DE2244034A1

DE2244034A1 - Aufhaengungssystem fuer spurfahrzeuge

Info

Publication number: DE2244034A1
Application number: DE19722244034
Authority: DE
Inventors: Mauric Barthalon
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-09-07
Filing date: 1972-09-07
Publication date: 1973-03-15
Also published as: FR2151633A5; JPS4836816A; CA975220A; GB1409271A; IT962313B

Description

VERRIERES LE BUISSOF (Essonne) /Frankreich

Unser Zeichen: B 1455

Aufhängungssystem für Spurfahrzeuge

Die Erfindung "betrifft ein Aufhängungssystem für Fahrzeuge, 'die von einer Fahrbahn geführt werden und aus einer Reihe von längs dieser Fahrbahn beweglichen Blöcken und einer unter der Fahrbahn angeordneten Kabine bestehen.

Die Erfindung ist für Fahrzeuge anwendbar, deren Kabine an beweglichen, auf Rädern montierten Blöcken, wie Wagen oder Fahrgestellen, oder an beweglichen Blöcken, die sich an der Fahrbahn durch Verwendung anderer bekannter Mittel abstützen, aufgehängt ist.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für Transporteinrichtungen mit Hängefahrzeugen, die eine mit Luftunterdruck arbeitende Unterstützungsvorrichtung gemäß der französischen Patentschrift 1.474.851 und ihren beiden Zusätzen 91.423 und 93.421 besitzen.

Er/αϊ

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ORfGiNAL INSPECTED

Es ist insbesondere aus den französischen Patentschriften 1.072.538, 1.228.243 und 1.356.455 und der US-Patentschrift 3.106.171 bekannt, eine Kabine an Wagen aufzuhängen, die sich längs einer Fahrbahn bewegen, die gleichzeitig als Träger und als Führung dient, wobei die Aufhängung seinrichtungen elastische Glieder aufweisen können. Die Vorrichtungen gemäß dieser Patentschriften gestatten jedoch weder die günstigste Anordnung der Angriffspunkte der Aufhängungen an den Kabinen, noch eine Erhöhung ihrer Anzahl, noch die Beherrschung der Verteilung der auf sie einwirkenden Kräfte, was bei langen und/oder schwer beladenen Kabinen große Nachteile darstellt.

Gemäß der bereits genannten französischen Zusatzpatentschrift 93.421 können die Einrichtungen zur Aufhängung der Kabine an den beweglichen Blöcken, die in diesem Fall die Form von Schlitten haben, Tragstangen mit elastischem Zug besitzen. Diese Tragstangen können auch gegenüber der Mittelebene geneigt sein und Öl-Luft-Dämpfer besitzen. Diese Anordnungen verbessern indsbesondere die Kurvenlage der Fahrzeuge und gestatten infolgedessen die Verwendung einer Fahrbahn, die Kurven mit kleinerem Krümmungsradius besitzt. Trotz dieser Verbesserungen wurde festgestellt, daß in den von den Einrichtungen zur Aufhängung der Kabine auf die beweglichen Blöcke übertragenen Kräften von einem Angriffspunkt zum anderen noch starke Ungleichheiten auftreten. Ursache dieser Kräfte sind einerseits die Trag- oder Führungsfunktionen, die die Fahrbahn gegenüber den beweglichen Blöcken erfüllt, und andererseits Schwingungen der Kabine um eine zur Fahrbahnebene senkrechte Achse (Schleudern), um eine zur Bewegungsrichtung parallele Achse (Kippen) oder um eine zu diesen Achsen rechtwinkelige Achse (Nicken).

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Die Ungleichheiten zwischen den zu einem "bestimmten Zeitpunkt übertragenen Kräften erfordern die Verwendung von Rädern mit größerem Durchmesser, wenn die beweglichen Blöcke die Form von Wagen haben, oder die Verwendung von größeren Luftkammern, wenn die beweglichen Blöcke die Form von Schlitten mit pneumatischer Unterstützung haben. In beiden Fällen werden die zur Führung dienenden Fahrbahnen größer, schwerer und kostspieliger.

Ferner haben die Änderungen dieser Ungleichheiten in der Zeit unregelmäßige Bewegungen der Kabine zur Folge, was den Komfort für die Benutzer stark beeinträchtigt.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und eine Aufhängung zu schaffen, mit der ein Fahrzeug an beweglichen, mit einer Fahrbahn verbundenen Blöcken aufgehängt werden kann und die eine im wesentlichen gleiche Verteilung der von der Aufhängung auf jeden Block übertragenen Kräfte, die Korrektur der Fahrlage des Fahrzeugs, die seitlichen und die Längsausschläge des Fahrzeugs gegenüber den Blöcken und ihre Dämpfung gewährleistet. Infolgedessen gestattet sie die Fortbewegung von Fahrzeugen, die bezüglich dem Mindestradius der Kurven der Fahrbahn eine große Länge besitzen.

Erfindungsgemäß ist das Aufhängungssystem für ein durch eine Fahrbahn geführtes Fahrzeug mit einer Reihe von mehr als zv/ei längs dieser Fahrbahn beweglichen Blöcken, wie Schlitten oder Wagen, von denen mindestens ein Teil mit Antriebseinrichtungen versehen ist, und einer unter der Fahrbahn angeordneten Kabine, die an den beweglichen Blöcken über mindestens zwei Aufhängungsorgane pro Block

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und über elastische Organe befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Organe jeweils eine verformbare, ein unter Druck stehendes Strömungsmittel enthaltende Kammer besitzen und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die eine bestimmte Verteilung des Druckes des Strömungsmittels zwischen mindestens zwei der verformbaren Kammern gewährleisten.

Mit diesem Aufhängungssystem können die Pührungs- und Tragkräfte, die bei der Berührung zwischen der Fahrbahn und den beweglichen Blöcken entstehen und von diesen beweglichen Blöcken auf die Kabine übertragen werden, auf diese Blöcke genau verteilt werden. Umgekehrt können

die Kräfte, die insbesondere durch das Gewicht der Kabine, ihre Trägheit gegenüber Beschleunigungen und Verlangsamungen, den ärodynamischen Widerstand und die Querkomponente der Windgeschwindigkeit direkt auf die Kabine einwirken und die über die beweglichen Blöcke auf die Fahrbahn übertragen werden, auf der gesamten Länge des Fahrzeugs auf die Fahrbahn genau verteilt werden.

DieBe grundlegenden Eigenschafen des Aufhängungssystems bewirken unter anderem Folgendes:

1. Der Abstand zwischen den Angriffspunkten der Aufhängungsorgane einerseits an den beweglichen Blöcken und andererseits an der Kabine in einer waagerechten Projektion kann ohne Gefahr einer Störung des Gleichgewichts der beweglichen Blöcke oder ohne das Auftreten von für die Aufhängungsorgane gefährlichen Kräften vergrößert werden.

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2. Die zu einem Fahrzeug gehörenden "beweglichen Blöcke arbeiten ständig unter vergleichbaren Bedingungen, selbst wenn mehr als zwei Blöcke vorgesehen sind.

3. Man kann deshalb ohne Nachteil eine Kabine an vier oder mehr beweglichen Blöcken aufhängen, die eine Art Raupe bilden, deren Endglieder bezügliche den an ihnen aufgehängten Teilen der Kabine einen starken Querausschlag besitzen.

4. Die Unterteilung der zu einem Fahrzeug gehörenden beweglichen Blöcke gestattet nach Wunsch den Betrieb von längeren Fahrzeugen auf einer gegebenen Fahrbahn oder den Betrieb von gegebenen Fahrzeugen auf einer Fahrbahn mit engeren Kurven.

5. Die Kabine kann bei ihrer Bewegung Stellungen einnehmen, die von ihrer Gleichgewichtsstellung bei Stillstand weiter entfernt sind, und sie kann zu jedem Zeitpunkt die für den Komfort der Passagiere günstigste Stellung einnehmen.

6. In den Kurven kann das Querprofil der Fahrbahn waagerecht gehalten werden, d.h. eine Überhöhung der Kurven kann vermieden werden, so daß die Kosten der Fahrbahn durch Wegfall schiefer Stützflächen stark verringert werden können.

Bei der bevorzugten Ausführungsforra der Erfindung können zwei Arten von elastischen Organen benutzt werden. Die erste Art besitzt verformbare Kammern, deren Verformungen mit den Relativbewegungen der beweglichen Blöcke und der Kabine in senkrechter Richtung verbunden sind; diese

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Organe besitzen meistens die Form von Bälgen. Die zweite Art besitzt verformbare Kammern, deren Verformungen mit den Relativbewegungen der beweglichen Blöcke und der Kabine in Querrichtung verbunden sind; diese Organe haben meistens die Form von Kolben-Zylinder-Einheiten.

Die senkrechte Aufhängung der Kabine ist also von der Absorbierung der Querreaktionen vollkommen unabhängig, bo daß beides auf die für den Komfort der Passagiere günstigste Weise reguliert werden kann.

Die beiden Arten von Organen bilden vier paarweise bezüglich der Mittellängsebene und der Mittelquerebene des Fahrzeugs symmetrische Gruppen und die günstigste Verteilung der Drücke des Strömungsmittels wird einerseits innerhalb jeder Gruppe und andererseits zwischen den Gruppenpaaren vorgenommen. Die hierzu benutzten Einrichtungen bestehen aus tarierten Ventilen, kalibrierten öffnungen und insbesondere aus Dreiwegeventilen, die insbesondere durch eine Pendelvorrichtung gesteuert werden können, die auf die Neigung der Kabine und auf die durch die Fahrzeugbewegung sich ergebenden Trägheitskräfte anspricht.

Bei einer ersten Ausführungsform sind die Aufhängungsorgane an jedem beweglichen Block an einer Querschwenk— achse angelenkt und die Kabine trägt in Höhe jedes Paares von AufhängungBorganen eine Rollbahn, die mit Rollen in Berührung ist und den seitlichen Ausschlag dieser Kabine gestattet.

Bei einer zweiten Ausführungsform sind die Aufhängungsorgane einerseits an den beweglichen Blöcken und andererseits an der Kabine über Gelenke, beispielsweise Kugel-

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gelenke, angebracht, die es der Kabine gestatten, während der Bewegung des Fahrzeugs die geeignetsten Ausrichtungen anzunehmen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen besondere Ausführungsformen der Erfindung. Es zeigen:

Pig. 1 eine senematische Seitenansicht eines erfindungsgetnäßen Fahrzeugs,

Fig. 2 einen Grundriß der Stellungen der einzelnen Teile des Fahrzeugs zueinander in einer Kurve der das Fahrzeug tragenden Fahrbahn,

Fig. 3 einen senkrechten, vergrößerten Schnitt nach der Linie III-III^Jvon Fig. 1 durch den oberen Teil eines Fahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsforra der Erfindung,

Fig. 4 eine vergrößerte, teilweise im senkrechten Schnitt • nach der Linie IV-IV von Fig. 3 gezeigte Darstellung,

Fig. 5 einen Schnitt gemäß Fig. 3 durch den oberen Teil eines Fahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 6 eine teilweise im senkrechten Schnitt nach der Linie VI-VI von Fig. 5 gezeigte Darstellung

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Steuerung des Druckströmungsmittels in den verformbaren Kammern eines erfindungsgemäßen Aufhängungssystems,

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Pig. 8 eine Draufsicht auf ein zweifaches Dreiwegeventil mit einer Pendelsteuervorrichtung,

Fig. 9 einen senkrechten Schnitt nach der Linie IX-IX von Fig. 8,

Fig. 10 eine von der Querseite gezeigte Teilansicht einer Abwandlung des auf Fig. 5 dargestellten Aufhängungssystems und

Fig. 11 eine Fig. 10 entsprechende Darstellung einer anderen Abwandlung des auf Fig. 5 dargestellten Aufhängungssystems, wobei Teile im senkrechten

Schnitt dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt eine Kabine 1, die an vier beweglichen Blöcken 11, 21, 31 und 41 durch vier Paare von Aufhängungsorganen 12-13, 22-23, 32-33 und 42-43 befestigt ist, wobei die Projektionen der beiden Aufhängungsorgane eines Paares auf die Zeichenebene zusammenfallen. Die beweglichen Blöcke 11, 21, 31 und 41, von denen mindestens ein Teil mit nicht dargestellten Antriebseinrichtungen versehen ist, bewegen sich längs einer Fahrbahn beispielsweise in Richtung des Pfeils F. Die Neigung der Aufhängungsorgane 12-13, 22-23, 32-33 und 42-43 ist die Folge des Widerstandes der Luft gegen die Bewegung der Kabine 1. Die Tatsache, daß die Projektionen der Aufhängungsorgane eines Paares zusammenfallen, zeigt, daß der Abschnitt der Fahrbahn 2, auf welchem sich das Fahrzeug bewegt, geradlinig ist.

Fig. 2 entspricht dagegen dem Fall, daß die Fahrbahn 2 (mit einer einfachen unterbrochenen Linie dargestellt) die Form eines Kreisbogens mit dem Radius R hat. In diesem

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Pall besitzt die Kabine 1 einen seitlichen Ausschlag gegenüber den vier beweglichen Blöcken 11, 21, 51 und 41» und zwar insbesondere an den beiden Endblöcken 11 und 41. Dieser Ausschlag ergibt sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung einen Unterschied zwischen den Neigungen der Aufhängungsorgane eines Paares, beispielsweise des Paares 12-13, und zwischen den Neigungen der Paare von Aufhängungsorganen zweier beweglicher Blöcke, beispielsweise der Blöcke 12-13 und 22-23.

Durch Anbringung der Kabine an mehr als zwei beweglichen Blöcken mit gegenüber der Länge L der Kabine geringer Länge kann das Fahrzeug Kurven durchfahren, deren Radius R gegenüber L relativ gering ist, was insbesondere für städtische Beförderungsfahrzeuge vorteilhaft ist. Das auf den Fig. 1 und 2 dargestellte Fahrzeug besitzt vier bewegliche Blöcke; diese Zahl kann jedoch auch höher sein, bleibt jedoch vorzugsweise geradzahlig; sie kam beispielsweise sechs betragen. Durch Erhöhung der Zahl der beweglichen Blöcke wird gleichzeitig die Zahl der Aufhängungsorgane erhöht, so daß die Aufhängungskräfte, die auf die Kabine einwirken, auf eine größere Zahl von Befestigungspunkten verteilt werden und die Kabine einen leichteren Aufbau erhalten kann.

Die schematischen Darstellungen der Fig. 1 und 2 betreffen insbesondere den Fall, daß die beweglichen Blöcke 11, 21, 31 und 41 Schlitten sind, die durch eine Luftunterdruckvorrichtung gemäß den oben genannten Patentschriften getragen und geführt werden. Diese pneumatischen Schlitten müssen nämlich eine geringe Länge gegenüber dem Radius R der engsten Kurven der Fahrbahn 2 haben, damit die tragende Fläche der Fahrbahn, zu welcher die zulässige Belastung des Fahrzeuges proportional ist,

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am besten ausgenützt wird. Die Erfindung besitzt jedoch auch Vorteile gegenüber bekannten Systemen, wenn für die beweglichen Blöcke auf Schienen laufende Wagen benutzt werden.

Pig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den oberen Teil eines Fahrzeugs, bei dem die Aufhängungsorgane 12 und 13 an dem beweglichen Block 11 an Schwenkachsen 14 angelenkt sind, die zu der Mittellängsebene dieses Blocks senkrecht sind. Unter dem Dach der Kabine 1 ist im unteren Teil jedes Aufhängungsorgans ein Balg 15 oder 16 befestigt, der mit einem unter Druck stehenden Strömungsmittel, beispielsweise Druckluft, gefüllt ist, und den das entsprechende Aufhängungsorgan durchquert. Jeder Balg trägt an seinem oberen Teil Rollen 3» an welchen eine Rollbahn 4 anliegt, die an der Kabine befestigt ist und zu der Mittellängsebene der Kabine senkrecht ist. Die Erfindung läßt auch anstelle der Rollen 3 und der Rollbahn 4 die Verwendung von Kufen und einer Gleitbahn zu. Die Schwenkachsen sind vorzugsweise in der Höhe angeordnet, in der die Schubkraft der Antriebseinrichtungen des beweglichen Blocks 11 ausgeübt wird.

Zu beiden Seiten jedes Aufhängungsorgans sind zwei Führungen 17 angeordnet, die aus ebenen, an dem beweglichen Wagen 11 befestigten und zur Mittellängeebene des Fahrzeugs parallelen Teilen bestehen. Diese Führungen erstrecken sich von der Gelenkachse 14 des Aufhängungsorgans 12 bis zu einer Höhe, die etwas oberhalb der Oberseite der Rollbahn 4 liegt. Zur Vervollständigung des Führungssystems der Aufhängungsorgane sind Ringe 5, die die Aufhängungsorgane 12 und 13 umgeben und mit den Führungen 17 unter weicher Reibung in Kontakt sind, und halbelastische Anschläge 7 vorgesehen, die auf Fig. 4 sichtbar sind und die zu beiden Seiten die Amplitude der Schwingung jedes Aufhängungsorgans um seine Schwenkachse begrenzen. 309811/0273

Mit Druckluft arbeitende Kolben-Zylinder-Einheiten 18 und 19, die in einer im wesentlichen waagerechten Richtung in der senkrechten Ebene wirken, in welcher die Schwenkachsen 14 liegen, verbinden den oberen Teil der Kabine 1 mit den Führungen 17. Der Zylinder jeder Kolben-Zylinder-Einheit ist an der Kabine befestigt und das Ende der Stange des Kolbens oder der beweglichen Trennwand jeder Kolben-Zylinder-Einheit ist mit einer der Führungen verbunden.

Zwei vorzugsweise hydraulische Dämpfer.20, die von an den Gleitführungen 17 befestigten Konsolen getragen werden, sind durch ein gemeinsames Gestänge 6 mit einer der von jedem Balg 15 und 16 getragenen Rollen 3 verbunden. Zwischen den Zylindern dieser Dämpfer kann eine Verbindung (auf Fig. 3 nicht dargestellt) zum Ausgleichen der in ihnen herrschenden Drücke vorgesehen sein.

Die Bälge 15 und 16 einerseits und die Kolben-Zylinder-Einheiten 18 und 19 andererseits sind auf eine im Nachstehenden beschriebene Weise durch Kreise (auf Fig. 3 nicht dargestellt) mit einem Druckluftbehälter 52 verbunden.

Die direkt auf die Kabine 1 einwirkenden Kräfte - ihr Gewicht, der Luftwiderstand und die Windkräfte - und die Trägheitskräfte, die sie den auf sie einwirkenden Längsund Querbeschleunigungen entgegensetzt, neigen dazu, wie bereits erwähnt wurde, drei Arten von störenden Bewegungen zu erzeugen, und zwar Kippbewegungen, durch welche die Kabine nach beiden Seiten aus ihrer Quergleichgewichtsstellung herausschaukelt, Nickbewegungen, durch welche sich der vordere und der hintere Teil der Kabine abwechselnd

■-. ->L^'''■'-'- - -■ - - ■ heben, und Schleuderbewegungen, durch welche der vordere und der hintere Teil der Kabine abwechselnd nach beiden Seiten aus der Fahrbahn herausgetragen werden.

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Das erfindungsgemäße Aufhängungssystem hat die Aufgabe, die Führung des Fahrzeugs auf der Fahrbahn zu erleichtern und sich diesen verschieden störenden Bewegungen zu widersetzen oder sie zumindest so zu regulieren, daß den Passagieren der Kabine der größtmögliche Komfort geboten wird.

Bei der an Hand von Fig. 3 beschriebenen Ausführungsform bewirkt die Kippbewegung ein unterschiedliches Zusammendrücken der Bälge, je nachdem, ob sie sich auf der einen oder auf der anderen Seite der Fahrbahn 2 befinden, beispielsweise der Bälge 15 und 16. Die Nickbewegung bewirkt ein unterschiedliches Zusammendrücken der Bälge, je nachdem, ob sie zu einem im vorderen Teil des Fahrzeugs befindlichen beweglichen Block, beispielsweise dem Block 11, oder zu einem im hinteren Teil des Fahrzeugs befindlichen Block, beispielsweise dem Block 41, gehören. Die Schleuderbewegung bewirkt ein unterschiedliches Einschieben des Kolbens in den Zylinder jeder Kolben-Zylinder-Einheit, beispielsweise der Kolben-Zylinder-Einheiten 18 oder 19, je nachdem, ob sie sich auf der einen oder der anderen Seite der Fahrbahn und' im hinteren oder im vorderen Teil des Fahrzeugs befindet. Durch entsprechende Änderung der Druckluftzufuhr zu jedem Balg und jeder Kolben-Zylinder-Einheit können also die störenden Bewegungen der Kabine 1 ausgeglichen werden und kann die Kabine am Ausgang einer Kurve der Fahrbahn progressiv in ihre Gleichgewichtsstellung zurückgebracht werden. Die benutzten Regulierungseinrichtungen werden im Nachstehenden an Hand von Fig. 7 beschrieben.

Bei einer zweiten, in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform sind die Aufhängungsorgane 112, 113 einerseits mit der Kabine 1 und andererseits mit den beweg-

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lichen Blöcken 11 über Kugelgelenke verbunden, die ihre Schwingbewegung gleichzeitig in Längsrichtung und in Querrichtung bezüglich des Fahrzeugs gestatten. Die Bälge 115 und 116 sind im oberen Teil der entsprechenden Aufhängungsorgane angeordnet.

Jedes Aufhängungsorgan 112, 113 ist in einem Mantel 114 verschiebbar montiert, der in seinem oberen Teil von einem ersten Kugelgelenk 101 umschlossen ist, dessen Halter an der unteren Wand des beweglichen Blocks.11 befestigt ist. Der Mantel 114 besitzt an seinem oberen Ende einen ringörmigen Anschlag 105, der mit einer Dichtung versehen ist und einen der Sockel des Balgs 115 trägt. Der andere Sockel wird von einer Schulter 106 getragen, die an dem oberen Ende des Aufhängungsorgans vorgesehen ist und mit einem halbelastischen Element versehen ist. Bei Entleerung des Balges 115 gelangt die Schulter 106 in die unmittelbare Nähe des ringförmigen Anschlages 105.

Das untere Ende des Aufhängungsorgans 112 ist durch eine Gabel 107 mit einem zweiten Kugelgelenk 102 verbunden, dessen Halter an dem Dach der Kabine 1 befestigt ist. Der Mantel 114 besitzt ferner an seinem unteren Ende einen ringförmigen Anschlag 108, der mit der Gabel 107 in Berührung kommt, wenn der Abstand des Daches der Kabine 1 von der unteren Wand des beweglichen Blocks 11 sich bis zu einer bestimmten Grenze verringert.

Wie Fig. 5 zeigt, nimmt das durch die Mittelpunkte der Kugelgelenke 101, 102, 104 und 103 bestimmte Viereck, dessen Seiten 101-102 und 103-104 je nach den Stellungen der Kabine 1 gegenüber dem beweglichen Block 11 verändeliche Längen haben, eine windschiefe Form an, wenn die Fahrbahn eine Kurve beschreibt. Man sieht dies deutlich

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auf Fig. 2, auf der die Paare von AufhängungsOrganen, beispielsweise 12-13, in waagerechter Projektion sichtbar sind. Dabei befinden sich die Mittelpunkte der Kugelgelenke 102 und 104 außerhalb der durch die Mittelpunkte der Kugelgelenke 101 und 103 gelegten Querebene.

Sie auf den Fig. 5 und 6 dargestellte Ausführungsforra der Federung besitzt ebenfalls mit Druckluft arbeitende Kolben-Zylinder-Einheiten 118 und 119, die eine ähnliche Aufgabe wie die auf Fig. 3 dargestellten Kolben-Zylinder-Einheiten 18 und 19 haben. Im Unterschied zu diesen besitzen die Kolben-Zylinder-Einheiten 118 und 119 jedoch einen gemeinsamen Körper 120 und wirken über Kolbenstangen 121 und 122 und Kugelgelenke 123 und 124, die die Mantel der Aufhängungsorgane 112 und 113 umschließen.

Der Körper 120 der Kolben-Zylinder-Einheit trägt an seiner Vorderseite und auf seiner Rückseite Rollen 127 (Fig. 6), die in Öffnungen 126 beweglich sind, die in den Wänden eines Käfigs vorgesehen sind, der den Halter der zweifachen Kolben-Zylinder-Einheit 118-119 bildet. Die öffnungen 126 haben eine in senkrechter Richtung längliche Form in dem Maße, wie es erforderlich ist, damit der Körper 120 der Kolben-Zylinder-Einheit, an welchem die Rollen 127 befestigt sind, die Bewegungen der Kugelgelenke 123 und 124i die sioh aus der veränderlichen Ausrichtung der Aufhängungsorgane 112 und 113 ergeben, mitmachen kann. Der Halter 125» durch den die Querkräfte zwischen der Kabine 1 und dem beweglichen Block 11 übertragen werden, ist an diesem über eine Kardanaufhängung befestigt. Diese besteht aus einem waagerechten Querstück 128, das an seinen Enden Achsen trägt, die sich in waagerechten, an den Wänden des beweglichen Blocks 11 befestigten Lagern 129 dreht, und

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das in seinem mittleren Teil ein senkrechtes Lager 130 besitzt, in welchem sich eine an dem Halter 125 befestigte Achse dreht.

Auf Fig. 5 ist schematisch ein auf dem Dach der Kabine angeordnetes Ventil 63 zur Kerrektur der Querlage dargestellt, das durch ein Pendel 68 gesteuert wird. Die Aufgabe dieses Ventils wird noch beschrieben.

Im Folgenden wird an Hand der Fig. 7 die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Aufhängungssystems beschrieben; Fig. 7 zeigt schematisch die Bälge 15, 16, 25» 26, 35» 36, 45 und 46 und die Kolben-Zylinder-Einheiten 18, 19» 28, 29, 38, 39, 48 und 49, deren Aufbau oben beschrieben wurde, für ein Fahrzeug mit vier beweglichen Blöcken 11, 21, 31 und 41.

Die Bälge 15- und 16 und die beiden Kolben-Zylinder-Einheiten gehören zu einem Block 11, die beiden Bälge und 26 und die Kolben-Zylinder-Einheiten 28 und 29 zu einem Block 21 und so fort.

Den Bälgen können vorzugsweise hydraulische Dämpfer (auf Fig. 7 nicht dargestellt), wie sie mit 20 auf Fig. 3 dargestellt sind, beigegeben sein, um die Reaktionen der Bälge auf die auf sie einwirkenden Kräfte abzuschwächen und damit den Komfort der Federung zu verbessern. Ferner können diese Dämpfer Einrichtungen besitzen, die bei zwei oder mehr von ihnen den Druck des in'ihnen befindlichen Strömungsmittels ausgleichen, so daß sie gegenüber den Verformungen der Bälge, denen jeder von ihnen beigegeben ist, in gleicher Art reagieren. Diese Einrichtungen können einfach aus einer Verbindung der das Strömungsmittel enthaltenden Kammern bestehen.

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Fig. 7 zeigt einen Luftverdichter 51, der einen Hochdruckbehälter 52 unter der Einwirkung einer bekannten Regulierungsvorrichtung (nicht dargestellt) speist. Dieser Behälter 52 speist direkt über eine Leitung 53 einen Hochdruckkreis, mit dem die Bälge 15» 16, 25$ 26, 35, 36, 45 und 46 verbunden sind. Andererseits speist er über einen Druckminderer 54 und eine Leitung 55 einen Niederdruckkreis, mit dem die Kolben-Zylinder-Einheiten 18, 19, 28, 29, 38, 39, 48 und 49 verbunden sind.

Die Kolben-Zylinder-Eiriheiten, die, wie bereits gesagt wurde, die Aufgabe haben, die seitlich auf die einzelnen Teile des Fahrzeugs ausgeübten Kräfte auszugleichen, sind in Zweiergruppen zusammengefaßt, wobei jede Gruppe zwei Kolben-Zylinder-Einheiten, beispielsweise 18 und 28, enthält, die sich auf derselben Seite der Mittellängsebene und der Mittelquerebene des Fahrzeugs befinden. Die Kammern der beiden Kolben-Zylinder-Einheiten jeder Gruppe, beispielsweise der Gruppe 18-28, sind direkt miteinander verbunden, so daß in ihnen derselbe Druck herrscht und daß diese beiden Kolben-Zylinder-Einheiten bei allen Bewegungen der Kabine 1 gleiche Reaktionen auf die beiden beweglichen Blöcke 11 und 21 ausüben, denen sie beigegeben sind. Der Niederdruckkreis besitzt soviele Abzweigungen, wie Gruppen von Kolben-Zylinder-Einheiten vorgesehen sind; in diesen Kreis ist vor jeder Gruppe ein Rückschlagventil 56 eingesetzt, welches diese Gruppe von den anderen isoliert.

Die Bälge sind auf dieselbe Weise wie die Kolben-Zylinder-Einheiten in Zweiergruppen, beispielsweise 15-25, eingeteilt, wobei zwischen den Kammern der beiden Bälge einer Gruppe eine Verbindung vorgesehen ist, damit die Lasten zwischen den beweglichen Bläcken gleich verteilt werden.

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In die leitung, die diese Verbindung herstellt, kann jedoph entweder eine Einrichtung, beispielsweise eine kalibrierte Öffnung 57, die den das Überfließen des Strömungsmittel von einer Kammer in die andere begleitenden Lastverlust reguliert, oder eine Einrichtung, beispielsweise ein tariertes Ventil 58, eingesetzt sein, das zwischen den beiden Kammern eine bestimmte Druckdifferenz aufrechterhält. Man kann somit einerseits auf die dynamischen Eigenschaften des Aufhängungssystems und andererseits auf seine statischen Eigenschaften · · einwirken.

Der Hochdruckspeisekreis besitzt auch zwei Dreiwegeventile bekannter Art, sogenannte Ausgleichsventile. Jedes von ihnen.wird durch die Leitung 53 gespeist, die hierzu Abzweigungen besitzt, wobei in jeder Abzweigung vor diesem Ventil ein Rückschlagventil 56 vorgesehen ist. Eines von ihnen, das sog. vordere Ausgleichsventil 61, speist über eine Leitung 59 die beiden auf derselben Seite der Mittellängsebene des Fahrzeugs und vor seiner Mittelquerebene befindlichen Bälge 15 und 25 und über eine Leitung 60 die Bälge 16 und 26. Das andere Ventil, das sog. hintere Ausgleichsventil 62, erfüllt dieselbe Aufgabe bezüglich der Bälge 35 und 45 einerseits und 36 und 46 andererseits. Diese beiden Ventile gestatten die Zuleitung von Luft mit zwei verschiedenen mittleren Drücken einerseits in die Gruppe der vier vor der Mittelquerebene des Fahrzeugs befindlichen Bälge 15, 16, 25 und 26 und andererseits in die entsprechende, hinter dieser Ebene gelegene Gruppe. Auf diese Weise kann die Längslage der kabine 1 in Abhängigkeit von der Verteilung der Lasten zwischen dem vorderen Teil und dem hinteren Teil der Kabine korrigiert werden. Jedes dieser Ventile 61 und 62 wird durch eine bekannte Vorrichtung betätigt, die in Höhe jedes Ventils

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den Abstand zwischen der Kabine und dem darüber befindlichen beweglichen Block feststellt und ausgehend von dieser Information auf das Ventil so einwirkt, daß dieser Abstand ständig auf einen vorbestimmten Wert gebracht wird.

Der Hockdruckspeisekreis enthält ferner ein Ventil 63 zur Korrektur der Querlage, das bereits bei der Beschreibung von Pig. 5 erwähnt wurde. Dieses Ventil 63, das schematisch, auf den Fig. 8 und 9 dargestellt ist, besteht aus zwei Körpern 64 und 65, die nebeneinander angeordnet sind und durch einen Zwischenhalter 66 verbunden sind, in welchem eine zu dem Fahrweg 2 parallele, waagerechte Achse 67 sitzt. Auf dieser Achse ist ein Pendel 68 verschwenkbar montiert, dessen Bewegungen um die Achse 67 durch die Bewegungen der Kabine 1 in der Querrichtung und durch die durch ihre Bewegung erzeugten Trägheitskräfte bestimmt werden.

Die Bewegungen des Pendels 68 werden von einer Gabel 69 auf zwei zu den Zylindern 64 und 65 koaxiale Achsen 71 und 72 übertragen. Jeder dieser Zylinder besitzt einen mit dem Hochdruckluftkreis verbundenen Lufteingang 73, einen ersten, mit zwei auf der linken Fahrzeugseite befindlichen Bälgen, beispielsweise den Bälgen 35 und 45, verbundenen Luftausgang 74 und einen zweiten, mit zwei Bälgen auf der rechten Fahrzeugseite, beispielsweise den Bälgen 36 und 46, verbundenen Luftausgang 75. Je nach den Bewegungen des Pendels 68 wird mehr den rechten Bälgen oder mehr den linken Bälgen Druckluft zugeführt. Die Vorrichtung besitzt Regulierungseinrichtungen, durch deren Wirkung die scheinbare Vertikale, d.h. die Richtung der Resultante des Gewichts der Kabine 1 und der Trägheitskräfte, im wesentlichen in der Mittellängsebene der Kabine gehalten wird.

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Me auf Pig. 10 gezeigte Abwandlung des auf Mg. 5 dargestellten Aufhängungssystetns besitzt ebenfalls ein Aufhängungsorgan 112, dessen unteres Ende mit der Kabine 1 über ein Kugelgelenk 102 verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem oberen Ende dieses Aufhängungsorgans und dem entsprechenden beweglichen Block 11 besteht aus zwei zueinander senkrechten Achsen, die dieselbe Aufgabe wie ein Kugelgelenk erfüllen. Die erste Achse 201 erstreckt sich in Längsrichtung des Fahrzeugs und das sie tragende lager liegt auf dem unteren Teil eines Bügels 202. auf, der in seinem oberen Teil zwei lager 203 und 204 trägt. Diese lager umschließen jeweils einen. Zapfen 205 bzw. 206, der an der unteren Wand des beweglichen Blocks 11 befestigt ist. Diese beiden Zapfen bilden zusammen die zweite Achse.

Bei dieser Abwandlung ist wie bei der auf Pig.5 dargestellten Ausführungsform zwischen das obere Ende 106 das Aufhängungsorgans 112 und das aus zueinander senkrechten Achsen bestehende und dies es Aufhängungsorgan mit dem beweglichen Block 11 verbindende Gelenk ein Balg 115 eingesetzt.

Pig. 11 zeigt eine andere Abwandlung, bei der das Aufhängungsorgan 112 mit dem beweglichen Block 11 und mit der Kabine 1 auf dieselbe Weise wie bei der vorhergehenden Abv/andlung verbunden ist. Die Elastizität der Aufhängung in senkrechter Richtung wird hierbei jedoch durch ölpneumatische Organe 211 erreicht, die dieselbe Aufgabe wie die Bälge erfüllen. Diese bekannten Organe besitzen vorzugsweise eine Kammer 212 mit veränderlichem Volumen, die durch eine verformbare Membran 213 in zwei Abteile geteilt ist. Das obere Abteil 214· ist mit einer

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im wesentlichen konstanten Masse eines komprimierbaren Strömungsmittelβ, beispielsweise Druckluft, gefüllt. Das untere Abteil 215 besitzt eine mit einem tarierten Ventil 217 versehene Verengung 216 und ist über eine seitliche Öffnung 218 mit einem Speisekreis verbunden, der ein unter Druck stehendes, hydraulisches Strömungsmittel enthält.

Der Boden des Abteils 215 ist beweglich; er besteht aus der Oberseite eines Kolbens 219, dessen Kolbenstange an der Achse 201 angelenkt ist.

Die Erfindung ist nicht auf die, oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt und läßt zahlreiche weitere Abwandlungen zu. Insbesondere können für die beweglichen Blöcke anstelle von Schlitten, die auf der Fahrbahn von einer Luftunterdruckvorrichtung getragen werden, auch auf Rädern montierte Wagen oder Fahrgestelle benutzt werden.

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Claims

Patentansprüche

y Aufhängiingssystem für ein durch eine Fahrbahn geführtes Fahrzeug mit einer Reihe von mehr als zwei längs dieser Fahrbahn beweglichen Blöcken, wie Schlitten oder Wagen, von denen mindestens ein Teil mit Antriebseinrichtungen versehen ist, und einer unter der Fahrbahn angeordneten Kabine, die an den beweglichen Blöcken über mindestens zwei Aufhängungsorgane pro Block und über elastische Organe befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Organe jeweils eine verformbare, ein unter Druck stehendes Strömungsmittel enthaltende Kammer besitzen und daß Einrichtungen vo'rgesehen sind, die eine bestimmte Verteilung des Druckes des Strömungsmittels zwischen mindestens zwei der verformbaren Kammern gewährleisten.
2. Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der verformbaren Kammern ein "veränderliches Innenvolumen hat.
3. Aufhängungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Wände der Kammer mit veränderlichem Volumen aus einem Balg besteht.
4. Aufhängungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Wand der Kammer mit veränderlichem Volumen aus einer beweglichen Trennwand besteht.
5. Aufhängungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer mit veränderlichem Volumen durch eine verformbare Membran in zwei Abteile geteilt ist, deren erstes mit einer im wesentlichen konstanten Masse eines komprimierbaren Strömungsmittel gefüllt ist und deren

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zweites mit einer Vorrichtung zur Speisung iriit unter Druck stehendem, hydraulischen Strömungsmittel verbunden ist und eine mit einem tarierten Ventil versehene Verengung besitzt, wobei diese Einheit ein elastisches ölpneumatisches Organ bildet.
6. Aufhängungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Kammern mit veränderlichem Volumen ein Dämpfungsorgan, beispielsweise ein hydraulischer Dämpfer, beigegeben ist.
. 7. Aufhängungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Dämpfungsorgane Einrichtungen zum Ausgleich ihrer Reaktionen gegenüber den Verformungen der Kammern mit veränderlichem Volumen besitzen.
8. Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der verformbaren- Kammern mit einer Druckströmungsmittelquelle verbindbar ist.
9. Aufhängungssystem nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch mindestens ein Dreiwegeventil, bei welchem ein Weg mit einer Druckströmungsmittelquelle und jeder der beiden anderen Wege mit einer verformbaren Kammer verbunden ist.
10. Aufhängungssystem nach Anspruch 9» dadurch, gekennzeichnet, daß das Dreiwegeventil durch eine Vorrichtung gesteuert ist, deren Betrieb durch die Stellung eines der beweglichen Blöcke gegenüber der Kabine bestimmt ist.
11. Aufhängungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreiwegeventil durch eine Pendelvorrichtung gesteuert ist, deren Betrieb durch die Ausrichtung der Kabine und die durch ihre Bewegung erzeugten Trägheitskräfte bestimmt ist.

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12. Aufhängungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Dreiwegeventile zu einem doppelten Ventil mit einer gemeinsamen Steuervorrichtung vereinigt sind.
13. Aufhängungssystem nach Anspruph 1, gekennzeichnet durch eine erste Art von verformbaren Kammern, deren Verformungen mit den Relativbewegungen der beweglichen Blöcke und der Kabine in einer im wesentlichen senkrechten Richtung verbunden sind.
14. Aufhängungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zweite Art von verformbarem Kammern, deren Verformungen mit den auf eine im wesentlichen waagerechte Ebene projizierbaren Relativbewegungen der beweglichen Blöcke und der Kabine verbunden sind.
15. Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängungsorgane .an jedem beweglichen Block an zur Mittellängsebene dieses Blockes senkrechten Schwenkachsen angelenkt sind.
16. Aufhängungssystera nach Anspruch 15> dadurch gekennzeichnet, daß die Kabine in Höhe jedes Paares von Aufhängungsorganen eine Roll- oder Gleitbahn trägt, die zur Mittellängsebene der Kabine senkrecht ist und auf von dem unteren Ende jedes Aufhängungsorgans getragenen Rollen oder Kufen aufliegt.
17. Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängungsorgane einerseits an den beweglichen Blöcken und andererseits an der Kabine durch Verbindungseinrichtungen befestigt sind, die den Ausschlag der Kabine gegenüber den beweglichen Blöcken gleichzeitig in Längsrichtung und in Querrichtung gestatten.

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18. Aufhängungssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Verbindung der Aufhängungsorgane mit den beweglichen Blöcken und mit der Kabine Kugelgelenke besitzen.
19. Aufhängungssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die die Aufhängungsorgane mit den beweglichen Blöcken verbindenden Kugelgelenke in den Mittelquerebenen der Blöcke und im wesentlichen in der Höhe angeordnet sind, in der die durch ihre Antriebseinrichtungen erzeugte Längsschubkraft ausgeübt wird.
20. Aufhängungssystem nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Verbindung eines Aufhängungsorgans mit einem beweglichen Block zwei Schwenkachsen besitzen, die zu der Mittellängsebene bzw. der Mittelquerebenen dieses beweglichen Blocks senkrecht sind.
21. Aufhängungssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die zu der Mittellängsebene des beweglichen Blocks senkrechte Schwenkachse im wesentlichen in der Höhe angeordnet ist, in der die durch die Antriebseinrichtungen dieses beweglichen Blocke erzeugte Längsschubkraft ausgeübt wird.
22. Aufhängungssystera nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine verformbare Kammer der ersten Art dem Rollen oder Kufen tragenden unteren Ende jedes Aufhängungsorgans beigegeben ist.
23. Aufhängungsorgan nach den Ansprüchen 13 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine verformbare Kammer der ersten Art dem an einem beweglichen Block befestigten

oberen Ende jedes Aufhängungsorgans beigegeben ist. 309811/0273
24. Aufhängungssystem nach den Ansprüchen 14 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Paar von mit einem gemeinsamen beweglichen Block verbundenen Aufhängungsorganen zwei verformbare Kammern der zweiten Art beigegeben sind, die an der Kabine befestigt sind und deren Verformungen dem Querausschlag der Kabine entsprechen.
25. Aufhängungssystem nach den Ansprüchen 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Paar von mit einem gemeinsamen beweglichen Block verbundenen Aufhängungsorganen zwei verformbare Kammern der zweiten Art beigegeben sind, die einen gemeinsamen, mit diesem beweglichen Block über eine Kardanaufhängung verbundenen Halter besitzen und deren Verformungen der Abweichung jedes Aufhängungsorgans von seiner senkrechten Stellung entsprechen.
26. Aufhängungssystem nach den Ansprüchen 22 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den verformbaren Kammern der ersten Art, die sich auf derselben Seite von der Mittellängsebene und gleichzeitig auf derselben Seite von der Mittelquerebene des Fahrzeugs befinden, eine Verbindung besteht.
27. Aufhängungssystem nach den Ansprüchen 9 und 26, dadurch

gekennzeichnet, daß über ein Dreiwegeventil zwischen der Druckströmungsmittelquelle und zwei bezüglich der Mittellängsebene des Fahrzeugs symmetrischen Gruppen von ver-• formbaren Kammern der ersten Art eine Verbindung hergestellt ist.
28. Aufhängungssystem nach den Ansprüchen 24 und 25, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den auf derselben Seite von der Mittellängsebene und gleichzeitig auf derselben Seite von der Mittelquerebene des Fahrzeugs befindlichen verformbaren Kammern der zweiten Art sowie zwischen diesen

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Kammern und der Druckströmungsmittelquelle eine Verbindung besteht.
29. Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung, die zwischen einer verformbaren Kammer und einer anderen verformbaren Kammer oder einer Druckströniungsmittelquelle eine Verbindung herstellt, Einrichtungen zur Regulierung des das Überfließen dieses Strömungsmittels begleitenden Lastverlustes besitzt.
30. Aufhängungssystem nach Anspruch 29» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Regulierung des Lastverlustes aus kalibrierten Öffnungen bestehen.
"31. Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine verformbare Kammer mit einer anderen verformbaren Kammer oder einer Druckströmungsmittelquelle verbindende Leitung Einrichtungen besitzt, die zwischen zwei Abschnitten dieser Leitung eine bestimmte Druckdifferenz aufrechterhalten.
32. Aufhängungssystem nach Anspruch 311 dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Aufrechterhalten der Druckdifferenz aus tarierten Ventilen bestehen.

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