt.

Versuche haben ergeben, daß beispielsweise bei Kraftwagen auch die stärksten Stöße in kürzester Zeit ohne Schaden für die motorischen Teile von den federnden Mitteln aufgenommen und ausgeglichen werden können, wenn die Vorspannung entsprechend gewählt ist und der Widerstand bei ihrer Beanspruchung nach einer gewissen Kurve anwächst. Auch ist es von großem praktischen Wert, wenn Federn verwendet werden, deren Drahtlänge und Stärke so gewählt ist, daß die Elastizität der Feder auch" bei andauernder Höchstbelastung nur zu einem

geringen Teile beansprucht wird. Eine Beschädigung der Federn ist dadurch fast unmöglich gemacht und Betriebsstörungen werden vermieden. Ist die Drahtlänge der Federn beispielsweise gleich dem vierfachen Wagenraddurchmesser, so ergeben sich für die Federn derart lange und günstige Schwingungsperioden, daß die für den Motor und den Antrieb des Wagens so schädlichen Vibrationen gänzlich

ίο vermieden werden können.

In dem Ausführungsbeispiele der Zeichnung ist Fig. ι eine Seitenansicht der Federung mit einem Teile des vorderen Wagenrahmens, Fig. 2 ein Schnitt nach Linie A-B der Fig. 1, Fig. 3 desgleichen nach Linie C-D der Fig. 1 und Fig. 4 ein aufgerollter Schnitt nach Linie G-H der Fig. 1. Diese Figuren zeigen die Federung bei kleiner bis normaler Belastung. Fig. 5 ist eine der Fig. 1 entsprechende Seitenansicht bei maximaler wagerechter Belastung bzw. Beanspruchung, Fig. 6 ein Schnitt nach Linie E-F der Fig. 5, Fig. 7 ein aufgerollter Schnitt nach Linie I-K der Fig. 5 und Fig. 8 eine den Fig. 1 und 5 entsprechende Seitenansicht bei maximaler senkrechter Beanspruchung.

Nach dem Ausführungsbeispiele trägt der zweiteilige Wagenrahmen α vier Bolzen b, welche zur besseren Unterscheidung mit b, b¹, δ², b³ bezeichnet sind. Das Verbindungsglied zwischen Rahmen und Achse besteht aus zwei auf der Achse drehbar sitzenden Teilen oder Drehgliedern c und d, welche entsprechend der Bolzenzahl mit vier Öffnungen oder Aussparungen c¹, d¹ versehen sind, deren Durchmesser wesentlich größer ist, als der der Bolzen b und daher den letzteren viel Spiel gewährt. Wie aus der Zeichnung sich ergibt, treten die Bolzen derartig durch die gegeneinander versetzten Öffnungen c¹ und d¹ der beiden Drehringe c und d hindurch, daß der Bolzen 5 den Ring c auf der linken Seite der Fig. 1 nach abwärts und der Bolzen 5¹ den Ring d auf der rechten Seite abwärts drückt. Demgemäß übertragen bei dieser gewöhnlichen Lage der einzelnen Teile zueinander die Bolzen b und b¹ durch Vermittlung der Ringe c und d und der Federn f das Gewicht des Rahmens und der Last auf die Achse, und zwar vor und hinter derselben.

Die Federn f, welche der Bewegung und Drehung der Drehglieder c und d entgegen wirken, liegen zwischen deren radialen Ansätzen c² bzw. d^z, die also die Widerlager für die auf Druck beanspruchten Federn bilden. Deren Stärke ist nach dem Ausführungsbeispiele derart gewählt, daß sie bis zu einer gewissen Belastung aufwärts, welche als die gewöhnliche bezeichnet ist, jede Drehbewegung der Drehglieder zu verhindern vermögen. In dieser Lage der Drehglieder, welche als die gewöhnliche bezeichnet ist, decken sich deren Öffnungen c¹ und d¹ zum größten Teile nicht, sie sind also in bezug aufeinander möglichst weit verschoben, und die Bolzen b liegen zwischen den Rändern dieser Öffnungen, an die gegenüberliegenden Seiten angepreßt, konzentrisch zu den Öffnungen und zu der Achse, während die Federn unter geringster Anspannung sind, welche als Vorspannung bezeichnet ist.

Stößt nun der Wagen bei seiner Fahrt gegen ein Hindernis und wird dementsprechend die gleichmäßige Fortbewegung der Achse gestört bzw. erleidet diese eine plötzliche Bewegungsverzögerung, so wird der Druck des Rahmens gegen die Federn infolge seiner lebendigen Kraft erhöht; wenn der Wagen sich nach links im Sinne des Pfeiles der Fig. 1 bewegt, wird der Bolzen b² das Drehglied c entgegen dem Uhrzeiger, der Bolzen b³ das Drehglied d im Sinne des Uhrzeigers begrenzt um die Achse drehen, auf welcher die Drehglieder ohne Spiel sitzen. Durch diese Drehbewegung der Drehglieder nähern sich deren Öffnungen c¹ und d¹, bis sie sich, bei maximaler Beanspruchung, decken, s. Fig. 5, wodurch infolge des Spieles der Bolzen b innerhalb deren Öffnungen c¹ und d¹ der Rahmen α eine seiner lebendigen Kraft entsprechende Bewegung unter stärkerer Anspannung der Federn f ausführen kann.

Unmittelbar nach der Überwindung des Hindernisses wirken nun die durch die voreilende Bewegung des Wagenrahmens angespannten Federn dahin, der Achse eine die vorherige Bewegungsverzögerung ausgleichende Bewegungsbeschleunigung zu geben, indem sie die Achse in ihre frühere gewöhnliche Lage zurückzwingen. .

Die Größe der Drehbewegung der Drehglieder hängt naturgemäß von der Stärke des Stoßes und dem Grade des Spiels der Bolzen b in den Öffnungen c¹ ab. Die stärkste Wirkung eines solchen rein wagerecht wirkenden Stoßes ist durch die Fig. 5, 6 und 7 dargestellt. Die Bolzen werden dann nicht mehr, wie im Falle der Fig. 1, von den Rändern der beiden Öffnungen eingepreßt, sondern sie pressen gegen die linke Wand der Öffnungen, s. Fig. 5, und sind nun exzentrisch zu den Öffnungen und zur Achse.

In Fig. 8 ist ähnlich der Fig. 5 die exzentrische Lage der Bolzen und Achse zueinander bei größter senkrechter Beanspruchung der Federn dargestellt, während die Vorgänge im wesentlichen dieselben sind. Wie bei der wagerechten maximalen Beanspruchung nach Fig. 5 die Bolzen am äußersten linken Punkte anlagen, liegen sie jetzt am tiefsten Punkte der Öffnungen. In der Praxis jedoch werden rein wagerechte oder rein senkrechte Stöße naturgemäß kaum vorkommen können.

Nach der Definition des Stoßes, der erfolgt, wenn eine Masse in ihrer Bewegung gestört wird, ist es nur dann möglich, Stöße dem

Wagenrahmen fern zu halten, wenn er nicht plötzlichen Fortbewegungsstörungen ausgesetzt ist. Dieses Resultat kann aber einzig und allein durch eine nachgiebig gelenkige, elastisehe Verbindung zwischen Achse und Rahmen erreicht werden, also durch die richtige Anwendung mindestens eines Drehgliedes als Verbindungsglied zwischen Achse und Rhamen, welches mindestens einem dieser zwei Teile

ίο mit Spiel und zwischengeschalteter federnder Kraft angelenkt ist, während die Verbindungmit dem anderen Teil ohne Spiel sein kann.

Nur vermittels einer solchen Anordnung der Teile ist es möglich, daß die Achse von ihrer gewöhnlichen Stellung in bezug zum Rahmen, welche der Mindestanspannung der Federn entspricht, sich in jeder beliebigen Richtung in der Radebene begrenzt bewegen kann, um über Hindernisse hinwegzukommen, ohne die Fortbewegung des Wagenrahmens zu stören und ohne irgendwelche Stöße auf den vom Rahmen getragenen Motor zu übertragen.

In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, zeitweise eine unnachgiebige Verbindung zwisehen Achse und Rahmen zu haben. Diese läßt sich beispielsweise dadurch erreichen, wie in Fig. 2 punktiert eingezeichnet, daß die Drehglieder c und d ringförmige Ansätze η besitzen, welche durch einen Bolzen m zusammengepreßt werden können, so daß die beiden Glieder sich nicht gegeneinander drehen können.

Claims

Patent- Ansprüche :

i. Vorrichtung zum Abfedern des Wagen-

._ rahmens von Fahrzeugen gegen die Radachse, gekennzeichnet durch ein zwischen diesen beiden Teilen des Fahrzeuges nachgiebig und durch Zwischenschaltung einer federnden Kraft ff) elastisch angelenktes, das Gewicht des Wagenrahmens und der Last auf die Radachse federnd übertragendes und infolge von Stoßen in bezug auf Wagenrahmen und Radachse begrenzt drehbares Verbindungsglied (c, d), dessen Drehung die federnde Kraft entgegenwirkt, so daß bei Bewegungsverzögerungen der Achse infolge von Stoßen der Wagenrahmen infolge seiner lebendigen Kraft der Achse begrenzt voreilen kann, wodurch die federnde Kraft stärker angespannt wird, welche dann eine die Bewegungsverzögerung der Achse ausgleichende Bewegungsbeschleunigung derselben verursacht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (c, d) aus zwei gegeneinander drehbaren Teilen oder Drehgliedern besteht.
3.. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied fc, d) mindestens an einem der zwei abzufedernden Teile eines Fahrzeuges mit Spiel angelenkt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied fc, d) das Gewicht des Wagenrahmens auf die Achse vor und hinter derselben überträgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung fm, n) zur Verhinderung der Drehbewegung des Ver- · bindungsgliedes, so daß statt der nachgiebigen Verbindung zeitweise eine unnachgiebige zwischen Wagenrahmen fa) und Radachse (e) hergestellt werden kann.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (Drehglieder c, d und Bolzen b o. dgl.) zwischen Achse (e) und Rahmen fa) in konzentrischer Lage zueinander und zu der Achse gehalten werden durch die federnde Kraft ff) bis zum Eintreten einer übergewöhnlichen Belastung.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei kleiner bis gewöhnlicher Belastung, also bei konzentrischer Lage der Verbindungsmittel, die federnde Kraft ff) die Drehglieder gegen gegenüberliegende Seiten der Bolzen preßt, während bei übergewöhnlicher Belastung, _go also bei exzentrischer Lage, die Bolzen (b)

o. dgl. mit nur einer Seite gegen die Drehglieder fc, d) pressen und dadurch die federnde Kraft stärker anspannen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.