DE393766C

DE393766C - Luftfederung fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE393766C
Application number: DEH86717D
Authority: DE
Original assignee: BRADFORD B HOLMES
Current assignee: BRADFORD B HOLMES
Priority date: 1920-07-03
Filing date: 1921-08-26
Publication date: 1924-04-07
Also published as: GB166098A

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftfederung für Kraftfahrzeuge mit zwei ineinanderschiebbaren, mit dem Wagenrahmen und der Radachse verbundenen Büchsen und mit durch ein Entlastungsventil und ein anderes Ventil gegenüber dem Druckraum abgesperrtem Überdruckraum. Gegenüber den bekannten Einrichtungen dieser Art unterscheidet sich die Erfindung durch einen mit der Überdruckkammer fest verbundenen hohlen Kolben, der durch eine das Entlastungsventil aufnehmende Zwischenwand in zwei Kammern geteilt ist, wobei die eine Kammer mit dem Druckraum und die andere Kammer mit dem Überdruckraum in Verbindung stehen. Durch eine besondere Anordnung ist ein vollständiges zwangläufiges Arbeiten der Luftfederung geschaffen, das sich in einer zuverlässigen und sicheren Stoßaufnahme äui3ert. Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Abb. ι ist ein senkrechter Mittelschnitt durch die Federung,

Abb. 2 ist ein Grundriß zu Abb. 1 in verkleinertem Maßstabe,

Abb. 3 zeigt den Kolben mit den Ventilöffnungen.

Mit dem Wagenrahmen 5 (Abb. 2) ist mittels der Bolzen 7 ein Gehäuse verbunden, das eine Kammer 8 und eine abwärts sich erstreckende, zylindrische Führung 9 aufweist. DieKammer8 ist durch eine Haube 10 mit Dichtungsring 11 abgedeckt, deren Inneres als Dämpfer dient. Die Haube 10 hat einen zentralen, abwärtsgerichteten Hohlschaft 12, der den Kolben trägt, das Leckventil und verschiedene Kammern in sich aufnimmt und außerdem so ausgebildet ist, daß er eine abgestufte Drosselwirkung ausübt.

Der gleitende Teil des Kissens wird in der Führung 9 geführt und springt aufwärts innerhalb der Kammer 8 vor. Dieser Teil besteht aus einer Büchse 13 mit einer Seitenöffnung 14 und ist am unteren Ende durch den Deckel 15 verschlossen. Letzterer ist in das Innere der Büchse 13 eingeschraubt und bildet dort eine dichte

Verbindung mittels des Dichtungsringes 16. Der Deckel 15 hat einen Teil 17, der sich unter das Ende des mit der Radachse verbundenen Balkens 6 erstreckt und genügend Spiel läßt, um eine begrenzte Bewegung der Teile zu gestatten. Der Deckel 15 weist ferner einen querverlaufenden Kanal 18 auf, der zusammen mit der Führungsbahn 19 auf der oberen Fläche des Balkens 6 ein Druckrollenlager 20 bildet. Mittels dieses wird der Achsdruck auf den Deckel 15 übertragen und übermäßiger Seitendruck auf den Deckel 15 vermieden.

In das obere Ende des Büchse 13 ist mit Gewinde ein Ring oder ringförmiger Deckel 21 '.5 eingeschraubt, der mit einem Teil des Hohlschafts 12 zusammenwirkt, um eine abgestufte Drosselwirkung hervorzurufen. Der Hohlschaft 12 ist nämlich bei 22 und 23 in entgegengesetzter Richtung kegelförmig gestaltet, so daß in der normalen Stellung der Büchse 13 praktisch keine Drosselwirkung eintritt; jedoch vergrößert sich eine solche Wirkung in allmählich zunehmendem Maße, wenn die Büchse 13 sich , den Grenzen ihrer Bewegung nähert. Der ringförmige Raum innerhalb der Haube ίο, der den Hohlschaft 12 umgibt, nimmt das | Ende der Büchse 13 und den Ring 21 auf und wirkt mit diesem als Dämpfer, um übermäßige Einwärtsbewegung der Büchse 13 zu verhüten. Um nun eine weiches Eintreten des Kolbens in diesen ringförmigen Dämpfer zu sichern, wird der untere innere Teil der Haube io, wie bei 23 1 ersichtlich ist, mit einer Erweiterung versehen. ^l Diese führt gemeinsam mit dem Kegel 22 durch fortschreitendes Drosseln schrittweise zu einer sich verstärkenden Wirkung des Dämpfers.

Am unteren Ende des Hohlschaftes 12 ist ein j ringförmiger Kolbendeckel 24 eingeschraubt, der ' einen aus Metall bestehenden Kolbenring 25 ''■ hat, der einen relativ dichten Gleitsitz in der Büchse 13 ergibt. Der mittlere Teil des Kolbendeckels besteht aus einer Sternscheibe 48, die den freien Durchtritt zur Kammer 26 ermöglicht, welche im unteren Ende des Hohlschaftes 12 ausgebildet ist. Die Kammer 26 und der Raum unter dem Kolben 24 bilden den Druckraum. Die Kammer 26 ist von der im oberen Teil des Hohlschaftes 12 befindlichen Kammer 27 durch eine Scheidewand 28 mit kleinen Öffnungen 29 getrennt, die durch ein Ventil 30 geschlossen werden können. Letzteres trägt einen Verschlußring 31, der auf einem ringförmigen, die Öffnungen 29 umgebenden Sitz 32 angebracht ist.. Das Ventil 30 kann zeitweise durch Aufstoßen des unteren Endes einer damit verbundenen Stange 33 gegen den Deckel 15 von seinem Sitz gehoben werden. Die Sternscheibe 48 führt '■. die Stange 33. Die Kammer 27 ist ein Teil des Oberdruckraumes in der Kammer 8 und i-teht in dauernder Verbindung mit dieser durch die Öffnung 34. Zur Vereinfachung der Herstellung _:

und des Zusammenbaues ist ein abschraubbarer Propfen 35 angeordnet, der den Zutritt zum Inneren der Kammer 27 ermöglicht.

Der Kolben 24 besitzt bogenförmige Öffnungen 36, die in zwei ringförmigen Reihen angeordnet sind, so daß ein beträchtlicher Querschnitt für den Durchtritt der Luft durch den Kolben 24 zur Verfügung steht. Diese öffnungen 36 werden durch ein ringförmiges Klappenventil 37 gesteuert, das als Rückschlagventil dient und den Übertritt von Luft aus dem Druckraum in den Uberdruckraum gestattet, jedoch ein Rückströmen in entgegengesetzter Richtung durch Schießen verhütet. Dieses Ventil wird durch einen Ring 38 gehalten, dessen untere Seite sich kegelförmig erweitert, so daß beide Seiten des Ventils sich aufwärts bewegen können. Die obere Seite des Ringes 38 dient als Sitz einer Schraubenfeder und weist einen aufwärts vorspringenden Flansch auf. Der Sitz nimmt das Ende einer schweren Schraubenfeder 39 auf, deren oberes Ende sich gegen den Ring 21 legt, wenn das Kissen sich über seine normale Fahrstellung ausdehnt, d. h., wenn die Büchse 13 sich nach außen über die in der Zeichnung dargestellte Stellung bewegt. Sonst ist die Feder 39 gänzlich unwirksam. Der Ring 38 wird durch Schrauben 40 oder durch eine sonstige Vorrichtung an seiner Stelle gehalten.

Um nun das Lecken aus der Kammer 8 durch die Gleitverbindung zwischen der Büchse 13 und der Führung 9 hindurch zu verhüten, werden zwei Lederringe 41 benutzt, deren Querschnitt U-förmig ist, und die übereinander in einem die Führung 9 an ihrer Verbindungsstelle mit der Kammer 8 umgebenden Kanal gelagert sind. Jeder dieser Lederringe wird durch einen der beiden gleichen, in die Lederringe eingesetzten Ringe 42 angepreßt, wobei der obere Ring 42 durch einen von Schrauben 44 gehaltenen Abschlußring 43 festgehalten wird.

Eine genügende Menge öl kann durch den oberen Teil des Kissens eingeführt werden, indem man den Pfropfen 35 entfernt. Die Luft wird unter Druck durch ein Luftventil 45 eingepumpt, das wie ein bei Luftreifen benutztes Ventil ausgebildet ist und aus einem kleinen, nach innen sich öffnenden Rückschlagventil mit Schutzkappe besteht. uo

Ferner ist noch ein aus Metallblech bestehender Staubschützer 46 angebracht, der zwischen den Flanschen 47 an der vorderen Seite der Verlängerung der Führung 9 angebracht ist und Sraub und Schmutz, die von der Straße aufgeworfen werden, ableitet.

Wenn die Vorrichtung eine genügende Menge öl enthält (wobei eine absolute Genauigkeit der ölmenge durchaus nicht wesentlich ist), so wird Luft durch das Ventil 45 eingepumpt, bis der Druck im Kissen genügend oder vorzugsweise etwas mehr wie genügend ist, um in der norma-

len Fahrstellung des Kissens die zu tragende Höchstlast aufzunehmen. Abb. ι zeigt die Teile der Luftfederung in normaler Fahrstellung. Es wird nun der Lastwagen rriehr oder weniger schwer beladen und über eine Straße gefahren, die genügend schlecht ist, um dem Kissen Laststöße von gewisser Kraft zu geben. Das Verhältnis des Druckraumes zu der größten Verschiebung des Kolbens 24 ist sehr klein. Infolgedessen werden die Hin- und Herbewegungen der Büchse 13 und ihres Deckeis 15 gegen die Führung 9 heftige Druckschwankungen in dem Druckraum hervorrufen. Die gleichzeitig in dem Uberdruckraum 8 durch solche Bewegung der Büchse 13 erzeugten Druckschwankungen werden nicht so groß sein, weil der Querschnitt des Endes der Büchse 13 klein ist, und dieser Querschnitt den gesamten Kolbenquerschnitt darstellt, der innerhalb der Kammer 8 und der damit zusammenwirkenden Kammer 27 arbeitet. Infolgedessen erhöhen die Laststöße den Druck innerhalb des Druckraumes plötzlich über den Druck in der Kammer 8, und dadurch wird das Druckmittel durch die Öffnungen 36 hinter das Ventil 37 in die Kammer 8 fließen. Da nun das Ventil 37 jedes Rückströmen verhütet, so erhöhen wiederholte Laststöße den Druck in der Kammer 8. Das ändert natürlich die Lastaufnahmestellung des Kissens und verursacht, daß die Büchse 13 sich einwärts gegen die Führung 9 bewegt. Dadurch wird schließlich in den Zeiträumen zwischen den Laststößen das Ventil 30 gelüftet, so daß das Druckmittel langsam durch die öffnungen 29 aus der Kammer 8 in die Kammer 26 zurückfließt. Dieses Zurückströmen hört auf, wenn die normale Fahrstellung wieder eingenommen ist.

Das ganze wirksame Volumen des Druckraumes wird durch die darin befindliche Menge öl beeinflußt. Die Kammer 26 hat nun den Zweck, einen Luftkissenraum selbst dann aufrechtzuerhalten, wenn der Kolben 24 die Oberfläche dieses Öles berührt, so daß das überschüssige öl durch die öffnungen 36 auch bei übermäßigen Bewegungen des Kissens ohne Stroß gedrückt werden kann. Das ständige, langsame Lecken des Öles durch den Packungsring 25 hat die Folge, daß sich öl unter den Kolben 24 ansammelt, so daß dort ständig das effektive Volumen der Druckkammer verringert und daher die Heftigkeit der Druckschwankungen vergrößert wird. Dies ist nun sehr nützlich zur Beschleunigung der regelnden Wirkung in Fällen, in denen die Wagenlast erheblich verringert worden ist, tind es ist dann notwendig, eine beträchtliche Menge des Druckmittels aus dem Raum unter dem Kolben 24 in die Kammer 8 zu überführen.

^: Die Feder 39 tritt in Wirkung, wenn das Kis-, sen über das zulässige Maß sich ausgedehnt hat, und vergrößert durch teilweises Entgegenwirken gegen die Lastaufnahmefähigkeit des Kissens den Umfang der Schwingung, bis die resultie-. rende Druckverringerung im Druckraum das ; Kissen in seine normale Lastaufnahmestellung ! und seine normale Biegsamkeit zurückgebracht ! hat. Dann stellt die Feder ihre Wirkung ein, außer bei Rückschlägen.

! Wenn ein Kissen plötzlich ausgedehnt wird, ^ί so geht eine große Menge öl aufwärts durch den Raum innerhalb des Ringes 21, und das Zusammenwirken des Ringes mit dem kegelförmij gen Teil 23 des Vorsprunges 12 hat eine drosselnde Wirkung auf den ölzufluß. Unter sehr ! heftigen Laststößen ergibt das Eintreten des Ringes 21 in den ringförmigen Dämpfer in der Haube 10 eine starke und schnell sich vergrößernde dämpfende Wirkung und verhütet unbedingt ein hartes Zusammenstoßen der Teile.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Luftfederung für Kraftfahrzeuge mit zwei ineinanderschiebbaren, mit dem Wagenrahmen und der Radachse verbundenen Büchsen und mit durch ein Entlastungsventil und ein anderes Ventil gegenüber dem Druckraum abgesperrtem Uberdruckraum, gekennzeichnet durch einen mit der Überdruckkammer (8) fest verbundenen hohlen Kolben (12, 24), der durch eine das Entlastungsventil (30) aufnehmende Zwischenwand (28) in zwei Kammern (26, 27) geteilt ist, wobei die eine Kammer (26) mit dem Druckraum (13) und die andere Kammer (27) mit dem Uberdruckraum (8) in Verbindung stehen.

2. Luftfederung nach Anspruch 1 mit einer in der Überdruckkammer vorgesehenen, gegen die Hubenden eine verstärkende, zusätzliche Federwirkung herbeiführenden Einrichtung, gekennzeichnet durch einen am oberen Ende der Druckkammerbüchse (13) vorgesehenen, mit einer zentrischen Bohrung versehenen Abschlußring (21), der mit kegelförmigen, am äußeren Umfang des Kolbenschaftes (12) vorgesehenen Teilen (22, 23) zusammenwirkt.

3. Luftfederung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Uberdruckkammer (8) oben durch eine Haube (10) abgeschlossen ist, die mit dem Kolbenschaft (12) einen Ringraum bildet, der als Puffer für den Abschlußring (21) der Büchse (13) bei schweren Stoßen dient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,