DE838553C

DE838553C - Ausgleichsvorrichtung fuer die Federung von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE838553C
Application number: DEP44807A
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Andrae
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-06-04
Filing date: 1949-06-04
Publication date: 1952-05-08

Description

Ausgleichsvorrichtung für die Federung von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Stabilisierungs- und Ausgleichsvorrichtung für die Federung von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, wobei jedem Rad ein Luftzylinder zugeordnet ist, der durch Leitungen mit dein Zylinder des jeweils diagonal gegenüberliegenden Rades verbunden ist. Man hat bereits Stabilisierungs- und Ausgleichsvorrichtungen mit zwei auf leiden Wagenseitenangeordneten Zylinderpaaren, in denen Kolben in Abhängigkeit von der Federdurchbiegung flüssigkeitsverdrängend arbeiten, vorgeschlagen, bei denen die Zylinder in der Querrichtung oder in der Li-ingsrichtung oder auch diagonal miteinander verbunden sind. Die Diagonalverbindung liefert eine Stabilität sowohl in der Quer- als auch in der Längsrichtung. Die bekannten Einrichtungen dieser Art sind aber sehr verwickelt, so daß sie sich in der Praxis nicht durchgesetzt haben.
Um für die Federung von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, eine einfache Ausgleichsvorrichtung mit vier jeweils den einzelnen Rädern zugeordneten Druckluftzylindern, die paarweise durch Luftleitungen diagonal miteinander verbunden sind, zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die von einem Kompressor oder einer Hochdruckflasche dauernd gelieferte Luft aus einem Vorratsbehälter über eine Steuervorrichtung aus dem Zylinder des einen Rades zum Druckluftzylinder des diagonal gegenüberliegenden Rades zu 'leiten. Die Steuervorrichtung kann in einfachster Weise aus einem mit einem Kanal versehenen Steuerkolben bestehen, der durch eine durch den Zylinderdeckel gehende Kolbenstange mit dem Arbeitskolben verbunden ist. Bei Belastung eines Rades entweicht die Luft aus dem Arbeitszylinder dieses Rades, z. B. durch eine oder mehrere Nuten in der Kolbenstange, während die Luftleitung zu dem Arbeitsraum des diagonal gegenüberliegenden Zylinders geöffnet bleibt. Bei der Entlastung eines Rades bleibt die Luft in dem Arbeitsraum des Zylinders des entlasteten Rades, während gleichzeitig durch die Steuervorrichtung der Arbeitsraum des Zylinders des diagonal gegenüberliegenden Rades entlüftet wird. Diese Einrichtung ist verhältnismäßig sehr einfach im Aufbau, und es wird ohne verwickelte Steuereinrichtungen ein Ausgleich erzielt.
Die Anlage kann von einem Vorratsbehälter aus bei Geradeausfahrten über ein einstellbares Reduzierventil 'oder bei Kurvenfahrten über ein Steuerventil gespeist werden, durch das ein höherer Luftdruck in die Anlage gelangt als durch das Reduzierventil. Das Steuerventil kann z. B. elektrisch durch einen während der Kurvenfahrt automatisch sich einschaltenden Kippschalter gesteuert werden.
In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Ausgleichsvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine Vorderansicht der Vorderachse, Fig. 2 eine Draufsicht des Fahrgestells mit den Luftleitungen für zwei Räder und Fig. 3 ein Schema der Anlage für zwei diagonal gegenüberliegende Räder.
An dem Fahrgestellrahmen 5 sind gemäß Fig. i und 2 die Vorderachse 6 mit den Rädern 7 und 8 und die Hinterachse 9 mit den Rädern io und i i mittels Schraubenfedern 12 od. dgl. abgestützt. Zusätzlich an jeder Radfederung ist fest mit dem Rahmen, beispielsweise mittels einer Konsole 13, ein Druckluftzylinder 14 verbunden, in den ein an der Achse befestigter Arbeitskolben 15 eintaucht. An einer beliebigen Stelle des Fahrgestells ist ein Vorratsbehälter 16 für die Druckluft vorgesehen, die durch eine Leitung 17 von einem nicht dargestellten Kompressor geliefert wird. Von diesem Vorratsbehälter 16 führt je eine Leitung 18 zu dem oberen Teil eines jeden der vier Zylinder, die gleichzeitig zur Führung des Steuerkolbens dienen. Von dem Oberteil der Zylinder führen Leitungen i9 in den Arbeitsraum des diagonal gegenüberliegenden Zylinders. In Fig.2 ist zur besseren Übersicht nur das Leitungsschema zwischen den Zylindern an den Rädern 8 und io dargestellt, die Zylinder an den beiden anderen Rädern 7 und i i sind in gleicher Weise mit dem Vorratsbehälter 16 und unter sich verbunden.
In jedem Zylinder befindet sich nach Fig. 3 ein Zylinderdeckel 2o, durch den die Kolbenstange 21 bzw. 33 luftdicht geführt ist. Die Kolbenstange erhält eine Nut 22 bzw. 32 und trägt am oberen Ende einen hohlen Steuerkolben 23 bzw. 35 mit einem ovalen Luftdurchtrittskanal 24 bzw. 36, der als Steuerung für den diagonal zugeordneten Arbeitskolben dient. Selbstverständlich kann die Kolbenstange 21 bzw. 33 auch mehrere Nuten 22 bzw. 32 aufweisen.
Die Wirkungsweise der Anlage ist folgende: Der mit dem Antriebsmotor des Fahrzeugs gekuppelte Kompressor füllt durch die Leitung 17 überein Rückschlagventil 25 den Vorratsbehälter 16. Von hier aus tritt die Druckluft über ein Reduzierventi126 und ein Rückschlagventil 27 in die Sammelleitung 28 ein, von der aus sie durch die Leitung 18 in den oberen Raum des Zylinders 14 am- linken Vorderrad 8 und bei der Normalstellung von Kolben und Zylinder durch den Kanal 24 des Steuerkolbens 23 und die Leitung i9 zum Arbeitsraum des Zylinders 29 des diagonal gegenüberliegenden rechten Hinterrades io gelangt. Haben dieser Zylinder und Arbeitskolben des Hinterrades io die gleiche Normalstellung wie Zylinder und Arbeitskolben des Vorderrades 8, so tritt die Luft in den Arbeitsraum 30 über dem Arbeitskolben 31 ein. Ist das Fahrzeug in Ruhe, so haben alle vier Zylinder die gleiche Lage wie der Zylinder 14 in bezug auf seinen Arbeitskolben, wobei je nach der Belastung des Fahrzeugs die Federn 12 mehr oder weniger zusammengedrückt sind. Die Belastung wird also zum Teil von den Federn, zum Teil von dem Luftpolster in den Zylindern aufgenommen.
Fährt z. B. das rechte Hinterrad io über eine Bodenerhöhung, so wird die Federung an diesem Rad zusammengedrückt und dadurch der Arbeitskolben 31 in den Zylinder 29 geschoben, wie es in Fig.3 rechts dargestellt ist. Hierdurch wird die Zufuhr von Luft durch die Leitung i9 abgesperrt, und die in dem Arbeitsraum 30 vorhandene Luft kann durch die Nut 32 an der Kolbenstange 33 und durch Bohrungen 34 in dem Steuerkolben 35 nach oben entweichen. Dies bedeutet eine Verringerung der Abfederung, so daß mithin diese Wagenecke nicht so stark angehoben wird wie bei voller Federung durch das Luftpolster und die Feder. Beim Zurückschwingen der Achse 9 durch die Feder 12 wird auch der Kolben 31 wieder nach unten bewegt, so daß die Zuleitung i9 wieder geöffnet und der Arbeitsraum 30 mit Luft gefüllt wird. Während dieses Arbeitsspieles ist der Kanal 36 im Steuerkolben 35 durch seine ovale Ausbildung immer in Höhe der Leitungsanschlüsse 37 und 38 zum Zylinder 14 geblieben, so daß das Rad 8 unbeeinflußt bleibt, da bei dieser Bewegung des Arbeitskolbens 3o keinerlei Beeinflussung der Durchgangs-Luft vorhanden ist.
Es sei nunmehr angenpmmen, daß alle Zylinder die Normallage zu ihrem Arbeitskolben einnehmen, und das vordere linke Rad 8 möge durch eine Vertiefung rollen. In diesem Fall findet eine Entlastung der Federung statt, und der Arbeitskolben 15 gleitet nach unten und mit ihm der Kanal 24, so daß die Zuleitung zu dem diagonal zugeordneten Zylinder 29 unterbrochen wird und die Luft aus dem Zylinder 29 durch die Leitung i9 am Zylinder 14 entweichen kann. Hierdurch wird also gleichzeitig die Abfederung am diagonal gegenüberliegenden Rad verringert, so daß der Fahrgestellrahmen in Ruhe bleibt. Damit bei dem Verschieben des Arbeitskolhens i j3 und des Kanals 24 nach unten die aus dem Vorratsbehälter 16 durch die Leitung 18 strömende Luft nicht nutzlos am Zylinder 14 entweicht, ist oberhalb des Kanals 24 am Steuerkolben 23 ein erhöhter Rand 39 vorgesehen, durch den die Leitung i8 verschlossen gehalten wird.
Besonders unangenehm macht sich bekanntlich bei hohen Geschwindigkeiten die Zentrifugalkraft beim Kurvenfahren der Kraftfahrzeuge bemerkbar. Utn hierbei die beschriebene Einrichtung gleichzeitig auch für einen Ausgleich zu benutzen, kann die Luft in dem Vorratsbehälter 16 einen höheren Druck aufweisen, als für das normale Arbeiten der Anlage notwendig ist. Aus diesem Grunde ist auch das erwähnte Reduzierventil26 in der Sammelleitung 28 vorgesehen. Jeder Zylinder ist noch durch eine weitere Leitung 40 oder 41, die z. B. oberhalb der Leitungen i9 bzw. 38 in die Zylinder eingeführt sind, mit dem Vorratsbehälter 16 verbunden. Durch diese Leitungen 4o bzw. 41 kann Luft mit erhöhtem Druck auf die Arbeitskolben 15 oder 31 einwirken. Ilierbei sind in den Zuleitungen i9 und 38 Rückschlagventile 42 eingebaut. In dem Kraftwagen- ist an einer beliebigen Stelle senkrecht zur Fahrtrichtung ein Quecksilberschalter od. dgl. (nicht dargestellt) eingebaut, der beim Kurvenfahren über Magneten 43 oder 44 Ventile 45 oder 46 betätigt. Durch das Ventil 45 kann der erhöhte Luftdruck durch die Leitungen 4o zu den auf einer Seite des Wagens befindlichen Rädern 8 und i i und durch das Ventil 46 zu den Rädern 7 und io der anderen Wagenseite gelangen. Werden also z. B. beim Durchfahren einer Rechtskurve die auf der linken Fahrzeugseite befindlichen Räder 8 und i i durch die Einwirkung der Zentrifugalkraft stark belastet, st> wird durch den Quecksilberschalter das Ventil 45 geüfttiet, und Luft mit (lern erhöhten Druck strömt in den linken Zylinder 14 der Vorderachse und den linken Zylinder am Rad i i der Hinterachse ein und hebt nicht nur die Durchbiegung der Feder atif, sondern kann bei entsprechender Dimensionierung der Zylinder auch die linke Wagenseite noch anheben. Es wird somit eine äußerst günstige Straßenlage des Fahrzeugs beim Kurvenfahren erreicht, die sonst nur bei Überhöhung der Straßenkurven vorhanden ist. Zumindest wird aber hierdurch insoweit eine Normallage, also auch die richtige l hiheneinstellung der Doppelkolben in den Zylindern der belasteten, also der in der Kurve nach außen liegenden Zylindern erreicht, daß die gewünschte Ausgleichsfederung gewährleistet ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Ausgleichsvorrichtung für die Federung von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen mit vier jeweils den einzelnen Rädern zugeordneten Druckluftzylindern, die paarweise durch Luftleitungen diagonal miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem Kompressor oder einer Hochdruckflasche dauernd gelieferte Luft aus einem Vorratsbehälter (16) über eine Steuervorrichtung durch den Zylinder (14) des einen Rades zum Zylinder (29) des diagonal gegenüberliegenden Rades geleitet wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung aus einem mit einem Kanal (24) versehenen Steuerkolben (23) besteht, der mit dem Arbeitskolben (15) des Zylinders durch eine durch den Zylinderdeckel gehende Kolbenstange , verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Belastung eines Rades die Luft aus dem Zylinder dieses Rades, z. B. durch eine oder mehrere Nuten (22 bzw. 32) in der Kolbenstange (21 bzw. 33), entweicht, während die Luftleitung (i9) zu dem Arbeitsraum des Zylinders (29) des diagonal gegenüberliegenden Rades geöffnet bleibt.
4. Vorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Entlastung eines Rades die Luft in dem Zylinder des entlasteten Rades bleibt, während gleichzeitig der Arbeitsraum des diagonal gegenüberliegenden Zylinders durch die Steuervorrichtung entlüftet wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Kurvenfahren durch besondere Leitungen (4o,41) den Arbeitsräumen der Zylinder einer Wagenseite Luft mit erhöhtem Druck zugeführt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Leitungen (40, 41) Ventile (45, 46) angeordnet sind, die in Abhängigkeit der Kurvenlage des Fahrzeuges elektrisch durch einen Quecksilberschalter od. dgl. gesteuert werden.