DE581153C

DE581153C - Shock-absorbing device, in particular serving as a vehicle buffer

Info

Publication number: DE581153C
Application number: DEK120734D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1931-06-06
Filing date: 1931-06-06
Publication date: 1933-07-22

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine stoßverzehrende, insbesondere als Fahrzeugpuffer dienende Vorrichtung mit einer unmittelbar auf eine Stoßfeder einwirkenden und mit zwei Reibbacken einer Reibvorrichtung zusammenarbeitenden Stoßstange. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Reibbakken an gegenüberliegenden Reibflächen der Stoßstange anliegen und eine der beiden Reibbacken durch einen Hebel an die Stoßstange gedrückt wird, der unter dem Druck der Stoßfeder steht und seitlich der Stoßstange gelagert ist.The invention relates to a shock absorbing, in particular as a vehicle buffer Serving device with one acting directly on a shock spring and with two Friction pads of a friction device cooperating bumper. The invention exists essentially that the friction jaws rest on opposite friction surfaces of the bumper and one of the two friction jaws is pressed by a lever on the bumper, which is under the pressure of the shock spring and is mounted on the side of the bumper.

In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:

Fig. ι eine Draufsicht eines als Fahrzeugpuffer dienenden Ausführungsbeispiels der Erfindung,Fig. Ι a plan view of a vehicle buffer serving embodiment of the invention,

Fig. 2 die dazugehörige Seitenansicht und Fig. 3 eine Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels. FIG. 2 shows the associated side view and FIG. 3 shows a plan view of a further exemplary embodiment.

Jn Fig. ι sind mit 1 die Stoßstange, mit 2 und 3- zwei Führungsplatten bezeichnet, äie an einem in Fig. 2 schematisch angedeuteten Rahmen 4 des Fahrzeuges befestigt und durch Abstandstücke 5" und 6 so weit auseinandergehalten sind, daß die Stoßstange 1 mit etwas Spiel dazwischen verschoben werden kann. Die seitliche Führung der Stoßstange 1 erfolgt durch Reibbacken 7, 8 und einen Bügel 9, der wie die Führungsplatten 2, 3 am Fahrzeugrahmen 4 angebracht ist. Die Reibbacke 7 ist mittels eines Zapfens 10 mit den Führungsplatten 2, 3 verbunden. Die Reibbacke 8 ist um einen Zapfen 11 drehbar, der in zwei Blechen 12, 13 gelagert ist. Diese Bleche 12, 13 bilden zusammen mit einer Stange 14 einen gabelförmigen einarmigen Hebel, der um einen an den Führungsplatten 2, 3 befestigten Zapfen 15 sich drehen kann. Eine Stoßfeder 16 liegt mit dem einen Ende gegen einen auf der Stoßstange 1 sitzenden Bund 17 und mit dem anderen Ende gegen einen frei auf der Stoßstange 1 verschiebbaren Ring 18 an, der sich wieder gegen die Bleche 12 und 13 stützt. Dieser Ring 18 dient also zur Übertragung des Druckes der Stoßfeder i6 auf die Bleche 12, 13. Im Ruhezustand Hegt der Bund 17 gegen den Führungsbügel 9, wobei in den meisten Anwendungsfällen die Stoßfeder 16 entspannt ist.In Fig. Ι are 1 with the bumper, with 2 and 3- denotes two guide plates, aie on one indicated schematically in FIG Frame 4 of the vehicle attached and held so far apart by spacers 5 "and 6 are that the bumper 1 can be moved with some play in between. The lateral guidance of the bumper 1 is done by friction jaws 7, 8 and a bracket 9, which, like the guide plates 2, 3, is attached to the vehicle frame 4. The friction jaw 7 is connected to the guide plates 2, 3 by means of a pin 10. The friction jaw 8 is rotatable about a pin 11, which is shown in FIG two sheets 12, 13 is mounted. These metal sheets 12, 13 together with a rod 14 form a fork-shaped one-armed lever which is attached to the guide plates 2, 3 around one Pin 15 can rotate. A shock spring 16 lies against one end a seated on the bumper 1 collar 17 and with the other end free against you on the bumper 1 displaceable ring 18, which is again against the metal sheets 12 and 13 supports. This ring 18 is used to transmit the pressure of the shock spring i6 to the Plates 12, 13. In the idle state, the Collar 17 against the guide bracket 9, with the shock spring in most applications 16 is relaxed.

Die Wirkungsweise ist folgende: Stößt ein anderes Fahrzeug gegen die Stoßstange 1, so, bewegt sich diese mit dem Bund 17 nach rechts, wodurch die Stoßfeder 16 zusammengedrückt wird (Fig. 1 zeigt die Stoßstange 1 in einer Mittelstellung). Der Ring 18 kann sich nicht wesentlich verschieben; denn er liegt gegen den Hebel 12, 13, 14 an, dessen Lage durch den Zapfen 15 und über die Backe 8, Stoßstange 1 und Backe 7 durch deren Zapfen 10 bestimmt wird. Die gesamte Stoßkraft, die von dem anderen Fahrzeug auf die Stoßstange 1 ausgeübt wird, wird dann zum Teil von der Stoßfeder 16 aufgenommen und zum Teil von der zwischen der Stoßstange ι und den Backen 7 und 8 auftretenden Reibung verzehrt. Auf den Hebel 12, 13, 14 wirken nun folgende Kräfte, deren Drehmomente sich in bezug auf den Zapfen 15 das Gleichgewicht halten müssen:The mode of action is as follows: If another vehicle hits the bumper 1, this moves with the collar 17 to the right, whereby the shock spring 16 is compressed (Fig. 1 shows the bumper 1 in a central position). The ring 18 can do not shift significantly; because it rests against the lever 12, 13, 14, its Position through the pin 15 and over the jaw 8, bumper 1 and jaw 7 whose pin 10 is determined. The total impact force exerted by the other vehicle the bumper 1 is exerted, is then partially absorbed by the shock spring 16 and in part from the occurring between the bumper ι and the jaws 7 and 8 Friction consumed. On the lever 12, 13, 14 The following forces now act, the torques of which are different in relation to the pin 15 Need to keep balance:

a. Die von der Federkraft 16 aufgenommene Kraft, die über den Ring 18 auf die Blechea. The absorbed by the spring force 16 Force applied via the ring 18 to the metal sheets

12, 13 des Hebels 12, 13, 14 wirkt, erzeugt ein Moment im Uhrzeigersinne. ·12, 13 of the lever 12, 13, 14 acts, generated a moment clockwise. ·

b. Der Normaldruck, den die Stoßstange 1 nach Zusammendrücken der Feder 16 über die Backe 8 und den Zapfen 11 auf den Hebel 12,b. The normal pressure that the bumper 1 after compressing the spring 16 on the Jaw 8 and the pin 11 on the lever 12,

13, 14 ausübt, erzeugt ein Moment entgegen dem Uhrzeigersinne.13, 14 exercises, creates a moment opposite clockwise.

c. Die Reibung zwischen der Stoßstange 1 und der Backe 8 ist proportional dem Normal-c. The friction between the bumper 1 and the jaw 8 is proportional to the normal

to druck und wirkt in der Bewegungsrichtung der Stoßstange i, erzeugt also ein weiteres Moment im Uhrzeigersinne.to pressure and acts in the direction of movement of the bumper i, thus creating another Clockwise moment.

Wie aus dieser Zusammenstellung der auf den Hebel 12, 13, 14 ausgeübten Kräfte hervorgeht, wirkt die zwischen der Stoßstange 1 und der Backe 8 auftretende Reibung in genau gleicher Weise auf den Hebel 12, 13, 14 ein, wie die von der Feder aufgenommene Kraft, nämlich im Sinne einer Verstärkung des Norao maldruckes und damit auch der Reibung selbst. Die Reibung unterstützt also während des Stoßes selbst die Federkraft in ihrer die Reibung hervorrufenden Wirkung auf den Hebel 12, 13, 14. Beim Rückgang der Stoßstange 1 dagegen wirkt die Reibung im umgekehrten Sirjne und verkleinert dadurch das vom Federdruck herrührende Moment am Hebel 12, 13, 14, somit auch den Normaldruck und damit rückwirkend die Reibung. Daraus ergibt sich, daß während des Stoßes eine sehr kräftige Reibwirkung erzielt werden kann, ohne daß die Gefahr des Steckenbleibens der Stoßstange 1 in ihrer Endlage besteht.As can be seen from this compilation of the forces exerted on the lever 12, 13, 14, the friction occurring between the bumper 1 and the jaw 8 acts exactly in the same way on the lever 12, 13, 14, like the force absorbed by the spring, namely in the sense of a strengthening of the Norao painting pressure and thus also the friction itself. The friction thus supports during of the shock itself the spring force in its friction-causing effect on the Levers 12, 13, 14. When the bumper falls 1, on the other hand, the friction works in the opposite direction and thereby reduces the size the moment at the lever 12, 13, 14 resulting from the spring pressure, thus also the normal pressure and thus retroactively the friction. It follows that during the impact a very powerful frictional effect can be achieved without the risk of the Bumper 1 is in its end position.

Die mechanischen Eigenschaften einer stoßverzehrenden Vorrichtung sind durch die Endkraft und vor allem durch das Verhältnis der vernichteten zur aufgenommenen Stoßarbeit gekennzeichnet. Dieses Verhältnis sei im folgenden als der Wirkungsgrad der stoßverzehrenden Vorrichtung bezeichnet. Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist er ausschließlich durch die Hebelabmessungen und den Reibungskoeffizienten zwischen den Werkstoffen der Stoßstange 1 und den Reibbakken 7, 8 bestimmt, jedoch von den Eigenschaften der Stoßfeder 16 ganz unabhängig. Die Endkraft und damit die Arbeitsaufnahmefähigkeit dagegen sjnd vor allem durch die Stoßfeder 16 bestimmt; denn zwischen der Federkraft und der gesamten Stoßkraft besteht Proportionalität.The mechanical properties of a shock absorbing device are determined by the End force and above all through the ratio of the destroyed to the absorbed impact work marked. In the following, this ratio is considered to be the efficiency of the shock-absorbing Device called. In the device according to the invention it is exclusive through the lever dimensions and the coefficient of friction between the materials the bumper 1 and the friction jaws 7, 8 determined, however, by the properties the shock spring 16 is completely independent. The end force and thus the ability to take up work on the other hand, they are primarily determined by the shock spring 16; because between the There is proportionality between the spring force and the total impact force.

Fig. 3 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Anordnung, die einen noch gedrängteren Aufbau gestattet. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Fahrzeugpuffer sind die Stoßstange 1 mit dem Bund 17, der Führungsbügel 9 und der Ring 18 sowie die Stoßfeder 16 in gleicher Weise ausgebildet wie die entsprechenden Teile des Fahrzeugpuffers nach den Fig. 1 und 2. Es sind weiterhin wieder zwei am Fahrzeugrahmen befestigte Führungsplatten 2', 3' vorgesehen, die durch Abstandstücke 5', 6' auseinandergehalten sind. An diesen Führungsplatten 2', 3' sind mittels eines Zapfens 10' eine Reibbacke 7' und mittels eines Zapfens 19 eine zweite Backe 20 schwenkbar befestigt. Ferner ist zwischen der Stoßstange 1 und. der Backe 20 ein Keilstück 21 lose eingelegt. An einem verlängerten Teil des Abstandstückes 6 ist ein gabelförmig die Stoßstange 1 umfassender Hebel 22 mittels eines Zapfens 23 angelenkt. Der unter dem Druck der Stoßfeder 16 stehende Hebel 22 weist noch einen Bolzen 24 auf, der an dem Keilstück 21 anliegt. Der Drehzapfen 23 des Hebels 22 kann auch auf der entgegengesetzten Seite der Stoßstange ι angeordnet werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erhält man bei gleichem Keilwinkel eine kräftigere Reibwirkung als bei Anordnung des Drehzapfens 23 auf der anderen Seite der Stoßstange 1, d.h. einen höheren Wirkungsgrad.Fig. 3 shows as a further embodiment of the invention, an arrangement that one even more compact structure allowed. In the vehicle buffer shown in FIG. 3 are the bumper 1 with the collar 17, the guide bracket 9 and the ring 18 as well the shock spring 16 formed in the same way as the corresponding parts of the Vehicle buffers according to FIGS. 1 and 2. There are still two on the vehicle frame fixed guide plates 2 ', 3' provided, which are held apart by spacers 5 ', 6' are. On these guide plates 2 ', 3' are by means of a pin 10 ' a friction jaw 7 'and a second jaw 20 pivotably attached by means of a pin 19. Furthermore, between the bumper 1 and. the jaw 20 a wedge 21 inserted loosely. At An extended part of the spacer 6 is a fork-shaped bumper 1 encompassing Lever 22 articulated by means of a pin 23. The lever 22, which is under the pressure of the shock spring 16, also has a bolt 24, which rests against the wedge 21. The pivot pin 23 of the lever 22 can also be arranged on the opposite side of the bumper ι. In the illustrated Embodiment one obtains a more powerful frictional effect than with the same wedge angle when the pivot 23 is arranged on the other side of the bumper 1, i.e. one higher efficiency.

Die Erfindung bietet folgende Vorteile: Sie gestattet die Herstellung einer stoßverzehrenden Vorrichtung von ganz beliebig wählbaren Eigenschaften hinsichtlich Endkraft und Wirkungsgrad. Es hat sich ergeben, daß selbst bei einem Wirkungsgrad von etwa 90 °/₀ ein Steckenbleiben der Stoßstange nicht eintritt. Der Wirkungsgrad ist gegeben durch die Hebelabmessungen bzw. den Keilwinkel des Keilstückes und durch den Reibungskoeffizienten. Die Steifheit der Feder dagegen hat keinen Einfluß auf den Wirkungsgrad. Doch wird durch die Feder die Endkraft des Puf-.fers und damit die gesamte Arbeitsaufnahmefähigkeit festgelegt. Es geht hieraus hervor, daß selbst bei einem fertigen Puffer nachträglich die Endkraft und die Arbeitsaufnahmefähigkeit ohne Beeinflussung des Wirkungsgrades durch einfaches Auswechseln der Feder geändert werden-können. Durch Ersatz der Reibbacken durch solche aus einem andern Werkstoff kann auch der Wirkungsgrad innerhalb gewisser Grenzen nachträglich geändert werden. Es hat sich ergeben, daß Gußeisen ein besonders günstiger Werkstoff für die Backen ist, wenn die Stoßstange aus Flußeisen besteht. -The invention offers the following advantages: It allows the production of a shock-absorbing device with properties that can be selected as desired in terms of ultimate force and efficiency. It has been found that even with an efficiency of about 90 ° / _0, the bumper does not get stuck. The efficiency is given by the lever dimensions or the wedge angle of the wedge piece and by the coefficient of friction. The stiffness of the spring, on the other hand, has no effect on the efficiency. However, the end force of the buffer and thus the entire work capacity is determined by the spring. It can be seen from this that, even with a finished buffer, the end force and the ability to absorb work can subsequently be changed by simply replacing the spring without influencing the degree of efficiency. By replacing the friction jaws with ones made of a different material, the efficiency can also be subsequently changed within certain limits. It has been found that cast iron is a particularly beneficial material for the jaws when the bumper is made of fluoro iron. -

Die Einrichtung kann für Schmierung oder für trockenes Arbeiten gebaut werden. Sind kleine Endkräfte erwünscht, kann der Pufferweg beliebig lang gemacht werden. Auch kann die Stoßfeder vorgespannt sein, so daß der Puffer erst bei einer bestimmten Stoßkraft wirkt. Die Stoßfeder ist zweckmäßig eine Schraubenfeder mit vorzugsweise rundem Querschnitt. Die Abnutzung ist mäßig und von geringem Einfluß auf die Arbeitsweise des Puffers. Abgenutzte Teile sind leicht auswechselbar.The facility can be built for lubrication or for dry working. Are If small end forces are desired, the buffer path can be made as long as you like. Even the shock spring can be preloaded so that the buffer is only released when a certain shock force is reached works. The shock spring is expediently a helical spring with a preferably round Cross-section. Wear is moderate and has little effect on operation of the buffer. Worn parts are easy to replace.

Die vielseitige Anwendbarkeit wird durch den einfachen Aufbau der Einrichtung noch erhöht. Sie besteht durchweg aus Teilen, die : selbst bei Einzelausführungen wirtschaftlich hergestellt werden können. An Stelle des annähernd quadratischen Querschnittes der Stoßstange kann dieser auch die Form eines mehr oder weniger ungleichseitigen Rechteckes annehmen. Dies bietet z. B. dann einen Vorteil, wenn die Stoßstange außer den längswirkenden Druck- oder Zugkräften auch noch in einer bestimmten Ebene vorherrschende Biegungsmomente aufzunehmen hat. Dieser Fall kann dann eintreten, wenn die StoßkraftThe versatility is enhanced by the simple structure of the facility elevated. It consists entirely of parts that are: economical even with individual designs can be produced. Instead of the approximately square cross-section of the This bumper can also take the form of a more or less unequal-sided rectangle accept. This offers e.g. B. then an advantage if the bumper apart from the longitudinal acting Compressive or tensile forces also have to absorb bending moments prevailing in a certain plane. This Fall can occur when the impact force

xg exzehtrisch angreift.xg attacks eccentrically.

Die Anwendung des rechteckigen wie auch des quadratischen Querschnittes ist ferner angebracht, wenn ein Drehen der Stoßstange um ihre Achse vermieden werden soll. EsThe use of the rectangular as well as the square cross-section is also appropriate, when turning the bumper around its axis is to be avoided. It

ao kann aber der Stoßstange auch ein kreisförmiger Querschnitt gegeben werden, wenn sie um ihre Achse drehbar sein soll, wie dies z. B. bei Seitenpuffern von Fahrzeugen der Fall ist. Die Reibflächen der Backen werden dann ent-ao the bumper can also be given a circular cross-section if it should be rotatable about its axis, as z. B. is the case with side buffers of vehicles. The friction surfaces of the jaws are then

S5 sprechend ausgebildet, so daß sie die Stoßstange teilweise, nämlich je auf ungefähr 90⁰ umfassen.Formed speaking S5, so as to partially, namely each comprise the bumper to about 90 ^0th

Claims

Patent claims:

i. Shock absorbing device, in particular serving as a vehicle buffer one acting directly on a shock spring and cooperating with two friction jaws of a friction device Bumper, characterized in that the friction jaws rest on opposite friction surfaces of the bumper and one of the two friction shoes is pressed against the bumper by a lever, which is under the pressure of the shock spring and is mounted on the side of the bumper.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that one of the two jaws on the support of the lever and the other on the lever is attached.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the through the Lever pressed against the bumper jaw is designed as a wedge, the inclined surface of which is hinged to the carrier Cheek cooperates.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that between the an annular disk is provided at the free end of the lever and the shock spring.

5. Device according to claims 1 and 4, characterized in that the Lever the bumper at the end facing the shock spring in a fork shape- *> o grasps.

6. Device according to claims 1 and S, characterized in that the bumper has an angular or round cross-section and the friction jaws are designed accordingly ⁶ S.

1 sheet of drawings