DE601293C

DE601293C - Reibungsstossdaempfer

Info

Publication number: DE601293C
Application number: DET42276D
Authority: DE
Original assignee: ALBERT SMEETS
Current assignee: ALBERT SMEETS
Priority date: 1933-01-03
Filing date: 1933-03-17
Publication date: 1934-08-13
Also published as: BE400181A; FR762460A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen durch Reibung wirksamen Fahrzeugstoßdämpfer, dessen Reibglieder mit einer durch die Hebelverstellung beeinflußten Kraft gegeneinandergedrückt werden.

Bekannt sind Stoßdämpfer dieser Art, bei denen ein Daumen, ein keilähnlicher Teil oder eine Schraube an einem der Arme festgelegt ist und eine wachsende Andrückung

to der Reibungsglieder beim Gegeneinanderverstellen der Arme ergibt.

Diese Stoßdämpfer haben den Nachteil, daß sie erst nach dem Durchlaufen eines verhältnismäßig großen Winkels, der praktisch als toter Winkel zu betrachten ist, eine wesentlich stärkere Dämpfung als in der Ruhelage ergeben. Möge nun weiterhin die Dämpfung bis zum Ende der Bewegung in einer Richtung zunehmen oder von einem bestimmten Ausschlagwinkel an gleichbleiben entsprechend der Gestalt der Steigungsglieder, so ist klar, daß für jede der beiden Bewegungsrichtungen der beweglichen Glieder gleiche Dämpfungswerte für die betreffenden Stellungen entstehen.

Die Erfindung will diese Mißstände beseitigen, indem sie für die beiden Bewegungsrichtungen der beweglichen Stoßdämpferglieder die Arbeitsbedingungen wesent- lieh ändert.

Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung an die Reibglieder öder an die damit verbundenen Teile ein den Anpreß druck beeinflussendes Regelglied mit Antrieb durch eine mechanisch oder hydraulisch wirkende Rutschkupplung angeschlossen. Je nach der Bewegungsrichtung der Stoßdämpferhebel wird der Reibungseinfluß der mechanischen oder hydraulischen Rutschkupplung der Kraft hinzugefügt oder abgezogen, die die Reibglieder des Stoßdämpfers gegeneinanderdrückt, wenn dieser sich in Ruhestellung befindet.

Diese mechanische oder hydraulische Rutschkupplung hat also nichts mit den mechanischen oder hydraulischen Vorrichtungen gemeinsam, die dazu verwendet werden, von einem entfernt liegenden Ort aus den Anpreßdruck der Stoßdämpferreibglieder zu regeln.

Sie hat auch nichts mit einer Dämpfungsvorrichtung gemeinsam, deren veränderliche Wirkung, die von der Heftigkeit der Stöße abhängt, der Wirkung eines anderen Dämpfers hinzugefügt wird, dessen Wirkung konstant ist.

Die Arbeitsbedingungen dieser Rutschkupplung sind verschieden von der des eigentlichen Dämpfers. Der Dämpfer, der die hauptsächlichen Dämpfungskräfte aufzubringen hat, ist merklicher Abnutzung unterworfen, und infolgedessen, besonders wenn er aus einem auf eine Trommel aufgewickelten Glied besteht, bei dem die Wirksamkeit

sich mit einer Exponentialfunktion des Umschlingungswinkels und der Reibungszahl ändert, entstehen ungleichförmige Dämpfungswirkungen. Im Gegensatz dazu braucht die Rutschkupplung nicht die eigentliche Dämpfungswirkung hervorzubringen, und sie ist so gebaut, daß sie eine regelmäßige Wirkung ergibt. Hierzu ist sie zweckmäßig unabhängig vom eigentlichen Dämpfer und durch Kräfte bewegt, die vom Abnutzungszustand des Dämpfers unabhängig sind. Die Wirksamkeit der Rutschkupplung ist infolgedessen wesentlich regelmäßiger als die einer Reibungstrommel, bei der die Wirkung stark von der Abnutzung, von den hygroskopischen Eigenschaften und vom Zustand der sich berührenden Flächen abhängt.

Bei einem Stoßdämpfer gemäß der Erfindung kann beispielsweise einer der Teile der Rutschkupplung an eines der genannten Reibungsglieder und ihr anderer Teil an das andere Reibungsglied angeschlossen sein.

Die Erfindung kann vorteilhaft an Reibungsstoßdämpfern mit einem um eine Reibungstrommel gelegten Reibungsband angewendet werden. In diesem Falle kann dann die Rutschkupplung Reibscheiben enthalten, deren Reibwirkung auf die Anspannung des Bandes einwirkt. Diese Reibwirkung kommt dann also zu der Reibwirkung hinzu, die aus der Anspannung des Bandes auf die Trommel vermöge seiner Elastizität und gegebenenfalls einer zusätzlichen Spannfeder entsteht.

Bei einer besonderen Aasführungsform weist die Rutschkupplung Reibscheiben auf, die von der Reibtrommel getragen sind und gegen die der Träger eines Mitnehmers angedrückt ist, der an ein Ende des Reibungsbandes angesetzt ist, während das andere Ende des Bandes mit einem Fahrzeugteil in Verbindung steht, der seinerseits an den die Reibungstrommel tragenden Teil durch die Fahrzeugfederung angeschlossen ist. Weitere Besonderheiten und Einzelheiten der Erfindung sind unten näher beschrieben. Die Zeichnung veranschaulicht in vereinfachter Darstellungsweise einige Ausführungsbeispiele der Erfindung, und zwar sind. Fig. ι Schaubild eines Stoßdämpfers gemäß der Erfindung in Ausgestaltung mit einem außen um eine Trommel gewickelten Reibungsband,

Fig. 2 und 3 Schnitt nach Linie H-II der Fig. 3 und Seitenansicht einer abgeänderten Ausführungsform,

Fig. 4 vereinfachte Darstellung eines Stoßdämpfers gemäß der Erfindung mit hydraulischem Regelglied,

Fig. S vereinfachte Darstellung eines Stoßdämpfers gemäß der Erfindung, bei dem die Wirkung des Regelgliedes von den auf das Fahrzeug treffenden Fahrbahnstößen beeinflußt ist.

Nach Fig. 1 enthält der eigentliche Stoßdämpfer eine Reibtrommel 2, die am Fahrzeugrahmen 3 beispielsweise durch Schrauben 4 festgelegt ist. Außen um die Trommel 2 ist ein Reibungsband 5 herumgelegt, das beispielsweise aus einem Metallband mit Ferrodobelag besteht. Ein Ende 5° des Bandes 5 ist in einem Hebel 6 befestigt, der durch eine nicht dargestellte, am Hebelauge 6^a angreifende mechanische Verbindung an die Räderachse des Fahrzeugs anzuschließen ist. Im Hebel 6 ist eine Schraube 7 eingesetzt, deren Kopf sich gegen eine Feder 8 stützt, die sich ihrerseits gegen ein Glied 9 legt, das an das andere Ende 5⁶ des Reibungsbandes angeschlossen ist. Ein Verstellen der Schraube 7 im Hebel 6 hat also die Wirkung, das Band 5 über die Feder 8 gegen die Trommel 2 zu ziehen. Das Glied 9 ist mittels eines Gelenkes 10 an einen Hebel 11 angeschlossen, der an einer Scheibe 12 sitzt, die ihrerseits zwischen zwei Reibscheiben 13 angebracht ist. Eine der Reibscheiben legt sich gegen die Trommel 2, während die andere durch eine Deckscheibe 14 bedeckt ist. Auf diese drückt eine Feder 15, die ihrerseits von einer Mutter 16 gehalten wird; diese Mutter 16 sitzt auf einem Gewindeteil 17° eines Stoßdämpfergelenkbolzens 17, der am Wagenrahmen 3 befestigt ist.

Durch Verstellen der Mutter 16 auf dem Gewinde I7^a kann die Reibwirkung auf die Scheibe 12 verändert werden. Diese Wirkung geht dahin, daß beim Bewegen des Hebels 6 im Sinne des Pfeiles X das Ende S^& des Bandes 5 gegen die Trommel 2 gespannt wird, während es sich bei entgegengesetzter Bewegung des Hebels 6 davon entfernt. Diese Wirkung entsteht schon im ersten Bewegungsaugenblick des Hebels 6. Es entsteht also kein toter Winkel. "

Selbstverständlich könnte die Trommel 2 an dem an die Räderachse angeschlossenen Hebel 6 befestigt sein und das Reibungsband am Wagenrahmen. Ebenso kann ferner an Stelle der starren Verbindung eines der Glieder mit dem Wagenrahmen der Stoßdämpfer seine beiden Glieder je in einem beweglichen Arm angeschlossen haben, von denen der eine an die Achse und der andere an den Wagenrahmen angeschlossen wird. Diese beiden Bemerkungen gelten auch für die im folgenden beschriebenen weiteren Ausführungsformen.

Nach Fig. 2 und 3 ist die Reibtrommel 2 am Hebel 6 statt am Wagenrahmen befestigt. Sie dreht sich mittels zweier Seitenscheiben 2^d um den Stoßdämpfergelenkbolzen 17,

der'hier auf einer am Fahrzeugrahmen zu befestigenden Flanschplatte 18 sitzt. Die Endscheiben 2Ϊ laufen auf dem Gelenkbolzen 17 beispielsweise mit Kugellagern 22.
Die Reibtrommel 2 trägt eine Reibscheibe I3> gegen die die Scheibe 12 unter der Einwirkung der Feder 15 gedrückt ist. Ein Mitnehmer 21 ist von der Scheibe 12 getragen und vom einen Ende 5° des Reibungsbandes 5 erfaßt, dessen anderes Ende einen Mitnehmer 10 umschließt. Dieser Mitnehmer sitzt an einem Arm 23, der auf dem Gelenkbolzen 17 mittels einer Mutter 24 in einem Konus 17⁶ starr aufgesetzt ist.
Die Feder 15 stützt sich auf einen Federträger 25°, der in einen Schlitz iy^d des Gelenkbolzens 17 eingesteckt ist. Gegen diesen Federträger 25^s drückt das Ende einer Schraube 25, die im Gelenkbolzen 17 läuft und von außen erfaßbar ist. Durch unmittelbares Einwirken auf die Schraube 25 von Hand ist die Spannung der Feder einstellbar, aber man kann dies auch aus der Entfernung mittels einer mechanischen oder hydraulischen Verbindung bewirken.

Das gleiche gilt auch für die übrigen erwähnten Regelglieder.

Nach Fig. 4 ist ersichtlich, wie das Reibungsregelglied eines Stoßdämpfers gemäß der Erfindung durch ein hydraulisches Regelglied ersetzt werden kann. Bei diesem Stoßdämpfer ist das Ende 5^a des außen auf die Reibtrommel 2 aufgespannten Reibungsbandes 5 an den Hebel 6, der mit der Achse verbunden ist, in gleicher Weise wie bei den vorigen Ausführungsformen angeschlossen. Das andere Ende S⁶ ist an einen Hebel 11 angeschlossen, der auf eine Welle 48 aufgewickelt ist; diese Welle trägt Flügel 49, je in einer von zwei Kammern 50 eines Gehäuses liegend, das eine Flüssigkeit enthält und am Wagenrahmen befestigt ist. Die die Flügel umgebende Flüssigkeit kann an jedem Flügel durch ein Loch 49" von einer Seite auf die andere übertreten. Bei einer Verschwenkung des Hebels 6 im Sinne des Pfeiles X hat die Drosselwirkung der Löcher 49« gegenüber der Flüssigkeit die Wirkung, daß das Ende 5^& des Reibungsbandes gegen die Reibtrommel 2 angedrückt wird. Im Gegensatz dazu ergibt bei einer Verschwenkung des Hebels 6 entgegengesetzt zum Pfeil X die Drosselwirkung der Löcher 49° ein Lockern des Reibungsbandendes 5⁶ an der Reibungstrommel 2. Indem nun die hydraulische Drosselvorrichtung nicht selbst zum Dämpfen der Fahrzeugschwingungen zu dienen braucht, kann sie leicht so berechnet werden, daß sie nie vermöge der Unzusammendrückbarkeit der Flüssigkeit übermäßigen Kräften unterworfen ist.

Einer oder der andere der verschiedenen erwähnten Mitnehmer wie auch sonstige Teile des Stoßdämpfers können mit Vorteil von Gummi oder einer unter dem Namen Silentblock bekannten Vorrichtung umgeben sein. 'Die Benutzung derartiger Stoffe ergibt eine sehr leichte Elastizität mit dem Erfolg, daß ein hartes Arbeiten des Stoßdämpfers "~ vermieden und die Mitnehmerstöße vergleichmäßigt sind.

Wie ersichtlich, ist die Erfindung nicht ausschließlich auf die beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt, sondern hinsichtlich der Gestalt, Anordnung und Beschaffenheit der einzelnen Glieder können in,der Praxis vielerlei Abänderungen entstehen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Der eigentliche Stoßdämpfer könnte gegebenenfalls als Flüssigkeitsstoßdämpfer ausgebildet sein.

Der Stoßdämpfer gemäß der Erfindung kann vorteilhaft mit Vorrichtungen kombiniert werden, die die Beschleunigung mehr oder weniger schwerer Massen benutzen, indem solche Massen durch Federn in einer Gleichgewichtslage gehalten sind und infolge der durch den Wagen auf sie übertragenen Fahrbahnstöße beschleunigt und so verschoben werden, daß sie die Regelbedingungen go des Reibungs- oder Flüssigkeitsstoßdämpfers beeinflussen.

Die Verwendung solcher durch Stöße bewegter Massen zum Beeinflussen von Stoßdämpfern ist bekannt, aber bei den bisherigen Stoßdämpfern mußten diese Massen zum Beeinflussen der Regelwirkung des Stoßdämpfers zu große Kräfte ausüben, und dies führte zu Mißständen.

Da bei dem neuen Stoßdämpfer das Regelglied zum Erreichen derselben Wirkung nur eine wesentlich geringere Kraft auszuüben hat als der eigentliche Stoßdämpfer, beispielsweise nur den zehnten oder zwanzigsten Teil, ist leicht einzusehen, daß auf diese Weise sehr viel kleinere Zusatzgetriebe erforderlich sind, deren Abnutzung unter den Fahrtbeanspruchungen unerheblich wird. Grundsätzlich bestehen diese Zusatzgetriebe aus einem beweglichen Gewicht, das gleich- n₀ zeitig durch eine Feder und durch die Massenschwingungen des Fahrzeugs infolge der Fahrbahnstöße beeinflußt ist. Die sich daraus ergebenden Verschiebungen dieses Gewichtes haben dann auf den der Schraubenmutter 16 (Fig. 1) oder auf den der Schraube 25 (Fig. 2) entsprechenden Teil einzuwirken, oder bei hydraulischen Regelgetrieben haben sie auf die Drosselöffnungen, beispielsweise 49« in Fig. 4, einzuwirken.

Auf diese Art entspricht beispielsweise einem heftigen Stoß eine verhältnismäßig

starke Bewegung der Masse, die dann die Mutter 16 (Fig. i) oder die Schraube 25 (Fig. 2) anspannt oder die Löcher 49' (Fig. 4) verengt oder ganz schließt. Fig. 5 zeigt diesen letzten Fall. Zwei Massen 51 sind auf Hebel 52 aufgesetzt, die um Gelenke 53 schwingen. Die Federn 54 wiegen die Massen 51 aus. Unter der Einwirkung von Fahrbahnstößen schwingen diese Massen im Sinne der Pfeile Y und verstellen durch Schubstangen 55 Winkelhebel 56, die bei 56° gelagert sind. Diese Winkelnebel sind an Schieber 57 angeschlossen. Die Öffnungen 57° dieser Schieber decken sich mit Öffnungen 50", die in den Trennwänden zwischen den Kammern 50 vorgesehen sind. Unter der Einwirkung eines heftigen Stoßes verschieben die Massen 51 die Schieberöffnungen $J^a derart, daß diese die Öffnungen 50^s nur noch teilweise offen lassen.

Für die Bewegungen in entgegengesetzten Richtungen können verschieden große öffnungen vorgesehen sein, und diese Öffnungen können dann in gleicher oder auch verschiedener Weise durch die von der Beschleunigung abhängige Einrichtung beeinflußt sein und somit verschieden starke Wirkungen für das Spannen und Entspannen der Wagenfedern ergeben.

Bei den hier grundsätzlich beschriebenen Vorrichtungen können ferner irgendwelche bekannten Ventilgetriebe Verwendung finden, die mehr oder weniger proportional zur Geschwindigkeit arbeiten, um die für die jeweilige Federung besten Diagramme zu verwirklichen.

Es kann vorteilhaft sein, die Flüssigkeitsöffnungen mit federnd angedrückten Ventilen auszurüsten, die erst bei einer bestimmten Anfangskraft sich abzuheben beginnen und der Flüssigkeit den Durchgang freigeben, wonach dann ihr Hub durch die Geschwindigkeit geregelt wird, und zwar nach irgendeinem bestimmten Gesetz, das durch die sich allmählich öffnenden Bohrungen gegeben ist. Hierzu kann beispielsweise ein trapezförmiger Schlitz Verwendung finden. Als Ergebnis wird erreicht, daß der Flüssigkeitsstoßdämpfer einen Widerstand schon bietet, ehe das von der Fahrgeschwindigkeit abhängige Regelglied in Bewegung kommt, d. h. sogar ehe die Flüssigkeit strömt.

Diese Vorrichtung kann auf den Spannungshub oder den Entspannungshub oder auf beide Hübe der Wagenfedern einwirken. Sie kann weiter an jeden unabhängig benutzten, also unmittelbar dämpfend auf den Wagen einwirkenden Stoßdämpfer arbeiten, der nicht die Rolle eines Servomotors für einen eigentlichen Stoßdämpfer spielt.

Sie bringt weiter den Vorteil, daß kleine ■Fahrbahnstöße das Ventil oder die Ventile nicht zum Abheben kommen lassen, also nur auf die Luftbereifung einwirken, so daß dadurch die Straßenlage verbessert wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Reibungsstoßdämpfer für Fahrzeuge, dessen Reibglieder mit einer durch die Hebelverstellung beeinflußten Kraft gegeneinandergedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß an die Reibglieder (2, 5) oder an die damit verbundenen Teile ein den Anpreßdruck beeinflussendes Regelglied (9 bis 11) mit Antrieb durch eine mechanisch oder hydraulisch wirkende Rutschkupplung (12, 13) angeschlossen ist.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reibenden Teile (12, 13) der Rutschkupplung von den Reibgliedern (2, 5) des eigentlichen Stoßdämpfers (2 bis 6) getrennt sind.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Aneinanderdrücken der Rutschkupplungsglieder (12, 13) dienende Kraft von der Abnutzung der Reibglieder (2, 5) des eigentlichen Stoßdämpfers (2 bis 6) un- g₀ abhängig ist.

4. Stoßdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Teile (12) der Rutschkupplung an eines der Reibglieder (5) und der andere Teil (13) an das

. andere Reibglied (2) angeschlossen ist.

5· Stoßdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche -mit einem auf eine Reibtrommel wirkenden Reibungsband, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschlatpplung Reibscheiben (13) besitzt, deren Reibwirkung auf die Anspannung des Reibungsbandes (5) einwirkt.

6. Stoßdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheiben (13) der Rutschkupplung an der Reibtrommel (2) sitzen und gegen sie der Träger (12) eines Mitnehmers (21) angedrückt ist, der mit dem einen Ende (5^a) des Reibungsbandes (5) in Verbindung steht, während dessen anderes Ende (S⁶) an einen Fahrzeugteil (17) angeschlossen ist, der durch die Fahrzeugfederung mit dem die Reibtrommel (2) tragenden Fahrzeugteil (6) zusammenhängt (Fig. 2).

7. Stoßdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anspannungsstärke der Reibglieder der Rutschkupplung einstellbar ist (16).

8. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche S bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibtrommel (2) am Fahrzeugrahmen (3) befestigt und das Reibungsband (5) mit einem an die Radachse angeschlossenen Hebel (6) verbunden ist.

9. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche S bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibtrommel (2) mit einem an

ίο- die Radachse angeschlossenen Hebel (16) zusammenhängt und eine Reibscheibe (13) trägt, gegen die eine Scheibe (12) angedrückt ist, die einen an das eine Ende (5^a) des Reibungsbandes (5) angeschlossenen Mitnehmer (21) trägt, während das andere Ende (5⁶) des Reibungsbandes (5) an den Fahrzeugrahmen (3) angeschlossen ist.

10. Stoßdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibtrommel (2) mittels zweier Endscheiben (2^d) um einen am Fahrzeugrahmen (3) festliegenden Gelenkbolzen (17) drehbar ist.

11. Stoßdämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkbolzen (17) einen festliegenden Anschlußteil (10) trägt, der an das zweite Ende (S^b) des Reibungsbandes (5) angeschlossen ist.

12. Stoßdämpfer nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß für die Feder (15), die den Träger (12) des Mitnehmers (21) an die an der Reibtrommel (2) festliegende Reibscheibe (13) andrückt, der Gelenkbolzen (17) als Widerlager dient, und zwar derart, daß dieses Widerlager durch eine im Gelenkbolzen angebrachte Vorrichtung (25) längs der Bolzenachse verschiebbar ist.

13. Stoßdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Rutschkupplung durch ein Getriebe beherrscht ist, das die unter dem Einfluß von Fahrbahnstößen entstehenden Beschleunigungen gefederter schwingender Massen (51) ausnutzt (Fig. 5).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen