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Stossdämpfer, insbesondere für Motorfahrzeuge, mit abgefedertem Gehäuse und einem Beharrungs- regler.
Bisher wurde zur Verhütung starken Schwingens der Karosserie oder des Stossdämpfergehäuses bei Strassen-oder Schienenfahrzeugen eine Reihe der verschiedensten Arten hydraulischer oder mechanicher, z. B. mit Reiblamellen versehener Stossdämpfer verwendet, welche zwischen die Radachsen bzw. das Fahrgestell und zwischen die Karosserie bzw. das Gehäuse geschaltet wurden, um letztere beim Anfahren der Räder gegen Unebenheiten der Fahrbahn abzufedern.
Diese Stossdämpfer erfüllen ihre Aufgaben jedoch nicht vollkommen, da sie harte Stösse von den Radachsen oder vom Rahmen auf die Karosserie übertragen, falls der Stossdämpfer die gegenseitige Verlagerung dieser Teile gleich von Anfang an zu stark abbremst oder wenn die Dämpfung der Schwingungen im Gegenteil ungenügend stark ist. Diese Nachteile sind vor allem darin zu erblicken, dass die bekannten Dämpfer nicht gesteuert sind oder bei unmittelbaren Stössen selbst nicht genügend empfindlich sind und dass sie das nach aufwärts gerichtete Rückschwingen der durch die zusammengedrückten Federn emporgeschleuderten Karosserie nicht entsprechend verlangsamen.
Ausserdem sind bereits Stossdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bekannt, deren Dämpfwirkung durch eine bei Fahrzeugschwankungen bewegte Schwungmasse gesteuert wird. Zu dieser letzten Gruppe gehört der erfindungsgemässe Stossdämpfer, welcher ein abgefedertes Gehäuse und einen Beharrungsregler in an sich bekannter Anordnung aufweist, wobei der hydraulisch oder mechanisch wirkende Reibungsstossdämpfer oder auch ein. elektromagnetischer Stossdämpfer mittels eines auf dem Trägheitsprinzip beruhenden Beharrungsreglers beeinflusst oder unmittelbar gesteuert wird, wobei die Stösse und Schwingungen auf den Beharrungsregler nicht unmittelbar übertragen werden.
Der erfindungsgemässe Stossdämpfer ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht des Reglers auf einem waagerechten, abgefederten oder ausgewogenen Schwingarm angeordnet ist, mit welchem Arm in an sich bekannter Weise die Drosselvorrichtung oder elektrische Schaltvorrichtung des Stossdämpfers gesteuert wird. Das Beharrungsvermögen der Reglerteile wird dabei entweder unmittelbar zur Steuerung der Drosselklappe eines hydraulischen Dämpfungsmittels oder zum Zusammenpressen der Reiblamellen eines mechanischen Stossdämpfers oder aber zur Steuerung, d. i. zum Ein-und Ausschalten von Stromkreisen eines elektromagnetischen Dämpfers angewendet.
Beim elektromagnetischen Stossdämpfer wird unter Verwendung des Beharrungsreglers gemäss der Erfindung mit Vorteil ein Paar von solchen Reglern angewendet, welche zwangsweise derart zusammenarbeiten, dass der Stromkreis nicht geschlossen wird, falls sich die Radachse oder der Fahrzeugrahmen und die Karosserie oder das Gehäuse des Fahrzeuges in gleichem Riehtungssinn und synchron bewegen, wenn auch die beiden Beharrungsregler ihre Ruhelage bei einer derartigen Schwingung der beiden genannten Wagenteile in dem einen oder andern Schwingungssinn bewahren. Der elektromagnetische Stossdämpfer soll nur dann zur Wirkung gelangen, wenn die Karosserie oder das Gehäuse des Wagens allein schwingt, denn nur dieses Herausschwingen der Karosserie oder des Gehäuses aus der Ruhelage in dem einen oder andern Schwingungssinn wird beim Fahren als störend empfunden.
Der elektromagnetische Schwingungsdämpfer tritt ferner in Tätigkeit, wenn die Radachse entgegengesetzt zu den Schwingungen des Gehäuses ausschwingt. Wenn die Radachse oder der Wagenrahmen in Richtung gegen die nicht schwingende Karosserie aussehwingen, dann ist es nicht erforderlich, die Schwingung der Achse oder des Rahmens zu dämpfen.
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Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.
Die Fig. 1 zeigt ein Schema eines hydraulischen Stossdämpfers mit einem einfachen Beharrungsregler, die Fig. 2 einen elektromagnetischen Stossdämpfer mit zwei Stromkreisen, welche in Abhängigkeit voneinander mittels zweier Beharrungsregler beeinflusst werden. Die Fig. 3 zeigt einen Beharrungsregler in Einzeldarstellung. In Fig. 4 ist ein Schaltschema für zwei Beharrungsregler dargestellt, Fig. 5 stellt einen hydraulischen Stossdämpfer dar, der unter Anwendung zweier Beharrungsregler in Zusammenschaltung nach Fig. 4 elektrisch gesteuert wird.
Beim hydraulischen Stossdämpfer nach Fig. 1 wird die Drosselklappe 1 im Überströmkanal 2 des hydraulischen Stossdämpfers 3, 4 mittels eines Beharrungsreglers gesteuert. Dieser Regler besteht aus dem Gewicht 5, das auf dem abgefederten oder ausgewogenen waagerechten Hebelarm 6 sitzt, der mit der Drosselklappe verbunden ist. Der eine Teil 3 des Stossdämpfers ist mit der Radachse 7, der zweite Teil 4 mit der Karosserie oder dem Gehäuse 8 des Wagens verbunden. In der dargestellten Ruhelage ist die Drosselklappe geöffnet, so dass die im Stossdämpfer 3,4 befindliche Flüssigkeit in diesem oder jenem Sinn strömen kann, je nach der Verschiebung des Kolbens 4 im Zylinder 3 des Stossdämpfers oder je nach der gegenseitigen Verschiebung der Teile 7 und 8 zueinander oder voneinander.
Die mittlere Ruhelage des Gewichtes 5 und des Hebelarmes 6 wird mittels zweier einander entgegenwirkender Federn 9 gesichert, die je mit einem Ende am Hebelarm 6 und mit ihrem andern Ende am Überströmrohr 2 des Zylinders 3 befestigt sind.
Verschieben sich beide Wagenteile 7 und 8 in gleicher Richtung und gleichzeitig, dann verbleibt zwar das Gewicht 5 infolge seines Beharrungsvermögens in der jeweiligen Lage, wodurch sich die Drosselklappe in diesem oder jenem Drehsinn schliesst, doch hat dies keinen Einfluss auf die Dämpfung. Solche gleichgerichtete und gleichzeitig verlaufende Verschiebungen und Schwingungen der Teile 7 und 8 werden bei der Fahrt nicht als lästig empfunden, denn sie sind nicht durch starke Stösse infolge von Unebenheiten der Fahrbahn bedingt. Der Wagen gleitet hiebei ohne starkes Hin-und Hersehwanken über kleine Unebenheiten der Fahrbahn hinweg.
Falls jedoch die Radachse 7 bei starkem Stoss, z. B. beim Anfahren des Rades gegen einen Stein, plötzlich gegen die Karosserie 8 oder das Gehäuse des Wagens verschoben wird und die Karosserie 8 ihrerseits durch die Abfederung von der Radachse 7 abgehoben wird und nach aufwärts schwingt, werden diese Bewegungen dadurch gedämpft, dass die Drosselklappe 1 infolge dieser Verlagerungen der Teile 7 und 8 gegeneinander durch Einfluss des Beharrungsvermögens des Gewichtes 5 am Hebelarm 6 geschlossen oder geöffnet wird, wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt. Hiebei spricht dieser Beharrungsregler 5,6 sehr gut auf alle derartigen Änderungen der gegenseitigen Lage der Teile 7 und 8 an.
Auf ähnliche Art ist es auch möglich, die gegenseitige Lage zweier Gruppen von Scheibenlamellen eines Reibungsstossdämpfers durch Verdrehen seiner axialen Schraubenspindel oder Spannmutter unter Einfluss des Gewichtes 5 auf dem Hebelarm 6 und mehr oder weniger starkes Zusammendrücken der sich drehenden Lamellen zu steuern.
Bei der Ausführung nach Fig. 2 wird ein elektrischer Stossdämpfer verwendet, der aus dem Elektromagneten 10 von zylindrischer oder prismatischer Form besteht und welcher gegebenenfalls aus Eisenlamellen zusammengesetzt ist, wobei Magnetisierspulen 11 in entsprechenden Nuten dieses Körpers angeordnet und mittels einer geeigneten Energiequelle, z. B. einer Akkumulatorenbatterie oder aus dem Netz, gespeist werden, u. zw. entweder unmittelbar durch ständige Erregung oder über zwei Beharrungsregler 13 und 14, welche den Steuerstromkreis in der im nachfolgenden beschriebenen Art beeinflussen. In diesem Elektromagneten 10 ist ein Eisenkern 15 mit kurzgeschlossenem Leiter 16 verschiebbar gelagert, welcher beim magnetischen Kraftfluss einen grösseren Hub und eine raschere Bewegung des Kernes 15 gegenüber dem Elektromagneten 10 verhütet.
Der Elektromagnet 10 ist an der Karosserie oder am Gehäuse 8 des Wagens befestigt, während der Kern 15 mit der Radachse 7 verbunden ist, wobei sich die Karosserie unter Zwischenschaltung einer Feder 23 an diesem Kern 16 abstützt. Der eine der vorerwähnten Beharrungsregler, u. zw. der Regler 13, ist an der Karosserie 8 angeordnet, während der zweite Regler 14 mit der Radachse 7 oder dem Fahrzeugrahmen, u. zw. derart verbunden ist, dass sich sein Arm um einen Zapfen 18 (bzw. 17 bei der ersten Vorrichtung) drehen kann.
Die Verwendung des Reglers 13 oder 14 zur Steuerung des Stromkreises der elektromagnetischen
Spule 11 nach Fig. 2 ist in Fig. 3 genauer, u. zw. in Verbindung mit der Karosserie 8, dargestellt. Diese Vorrichtung besteht aus dem auf dem Hebelarm 19 eines zweiarmigen, um den Zapfen 17 drehbaren Hebels sitzenden Gewicht 5, wobei das andere Ende dieses Hebels ein Kontaktpaar 20, 22 trägt, welche Kontakte mit dem feststehenden Kontakt 21, der an einem Arm an der Unterseite der Karosserie 8 befestigt ist, zusammenarbeiten. Der Hebelarm 19 ist mittels zweier einander gegenüberliegender Federn 9 ähnlich wie bei der Ausführung nach Fig. 1 abgefedert, welche das Gewicht 5 samt dem Hebelarm 19 in der waagerechten Ruhelage halten.
Die Schaltung des elektromagnetischen Stossdämpfers nach Fig. 2 in den von beiden Reglern 13 und 14 beeinflussten Steuerstromkreis ist in Fig. 4 dargestellt. Die Spule 11 stellt hiebei z. B. die Spule 11 des Elektromagneten 10 auf Fig. 2 dar. Die beiden Regler 13 und 14 aus Fig. 2 tragen je ein Kontaktpaar 20 und 22 und 20'und 22'in ähnlicher Anordnung wie die entsprechenden Kontakte 20 und 22 mit dem ihnen gegenüberliegenden Sammelkontakt 21 nach Fig. 3.
Bei der Anordnung nach Fig. 4
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ist jedoch das zweite Kontaktpaar 20'und 22'des Reglers 14 anders angeordnet als das erste Kontaktpaar 20 und 22, u. zw. derart, dass die Trennfuge 30 zwischen beiden Kontakten 20'und 22'schräg zur Kontaktsehneide liegt, so dass der Sammelkontakt 21'in der Ruhelage beide Kontaktsegmente 20' und 22'miteinander verbindet und zum Anschalten des Stromkreises entweder an den Kontakt 20' oder an den Kontakt 22'beim Ausschwingen des Gehäuses bzw. der Karosserie des Wagens vorbereitet ist. Der Stromkreis wird jedoch erst nach dem Ausschwingen der Gewichte beider Beharrungsregler 13 und 14 in Richtung gegeneinander oder voneinander geschlossen, wie dies aus der Schaltung beider Stromkreiszweige a und b des Stromkreises in Fig. 4 folgt.
Schwingen beide Gewichte gleichzeitig und in gleicher Richtung, dann kommt es zu keinem Schliessen des Stromkreises.
Eine andere Anordnung eines elektrischen Stossdämpfers zeigt die Fig. 5, u. zw. in Verbindung mit einem hydraulisch wirkenden Dämpfer nach Fig. 1. Der Steuerhebel 6 der Drosselklappe 1 im Überströmrohr 2 ist mit dem eisernen Kern 25, der in der Spule 26 verschiebbar ist, gelenkig verbunden.
Die Spule 26 ist im Stromkreis zweier Regler 13 und 14, u. zw. ähnlich wie die Spule 11 nach Fig. 4, angeordnet. Der eine Teil 3 des hydraulischen Stossdämpfers ist mit der Radachse 7 und der andere Teil 4 mit der Karosserie oder dem Gehäuse 8 des Wagens wie bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 verbunden. Die beiden Regler 13 und 14 sind wie bei der Ausführung nach den Fig. 2,3 und 4 angeordnet. Die Drosselklappe 1 schliesst sich und dämpft das Schwingen der Achse 7, sobald sich auch die Karosserie bzw. das Gehäuse 8 in Richtung gegen die Achse 7 oder in Richtung vom Gehäuse 6 weg bewegt, wobei der Stromkreis in der Spule 26 geschlossen und der Hebel 6 der Drosselklappe 1 elektromagnetisch beeinflusst wird.
Eine derartige Anordnung mit einem oder zwei Reglern, u. zw. sowohl beim hydraulischen als auch beim mechanischen oder elektrischen Stossdämpfer, ermöglicht die Anwendung weicherer Federn als sonst, was sich auf die Schwingungsdämpfung der Karosserie und des Gehäuses und auf die Herabsetzung der spezifischen Schwingungszahl dieser Teile günstig auswirkt.
Je nach den Umständen kann der elektromagnetische Stossdämpfer nach Fig. 2 ständig gespeist
EMI3.1
schaltet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Stossdämpfer, insbesondere für Motorfahrzeuge, mit abgefedertem Gehäuse und einem Beharrungsregler, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht (5) des Reglers auf einem waagerecht liegenden abgefederten oder ausgewogenen Arm (6, 19) angeordnet ist, mit welchem Arm in an sich bekannter Weise die Drosselvorrichtung oder elektrische Schaltvorrichtung des Stossdämpfers gesteuert wird.