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Fahrzeugabfederung mit einer Gasfeder an jedem Ende zweier Achsen
eines Fahrzeuges Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugabfederung mit einer
Gasfeder an jedem Ende zweier Achsen eines Fahrzeuges, wobei die beiden Federn der
einen Achse unabhängig voneinander, die beiden Federn der anderen Achse leitungsmäßig
miteinander verbunden sind. Bei einer solchen Anordnung hat es sich als vorteilhaft
herausgestellt, die Füllung der beiden Federn einer Achse von getrennten Füllungsreglern
zu regeln und die Füllung der beiden Federn der anderen Achse mittels eines gemeinsamen
Füllungsreglers zu regeln. An der letztgenannten Achse stehen die beiden Gasfedern
über die den Füllungsregler einschließende Leitung in ständiger Verbindung miteinander.
Diese Anordnung ergibt für die miteinander verbundenen Gasfedern gleiche Belastung
und damit für die Räder gleiche Raddrücke, unabhängig davon, ob die Last des Fahrzeuges
symmetrisch oder unsymmetrisch zur Fahrzeuglängsachse angeordnet ist.
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Damit die in ständiger Verbindung miteinander stehenden Gasfedern
der einen Achse der Kurvenneigung des Fahrzeuges entgegenwirken können, befinden
sich in der Verbindungsleitung zwischen beiden Federn Drosselstellen. Diese Drosselstellen
bestehen in einfachster Weise beispielsweise aus Leitungsverengungen.
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Beim Durchfahren einer Kurve wird die kurvenäußere Feder zusätzlich
belastet, während die kurveninnere Feder entlastet wird. Die mit der Belastung und
Entlastung der Federn verbundene Gasströmung erfährt in den Drosselstellen eine
Verzögerung, was die der Kurvenneigung des Fahrzeuges entgegenwirkende stabilisierende
Wirkung auslöst.
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Für das Durchfahren kurzer Kurven ist diese stabilisierende Wirkung
ausreichend. Zum Durchfahren längerer Kurven kann sie jedoch nicht ausreichend sein.
Denn trotz der Verzögerung der Gasströmung erfolgt schließlich in langen Kurven
der Druckausgleich zwischen beiden Federn. Bei gleichem Druck in beiden Federn liegt
keine Gasströmung und damit keine stabilisierende Wirkung mehr vor.
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Hier setzt die Erfindung ein, indem sie die stabilisierende Wirkung
der miteinander verbundenen Gasfedern einer Fahrzeugachse auch bei sehr langen Kurven
erhalten will.
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Sie schlägt zu diesem Zweck vor, daß die leitungsmäßige Verbindung
zwischen den beiden Federn der einen Achse bei der Geradeausfahrt drosselarm freigegeben,
bei der Kurvenfahrt jedoch unterbrochen ist.
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Die Anordnung gemäß der Erfindung hat zur Folge, daß bei der Geradeausfahrt
die beiden Federn der einen Achse praktisch ein federndes Gasvolumen einschließen,
da ein raschestmöglicher, praktisch ungedrosselter Druckausgleich zwischen beiden
Federn möglich ist, so daß also in beiden Federn stets der gleiche Druck herrscht,
auch wenn bei schlechter Fahrbahn auf eine der Federn ein Stoß einwirkt. Andererseits
sind die beiden Federn in der Kurvenfahrt völlig getrennt und haben die gleiche
kurvenstabilisierende Wirkung wie zwei Einzelfedern.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß bei
Verbindung beider Federn unter Einschaltung eines beiden Feder a gemeinsamen lastabhängig
ansprechenden Füllungsreglers bei der Kurvenfahrt die Verbindung zwischen dem Füllungsregler
und der jeweils kurveninneren Feder unterbrochen wird. Das ergibt den Vorteil, daß
ein lastabhängiges Nachfüllen der kurvenaußenseitigen Gasfeder möglich ist und diese-
zur Verstärkung der Kurvenstabilisierung herangezogen werden kann.
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Die Unterbrechung der Verbindung zwischen beiden Gasfedern erfolgt
in weiterer Ausgestaltung der Erfindung abhängig von der bei der Kurvenfahrt auftretenden
Fliehkraft vorzugsweise mittels eines fliehkraftbetätigten Ventils in der Verbindungsleitung
zwischen den beiden Gasfedern.
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Fliehkraftabhängig betätigte Ventile sind bei Gasfedern zwar bekannt,
sie dienen jedoch stets dem Absperren einer Gasfeder von einem Zusatzbehälter, um
das federnde Gasvolumen um das Volumen des Zusatzbehälters zu verkleinern. Sie haben
nicht die Aufgabe, die Verbindung zwischen zwei miteinander verbundenen Gasfedern
einer. Fahrzeugachse zu unterbrechen.
Ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 die eine
Achse eines Fahrzeuges mit den beiden leitungsmäßig miteinander verbundenen Gasfedern,
Fig. 2 und 3 ein fliehkraftabhängig ansprechendes Absperrventil gemäß der Erfindung
in größerer Darstellung.
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An den Achsschenkelträgern 1 sind die Fahrzeugräder 2 drehbar gelagert.
Der Führung der Räder dienen obere Dreieckslenker 3 und untere Dreieckslenker 4,
die mit ihrem jeweils einen Ende an einem der Achsschenkelträger, mit ihrem jeweils
anderen Ende am Fahrzeugaufbau 5 aasgelenkt sind. Zwischen dem Achsschenkelträger
1 und dem Fahrzeugaufbau 5 sind die Gasfedern angeordnet. Jede Gasfeder weist einen
an einem der Achsschenkelträger angeschlossenen Stößel 6 und einen am Fahrzeugaufbau
gehaltenen Federtopf 7 auf. Zwischen dem Stößel und dem Federtopf jeder Feder befindet
sich ein Rollbalg 8 in Form einer Membran mit rinnenförmigem Querschnitt, die in
Verbindung mit dem Federtopf und dem Stößel das federnde Gasvolumen einschließt,
ohne die Bewegungsmöglichkeit zwischen Federtopf und Stößel wesentlich zu behindern.
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Die Achsschenkelträger 1 sind durch eine Verbindungsstange 9 dergestalt
miteinander verbunden, daß auf der einen Seite ein einfaches Bolzenlager 10, anf
der anderen Seite eine Lasche 11 angebracht ist. Die Lasche dient dem Längsausgleich
beim Ein- und Ausfedern der Räder. Die Verbindungsstange 9 kann in sinngemäßer Weise
auch die Lenker 3, 4 miteinander verbinden bzw. einen Lenker der einen Seite mit
dem Achsschenkelträger der anderen Seite. Wesentlich ist, daß lotrechte Bewegungen
der Räder zu entsprechenden Bewegungen der Verbindungsstange 9 führen.
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An dem zumindest etwa in der Mitte der Verbindungsstange 9 angebrachten
Auge 12 derselben ist ein Koppelglied 13 gelenkig gelagert. Am oberen Ende dieses
Koppelgliedes greift der Hebel 14 als Betätigungsorgan des Füllungsreglers 15 an.
Der Füllungsregler weist Ein- und Auslaßventile 16, 17 auf, mit deren Hilfe er beide
Gasfedern an einen Druckraum 18 oder an die Atmosphäre anschließt oder aber von
beiden Druckquellen absperrt.
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Die Verbindung der Gasfedern mit dem Füllungsregler 15 erfolgt durch
Leitungen 19, 20, die in die gemeinsame Leitung 21 des Füllungsreglers 15 einmünden.
An der Mündungsstelle der Leitungen 19, 20 ist ein fliehkraftabhängiges Ventil eingeschaltet.
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In dem Gehäuse 22 des Ventils ist das U-förmige Lager 23 beispielsweise
durch zwei Schrauben 24 gehalten (Fig. 2, 3). Auf einem in dem Lager 23 angebrachten
Lagerzapfen 25 ist das Pendel 26 aufgehängt. Am unteren Ende des Pendels befindet
sich das Gewicht 27. An den Enden eines in das Pendel eingeschraubten Bolzens 28
befinden sich die aus Gummi gefertigten Ventilkörper 29. In Rillen des Gehäuses
22 und des Pendeltellers 30 befinden sich die Wülste des Rollbalges 31. Der Rollbalg
besteht aus gummiertem Gewebe von einer durch die Druckluft ausgelösten Steifigkeit,
daß er das Pendel in der gezeichneten Mittellage zu halten vermerkt und besondere
Arretierungsfedem überflüssig sind. In dem Gehäuse 22 befinden sich drei Rohranschlüsse.
Der Rohranschluß 32 dient zur Befestigung der Rohrleitung 19 für die, in Fahrtrichtung
gesehene, linke Gasfeder. Der Rohranschluß 33 dient zur Befestigung der Rohrleitung
20 der, in Fahrtrichtung gesehen, rechten Gasfeder. Der dritte nicht gezeichnete
Rohranschluß befindet sich in derselben horizontalen Ebene wie die Rohranschlüsse
32, 33, jedoch senkrecht zu diesen Anschlüssen. Dieser dritte Rohranschluß dient
zur Befestigung der zum Füllungsregler 15 führenden Rohrleitung 21. Die Mündung
des dritten Rohranschlusses in den Innenraum 34 des Gehäuses ist stets freigegeben,
während die Mündung der Rohranschlüsse 32, 33 in den Innenraum des Gehäuses 22 von
den Ventilkörpern 29 freigegeben oder verschlossen wird.
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In der Geradeausfahrt befindet sich das Pendel in seiner Mittelstellung.
Die Rohranschlüsse 32, 33 sind von dem Ventilkörper 29 freigegeben. Es kann bei
entsprechend groß bemessenen Querschnitten der Leitungen 19, 20 und der Anschlüsse
32, 33 ein Druckausgleich zwischen den Gasfedern an den beiden Achsenden gewährleistet
werden, und beide Federn können in gleicher Weise ein- und ausfedern.
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Fährt das Fahrzeug in eine Linkskurve ein, so schlägt infolge der
Zentrifugalkraft das Pendel in Pfeilrichtung L aus, so daß die Mündung des Rohranschlusses
32 der Rohrleitung 19 der, in Fahrtrichtung gesehen, linken Gasfeder geschlossen
ist. Dadurch, daß nunmehr die kurvenäußere Gasfeder mehr oder weniger zusammengedrückt
wird, erhöht sich im Raum 35 des Gehäuses 22 der Gasdruck, wodurch das Schließen
des Ventils unterstützt wird. Spricht nun der Füllungsregler auf die Stellung Füllen
an, so erhält die, in Fahrtrichtung gesehen, rechte, kurvenäußere Gasfeder über
den Rohranschluß 33 und die anschließende Rohrleitung 20 über den Füllungsregler
15 und die Leitung 21 zusätzliches Gas aus dem Behälter 18 zugeführt.
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Beim Herausfahren aus der Kurve stellt sich die Mittellage des Pendels
wieder ein. Infolge der verhältnismäßig weit ausgeführten, drosselarmen Leitungen
19, 20 und Anschlüsse 32, 33 kommt bei Fahrbahnunebenheiten bei der Geradeausfahrt
ein sofortiger Druckausgleich zwischen den beiden Gasfedern zustande.
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Beim Durchfahren, einer Rechtskurve spielen sich entsprechende Regelvorgänge
ab.
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Die nicht gezeichnete, andere Achse des Fahrzeuges hat zwei Gasfedern,
die unabhängig voneinander sind, also nicht die Leitungen 19, 20 aufweisen. Jeder
dieser Gasfedern ist ein gesonderter, dem Füllungsregler 15 entsprechender Füllungsregler
zugeordnet, der mit einem Druckgasbehälter und über eine der Leitung 21 entsprechende
Leitung mit der jeweiligen Gasfeder verbunden ist.