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Federnde Aufhängung für Wagen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich
auf eine Aufhängevorrichtung für Wagen, die dazu bestimmt ist, zwischen den Befestigungen
der gewöhnlichen Federn als zusätzlicher Dämpfer oder zwischen den Wagenachsen und
dem Wagenrahmen oder in anderer Weise eingeschaltet zu werden, um die Erschütterungen
des Fahrzeugrahmens bei auftretenden heftigen Stößen zu vermeiden.
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Man kennt schon zahlreiche Aufhängevorrichtungen, die auf der Anwendung
von Schraubenfedern beruhen, welche mit Flüssigkeitsdämpfern in solcher Weise zusammenarbeiten,
daß die Stöße durch die Federn aufgenommen
werden und die Entspannung
der letzteren nach Entstehung des Stoßes durch die Flüssigkeitsdämpfer gebremst
wird. Bei den meisten Einrichtungen dieser Art ist der Flüssigkeitsdämpfer unabhängig
von den Federn bzw. von der Aufhängung. Außerdem ist die Bremswirkung auf die Entspannung
der Federn nicht genügend abgestuft, vielmehr ist die Bremsung ein für allemal geregelt,
gleichviel welcres die Schwingungsamplitude der Federn ist, Die vorliegende Erfindung
hilft diesen Übelständen trotz der einfachen und stabilen Bauart dadurch ab, daß
der Flüssigkeitsdämpfer je nach der Stärke der auf die Federn übertragenen Stöße
verschieden wirken kann. Zu diesem Zwecke besteht die den Gegenstand vorliegender
Erfindung bildende Vorrichtung im wesentlichen darin, daß eine in einem Flüssigkeitsbehälter
verschiebbare Stange an ihrem Ende einen Kolben trägt, der unter der Wirkung einer
zur Aufnahme der verhältnismäßig geringen Stöße dienenden Feder steht, während ein
zweiter, längs der Stange beweglicher Kolben unter der Wirkung von einer oder mehreren-Federn
steht, welche dazu dienen, die heftigeren Stöße aufzunehmen. Die beiden Kolben arbeiten
hierbei mit in der Stange ausgesparten Kanälen in solcher Weise zusammen, daß die
Bremsung der Federentspannungen unter verschiedenen Bedingungen eintritt, je nachdem
die einen oder anderen Federn zur Wirkung gekommen sind.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigen Abb. i die Aufhängevorrichtung im senkrechten Längsschnitt; Abb.
2 einen Schnitt durch die Kolbenstange des Apparates in größerem Maßstube, der de
Anordnung der in der Stange ausgesparten Kanäle zueinander und den längs der Stange
verschiebbaren - Kolben während der Kompression der zur Aufnahme der schwächeren
Stöße dienenden Feder zeigt; Abb. 3 einen ähnlichen Schnitt wie Abb. 2, der das
Zusammenarbeiten des beweglichen Kolbens mit den in der zentralen Stange ausge,e=parten
Kanälen beim Auftreten von heftigeren Stößen zeigt; Abb. 4 einen Querschnitt durch
die zentrale Stange nach der Linie x-y der Abb. 2; Abb.5 die Befestigung der Aufhängevorrichtung
an einem Wagenrahmen in schematischer Darstellung. i Die Aufhängevorrichtung besteht
in der gezeichneten Ausführungsform aus einem zylindrischen Behälter i, der unten
durch einen Boden 2 geschlossen und oben mit einem aufschraubbaren Deckel 3 versehen
ist. Durch die Mitte dieses Deckels 3 geht eine Stange 4 hindurch, an deren Ende
ein Kolben 5 befestigt ist, der z. B. durch eine Mutter 6 gehalten wird. Ein zweiter
Kolben 7 ist auf der Stange 4 im Inneren des Behälters i verschiebbar angeordnet.
Um die Stange 4 ist zwischen den Kolben 5 und 7 eine Feder 8 gewickelt, während
ferner zwischen dem Kolben 7 und dem Deckel 3 noch eine oder mehrere Federn g um
die Stange 4 angeordnet sind. Wenn die Stange 4 mit den Kolben 5 und 7 in den Behälter
z eingesetzt ist, wird der letztere durch die Kolben in drei Räume io, 11, 12 unterteilt.
Diese Räume sind unter sich durch einen in der Mitte der Stange angebrachten Kanal
17 verbunden, der durch seitliche- Öffnungen i4 in den Raum io und durch seitliche
Öffnungen 15 in den Raum ii mündet.
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Der untere Teil 16 dieses Kanals 13 ist von größerem Durchmesser als
der obere Teil 17, der in die seitlichen Öffnungen 14 mündet. Der untere Teil 16
des Kanals 13 steht mit dem unteren Raum 12 durch eine Öffnung 18 in Verbindung,
die in einem in das Ende der Stange 4 eingeschraubten Stöpsel i9 angebracht ist,
der seinerseits zum Abstützen einer Feder 2o dient, die ein Kugelventil 21 in Berührung
mit einem an der Verbindungsstelle der Kanäle 16, 17 gebildeten konischen Sitz 22
hält. Seitlich von diesem konischen Ventilsitz 22 sind in der Stange 4 schräge Kanäle
23 von geringem Querschnitt ausgespart, die dazu dienen, eine dauernde Verbindung
zwischen dein Raum i1 und dem Raum i2 durch den engen Teil 17 des Kanals 13 herzustellen,
wenn das Kugelventil 21 auf seinen Sitz gedrückt ist und jede direkte Verbindung
zwischen den Kanälen 16 und r7 unterbricht.
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Eine in einer Ausnehmung 25 im Boden 2 des Behälters i angeordnete
und evtl. an diesen Boden angelötete oder angeschweißte Feder 24 dient als elastischer
Anschlag, um zu verhindern; daß das-untere Ende der Stange 4 gegebenenfalls' gegen
den Boden 2 des Behäl ters stößt, wenn die Stange 4 und der Kolben 5 aus irgendeinem
Grunde im Ruhezustande des Apparates ihre äußersten unteren Stellungen überschreiten,
die sie entsprechend der Einstellung des Apparates einnehmen sollen.
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Bei der Benutzung der Vorrichtung wird der Behälter i ganz oder teilweise
mit einer Flüssigkeit, z. B. mit Öl, in solcher Weise gefüllt, daß die Räume i2
und ii mit Flüssigkeit gefüllt sind, während der Raum io nur teilweise gefüllt sein
kann.
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Die Feder 8 ist dazu bestimmt, die verhältnismäßig schwachen Stöße
aufzunehmen, während eine oder mehrfache Federn g dazu bestimmt sind, die heftigeren
Stöße -aufzunehmen. Die in den Räumen ii und 12 befindliche Flüssigkeit dient dazu,
die Entspannung der Federn 8 und g nach jeder Kompression der Federn oder einer
von ihnen zu bremsen. Die
aus den zwei Teilen 16 und 17 bestehende
Kanalanordnung 13 hat den Zweck, die richtige Wirkung der Feder 8 beim Entstehen
von verhältnismäßig schwachen Stößen zu sichern, während die im Kolben 7 ausgesparten
kleinen Öffnungen 26 den Zweck haben, eine zu starke Kompression der Flüssigkeit
in der Kammer ir zu verhindern, wenn sehr heftige Stöße entstehen.
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Die beschriebene Vorrichtung kann z. B. in der in Abb. 5 angegebenen
Weise benutzt werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Stange q. am Wagenrahmen
27 mittels eines Trägers 28 befestigt, während der Behälter i durch einen Ansatz
29, geschlitzte Klaue o. dgl. und Zapfen 3o an einer Kulisse 31 angelenkt ist, die
am Ende eines Hebels 32 angebracht ist, der sich um 33 eines am Wagenrahmen befestigten
Trägers 34 drehen kann. Das andere Ende des Hebels 32 ist bei 35 an der Achse des
Rades befestigt. Wenn unter diesen Bedingungen die Radachse 35 einen Stoß erhält
und sich dem Rahmen 27 nähern will, so wird der Behälter i im Verhältnis zur Stange
q. derart verschoben, daß zunächst die Feder 8 zusammengedrückt wird, die in dem
Behälter i zwischen dem am Ende der Stange q. befestigten " Kolben 5 und dem Kolben
7 angeordnet ist, welch letzterer unter der Wirkung der Feder 9 steht.
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Wenn der Stoß verhältnismäßig schwach ist, so wird er durch die Kompression
der Feder 8 allein ausgeglichen und es wird die Kompression dieser Feder 8 durch
die in dem Raum 1i befindliche Flüssigkeit nicht gebremst, da diese Flüssigkeit
von dem Raum ii durch die seitlichen Öffnungen 15 und durch den unteren Teil 16
des zentralen Kanales 13 frei in den Raum 12 übertritt. Wenn dagegen der Stoß verhältnismäßig
heftiger ist und die Feder 8 genügend zusammengedrückt worden ist, so werden die
seitlichen Öffnungen 15, wie Abb. 3 zeigt, durch den Kolben 7 geschlossen, so daß
die in dem Raum ii befindliche Flüssigkeit den Kolben 7 zwingt, sich mit dem Kolben
5 im Behälter i nach oben zu bewegen. Es werden nun die Federn 9 zusammengedrückt,
die den Stoß aufnehmen, während die im Raum 1o befindliche Flüssigkeit durch die
seitlichen Öffnungen 14 und den Kanal 17 sowie durch das sich öffnende Kugelventil
21, Kanal 16 und Öffnung 18 in den Raum 12 übertritt.
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Die Entspannung der Feder 8 vollzieht sich verhältnismäßig frei, da
der Durchtritt der im Raum 12 befindlichen Flüssigkeit während der Abwärtsbewegung
des Kolbens 5 wegen des verhältnismäßig großen Querschnittes des Kanals 16 nicht
stark gebremst wird. Die Entspannung der Federn 9, wenn letztere beim Auftreten
eines heftigen Stoßes zusammengedrückt worden sind, wird dagegen stark gebremst,
da der unmittelbare Durchtritt der im Raume 12 und im Raume ii befindlichen Flüssigkeit
in den Raum io durch das Kugelventil 2r gehindert ist, das durch die Flüssigkeit,
welche in den oberen Kanal 17 eindringen will, auf seinen Sitz gedrückt wird. Es
ergibt sich daraus, daß in diesem Falle der Rückfluß der Flüssigkeit nur durch die
kleinen, schrägen Kanäle 23 von geringem Querschnitt und gegebenenfalls durch die
im Kolben 7 angebrachte Öffnung 26 erfolgen kann. Man erhält auf diese Weise eine
besonders abgestufte oder allmähliche Bremswirkung, und es wird eine Erschütterung
des Wagenrahmens in sicherer Weise verhindert.