DE360101C - Vorrichtung zum Vermindern des Schwankens von federnd aufgehaengten Wagenkasten, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN
AM 29. SEPTEMBER 1922

REICH S PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

-JV* 360101 KLASSE 63c GRUPPE-

(M7400J

Henri Mercier in Paris.

Vorrichtung zum Vermindern des Schwankens von federnd aufgehängten Wagenkasten,

insbesondere für Kraftfahrzeuge.

Zusatz zum Patent 320934.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Juni 1921 ab. Längste Dauer: 15. Juni 1930.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in Frankreich vom 3. Juni 1920 beansprucht.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vermindern des Schwankens von federnd aufgehängten Wagenkasten, insbesondere für Kraftfahrzeuge nach Patent 320934, bei welcher außer dem bisher verwendeten Gelenkviereck mit Führungsteilen noch seitliche Hilfsgehänge in Gestalt von Schwingen in symmetrischer Anordnung vorgesehen sind, die den Wagenkasten mit den Gehä.ngehaltern des Fahrgestells verbinden.

Man kann die Schwingen durch am Fahrgestell vorgesehene Rollkurven und am Wagenkasten vorgesehene Rollen und das Gelenkviereck durch eine Kulisse ersetzen, in. welcher die Rollen eines mit zwei Armen versehenen Rohres gleiten, das zur Führung einer am Wagenkasten befestigten Stange dient.

Man kann auch am Wagenkasten schräg ίο eingestellte Schwingen vorsehen, deren Verlängerungen sich in einem Punkte schneiden, der oberhalb des Schwerpunktes des Wagenkastens liegt, derart, daß der Schlingerbewegung des Fahrgestells eine Gegenschwingung des Wagenkastens entgegenwirkt.

Gemäß der Erfindung soll ferner ein vom Fahrzeugmotor oder von einer beliebigen Kraftquelle beim Schwanken des Wagenkastens in Gang gesetztes Getriebe vorgesehen werden, das beispielsweise mittels eines Zahnrades auf ein an einer Führungshülse befestigtes Zahnsegment einwirkt und den j Schwankungen des Wagenkastens entgegen- ' arbeitet.

Die Zeichnung stellt den Erfindungsgegen- ' stand beispielsweise dar, und zwar zeigt j Abb. ι die den Gegenstand der Erfindung j bildende Vorrichtung in Anwendung auf die Radachse eines Kraftfahrzeuges und in Verbindung mit dem Wagengestell. Die Vor- i richtung befindet sich hier im horizontalen Gleichgewicht. Abb. 2 ist eine ähnliche Ansicht wie Abb. i, doch befindet sich die Vorrichtung hier in der Stellung, welche sie bei Schwankungen einnimmt. Abb. 3 veranschau- ^! licht eine Ausführungsform der Vorrichtung, die auf dem Wagengestell angeordnet ist und mit dem Wagenkasten in Verbindung steht. Die Vorrichtung befindet sich hier im horizontalen Gleichgewicht und gewisse Ver- j bindungen sind abgeändert, um das Auf- I ■bringen der Vorrichtung auf gewisse Fahrzeuge zu erleichtern. Abb.-4 veranschaulicht eine Vorrichtung zur Behebung der Schwankungen, die sich in horizontaler Gleichgewichtslage befindet und den Wirkungen der Schwankungen durch Gegenwirkungen entgegenarbeitet, die aus Trägheitskräften herrühren. Abib. 5 zeigt eine Vorrichtung wie Abb. i, doch ist noch eine besondere Vorrichtung zum Aufheben der Schwankungen hinzugefügt. Sie befindet sich in der horizontalen Gleichgewichtslage; 'Abb. 6 ist eine Ansicht wie AbIb. S, doch befindet sich die Vorrichtung in .der durch Schwankungen hervorgerufenen Lage. Vergleicht man AbIb. 6 mit Abb. 2, so bemerkt man, daß die Schwankungsvorrichtung umgekehrt ist. Die Schwankung tritt also in einer Richtung auf, die für die Stabilität des Fahrzeuges günstig ist. Abb. 7 veranschaulicht beispielsweise im Grundriß einen Motor, der in Verbindung mit der Vorrichtung nach Abb. 5 und 6 zur Verwendung kommt. Die Energie ist hier dem Motor des Fahrzeuges entnommen und die Vorrichtung wird durch ein Pendelrelais gesteuert.

In Abb. ι und 2 sind 1 «und 2 die Räder und 3 die Radachse. 4 und 5 sind die Teile der Aufhängung, die mit der Radachse oder dem Fahrzeuggestell fest verbunden sind, und 6 und 7 sind die Teile der Aufhängung, die durch seitliche Hilfsaufhängung mit dem Wagengestell oder dem Wagenkasten verbunden sind.

Wenngleich die Achsen der Aufhängungen senkrecht angegeben sind, so können sie doch in gewissen Fällen weder senkrecht noch parallel sein. 8 ist das den Wagenkasten tragende Gestell. 10 sind die Hilfsgehänge, die jedoch nicht parallel zu sein brauchen, und 11 ist eine Vorrichtung,, die eine Kulisse und ein Gelenkviereck umfaßt.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Wenn keine Kraft auf das Fahrzeug einwirkt, so nimmt das Gestell 8 die in Abb. 1 angedeutete Lage ein. Beispielsweise unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft nimmt es dann die in Abb. 2 angedeutete Stellung ein; die Vorrichtung 11 kommt dann zur Wirkung und schwingt um den Punkt ο oder am benachbarte Punkte. Die Zentrifugalkraft wird auf diese Weise bekämpft, und zwar nicht nur durch die Gegenwirkungen der Aufhängevorrichtungen selbst, sondern auch durch die horizontalen Gegenwirkungen, die sich aus der Neigung der Gehänge 10 ergeben. Die Schwankungen werden auf diese Weise erheblich abgeschwächt, ohne daß die Güte der Aufhängung in bemerkenswerter Weise verringert wird.

Die in Abb. 3 veranschaulichte Ausführungsform umfaßt außer den genannten Teilen gemäß Abb. 1 und 2 noch folgende Teile: Den Wagenkasten 9 und eine auf einer Querstange des Gestells 8 angebrachte Vorrichtung, bestehend aus einer Kulisse 37 mit dem Schwingungspunkt o, in welcher zwei an Armen 39 angebrachte Rollen 38 uo lauf en können. Die Arme 39 sind mit einer Muffe 40 fest verbunden, durch welche eine am Wagenkasten 9 befestigte Stange 41 hindurchgeht. Diese Vorrichtung ersetzt das Gelenkviereck gemäß Abb. 1 und 2. Ver- n₅ schieben sich die Rollen 38, so ist die Stange 41 gezwungen, stets um den Punkt ο zu schwingen.

Der Wagenkasten 9 ruht auf den beweglichen Teilen 6 und 7 der Aufhängevorrichtungen, und zwar unter Vermittlung von Rollkurven 42 und 43, deren Mittelpunkte

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sich bei ο', ο" befinden, und von Laufrollen 44 und 45, die am Kasten 9 befestigt sind. Die Kulisse 37 und die Rollkurven 42 und 43 ■können eine andere Krümmung als veranschaulicht erhalten; insbesondere können sie eine elliptische oder parabolische Form erhalten oder sich aus mehrfachen Krümmungen zusammensetzen.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß Abb. 3 ist dieselbe wie die der Vorrichtungen nach Abb. 1 und 2; nur sind die Gehänge 10 durch das System der Rollen 44 und 45 und der Rollkurven 42 und 43 ersetzt. Die Vorrichtung 11 ist, wie bereits erwähnt, durch die Vorrichtung 37, 38, 39, 40, 41 ersetzt, die den Vorteil hat, daß sie weniger Platz einnimmt und einen festen Drehpunkt 0 sichert. Die in Abb. 4 -veranschaulichte Vorrichtung besteht aus den Gehängen 10', die den Wagenkasten 9 zwingen, sich um 'den Punkt C oder benachbarte Punkte zu schwingen, wenn die bei G angreifende Zentrifugalkraft 'die gesamte Vorrichtung beeinflußt. Da sich der Punkt C oberhalb des Punktes G befindet, so neigt sich der Wagenkasten mit Bezug auf das Wagengestell umgekehrt zu (der Neigung, die das Gestell unter der Einwirkung der Schwankungen einnimmt; die Schwankungen ,werden also vollkommen oder teilweise ausgeglichen.

Die Abb. 5 und 6 entsprechen im wesentlichen den Abb. 1 und 2; die Vorrichtung 11 arbeitet wieder in derselben Weise, doch ist sie außerdem, noch der zusammengesetzten Wirkung eines -Pendels und eines Motors unterworfen, und zwar unter Vermittlung eines Zahnsektors 13, der mit der Vorrichtung 11 fest verbunden und bei 12 angelenkt ist, und eines Zahnrades 14, auf das der in Abb. 7 veranschaulichte Motor einwirkt. In Abb. 7 ist 14 das Zahnrad, 13 der Zahnsektor und 12 das Gelenk. Das Zahnrad 14 ist auf der Welle 15 des Motors aufgekeilt, die an einem ihrer Enden von einem Lager 16 getragen wird, in welchem sie sich auch verschieben kann, während ihr anderes Ende von einem Lager 17 getragen wird, welches mit Bezug auf das mit Gewinde versehene Ende der Welle als Mutter wirkt. Dreht sich die Welle 15, so verschiebt sie sich, je nach der Drehrichtung, in dem einen oder anderen Sinne und nimmt dabei das Zahnrad 14 mit, durch welches der Zahnsektor angetrieben wird. 18 ist der Motor. Ein auf die Motorwelle aufgekeiltes Kettenrad 19 treibt durch eine Kette 20 ein Kettenrad 21 an, welches derart auf einer Muffe 22 angebracht ist, daß es sich auf dieser über einem Federkeil verschieben kann. Die Muffe 22 sitzt lose und verschiebbar auf der Welle 15 und das Rad 21 wird durch einen geeigneten, nicht veranschaulichten Support in der Ebene des Kettenrades 19 gehalten; unter Vermittlung der Muffe 22 treibt es ein daran befestigtes Kegelrad 23 an, welches sich also in demselben Sinne wie das Rad 21 dreht. Durch ein Kegelrad 25 wird .die Bewegung auf ein Kegelrad 24 übertragen, an welchem eine Klauenkupplungsmuffe 27 befestigt ist. Die Drehrichtung des Rades 24 ist umgekehrt zu derjenigen des Rades 23. Das Kegelrad 25 sitzt kulissenförmig auf einer Vierkantwelle 26, die auf einem nicht veranschaulichten Support befestigt ist. Das Rad 24 und seine Muffe können sich auf der Welle 15 verschieben und lose drehen. Die Muffe 22 besitzt ebenfalls Klauen, die aber in entgegengesetztem Sinne zu denjenigen der Muffe27 gerichtet sind. Die genannten Klauen der Muffen 22 und 27 können mit Klauen von Bunden 29 und 28, die fest auf der Welle 15 sitzen, in Eingriff treten. Die sämtlichen Teile 27, 24, 25, 23 und 22 können sich gemeinsam wie ein Stück auf der Welle 15 verschieben, so daß die Muffen 27 oder 22 mit den Bunden 28 oder 29 in Eingriff treten können.

30 ist ein Pendel, dessen Stange unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft, die Schwankungen zu erzeugen sucht, um eine Welle 31 g₀ schwingt. Das Pendel 30 verschiebt mittels einer Rolle 32, die am Ende eines mit der Pendelstange verbundenen Hebels befestigt ist, die sämtlichen Teile 27, 24, 25, 23, 22 auf der Welle 15 und bewirkt dadurch -die Kupplung der Muffe 27 mit dem Bund 28 oder die Kupplung .der Muffe 22 mit dem Bund 29. Das Pendel 30 wird in seiner mittleren Gleichgewichtslage durch die an ihm befestigte Feder 34 gehalten; sein Hub wird außerdem begrenzt durch Anschlage 35 und 36.

Wie bereits erwähnt, arbeitet die Vorrichtung 11 in derselben Weise wie in Abb. 1 und 2, doch steht sie noch unter der Einwirkung der soeben beschriebenen Vorrichtung. Der von dem Gestell 8 und der Vorrichtung 11 gebildete Winkel, der in Abb. 5 ein rechter Winkel ist, wird je nach der Richtung, in welcher die Zentrifugalkraft wirkt, ein spitzer oder ein stumpfer, und es wird dadurch eine die Schwankungen aufhebende Wirkung erzeugt, die für die Stabilität des Fahrzeuges sehr günstig ist (Abb. 6). Wenn ■die Einwirkung der Zentrifugalkraft auf das Pendel aufhört, bringt der Motor alle Teile in die Stellung gemäß Abb. 5 zurück.

Wenn das Wagengestell horizontal und nicht der Zentrifugalkraft unterworfen ist, befindet sich das Pendel 30 in seiner mittleren Stellung. Wenn der. Motor sich dreht, nimmt er das Kettenrad 21 und die Kegelräder 23

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und 24 in der Pfeilrichtung mit; die Welle 15 dreht sich nicht, da die Räder lose auf ihr sitzen. Neigt sich das Wagengestell insbesondere unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft, so entfernt sich das Pendel 30 aus seiner mittleren Lage und stößt je nach der Richtung der Zentrifugalkraft entweder gegen den Anschlag 35 oder gegen den Anschlag 36. Die mit dem Pendel verbundene Rolle 32 verschiebt die Teile 27, 24, 25, 23, 22 auf der Welle 15, was zur Folge hat, daß entweder die Kupplung 27, 28 oder die Kupplung 22, 29 eingerückt wird. Die Welle 15 wird dann mitgenommen und wirkt unter Vermittlung des Zahnrades 14 auf den Zahnsektor 13 in dem einen oder anderen Sinne ein, wodurch die gewünschte Gegenwirkung gegen die Schwankungen erzeugt wird. Die Welle 15 kann sich aber nicht drehen, ohne sich gleichzeitig achsial zu verschieben, und z,war infolge des Eingreifens ihres mit Gewinde versehenen Endes in die Lagermutter 17. Das Gewinde ist so gewählt, daß das Ausrücken der Kupplungen selbsttätig erfolgt. Die Welle 15 ist dann wieder unbeweglich und das Wagengestell verbleibt in der gewünschten Lage zur Aufhebung der Schwankungen, solange die Wirkung der Zentrifugalkraft andauert. Verringert sich diese Kraft oder verschwindet sie, so schlägt das Pendel unter der Einwirkung seiner Feder nach der entgegengesetzten Richtung aus und wirkt von neuem auf die Teile 27, 24, 25, 23, 22 ein, wodurch die Welle 75 in entgegengesetztem Sinne gedreht wird und das Wagengestell in seine normale Lage zurückgebracht wird.

Die im obigen beschriebenen Vorrichtungen, insbesondere die durch den Motor angetriebene Vorrichtung und das Pendelrelais, können durch ähnliche Triebwerke ersetzt werden. Anstatt vom Motor, kann die erforderliche Energie von einer beliebigen Kraftquelle entnommen werden und das Relais könnte z. B. ein elektromagnetisches sein. Die Wahl des Motors beeinflußt in keiner Weise das Wesen der Erfindung.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Vorrichtung

   zum Vermindern des Schwankens von federnd aufgehängten Wagenkasten, insbesondere für Kraftfahrzeuge, nach Patent 320934, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Gelenkviereck mit den Führungsteilen (11) seitliche Hilfsgehänge (10) in Gestalt von Schwingen in symmetrischer Anordnung vorgesehen sind, die den Wagenkasten (8) (Abb. ι und 2) mit den Gehängehaltern (6, 7) des Fahrgestells (4, 5) verbinden.
2. 2. Aus'führungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingen (10) durch am Fahrgestell vorgesehene Rollkurven (42,43) und am Wagenkasten (9) (Abb. 3) vorgesehene Rollen (44, 45) ersetzt sind, während das Gelenkviereck durch eine Kulisse (37) ersetzt ist, in welcher die Rollen· (38) eines mit zwei Armen (39) versehenen Rohres (40) gleiten, das zur Führung der am Wagenkasten befestigten Stange (41) dient.
3. 3. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Wagenkasten (9) schräg eingestellte Schwingen (10') vorgesehen sind, deren Verlängerungen sich in einem Punkte (C) schneiden, der oberhalb des Schwerpunktes (G) des Wagenkastens liegt, derart, daß der Schlingerbewegung des Fahrgestells· eine Gegenschwingung des Wagenkastens entgegenwirkt.
4. 4. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein vom Fahrzeugmotor (18) oder von einer beliebigen Kraftquelle beim Schwanken des Wagenkastens in Gang gesetztes Getriebe (19 bis 29), das mittels des Zahnrades (14) auf ein an der Führungshülse (11) befestigtes Zahnsegment (13) einwirkt und den Schwankungen des Wagenkastens entgegenarbeitet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.