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Die Erfindung bezieht sieh auf eine Abfederung der Radachsen oder Räder, insbesondere für
Kraftfahrzeuge, die sich selbsttätig der jeweiligen Fahrzeugbelastung durch Einwirkung auf einen Ab- wälzhebel anpasst. Derartige Abfederungen sind an sich bekannt.
Bei diesen bekannten Ausbildungen erfolgt aber die Abfederung durch Schraubenfedern, die auf zwei aufeinander sich abwälzende starre Hebel einwirken, die wiederum so stark ausgebildet sein müssen, dass sie das gesamte Fahrzeuggewicht tragen können. Die starren, die ganze Last tragenden Doppelhebel erhöhen aber das nicht abgefederte Gewicht derart, dass die Bauart schon dadurch einen grossen Teil ihrer praktischen Bedeutung verliert. Diese gegenüber der gewöhnlichen Blattfederausbildung mit beträchtlicher Kosten-und Gewichtserhöhung verbundene Bauart erfordert ausserdem stets eine zu- sätzliche Dämpfungseinrichtung.
Die Abfederung mittels Blattfedern ist jedoch für Schienen-und Strassenlastfahrzeuge derjenigen mittels Schraubenfedern bis jetzt noch in den meisten Fällen vorzuziehen, weil nur mit der Blattfeder eine ausreichende Arbeitsvernichtung zu erzielen ist.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, bei der Schaffung einer sich der jeweiligen Fahrzeugbelastung selbsttätig anpassenden Abwälzhebelfederung die in jeder Beziehung bewährten Blattfedern zu benutzen.
Bei der bekannten üblichen Abfederung der Fahrzeuge durch Halbelliptikfedern greift an jedem Federende eine Kraft an, die gleich der Hälfte der jeweils in der Federmitte auftretenden Gesamtbelastung der Feder ist.
Diese Art der Abfederung entspricht nicht mehr den Anforderungen der Technik, da diese Anordnung bei den gestiegenen Geschwindigkeiten und Belastungen der Fahrzeuge so schwerwiegende Mängel aufweist, dass man in vielen Fällen auf die Verwendung von Blattfedern glaubte ganz verzichten zu müssen, trotz der Überlegenheit, die diese Federn in Bezug auf die wirkungsvolle und keinerleiwartung erfordernde Arbeitsvernichtung (Dämpfung) durch die Reibung der Federlagen aufeinander andern Federarten gegenüber besitzen.
Die vorliegende Erfindung beseitigt nicht nur die der normalen Blattfederung anhaftenden Mängel durch Anwendung eines Abwälzhebels, sondern vermeidet auch die den obenerwähnten bekannten Abwälzhebeln, die unter der Wirkung von Schraubenfedern stehen, anhaftenden Mängel.
Die aus Gründen der Bruchsicherheit für unverminderte Höchstlast und Höchstbeanspruchung beim Fahren erforderliche Dimensionierung der üblichen Blattfeder ergibt zwangsläufig eine zu schwere und harte Feder, die den wechselnden Belastungen und Beanspruchungen einen gleichbleibenden, unveränderlichen Widerstand entgegensetzt, der so gross ist, dass bei allen normalen Beanspruchungen bei leerem, geringer oder stärker und bei höchstzulässig normal beladenem Fahrzeug keine ausreichende Federung stattfinden kann, da die Feder für den abnormalen Fall einer höchst selten auftretenden, übernormalen Beanspruchung genügend Widerstand gegen Bruch (Bruchsicherheit) aufweisen muss.
Hiebei treten die Unzulänglichkeiten einer solchen Abfederung um so stärker in Erscheinung, je grösser die Unterschiede zwischen Leergewicht und dem Gewicht des mit Höchstlast beladenen Fahrzeugs und in den praktisch angewendeten Fahrgeschwindigkeiten sind.
Ein weiterer schwerwiegender Nachteil der üblichen Anwendung der Blattfedern wirkt sich besonders in den Fällen aus, in denen nur ein beschränkter Federhub, hervorgerufen durch andere bauliche
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Erfordernisse des Fahrzeuges zur Verfügung steht, wie z. B. bei Schienenfahrzeugen, bei denen der
Pufferstand sieh bei der Abfederung nur um ein verhältnismässig geringes Mass verändern darf, oder beim Strassenlastwagen und Lastwagenanhänger, bei denen man meist auf geringste Ladeflächen- höhe Wert legen muss.
Er wird dadurch verursacht, dass die an den Federenden wirkenden Kräfte im
Ruhezustand (statische Belastung) bereits den grössten Teil des schon beschränkten Federhubes vorwegnehmen, während für die eigentliche Aufgabe der Feder, die Stösse bei der Fahrt abzufedern, ein meist vollkommen unzureichender Resthub übrig bleibt.
Beim Federwerk nach vorliegender Erfindung hat man es vollkommen in der Hand, durch die
Gestaltung des Hebels die Belastung im Ruhezustand (statische Belastung) und damit die für die Federung während der Fahrt nicht ausnutzbare Durchbiegung der Feder ganz erheblich zu vermindern zugunsten der Abfederung der bei der Fahrt auftretenden Beanspruchungen.
Abgesehen von der sich ergebenden Möglichkeit der Anwendung leichterer Federn, die bei jeder Last stossempfindlicher sind, ergibt sich durch die erfindungsgemässe Hebelanordnung die Möglichkeit. die Federbelastungen im Leerzustande und in den geringeren Belastungsbereichen zu erhöhen, wodurch eine zusätzliche Verbesserung in der Abfederung erzielt wird.
Bei auftretenden Überlastungen wird die Gefahr des Bruches entsprechend der verminderten Auswirkung dieser Überlasten auf die Feder vermindert.
Die Veränderung des Höhenunterschiedes des fahrenden Fahrzeuges bei der Abfederung der
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massen unter dem bei der Fahrt im Beharrungszustande befindliehen Fahrzeuge spielen können, ohne sich von der Fahrbahn abzuheben.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass ein Abwälzhebel an seinem einen Ende sich mit einer Wälzfläche gegen eine am Wagenkasten angeordnete Platte stützt und von dem einen Ende einer Halbelliptikfeder getragen wird, während das andere Ende des Abwälzhebels am mittleren Teil der Feder angreift, deren anderes Ende in üblicher Weise am Wagenkasten angelenkt ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch veranschaulicht. a ist eine Tragblattfeder der bei Fahrzeugen üblichen und bekannten Bauart, die mittels des Federbundes b auf dem Achslager oder der Fahrzeugachse c befestigt ist. Das eine Ende der Feder a
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das andere Ende bei e an einem Hebel f angreift. Dieser Hebel f ist einerseits am Federbund b bei g angelenkt, während sich sein anderes Ende gegen eine am Kastenträger angeordnete Platte abstützt.
Der Hebel f ist in einer Hebeltasche i geführt, die ihn gegen seitliches Flattern sichert.
Die Stfitzfläche k-des Hebels f ist als Abwälzfläche ausgebildet und derart kurvenförmig gestaltet, dass sie sich je nach der Stellung des Hebels fmit einem Punkt an die Platte anlegt, der mehr oder weniger weit von der Federmitte bzw. der Fahrzeugachse c entfernt ist.
Die in der Zeichnung gezeigte Lage I der Teile entspricht der Stellung bei unbelastetem Fahrzeug.
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dabei auftretende grosse Hebelmoment beansprucht die Feder a entsprechend stark, so dass trotz des geringen Fahrzeuggewichts die Feder gut anspricht.
Bei Belastung des Fahrzeuges ergibt sich ein Durchfedern des Kastens, so dass der Hebel f aus der Stellung I entspreehend der vergrösserten Last gegebenenfalls bis in die Stellung 11 übergeführt wird.
Bei dieser Hebelversehwenkung wälzt sich die Auflagerfläche k auf der Platte infolge ihrer kurvenförmigen Gestaltung derart ab, dass sie bei vergrösserter Belastung etwa am rechten Ende der Platte h zur Anlage
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Federbeanspruchung vermieden wird.
Der Vorteil der Erfindung besteht also darin, dass die Veränderung der wirksamen Länge des Hebels f, also die Federbelastung, je nach dem Fahrzeuggewicht selbsttätig verändert wird, u. zw. völlig stossfrei. Die Beanspruchung der Feder a auf Biegung kann hiebei in allen Belastungsfällen gleichgehalten werden.
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The invention relates to a cushioning of the wheel axles or wheels, in particular for
Motor vehicles which automatically adapt to the respective vehicle load by acting on a rolling lever. Such cushioning are known per se.
In these known designs, however, the cushioning takes place by means of helical springs which act on two rigid levers that roll on one another, which in turn must be so strong that they can carry the entire weight of the vehicle. The rigid double levers that carry the entire load increase the unsprung weight to such an extent that the design loses a large part of its practical importance. This type of construction, which is associated with a considerable increase in costs and weight compared with the usual leaf spring design, also always requires an additional damping device.
The cushioning by means of leaf springs is, however, for rail and road trucks in most cases still to be preferred to that by means of coil springs, because sufficient destruction of work can only be achieved with the leaf spring.
The present invention was therefore based on the object of using leaf springs that have proven themselves in every respect in creating a rolling lever suspension which automatically adapts to the respective vehicle load.
In the known, customary suspension of vehicles by means of semi-elliptical springs, a force acts on each spring end which is equal to half of the total load on the spring occurring in the middle of the spring.
This type of suspension no longer meets the requirements of the technology, as this arrangement has such serious deficiencies with the increased speeds and loads on the vehicles that in many cases it was believed that the use of leaf springs had to be dispensed with altogether, despite the superiority they offer Have springs in relation to the effective and maintenance-free work destruction (damping) through the friction of the spring layers on each other compared to other types of springs.
The present invention not only overcomes the deficiencies inherent in normal leaf spring suspension by using a rolling lever, but also avoids the deficiencies inherent in the above-mentioned known rolling levers which are under the action of coil springs.
The dimensioning of the usual leaf spring, which is necessary for reasons of resistance to breakage for undiminished maximum load and maximum stress when driving, inevitably results in a spring that is too heavy and hard, which opposes the changing loads and stresses with a constant, unchangeable resistance that is so great that with all normal stresses If the vehicle is empty, less or more heavily loaded, and if the vehicle is normally loaded to the maximum, there is no sufficient suspension, as the spring must have sufficient resistance to breakage (break resistance) in the abnormal case of extremely rare, excessive stress.
The inadequacies of such a cushioning are all the more apparent, the greater the differences between the curb weight and the weight of the vehicle loaded with maximum load and in the driving speeds used in practice.
Another serious disadvantage of the usual application of leaf springs is particularly evident in cases in which only a limited spring stroke, caused by other structural factors
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Requirements of the vehicle is available, such as. B. in rail vehicles where the
The buffer level can only be changed by a relatively small amount in the case of the cushioning, or in the case of road trucks and truck trailers, where you usually have to attach importance to the lowest loading area height.
It is caused by the forces acting on the spring ends in the
Rest state (static load) anticipate the major part of the already limited spring stroke, while a mostly completely inadequate residual stroke remains for the actual task of the spring to cushion the shocks during travel.
When the spring mechanism according to the present invention you have it completely in the hand through which
Design of the lever to reduce the load in the resting state (static load) and thus the deflection of the spring, which cannot be used for the suspension while driving, very considerably in favor of cushioning the stresses occurring while driving.
Apart from the resulting possibility of using lighter springs, which are more sensitive to shock with any load, the lever arrangement according to the invention provides the possibility. to increase the spring loads in the empty condition and in the lower load areas, whereby an additional improvement in the cushioning is achieved.
When overloads occur, the risk of breakage is reduced in accordance with the reduced effect of these overloads on the spring.
The change in the height difference of the moving vehicle in the cushioning of the
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masses under which vehicles can play while driving in a steady state without lifting off the road.
The invention essentially consists in that a rolling lever at one end is supported with a rolling surface against a plate arranged on the car body and is supported by one end of a semi-elliptical spring, while the other end of the rolling lever engages the other part of the spring The end is articulated in the usual way on the car body.
An exemplary embodiment of the invention is illustrated schematically in the drawing. a is a support leaf spring of the type customary and known in vehicles, which is fastened to the axle bearing or the vehicle axle c by means of the spring collar b. One end of the spring a
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the other end engages a lever f at e. This lever f is hinged on the one hand to the spring collar b at g, while its other end is supported against a plate arranged on the box girder.
The lever f is guided in a lever pocket i, which secures it against flapping sideways.
The support surface k of the lever f is designed as a rolling surface and is curved in such a way that, depending on the position of the lever f, it rests against the plate at a point that is more or less far from the center of the spring or the vehicle axis c.
The position I of the parts shown in the drawing corresponds to the position when the vehicle is unloaded.
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The large lever moment that occurs in the process places a correspondingly high stress on the spring a, so that the spring responds well despite the low vehicle weight.
When the vehicle is loaded, the box deflects, so that the lever f is moved from position I to position 11, depending on the increased load.
With this lever displacement, the bearing surface k rolls on the plate due to its curved shape in such a way that, when the load is increased, it comes to rest approximately on the right-hand end of the plate h
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Spring stress is avoided.
The advantage of the invention is that the change in the effective length of the lever f, ie the spring load, is automatically changed depending on the vehicle weight, u. between completely seamless. The bending stress on spring a can be kept the same in all load cases.