DE2905663A1

DE2905663A1 - Achsfederung

Info

Publication number: DE2905663A1
Application number: DE19792905663
Authority: DE
Inventors: Ervin Kenneth Vandenberg
Original assignee: TURNER QUICK LIFT CORP
Current assignee: TURNER QUICK LIFT CORP
Priority date: 1977-01-13
Filing date: 1979-02-14
Publication date: 1980-08-28
Also published as: US4174855A; GB1603307A

Description

Die Erfindung betrifft eino Achsfederung für Fahrzeuge mit ^Rndern und bezieht sich insbesondere auf eine Achsfederungsanordnung, die als feststehende Luftabfederung für die Antriebsachsen eines Lastwagenchassis geeignet ist.

Um den größtmöglichen Vorteil aus der Isolierwirkung von Luftbälgen in einem Federungssystem ziehen zu können, ist bekannt, daß die Bälge im allgemeinen unmittelbar oberhalb der Achse angeordnet sein sollten, d.h. sich direkt zwischen der Oberseite der Achse und (fern unteren Flansch des Rahmens des lastkraftwagens erstrecken sollten. Um die maximale Rollstabilität zu erzielen, ist gleichfalls bekannt, daß sich die Luftbälge soweit wie möglich längs der Achse nach außen ausweiten sollten, möglichst bis zu einer Stelle, an der ihre Mittellinie nicht nennenswert innerhalb des senkrechter Steves des Rahmenbauteils des Lastwagens liegt.

Versuchen, in dieser Hinsicht die größtmöglichen Vorteile zu erzielen, stehen widersprüchliche Überlegungen entgegen. Beispielsweise machen es höhergeschraubte Anforderungen an die Bremsleistung, insbesondere he⁴ Schwerlastern nötig, Betriebs- unu Federbremsbehälter an einer größeren Anzahl von Achsen vorzusehen. Die Antriebsachse eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Fahrw( rk-Fuhrerhaus-Lastkrnftwagens weist zwischen ihren Knden ein Antriebsachsgehäuse, z.B. ein Differentialgehöuse auf, welches betrachtlich viel größer ist als die Enden der Achse. An den Knden der Achse sine) natürlich Räder angeordnet, die den kleinstmöglichen Abstand vom Rahmen des Fahrzeugs haben. ⁿiese drei Faktoren bilden gemeinsam einen ziemlich begrenzten dreiseitigen "Behälter" oder Raum, in den die Bälge passen müssen, wenn sie oberhalb der Achse angeordnet werden sollen.

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Bisher wurde bei der für nötig gehaltenen gegebenen Größe der Bälge dieser Raum für zu begrenzt gehalten, so daß bei der Konstruktion von Federungen gemäß dem Stand der Technik die vierte nicht begrenzte Seite des Raumes ausgenutzt wurde, um die Luftbälge zu versetzen, damit die ".egrenzungen innerhalb des Raums verlassen werden konnten. Dies wurde im allgemeinen durch die Verwendung eines ziemlich schweren, sich in Längsrichtung erstreckenden, versetzend wirkenden Ausgleichsträgers erreicht, der an einem Ende mit der Achse verbunden war, während sein anderes Ende die Bälge in ausreichend großem Abstand vom Achsgehäuse, den Bremsbehältern und den Rädern hielt, so daß die ^p.älge in die Anordnung paßten und die eingrenzenden Bauelemente beim Betrieb des Fahrzeugs nicht auf sie treffen konnten.

Solche Ausgleichsträger müssen, wenn sie für den beabsichtigten Zweck stark genug sein sollen, ziemlich groß, schwer und steif sein. Durch das Versetzen der Bälge vermindert sich die Federungswirkung bei der Bewegung. Ein typisches Beispiel gemäß dem Stand der Technik ist eine Bewegungsfrequenz von 93 Zyklen/Minute oder mehr. Da sich das Nutzlastvolumen eines Fahrzeugs um das Gewicht einer Federung vermindert, schmälert der Ausgleichsträger das l'iutzlastvolumen und reduziert damit die Gewinne. Da der Träger die Last tragenden Bälge gegenüber der Achse versetzt, wohnt einer solchen Anordnung eine potentielle .Schwäche inne.

Wegen der durch den Ausgleichsträp;er erzielten Versetzung muß ein ziemlich großer !'wischonraum, z.B. 2,5^ cm (1 Zoll) oder mehr zwischen der Außenseite, d.h. der Seitenwand des Reifens und der äußeren Flache, d.h. der nach außen weisenden Oberfläche der Bälge vorgesehen sein. Dies und der orfindnngsgemäß in vielen Fallen als unnötig erkannte Einschluß fies nicht abgefederten Gewichtes der Achse und der

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Räder bei der Bestimmung der zum Abstutzen der nötigen last erforderlichen Balggröße führt dazu, daß große Bälge nötig sind_; und daß sie nicht unmittelbar oberhalb der Achse verwendet werden können. Durch solche Konstruktionen erhöhen sich die Kosten, die Stärke wird verringert und das Gewicht erhöht.

Aus dem obengesagten geht klar hervor, daß in der Technik Bedarf an einer Federung besteht, mit der die oben beschriebenen Probleme gemeistert werden können. Insbesondere ist klar, daß in der Technik Bedarf besteht an einer Federung, die leicht an Gewicht ist und sicher die größtmöglichen Vorteile eines Luftbalgsystems durch Anordnen der Bälge im wesentlichen unmittelbar oberhalb der Achse bietet und dabei gleichzeitig ermöglicht, die gewünschten Lasttragfähigkeiten zu erzielen. Aufgabe der Erfindung ist es, diese Erfordernisse zu erfüllen und die entsprechende Federung zu schaffen.

Erfindungsgemäß werden diese Erfordernisse dadurch erfüllt, daß der Nabenhohlraum ausgenutzt wird, um einen Teil der Bälge aufzunehmen und/oder daß die Idee verwirklicht wird, daß eine sichere Balgkapazität nicht unbedingt erfordert,daß das unabgefederte Gewicht der Räder, d.h. der Radfelgen, Reifen usw. und der Achse mit eingeschlossen wird.

Zu erfindungsgemäßen Federungen gehört insgesamt eine Antriebsachse, zwischen deren Enden ein Antriebsachsgehäuse mit ziemlich viel größerer Querschnittsabmessung als die Enden der Achse angeordnet ist und an fieren Enden ein Rad vorgesehen ist, welches einen sich radial von einer Querfelge or streckenden Reifen und eine Nabe von geringerer Querabmessung als der Reifen und die Felge aufweist, wodurch ein Nabenhohlraum zwischen der Achse und dem Keifen und der Felge begrenzt int, ferner ein federnd nachgiebiger ' alg, eine Einrichtung

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zur Lagebestimmung des Balges in einem lasttragenden Verhältnis zur Achse und eine Steuerarmeinrichtung, die die Achse mit dem Rahmen des Fahrzeugs verbindet. Diese Anordnung ist insbesondere durch eine Einrichtung zum Verbinden eines Endes des federnd nachgiebigen Balges mit einem Längsrahmenteil des Lastwagens und de:; anderen Enden mit der Achse, und zwar im wesentlichen unmittelbar oberhalb derselben gekennzeichnet. Eine Seite des Balges ist dadurch dem erweiterten Gehäuse der Achse benachbart angeordnet, während sich die gegenüberliegende Seite in den Nabenhohlraum erstreckt. Die federnd nachgiebige Balgeinrichtung weist einen Luftsack auf, der aufblasbar und entleerbar ist und sich beim Betrieb des Lastwagens in seiner Dimension in senkrechter und waagerechter Richtung dehnt und zusammenzieht.

Der Ausdruck in den Nabenhohlraum "hineinragen" wird hier in seinem allgemeinen Sinn zur baulichen Beschreibung einer Idee der Erfindung benutzt, die darin besteht, den Nabenhohlraum auszunutzen, um darin einen äußeren Bereich der Luftsäcke entweder während eines Teils der Zeit oder während der ganzen Zeit, während der die Luftsäcke am Fahrzeug angebracht sind, unterzubringen, ohne daß die Luftsäcke mit der Felge oder dem Reifen in Berührung treten. Dieser Ausdruck deckt z.B. die Bedingung, daß ein Teil der Luftsäcke sich ständig unabhängig davon^ wieviel Druck aufgebracht wird oder wie die Achse angeordnet ist, in den Hohlraum erstreckt. Zusätzlich schließt dieser Ausdruck aber auch die Bedingung ein, bei der die Luftsäcke unter normalen Fahrbedingungen und wenn sie aufgeblasen sind nicht in den Nabenhohlraum hineinragen; bei der aber ein Luftsack sich ausbaucht, wenn beispielsweise die Reifen auf einen Kantstein treffen usw. und der Luftsack zusammengedrückt wird und sich horizontal in den l^abenhohlraum ausweitet. Andere Möglichkeiten, bei denen (]er Hohlraum den Luftsack nur während eines Teils der Zeit aufnimmt und die gleichfalls unter diesen Ausdruck fallen,

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sind beispielsweise die Möglichkeit, daß sich die Luftsäcke während des durch die Achsbewegung hervorgerufenen normalen Zusammendrückens in den Hohlraum ausweiten, sich jedoch horizontal aus dem Hohlraum zurückziehen, wenn sie aus eier normalen Kompression zurückfedern·, oder die Möglichkeit, daß die Luftsäcke normalerweise in den Hohlraum hineinreichen, sich jedoch bei außergewöhnlichem Strecken, z.B. beim Durchfahren eines Lochs horizontal aus dem Hohlraum zurück zusammenziehen und Reifen und Felgen freigeben.

Bei besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen ist die Federung eine Tandemachsfederung, bei der mindestens eine, oft aber auch beide Achsen Antriebsachsen sind. Bei gewissen dieser Tandemfederungen wird eins oder werden mehrere der folgenden Ferkmale erzielt: i'as Gewicht ausschließlich der Räder, Achse, oberen Steuerarme und Querelemente ist niedriger als ca. 2^9,^7 kg (550 lbs.), die Bewegungsfrequenz ist weniger als ca. 70 Zyklen/Minute, und es sind vier Bälge mit einem Durchmesser von weniger als ca. 33»02 cm (13 Zoll) vorgesehen. Alle diese Eigenschaften werden von den am meisten bevorzugten Ausführungsbeispielen erfüllt.

Ks wird also der Hohlraum in der Radnabe ausgenutzt, um einen Teil der Luftbälge einer Achsfederung entweder mit einzelner Antriebsachse oder mit Tandemantriebsachse aufzunehmen, wodurch es möglich ist, die Luftbälge unmittelbar oberhalb der Achse und unter dem Rahmen anzuordnen. Die auf diese Weise entstehende Konstruktion von geringem Gewicht und großer Lasttragfähigkeit umfaßt Steuerarme zum Ausrichten und Stabilisieren der Federung und Luftbälge an beiden Knden der Achse in der Nähe des Achsgehäuses, die sich nach außen in den Hohlraum der Radnabe erstrecken.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen

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zeigt:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 von hinten;

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 mit einer Einzelrad- statt Zwillingsradanordnung.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung insgesamt als Federung 1 dargestellt. Die Federung 1 weist zwei Luftbälge 3» Verbindungpeinrichtungen 9 und 15 zur Achse, Steuerarme 17, 19 und 21 und eine Hängekonsole 23 sowie weitere nachfolgend näher beschriebene Bauelemente auf. Bei der hier gezeigten Federung 1 handelt es sich um eine Tandemausführung; es könnte aber auch eine einachsige Federung vorgesehen sein, die dann die eine oder andere Hälfte der Tandemanordnung aufwiese. Die ].uftb,^;;lge 3 können von beliebiger bekannter Gestalt sein , beispielsweise kreisförmig oder oval. Die hier gezeigten Luftbälge sind kreisförmig, denn das ist für die meisten Federungen die am häufigsten zur Vorfügung stehende und am billigsten angebotene Balgart.

Wie schon kurz erwähnt, wurde es bisher für nötig gehalten, daß beim Berechnen der erforderlichen Kapazität der I.uftbälge und damit der Größe das nicht abgefederte Gewicht, d.h. die Masse der Räder, also die Reifen, Felgen, Bremsen usw. und die Achse gemäß der folgenden allgemeinen Formel einzuschließen sei: Die Fahrzeugkapazität ist gleich der nicht ab/refederten Masse plus Federungskapazität. Die Federungskapazität fur eine Tandemfederung mit vier Luftbälgen wird als vier mal die Luftbalgkapazität bestimmt. Es hat sich nun aber gezeigt, daß für die Federungen gemäß der Erfindung, insbesondere die gezeigte Federung 1 der Einschluß der nicht abgefederten Masse aus Gründen der Sicherheit oder Stärke unnötig ist. Da bei einem typischen Beispiel die nicht abge-

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federte Masse 1270 kg (2800 lbs.) oder mehr betragen kann, läßt sich eine bedeutende Einsparung erzielen, die in BaJggröße und Anordnung übersetzbar ist. In anderen Fällen ist diese Einsparung in gröi3ere Fahrzeurkapazi t<^;iten umsetzlar.

Die hier kreisförmig gezeigten Luftbälge 3 werden von einer zweckmäßigen und herkömmlichen Luftleitungs- und Ventilanordnung ausgehend vom hier nicht gezeigten Bremsluftkompressor, zu dem ein Nivellierventil 5 gehört, welches den senkrechten Abstand zwischen dem Rahmenteil 49 und Achsen 7a und 7b statisch im wesentlichen konstant hält, mit Druckluft beaufschlagt. Eine Luftverbindungsleitung hält herkömmlicherweise statisch im wesentlichen die gleiche Achsbelastun,", ein. Die Luftbälge 3 sind mit den achsen 7a und 7b der Tandemanordnung durch eine Verbindungseinrichtung 9 verbunden, zu der eine obere Balgplatte 11 und ein unterer Sattel 13 gehört. Die Verbindung ist meistens starr und kann zweckmäßigerweise durch Anschweißen des Sattels 13 an den Achsen 7a und 7b hergestellt sein.

Wenn auch die Achsen 7a und 7b als rechteckig gezeigt sind, können sie gemäß üblicher Fraxis auch kreisförmig sein. Auf jeden Fall ist mindestens eine der beiden oder sind beide Achsen 7a und 7b Antriebsachsen und weisen, sofern es sich um eine Antriebsachse handelt, zwischen ihren Enden 25 ein Antriebsachsgehnuse 27, d.h. ein Differentialgehäuse auf, welches erheblich größere Querschnittsabmessungen hat als ihre landen 25. An den Enden 25 der Achsen 7a und 7b sind Räder 29 entweder einzeln gemäß Fig. 3 oder doppelt gemäß Fig. 2 angeordnet.

Die Räder 29 haben eine Querfelge 31, von der sich Reifen 33 radial wegerstrecken, sowie eine Nabe 35, die die Querfelge 31 und den Keifen 33 mit dem Ende 25 der entsprechenden Achse 7a bzw. 7b verbindet. Wie aus der Zeichnung hervor-

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geht, hat der Rolfen 33 und dio Querfelre '}! in Querrichtung eine größere Abmessung als die Nabe 35, wodurch ein Fabenhohlraum 37 gebildet ist. Dieser Nabenhohlraum 3? ist also ein leerer Raum, der innen von der Nabe 35 und radial von der Querfelge 31 sowie der Reifenlinie von der Querfelge 31 bis zum äußersten Hand bzw. der Seitenwand 39 des Reifens begrenzt ist.

Zusätzlich zu den hier nicht gezeigten, in den Rädern 29 angeordneten Bremsbauteilen ist meistens auch eine Bremskammer 51» d.h. eine Federbremskammer in der Nähe der Seitenwand 39 des Reifens vorgesehen, die im allgemeinen unterhalb des Rahmenteils 49, manchmal aber auch leicht außerhalb desselben angeordnet ist. Die Bremskammern 51 die z.B. eine Größe von ?6,20 cm (30 Zoll) haben, können von beliebiger bekannter Bauart sein. Manchmal ragen diese Bremskammern 51 so weit nach oben, daß sie in den Raum zwischen den Längsebener der Bälge und über die untere horizontale Ebene hinausreichen. Meistens enthalten diese Kammern Bauelemente der Betriebsbremsen ebenso wie der Not- und Feststellbremsanordnung. Die ^premskammer 51 ist baulich und funktionsmäßig mit den Bremsbauelementen innerhalb der Räder 29 durch eine sich quer zum Fahrzeug und der benachbarten Achse 7a bzw. 7b erstreckende Nockenwelle 53 und ein Stützrohr verbunden. In dieser Lage .stellen die Bremskammern 51 eine räumliche begrenzung für die Anordnung der Luftbälge 3 insbesondere in Längsrichtung dar.

Unterhalb der Achsen 7a und 7b ist mit diesen z.B. durch Schweißen fest verbunden eine untere Verbindungrseinrichtunp-15 zum Steuerarm angeordnet. Die Verbindungseinrichtungen 15 Rind an ihren unteren Knden mit herkömmlichen ürehzapfen-Hülsenverbindungen 41 zum Anlenken unterer, sich in Längsrichtung erstreckender Steuerarme 17 versehen. Die Steuerarme 17 sind ihrerseits an ihren anderen Enden an der Hängekonsole 23 mit derselben Art von Drehzapfen-Hülsenverbindung 43 angelenkt. Diese Hülsen oder Buchsen enthalten im allgemeinen ein elastomeres haterial, um eine gewisse Abbiegung und das Speichern

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von Energie in der Verbindung selbst b(.'i der gelenkigen Bewegung der Federung im Betrieb zu ermöglichen. Die unteren Steuerarme 17, die auf diese Weise über die gemeinsame Hängekonsole 23 mit ihren jeweiligen Achsen 7a bzw. 7b verbunden sind, (iienen zum Ausrichten der Achsen in Längsanordnung und zum Halten der Achsen in dieser Ausrichtung und auch als Teil des hier gezeigten vierteiligen Verbindun/issystems. Einer der Träger oder Arme 17 kann auch als Befestigungspunkt 'i-5 für das Betätigungsgestänge des Nivollierventils 5 und zur Anordnung von Stoßdämpfern 47 dienen. Der Rahmenteil 4-9 kann der LHngsrahmen des Fahrzeugs selbst sein oder ein selbsttragendes, in Längsrichtung weisendes Hahmenverbindungsteil der Federung, welches mit dem Rahmen des Fahrzeugs verbunden ist.

Um im Betrieb die richtige Achslage zu gewährleisten, ist für jede Achse der Anordnung eine obere Steuerarmanordnung aus einem oberen, in Querrichtung verlaufenden Steuerarm 19 und einem oberen,, in L ngsrichtung verlaufenden Steuerarm 21 vorgesehen. Dies« Steuerarme 19 und 21 sind an ihren Enden durch zweckmäßige herkömmliche Einrichtungen angelenkt. Um die größtmögliche Rollstabilität zu erzielen, besonders wenn das Fahrzeug eine Lastwagenzugmaschine ist, d.h. mit einem fünften Rad zum Ziehen eines Anhängers arbeitet, ist das Ende des Steuerarms 19 mit dem oberen Bereich des Antriebsachsgehäuses 27 durch eine erhöhte Haiterungs-■platte 57 verbunden. Das entgegengesetzte Ende des Steuerarms 19 ist mit dem Rahmenteil 4-9 verbunden. Ein Ende des Steuerarms 21 ist mit einer Halterungsplatto 5$ verbunden, während das andere Ende mit einem Querteil ^ry) verbunden int, Lei dem er; :;ich um einen Teil Hos Fahrzeugrahmens oder um ein zusätzliches verstärkendes Bauteil handeln kann, welches beim Einbau der Federung vorgesehen wird. Meistens sind die Querteile 59 C-formige Träger, die Rücken an Kücken liegen und durch Verbindungselemente 6.1 mit dem Rahmenteil 4v verbunden

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Wie am deutlichsten in Fig. 2 und 3 erkennbar, ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Kabenhohlraum 37 als Spielraum für einen Teil des Luftbalges 3 genutzt. Angesichts dieses Spielraums können die Luftbälge 3 unmittelbar oberhalb der Enden 25, d.h. direkt zwischen der Achse und dem Rahmen und in der Nähe des Antriebsachsgehäuses 27 der Achsen 7a und 7b angeordnet werden, um die größtmöglichen Bewegungseigenschaften zu erzielen, und können doch groß genug sein, um zum Abstützen der nötigen Last eine ausreichende Kapazität zu bieten. Ferner können die Luftbälge 3> wie gezeigt, durch Ausnutzen des Nabenhohlraums 37 im gewünschten Ausmaß in Querrichtung zu einer breiten Form ausgeweitet werden, die zur Rollstabilität des Fahrzeugs beiträgt. Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen liegt tatsächlich die Mittellinie der Luftbälge 3 außerhalb der Mittellinie des Hahmenteils ^9. Hierdurch wird die Rollstabilität gegenüber Anordnungen im Innern erhöht.

Was die Benutzung des Nabenhohlraums 37 zur Aufnahme des äußeren Bereichs der Bälge 3 bzw. Luftsäcke angeht, so sind die Fig. 2 und 3 nur allgemeine Darstellungen. Die Luftbälge 3 können sich je nach Druckänderungen und/oder der Bewegung der Achse in senkrechter Richtung dehnen und zusammenziehen und gewähren dadurch eine abgefederte Bewegung auf Luft. Da die Luftsäcke flexibel sind, d.h. aus flexiblem Gummi hergestellt sind, können sie sich dabei auch in horizontaler Richtung dehnen und zusammenziehen.

Dieser flexible Charakter bzw. die federndcj Nachgiebigkeit der Luftsäcke mit ihrer horizontalen und vertikalen Expansion und Kontraktion wird erfindungsgemäß ausgenutzt. Der in Fi/',. 2 und 3 gezeigte Zustand kann z.B. die .Situation darstellen, bei der die Luftsäcke ständig in den Nabenhohlraum

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37 hineinragen. Andererseits können die Fig. 2 und 3 aber auch den Zustand zeigen, bei dem die Luftsäcke unter normaler Bedingung außerhalb des Nabenhohlraums 37 liegen, sich aber beim Zusammenpressen oder bei Druckentlastung in den Nabenhohlraum 37 hineinerstrecken. Außerdem könnte der in Fig. 2 und 3 gezeigte Zustand für den Fall gelten, daß sich die luftsäcke in den Nabenhohlraum 37 erstrecken, jedoch hei einem verhältnismäßig starken Strecken der Luftsäcke in senkrechter Richtung aus dem Nahenhohlraum durch Schrumpfen in horizontaler Richtung zurückgezogen werden, so daß sie die Innenfläche der Querfelge 31 oder des Reifens 33 nicht treffen. Dieser zuletzt genannte Zustand könnte sich beim Zurückfedern aus einem starken Zusammenpressen oder dann ergeben, wenn der Reifen ein großes Loch durchläuft.

Es sind noch andere spezielle Bedingungen möglich, und die Fig. zeigen nur allgemein die Benutzung des Nabenhohlraums 37 zur Aufnahme eines Teils der Luftsäcke in solcher Weise, daß die Luftsäcke beim Betrieb des Fahrzeugs nicht mit den Rädern oder Reifen in Berührung treten, und daß trotzdem durch ihre Anordnung die obenerwähnten Vorteile erzielt werden. Bei gewissen bevorzugten Ausführungsbeispielen ist ein Teil der Luftbälge 3 mindestens während des gesamten normalen Betriebs des Fahrzeugs innerhalb d<;s Nabonhohlraums 37 angeordnet. Bei anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen wird hingegen der Hohlraum nur bei starker Kompression der Luftsäcke genutzt.

Bei diesen Ausführungsformen stören die Luftbälge 3 die Hremskammern 51 nicht, besonders dann nicht, wenn die kapazität der Luftbälge unter Ausschluß des nicht abgefederten Gewichts der Achse und der Räder bestimmt ist. Es hat sich gezeigt, daß bei einer solchen Bestimmung eine angemessene Kapazität und Sicherheit erreicht wird und trotzdem

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so lemessene Luftbälge möglich sind, daß sie in den zur Verfügung stehenden Raum passen und sich in Querrichtung ausbreiten, wie beschrieben. Ein typisches Beispiel eines für die Erfindung geeigneten flexiblen, federnd nachgiebigen Balges ist der "Firestone Air-Ride Nr. 22" mit einem Außendurchmeseer von ca. 32,77 cm (12,9 Zoll) bei einem Druck von 7,03 kg/cm² (100 psi).

Wenn die Federungen gemäß der. Erfindung Tandemachsfederungen und unter Verwendung von Werkstoffen herkömmlicher Güte hergestellt sind, haben sie geringes Gewicht, Bauelemente von großer Stärke, die durch Überlastung nicht stark beansprucht werden können, sowie ausgezeichnete Fahr- und Bewegungseigenschaften. Das Gewicht einer gegebenen Federung schwankt je nachdem welche Bauelemente als Teil der Federung angesehen werden. Im allgemeinen ist jedoch in der Technik anerkannt, daß bei einem Hinweis auf das "Gewicht" einer Federung nur das Gewicht der Bauteile der reinen Federung und nicht beispielsweise das Gewicht der Achsen, Räder, Querelemente oder oberen Steuerarme gemeint ist. In dieser Hinsicht werden mit den gezeigten Ausführungsbeispielen der Erfindung Federungsgewichte von 2^9,^7 kg (550 lbs.) oder weniger bei Benutzung herkömmlicher Werkstoffe erreicht. Das ist deutlich weniger als bisher für eine robuste Tandemantriebsachsfederung mit ausgezeichneten Fahreigenschaften bekannt, insbesondere wenn Ausgleichträger vorgesehen waren. Unter Hinweis auf die Fig. bis 3 sei erwähnt, daß sich die 2^9,^7 kg (550 lbs.) auf das Gewicht der Bälge, Verbindunpjseinrichtungen, unteren Steuerarme, Hnngekonsolen und Stoßdämpfer an beiden Seiten des Fahrzeugs, d.h. vier Bälge, vier untere Steuerarme, zwei Hängekonsolen, vier Stoßdämpfer und die J'algverbindungselemente bezieht, und zwar unter Ausschluß des Gewichts der Achse, der Räder einschließlich Bremsen, des oberen Steuerarmmechanismus, der Luftleitungen und der Querelemente, falls vorhanden.

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Der Ausdruck " Bewegungsf requenz" (ride frequency) ist in der Technik allgemein bekannt und hier entsprechend dieser Bedeutung verwendet. Dadurch, daß die Luftbälge 3 im wesentlichen unmittelbar über und oberhalb der Enden 25 der Achsen 7a und 7b angeordnet werden, d.h. so daß sie sich unmittelbar zwischen Rahmen und Achse erstrecken, wird dio Bewegungsfrequenz für eine gegebene Luftfeder auf ein Minimum herabp;esetzt und damit der Fahrkomfort bzw. die Absonderung gegenüber Straitenstößen auf das maximal mögliche Maiä an/gehoben. Mit der gezeigten Tandemfederung, in der Bälge vom Typ "Firestone Ir. 22 Air Ride" bei einem Druck von 8,44 kg/cm (120 psi) vorgesehen sind, werden Hewegungsfrequenzen von weniger als ca. 70 Zyklen/Minute bei einer Sollbelastung von mindestens 16 329,24 kg (3b 000 lbs.) erreicht, d.h. eine Bewegungsfrequenz wird erzielt, die bedeutend niedriger ist als bei bekannten Anordnungen, in denen versetzend wirkende Ausp;leichsträger für die Bjilge vorgesehen sind und z.B. Bewegungsfrequenzen von ca. 90 Zyklen/ Minute oder mehr bei der gleichen Γ,οΐΐ be lastung erzielt werden,

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•to-

Leerseite

Claims

Ansprüche

1.) Achsfederung für einen Lärgsrahmenbauteile auf-

isenden lastwagen mit einer Antriebsachse, zwischen Φ ".ran Enden ein Antriebsachsgehäuse mit beträchtlich pröiierer Querschnittsabmessung als die Enden der Achse angeordnet, ist und an deren Enden jeweils ein Rad vorgesehen ist, welches einen sich von einer Querfelge radial wegerstreckenden Reifen und eine Nabe mit kleinerer Querabmessung als der Peifen und die Felge aufweist, wodurch zwischen der Achse und dem Reifen und der Felge ein Kabenhohlraum begrenzt ist, und mit einer federnd nachgiebigen Halleinrichtung, einer Einrichtung zur Lagebestimmung der Bälge in lasttragendem Verhältnis zur Achse und eine Steuerarmeinrichtung zum Verbinden der .-vchse mit dem Rahmen des Fahr ze ug-G s,

dadurch gekennzeichnet , daß ein linde uer federnd nachgiebigen ^algeinrichtung mittels einer Kinrichtung mit einem .sich in Längsrichtung erstreckenden Rahmenteil (Ί⁽}) do:; La:-.(,war-ens und dar, ,'indorc Krulo mit. und im wesentlichen unmittelbar oberhalb der Achse (7a, Vb) verbunden ist, wobei eine Seite der "algeinrichtung dadurch

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dem erweiterten Gehäuse der Achse benachbart angeordnet ist und die entgegengesetzte Seite in den i'abenhohlraum (37) hineinragt, und daß die federnd nachgiebige Palgeinrichtung einen Luftsack aufweist, der aufblasbar und entleerbar ist und sich bei Betätigung der Lastwagenachse in seinen Dimensionen in vertikaler und horizontaler Richtung ausweitet und zusammenzieht.

2. Achsfederung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß die Kapazität der Balgeinrichtunp; das nichtabgefederte Gewicht der Räder und der Achse nicht einschließt.

3. Achsfederung nach Anspruch 1, als Tandemachsfederunganordnung,

dadurch gekennzeichnet , daß als Steuerarmeinrichtung (17, 19, 21) eine obere .Steuerarmanordnung und eine untere Steuerarmanordnung vorgesehen ist, und daß vier federnd nachgiebige Luftbälge (3) vorgesehen sind, von denen jeweils einer an jedem Ende der Achsen {7a, 7b) angeordnet ist, und daß mindestens eine der Achsen eine Antriebsachse ist, daß die untere Steuerarmanordnung vier Steuerarme, je zwei an jeder Seite des Fahrzeugs aufweist, die an einem ihrer Enden mit einer zwischen den Achsen angeordneten Hängekonsole (23) und an ihren anderen Enden mit der entsprechenden Achse verbunden sind.

h. Achsfederung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß sie unter Ausschluß der Achse, der oberen Steuerarmanordnung und der Räder weniger als ca. 2^9,4-7 kg (550 lhs.) wiegt.

5. Achsfederung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß beide Achsen (7a, 7b) Antriebsachsen sind, zwischen deren Enden das Gehäuse angeordnet ist.

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ϋ. Achsfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mit den oteuerarmeinrichtungen Stoßdämpfer (4-7) mit ihrem einen Ende verbunden sind.

7. Achsfederung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß die unteren Steuerarme einen rohrförmigen, sich in Längsrichtung erstreckenden Arm aufweisen, der an seinen Enden angelenkt ist und zum Ausrichten der Achse mit dem Fahrzeug dient, wenn die Achsfederung mit dem Rahmen des Fahrzeugs verbunden ist.

8. Achsfederung nach Anspruch 7»

dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Tandemachsfederungsanordnung ist, die unter Ausschluß der Achse, der Räder und der oberen Steuerarme weniger als ca. 249,47 kg (550 lbs.) wiegt, und daß sie vier federnd nach giebige Luftbälge (3) aufweist, von denen jeweils einer an jedem Ende (25) der Achsen (7a, 7b) angeordnet ist, wobei mindestens eine der Achsen eine Antriebsachse ist, sowie obere Steuerarmeinrichtungen und vier untere Steuerarme, je zwei an jeder Seite des Fahrzeugs, die an einem Ende mit einer zwischen den Achsen angeordneten gemeinsamen Hängekonsole (23) und am entgegengesetzten Ende mit ihrer entsprechenden Achse verbunden sind.

9. Achsfederung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Lasttragkapazität hat, die das nichtabgefederte Gewicht der Achse und der Räder nicht einschließt.

10. Achsfederung nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Last-

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tragkapazität pro Achse von mindestens ca« 8164,62 kg (18 000 lbs.) hat, und daß die Luftbälge (3) im Querschnitt im wesentlichen kreisförmig sind und einen Durch messer von weniger als ca. 33,02 cm (13 Zoll) bei Druckbeaufschlagung auf ca. 7,03 kg/cm (100 psi ) haben.

11. Achsfederung nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Tandemachsfederungsanordnung ist, die unter Ausschluß der Achse, der Räder und der oberen Steuerarme weniger als 249,47 kg (550 lbs.) wiegt.

12. Achsfederung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß die Räder (29) einen Bremszylinder umfassen, der sich der Achse benachbart von ihnen wegerstreckt und in die von den Außenrändern der Luftbälge (3) bestimmte Längsebene reicht.

13. Lastwagenzugmaschine mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Rahmenteil an beiden Seiten und mit einer Antriebsachse zur Kraftübertragung vom Motor auf an der Antriebsachse befestigte Räder quer zu den sich in Längsrichtung erstreckenden Rahmenteilen, bei dem die Antriebsachse zwischen ihren Enden ein Antriebsachsgehäuse von beträchtlich größerer Querschnittsabmessung als die Enden der Achse hat und bei dem die Räder einen Reifen, der in der Mitte von einer Querfelge gehalten ist und sich radial von dieser nach außen erstreckt sowie eine sich radial erstreckende Kabeneinrichtung zum Verbinden der Felge mit der Achse aufweist und der Reifen und die Felge eine größere Querabmessung haben als die Tabeneinrichtung, wodurch sie zwischen der nchse und dem Reifen und der Felge einen Nabenhohlraum begrenzen,

gekennzeichnet durch eine Achsfederung an jeder Seite der lastwagenzugmaschine in bezug auf das ent-

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sprechende sich in Länpsrichtung erstreckende Rahmenteil, die eine federnd nachgiebige Balgeinrichtung aufweist, welche an ihrem oberen Finde mit einem Rahmenteil und an ihrem unteren Erde mit der Achse und im wesentlichen unmittelbar oberhalb der Achse verbunder ist, wobei eine Seite der Balgeinrichtung dem erweiterten Gehäuse der Achse benachbart ist und sich die gegenüberliegende Seite in den Nabenhohlraum erstreckt, sowie eine nach unten weisende Hängekonsole (23), die an ihrem oberen Ende mit dem Rahmenteil im Abstand von der "algeinrichtung und an ihrem unteren Ende mit einem Ende eines sich in Längsrichtung erstreckenden unteren Steuerarms verbunden ist, dessen anderes Ende mit der Achse verbunden ist, wobei die federnd nachgiebige Balgeinrichtung einen aufblasbaren und entleerbaren Luftsack aufweist, der sich bei Betätigung der lastwagenzugmaschine in vertikaler und horizontaler Richtung in seiner Dimension ausweitet und zusammenzieht.

14. Lastwagenzugmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Federung eine Tandemachsfederungsanordnung ist, daß zwei in längsrichtung im Abstand angeordnete Achsen vorgesehen sind, von denen mindestens eine eine Antriebsachse ist, die das Gehäuse aufweist, und daß die Hängekonsole (23) für den Steuerarm jeder der in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Achsen gemeinsam vorgesehen ist.

15· Lastwagenzugmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß beide Achsen Antrjebsachsen sind, und daß jede mit dem Gehäuse versehen

16. Lastwagenzugmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Räder eine langgestreckte Bremszylindereinrichtung in der Nähe

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der Achse aufweisen, die sich von ihnen weperstreckt und in die von den äußeren Rändern der Bälge bestimmte Längsebene reicht.

17. Lastwagenzugmaschine nach Anspruch 13,

dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein oberer Längssteuerarm und ein oberer Quersteuerarm vorgesehen ist, die jeweils an einem Ende am Rahmen des Fahrzeugs und am anderen Ende an der Achse angelenkt sind.

18. Lastwagenzugmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die oberen Steuerarme mit der Achse durch Einrichtungen verbunden sind,die mit den Antriebsachsgehäusen verbunden sind und sich oberhalb dieser nach oben erstrecken.

19. Lastwagenzugmaschine nach Anspruch 18,

dadurch gekennzeichnet , daß die Achsfederung eine Tandemachsfederung ist, die unter Ausschluß der Achse, der Räder und der oberen Steuerarme weniger als ca. 249,^7 kg (550 lbs.) wiegt und eine ^ewegungsfrequenz von weniger als ca. 70 Zyklen pro Minute hat.

20. Lastwagenzugmaschine nach Anspruch 19,

dadurch gekennzeichnet , daß die Luftbälge (3) im wesentlichen kreisförmige luftbälge sind, deren Durchmesser weniger als ca. 33»O2 cm (I3 Zoll) bei einem

Hruck von 7,03 kg/cm (100 psi) beträgt, und daß die Lasttragkapazität der Federung mindestens ca. 8164,67 kg (18 000 lbs.) pro Achse beträgt.

21. Lastwagenzugmaschine nach Anspruch I3» dadurch gekennzeichnet , daß die Luftbälge (3) im wesentlichen unmittelbar unterhalb des Rahmenteils der ^Tastwagenzugmaschine angeordnet sind.

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