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Doppelachsaggregat mit auf Drehmomentausgleich gekuppelter Drehstabfederung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Doppelachsaggregat mit auf Drehmomentausgleich
gekuppelter Drehstabfederung, bei der die Drehrnomente der in Rohren mindestens
an ihren den Schwinghebeln für die Räder benachbarten Enden drehbar gelagerten Drehstabfedern
der beiden Achsen des Doppelachsaggregates gegeneinander ausgeglichen werden.
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Es sind mehrere Ausführungsformen derartiger Doppelachsaggregate bekannt.
Allen diesen Ausführungen ist gemeinsam, daß die Enden von Hebeln, die jeweils mit
den Drehstabfedern unverdrehbar verbunden sind, über ein Verbindungsgestänge miteinander
gekuppelt sind. Die an den außenliegenden Enden der Drehstabfedern liegenden, zur
Aufnahme der Räder dienenden Schwinghebel können dabei in Fahrtrichtung entgegengesetzt
oder gleichgerichtet ausliegen. Im letzteren Fall erstreckt sich das Verbindungsgestänge
von den nach oben gerichteten Hebeln der einen Achse schräg nach unten zu den nach
unten gerichteten Hebeln der anderen Achse.
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Es gibt unter den bekannten Ausführungen solche, bei denen für die
hintereinanderliegenden Achsen je-
weils ein durchgehendes Achsrohr vorgesehen
ist, das im Fahrzeugrahmen drehbar gelagert ist. In den Achsrohren sind Drehstabfedern
untergebracht, die an ihren den Schwinghebeln für die Räder benachbarten Enden in
den Achsrohren drehbar gelagert und mit der Mitte der Achsrohre drehfest verbunden
sind. Bei derartigen Ausführungen, bei denen die Federungen der beidenFahrzeugseiten
miteinander gekuppelt sind, erfolgt der Ausgleich des Drehmomentes dieser Federn
über Hebel, die entweder in der Mitte der Achsrohre mit einem Einzelgestänge oder
beidseitig nahe den Enden der Achsrohre und nahe deren Lagerung im Fahrgestell mit
einem Doppelgestänge verbunden sind. Die Aufteilung in ein solches Doppelgestänge
erfolgt dabei zu dem Zweck, die Achsrohre von den durch die Reaktionskräfte des
Verbindungsgestänges hervorgerufenen Biegemomenten möglichst freizuhalten. Da nämlich
die mit den Drehfedern drehfest verbundenen Hebel aus konstruktiven Gründen meist
kürzer gewählt werden als die die Räder tragenden Schwinghebel, kann die im wesentlichen
in der Horizontalebene wirkende, in der Mitte der Achsrohre angreifende, das Biegemonient
hervorrufende Reaktionskraft ein Mehrfaches der Achslast betragen, wenn die Hebel
mit dem Verbindungsgestänge in der Mitte der Achsrohre angebracht sind, so daß hierbei
die Achsrohre entsprechend biegesteif und damit schwer ausgeführt werden müssen.
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Immerhin bedeutet die Aufteilung in zwei Einzelgestänge eine gewisse
Komplikation und ist zuweilen aus räumlichen Gründen, zum Beispiel wegen der Breite
der Längsträger des Fahrzeugrahmens, nicht ohne weiteres anzuwenden. Um trotz eines
in der Mitte des Achsrohres angreifenden Einzelgestänges die Achsrohre von den Reaktionskräften
des Gestänges zu entlasten, wird erfindungsgernäß vorgeschlagen, unmittelbar neben
den Hebeln für das Verbindungsgestänge der Drehstabfedern bzw. der Achsrohre zwischen
den beiden hintereinanderliegenden Achsen Abstützungen vorzusehen. Dies kann beispielsweise
dadurch geschehen, daß zwischen den Achsrohren ein-oder beidseitig des Verbindungsgestänges
Streben vorgesehen sind, die an den Enden mit Lagerungen versehen sind, in denen
die Achsrohre drehbar gelagert sind.
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Es sind auch bereits andere Ausführungen drehstabgefederter Doppelachsaggregate
bekannt, bei denen die hintereinanderliegenden Drehstabfedern jeder Fahrzeugseite
unabhängig von der anderen Fahrzeugseite gegeneinander zum Belastungsausgleich gekuppelt
sind. Hierbei sind die Drehstabfedern in doppelwandigen Längsholmen des Fahrzeugrahmens
untergebracht, wobei naturgemäß die Länge der Drehstabfedern etwa auf die Breite
der Längsholme begrenzt ist. Um bei einer solchen Federungsanordnung längere Drehstabfedern
abwenden zu können, hat man auch bereits in zwei Halbrohre unterteilte Achsen angewendet,
zwischen deren einander zugewandten Enden Hebel an den abzustützenden Enden der
einzelnen in den Achshalbrohren drehbar gelagerten Drehstabfedern angeordnet sind,
so daß je ein Verbindungsgestänge für die Drehstabfedern je einer
Fahrzeugseite in der Nähe der Fahrzeugmittelebene liegt. Die einander zugewandten
Enden der Achshalbrohre sind dabei durch vorzugsweise lösbare Verbindungsmittel
miteinander verbunden. Bei einer solchen
Anordnung, bei der die
Achshalbrohre im übrigen mit dem Fahrzeugrahmen fest verbunden sind, treten ebenfalls
bei jeder Achse erhebliche Biegemomente auf, die im wesentlichen von den Verbindungsmitteln
zwischen den Achshalbrohren aufgenommen werden müssen, um die Befestigungsstellen
der Achshalbrohre am Fahrzeugrahmen von ungünstigen Beanspruchungen freizuhalten.
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Um dies zu vermeiden, sind erfindungsgemäß unmittelbar neben den Hebeln
für das Verbindungsgestänge der Drehstabfedern bzw. der Achsrohre zwischen den beiden
hintereinanderliegenden Achsen Abstützungen vorgesehen. Die Abstützungen können
dabei zugleich einen Teil der zur Verbindung der beiden Achsrohrhälften
je einer Achse dienenden Mittel bilden. Beispielsweise können zur lösbaren
Verbindung zweier zu einer Achse gehörender Achshalbrohre Spannbolzen dienen, welche
auf jedem Achshalbrohr befestigte flanschartige Aufsätze unter Zwischenschaltung
von Abstandsbuchsen miteinander verbinden, wobei die flanschartigen Aufsätze zugleich
die Enden der Abstützungen zwischen den Achsen bilden.
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Infolge der erfindungsgernäß unmittelbaren Ab-
stützung derAchsen
gegeneinander istes zurEntlastung der Achsrohre bzw. Achshalbrohre von den Reaktionskräften
des Verbindungsgestänges nicht erforderlich, die Achsmitten gegenüber dem Fahrzeugrahmen
besonders abzustützen, was in vielen Fällen nicht möglich ist oder zumindest besondere
Querträger im ZD Fahrzeugrahmen erforderlich machen würde.
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Die Erfindung ist an zwei Ausführungsbeispielen und in weiteren Einzelheiten
in Fig. 1 bis 4 erläutert. Fig. 1 zeigt in Draufsicht ein seitenunabhängig
drehstabgefedertes Doppelachsaggregat, bei dem die Drehstabfedern in Achshalbrohren
untergebracht sind; Fig. 1 a zeigt die gleiche Anordnung in Seitenansicht
im Schnitt I-1 gemäß Fig. 1;
Fig. 2 zeigt in Draufsicht ein Doppelachsaggregat
mit seitenabhängiger Drehstabfederung, bei dem durchgehende Drehstabfedern in der
Mitte von dem Fahrgestell drehbar gelagerten Achsrohren befestigt sind; Fig. 2a
zeigt die gleiche Anordnung in Seitenansicht im Schnitt II-11 gemäß Fig. 2.
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Bei der in Fig. 1 und 1 a gezeigten Anordnung sind die
Räder 12 und 13 sowie 12' und 13' an Schwinghebeln 10 und
11 bzw. 10' und 11' aufgehängt. Die Schwinghebel sind auf den
Enden von Drehstabfedern 18 und 19 bzw. 18' und 19'
befestigt. Die Enden der Drehstabfedern sind in Achshalbrohren 2 und 3 bzw.
2' und 3' drehbar gelagert. Zum Ausgleich der von der Radlast über die Schwinghebel
auf die Drehstabfedern aufgebrachten Drehrnomente sind die der Fahrzeugmitte zugewendeten
Enden der Drehstabfedern mit Hebeln 14 und 15 bzw. 14' und 15' versehen,
und ein Verbindungsgestänge 16, 16' verbindet jeweils die Enden der auf jeder
Fahrzeugseite zu hintereinanderliegenden Achshalbrohren gehörenden Hebel.
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Wenn, wie in Fig. 1 und la, die die Räder tragenden Schwinghebel
10 und 11 bzw. 10' und 11' in der gleichen Richtung
ausliegen, müssen die Hebel 14 und 15 sowie 14' und 15' auf den inneren
Enden der Drehstabfedern bei der einen Achse nach unten und bei der anderen Achse
nach oben zeigen, und die Verbindungsstangen 16 bzw. 16' verlaufen
demgemäß von der Oberseite des einen Achshalbrohres 2 bzw. 2' zur Unterseite des
anderen Achshalbrohres 3 bzw. 3'. Die Achshalbrohre sind nahe ihren
äußeren Enden mit Längsholmen des Fahrzeugrahmens bzw. mit Längsstreben
1 und l', die am Fahrzeugrahmen zu befestigen sind, verbunden. Die
der Fahrzeugmitte zugewendeten Enden der Achshalbrohre einer jeden Achse sind starr,
jedoch vorzugsweise lösbar miteinander verbunden. Dies wird in dem gezeigten Ausführunigsbeispiel
dadurch erreicht, daß auf die Achshalbrohre nahe ihren inneren Enden Aufsätze 4
und 4' befestigt, z. B. angeschweißt, sind, die durch Bolzen 7 unter Zwischenführung
von Distanzbuchsen 6 miteinander verschraubt sind. Die Aufsätze 4 und 4'
an dem inneren Ende eines jeden Achshalbrohres bestehen dabei beispielsweise aus
zwei mit entsprechenden Bohrungen versehenen aufgeschweißten Blechen, zwischen denen
kurze Distanzbuchsen 5 vorgesehen sind. Hierdurch kann die Steifigkeit dieser
Verbindungsart erhöht werden.
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Da die Verbindungsstangen 16 und 16', deren Länge durch
Spannschlösser 17 und 17' veränderbar ist, bei der gezeigten Anordnung
durch die Radlasten auf Zug beansprucht sind, tritt zwischen den Mitteln der hintereinanderliegenden
Achsen eine etwa horizontal gerichtete Kraft auf, die diese Mitten einander zu nähern
sucht. Hierdurch tritt in den Achsen ein erhebliches Biegemoment auf, das von den
Verbindungsmitteln, nämlich im wesentlichen den Aufsatzblechen 4 und 4' und den
Bolzen 7, aufgenommen werden muß.
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Um die Achsen von diesen Biegemornenten freizuhalten, sind beim gezeigten
Ausführungsbeispiel die Aufsatzbleche 4 und 4' von einem Achshalbrohr
3
bzw. 3' als Abstützung zum anderen Achshalbrohr 2 bzw. 2' durchgeführt.
Um die Knickfestigkeit der so erzielten Abstützung zu erhöhen, kann zwischen
je
zwei Aufsatzbleche 4 bzw. 4' ein versteifender Steg 9
bzw.
9' angeschweißt sein. Die Versteifung kann selbstverständlich auch auf andere
Weise erzielt werden, beispielsweise dadurch, daß die Aufsatzbleche 4 bzw. 4' in
ihrem zwischen den Achshalbrohren liegenden Teil als Kastenprofil ausgebildet sind.
Die in Fig. 1 und 1 a gezeigte Anordnung weist den Vorteil auf, daß
sie als geschlossenes, vom Fahrzeugrahmen unabhängiges Aggregat ausgebildet werden
kann. Auch eine Anpassung an verschiedene Fahrzeugbreiten ist durch Wahl der Länge
der Spannbolzen 7 und der Distanzbuchsen 6 leicht zu erzielen.
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In Fig. 2 und 2a ist ein anderes Beispiel gezeigt, bei dem durchgehende
Drelistabfedern 18 und 19 in der Mitte über ein Hebelpaar 14,
15 und ein Gestänge 16 mit Spannschloß 17 miteinander gekuppelt
sind. Die Mitten der durchgehenden Drehstabfedern sind bei jeder Achse mit den Mitten
der hintereinanderliegenden, durchgehenden Achsrohre 22 und 23 drehfest verbunden.
Die Enden der Achsrohre 22 und 23
sind in am Fahrzeugrahmen zu befestigenden
Lagerböcken 26 und 27 bzw. 26' und 27' drehbar gelagert.
Die hierbei von der Verbindungsstange 16 herrührenden Reaktionskräfte auf
die Mitten der Achsrohre 22 und 23 werden durch beiderseits der Naben
28 und 29 der Hebel 14 und 15 liegende Abstützungen 20 und
20' aufgenommen. Die Achsrohre 22 und 23 müssen jedoch in den Enden der Abstützungen
20 und 20' drehbar gelagert sein. Hierzu sind die Enden der Ab-
stützungen
nach Art eines Pleuelkopfes als geteilte Lager ausgebildet, wobei die festschraubbaren
Lagerdeckel mit 21 und 21' beezichnet sind. Gegen axiale Verschiebung auf den Achsrohren
22 und 23 sind die Abstützungen 20 und 20' dadurch gesichert, daß sie sich
an die Naben 28 und 29 der Hebel 14 und 15 anlegen und durch
Verbindungsbolzen 24 mit Muttern 25 in dem gewünschten Abstand zueinander
gehalten werden. Da die Hebel 14 und 15 bzw. ihre Naben 28
und
29 durch Schrauben 30 und 31 mit den Mitten der
Achsrohre
22 und 23 verbunden sind, kann eine Verschiebung der Abstützungen 20 und
20' auf den Achsrohren 22 und 23 nicht stattfinden.