DE276595C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 276595 KLASSE 63 δ. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Januar 1913 ab.

Jede gewöhnliche Wagenfeder wird richtig funktionieren, wenn eine Gleichgewichtsstörung eintritt, dagegen nicht richtig, sobald die gesonderten Teile, nämlich der Wagenrahmen und Wagenachse, in ihre Anfangslage zurückkehren. Es spielt sich dann stets folgender Vorgang ab: Wenn ein auf einer horizontalen Bahn mit großer Geschwindigkeit laufendes Wagenrad an eine allmähliche Erhöhung herankommt, wird das Rad beim Steigen die Feder spannen, da der Wagenrahmen infolge seiner Trägheit die Bewegung nicht mit der gleichen Geschwindigkeit mitmachen und sich heben kann. Wenn die durch die Erhöhung veranlaßte vertikale Beschleunigung des Rades aufhört, wird dessen lebendige Kraft immer noch wirken und hierbei die Feder noch mehr spannen, bis die lebendige Kraft zur Beschleunigungsarbeit auf den Wagenrahmen verbraucht worden ist. Nachdem das Rad seine höchste Lage erreicht hat, wird also der Wagenrahmen seine Beschleunigung nach oben fortsetzen und wird dieselbe auch noch bei dem darauffolgenden Sinken des

?-5 Rades fortsetzen, bis das Rad zur Ruhe- oder in seine Anfangslage mit Bezug auf den Wagenrahmen gelangt ist. Der Wagenrahmen wird darauf seine Aufwärtsbewegung, wenn auch verzögernd, fortsetzen. Nachdem das Rad dann auf die Straße aufgestoßen ist, wird ein Teil seiner lebendigen Kraft in Wärme umgesetzt, während der Rest das Rad erneut in die Höhe treiben und dadurch ferner den Wagenrahmen daran verhindern wird, nach unten in Ruhelage zu gelangen. Das Rad wird nicht eher zur Ruhe kommen, ehe sich bei den wiederholten Stößen auf der Straße die vertikale Komponente der lebendigen Kraft in Wärme an das Rad und den Straßenkörper umgesetzt hat. Wenn das Rad Gummireifen hat, werden dieselben sehr beschädigt, da die Geschwindigkeit beim Abwärtsschnellen meist viel größer ist als bei der ersten Aufwärtsbewegung. Auch das Pflaster leidet unter diesen Zusammendrückungen der Gummireifen, da nämlich das Bindemittel zunächst hineingepreßt und sodann als Staub wieder herausgesaugt wird. Wenn die Räder massive Reifen besitzen, werden die Stöße gewaltsam vor sich gehen und ein großer Lärm entstehen. Ebenso werden durch die Erschütterungen in der Wagenachse Brüche verursacht werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung dieser beim Fahren entstehenden Radfederspiele. Die Dämpfung wird in bekannter Weise durch die Relativbewegung zwischen einem Kolben und einem Zylinder erreicht, von denen je ein Teil an der Radachse und an dem Chassis befestigt ist. Das Wesen der Erfindung beruht nun in einem der besonderen Konstruktion dieser Einrichtung eigenen Dämpfungsverfahren, das sich dadurch kennzeichnet, daß die beiden durch den Kolben voneinander getrennten Zylinderräume bei jedem Hubwechsel für einen Augenblick in Verbindung gesetzt werden, so daß die Drücke auf den beiden Kolbenseiten

sich ausgleichen können, bevor ein wesentlicher Teil des neuen Hubes stattfindet, derart, daß mit Ausnahme der Öffnungszeit des Absperrorgans beide Kolbenseiten gegeneinander abgeschlossen sind.

Zur praktischen Lösung dieses Verfahrens ist der in dem Zylinder arbeitende Kolben mit einem Ventil versehen, welches in seiner mittleren Lage, wenn der Kolben den Wendepunkt passiert hat, die Verbindung zwischen beiden Seiten des Kolbens herstellt, aber sofort dieselbe bei der Bewegung des Kolbens um einen kleinen Bruchteil seines neuen Hubes unterbricht.

Ein dieser Forderung genügendes Ventil wird beispielsweise in der Weise gebildet, daß die Steuerung des Zylinders durch eine oder mehrere, beide Kolbenseiten verbindende Röhren herbeigeführt wird, die von dem Kolben bei seiner Bewegung hin und her bewegt und durch Anpressen gegen einen Zylinderboden

o. dgl. ausschließlich der Oberführungsstrecke ständig an einem Ende geschlossen werden.

Diese Einrichtung, die selbstverständlich durch jede andere geeignete Konstruktion ersetzt werden kann, ist auf der beiliegenden Zeichnung zur besseren Erläuterung des Erfindungsgedankens dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht des Vordergestells eines mit der Vorrichtung versehenen Automobils.

Fig. 2 stellt in größerem Maßstabe den Zylinder in senkrechtem Schnitt dar, und in

Fig. 3 ist derselbe im Grundriß bei abgenommenem Deckel gezeigt.

Die Vorrichtung besteht aus einem Zylinder a, der im vorliegenden Falle am Automobilrahmen befestigt ist. In dem Zylinder bewegt sich ein Kolben b, dessen Kolbenstange c im Boden des Zylinders α in bekannter Weise luftdicht abgedichtet ist. Die Stange c ist unter Zwischenschaltung einer Verbindungsstange d mit der Radachse verbunden. Das Merkmal des Apparates besteht darin, daß der Kolben mit einem Ventil versehen ist, das durch ein Rohr e gebildet wird, an dem der Kolben luftdicht entlang gleitet, und das von dem Kolben durch die Reibung mitgenommen wird. Die Länge des Rohres β ist etwas kürzer als die Zylinderlänge.*

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist nun folgende: Sobald das Rad gehoben und dadurch der Kolben im Zylinder ebenfalls gehoben wird, wird das Rohr e sofort gegen den oberen Zylinderdeckel zur dichten Anlage kommen, und folglich wird die Luft oberhalb des Kolbens komprimiert, während die Luft unterhalb desselben expandiert. Hierdurch wird der Wagenrahmen angehoben. Wenn die Feder und der Luftdruck die lebendige Kraft des Rades überwunden haben, wird der Kolben beim Anfang des abwärts gehenden Hubes das Rohr e mitnehmen, wodurch die Verbindung zwischen beiden Seiten des Kolbens hergestellt und der Luftdruck auf beiden Seiten ausgeglichen wird. Sobald das Rohr zur dichten Anlage gegen den Zylinderboden gelangt ist, wird unterhalb des Kolbens eine Kompression und oberhalb desselben eine Expansion eintreten. Durch richtige Abmessungen des Zylinders und der Feder läßt es sich einwandsfrei bestimmen, wie stark und mit welcher der Beschleunigung der Schwerkraft entsprechenden Geschwindigkeit das Rad auf die Straße aufstoßen kann, ehe der Wagenrahmen in die Nähe seiner Normallage gelangt ist. Nachdem das Rad die Straße berührt hat, wird kein größeres Auf- und Abspringen mehr stattfinden können, da der Kolben sofort das Rohr gegen den Zylinderdeckel mit darauffolgender Kompression der Luft oberhalb des Kolbens und Expansion der Luft unterhalb desselben hinaufbewegt.

Der Luftzylinder wird also bei jeder Gleichgewichtsstörung wie eine ideelle Feder, mit wachsender Spannkraft als Zugabe zu der gewohnlichen Federung wirken. Sobald aber ein Gleichgewichtszustand eingetreten ist, wird die Vorrichtung nicht nur aufhören, wie die gewöhnliche Feder zu wirken, sondern sie wird nunmehr die Spannung derselben direkt abschwächen. Ihre Wirkungsweise wird somit sowohl die Straße als auch den Reifen schonen, und ebenso wird die schaukelnde Bewegung des Wagens geringer als bei ausschließlicher Verwendung von Federn sein. Sogar bei sehr geringen Ungleichmäßigkeiten der Straße wird durch den Luftzylinder ein stoßfreierer Gang erreicht werden, als er allein mit den gewöhnlichen Federn erzielt werden konnte. Selbstverständlich müssen dabei die Ungleichmäßigkeiten größer sein als die Leerbewegung des Rohres e im Zylinder.

Da sich die lebendige Kraft des Rades in Wärme umsetzt, ist es besser, daß diese Umsetzung in einem Teil am Wagen selbst erfolgt, als daß der Radreifen und die Straße erwärmt werden. Vom Zylinder aus ist es leicht, die Wärme durch eine äußere Kühlfläche abzuleiten, wozu die eingezeichneten Rippen dienen, während die Abgabe der Wärme z. B. auf die Gummireifen sehr teuer wird. Bei Verwendung der Vorrichtung der Erfindung zeigt sich, daß Gummireifen überhaupt nicht mehr erforderlich sind, da die Räder sehr ruhig auf die Straße auftrefferi und später nicht mehr nennenswert auf und ab springen.

Im Zylinderboden ist ein großer ölraum vorgesehen, aus dem das Öl mit dem Kolben durch Federn in üblicher Weise heraufgeholt wird. In anderer Ausführung kann das öl auf einer etwas größeren Höhe als der Anlagefläche des Rohres gehalten werden, wo-„

durch der Zylinder beim Beginn jeder Aufwärtsbewegung des Kolbens aus einer niedrigen Hubstellung selbsttätig geölt wird.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Verfahren zur Dämpfung der beim Fahren auftretenden Rad federspiele durch die Relativbewegung zwischen einem KoI-ben und einem Zylinder, von denen je ein Teil an der Radachse und an dem Chassis befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden durch den Kolben voneinander getrennten Zylinderräume bei jedem Hubwechsel für einen Augenblick in Verbindung gesetzt werden, so daß die Drücke auf den beiden Kolbenseiten sich ausgleichen können, bevor ein wesentlicher Teil des neuen Hubes stattfindet, derart, daß mit Ausnahme der Öffnungszeit des Absperrorgans beide Kolbenseiten gegeneinander abeschlossen sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Zylinders durch eine oder mehrere, beide Kolbenseiten verbindende Röhren herbeigeführt wird, die von dem Kolben bei seiner Bewegung hin und her bewegt und durch Anpressen gegen einen Zylinderboden 0. dgl. ausschließlich der Überfülirungsstrecke ständig an einem Ende geschlossen werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.