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Abfederung, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Bei der Achsabfederung
von insbesondere schnell bewegten Fahrzeugen, z. B. Automobilen, ist ein Federungsgesetz
zu erstreben, das in der -Nähe der statischen Ruhelage des Fahrzeuges ein weiches
Federungsgebiet, für größere Durchfederungen ein progressiv härter werdendes Federungsgebiet
vorsieht. Bei eingehender Durchforschung der Federungsprobleme hat der Erfinder
gefunden, daß das als erstrebenswert hingestellte Gesetz in brauchbarer, den Bedürfnissen
der Praxis gerecht werdender Weise nur erzielt wird, wenn von einer in Haupt- und
Zusatzfederung unterteilten Fahrzeugabfederung die Zusatzfederung von zwei harten,
auf die weicher gewählte Hauptfeder abgestimmten Federpaketen gebildet wird, welche,
quer zur Hauptfeder stehend, am Fahrzeugrahmen befestigt und mit ihren unteren Enden
nur an die Fahrzeugachse oder an einen Bund derselben mittels an sich bekannter
Zugglieder angeschlossen sind.
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Diese Maßnahme stellt für den Konstrukteur ein einfaches Mittel dar,
für jeden Wagen die richtige, anfänglich flach verlaufende, bei größeren Durchfederungen
aber progressiv ansteigende Federungskurve vorzusehen, indem er die dem Hookeschen
Gesetz der linearen Durchfederung folgende Hauptblattfeder den kleinen, durch niedrige
Unebenheiten der Fahrbahn hervorgerufenen Stößen anpaßt und auf sie die querstehenden
Federpakete der für große Beanspruchungen vorgesehenen Zusatzfederung abstimmt.
Bei der bekannten, aus Blattfedern bestehenden, in Haupt- und Zusatzfeder unterteilten
Fahrzeugabfederung ist die Zusatzfeder stark elliptisch gebogen und ebenso wie die
Hauptfeder in Längsrichtung des Rahmens angeordnet. Sie ist auch nicht unmittelbar
an den Rahmen, sondern an die Scheitel von zwei Gelenkhebelpaaren angeschlossen,
deren Hebelfußpunkte je an die Fahrzeugachse und an den -rahmen angelenkt sind.
Dieser Ausbildung liegt nicht die Erkenntnis zugrunde, daß bei Wahl einer harten
Zusatzfederung die Hauptfeder weich vorgesehen werden kann. Sie ist auch in konstruktiver
Hinsicht unvorteilhaft wegen der unnatürlichen Beanspruchung der Zusatzfeder und
wegen der Notwendigkeit, viele einzelne Bauteile anwenden zu müssen.
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Man hat ferner schon vorgeschlagen, die Fahrzeugabfederung .in der
Weise auszubilden, daß die übliche, in Längsrichtung des Rahmens angeordnete Blattfeder
durch eine oder zwei Blattfedern ersetzt wird, die mit dem einen Ende am Rahmen
befestigt, mit (lein anderen Ende an die Achse angelenkt sind. Diese Federn nehmen
das gesamte Wagengewicht auf, weshalb schon in der statischen Ruhelage des Fahrzeuges
das Federungsgebiet ein äußerst steiles ist. Im Gegensatt
dazu
sind die Zusatzfedern des Erfindungsgegenstandes vom Tragen des Wagengewichtes befreit,
und es fällt ihnen die Aufgabe zu, das der nunmehr weicher gewählten Hauptfeder
übergelagerte progressive Gesetz zu verwirklichen.
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Gegenüber den beiden vorstehend erwähnten und sonstigen bekannten
Vorrichtungen, z. B. als Stoßdämpfer ausgebildeten Vorrichtungen zur Fahrzeugabfederung,
stellt sich der Erfindungsgegenstand mit seinen neuen Merkmalen als eine logisch
durchdachte Abfederung dar, bei der die Gesichtspunkte der Federungstechnik mit
denen der praktisch brauchbaren Konstruktion und Sicherheit in Übereinstimmung gebracht
sind.
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Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung.
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In Abb. i bezeichnet a das hintere Ende eines Fahrzeugrahmens, z.
B. eines Kraftfahrzeughauptrshmens, unter dem eine aus Blattfedern bestehende weiche
Hauptfeder b in üblicher Weise symmetrisch zu der mittleren senkrechten Rahmenebene
befestigt ist. Oberhalb der Hauptfeder b befindet sich die Fahrzeugachse c, die
mit der Feder b durch einen geeigneten Körper, wie Bund d, starr verbunden ist.
An dem der Hauptfeder b abgewendeten oberen Teil des Bundes d sind starre Zugglieder
in Form von zwei einander gegenüberstehenden Stangen e. angelenkt, deren andere
Enden je in gelenkiger Verbindung mit einem aus Blattfedern gebildeten Paket kurzer
Zusatzfedern f stehen, die auf einer Seite des Rahmens a je für sich bei f1 befestigt
und quer zur Hauptfeder angeordnet sind.
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Gemäß dem in Abb.2 dargestellten Ausführungsbeispiele dient zur Verbindung
des Achsbundes d mit den getrennt für sich am Rahmen a eingespannten Federpaketen
g ein kräftiges, biegsames Band h, das durch eine Gleitführung dl des Bundes über
die Rücken der Federpakete g bis zu deren Einspannstelle g1 läuft. Die unteren Enden
g2 der wieder quer zu der Hauptfeder b stehenden Zusatzfedern g sind abgerundet.
In diesem Falle kann man an Stelle des einen Federpaketes auch einen am Fahrzeugrahmen
befestigten Arm verwenden.
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Der Erfindungsgegenstand läßt nur sanfte Schwingungen auftreten, deren
Amplituden in gewünschten Grenzen bleiben,. wobei ferner das Abklingen der Schwingungen
schnell erfolgt, weil auch die Zusatzblattfedern rin erheblichem Maße kinetische
Energie in Reibungswärme umwandeln. Infolge der eigenartigen Wirkungsweise der Zusatzfederung
ist ein schädliches Auftreten der Haftreibung nicht zu befürchten, so daß zur Erhöhung
der Dämpfung die Blätter der Zusatzfedern vorteilhaft r auh gehalten werden können:
Je nach der Abstimmung kann es sich als notwendig erweisen, die Zusatzfedern bei
gestreckter Stellung der Zusatzglieder ohne oder mit Vorspannung einzusetzen. Im
Sinne der Erfindung wird die Zusatzfederung hart gewählt und auf die weich gehaltene
Hauptfeder abgestimmt; an diese Abstimmung sind auch die Zugglieder, welche in der
Nähe der statnschen Ruhelage des Rahmens im wesentlichen eine gestreckte Stellung
einnehmen, hinsichtlich Länge und Stellung beteiligt, so daß die Gesamtanordnung,
bestehend aus Hauptfeder, Zusatzfedern und Zwischengliedern, ein untrennbares, abgestimmtes
Ganze bilden.
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Trifft das Rad des Fahrzeuges auf eine kleine Unebenheit der Fahrbahn,
so werden wegen der geringen Anfangsfederkräfte infolge der nunmehr weicher gewählten
Hauptfeder und weil die Zusatzfedern nur ganz gering- gespannt werden, kleine Kräfte
auf den Wagen übertragen, weiche wegen der kurzen Zeit ihres Wirkens und wegen der
Dämpfung keine Aufwärtsbewegung des Fahrzeuges verursachen. Der Wagen bleibt in
Ruhe. Trifft jedoch das Rad auf ein größeres Hindernis, so wird es nach aufwärts
geworfen, wodurch die Spannung der weichen Hauptfeder linear, die der harten Zusatzfedern
progressiv anwächst. Es wächst auch gleichzeitig progressiv die Dämpfung infolge
der Reibung zwischen den Blättern, so daß die Gegenkräfte auf den Wagen relativ
verkleinert werden, und zwar desto wirksamer, je größer die Durchfederungen sind.
Durch diese Wirkungsweise der Spannungen und der Dämpfung beim Auf- und Abwärtsbewegen
des Wagens wird die Bewegung sanft, und es werden die nachfolgenden Schwingungen
schnell zum Abklingen gebracht.
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Die Erfindung ist anwendbar. auf Vorder- und Hinterachsen von Fahrzeugen
aller Art.