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Stossdämpfungsvorrichtung für Fahrzeuge mit Federaufhängung.
Bei Fahrzeugen mit Federaufhängung sind schon Stossdämpfungsvorrichtungen zur Verminderung bzw. Erhöhung der Stützkraft der Wagenfedern beim Überfahren von Unebenheiten der Fahrbahn in Vorschlag gebracht worden, bei denen die Radachse unter Vermittlung eines federbeeinflussten Hebelgestänges mit einem Kniehebelgelenk oder einem doppelkeilförmigen, in einer federnden Schere hin-und herbeweglichen Schieber mit dem Wagenoberteil verbunden ist.
Da bei schlechten Strassen die durch die Unebenheiten der Fahrbahn bedingten Wechselwirkungen in der Auf-und Abwärtsbewegung der Räder namentlich bei grosser Geschwindigkeit sehr rasch aufeinander folgen, wirken sich die Umkehrbewegungen als Schläge auf alle Teile der Dämpfungsvorrichtung aus, wobei besonders hin-und hergleitende Teile einem raschen Verschleiss und freischwingende Federn der Bruchgefahr ausgesetzt sind.
Dämpfungsvorrichtungen mit hin-und hergleitenden Teilen und solchen mit frei schwingenden Federn bieten daher keine lange Lebensdauer, keine grosse Betriebssicherheit und lassen sich nicht staubdicht in Gehäusen unterbringen. Ferner sind schon Stossdämpfer in Vorschlag gebracht worden, bei denen in der Gleichgewichtslage der Radachse auf einen mit letzterer verbundenen Hebel gleichliegende Zugfedern wirken. Solche Zugfedern sind nicht nur der Bruchgefahr stark ausgesetzt, sondern sie verhindern infolge ihrer für den maximalen Entspannungsweg erforderlichen Länge einen gedrängten Bau des Stossdämpfers und erschweren den Einbau desselben bei beschränkten Raumverhältnissen.
Bei kleineren Ausschlägen aus der Mittellage ist die Dämpferwirkung gleich Null, weil der Abweichungswinkel der Federn und des Hebels aus der Mittellage annähernd gleich gross, die Drehwirkung der Federn auf den Hebel also sehr gering ist.
Bei der Stossdämpfungsvorrichtung nach der Erfindung sind die Nachteile der bekannten Vorrichtungen dieser Art vermieden. Ein in an sich bekannterweise mit der Radachse in Verbindung stehender Hebel wird durch eine in der Richtung von seiner Achse nach seinem freien Ende hin drückende Federkraft mit wenigstens einem zwischen den Hebelenden liegenden Stützpunkt in der Mittellage gehalten, welche Federkraft beim Ausschwingen des Hebels aus seiner Mittellage im Sinne der Schwingbewegung von seitwärts auf den Hebel wirkt.
Da die Federn kürzer sind als der Hebel, nimmt ihr Abweichungswinkel aus der Mittellage mit dem Längsunterschied bis zu einer gewissen Grenze rascher zu als derjenige des Hebels. In gleichem Masse nimmt auch die Seiten-bzw. Drehkraft der Federn auf den Hebel zu und dementsprechend wächst auch die Wirkung im Dämpfen der Stösse. Die auf Druck beanspruchten kurzen Federn können auf ihren Widerlagern fest abgestützt werden. Sie sind bei ihrer raschen Hin-und Herbewegung weniger der Durchbiegung ausgesetzt und können daher ohne Schlaggeräusche befürchten zu müssen, an verlängerbaren Stäben geführt werden. Die kurzen Druckfedern haben ferner den Vorteil geringer Massenträgheit und gestatten einen gedrängten, staubdichten Bau der Vorrichtung für den Einbau der letzteren, selbst bei sehr beschränkten Raumverhältnissen.
Die Vorrichtung bleibt lange betriebsicher und arbeitet ganz geräuschlos.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht bei geöffnetem Gehäuse, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1. Die Fig. 3 und 4 zeigen schematisch verschiedene Hebel-und Federstellungen. Fig. 5 zeigt schematisch die zweite Ausführungsform. Fig. 6 ist ein Diagramm beim Befahren der gleichen Strecke mit einem bekannten Stossdämpfer und mit einem Stossdämpfer nach der Erfindung, u. zw. zeigt die volle
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Linie die D mpferwirk'1mg des bekannten und die punktierte Linie die Wirkung des erfindungsgemässen Stossdämpfers.
In einem zweiteiligen Gehäuse a ist ein Hebel b auf einer Achse c befestigt, die ausserhalb des Gehäuses einen durch eine Stange d mit der Fahrzeugachse gelenkig verbundenen Hebel e festsitzend trägt. Das Gehäuse a ist am Fahrzeuggestell (nicht gezeichnet) befestigt. Das frei schwingbare, obere Ende des Hebels b ist durch eine Wippe f mit den oberen Enden von zwei zu beiden Seiten des Hebels angeordneten,
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Schraubenfedern k geschoben. Die Teile a zwischen den Bolzen i, die Führungen g, h, und die Wippe f bilden zusammen ein Gelenkviereck, dessen Seitein der Mitte, u. zw. oberhalb der Gelenke j, mit dem Hebel b verbunden ist, also mit diesem seitwärts nach beiden Seiten aus der Mittellage schwingbar ist.
Der Gelenkteil a zwischen den Bolzen i ist unbeweglich, da er durch die Gehäusewände gebildet ist. Die Entfernung zwischen den Gelenkbolzen i ist nur ganz wenig grösser als diejenige zwischen den Bolzen damit der Hebel b durch die Federn k normalerweise in der Mittellage (Gleichgewichtslage) gehalten wird.
Sobald die Fahrzeugachse gegenüber dem Fahrgestell infolge einer Vertiefung der Fahrbahn eine Abwärtsbewegung ausführt (Fig. 4), schwingt der Hebel b aus der Mittellage nach rechts, beim Überfahren
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bzw. den durch dieselben gehenden, zueinander parallelen Ebenen liegen, müssen sich die Abstände zwischen den zusammengehörigen Gelenkpunkten y und i vergrössern, was auch ohne weiteres möglich ist, indem, wie bereits angedeutet, die Gelenkstange g, h, durch über einen gemeinsamen Bolzen verschiebbare kappenförmige Teile gebildet sind. Bei einer Verstellung des Gelenkvierecks aus seiner Gleichgewichtslage entfernen sich die Gelenkpunkte i auf jeder Seite des Hebels b von den Gelenkpunkten i.
Daraus erhellt, dass die Stossfedern k, die in der Gleichgewichtslage am stärksten gespannt sind, beim Ausschwingen des Gelenkvierecks aus der Mittellage mit zunehmenden Seitenstosswinkel zur Geltung kommen, d. h. sieh entspannen. Infolge der kleineren Länge zwischen den Gelenken i und i gegenüber der Entfernung zwischen den Gelenken des Hebels b ist der Winkelausschlag der Gelenkstangen g. h grösser als derjenige
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Ausschlag zu vergrössern suchen. Der darauf folgende Rückstoss von Seiten der Radachse muss dann die
Kraft der Federn k überwinden, wodurch die Wucht der sich auf das Wagengestell auswirkenden Stösse gedämpft wird.
Da die Federn k durch Führungen gehalten und auf Druck beansprucht sind, können sie bei den sehr rasch aufeinander folgenden Hin-und Herbewegungen bzw. Ausschlagen nicht in Seitenschwingung geraten, die eine grosse Bruchgefahr für die Federn bilden.
Nach der in Fig. 5 schematisch dargestellten Ausführungsform ist die Wippe f weggelassen und die Federn k sind vor und hinter dem Hebel b zusammengerückt und greifen unmittelbar am schwingbaren bzw. freien Ende desselben an. DieFedern sind kürzer als der Hebel b und ihre unterenEnden stützen sich zwischen den Hebelenden auf von den Gehäusewänden nach einwärts vorstehende Zapfen i, die in der senkrechten Ebene der Achse c oder beidseitig dicht daneben angeordnet sind. Die Wirkung der Federn k auf den Hebel b ist genau gleich wie im vorbeschriebenen, in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Beispiel. Dagegen ist die Bauart noch etwas einfacher.
Die schwingenden Massen sind noch kleiner, und das Gehäuse kann ebenfalls etwas kleiner ausgeführt werden, was bei den gedrängten bzw. knappen Raumverhältnissen bei den Kraftwagen sehr vorteilhaft ist. Das Gehäuse kann mit Öl oder Fett gefüllt sein, so dass stets eine leichte Beweglichkeit aller Gelenke gewährleistet ist.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Stossdämpfungsvorriehtung für Fahrzeuge mit Federaufhängung, bei welcher die Radachse mit dem Fahrgestell durch einen aus einer Mittellage sehwingbaren, federbeeinflussten Hebel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (b) durch eine in der Richtung nach dessen freiem Ende hin drückende Federkraft (k) mit wenigstens einen zwischen den Hebelenden liegenden Stützpunkt (i) in der Mittellage gehalten wird, welche Federkraft beim Ausschwingen des Hebels aus seiner Mittellage im Sinne der Schwingbewegung von seitwärts auf den Hebel wirkt.