DE265006C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 265006 KLASSE 63 b. GRUPPE- M 265006 CLASS 63 b. GROUP

ALFRED P. ELTEN in BREMEN und ALFRED MATTICOLI in DÜSSELDORF.ALFRED P. ELTEN in BREMEN and ALFRED MATTICOLI in DÜSSELDORF.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum federnden Tragen von beweglichen Lasten aller Art und im besonderen zum Abfedern der Wagenrahmen von Fahrzeugen. Die Federung wirkt sowohl in wagerechter wie auch in senkrechter Richtung und in ihren Komponenten, also in jeder Richtung in der Radebene, so daß sowohl Stöße beim Befahren unebener Straßen, als auch die beim Anfahren und Bremsen entstehenden Bewegungsbeschleunigungen bzw. -Verzögerungen der Radachse auf den Wagenrahmen federnd übertragen werden können.The invention relates to a device for the resilient support of movable loads of all Type and in particular for cushioning the frame of vehicles. The suspension works both in the horizontal as well as in the vertical direction and in their components, i.e. in each direction in the wheel plane, so that both bumps when driving on uneven roads, as also the acceleration of movement or acceleration that occurs when starting and braking. -Delays in the wheel axle can be resiliently transferred to the carriage frame.

Das Wesentliche und Neue der Erfindung besteht darin, daß den beiden gegeneinander abzufedernden Teilen, also im allgemeinen der Radachse und dem Wagenrahmen, ein Verbindungsglied nachgiebig angelenkt ist, welches durch Bewegungsstörungen der Achse infolge von Stößen irgendwelcher Richtung in der Radebene eine begrenzte Drehbewegung erfährt, der sich federnde Mittel beliebiger Art widersetzen. Dieses Verbindungsglied beliebiger Konstruktion soll im folgenden Drehglied genannt werden.The essence and novelty of the invention is that the two against each other Parts to be cushioned, so generally the wheel axle and the carriage frame, a connecting member is resiliently articulated, which limited rotational movement due to movement disturbances of the axle as a result of impacts in any direction in the wheel plane learns who oppose resilient means of any kind. This link any In the following, construction shall be referred to as rotary link.

Es hat mit dem Prinzip der Erfindung nichts zu tun, ob die federnden Mittel aus Schraubenfedern oder Spiralfedern oder aus Luftpolstern usw. bestehen, und in welcher Weise die federnde Kraft durch eine Bewegung oder Drehung des Drehgliedes stärker angespannt wird als in der gewöhnlichen Ruhelage.It has nothing to do with the principle of the invention whether the resilient means consist of coil springs or coil springs or air cushions, etc., and in what way the resilient Force is tensed by a movement or rotation of the rotary link stronger than in the ordinary rest position.

Ein besonderer Vorteil der neuen Vorrichtung besteht darin, daß der Wagenrahmen durch seine nachgiebig gelenkige Verbindung mit der Achse bei plötzlichen Bewegungsstörungen der letzteren, also z. B. beim Anstoßen der Räder gegen eine Bordschwelle oder einen Stein, die durch seine lebendige Kraft erzeugte Vorwärtsbewegung mehr oder weniger begrenzt ausführt, daß also der Rahmen der Achse in begrenztem Maße voreilen kann, d. h. ohne daß er hierbei durch die Federung unmittelbar geführt oder zu bestimmten Bewegungen gezwungen wird.A particular advantage of the new device is that the carriage frame through its flexible, articulated connection with the axle in the event of sudden movement disorders the latter, so z. B. when the wheels hit a curb or a stone, the forward movement produced by its living force is more or less limited executes, so that the frame of the axis can lead to a limited extent, d. H. without he is guided directly by the suspension or forced to make certain movements will.

Diese charakteristische, ausgleichende Vorwärtsbewegung wird zweckmäßig durch sämtliche Federn gleichzeitig und gleichmäßig sowie stoßfrei allmählich im Verhältnis ihres wachsenden Widerstandes aufgefangen, und die auf diese Art stärker angespannte Federung verursacht dann ihrerseits sofort nach der Überwindung des Hindernisses eine Bewegungsbeschleunigung der Achse, welche die vorhergegangene Verzögerung ausgleicht oder aufhebt, indem sie die Achse dem Rahmen nachzieht und in die normale Lage zurückbringt.This characteristic, balancing forward movement is useful through all Feathers simultaneously and evenly and gradually in proportion to theirs increasing resistance, and the suspension that is more tense in this way then causes an acceleration of movement of the axis immediately after overcoming the obstacle, similar to the previous one Compensates for or eliminates deceleration by pulling the axle along the frame and returning it to its normal position.

Versuche haben ergeben, daß beispielsweise bei Kraftwagen auch die stärksten Stöße in kürzester Zeit ohne Schaden für die motorischen Teile von den federnden Mitteln aufgenommen und ausgeglichen werden können, wenn die Vorspannung entsprechend gewählt ist und der Widerstand bei ihrer Beanspruchung nach einer gewissen Kurve anwächst. Auch ist es von großem praktischen Wert, wenn Federn verwendet werden, deren Drahtlänge und Stärke so gewählt ist, daß die Elastizität der Feder auch" bei andauernder Höchstbelastung nur zu einemTests have shown that, for example, in motor vehicles even the strongest shocks in Recorded by the resilient means in a very short time without damage to the motor parts and can be compensated if the preload is chosen accordingly and the Resistance increases after a certain curve when it is used. It is also from great practical value when using springs, their wire length and strength is chosen in such a way that the elasticity of the spring only "with continuous maximum load

geringen Teile beansprucht wird. Eine Beschädigung der Federn ist dadurch fast unmöglich gemacht und Betriebsstörungen werden vermieden. Ist die Drahtlänge der Federn beispielsweise gleich dem vierfachen Wagenraddurchmesser, so ergeben sich für die Federn derart lange und günstige Schwingungsperioden, daß die für den Motor und den Antrieb des Wagens so schädlichen Vibrationen gänzlichsmall parts is stressed. Damage to the springs is almost impossible made and breakdowns are avoided. For example, is the wire length of the springs equal to four times the diameter of the wagon wheel, there are long and favorable periods of oscillation for the springs, that the vibrations, which are so damaging to the engine and the drive of the car, are entirely

ίο vermieden werden können.ίο can be avoided.

In dem Ausführungsbeispiele der Zeichnung ist Fig. ι eine Seitenansicht der Federung mit einem Teile des vorderen Wagenrahmens, Fig. 2 ein Schnitt nach Linie A-B der Fig. 1, Fig. 3 desgleichen nach Linie C-D der Fig. 1 und Fig. 4 ein aufgerollter Schnitt nach Linie G-H der Fig. 1. Diese Figuren zeigen die Federung bei kleiner bis normaler Belastung. Fig. 5 ist eine der Fig. 1 entsprechende Seitenansicht bei maximaler wagerechter Belastung bzw. Beanspruchung, Fig. 6 ein Schnitt nach Linie E-F der Fig. 5, Fig. 7 ein aufgerollter Schnitt nach Linie I-K der Fig. 5 und Fig. 8 eine den Fig. 1 und 5 entsprechende Seitenansicht bei maximaler senkrechter Beanspruchung. In the exemplary embodiment of the drawing, FIG. 1 is a side view of the suspension with part of the front carriage frame, FIG. 2 is a section along line AB of FIG. 1, FIG. 3 is also a section along line CD of FIG. 1 and FIG Section along the line GH in FIG. 1. These figures show the suspension under small to normal loads. 5 is a side view corresponding to FIG. 1 with maximum horizontal loading or loading, FIG. 6 is a section along line EF in FIG. 5, FIG. 7 is a rolled-up section along line IK in FIG. 5, and FIG. 8 is a 1 and 5 corresponding side view with maximum vertical load.

Nach dem Ausführungsbeispiele trägt der zweiteilige Wagenrahmen α vier Bolzen b, welche zur besseren Unterscheidung mit b, b¹, δ², b³ bezeichnet sind. Das Verbindungsglied zwischen Rahmen und Achse besteht aus zwei auf der Achse drehbar sitzenden Teilen oder Drehgliedern c und d, welche entsprechend der Bolzenzahl mit vier Öffnungen oder Aussparungen c¹, d¹ versehen sind, deren Durchmesser wesentlich größer ist, als der der Bolzen b und daher den letzteren viel Spiel gewährt. Wie aus der Zeichnung sich ergibt, treten die Bolzen derartig durch die gegeneinander versetzten Öffnungen c¹ und d¹ der beiden Drehringe c und d hindurch, daß der Bolzen 5 den Ring c auf der linken Seite der Fig. 1 nach abwärts und der Bolzen 5¹ den Ring d auf der rechten Seite abwärts drückt. Demgemäß übertragen bei dieser gewöhnlichen Lage der einzelnen Teile zueinander die Bolzen b und b¹ durch Vermittlung der Ringe c und d und der Federn f das Gewicht des Rahmens und der Last auf die Achse, und zwar vor und hinter derselben.According to the exemplary embodiment, the two-part carriage frame α carries four bolts b, which are designated by b, b ¹ , δ ² , b ³ for better differentiation. The connecting link between the frame and the axle consists of two parts or rotating members c and d rotatably seated on the axle, which are provided with four openings or recesses c ¹ , d ¹ according to the number of bolts, the diameter of which is significantly larger than that of the bolts b and hence the latter afforded a great deal of leeway. As can be seen from the drawing, the bolts pass through the mutually offset openings c ¹ and d ^{1 of} the two rotating rings c and d in such a way that the bolt 5 downwards the ring c on the left-hand side of FIG ¹ press the ring d on the right side downwards. Accordingly, in this usual position of the individual parts in relation to one another, the bolts b and b ¹ transmit the weight of the frame and the load to the axle, in front of and behind it, through the intermediary of the rings c and d and the springs f.

Die Federn f, welche der Bewegung und Drehung der Drehglieder c und d entgegen wirken, liegen zwischen deren radialen Ansätzen c² bzw. d^z, die also die Widerlager für die auf Druck beanspruchten Federn bilden. Deren Stärke ist nach dem Ausführungsbeispiele derart gewählt, daß sie bis zu einer gewissen Belastung aufwärts, welche als die gewöhnliche bezeichnet ist, jede Drehbewegung der Drehglieder zu verhindern vermögen. In dieser Lage der Drehglieder, welche als die gewöhnliche bezeichnet ist, decken sich deren Öffnungen c¹ und d¹ zum größten Teile nicht, sie sind also in bezug aufeinander möglichst weit verschoben, und die Bolzen b liegen zwischen den Rändern dieser Öffnungen, an die gegenüberliegenden Seiten angepreßt, konzentrisch zu den Öffnungen und zu der Achse, während die Federn unter geringster Anspannung sind, welche als Vorspannung bezeichnet ist.The springs f, which counteract the movement and rotation of the rotating members c and d , are located between their radial lugs c ² and d ^z , which thus form the abutments for the springs subjected to compression. According to the exemplary embodiment, their strength is selected in such a way that they are able to prevent any rotational movement of the rotary members up to a certain load upwards, which is referred to as the usual one. In this position of the rotary members, which is referred to as the ordinary, their openings cover c ¹ and d ¹ is not for the most part, they are so in relation to each other displaced as far as possible, and the bolts B are between the edges of these openings to the pressed against opposite sides, concentric to the openings and to the axis, while the springs are under the slightest tension, which is referred to as bias.

Stößt nun der Wagen bei seiner Fahrt gegen ein Hindernis und wird dementsprechend die gleichmäßige Fortbewegung der Achse gestört bzw. erleidet diese eine plötzliche Bewegungsverzögerung, so wird der Druck des Rahmens gegen die Federn infolge seiner lebendigen Kraft erhöht; wenn der Wagen sich nach links im Sinne des Pfeiles der Fig. 1 bewegt, wird der Bolzen b² das Drehglied c entgegen dem Uhrzeiger, der Bolzen b³ das Drehglied d im Sinne des Uhrzeigers begrenzt um die Achse drehen, auf welcher die Drehglieder ohne Spiel sitzen. Durch diese Drehbewegung der Drehglieder nähern sich deren Öffnungen c¹ und d¹, bis sie sich, bei maximaler Beanspruchung, decken, s. Fig. 5, wodurch infolge des Spieles der Bolzen b innerhalb deren Öffnungen c¹ und d¹ der Rahmen α eine seiner lebendigen Kraft entsprechende Bewegung unter stärkerer Anspannung der Federn f ausführen kann.If the car hits an obstacle while driving and the smooth movement of the axle is accordingly disturbed or if it suffers a sudden delay in movement, the pressure of the frame against the springs is increased as a result of its living force; If the carriage moves to the left in the direction of the arrow in Fig. 1, the bolt b ^2, the rotating member c counterclockwise, the bolt b ³ rotating the rotating member d in the clockwise direction limited around the axis on which the rotating members without Sit game. By this rotational movement of the rotary members to the openings thereof FIG approach c ¹ and d ^1, until it is at maximum stress, ceilings, s.. 5, whereby as a result of the game, the bolt b within the openings c ¹ and d ¹ of the frame α a can execute movement corresponding to its living force with greater tension on the springs f.

Unmittelbar nach der Überwindung des Hindernisses wirken nun die durch die voreilende Bewegung des Wagenrahmens angespannten Federn dahin, der Achse eine die vorherige Bewegungsverzögerung ausgleichende Bewegungsbeschleunigung zu geben, indem sie die Achse in ihre frühere gewöhnliche Lage zurückzwingen. .Immediately after overcoming the obstacle, those caused by the leading one take effect Movement of the carriage frame with tensioned springs, the axis one the previous one Delayed movement to compensate for acceleration of movement by reducing the Force the axis back to its previous normal position. .

Die Größe der Drehbewegung der Drehglieder hängt naturgemäß von der Stärke des Stoßes und dem Grade des Spiels der Bolzen b in den Öffnungen c¹ ab. Die stärkste Wirkung eines solchen rein wagerecht wirkenden Stoßes ist durch die Fig. 5, 6 und 7 dargestellt. Die Bolzen werden dann nicht mehr, wie im Falle der Fig. 1, von den Rändern der beiden Öffnungen eingepreßt, sondern sie pressen gegen die linke Wand der Öffnungen, s. Fig. 5, und sind nun exzentrisch zu den Öffnungen und zur Achse.The size of the rotary movement of the rotary members naturally depends on the strength of the impact and the degree of play of the bolts b in the openings c ¹ . The strongest effect of such a purely horizontally acting impact is shown by FIGS. 5, 6 and 7. The bolts are then no longer pressed in by the edges of the two openings, as in the case of FIG. 1, but they press against the left wall of the openings, see FIG. 5, and are now eccentric to the openings and to the axis.

In Fig. 8 ist ähnlich der Fig. 5 die exzentrische Lage der Bolzen und Achse zueinander bei größter senkrechter Beanspruchung der Federn dargestellt, während die Vorgänge im wesentlichen dieselben sind. Wie bei der wagerechten maximalen Beanspruchung nach Fig. 5 die Bolzen am äußersten linken Punkte anlagen, liegen sie jetzt am tiefsten Punkte der Öffnungen. In der Praxis jedoch werden rein wagerechte oder rein senkrechte Stöße naturgemäß kaum vorkommen können.In Fig. 8, similar to Fig. 5, the eccentric position of the bolts and axle to one another shown with the greatest vertical stress on the springs, while the processes in are essentially the same. As with the horizontal maximum load according to Fig. 5 the bolts were at the extreme left point, they are now at the lowest point of the Openings. In practice, however, purely horizontal or purely vertical joints are natural can hardly occur.

Nach der Definition des Stoßes, der erfolgt, wenn eine Masse in ihrer Bewegung gestört wird, ist es nur dann möglich, Stöße demAccording to the definition of the shock that occurs when a mass is disturbed in its movement it is only possible to push the

Wagenrahmen fern zu halten, wenn er nicht plötzlichen Fortbewegungsstörungen ausgesetzt ist. Dieses Resultat kann aber einzig und allein durch eine nachgiebig gelenkige, elastisehe Verbindung zwischen Achse und Rahmen erreicht werden, also durch die richtige Anwendung mindestens eines Drehgliedes als Verbindungsglied zwischen Achse und Rhamen, welches mindestens einem dieser zwei TeileKeep the cart frame away if it is not exposed to sudden locomotion problems is. This result can only be achieved by a flexible, flexible elastic Connection between axle and frame can be achieved, i.e. through the correct application at least one rotary link as a connecting link between the axle and the frame, which at least one of these two parts

ίο mit Spiel und zwischengeschalteter federnder Kraft angelenkt ist, während die Verbindungmit dem anderen Teil ohne Spiel sein kann.ίο with play and interposed resilient Force is articulated, while the connection with the other part can be without play.

Nur vermittels einer solchen Anordnung der Teile ist es möglich, daß die Achse von ihrer gewöhnlichen Stellung in bezug zum Rahmen, welche der Mindestanspannung der Federn entspricht, sich in jeder beliebigen Richtung in der Radebene begrenzt bewegen kann, um über Hindernisse hinwegzukommen, ohne die Fortbewegung des Wagenrahmens zu stören und ohne irgendwelche Stöße auf den vom Rahmen getragenen Motor zu übertragen.Only by means of such an arrangement of the parts is it possible that the axis of their normal position in relation to the frame, which corresponds to the minimum tension of the springs, can move in any direction in the wheel plane to a limited extent in order to get over obstacles without the To interfere with the movement of the carriage frame and without transmitting any shocks to the motor carried by the frame.

In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, zeitweise eine unnachgiebige Verbindung zwisehen Achse und Rahmen zu haben. Diese läßt sich beispielsweise dadurch erreichen, wie in Fig. 2 punktiert eingezeichnet, daß die Drehglieder c und d ringförmige Ansätze η besitzen, welche durch einen Bolzen m zusammengepreßt werden können, so daß die beiden Glieder sich nicht gegeneinander drehen können.In some cases it can be useful to have a rigid connection between the axle and the frame at times. This can be achieved, for example, as shown in dotted lines in Fig. 2, that the rotating members c and d have annular extensions η which can be pressed together by a bolt m so that the two members cannot rotate against each other.

Claims

Patent claims:

i. Device for cushioning the car

._ frame of vehicles against the wheel axle, characterized by a resiliently articulated between these two parts of the vehicle and through the interposition of a resilient force ff) , the weight of the carriage frame and the load on the wheel axle resiliently transferred and due to impact with respect to the carriage frame and wheel axle limited rotatable connecting member (c, d), the rotation of which counteracts the resilient force, so that when the axle is delayed due to impact, the carriage frame can lead to a limited extent due to its living force of the axle, whereby the resilient force is more tense, which then a the movement deceleration of the axis compensating movement acceleration causes the same.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the connecting member (c, d) consists of two mutually rotatable parts or rotating members.

3 .. Device according to claim 1, characterized in that the connecting member fc, d) is hinged to at least one of the two parts of a vehicle to be cushioned with play.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the connecting member fc, d) transfers the weight of the carriage frame to the axle in front of and behind the same.

5. Apparatus according to claim 1, characterized by a device fm, n) for preventing the rotary movement of the connecting member, so that instead of the flexible connection, an unyielding connection can temporarily be established between the carriage frame fa) and the wheel axle (e) .

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the connecting means (rotating members c, d and bolts b o. The like.) Between axis (e) and frame fa) are held in a concentric position to each other and to the axis by the resilient force ff ) until an above-average load occurs.

7. Apparatus according to claim 1 and 6, characterized in that with small to ordinary load, so with concentric position of the connecting means, the resilient force ff) presses the rotary members against opposite sides of the bolt, while at above ordinary load, _{so go} in an eccentric position , the bolts (b)

or the like. Press with only one side against the rotary members fc, d) and thereby tighten the resilient force more strongly.

1 sheet of drawings.