DE598696C

DE598696C - Stabilisierungs- und Ausgleichvorrichtung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

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Publication number: DE598696C
Application number: DEL82630D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1931-12-19
Filing date: 1932-12-11
Publication date: 1934-06-18
Also published as: FR42450E; US1976951A; FR728631A; GB400012A

Description

Es sind bereits Stabilisierungs- und Ausgleichvorrichtungen für Kraftfahrzeuge mit zwei auf beiden Wagenseiten angeordneten Zylinderpaaren, in denen Kolben in Abhängigkeit von der Federdurchbiegung flüssigkeitsverdrängend arbeiten, bekannt, bei denen die Zylinder in der Querrichtung oder in der Längsrichtung verbunden sind. Hiervon unterscheidet sich der Gegenstand der Erfindung dadurch, daß die Zylinder diagonal miteinander in Verbindung stehen. Die Diagonalverbindung liefert eine Stabilität sowohl in der Quer- als auch in der Längsrichtung im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen, die die Stabilität entweder nur in der Quer- oder nur in der Längsrichtung sichern. Bei Ausführung einer Rechtswendung besteht bekanntlich infolge der Zentrifugalkraft die Gefahr, daß die linke Vorder- und Hinterfeder sich spannt und die rechten Federn sich

ao entspannen, der Wagen sich nach vorn neigt, wenn er auf abfälliger Straße fährt und umgekehrt sich nach hinten neigt, wenn der Wagen auf ansteigender Straße läuft. Diese Gefahr wird durch die Diagonalverbindung verhindert,

as da der Wagen im Quer- und Längssinne gleichzeitig stabilisiert ist.

Durch die Diagonalverbindung wird das Schwingen des Wagens in der Längsrichtung z. B. beim Überfahren einer Straßenrinne verhindert.

Für die Ausgleicher wurde bisher ein elastisches Element, z. B. Luft, Kautschuk, Federn o. dgl., verwendet, während gemäß der Erfindung eine Flüssigkeit, also ein nicht zusammendrückbares Element benutzt wird, welches das Gesamtsystem ausfüllt. Um bei stillstehendem Wagen den Stoß der Kolben beim Eintritt in ihr Hubende zu dämpfen, stehen dieselben beiderseitig unter dem Einfluß von Federn, die lediglich den Zweck haben, die Kolben in einer mittleren Lage festzuhalten. Da die Flüssigkeit sämtliche Leitungen und Zylinder ausfüllt, findet keine Mischung oder Austausch derselben statt, sondern lediglich eine Fortbewegung. Die Regelung der durchtretenden Flüssigkeitsmenge erfolgt von Hand bei stillstehendem Wagen mittels Schraubenspindeln, beim Fahren von einer beliebigen Stelle des Wagens aus.

Auf beiliegender Zeichnung ist die Erfindung durch verschiedene Ausführungsbeispiele erläutert.

Abb. ι zeigt in schematischer Darstellung die Stabilisierungs- und Ausgleichvorrichtung mit Ausgleichen! in Anwendung auf ein Kraftfahrzeug,

Abb. 2 einen Ausgleicher im Schnitt mit zwei nur in einem Sinne wirkenden Bremsventilen,

Abb. 3 im Querschnitt einen Ausgleicher

besonderer Ausführung mit ebenfalls zwei Bremsventilen und

Abb. 4 im Schnitt eine Fernregelung mittels Kabels oder Gestänges, die mit dem Regler verbunden sind.

Nach Abb. ι sind die Zylinderpaare i, 2, 3 und 4 an den Längsholmen des Rahmens befestigt. Ihre Zylinder 5-6, 7-8, 9-10 und 11-12 stehen an ihrem oberen Ende in offener Verbindung und sind mit Flüssigkeit gefüllt. In den Zylindern bewegen sich Kolben 13-14, 15-16, 17-18 und 19-20, die durch Hebel 25, 26, 27 und 28 mit Stangen 21, 22, 23 und 24 verbunden sind, die an der Vorder- und Hinterachse angreifen. Die Zylinderkolben tragen Segmente und Ventile (Klappen- oder Kugelventile) zum selbsttätigen Auffüllen der Vorrichtung mit Flüssigkeit. Man kann die unteren Kolbenenden mit einem Lederstulp zur Abdichtung versehen, der beim Druck dicht abschließt, jedoch beim Saugen eine genügende Füllung gestattet. Entsprechend der Abb. 1 bestehen die Ausgleichregler A und B (Abb. 2) aus einem Zylinder 44, der an beiden Enden durch Böden 45 und 46 abgedeckt ist und die an die Dämpfer 1 und 4 durch Rohrleitungen 33 und 34 (Abb. 1) angeschlossen sind. *

In dem Zylinder 44 gleitet ein Kolben 41, der durch Gegenfedern 42 und 43 in der Mittellage gehalten wird und dessen Hub so geregelt ist, daß eine gewisse Flüssigkeitsmenge nach der einen oder anderen Richtung aus den Zylinderpaaren 1 und 4 oder in dieselben durch Rohrleitungen 33 und 34 gedrückt wird. Der Kolben 41 des Ausgleichsreglers A trägt Dichtungssegmente oder zwei Lederstulpen 63 und 64, welche durch Muttern 39 und 40 befestigt sind.

Der Hub des Kolbens 41 wird durch das Zusammendrücken der Federn 42 und 43 oder auf andere Weise so begrenzt, daß die Maximalmenge der durch den Kolben 41 verdrängten Flüssigkeit kleiner ist als das Maximalvolumen der durch die Kolben der Zylinderpaare verdrängten Flüssigkeit. Auf diese Weise wird z. B. der Ausgleich zwischen den gegenüberliegenden Zylinderpaaren 1 und 4 verzögert, verstärkt oder vermindert, je nach der Art des Wagens, ohne daß aber die Federn an ihrer Geschmeidigkeit Einbuße erleiden und die Insassen des Wagens belästigt werden.

Die Ventile 49 und 50 (Abb. 2), welche in die Böden des Reglers A eingesetzt sind, sind durch die Federn 61 und 62 ausgeglichen, so daß die Flüssigkeit ohne Widerstand in den Zylinder 44 eintreten kann. Da aber die Sicherheitsventile 59 und 60 mit passenden Federn 47 und 48 versehen sind, kann Flüssigkeit durch die Ventile 59 und 60 nur austreten, wenn ein kräftiger und plötzlicher Stoß auftritt. Die regelbaren Schraubenspindeln 37 und 38 liegen ebenfalls in den Böden des Ausgleichreglers A und gestatten, den Flüssigkeitseintritt in den Zylinder 44 mehr oder minder zu drossehi und gleichzeitig den Flüssigkeitsaustritt zu regeln. Sie bezwecken, nach Wunsch die Geschmeidigkeit der Wagenaufhängung zu erhöhen sowie den Ausgleich zu beschleunigen oder zu verzögern. Die Abdichtung der Schraubenspindeln geschieht mittels Muttern 53 und 56, Überwurfmuttern 51 und 57 und Dichtungsscheiben 52, 54, 55 und 58. Der zweite Regler B stimmt mit dem Regler A vollkommen überein; er verbindet durch die Rohrleitungen 35 und 36 (Abb. 1) die Zylinderpaare 2 und 3. Die Ventile 29, 30, 31 und 32 der Abb, 1 und 2 bremsen nur in einem Sinne. Das Ventil 29 (Abb. 2) enthält einen Ventilkörper 68, der durch eine Feder 69 auf den Sitz 65 gedrückt wird. Er ist mit einer Bohrung 71 versehen und bezweckt ein stärkeres Bremsen der Flüssigkeit in einem Sinne z. B. entsprechend den Abb. 1 und 2 in Richtung des Kolbens 19 des Zylinderpaares 4, der unter Druck die Flüssigkeit durch die Leitung 33 in den Ausgleichregler A schickt, wenn die rechte vordere Feder sich entspannt. Die durch die Leitung 33 aus dem Zylinder 11 durch den Kolben 19 herausgepreßte Flüssigkeit drückt das Ventil 68" auf den Sitz 65, so daß sie nur langsam durch die Bohrung 71 hindurchfließen kann und energischer die Entspannung der zugehörigen Feder bremst. Das Ventil 29 gestattet dagegen den freien Durchtritt der Flüssigkeit in dem anderen Sinne, ohne irgendwie den Ausgleich zu stören, wenn z. B. der Kolben 14 die in dem Zylinder 6 des Zylinderpaares ι enthaltene Flüssigkeit durch die Leitung 33 unter den Kolben 19 in den Zylinder 11 des Zylinderpaares 4 drückt.

In diesem Falle hebt sich das Ventil 68 von seinem Sitze ab, und die Flüssigkeit tritt durch die Bohrung 70 in die Bohrung des Rohrstutzens 66, der durch die Scheibe 67 abgedichtet ist.

Abb. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des Ausgleichreglers. Derselbe besteht aus einem Zylinder 107, der an beiden Enden durch Böden 93 und 105 abgedeckt ist und entweder die Verbindung mit den Zylinderpaaren 1 und 4 durch die Leitungen 33 und 34 oder mit denen und 3 durch die Leitungen 35 und 36 herstellt. In dem Zylinder 107 gleitet ein Kolben 108, der in der Miftellage durch Gegenfedern 99 und 100 gehalten wird. Sein Hub ist so geregelt, daß eine bestimmte Flüssigkeitsmenge in dem einen oder andern Sinne fortbewegt wird. Der Kolben 108 ist zur vollkommenen Abdichtung mit Dichtungssegmenten oder Ledermanschetten versehen. Der Hub des Kolbens 108 wird begrenzt durch die Federn 99 und 100 oder durch Anschläge, um gleichzeitig das Volumen der verdrängten Flüssigkeit zu beschränken,

wie dies beim Ausgleichregler A (Abb. 2) der Fall ist. Der Kolben 108 trägt eine Stange no, die mittels Muttern 106 und 109 festgehalten wird und in Spitzen 114 und 115 ausläuft.

S Die Muffen 94 und in, welche in die Böden 93 und 105 eingesetzt sind, stellen die Verbindung zwischen dem Zylinder und den Leitungen durch die Bohrungen 112 und 113 her.

Diese können in bezug auf die Spitzen der Stange 110 entfernt oder genähert werden. Die Abdichtung erfolgt durch Scheiben 95, 97, 102 und 104, durch Muttern 96 und 103 und Überwurfmuttern 98 und 101. Wenn entsprechend Abb. 3 die durch einen Kolben in den Zylinder 107 durch die Bohrung 112 eingepreßte Flüssigkeit eintritt und den Kolben 108 nach dem andern Ende des Zylinders bewegt, so tritt die in diesem zweiten Teil des Zylinders befindliche Flüssigkeit durch die Bohrung 113 und bewirkt die Regulierung in derselben Weise wie der Regler .4 (Abb. 2). Nach Maßgabe der Verstellung des Kolbens 108 in dem genannten Sinne schließt die Stange 110 allmählich die Bohrung 113 und erzeugt eine wachsende und selbsttätige Bremsung. Die Stärke der Bremsung hängt ab von dem Abstand, in den man die Teile 94 und in zu den Spitzen 114 und 115 einstellt. Die Ausgleichswirkungen können demnach gedämpft und nach Wunsch verzögert oder beschleunigt werden.

Aus Abb. ι und den obigen Ausführungen kann man ohne weiteres entnehmen, daß, wenn sämtliche Teile mit Flüssigkeit (z. B. Öl, Glycerin o. dgl.) gefüllt sind, eine elastische Verbindung derselben vorhanden ist, und daß die auf die Wagenfedern ausgeübten Spannungsoder Entspannungskräfte sich auf den einen oder den andern Kolben der Zylinderpaare durch das Gestänge selbsttätig auf die anderen Kolben übertragen, so daß eine vollkommene Stabilität des Wagens zustande kommt.

Wenn z. B. eine Linkskurve mit großer Geschwindigkeit genommen wird und die Kolben 18 und 20 beim Zusammendrücken der zugehörigen Federn die in den Zylindern 10 und 12 befindliche Flüssigkeit zusammendrücken, wird diese durch die Röhren 35 und 34 in die Zylinder 7 und 5 unter die Kolben 15 und 13 der Dämpfer 2 und 1 der gegenüberliegenden Seite geschickt, wodurch ein Kräfteausgleich entsteht und der Rahmen die Normallage beibehält, da eine Entspannung der linken Federn beinahe vollkommen unmöglich geworden ist. Nimmt man andererseits an, daß beim Überfahren eines Straßengrabens durch die Hinterräder deren Federn sich entspannen, so pressen die Kolben 13 und 17 durch die Stangen 21 und 23 und Hebel 25 und 27 die Flüssigkeit der Zylinder 5 und 9 zusammen, und die Flüssigkeit wird durch die Leitungen 34 und 36 und die Bremsventile 30 und 32 in die Zylinder 12 und 8 gedrückt. Das Nachgeben der Vorderfedern wird infolgedessen verhindert, und gleichzeitig wird die Schwingung der Hinterfedern energisch gebremst; die Stabilität des Wagens wird aufrechterhalten.

Die Vorrichtung ist umkehrbar, so daß dieselben Ergebnisse sowohl von links nach rechts, von rechts nach links, von vorn nach hinten und von hinten nach vorn bei Spannung oder Entspannung der Federn zustande kommen, wobei außerdem die Entspannung gebremst wird durch die nur in einem Sinne arbeitenden Bremsventile. Die Ausgleichs- und Dämpfungskräfte werden mehr oder minder verzögert, mehr oder minder verstärkt oder vermindert durch die Ausgleichregler A und B, die gleichzeitig plötzliche Rückstöße verhindern.

Wenn entsprechend Abb. 1 z.B. der Kolben 14 beim Spannen der zugehörigen Feder die Flüssigkeit innerhalb des Zylinders 6 zusammenpreßt, so gelangt sie durch die Leitung 33 in den Ausgleichregler A und unter den Kolben 19 des Zylinders 11. Wenn der Widerstand zu stark ist, dringt ein Teil der Flüssigkeit in den Zylinder 44 des Reglers A durch die mittels der Ventilspindel 37 geregelte Bohrung, drückt den Kolben 41 nieder, wodurch die in dem unteren Teil des Zylinders 44 befindliche Flüssigkeit durch das Rohr 34 austritt. Diese geht hierbei durch die durch die Ventilspindel 38 geregelte Bohrung in den Zylinder 5, dess'en Kolben 13 sich hebt und eine Saugwirkung ausübt.

Da die Menge der durch den Ausgleichregler^ verdrängten Flüssigkeit abhängig ist von dem Hub des Kolbens 41 und dieser Hub durch den Regiert bestimmt wird, läßt sich der Ausgleich zwischen dem Zylinderpaar 1 und 4 regeln. Außerdem ist es möglich die Dämpfungswirkung des Reglers A durch Festziehen oder Lockern der Schraubenspindeln 38 und 37 zu verstärken oder zu vermindern.

Diese Spindeln können auch durch die in Abb. 4 dargestellte Vorrichtung ersetzt werden, die von einer beliebigen Stelle des Wagens aus bedient wird. Sie wird auf die Böden der Ausgleichregler an Stelle der regelbaren Gewindespindeln gesetzt und besteht aus zwei runden Scheiben 78 und 80, zwischen welchen eine elastische Membran aus Leder oder einem dünnen Metall mittels der Bolzen 79 eingespannt ist. Die Membran trägt in ihrer Mitte zwei kleine runde Metallauflagen 82 und 83, die durch ein Niet 81 verbunden sind. Die Scheibe 78 ist in ihrer Mitte durchbohrt und nimmt eine bewegliche Spindel 89 auf, deren eines Ende durch die Feder 77 gegen die Scheibe 83 gedrückt wird und deren anderes Ende als Spitze ausgebildet ist. Ein Ring 90 dichtet die Scheibe 78 ab. Die Scheibe 80 ist ebenfalls in ihrer Mitte durchbohrt und nimmt eine bewegliche

Spindel 91 auf, welche bei Drehung des Exzenters 86 der Welle 92 axial bewegt wird. Die Welle 92 ruht in Lagern 85 und 87 und wird durch den Hebel 88 gedreht. Das Ende des Hebels 88 wird durch ein Seil o. dgl. von einer beliebigen Stelle des Wagens aus bedient. Die Drehung der Unrundscheibe 86 veranlaßt die Verstellung der Spindel 91, und diese verstellt die Spindel 89 unter Vermittlung der Metallauflagen 82, 83 und der Membran 84. Bei Rückdrehung der Unrundscheibe bewirkt die Feder77, welche die Spindel 91 ständig gegen die Scheibe 86 drückt, die Rückkehr der Teile in die frühere Lage. Die Spitze der Spindel 89 verschließt mehr oder minder die Bohrung 75 und bewirkt die Regelung in gleicher Weise, wie dies durch die Gewindespindeln 37, 38 des Ausgleichreglers der Abb. 2 geschieht.

Man kann somit bei stehendem oder fahren-

ao dem Wagen von beliebiger Stelle des Wagens aus die Geschmeidigkeit der Federn und die Ausgleichwirkungen der Kräfte beim Spannen oder Entspannen der Wagenfedern regeln und die Stabilität des Wagens vollkommen aufrechterhalten.

Die vorerwähnten Einrichtungen sind auch für eine Wagenaufhängung ohne Lamellenfedern verwendbar, wenn man den Dämpfern eine passende Größe gibt und unter deren Kolben Schraubenfedern setzt. Unter Beibehaltung desselben Erfindungsgedankens kann man auch Federn beliebiger Art zwischen die Zylinderpaare und die Wagenachsen einsetzen oder die Zylinderpaare mit den Wagenachsen durch Lamellenfedern verbinden.

Claims

Patentansprüche:

i. Stabilisierungs- und Ausgleichvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zwei auf beiden Wagenseiten angeordneten Zylinderpaaren, in denen Kolben in Abhängigkeit von der Federdurchbiegung flüssigkeitsverdrängend arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderpaare (1 und 4, 2 und 3) durch Leitungen (33 und 34, 35 und 36) und Ausgleicher (A und B) diagonal verbunden sind, wobei die Zylinder, deren Kolben beim Spannen der Federn die Flüssigkeit verdrängen, mit den Zylindern in Verbindung stehen, deren Kolben die Flüssigkeit beim Entspannen der Federn verdrängen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Druck- und Ausgleichkräfte in die Verbindungsleitungen (33 und 34, 35 und 36) Ausgleicher (A und B) eingeschaltet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindungsleitungen (33 und 34, 35 und 36) nur in einem Sinne wirkende Bremsventile (29 und 30, 31 und 32) eingebaut sind, die den Rückstrom der Flüssigkeit beim Entspannen der Federn bremsen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsein- und -austrittsöffnungen der Ausgleicher (A unäB) durch unmittelbar von Hand (Abb. 1, 2, 3) oder von einer beliebigen Stelle des Fahrzeugs aus (Abb. 4) einstellbare Spindeln drosselbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen