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Dämpfungsvorrichtung: für die an der Verbindungsstelle zweier Fahrzeuge
auftretenden Kräfte. Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Kräfte
zu dämpfen, die an der Verbindungsstelle von zwei Wagen auftreten, von denen der
eine von dem anderen gezogen wird (beispielsweise ein Kraftwagen und sein Anhänger)
und im allgemeinen zwischen zwei beweglichen Körpern, die sich in Verbindung miteinander
mittels einer Kupplung nach dem Protzensystem verschieben.
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Wenn man beispielsweise den Sonderfall ins Auge faßt, wo ein Anhänger
von einem Kraftwagen mitgenommen wird, so bemerkt man, daß der Anhänger, insbesondere
wenn er nur zwei Räder besitzt, sowohl von seiten des Kraftwagens als auch von seiten
des Bodens Kräften ausgesetzt ist, welche seine Festigkeit stark beeinträchtigen
und die zuweilen selbst einen Bruch der Verbindung zwischen beiden Wagen verursachen.
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Diese Kräfte können in zwei Klassen eingeteilt werden: i. Die Kräfte,
die von dem ziehenden Wageei herrühren. Sie' wirken in einer annähernd horizontalen
Richtung, und zwar in zwei entgegengesetzten Sinnen. Ein Teil der Kräfte wirkt im
Sinne des Losreißens des Anhängers, sie ruft eine Zugspannung zwischen den Fahrzeugen
hervor. Die anderen Kräfte sind entgegengesetzt gerichtet und rufen einen Druck
hervor.
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a. Die Kräfte, die von den Unebenheiten des Bodens herrühren, wirken
auf den Kraftwagen -und seinen Anhänger in zwei Ebenen, die gegen den Horizont geneigt
sind und die untereinander einen stumpfen Winkel einschließen. Diese Kräfte zerfallen
in zwei Gruppen: a) Diejenigen Kräfte, die um eine wagerechte Achse senkrecht zum
Längsprofil der Straße wirken. Dies sind Kräfte, die beim Überfahren eines Rinnsteines
oder einer Bodenwelle auftreten. Sie entstehen nacheinander in beiden Sinnen und
haben das Bestreben, die Zugstange abzuscheren.
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b) Diejenigen Kräfte, welche um eine wagerechte Achse senkrecht zu
der unter a erwähnten Achse wirken. Diese Kräfte entstehen, wenn der eine Wagen
sich dem anderen gegenüber seitlich schief stellt. Diese Relativdrehung der Fahrzeuge
gegeneinander ruft an der Verbindungsstelle Torsionskräfte hervor.
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Dies vorausgeschickt, kennzeichnet sich der Gegenstand der Erfindung
dadurch, daß an der Verbindungsstelle zweier Wagen eine einzige Feder eingeschaltet
ist, welche sich
sowohl unter Wirkung der Längsverschiebungen, die
infolge der Kräfte der ersten Klasse auftreten, als auch durch die Winkelbewegungen,
die durch die Kräfte der zweiten Klasse auftreten, deformiert, so daß sie alle Kräfte
aufnimmt und dämpft, welches auch deren Ursache, deren Natur und deren Richtung
ist.
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Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen beispielsweise zwei
Ausführungsforinen der Erfindung.
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Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 bis 6 ist so beschaffen, daß sie die
Längskräfte der ersten Klasse und die Winkelkräfte der Gruppe a der zweiten Klasse
aufnimmt, was im allgemeinen in der Praxis genügt.
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Die in den Fig.7 bis 9 dargestellte Vorrichtung ermöglicht die Dämpfung
sämtlicher Winkel- und Längskräfte.
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Fig. r ist eine schematische Darstellung eines Anhängers . und des
Hinterendes eines Kraftwagens, an welchem der Anhänger unter Zwischenschaltung der
Dämpfungsvorrichtung angehängt ist.
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Fig.2 ist ein Schaubild und zeigt die wesentlichen Teile der ersten
Ausführungsform. Fig. 3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 von Fig. 4.
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Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie 4-4 in Fig. 3.
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Fig. 5 ist ein Schnitt entsprechend demjenigen der Fig. 3 und zeigt
die Verschiebungen der Organe, welche durch die Kräfte der ersten Klasse hervorgerufen
werden.
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Fig. 6 ist ein gleicher Schnitt und läßt diejenigen Verschiebungen
erkennen, die infolge der Kräfte der Gruppe a der zweiten Klasse auftreten.
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Fig. 7 ist ein senkrechter Schnitt der zweiten Anordnung nach Linie
7-7 in Fig. B. Fig.8 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie 8-8 in Fig. 7, und Fig.9
ist ein senkrechter Schnitt nach Linie 9-9 in Fig. 7, welcher die Verschiebungen
zeigt, welche durch die Kräfte der Gruppe b der zweiten Klasse verursacht werden.
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Die Vorrichtung ist bei A an der Zugstange oder Deichsel angeordnet,
welche den Anhänger B mit dem Hinterende C des ziehenden Wagens verbindet (Fig.
z). Zu diesem Zweck besteht die Verbindungsstange aus zwei Teilen z und 2, deren
jeder mit einem Teil der Organe fest verbunden ist, deren Gesamtheit die Dämpfungsvorrichtung
bildet.
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An dem Teil z der Verbindungsstange (Anhängerseite) ist ein vertikales
Metallgehäuse3 starr befestigt. In Inneren des Gehäuses ist eine Schraubenfeder
4 aufgehängt (Fig.2 bis 4).
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Der Teile der Verbindungsstange (Kraftwagenseite) tritt in das Gehäuse
3 durch einen Ausschnitt ein und endigt in einen Hebel 5, welcher genau senkrecht
zur Achse steht. Zwei Wellenenden 6 und 7 (Fig. 4), die ein Kreuz mit der Zugstange
2 bilden, besitzen je. eine Rolle 8, mit deren Hilfe die Zugstange sich längs einer
Doppelführung g bewegen kann, die aus dünnen Metallbändern besteht und an den Wangen
des Gehäuses 3 befestigt ist.
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Die Fig. 5 läßt erkennen, in welcher Weise die Kräfte der ersten Klasse,
die in der Längsrichtung wirken, gedämpft werden.
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Fig.6 läßt erkennen, wie die Winkelkräfte gedämpft werden, welche
der Gruppe a der zweiten Klasse entsprechen, d. h. welche am meisten auftreten.
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Um die Rückkehr der Feder und der Rollen in ihre mittlere Stellung
zu erleichtern, gibt man zweckmäßig den Führungen 9 die Gestalt eines sehr weit
geöffneten v oder eine Kurven- oder Bogen-Form, damit das Ende der Verbindungsstange
2 stets die Neigung hat, die Ausnehmung zu gewinnen, die ihm unter dem Scheitel
des v oder unter dem höchsten Punkte der Kurve geboten wird, sobald die wagerechte
Kraft, welche die Zugstange verschoben hat, zu wirken aufhört (Fig.2 und 3).
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Die Vorrichtung kann auch zum Ablesen des Winkels benutzt werden,
welchen die Verbindungsstange des Anhängers mit der Wagerechten bildet. Wenn die
Kraft der Feder bekannt ist, so kann hieraus die Überlastung des Anhängers nach
der Vorder- oder Hinterseite hin festgestellt werden. Es genügt zu diesem Zweck
auf dem Gehäuse 3 eine Gradeinteilung anzubringen, welche experimentell festgesetzt
wird und welche die Größe der Neigung der Verbindungsstange erkennen läßt.
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Die in den Fig.7 bis 9 dargestellte Konstruktion unterscheidet sich
von der vorhergehenden nur durch. den Tei12 der Verbindungsstange. Dieser ist mit
dem Kreuzstück 6, 7 nicht fest verbunden, sondern er endigt in einen Drehzapfen
i i, der sich in einer Bohrung des Kreuzstückes lose .drehen kann, so daß der Hebel
5 aus der senkrechten Ebene des Wagens (Fig.9) unter dem Einfluß der Drehkräfte
der Gruppe b der zweiten Klasse nach rechts und links schwingen kann.
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Es ist ersichtlich, daß alle Kräfte, sowohl die längs gerichteten
als auch die Winkelkräfte, welche in zwei senkrechten Ebenen entstehen, durch eine
einzige Feder gedämpft werden.
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Das Kreuzstück 6, 7, welches die Rollen 8 trägt, kann durch eine Kugel
ersetzt werden, die sich auf den Führungen 9 in der Längsrichtung verschieben und
mach allen Richtungen
hin drehen kann. Das Kreuzstück kann auch
durch irgendein sich drehendes Gelenk-oder Kardänsystem ersetzt werden.
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Die Erfindung ist keineswegs auf die Form und Einzelheiten der Ausführungsbeispiele
beschränkt, die vorstehend beschrieben wurden, es können vielmehr zahlreiche Abänderungen
getroffen werden, ohne daß das Wesen der Erfindung irgendwie geändert wird.
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Die einzige Feder könnte durch eine Gruppe von Federn ersetzt werden,
die gemeinsam daraufhin wirken, die verschiedenen Kräfte zu dämpfen, die an der
Kupplung der Fahrzeuge auftreten.
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Diese Federn können beliebiger Art sein, metallische Schrauben- oder
Blattfedern, Gummifedern, pneumatische Federn usw.
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Sie können in beliebiger Weise entweder oberhalb der Verbindungsstange,
wie dargestellt, oder unterhalb derselben angeordnet sein; wenn es sich um eine
Blattfeder handelt, so kann diese an einem festen Punkt des Gehäuses angebracht
sein.
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Die Führungen können von irgendwelcher Form sein, selbst vollständig
geradlinig, sie können von dünnen Metallstreifen gebildet werden, die an den Innenwandungen
des Gehäuses befestigt sind oder auch durch Rippen oder Ränder, welche mit dem Gehäuse
aus einem Stück bestehen. Die Führungen können auch von Ausnehmungen gebildet werden,
die in den Wandungen des Gehäuses angeordnet sind und in welche die Rollen eingreifen.
Es ist auch jede andere Art der Ausführung möglich.
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Schließlich kann man eine solche Dämpfungsvorrichtung an jeder Seite
des Anhängers anordnen und sie auch mit dem Kupplungshaken zu einem einzigen Stück
vereinigen, ohne daß irgend etwas an dein Wesen der Erfindung geändert wird.