DE1773318U - Federorgan, insbesondere fuer die federung von fahrzeugen. - Google Patents

Description

• Fried. Krupp Motoen- und Kraftwagenfabriken G.m.b.H.

  inEsSen

  Federorgan, nsesonder fQ die Pedeyüng von Fahrzeugen

  Die Erfindung bezieht sich auf ein Federorgan, insbeson-

  dere für die Federung von Fahrzeugen.. mit einem als Feder-

  element dienenden Luftpolster. das in einem Behälter mit

  elastischen, sich beim Durehtedern verformenden Wandungen

  und einem mit diesem verbundenen Zusatzbehälter mit verän-

  derlichem Volumen und mit starren Wandungen eingeschlossen

  ist.

  Es sind bereits verschiedene Arten von Luftfedern bekannt

  geworden,die inßbesBndere zur Abtederung von Fahrzeugen

  Verwendung finden sollen. Gegenüber bekannten Federorganen wie Blattfedern, Schraubenfedern oder Drehstäben, weisen Luftfederungen insbesondere den Vorteil auf, das mit ihnen lange Federwege erzielt werden können. Außerdem ist es bei Luftfederungen auf besonders einfache Weise mögliche den Abstand der Ladefläche über der Achse bei ruhender Belastung unabhängig von deren Größe beispielsweise dadurch konstant zu halten, daß die in dem Federorgan eingeschlossene Luftmenge je nach Änderung der ruhenden Belastung vergrößert oder verkleinert wird.
• Die im @ormalen fahrbetrieb erwünschten langen Federwege von Luftfedern wirken sieh jedoch bei Kurvenfahrt in Form starker Fahrzeugneigungen nachteilig aus. Es ist zwar schon vorgeschlagen worden# zwischen dem mit elastischen Wandungen versehenen verformbaren Behälter und dem starre Wandungen

  aufweisenden Zusatzbehälter die gemeinsam das Luftpolster

  einschließenDrosselvorrichtungen vorzusehen die ein ber-

  strömen der Luft von einem in den anderen Behälter in einer oder in beiden Strömungsrichtungen @rschweren. Diese Drosselvorrichtungen ergeben zwar bei kurzzeitigen Stoßen auf eines der beiden gegeneinander abzufedernden Teile eine ausreichende

  D&mpfung sind aber nicht geeignete als Abhilfe gegen die Kur-

  venneigungen des Fahrzeuges beim Befahren von Kurven zu die-

  nen. Dro8selvorrichtungen.. die autgrund ihrer Ausbildung sol-

  che auftretenden Kurvenneigungen verhindern konnten müßten in ihrer Wirkung so stark sein, daß sich daraus nachteilige Folgen für die Federwirkung im normalen Fahrbetrieb ergeben wurden, Es ist auch bereits eine Luftfederung insbesondere für Kraftfahrzeuge bekanntgeworden, bei welcher zur Erzielung einer weichen Federung die Druckräume mit zusätzlichen Räumen von veränderlichem Inhalt verbunden sind. Hierbei ist die Verbindung der zusätzlichen Räume @@it den Druckräumen derart getrotten. daß die Federung bei senkrechten Bewegungen der Aohse gegenüber dem Fahrgestell weich und bei Pendelbewegungen der Achse härter ist. Diese bekannte Einrichtung weist für jedes Ende der Achse einen in einem Zylinder gleitenden von den Achsbewegungen gesteuerten doppeltwirkenden Kolben aufj, der einerseits einen Druckraum und andererseits einen zusätzliehen Raum begrenzt, wob@i jeweils der Druckraum am einen Ende der Achse über eine Leitung mit dem zusätzlichen Raum am anderen Ende der Achse verbunden ist. Der große Nachteil einer derartigen Einrichtung besteht darin, daß auch bei Federbewegungen.. die nur am einen Ende der Achse auftreten jeweils

  das Federorgan am anderen Ende der Achse beeinflußt wird, so

  daß auch diesemletzteren Bewegungen autgezwen weten ie

  dieses auf die gegeneinander abzufedernden Teile ertrag

  Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrundeliegt eine Einrichtung für Luftfederungen zu scharfen, die insbe-

  sondere in der Lage ist außer Vermeidung der vorgenannten

  Nachteiles Neigungsbewegungen von Fahrzeugen beim Durehtah-

  ren von Kurven zu verhindern, bzw. auf ein Mindestmaß zu beschränken. Die Erfindugn bezieht sich insbesondere auf solche Federorgane, bei denen das Luftpolster in einem mit elastischen Wandungen versehenen Behälter und einem mit diesem verbundenen zusazbehälter mit veränderlichem Volumen und mit starren Wandungen eingeschlossen ist. Erfindungsgemäß wird hierbei in erster Linie vorgeschlagen, daß der Zusatzbehälter als zylindrischer Kessel ausgebildet ist, der an einem Ende durch einen längs der Zylinderachse verschiebbaren Kolben abgeschlossen ist. Hierbei können die Verschiebenbewegungen des Kolbens zweckmäßig durch mechanische und/oder hydraulische Mittel erzielt werden Die Verschiebebewegung des Kolbens kann sowohl von Hand als auch besonders vorteilhaft in Abhängigkeit der Relativbewegung der beiden gegeneinander abzufedernden Teile

  hervorgerufen werden. 3 vielen Pillen wird ea zweckmäßig sein<

  wenn die Vorrichtung, durch die der Kolben in Abhängigkeit der Relativbewegungen der beiden gegeneinander abzufedernden Teile im Zylinder verschoben wird, also beispielsweise ein einerseits am Kolben und andererseits an einem der beiden Teile angelenktes und an dem anderen Teil gelagertes Gestänge, mit einer Dämpfungseinrichtung versehen ist, die bewirkt, daß der Kolben seine Lage in dem Zusatzbehälter bei kurzzeiteigen,stoßartigen B@wegungen der beiden gegeneinander abzufedernden Teile relativ zueinander nicht verändert.
• Gemäß einem weiteren Schritt der Erfindung wird noch vorgeschlagen daß der Zusatzbehälter anstelle es Kolbens durch eine Membran aus vorzugsweise elastischem, dehnbarem. Werk-

  stoff unterteilt ist In einen das Luftpolster aufnehmenden

  Raum und einen mit einer Druckflüssigkeit zu flüllenden Druckraum. Hierbei ist erfindungsgemäß der Druckraum des Zusatzbehälters mit einem Flussigkeitsspeicher durch eine ein Regelorgan enthalten@e Leitung zweckmäßig unter Zwischenschaltung einer Pumpe verbunden. Hierbei kann das Regelorgan von Hand

  Verstellbaroder aber ebenfalls in Abhängigkeit der Relativ-

  bewegung der gegeneinander abzufedernden Teile beispiels-

  weise auf mechanischem Wege durch ein entsprechendes Gestänge

  oderhydrauliseh in Abhängigkeit von dem aut das mit elasti-

  schen Wandungen versehene Teil des yedererganes einwirkenden

  Druck gesteuert werden. Diese Ausbildung'eines Federorganes

  0

  ezuglieht es., wenn daß PahrzeuS eine Kurve dui*ohtxhrt, in

  den Druckraum des Zusat&behSlters eine ! Druccflusßigtceit hinein-

  zupumpen, was eine DurchwS1bung der Membran und damit eine Vo-

  luaanderung des einen Teil des Luftpolsters einschließenden

  Zusatzbehältexur Folge hat

  Um nach dem Durchfahren einer Kurve ein möglichst sehnelles

  Abstrmen der ttnaktlUss1gkeit aus dem Druokraum su ermög-

  lichten. ist es zweckmäßige wenn in weiterem Ausgestaltung

  derErfindung zwischen dem Druckraum und dem Fmssigkeits-

  speicher eine RUcktUhrungsle1tung vorgesehen 1st"die ein

  Schnellschlußventil enthalt.

  In der Zeichnung sind AustUhrungsbeispiele des Erfindung-

  gesenstandes sehematiseh teilweise im Schnitt dargestellt,

  und zwar zeigen ;

  Fig. 1 eine Ausführungsform des Erfindungogegenitandes, bei

  derein Kolben zur Volumenänderung des Zusatzbehãl'"

  ters dient und

  Fig. 2 eine weitere AustUhrungstomt bei der eine Membran

  zur VolumenSnderung des ZuaatzbehUlters dient.

  In Figur list mit 1 die Achse des Fahrzeuges und mit 2 der Rah-

  men des Fahrzeuges bezeichnet, Auf dem Rahmen 2 ist ein Zusatz-

  behälter 3 gelagerte der durch eine Verbindungsleitung 4 mit

  einem zwischen Achse 1 und Rahmen 2 angeordneten Balg 5 aus

  elastischem » nichtmetallischem Werkstott verbunden Ist. Das

  als Federelement dienende Luftpolster ist in dem Balg 5

  und dem RauM 6 des 2usat&b'eMlteps adngesehlessea Ber

  Zusatzbehälter bzw. der Raum 6 ist durch einen Kolben

  7 abgeschlossen. Dieser Kolben 7 ist mit seine Kolbenstange

  S am einen Ende eines Sehwenkhebelo 9 =gelenkt. Dieser

  Schwenkhebel 9 Ist auf. einem Bolzen 10 gelenug am ttahmen

  alP

  2gol&gt un is ? & seinem eren Ende ber eine VefM. n-

  dungsstange 11 mit einem Winkelhebel 12 verbunden. * der

  seinerseits ebenfalls gelenkig Am Rahmen 2 gelagert ist.

  Außerdem ist & ? Winkelhebel 12 ein Druckstab 13 angelenkt

  der an seinem anderen Ende an der Achse 1 gelenkig gelagert

  1at.

  Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist die folgende :

  Imnormalen Fährbetrieb de Fahrzeuges befindet sich die

  Einrichtung in der aus der Zeichnung ersichtlichen Stel-

  lang. Wird nun beim Durchfahren einer Kurve der Balg 5

  zwischen Achse 1 und Rahmen 2 zusammengedrUckt und da...

  durch auch das Luftpolster komprimiert : ; so wird infolge

  der Annäherung der Achse. 1 an den Rahmen 2 Uber das Ge-

  stänge l' 12, 11.. 9. 8 der Kolben 7 nach reehts geschno-

  ben und damit das Volumen des Raumes 6 im Zusatzbehälter

  , verringert i Der Kolben 7 wirkt demnach der Zusammen-

  drUckung des Balges 5 entgegen, was. zur Folge hat, daß die

  Kurvenneigung des yahrenges verringert wird Durch ent-

  sprechende Ausgestaltung des Gestänges hat man es in der

  Hand ein geeignetes Ubersetzungsverhältnis zwischen den

  Bewegungen der Achse l gegenüber dem Rahmen 2 und des Kol-

  bens 7 zu wählen. Auch kennen die Bewegungen des Kolbens 7

  durch Einschaltung pneuMatisoher hydraulischer oder elek-

  trischer VeratSrker gegebenenfalls verstärkt werden.,

  Um zu vermeiden daß beispielsweise bei Vergreerusg der

  auf dem Fahrzeug ruhenden Belastung und einer entsprechen"

  \

  den ZusaamendrUckung des Balges 5 und der damit ver-

  bundenenVerringerung des Abstandes zwischen Achse l

  und Rahmen 2 der Kolben 7 Im Zusatzbehältex, 3 vor-

  schoben wird und üa vielaehr zu er en, 3 dag der

  Abstand zwischen Rahmen 2 und Achse 1 unabhängig von der ruhenden Belastung konstant bleibt. kann der Raum 6 des Zusatzbehälters 3 in an sich bekannter Weise mit einem nicht dargestellten Luftspeicher in Verbindung stehen wobei zwischen beiden ein Regelorgan vorgesehen ist, durch welches die in dem Federorgan einigeschlossene Luftmenge in Abhängigkeit der ruhenden Belastung verändert werden kann. Ebenso ist es möglich,

  in dem Gestänge 13 eine DSMpfungseinriehtung vorzuse-

  hen die vermeidet, daß der Kolben 7 auch bei kurzzeitagen beispielsweise durch Fahrbahnunebenheiten hervorgerufenen Lageveränderung der Achse 1 gegenüber dem Rahmen a im Zusatzbehälter 3 verschoben wird.
• Schließlich ist es ebenso mögliche den Kolben 7 unter

  Fortfall des Gestänges 8 9 11 18, 13 hydraulisch

  zu steuern, wozu zwischen Balg 5 und Achse 1 oder Rahmen 2 eine Öldruckmeßdose vorgesehen sein kann, die in Abhängigkeit von der auf dem Balg 5 ruhenden Belastung ihrerseits ein entsprechendes Regelorgan steuert. Bei-Verwendung eines doppeltwirkenden Kolbens kann der auf der rückwärtigen Seite des Kolbens gelegene Raum in gleicher Weise wie der Raum 6 mit dem zweiten, am anderen Ende der Achse 1 vorgesehenen Luftbalg verbunden sein* In Figur 2 ist wiederum mit 1 die Fahrzugachse und mit 2 der Fahrzeugrahmen bezeichnet. Im Bereich beider Enden der Achse 1 ist zwischen dieser und dem Rahmen 2 je ein Luftbalg 5 vorgesehen, der über je eine Verbindungsleitung 4 mit einem baulich vereinigten Zusatzbehälter 3

  verbunden ist, wobei dieser Zusatzbehälter jedoch durch

  eAne enx n X

  eineZwischenwand 14 in zwei Teile unterteilt ist In die-

  sem Fall sind die beiden je einem Balg 5 zugeordneten Räume

  6 d'urch je eine Membran 15 aus elastischer dehnbarem Werk-

  stoffabsesehlossen. Die Membranen 15 sind Ihrerseits am

  Umfangdes Zusatzbehälters 3 eingespa=t. Auf diese Weise

  werden zwei Drntekräume 16 gebildet. die über je eine Lei-

  tung 17 mit einem aicht dargestellten PISssigkeitsspeicher

  verbunden sind. Dabei sind in den Leitungen 17 Regelorgane

  18vorgesehen.

  DieWirkungsweise dieser Einrichtung ist die folgende :

  Beim Durchfahren einer Kurve wird das Volumen des auf der

  Kurvenaußenseite liegenden Federorganes durch Zusammendrücken

  des Balges 5 verringerte wobei das Regelorgan 18 in der

  Verbindungaitung 17 die zu dem zugehSrigen Druckraum

  16 führte geSffnt wird so'daß Druekflüssigkeit in den

  Druckraum 16 strijmt. Dies hat zur Folge, daß sich die

  Membran15 in Richtung des Luftraumes 6 des Zusatabehäl-

  ters 3 durchtreibt und dadurch das Volumen Im Raua 6 ver-

  ringert wird. Hierdurch wird ebenfalls dem Bestreben des

  Fahr. zeuges. sich in die Außenkurve zu neigen. entgegen-

  gewirkt* lir, nomalen Fahrbetrieb ist In dem Druckraum 16

  keineBmckflussigeit enthalten (vgl< linke Seite der

  Figur 2) :

  Die Steuerung des Regelorgane 18 kann auch in diesem

  Fall beispielsweise auf mechanisehem Wege durch ein ent-

  sprechendeszwischen Achse l und Rahmen S vorgesehenes

  Gestänge. oder aber vorteilhaft auf hydraulischem Wege,

  beispielsweise durch eine Öldruckmeßdose, die zwischen

  Balg 5 und Rahmen 2 oder Achse 1 angeordnet Ist., ertol-

  gen, Auch hierbei ist es mglich entsprechende Däapfugs-

  Mittel vorzusehen die ein Ansprachen der Einrichtung be

  kurzzeitigen Bewengen von Aehse 1 und Reimen 2 gegen-

  einandervermeiden. Ebenso ist es BtSlieh auch hier hy-

  draulisohe. elektrische öder pneumatische Verstärker zur

  Ver, stellung der Repelorgang6 18 vorzusehen.

  Um nach Beendigung der Kurvendurohfahrt ein mt$Zlichet

  schnelles Entweichen der DruckflUssigkeit aus dem Druck-

  raum16 zu ermöglichen kaan fernerhin noeh eine beson-

  dere, nicht naher dargestellte BNkfShrungsleitung i-

  sehen Druckraum 16 und FIUss1gke1tsspe1cher vorgesehen

  sein, die durch ein Sobnellschlußventil ver ; sohbssen iste

  welchesauf die'-eiche Weise wie das Regelorgan 18. je-

  doch in umgekehrter Bewegungsriehtmp betätigte d. h. nach

  Beendigung der Kurvendurchfahrt gebtfnet iiird.

  .. Aprilehee,

  §ebutzAD

Claims (1)

1. 8 0. s 1) r U o h 4b, * LRJJJLLLJj 1 Federorgan, insbesondere fUr die Pederung von ßah- zeusen, mit einem als PederMeMent dienenden Iftpolater dasIn einem BehUlter mit elastisehens sieh beim Durdh' federnerforaandenWandungen imd einem mitdiesem ve" bundenen Zustsbehlter mit veränderlichem Volumen und mit starren Wandungen eingeschlossen istdadurch gekenn- zeichnet. daß der ZusatbenSIter()alszylindrischer \ Kessel ausgebildet ist der an einem Ende durch einen lgngs der Zylinderllingsaebse verschiebbaren Kolben (7) abgeschlos- senist, 2. Federorgan nach Anspruch 1 dadurch ekemmeieimet da8 zur EMeugMng der Versehiebebewegungen des Kolbens (7) mechanische und/oder hydraulische, vorzugsweise ; tn Abhan- gigkeit der relativbewegung der beiden gegeneinander abzu- federnden Teile (1 2) gesteuerte Mittel (8 9 11 1S 13) vorgesehen sind. ,-Federorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet.. daß der Zusatzbehälter ("3) anstelle des Kolbens durch eine Mem- bran(15) aus vorzugsweise elastischem, dehnbarem Werkstoff unterteilt ist in einen das Luftpolster aufnehmenden Baum (6) und einen mit einer Dtaxekflüssigkeit zu fllenden Druck- raum(16). 4. Federorganch Anspruch 3, dadurch gekeimzeictmet daß der Druckraum es des ZuszbehSIters (3) mit einem Flüs- sigkeitsspeicher durch eine ein vorzugsweise in AbSagigeit der Relativbewegung der geneisaMep abzufedernden Teile (is 2) 60steuerteg noselgre'all (18) (lot), zweckmäßig unter Zwischenschaltung einer Pumpe/ver- bunden ist. 5. Federorgan nach Anspruch 3 er 4 gekennzeichnet durch eine ein SchnllshluSventil nth&ltende Rükfhruaßli- tungzwischen dem Druckraum (16) und dem Plüssigkispi- ohèr.