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Verzögerungseinrichtung für einen Höhenregler der Gasfederung von
Fahrzeugen Es ist bekannt, Fahrzeugteile durch Gasfedern gegeneinander abzufedern.
Die Gasfedern bestehen aus einem Gasvolumen, das in einem elastischen Balg oder
in einem durch einen verschieblichen Kolben abgeschlossenen Zylinder eingeschlossen
ist. Es ist weiter bekannt, den Abstand der durch Gasfedern gegeneinander abgefederten
Fahrzeugteile konstant zu halten, indem bei sich zunächst verringerndem Abstand
der beiden Fahrzeugteile Gas in die Gasfedern hineingebracht und bei sich zunächst
vergrößerndem Abstand Gas aus den Gasfedern herausgelassen wird. Einrichtungen,
die eine derartige Steuerung der Gasfedern ermöglichen, werden als Höhenregler bezeichnet.
Sie werden insbesondere bei Fahrzeugen, deren Aufbau über Gasfedern auf dem Laufwerk
abgestützt ist, zur Konstanthaltung der Bodenfreiheit unabhängig von der Belastung
der Fahrzeuge angewendet. Ferner ist es bekannt, zusätzlich zu den Höhenreglern
noch Verzögerungseinrichtungen vorzusehen, die ein zu rasches Ansprechen der Höhenregler
verhindern sollen. Wenn mit Hilfe eines Höhenreglers die Bodenfreiheit gasgefederter
Fahrzeuge unabhängig von der Fahrzeugbelastung konstant gehalten wird, so verhindern
die Verzögerungseinrichtungen, daß der Höhenregler bereits auf Fahrbahnunebenheiten
anspricht. Bekannte Verzögerungseinrichtungen bestehen beispielsweise aus Flügelrädern,
deren Umdrehung hydraulisch gedämpft ist. Andere bekannte Verzögerungseinrichtungen
für Höhenregler der Gasfederungen von Fahrzeugen weisen zwei ein hydraulisches oder
pneumatisches Druckmittel einschließende Druckräume auf, die durch ein Drosselorgan
miteinander verbunden sind. Durch das Drosselorgan strömt infolge entsprechender
Volumenänderung der Druckräume das Druckmittel in der einen Richtung, wenn das Fahrzeug
entlastet wird und in der anderen Richtung, wenn das Fahrzeug belastet wird. Bei
dem letztgenannten bekannten Höhenregler ist der Durchtrittsquerschnitt des Drosselorgans
einstellbar. Er ist jedoch gleich, unabhängig davon, ob die Federbelastung erhöht
oder verringert wird, ob also die Feder ein- oder ausfedert.
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Die letztgenannte Anordnung hat den Vorteil besonderer Einfachheit
und Betriebssicherheit, jedoch noch den Nachteil, daß mit der Regelung der Gasfedern
mittels des Höhenreglers große Gasverluste verbunden sein können. Man stelle sich
einen Omnibus vor, dessen Aufbau über Gasfedern auf dem Laufwerk abgestützt ist
und dessen Bodenfreiheit mittels eines Höhenreglers unabhängig von der Belastung
konstant gehalten wird. Ist ein solches Fahrzeug mit einem bekannten Höhenregler
und einer bekannten Verzögerungseinrichtung ausgerüstet und steigen an einer Haltestelle
Fahrgäste aus dem Omnibus aus, so strömt Gas aus den Gasfedern: heraus. Steigen,
was der Regelfall sein wird, an der gleichen Haltestelle anschließend wieder Fahrgäste
ein, so muß wieder Gas in die Gasfedern hineingebracht werden. Eine solche, bei
den bekannten Anordnungen einzig mögliche Arbeitsweise ist die Ursache der obengenannten
großen Gasverluste, insbesondere wenn talgförmige Gasfedern Anwendung finden, da
diese mit großen Zuschalträumen und damit großen Gasvolumina arbeiten.
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In Erkenntnis der Nachteile der letztgenannten bekannten Anordnung
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verzögerungseinrichtung für einen
Höhenregler der Gasfederung von Fahrzeugen mit zwei ein hydraulisches oder pneumatisches
Druckmittel einschließenden Druckräumen, die durch ein Drosselorgan miteinander
verbunden sind, durch welches infolge entsprechender Volumenänderung der Druckräume
das Druckmittel in der einen Richtung strömt, wenn das Fahrzeug entlastet wird,
und in der anderen Richtung, wenn das Fahrzeug belastet wird, in der Weise auszugestalten,
daß die Gasverluste auf ein Mindestmaß beschränkt sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß das Drosselorgan bei einer Erhöhung der Federbelastung einen
größeren Durchtrittsquerschnitt freigibt als bei einer Verringerung der Federbelastung.
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Das Drosselorgan ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als an
sich bekanntes Plattenventil ausgebildet, dessen beide Platten in an sich bekannter
Weise von einer -gemeinsamen Feder gegen zueinander um 180° v ar@etzte Sitze gedrückt
werden und entsprechend der gewünschten Verzögerung in an sich bekannter Weise.
verschieden groß dimensionierte Bohrungen aufweisen.
Die Verzögerungseinrichtung
gemäß der Erfindung ist dann besonders einfach, wenn sie in an sich bekannter Weise
Bestandteil des Höhenreglers und mit diesem baulich vereinigt ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Anordnung mit einer Verzögerungseinrichtung gemäß
der Erfindung im Schnitt, Fig. 2 eine Einzelheit einer Verzögerungseinrichtung gemäß
der Erfindung in größerem Maßstab. Der Fahrzeugaufbau l eines Schienen- oder Straßenfahrzeuges
ist auf der die Fahrzeugräder 2 tragenden Achse 3 abgestützt. Zwischen dem Fahrzeugaufbau
und einem Konsol 4 der Achse ist eine talgförmige Luftfeder 5 angeordnet. Die Steuerung
der Luftfeder 5 erfolgt durch einen Höhenregler, mit dem die Luftfeder durch eine
Leitung 6 verbunden ist. Das Gehäuse 7 des Höhenreglers ist im Fahrzeugaufbau l
angeordnet. In dem Gehäuse 7 ist eine Welle 8 drehbar gelagert. Auf dieser Welle
sitzt außerhalb des Gehäuses 7 drehfest ein Hebel 9. Das der Welle 8 abgewandte
Ende des Hebels 9 ist über einen Lenker 10 gelenkig mit der Achse 3 verbunden. Außer
dem Hebel 9 sitzt innerhalb des Gehäuses 7 auf der Welle 8 drehfest eine zweiarmige
Schwinge 11. Diese Schwinge arbeitet mit den Stößeln 12, 13 zweier Ventile 14, 15
zusammen. Die Ventile bzw. deren Stößel sind symmetrisch zu der die Schwinge 11
tragenden Welle 8 angeordnet. Sie beherrschen in Verbindung mit einem weiteren Ventil
16 die Leitung 6 der Luftfeder 5 in der Weise, daß die Luftfeder über eine Bohrung
17 des Gehäuses 7 und eine Anschlußleitung 18 an einen Druckluftbehälter 19 anschließbar
oder über eine Bohrung 20 des Gehäuses 7 mit der Atmosphäre verbindbar ist. Den
Ventilen gegenüberliegend sind an der Schwinge 11 mittels gleich langer Lenker 21,
22 Kolben 23, 24 angelenkt, die in Zylindern 25, 26 des Gehäuses 7 geführt sind.
Die beiden Zylinder 25, 26 des Gehäuses 7 sind durch eine Drosselleitung 27 des
Gehäuses 7 miteinander verbunden. In die Drosselleitung ist ein Drosselorgan eingeschaltet.
Dieses ist als Plattenventil mit zwei Platten 28, 29 ausgebildet. die von einer
zwischen den Platten angeordneten Feder 30 gegen zwei gegeneinander um 180° versetzte
Sitze 31, 32 der Leitung 27 gedrückt werden. Jede der Platten weist eine Drosselbohrung
auf, wobei die Bohrung 33 der Platte 28 einen. größeren Durchmesser hat als die
Bohrung 34 der Platte 29.
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Bei normaler Belastung des Fahrzeuges nehmen der Hebel 9 und die Schwinge
11 zumindest angenähert die gezeichnete horizontale Stellung ein. Nimmt die Belastung
des Fahrzeuges ab, so dehnt sich die Luftfeder 5 zunächst aus, und der Fahrzeugaufbau
1 bewegt sich zusammen mit dem Gehäuse 7 in Richtung des Pfeiles a nach oben. Da
hierbei die Räder 2 und die Achse 3 ihre Lage in lotrechter Ebene nicht oder nur
unwesentlich verändern, wird der Hebel 9 mit seinem dem Lenker 10 zugekehrten Ende
nach unten in Richtung des Pfeiles b geschwenkt. Er dreht dabei die Welle 8 und
schwenkt die Schwinge 11 in Richtung des Pfeiles c. Beim Schwenken der Schwinge
in Richtung des Pfeiles c wird das Ventil 15 geöffnet, und die Luftfeder 5 ist mit
der Atmosphäre verbunden. Aus der Luftfeder kann so lange Luft entweichen, bis der
Fahrzeugaufbau 1 wieder einen solchen Abstand von der Achse 3 hat, daß die Schwinge
11 und der Hebel 9 wieder ihre gezeichnete Stellung eingenommen haben. Nimmt die
Belastung des Fahrzeuges zu, so verringert sich der Abstand zwischen dem Fahrzeugaufbau
und der Achse, und das Ventil 14 wird geöffnet, wobei sich die oben für das Ventil
15 beschriebenen Vorgänge sinngemäß abspielen. Bei geöffnetem Ventil 14 ist die
Luftfeder 5 an dem Druckluftbehälter 19 angeschlossen; es kann Luft in die Luftfeder
einströmen, und es wird der ursprüngliche Abstand zwischen dem Fahrzeugaufbau 1
und der Achse 3 wieder hergestellt.
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Bei dem im vorigen Absatz beschriebenen Vorgang dient die in der Zeichnung
dargestellte Anordnung lediglich als Höhenregler, indem die in den Luftfederbalg
eingeschlossene Luftmenge so geregelt wird, daß zwischen dem Fahrzeugaufbau und
der Achse stets der gleiche Abstand herrscht. Wird jedoch in der oben beschriebenen
Weise bei einer Verringerung der Belastung des Fahrzeuges. die Schwinge 11 in Richtung
des Pfeiles c bewegt, so wird nicht nur das Ventil 15 geöffnet, sondern gleichzeitig
der Kolben 23 in den Zylinder 25 hineinbewegt und der Druckraum dieses Zylinders
verkleinert, während der Kolben 24 aus dem Zylinder 26 herausbewegt und der Druckraum
dieses Zylinders vergrößert wird. Das hat zur Folge; daß Druckmittel von dem Zylinder
25 in den "Zylinder 26 strömt. Nimmt die Belastung des Fahrzeuges zu, so wird beim
Schwenken der Schwinge 11 entgegen der Richtung des Pfeiles c nicht nur das Ventil
14 geöffnet, sondern es wird gleichzeitig der Kolben 24 in den Zylinder 26 hineinbewegt
und dessen Druckraum verkleinert, während der Kolben 23 aus dem Zylinder 25 herausbewegt
und dessen Druckraum vergrößert wird. Das hat zur Folge, daß Druckmittel von dem
Zylinder 26 in den Zylinder 25 strömt. Das Strömen des Druckmittels durch die Leitung
27 macht die Überwindung eines Strömungswiderstandes erforderlich, so daß die in
der Zeichnung dargestellte Einrichtung nicht nur Höhenregler, sondern gleichzeitig
Verzögerungseinrichtung für den Höhenregler ist, indem sie gewährleistet, daß der
Höhenregler bei kurzzeitigen und geringen Abstandsänderungen zwischen Fahrzeugaufbau
und Achse, wie sie infolge Fahrbahnunebenheiten auftreten, nicht anspricht. Wird
angenommen, daß in die Leitung 27 kein Ventil eingeschaltet ist, so ist das Maß
für die Verzögerung des Ansprechens des Höhenreglers abhängig vom Durchmesser der
Leitung 27. Ist der Durchmesser der Leitung 27 klein, so spricht der Höhenregler
mit relativ großer Verzögerung an, ist dagegen der Durchmesser der Drosselleitung
27 groß, so wird der Höhenregler mit entsprechend geringerer Verzögerung ansprechen.
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Ist gemäß der Zeichnung in die Leitung 27 ein Drosselventil eingeschaltet,
so ist das Maß der Verzögerung des Ansprechens des Höhenreglers weitgehend abhängig
von der Vorspannung der Feder 30.
Ist die Feder erheblich vorgespannt, so
wird der Höhenregler mit größerer Verzögerung ansprechen, als wenn die Feder weniger
vorgespannt ist.
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Die verschiedenen Durchmesser der Bohrungen 33, 34 der Platten 28
und 29 des in die Drosselleitung 27 eingeschalteten Drosselventils ergeben nun noch
den eingangs erwähnten Vorteil geringer Luftverluste der Luftfeder. Steigen an einer
Haltestelle Fahrgäste aus dem mittels der Luftfeder abgefederten Fahrzeug aus, so
vergrößert sich zunächst der Abstand zwischen Fahrzeugaufbau 1 und Achse 3. Das
Drosselventil in der Leitung 27 läßt jedoch infolge des kleinen Durchmessers
der Bohrung 32 der Platte 29 und des großen Durchmessers der Bohrung 33 der Platte
28 den Höhenregler erst so. spät bzw. so langsam ansprechen, daß nach dem Aussteigen
von Fahrgästen gegebenenfalls erst wieder Fahrgäste zusteigen können, ehe die in
dem Luftfederbalg eingeschlossene Luftmenge von
dem Höhenregler
entsprechend der endgültigen Laständerung verändert wird. Steigen dagegen ausschließlich
Fahrgäste aus, so spricht der Höhenregler mit wesentlich geringerer Verzögerung
an, indem die Platte 29 sehr rasch von ihrem Sitz abgehoben wird und eine relativ
große Druckmittelmenge durch die Bohrung 33 der Platte 28 hindurchströmen kann.