Abfederung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge. Beim Überfahren einer schlechten Fahr bahn sollten die dabei auftretenden Stösse so viel als möglich durch die Federung des Fahrzeuges aufgenommen werden. Diese For derung wird um so besser erfüllt, je weicher die Federung ist. Bei den bis jetzt zur Ver wendung kommenden Abfederungen für Fahrzeuge ist man jedoch bei der Wahl der Federweichheit insofern gehemmt, als die Auslenkung der Federn bei den vorkommen den grössten Beanspruchungen (Überfahren von Bahnübergängen, Steinen und derglei chen) einen bestimmten Betrag nicht über schreiten darf, da sonst die Achsen gegen den Fahrzeugrahmen schlagen würden.
Ist der grösste zulässige Ausschlag der Feder = h und die grösste auf die Feder zur Einwirkung kommende Kraft, bei der noch kein Aufschla gen der Achsen auf den Rahmen eintreten soll, = P, so ergibt sich die zu wählende Federkonstante kc aus der Beziehung:
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Man ist also gezwungen, die Feder nach den vorkommenden grössten Stössen zu bemessen, was den Nachteil zur Folge hat, dass eine für das Fahren auf guter Fahrbahn zu harte Fe der gewählt werden muss.
Zweck der Erfindung ist, diesen Nach teil zu beheben und eine Abfederung für Fahrzeuge zu schaffen, die beim Fahren auf guter Fahrbahn, wo nur verhältnismässig schwache Stösse erzeugt werden, sich wie eine weiche Feder verhält, hingegen beim Auf treten starker Stösse mit wachsender Auslen kung der Achse bezw. des Rades mit Bezug auf den Fahrzeugrahmen immer härter wird, so dass dann keine Proportionalität zwischen Federkraft P und Auslenkung h mehr be steht. Um dies zu erreichen, wirkt erfin dungsgemäss eine verhältnismässig weiche Hauptfeder bei ihrem Spielen aus der Nor mallage spannend auf mindestens eine Hilfs feder.
Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführung der Erfindung veranschaulicht, und es zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht der an einem Kraftfahrzeug angebrachten neuen Fede rung; Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Abfederung, welche zur Erläuterung ihrer Wirkungsweise dient, und Fig. 3 zeigt die Charakteristiken der Haupt- und Hilfsfeder, sowie der kombinier ten Abfederung.
3 bezeichnet eine Fahrzeugachse, die in üblicher Weise mit einer Biegungsfeder 4 verbunden ist. Diese ist durch Lenker 7 mit dem einen Arm eines um Bolzen 6 drehbaren, zweiarmigen Hebels 5 verbunden. Der Bolzen 6 ist fest am Rahmen 1 des Fahrzeuges ange bracht. An dem zweiten Arm des Hebels 5 greift bei 9 eine kräftige Zugfeder 8 an, die sich am andern Ende an einem fest mit dem Rahmen 1 verbundenen Anschlag 10 abstützt. 11 bezeichnet eine Mutter, welche die Span nung der Feder 8 zu verändern gestattet.
In der Normallage, das heisst bei norma len Bahnverhältnissen, nehmen die verschie denen Teile der beschriebenen Abfederung die in Fig. 1 gezeigte Lage ein. Die Länge des Lenkers 7 ist so gewählt, dass in dieser Lage die Längsachse des Hebels 5 mit der Längs achse der Feder 8 zusammenfällt. Es wirkt dann kein Drehmoment auf den Hebel 5 ein. Sobald jedoch die Achse 3 relativ zum Rah men 1 eine Auslenkung erfährt, bewirkt der Lenker 7 eine Verdrehung des Hebels 5 um den Bolzen 6. Dabei nimmt das zur Verdre- hungdes Hebels 5 nötige Moment mit wach sender Verdrehung p (Fig. 2) rasch zu.
Zu je der Auslenkung der Achse 3 aus der Normal lage ist somit einmal eine Kraft P1 erforder lich, welche die Biegungsfeder 4 proportional zur Grösse des Ausschlages zusammendrückt, und sodann eine Kraft P2 (Fig. 2), mit wel cher der Lenker 7 den Hebel 5 zu verdrehen und somit die Feder 8 zu spannen trachtet. Diese Kraft P2 nimmt mit wachsendem Ausschlag der Teile aus der Normallage zu nächst langsam, dann aber immer rascher zu, um einen Höchstwert zu erreichen, sobald die Längsachsen des Lenkers 7 und des Hebels 5 zusammenfallen. Die Geschwindigkeit des Anwachsens der Kraft P2 als Funktion der Auslenkung hängt von der Beschaffenheit der Feder 8, deren Spannung sich mit Hilfe der Schraube 11 verändern lässt, sowie von der Länge der Hebelarme a und b (Fig. 2) des Hebels 5 ab.
In Fig. 3 ist in gestrichelten Linien als Kurve C1 die Charakteristik der Biegungs feder 4, ebenfalls in gestrichelten Linien als Kurve C2 die Charakteristik der Hilfsfeder 8 und in ausgezogenen Linien als Kurve C = C1 + C2 die Charakteristik der kombinierten Abfederung gezeigt. Dabei sind im betreffen den Koordinatensystem die Verschiebungen x aus der Normallage als Abszissen und die Belastungen als Ordinaten aufgetragen.
Der Verlauf der verschiedenen Kurven in Fig. 3 zeigt, dass im Gebiete normaler Bela stung P0, das heisst, wenn das Fahrzeug höch stens schwache Stösse erfährt, die kombinierte Abfederung sich gleich verhält wie die weiche Biegungsfeder 4 mit der Chrakteristik C1. Die auf den Fahrzeugrahmen übertrage nen Stosskräfte sind demnach äusserst gering. Trotzdem ist die kombinierte Abfederung für eine maximale in Betracht kommende Aus lenkung, beispielsweise x1, demnach für die gleichen Aussparungen des Fahrzeugrahmens und für das gleiche Spiel der Antriebsorgane anwendbar, wie bei Verwendung einer harten Feder mit der Charakteristik C3.
Treten Stösse auf, das heisst sobald die Teile aus der Normallage ausschlagen, so kommt auch die Feder 8 mit der Charakteristik C2 zur Wir kung und bewirkt mit zunehmendem Aus schlag ein rasches "Härterwerden" der kom binierten Abfederung, wie der Charakteri stik C = C1 + C2 der Fig. 2 ohne weiteres zu entnehmen ist. Für einen bestimmten Grenzausschlag, der gleich a, das heisst der Länge des einen Armes des Hebels 5 ist, aus der Normallage wird das System x hart, das heisst für die kleinste Verschiebung aus jener Lage wird dann eine unendlich grosse harft benötigt.
An Stelle einer Biegungsfeder 4 kann auch eine andere Federart zur Verwendung kommen, wie auch die Hilfsfeder 8 anders als dargestellt ausgebildet sein kann. Schliess lich können in Verbindung mit einer Haupt- feder auch mehrere Hilfsfedern zur Verwen dung kommen.
Wenn sich der Erfindungsgegenstand auch insbesondere für Kraftfahrzeuge eignet, so lässt er sich ganz allgemein an Fahrzeu gen anbringen.