DE1068739B

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Publication number: DE1068739B
Application number: DENDAT1068739D
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Publication date: 1959-11-12

Description

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.Device for load-dependent regulation of vehicle springs It is known in vehicle construction that the vehicle body is placed on the running gear or chassis of the vehicle supporting springs depending on the state of charge of the vehicle to regulate. This ensures that the suspension properties of the springs are independent from the state of charge of the vehicle. Due to the load-dependent regulation the springs also ensures that the distance between the vehicle body and Drive is kept constant, regardless of the extent to which the vehicle is loaded is. Maintaining this distance also has a certain perpendicular distance of the vehicle structure `` vdt the roadway, which in the case of rail and road vehicles, which are used for passenger transport, with consideration for a constant entry height desirable and, in the case of rail vehicles, also with regard to a constant Buffer height above the top edge of the rail is absolutely necessary.

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.It is in vehicles with mechanical springs, e.g. B. coil springs, Leaf springs or torsion bar springs, already known, the controller for load-dependent Control of the springs to lock while driving and only when the vehicle is stationary to unlock and let it be effective. This arrangement ensures that if changes in the state of charge of the vehicle to a significant extent are to be expected, namely when the vehicle is at a standstill, a load-dependent control the springs is possible, but that uneven road surfaces become noticeable while driving do not regulate the springs. The known arrangement works with a filling regulator, which is influenced by a centrifugal device. The filling regulator influences a liquid or a gas, which in turn acts on an abutment of the spring acts. Their tension is determined by the position of their abutment. The well-known Arrangement is very complicated and therefore expensive and prone to failure.

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.Based on a device for load-dependent regulation of the springs of vehicles by means of a filling regulator, which is controlled by the load on the vehicle and a centrifugal governor driven by the drive of the vehicle is controlled, The invention consists in the fact that the filling regulator to air springs while driving leading lines and when the vehicle is at a standstill with the load-dependent Control device connects.

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.The invention provides a suspension and in particular also a Device for load-dependent regulation of the suspension allows, which is much easier, cheaper and less prone to failure than the known arrangements with mechanical Springs and their controls. According to a further feature of the invention there is the filling regulator consists of a control cylinder fixed to the vehicle body and a movable control piston, the centrifugal governor while driving the control piston rotates around its longitudinal axis. Finally, there is an inventive feature in that a centrifugal clutch is arranged in the drive, which exclusively when the vehicle is at a standstill, the control piston of the filling regulator with the drive connects, but breaks this connection while driving.

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.Embodiments of the invention are shown schematically in the drawing shown. 1 shows a device according to the invention in section; Fig. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1, FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of the invention in a representation corresponding to FIG. 1.

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.The vehicle body 3 is supported on the running gear 1 of a vehicle via a bellows-shaped air spring 2. The air supply to and the air outlet from the air suspension bellows 2 via the line 4 are controlled by the filling regulator 5. The filling regulator 5 consists of the control cylinder 6 and a control piston 7 guided in the cylinder 6. The control cylinder 6 is fixed on the vehicle body 3 , during the Control piston 7 is articulated on the carriage 1 by means of its piston rod 8 and the ball joint 9. The piston rod 8 has a rectangular cross-section and is passed through a rectangular recess in the cylinder base 6 a (FIG. 2). The control piston? is provided with bores 10, 11 inclined with respect to the longitudinal axis of the piston. In addition to a connection bore 12 for the line 4 leading to the air suspension bellows 2, the control cylinder 6 is provided with a connection bore 13 and with a connection bore 14. The bores 12, 13, 14 of the cylinder 6 lie in a common longitudinal plane of the cylinder. In the effective position of the filling regulator 5, the bores 10, 11 are also in the same plane. If the vehicle body 3 is at a set normal distance from the drive 1, then the. Bores 10, 11 with the bores 12; 13, 14 not in connection, and the air spring bellows 2 can neither be supplied with air, nor can air escape from the same. If the distance between the drive l and the vehicle body 3 z. B. by boarding passengers, then the piston 7 is pushed into the cylinder 6. Here, the bore 10 connects the cylinder bore 14 with the cylinder bore 12, and the air suspension bellows 2 is connected to the compressed air tank 15. Compressed air flows from the compressed air tank 15 into the air suspension bellows 2 until the original normal distance between the vehicle parts 1 and 3 is restored. Increases the distance between the vehicle parts 1 and 3 z. B. by unloading the vehicle or getting off passengers, then the piston 7 is moved downwards. The piston bore 11 connects the cylinder bores 12 and 13. The cylinder bore 13 is in communication with the outside air so that air can escape from the air suspension bellows 2 until the original normal distance between the vehicle parts 1 and 3 is restored.

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.According to the invention, this control option should only be given when the vehicle is stationary. This is achieved in the embodiment according to FIG. 1 and FIG. 2 in that the bores 10, 11, 12, 13, 14 are only in one plane when the vehicle is stationary, while the piston 8 is rotated about its longitudinal axis when the vehicle is moving so that the bores 10, 11 and the bores 12, 13, 14 lie in different longitudinal planes of the cylinder. This rotation of the control piston 7 is effected through the intermediary of a 16 in Fahrzeugaufbau3 mounted governor The coupling of the governor 16 to the control piston 7 via the joint lever 17, 18. The lever 17 engages the bottom 6a of the cylinder 6, while the lever 17 is hinged by means of a pin 19 articulated lever 18 to a further, tubular lever 20. The lever 20 engages the sliding sleeve 21 of the centrifugal governor 16 . The centrifugal governor 16 is driven directly by the wheels 24 of the vehicle. If it is assumed that the subject matter of the invention is applied to a rail vehicle, the wheels 24 of which are non-rotatably seated on the axle shaft 25, then the shaft 22 of the centrifugal governor 16 can be coupled via a belt drive 23 to the axle shaft 25 of the drive carrying the wheels 24, such as it is shown in FIG.

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.When the vehicle is stationary, the governor 16 is not driven. The sliding sleeve 21 is then in its uppermost position, and the control piston 7 is rotated via the levers 20, 18, 17 and the cylinder base 6 a and the piston rod 8 into the position in which the bores 10 to 14 are located in a longitudinal cylinder . If the vehicle drives, then the sliding sleeve 21 of the driven centrifugal governor 16 moves down and: rotates over .die levers 20, 18, 17 the piston head 6a and the piston rod 8, the control piston 7, so that the bores 10, 11 of the piston 7 and the Bores 12, 13, 14 of the cylinder 6 lie in different longitudinal cylinder planes. If shocks are now introduced into the filling regulator 5 as a result of uneven road surfaces, the piston 7 slides up and down in the cylinder 6 without, however, the air spring bellows 2 being connected to the pressure vessel 15 or being brought into contact with the outside air.

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.In the embodiment according to FIG. 3, the control piston 7 is axially displaceable, but not rotatably guided in the control cylinder 6. -The bores 10, 11 of the control piston 7 and the bores 12, 13, 14 of the cylinder 6 are located in a cylinder longitudinal plane. The piston rod 8 is hammer-shaped at its lower end. It is only brought into connection with the drive 1 of the vehicle by means of a coupling 26 when the vehicle is stopped. The coupling 26 consists, for example, of two clamping jaws 27 which are displaceable on a transverse bolt 28 and are under the action of a tension spring 29. The cross bolt 28 is provided with a vertical pin 30. The pin 30 is rotatable, but not held in the drive 1 such that it can be displaced in the vertical direction. It is coupled to the vehicle wheels by means of a belt drive 31 or, in the case of rail vehicles, to the axle shaft of a wheel set. When the vehicle stops, the clamping jaws 27 are pressed against the hammer-like end of the piston rod 8 under the action of the tension spring 29, and the piston 7 is rigidly connected to the carriage 1. If the distance changes between the vehicle parts 1 and 3, the control piston 7 closes the air suspension bellows 2 to the compressed air tank 15 or brings it into connection with the outside air. When the vehicle starts, the pin 30 with the transverse bolt 28 and the clamping jaws 27 are set in rotation via the belt drive 31. Under the effect of the centrifugal force that occurs, the clamping jaws 27 are pushed away from the hammer-like end of the piston rod 8, and the piston 7 is no longer in connection with the drive 1. Changes in distance between the drive 1 and the vehicle body that occur while driving have As a result, there is no longer any influence on the filling regulator 5.

Claims

PATENT CLAIMS-1. Device for load-dependent regulation of the springs of vehicles by means of a filling regulator, which is controlled by the load on the vehicle and a centrifugal governor driven by the drive of the vehicle is controlled, characterized in that the filling regulator (5) to air springs while driving (2) leading lines (4) and when the vehicle is at a standstill with the load-dependent Control device (10 to 14) connects.

2. Device according to claim 1, characterized characterized in that the filling regulator consists of a fixedly arranged on the vehicle body (3) Control cylinder (6) and a movable control piston (7), wherein during the drive of the governor (16) the control piston around its Longitudinal axis rotates (Fig. 1 and 2).

3. Device according to claim 1, characterized in that a centrifugal clutch (26) is arranged in the carriage (1), which connects the control piston of the filling regulator to the carriage only when the vehicle is at a standstill, but releases this connection while driving (Fig. 3 ). Documents considered: German Patent No. 893 895; Swiss Patent No. 291970.