DE654017C - Stossdaempfer - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die besondere Ausgestaltung eines Stoßdämpfers und ist insbesondere für die Dämpfung der Federung von Kraftfahrzeugen jeder Art bestimmt. Der Stoßdämpfer soll also die Bewegung des Fahrzeugrahmens zu der federnd daran befestigten Fahrzeugachse regeln und das Auftreten starker Schwingungen ausschalten. Es ist bekannt, für diesen Zweck als Stoßdämpfer Bremseinrichtungen zu verwenden, die am Rahmen des Fahrzeugs angebracht sind und durch die Drehbewegung eines Hebels angetrieben werden, dessen äußerer Endpunkt mit der Fahrzeugachse verbunden ist, so daß die Hebelachse jedesmal eine Bewegung ausführt, wenn sich der Abstand zwischen der Fahrzeugachse und dem Fahrzeug ändert. Weiterhin ist bekannt, als Bremseinrichtung Reibungsbremsen zu verwenden, bei denen die Hebelachse über eine Freilaufeinrichtung, z.B. Schraubengewinde, einen gleichachsig gelagerten Körper antreibt, dessen Bewegung durch meist in Lamellenform angeordnete Reibflächen am feststehenden Gehäuse gebremst ist. Die Freilaufeinrichtung bewirkt hierbei, daß im einen Drehsinn des Hebels durch Öffnen der Freilaufkupplung keine Bremsung der Bewegung, im anderen Drehsinn jedoch durch Schließen der Freilaufkupplung die Bremsung eintritt. Auf diese Weise werden Schwingungen in der Federung der Fahrzeuge wirksam gedämpft. Ferner ist es nicht neu, durch ein flachgängiges Gewinde die Bremskraft während des Bremsweges veränderlich zu machen. Doch ist diese Vorrichtung mit einem Klemmrollenfreilauf ausgerüstet. Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der geschilderten Bauart so auszubilden, daß sich e*in besonders einfacher Aufbau der ganzen Vorrichtung und damit eine besondere Sicherheit in der Wirkung ergibt. Dieser Zweck wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß das Klemmrollengesperre durch das Steilgewinde ersetzt wird,. so daß die Druckglieder der Lamellenreibungsbremse sowohl von einem steilgängigen als auch von einem flachgängigen auf der Hebelachse angebrachten Schraubengewinde in der Weise bewegt werden, daß das steilgängige Gewinde in bekannter Weise die Umschaltung vom Freilauf auf Zwanglauf und umgekehrt bewirkt, während das flachgängige Gewinde in ebenfalls bekannter Weise die Veränderung der Bremskraft während des Bremsweges herbeiführt. Wenn diese zweite Einrichtung als flachgängiges Gewinde ausgeführt ist, wird während des Bremsvorganges je nach dem Gewindesinn des Gewindes eine im wesentlichen lineare Zunähme oder eine lineare Abnahme des Bremsdruckes erreicht, was im allgemeinen ausreicht, um bei der Abfederung des Fahrzeugs jede gewünschte Wirkung zu erreichen. Es können aber auch andere als lineare Abhängigkeiten ohne weiteres dadurch erzielt

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werden, daß der Schraubentrieb des flachgängigen Gewindes durch einen Notkentrieb ersetzt wird.

In den beiliegenden Zeichnungen sind z\\^r4l\ Ausführungsheispiele- des Erfmdungsgeger£ Standes dargestellt. -'■.':".*

Abb. ι zeigt einen Schnitt durch die Achse' eines Ausführungsbeispiels. Mit α-· ist das am Fahrzeugrahmen befestigte Gehäuse bezeichnet, mit b der Hebel, dessen freies Ende mit der Fahrzeugachse verbunden ist. Die im Gehäuse α gelagerte Welle c wird also von dem Hebel b bewegt, sobald-sich der Abstand der Fahrzeugachse von dem Fahrzeugrahmen ig ändert. Durch Drehen der Wellet wird dabei der Druckkörper d axial verschoben, weil dieser Körper durch das flache, auf der Welle c angeordnete Gewinde e angetrieben und gegen Drehen durch eine Führung/ am Gehäuse α gesichert ist. Durch das axiale Verschieben des Druckkörpers d wird wiederum der auf die Lamellen g der Reibungsbremse ausgeübte Bremsdruck verändert, da durch das Verschieben des Körpers d die Spannung in den Federn h verändert wird, die den Anpreßdruck der Lamellen regeln. In dem Lamelleiipaket g ist die eine Hälfte der Lamellen durch Führungen am Gehäuse» gehalten, also gegen Drehungen gesichert, während die dazwischenliegenden Lamellen an ihrer inneren Seite auf der Mutter i gefuhrt werden, die auf das steilgängige Gewinde Ii der Achse c aufgesetzt ist. Dieses steilgängige Gewinde ist als Freilaufeinrichtung wirksam. Eine 'geringe Drehung der Welle c vermag also die Mutter i in axialer Richtung aus der einen Grenzlage in die andere zu bewegen; sobald die Grenzlage erreicht ist, wird die Mutter i von de/ Achse c im jeweiligen Drehsinne mitgenommen. Beim Drehen * der Achse c im Freilaufsinne'wird also die Mutter i mit dem daran befestigten Druckflanscli η nach rechts gegen die Kraft

' der schwachen Federn ρ in eine Grenzlage verschoben, bei der die Reibungskupplung vollkommen gelöst ist, gleichgültig, welche Stellung die Druckscheibe d einnimmt. Anschließend an diese Verschiebung dreht sich also die Mutter i frei, und die inneren La-

So mellen werden ohne Reibung mitgenommen. Erfolgt dann eine Bewegungsumkehr des Hebels b und damit auch eine -Umkehr in der Drehrichtung der Achse c, so genügt eine geringe Drehung, um die Mutter i in die linke (gezeichnete) Grenzlage zu bewegen. Die Weiterbewegung' in axialer Richtung wird dann durch einen Bund auf der Achse c verhindert, und die Mutter {"dreht sich zusammen mit der Achse c unter Bremsung der Bewe-

■60 gurig, da die Lamellen nunmehr unter dem Druck der Federn h stehen, beim Drehen also eine erhebliche Reibungsarbeit aufgewendet werden muß. Die schwach gespannten Federn/» haben dabei lediglich den Zweck, ,das Rückstellen der Mutter i aus der Frei-Sijiiufstellung einzuleiten und zu unterstützen; iisujf der Bremsstellung wird die Mutter i vorliegend durch die vom Hebel-& ausgehende Kraft gehalten, die sich durch das Gewinde k auf die Mutter i überträgt und den Druckflansch.« in der gezeichneten Stellung festhält.

Wenn beim Drehen der Achse c im Bremssinne die Mutter i die gezeichnete Stellung erreicht hat und damit der Bremsvorgang beginnt, wird die Bremskraft, also die zwischen ■ den Scheiben η und 0 vorhandene Druckkraft zum Zusammenpressen des Lamellenpaketes, stetig in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Hebels b geändert, da sich die Mutter d während des Bremsweges stetig verschiebt und damit die Spannung der Federn h verändert. ' ■

Für die Bewegung der Mutter d während des Bremsweges sind zwei verschiedene Möglichkeiten gegeben; es kann nämlich die Bremskraft während des Bremsweges entweder allmählich verstärkt oder allmählich verringert werden; die Bewegungsrichtung der Mutter d ist lediglich davon abhängig, ob -das zugehörige Gewinde e rechtsläufig oder linksläufig ausgeführt ist. Da beide Anwendungsformen ausführbar sind, ist der Unterschied der beiden Möglichkeiten in Abb. 2 und in Abb. 3 durch Bremskraftdiagramme näher veranschaulicht. Die Diagramme gehen von der Annahme aus, daß der" Hebel b eine Schwingung von 40° zwischen den Grenzlagen der Achse zum Fahrgestell ausführen kann. Auf- der .Y-Achse der Schaubilder ist die Hebelbewegung von o° bis 40⁰ und von 40⁰ bis o° angegeben, was einer Bewegung der Achse aus der höchsten möglichen Lage in die tiefste mögliche Lage und zurück entspricht. Als Ordinateh sind darüber die bei dieser fortlaufenden Bewegung auftretenden Bremskräfte aufgetragen. Bei den Schaubildern ist weiter vorausgesetzt, daß beim Abwärtsbewegen des Hebels b die Freilaufkupplung gelöst ist, also keine Bremsung erfolgt, während sich beim Aufwärtsbewegen die Freilaufkupplung schließt und dadurch die Bremsung eintritt. Bei der ersten Hälfte der Bewegung von o° bis 40⁰ liegt also die Bremskraftkurve in der Nullachse. Der Unterschied zwischen den beiden Abbildungen besteht darin, daß bei Abb. 2 die Bremskraft von der untersten Stelle (40⁰) nach der obersten Stelle (o°) allmählich abnimmt, während bei Abb. 3" die Bremskraft bei dieser Bewegung allmählich zunimmt. Baulich wird dieser Unterschied, wie bereits erwähnt ist, durch den Gewindesinn des Gewindes e be-

dingt; dementsprechend würde sich also nach Abb. 2 der Druckkörper d bei der tiefsten Lage des Hebels b (40⁰) in seiner rechten äußersten Stellung, bei Abb. 3 dagegen in seiner linken äußersten Stellung befinden. Beide Anwendungsformen haben bestimmte Vorteile, je nach den vorliegenden Betriebsbedingringen. Bei der Anwendung· der Bremsung nach Abb. 2 ist die größte Bremskraft vorhanden, wenn die Rückstellkraft, also die Kraft, die die Achse in die mittlere Stellung zurückzuführen sucht, am größten ist; mit dem Sinken dieser Kraft läßt auch die Bremskraft nach, so daß die Dämpfung besonders weich ist. Bei dem Fall nach Abb. 3 nimmt die Bremskraft zu, je mehr sich die Wagenachse dem Fahrzeugrahmen nähert; die Dämpfung ist also härter, hat aber den Vorteil, daß auch bei den schwersten Stoßen die Wagenachse niemals mit erheblicher Geschwindigkeit in üire äußerste obere Grenzlage einfahren kann, was bei schwer belasteten und erheblich beanspruchten Fahrzeugen mehr Vorteile bringt als eine weiche Dämpfung. Im letzten Falle ist im übrigen die Anwendung höchster Bremsdrucke in derc-Nähe der oberen Grenzstellung ohne weiteres möglich, da niemals eine Selbstsperrung, also ein Festklemmen der Achse c, eintreten kann; die Rückwärtsbewegung aus den Lagen mit dem höchsten Bremsdruck ist durch den Freilauf jederzeit möglich, und die Rückwärtsbew^re~. gung verringert zwangsläufig den Bremsdruck wieder auf das regelrechte Maß. Es liegt also ein besonderer Vorteil in der' Anpassungsfähigkeit der Vorrichtung an die gegebenen Beanspruchungen. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, die Vorrichtung so anzuwenden, daß die Bremswirkung bei der Abwärtsbewegung des Hebels eintritt, während die Aufwärtsbewegung ungehemmt erfolgt; diese Ausführungsform dürfte nur in Ausnahmefällen z\veckmäßig sein.

Die in Abb. 1 gegebene Darstellung ist lediglich als ein Ausführungsbeispiel anzusehen; der Erfindungsgedanke kann alsp auch noch durch weitere Ausführungsformen verwirklicht werden,. indem an Stelle der dargestellten Teile andere Teile mit gleicher Wirkungsweise treten. Beispielsweise kann das Gewinde e auch durch einen Nockentrieb ersetzt werden; es ist also nicht erforderlich, daß die Bewegung des Druckkörpers d in einem linearen Abhängigkeitsverhältnis von der Drehbewegung der Welle c steht. Durch einen Nockentrieb oder durch einen ähnlich wirkenden Trieb kann der Bremskraftkurve jede beliebige Form gegeben werden. Außerdem können selbstverständlich die einzelnen Teile so zusammengebaut werden, daß die \ Raumbeanspruchung des Stoßdämpfers auf ein besonders geringes' Maß gebracht wird. Em Beispiel hierfür ist in Abb. 4 dargestellt. In- dieser Abbildung sind die Teile mit den Bezugszeichen versehen, die der Abb. 1 entsprechen. Auf der vom Hebel b angetriebenen Welle c befindet sich also ein Flachgewinde e und ein Steilgewinde k für Freilauf. Die Mutter des Gewindes e \vird von dem Gehäuse α gebildet, so daß die entsprechende Axialbewegung von der ganzen Welle c ausgeführt und durch einen an das Gewinde e anschließenden Bund auf .den Drehkörper d übertragen wird. Dieser Druckkörper bildet mit der Mutter i des Steilgewindes ein Stück. Die Pressung in den Bremsflächen ist also lediglich von der axialen Stellung der Mutteri abhängig, die sowohl von dem Schraubengewinde e als auch von dem Schraubengewinde k beeinflußt wird. Wenn das in Abb. 2 dargestellte Diagramm erreicht werden soll, so sind die Steighöhen der beiden Schrauben so zu bemessen, daß die,Kupplung bei jeder beliebigen Stellung der Schraube e gelöst ist, wenn sich die Mutter i an ihrem linken Anschlage befindet; beim Übergang der Mutter i an den rechten Anschlag tritt dann die Bremsung mit einer veränderlichen Stärke ein, wobei die Stärke der Bremsung von der _go jeweiligen Stellung der Schraube e abhängt. In besonderen Fällen kami aber auch die Vorrichtung so eingestellt werden, daß auch noch eine geringe Bremsung möglich ist, wenn sich die Mutter i an ihrem linken Anschlag befindet; in diesem Falle findet also bei dem einen Drehsinn des Hebels b eine starke Bremsung, beim anderen Drehsinn eine bedeutend schwächere Bremsung statt, wobei lediglich dafür gesorgt werden muß, daß die schwache Bremsung nicht die Rückstellkraft der eigentlichen Wagenfederung überschreitet. Um an jeder Vorrichtung die gewünschte Wirkung nach Belieben einstellen zu können, ist in Abb. 4 eine Einstellvorrichtung r vorgesehen, durch die die Stellung der Tellerfeder // geregelt werden kann. Die Tellerfeder h überträgt ihre Kraft auf die Reibungslamellen durch einen Druckring q, der den Gegenring zu dem verstellbaren Druckring d bildet. In der Abb. 4 ist die Feder h wegen der Übersichtlichkeit der Darstellung als einfacher federnder Körper gezeichnet. Zweckmäßig wird an dieser Stelle ein Federpaket angewendet, da die Feder starken Beanspruchungen ausgesetzt ist. Selbstverständlich kann die Tellerfeder auch durch eine andere Federart ersetzt werden. Die Wirkungsweise der in Abb. 4 dargestellten Vorrichtung stimmt im übrigen mit der Wirkungsweise des bisher beschriebenen, Beispiels überein und ergibt sich :aus der Zeichnung ohne weitere Erklärung.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι'. Stoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer von einem Hebel aus betätigten Lamellenreibungsbremse, die bei dem einen Drehsinn des Hebels mittels einer Freilaufeinrichtung keine Bremsung der Bewegung, beim anderen Drehsinn aber eine Bremsung mit durch ein flachgängiges Gewinde während des Bremsweges veränderlicher Bremskraft bewirkt, gekennzeichnet durch ein außer dem flachgängigen auf derselben Achse angebrachtes steilgängiges Schraubengewinde, das die Druckglieder in bekannter Weise so bewegt, daß der Stoßdämpfer von Freilauf auf Zwanglauf bzw. umgekehrt umgeschaltet wird.
2. 2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Nockentrieh mit veränderlicher Steigung an Stelle des flachgängigen Schraubengewindes.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen