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Elastische Aufhängevorrichtung für Wagen.
Die Erfindung betrifft eine elastische Aufhängevorrichtung an Wagen aller Art, die den Zweck hat, die Erschütterungen zu vermindern und aufzuheben. Das wesentlichste Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die Vorrichtung bei jeder Belastung des Wagens gleichmässig funktioniert, was bei den bis jetzt bekannten Vorrichtungen dieser Art nicht zutraf, sobald nämlich die Belastung sich änderte. Aus Gründen der Sicherheit ist es daher erforderlich, Federn zu verwenden, die stark genug sind, um eine Maximalbelastung auszuhalten, die aber auch nicht zu
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hindert ausserdem den gefährlichen und unangenehmen Rückprall, ohne irgendwie die genaue und pünktliche Wirkung der Federn zu beeinträchtigen. Hiebei können die bisweilen angebrachten Dämpfer vorteilhaft durch die vorliegende Erfindung ersetzt werden.
Dies hat noch den Vorteil, dass selbst, wenn ein oder mehrere Federn zufällig brechen, der Wagen dennoch ohne irgend welche Gefahr weitergetragen wird, selbst dann noch, wenn er mit grosser Geschwindigkeit fährt.
Diese Vorteile werden durch eine besondere Kombination von Federn und gelenkigen Gliedern erzielt, die die aufgehängten Teile mit dem Zuge. d. h. mit den tragenden Teilen des Wagens verbindet. Diese Kombination ist so beschaffen, dass die getragene Last bestrebt ist.
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geht, sie aus der senkrechten Lage in eine andere Stellung zu bringen. Die Glieder sind am zweck- mässigsten von geringer Länge und um eine Gelenk drehbar. Es folgt daraus, dass für ein gegebenes Gewicht die nötige Kraft sehr rasch wächst, und zwar mit dem Winkel der Abweichung. Dagegen wird mit einer gegebenen Stärke an elastischer Kraft und Federbewegung der Winkel der Ruhe unter der Wirkung der getragenen Last eintreten und für verschiedene Lasten sich nach einer leicht zu bestimmenden Grösse ändern.
Die Zeichnungen zeigen Ausfülmmgsformen der Erfindung. Fig. 1 his 4 : zeigen schematisch eine und dieselbe Aufhängevorrichtung in verschiedenen Stellungen. Fig. 5 ist eine Detailansicht im Grundriss und im vergrösserten Massstabe und zeigt die Vorrichtung und Anordnung der Glieder.
Fig. 6, 7 und 8 sind ähnliche Ausführungsformen der Erfindung. Fig. 9 ist eine Detailansicht
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bestrebt ist (Fig. 3).
Die Ruhelage wird durch die Stärke der Spannung bestimmt, d. h. durch die elastische Kraft der Feder und der getragenen Last. Dieser Lage entspricht die der Fig. 1. In der Ruhe-
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gewicht nicht bestehen, da Erschütterungen oder vertikale Stösse auf den Träger einwirken, weil das Beharrungsvermögen von B der Verschiebung Widerstand leistet. Ein ganz geringer Stoss oder Erschütterung genügt, um die Gelenke um ein Geringes in Schwingung zu versetzen.
Dadurch ist in der Praxis eine ausgezeichnete Aufhängung erreicht, um Stösse oder Erschütterungen zu verhindern. Wenn die Last B vermehrt wird, verschieben sich die Glieder und nehmen eine neue Gleichgewichtslage ein, indem die Spannung der Feder verglössert wird. Aber diese stärkere Spannung ist nicht direkt proportional zu der Vermehrung der Last, weil der Winkel der Glieder stets verschieden ist. Wenn z. B. infolge eines sehr heftigen Stosses oder einer sehr grossen Überlastung die Glieder fast eine Stellung einnehmen, die einer geraden Linie sich nähert, so ist es klar, dass der auf die Feder ausgeübte Druck sein Maximum erreicht hat und nicht mehr vermehrt werden kann, sei es nun infolge einer weiteren Überlastung oder eines neu auftretenden Stosses.
Es ist ebenfalls einleuchtend, dass die Spannung der Feder und die Nutzleistung dieser Spannung sich gleichzeitig geltend machen und dass infolgedessen der tatsächliche Widerstand der'Feder bei einer Änderung des Winkels sehr rasch wächst, je nach Massgabe wie der Winkel grösser wird. Es folgt daraus, dass, entsprechend der Genauigkeit und der gewünschten Feinheit, schon bei geringen Stössen und Erschütterungen die Feder mit einer viel grösseren Energie einen stärkeren Stoss aufnimmt und die Glieder stets hindern wird, in eine Gerade sich einzustellen.
Wenn die Last B grösser wird, ändert sich leicht der Winkel der Ruhe, aber alle anderen Bedingungen bleiben die gleichen wie vorher. Durch die einfache Änderung des Winkels der Ruhe fügt sich die ganze Vorrichtung den neuen Bedingungen der Belastung augenblicklich selbsttätig ein.
Wenn die Feder K reissen sollte, so wird die Sicherheit uicht gefährdet ; denn der Wagen wird durch die Glieder weitergetragen, welche in diesem Falle sich vollständig geradestellen.
Wenn der Wagen B keine Last trägt, nehmen die Glieder infolge der Feder K die Stellung nach Fig. 3 ein. In diesem Falle hat die Spannung der Feder ihr Minimum erreicht. Wenn das Gestell B aus der Stellung der Fig. 1 die der Fig. 3 einnimmt und sodann diese Bewegung der Teile sich fortsetzt, wird die Stellung der Fig. 4 erreicht. Aber sobald die Linie der Mittelpunkte überschritten ist, beginnt die Feder K von neuem sich zu strecken und verlangsamt infolgedessen die Bewegung. Dieses Streben, die Bewegung zu verzögern, nimmt unter den gleichen Bedingungen zu, wie die Zunahme der Widerstände bei den Kräften der Last und würde unendlich gross sein, wenn die Glieder einer Stellung sich nähern, die der in Fig. 2 entgegengesetzt ist.
Denn wenn ein Wagen oder ein anderer aufgehängter Körper zurückprallt, so geht das Streben dahin, sofort
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Nachteil durch die Wirkung der Feder aufgenommen.
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Es ist bisweilen notwendig, die Spannung der Vorrichtung zu regulieren, ohne etwa an den Federn zu ändern. Wenn die Federn mit dem Hebel so wie dargestellt verbunden sind, so erreicht man die Regulierung sehr leicht, indem man auf irgend eine Weise den Abstand zwischen Stützpunkt und Belastungspunkt einer Feder z. B. ändert, indem man die Feder in einem von mehreren im Hebel angebrachten Löchern umsteckt, oder indem man Schraubengewinde in den Hebel einschneidet, derart, dass man die Berührungsstelle verstellen kann, indem man sie zwischen zwei Muttern straffer spannt. Diese zwei Muttern sind auf dem Hebel verschiebbar, um die Regulierung zu bewirken. Man kann denselben Erfolg auch durch andere Mittel erzielen.
Wenn man eine ähnliche Anordnung, wie die der Fig. 7 anwendet, so kann die Feder nicht mehr für den Rückprall derselben Art, wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 4 verwendet werden. Es wäre deshalb nötig, den Apparat mit einer zweiten Feder zu versehen, um den Rück- prall aufzunehmen, wenn die Umstände der Anordnung dies fordern. Diese Aufnahme des Rückpalles ist jedoch weniger in der Praxis als für Federn der gebräuchlichen Art notwendig. Denn die Tatsache, dass durch die vorliegende Erfindung der Wagenoberteil oder de aufgehängte
Teil von dem Rückprall freigemacht werden kann, ohne die Federn zu strecken, entzieht einen grossen Teil wenigstens der Gefahr des Rückpralles.
Das Mass des Wachsens des Widerstandes zur Verschiebung, d. h. der Grund der Schnelligkeit dieses Wachsens hängt einmal von dem Widerstand der Feder ab, von der Länge der Glieder und von dem Winkel der Ruhe, betrachtet als Ausgangspunkt. Durch eine vernünftige Anpassung dieser drei Elemente kann man in der Mehrzahl der Fälle mit vollauf genügender Genauigkeit die gewollten Resultate erzielen. Wenn man jedoch die Wirkung der Feder mit unrunden Scheiben oder Segmenten verbindet, kann man die Anordnung leicht so ändern, dass sie den Anforderungen dieser besonderen Fälle entspricht.
Mit der Erfindung erreicht man leicht ein Zunehmen des effektiven Widerstandes für Federn, deren Stärke nach Belieben veränderlich ist. Je nach den Einzelheiten der auf die Organe be- züglichen Anordnung erreicht man mit sehr einfachen Mitteln glänzende Resultate. Die Vorrichtung nach Fig. 8 und 9 kann 1Il Verbindung mit einer Blattfeder der gebräuchlichen Art verwendet werden, da die Feinheit und die Biegsamkeit des Funktionierens von dem durch die Verbindung dieser Vorrichtung bedingten Grade abhängt.
In diesen Figuren stellt Al die Achse dar und P die daran befestigte Blattfeder. An dem einen Ende pI ist das Gestell B des Wagens befestigt, an dem anderen Ende die Glieder Gl, (il derart, dass sie voll an der Feder P angelenkt noch ein zweites Gelenk Q tragen und einen Anschlag R, der die Befestigung und den Stützpunkt für den beweglichen Hebel. S abgibt. Die
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der Ruhe trägt und dass die Bewegung der Feder K genügt, um zu ermöglichen, dass die Glieder G1 sich fast vertikal unter dem Einflusse eines sehr heftigen Stosses einstellen. Diese Stellung ist in Fig. 8 gestrichelt gezeichnet.
Fig. 9 zeigt in stark vergrössertem Massstabe die Stellung der einzelnen Teile, wenn der Wagen aufgeprallt ist. Der Hebel S stösst zuerst gegen den Anschlag R, der von dem Wagen B
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zu, worauf die Teile die in der Zeichnung gestrichelte Stellung einnehmen.
Es ist selbstverständlich, dass man bei einer solchen Vorrichtung die Blattfeder nach Fig. 8 und 9 auch durch einen starren Träger ersetzen kann. Ferner kann man, ohne den Grundgedanken zu verletzen, die Abmessung der einzelnen Teile derart, ändern, dass man stets gute Resultate
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