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Einrichtung zur lastabhängigen Regelung der Federn von Fahrzeugen
Es ist im Fahrzeugbau bekannt, die den Fahrzeugaufbau auf dem Laufwerk bzw. Fahrgestell
des Fahrzeugs abstützenden Federn in Abhängigkeit von dem Ladezustand des Fahrzeugs
zu regeln. Hierdurch wird erreicht, daß die Federungseigenschaften der Federn unabhängig
vom Ladezustand,des Fahrzeugs erhalten bleiben. Durch die lastabhängige Regelung
der Federn wird ferner gewährleistet, daß der Abstand zwischen Fahrzeugaufbau und
Laufwerk konstant gehalten wird, gleichgültig, in welchem Maß .das Fahrzeug beladen
ist. Das Beibehalten dieses Abstandes hat auch einen bestimmten lotrechten Abstand
des Fahrzeugaufbaues `vdt der Fahrbahn zur Folge, was bei Schienen- und Straßenfahrzeugen,
die der Personenbeförderung dienen, mit Rücksicht auf eine gleichbleibende Einstieghöhe
wünschenswert und bei Schienenfahrzeugen darüber hinaus mit Rücksicht auf eine gleichbleibende
Pufferhöhe über der Schienenoberkante unbedingt erforderlich ist.
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Es ist bei Fahrzeugen mit mechanischen Federn, z. B. Schraubenfedern,
Blattfedern oder Drehstabfedern, bereits bekannt, den Regler zur lastabhängigen
Steuerung der Federn während der Fahrt zu sperren und nur- beim Stillstand des Fahrzeugs
zu entsperren Lind wirksam sein zu lassen. Durch diese Anordnung wird gewährleistet,
daß dann, wenn Änderungen des Ladezustandes des Fahrzeugs in nennenswertem Maße
zu erwarten sind, nämlich beim Stillstand des Fahrzeugs, eine lastabhängige Regelung
der Federn möglieh ist, daß jedoch während der Fahrt sich bemerkbar machende Fahrbahnunebenheiten
keine Regelung der Federn bewirken. Die bekannte Anordnung arbeitet mit einem Füllungsregler,
der von einer Fliehkrafteinrichtung beeinflußt wird. Der Füllungsregler beeinflußt
eine Flüssigkeit oder ein Gas, welches seinerseits auf ein Widerlager der Feder
einwirkt. Deren Spannung wird von der Stellung ihres Widerlagers bestimmt. Die ,bekannte
Anordnung ist sehr kompliziert und damit teuer und störanfällig.
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Ausgehend von einer Einrichtung zur lastabhängigen Regelung der Federn
von Fahrzeugen mittels eines Füllungsreglers, der durch die Belastung des Fahrzeugs
und einen vom Laufwerk des Fahrzeugs angetriebenen Fliehkraftregler gesteuert wird,
besteht die Erfindung darin, daß der Füllungsregler während der Fahrt die zu Luftfedern
führenden Leitungen abschließt und bei stillstehendem Fahrzeug mit der lastabhängigen
Regeleinrichtung verbindet.
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Durch die Erfindung wird eine Federung und insbesondere auch eine
Einrichtung zum lastabhängigen Regeln der Federung ermöglicht, die wesentlich einfacher,
billiger und weniger störanfällig als die bekannten Anordnungen mit mechanischen
Federn und deren Steuerungen ist. Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal besteht
der Füllungsregler aus einem am Fahrzeugaufbau fest angeordneten Steuerzylinder
und einem beweglichen Steuerkolben, wobei während der Fahrt der Fliehkraftregler
den Steuerkolben um dessen Längsachse dreht. Schließlich besteht ein Erfindungsmerkmal
darin, daß im Laufwerk eine Fliehkraftkupplung angeordnet ist, die ausschließlich
bei Stillstand des Fahrzeugs den Steuerkolben des Füllungsreglers mit dem Laufwerk
verbindet, während der Fahrt jedoch diese Verbindung löst.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Einrichtung gemäß der Erfindung im Schnitt; Fig.
2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig.3 ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung.
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Auf dem Laufwerk 1 eines Fahrzeugs ist über eine balgförmige Luftfeder
2 der Fahrzeugaufbau 3 abgestützt. DieLuftzufuhr zu und derLuftaustritt aus dem
Luftfederbalg 2 über .die Leitung 4 werden beherrscht von dem Füllungsregler 5.
Der Füllungsregler 5 besteht aus dem Steuerzylinder 6 und aus einem in dem Zylinder
6 geführten Steuerkolben 7. Der Steuerzylinder 6 ist am Fahrzeugaufbau
3 festgelegt, während der
Steuerkolben 7 mittels seiner Kolbenstange
8 und des Kugelgelenkes 9 am Laufwerk 1 angelenkt ist. Die Kolbenstange
8 hat rechteckigen Querschnitt und ist durch eine rechteckige Aussparung des Zylinderbodens
6 a hindurchgeführt (Fig.2). Der Steuerkolben? ist mit gegen die Kolbenlängsachse
geneigten Bohrungen 10,
11 versehen. Der Steuerzylinder 6 ist außer mit einer
Anschlußbohrung 12 für die zum Luftfederbalg 2 führende Leitung 4 mit einer Anschlußbohrung
13 und mit einer Anschlußbohrung 14 versehen. Die Bohrungen 12, 13, 14
des Zylinders 6 liegen in einer gemeinsamen Zylinderlängsebene. In der, wirksamen
Stellung des Füllungsreglers 5 liegen auch die Bohrungen 10, 11 in der gleichen
Ebene. Befindet sich der Fahrzeugaufbau 3 in einem eingestellten Normalabstand von
dem Laufwerk 1, dann stehen die. Bohrungen 10, 11 mit den Bohrungen
12; 13, 14 nicht in Verbindung, und dem Luftfederbalg2 kann weder Luft zugeführt
werden, noch kann Luft aus demselben entweichen. Verringert sich der Abstand zwischen
dem Laufwerk l und dem Fahrzeugaufbau 3 z. B. durch Zusteigen von Passagieren, dann
wird der Kolben 7 in den Zylinder 6 hineingeschoben. Hierbei verbindet die Bohrung10
die Zylinderbohrung 14 mit der Zylinderbohrung 12, und der Luftfederbalg 2 wird
an den Druckluftbehälter 15 angeschlossen. Aus dem Druckluftbehälter 15 strömt so
lange Druckluft in den Luftfederbalg 2, bis der ursprüngliche Normalabstand zwischen
den Fahrzeugteilen 1 und 3 wiederhergestellt ist. Vergrößert sich der Abstand zwischen
den Fahrzeugteilen 1 und 3 z. B. durch Entladen des Fahrzeugs oder Aussteigen von
Passagieren, dann wird der Kolben 7 nach unten bewegt. Hierbei verbindet die Kolbenbohrung
11 die Zylinderbohrungen 12 und 13. Die Zylinderbohrung 13 steht mit der Außenluft
in Verbindung, so daß so lange Luft aus dem Luftfederbalg 2 entweichen kann, bis
der ursprüngliche Normalabstand zwischen den Fahrzeugteilen 1 und
3 wiederhergestellt ist.
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Gemäß der Erfindung soll diese Regelmöglichkeit nur bei stehendem
Fahrzeug gegeben sein. Das wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und Fig.
2 dadurch erreicht, daß sich nur bei stehendem Fahrzeug die Bohrungen 10, 11, 12,
13, 14 in einer Ebene befinden, während bei fahrendem Fahrzeug der Kolben 8 um seine
Längsachse gedreht wird, so daß die Bohrungen 10, 11 und die Bohrungen 12, 13, 14
in verschiedenen Zylinderlängsebenen liegen. Dieses Drehen des Steuerkolbens 7 erfolgt
unter Vermittlung eines im Fahrzeugaufbau3 gelagerten Fliehkraftreglers 16. Die
Kupplung des Fliehkraftreglers 16 mit dem Steuerkolben 7 erfolgt über den Gelenkhebel
17, 18. Der Hebel 17 greift am Boden 6a des Zylinders 6 an, während
der mit dem Hebel 17 mittels eines Zapfens 19 gelenkig verbundene Hebel
18 an einem weiteren, rohrförmig ausgebildeten Hebel 20 angelenkt ist. Der
Hebel 20 greift an der Schiebemuffe 21 des Fliehkraftreglers 16 an. Der Antrieb
-des Fliehkraftreglers 16 erfolgt unmittelbar durch die Räder 24 des Fahrzeugs.
Wird angenommen, daß der Gegenstand der Erfindung bei einem Schienenfahrzeug angewendet
wird, dessen Räder 24 drehfest auf der Achswelle 25 sitzen, dann kann die Welle
22 des Fliehkraftreglers 16 über einen Riementrieb 23 mit der die Räder 24 tragenden
Achswelle 25 des Laufwerkes gekuppelt werden, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.
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Bei stillstehendem Fahrzeug wird der Fliehkraft-_regler 16 nicht angetrieben.
Die Schiebemuffe 21 befindet sich dann in ihrer obersten Stellung, und der Steuerkolben
7 ist über die Hebel 20, 18, 17 und den Zylinderboden 6 a sowie die Kolbenstange
8 in die Stellung gedreht, in der sich die Bohrungen 10 bis 14 in einer Zylinderlängsobene
befinden. Fährt das Fahrzeug, dann wandert die Schiebemuffe 21 des angetriebenen
Fliehkraftreglers 16 nach unten und :dreht über .die Hebel 20, 18, 17 den Kolbenboden
6a und die Kolbenstange 8 den Steuerkolben 7, so daß die Bohrungen
10, 11 des Kolbens 7 und die Bohrungen 12, 13, 14 des Zylinders 6 in verschiedenen
Zylinderlängsebenen liegen. Werden nun infolge Fahrbahnunebenheiten Stöße in den
Füllungsregler 5 eingeleitet, so gleitet der Kolben 7 in dem Zylinder 6 auf und
ab, ohne daß jedoch der Luftfederbalg 2 an den Druckbehälter 15 angeschlossen oder
mit der Außenluft in Verbindung gebracht wird.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3 ist der Steuerkolben 7 axial
verschieblich,jedoch nicht drehbar in dem Steuerzylinder 6 geführt. -Die Bohrungen
10, 11 des Steuerkolbens 7 und die Bohrungen 12, 13,
14 des Zylinders
6 befinden sich in einer Zylinderlängsebene. Die Kolbenstange 8 ist an ihrem unteren
Ende hammerförmig ausgebildet. Sie wird nur beim Anhalten des Fahrzeugs mittels
einer Kupplung 26 mit dem Laufwerk 1 des Fahrzeugs in Verbindung gebracht. Die Kupplung
26 besteht beispielsweise aus zwei Klemmbacken 27, die auf einem Querbolzen 28 verschieblich
sind und unter der Wirkung einer Zugfeder 29 stehen. Der Querbolzen 28 ist mit einem
lotrechten Zapfen 30 versehen. Der Zapfen 30 ist drehbar, aber in lotrechter Richtung
nicht verschieblich im Laufwerk 1 gehalten. Er ist mittels eines Riementriebes 31
mit den Fahrzeugrädern oder bei Schienenfahrzeugen wiederum mit der Achswelle eines
Radsatzes gekuppelt. Hält das Fahrzeug an, dann werden die Klemmbacken 27 unter
der Wirkung der Zugfeder 29 an das hammerartige Ende der Kolbenstange 8 angepreßt,
und der Kolben 7 ist starr mit dem Laufwerk 1 verbunden. Treten Abstandsänderungen
zwischen den Fahrzeugteilen 1 und 3 ein, dann schließt der Steuerkolben 7 den Luftfederbalg
2 an den Druckluftbehälter 15 an oder bringt ihn mit der Außenluft in Verbindung.
Fährt das Fahrzeug an, dann werden über den Riementrieb 31 der Zapfen 30 mit dem
Querbolzen 28 und den Klemmbacken 27 in Umdrehung versetzt. Unter der Wirkung der
dabei auftretenden Fliehkraft werden die Klemmbacken 27 von dem hammerartigen Ende
der Kolbenstange 8 weggedrängt, und der Kolben 7 steht nicht mehr in Verbindung
mit dem Laufwerk 1. Abstandsänderungen zwischen dem Laufwerk 1 und dem Fahrzeugaufbau,
die während der Fahrt auftreten, haben infolgedessen keinen Einfluß mehr auf den
Füllungsregler 5.