DE1023346B - Verfahren und Vorrichtung zur Daempfung der an fahrenden Fahrzeugen auftretenden Schwingungen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Dämpfung der an fahrenden Fahrzeugen auftretenden Schwingungen Gegenstand des Patents 949 328 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dämpfung der an fahrenden Fahrzeugen auftretenden Schwingungen mit gesteuerter Dämpfungswirkung, wobei die zu dämpfende (Achs-) Bewegung - gegebenenfalls übersetzt - zuerst über eine Rutschkupplung oder Reibkupplung auf ein Zwischenglied gewisser Trägheit und darauf - gegebenenfalls abermals übersetzt - über eine geschwindigkeitsabhängige oder Schlupfkupplung von zunehmender Kupplungskraft bei zunehmender Geschwindigkeit geleitet wird und die erhaltene Bewegung bzw. Kraft in den beiden Richtungen eine mit dem erhaltenen Wege (Kraft) angewachsene Brems-, d. h. Dämpfungskraft auf die Achsbewegung ausübt.
• Die vorgenannte Rutschkupplung wirkt als Kraftbegrenzung. Erst nach Überschreitung einer gewissen Kraft treten die Regelorgane in Tätigkeit.
• Nach der Erfindung wird das Verfahren dadurch weiter ausgebildet, daß die mit Bezug auf die Fahrzeugachse auftretenden Schwingungen über eine Feder und ein als teleskopartige Flüssigkeitskupplung ausgebildetes Einstellglied auf ein die Schwingungen mechanisch oder hydraulisch abbremsendes Organ übertragen und dessen Bewegungen verzögert werden, so daß es nur langsam folgen kann und daher nur auf die langsamen Schwingungen anspricht, während die Differenz der Regel- und Bremsorganbewegung durch die Feder aufgenommen wird.
• Bei einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens greift nach der Erfindung an einem am Wagenkasten gelagerten, mit der Fahrzeugachse verbundenen Schwinghebel ein beiderseits mit Vorspannung federbelasteter, als Rutschkupplung wirkender Kolben mittels einer Kolbenstange an, wobei die äußeren Federwiderlager auf einen weiteren Kolben einwirken, der in einem mit drosselbarer Umführungsleitung versehenen, als Einstellglied wirkenden Flüssigkeitszylinder spielt, welcher, seinerseits angeschlossen an einen ebenfalls in einem Flüssigkeitszylinder mit drosselbarer Umführungsleitung spielenden, als geschwindigkeitsabhängige oder Schlupfkupplung wirkenden Verzögerungskolben, über einen beiderseits mit vorgespannter Rückstellfederung belasteten Hebel die die Ausschläge des Schwinghebels abfangende Bremssteuerwelle oder das Drosselorgan in der Umführungsleitung eines Flüssigkeitsstoßdämpfers bekannter Art betätigt.
• Bei einer Ausführungsform dieser Vorrichtung ist der mögliche Hub des federbelasteten Kolbens 5- bis 10mal so groß wie der des Verzögerungskolbens und die Federbelastung des Kolbens etwas stärker als die Federbelastung des die Bremssteuerwelle bzw. das Drosselorgan des Flüssigkeitsstoßdämpfers betätigenden Hebels. Dieser Hebel bleibt daher, festgehalten von dem bewegungsträgen Verzögerungskolben bei schnellen Achsschwingungen in seiner Mittelstellung stehen, so daß die schnellen Schwingungen nur von dem federbelasteten Kolben aufgenommen werden. ' Bei einem Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtung wird nach der Erfindung das Drosselorgan in der Umführungsleitung des den Verzögerungskolben enthaltenden Zylinders so eingestellt, daß der Verzögerungskolben eine Regelbewegung in etwa 1/2 bis 1 Sekunde Eigenschwingungsdauer des Wagenkastens vollführt. Bei Schwingungen dieser Größenordnung wird also der Betätigungshebel aus seiner Mittelstellung gebracht, so daß eine starre Wirkung des eigentlichen Stoßdämpfers eintritt.
• Bei einer Durchführungsform dieses Verfahrens wird nach der Erfindung die Umführungsleitung des als Einstellglied wirkenden Zylinders so stark gedrosselt, daß sein Kolben sicherst in etwa 10 Sekunden merkbar verschiebt. Für die $u- dämpfenden Schwingungen wirkt das Einstellglied also wie eine starre Kupplung zwischen dem federbelasteten Kolben und dem Verzögerungskolben. Bei Belastungsänderung des Wagens wird die neue Mittelstellung des Betätigungshebels vermöge des Einstellgliedes in wenigen Sekunden erreicht.
• In der Zeichnung ist eine Vorrichtung nach der Erfindung als Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar in Verbindung mit einem Flüssigkeitsstoßdämpfer bekannter Art.
• Im mittleren Bereich eines einerseits am Wagenkasten gelagerten und andererseits mit der Fahrzeugachse verbundenen Schwinghebels 1 greift eine Kolbenstange 2 an, deren Kolben 3 zwischen zwei vorgespannten Federn 4 in einem Gehäuse 5 untergebracht ist. Das Federgehäuse 5 setzt sich in einer Kolbenstange 6 fort, deren Kolben 7 in einem als Einstellglied wirkenden Ölzylinder 8 mit Umführungsleitung 9 und in diese eingeschaltetem Drosselorgan 10 spielt. Am Mantel des Ölzylinders 8 sitzt ein Zapfen 11, der in einen Längsschlitz 12 im mittleren Bereich eines in seiner Mittelstellung quer zum Ölzylinder 8 verlaufenden Hebels 13 eingreift, welcher einerseits an einem in der Mittelstellung ganz geöffneten Drosselorgan 14 in der Umführungsleitung 15 des Zylinders 16 des Flüssigkeitsstoßdämpfers angreift, dessen Kolbenstange 17 am Schwinghebel 1 zwischen Fahrzeugachse und Angriffspunkt der Kolbenstange 2 angelenkt ist. Auf das andere Ende des Einstellhebels 13 wirken zwei sich andererseits gegen den Wagenkasten legende vorgespannte Federn 18 ein, die den Einstellhebel 13 jeweils in seine Mittellage zurückstellen. Der als Einstellglied wirkende Ölzylinder 8 setzt sich in einer Kolbenstange 19 fort, deren zur Verzögerung der Bewegungen des Einstellgliedes dienender Kolben 20 in einem Ölzylinder 21 mit Umführungsleitung 22 und in diese eingeschaltetem Drosselorgan 23 spielt.
• Die Wirkungs- bzw. Betriebsweise dieser Vorrichtung ist folgende: Da der mögliche Hub des Kolbens 3 im Federgehäuse 5 5- bis 10mal so groß ist wie der des Verzögerungskolbens 20 und die vorgespannten Federn 4 im Federgehäuse 5 etwas stärker sind als die Rückstellfedern 18, so bleibt bei schnellen Achsschwingungen der Einstellhebel 13 in seiner Mittelstellung stehen, weil er von dem bewegungsträgen Verzögerungskolben 20 festgehalten wird. Das Drosselorgan 14 in der Umführungsleitung 15 des eigentlichen Stoßdämpferzylinders 16 bleibt also ganz offen, und die schnellen Achsschwingungen werden nur im Federgehäuse 5 ausgeglichen. Das Drosselorgan 23 in der Umführungsleitung 22 des Verzögerungskolbenzylinders 21 wird so eingestellt, daß der Verzögerungskolben 20 eine Regelbewegung in etwa 1/2 bis 1 Sekunde Eigenschwingungsdauer des Wagenkastens vollführt. Bei Schwingungen dieser Größenordnung schließt sich also das Drosselorgan 14, so daß eine starre Wirkung des Flüssigkeitsstoßdämpfers eintritt.
• Durch den als Einstellglied wirkenden Ölzylinder 8 wird die genaue Einstellung des Drosselorgans 14 in der Umführungsleitung 15 des Stoßdämpferzylinders 16 ermöglicht, unabhängig von der bei jeder Belastung anders einspielenden Wagenfederung. Die Umführungsleitung 9 des Einstellgliedes 8 wird so stark gedrosselt, daß sein Kolben 7 sich erst in etwa 10 Sekunden merkbar verschiebt. Für die zu dämpfenden Schwingungen wirkt das Einstellglied 8 also wie eine starre Kupplung zwischen Federgehäuse 5 und Verzögerungskolben 20. Bei Belastungsänderung des Wagens wird die neue Mittelstellung des Einstellhebels 13 und damit die volle Öffnungsstellung des Drosselorgans 14 vermöge des Einstellgliedes 8 in wenigen Sekunden erreicht.
• Die Stoßdämpfersteuerung nach der Erfindung besteht also aus den drei Hauptgliedern: Federgehäuse 5, Einstellglied B und Verzögerungskolben 20, wobei wirkungsgemäß das Federgehäuse 5 der Rutschkupplung: das Einstellglied 8 einem Kuppelglied und der Verzögerungskolben 20 der Schwungmasse bzw. der Trägheit der schnell umlaufenden Schlupfkupplung im Sinne der Erfindung nach Patent 949 328 entspricht.
• Statt eines bekannten Flüssigkeitsstoßdämpfers kann mit der Vorrichtung nach der Erfindung mittels des Einstellhebels 13 auch eine Bremssteuerwelle im Sinne des vorgenannten Patents betätigt werden, wobei die jeweilige Einwirkung auf den zu steuernden eigentlichen Stoßdämpfer dann dieselbe ist.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Dämpfung der an fahrenden Fahrzeugen auftretenden Schwingungen mit gesteuerter Dämpfungswirkung, wobei die zu dämpfende (Achs-) Bewegung - gegebenenfalls übersetzt - zuerst über eine Kraftbegrenzungseinrichtung auf ein Zwischenglied gewisser Trägheit und darauf - gegebenenfalls abermals übersetzt -über eine Verzögerungseinrichtung geleitet wird und die erhaltene Bewegung bzw. Kraft in den beiden Richtungen eine mit dem erhaltenen Wege (Kraft) angewachsene Brems-, d. h. Dämpfungskraft auf die Achsbewegung ausübt, nach Patent 949 328, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Bezug auf die Fahrzeugachse auftretenden Schwingungen über eine Feder und ein als teleskopartige Flüssigkeitskupplung ausgebildetes Einstellglied auf ein die Schwingungen mechanisch oder hydraulisch abbremsendes Organ übertragen und dessen Bewegungen verzögert werden.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem am Wagenkasten gelagerten, mit der Fahrzeugachse verbundenen Schwinghebel (1) ein beiderseits mit Vorspannung federbelasteter, als Rutschkupplung wirkender Kolben (3) mittels einer Kolbenstange (2) angreift, wobei die äußeren Federwiderlager (5) auf einen weiteren Kolben (7) einwirken, der in einem mit drosselbarer Umführungsleitung (9) versehenen, als Einstellglied wirkenden Flüssigkeitszylinder (8) spielt, welcher, seinerseits angeschlossen an einen ebenfalls in einem Flüssigkeitszylinder (21) mit drosselbarer Umführungsleitung (22) spielenden, als geschwindigkeitsabhängige oder Schlupfkupplung wirkenden Verzögerungskolben (20), über einen beiderseits mit vorgespannter Rückstellfederung (18) belasteten Hebel (13) die die Ausschläge des Schwinghebels (1) abfangende Bremssteuerwelle oder das Drossel-Organ (14) in der Umführungsleitung (15) eines Flüssigkeitsstoßdämpfers bekannter Art betätigt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mögliche Hub des federbelasteten Kolbens (3) 5- bis 10mal so groß wie der des Verzögerungskolbens (20) und die Federbelastung (4) des Kolbens (3) etwas stärker als die Federbelastung (18) des die Bremssteuerwelie bzw. das Drosselorgan (14) des Flüssigkeitsstoßdämpfers betätigenden Hebels (13) ist.
4. 4. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan (23) in der Umführungsleitung (22) des dem Verzögerungskolben (20) enthaltenden Zylinders (21) so eingestellt wird, daß der Verzögerungskolben (20) eine Regelbewegung in etwa 1/2 bis 1 Sekunde Eigenschwingungsdauer des Wagenkastens vollführt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umführungsleitung (9) des als Einstellglied wirkenden Zylinders (8) so stark gedrosselt wird, daß sein Kolben (7) sich erst in etwa 10 Sekunden merkbar verschiebt.