DE1142290B

DE1142290B - Monochrone pneumatische Federung fuer Fahrzeuge

Info

Publication number: DE1142290B
Application number: DER21596A
Authority: DE
Inventors: Georges Boulet
Original assignee: RECH ETUDES PROD; Recherches Etudes Production REP SARL
Current assignee: RECH ETUDES PROD; Recherches Etudes Production REP SARL
Priority date: 1956-07-31
Filing date: 1957-07-31
Publication date: 1963-01-10
Also published as: US2898103A; GB835151A; FR1157081A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

R 21596 H/63 c

ANMELDETAG: 31. JULI 1957

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 10. JANUAR 1963

Die Erfindung bezieht sich auf eine monochrone pneumatische Federung für Fahrzeuge, d. h. auf eine Federung, deren Frequenz konstant bleibt, ganz gleich, wie groß die Traglasten und die durch die Fahrbahnunebenheiten bewirkten Federwege sind.

Eine derartige Federung findet bei allen Fahrzeugarten, z. B. Straßenfahrzeugen wie Kraftfahrzeugen, Schienenfahrzeugen und Flugzeugen, Verwendung.

Es ist bereits eine Federung bekannt, bei der die pneumatische Federung mit einer einzigen Reihe von Hilfskammern zusammenarbeitet, die einzeln und nacheinander ein- und abgeschaltet werden können. Diese Hilfskammern stehen dabei mit einem Polster in Verbindung. Bei der bekannten Federung ist eine Voreinstellung der Federung möglich, durch die die Druckunterschiede in den Polstern ausgeglichen werden. Dazu werden die Ein- und Abschaltungen der Hilfskammern willkürlich vom Fahrer vorgenommen. Eine ständige selbsttätige Ein- und Abschaltung der Hilfskammern während der Fahrt ist daher mit dieser bekannten Federung nicht zu erreichen.

Es ist ferner bei pneumatischen Stoßdämpfern bekannt, weitere mit Luft unter Druck gefüllte Druckkammern zum Dämpferverdichtungsraum hinzuzuschalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, in sich geschlossene monochrone Federung zu schaffen, die sich allen Bodenunebenheiten und den dadurch bedingten Federungsaufgaben selbsttätig 3" anpaßt. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Federung ausschließlich aus der Kombination von zwischen Achse und Fahrzeugrahmen liegenden pneumatischen Bälgen mit pro Balg zwei Reihen von Hilfskammern besteht, die automatisch in Abhängigkeit von der durch Bodenunebenheiten bewirkten Längung oder Kürzung des betreffenden Balges zugeschaltet oder abgeschaltet werden, wobei die Hilfskammern der einen Reihe unter statischer Belastung offen sind und sich bei Längung des Balges schließen, während sie bei Kürzung des Balges offen bleiben, und die Hilfskammern der anderen Reihe unter statischer Belastung geschlossen sind, während sie sich bei Kürzung des Balges nacheinander öffnen. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß eine ständige, selbsttätige Zu- und Abschaltung der Hilfskammern in beiden Schwingungsrichtungen und damit eine vollständige selbsttätige Regelung der Federung während der Fahrt gewährleistet ist. Die Federung nach der Erfindung bietet ferner die Möglichkeit, den Federungsverlauf in den beiden Schwingungsrichtungen unterschiedlich zu wählen und damit eine optimale Monochrone pneumatische Federung
für Fahrzeuge

Anmelder:

Recherches Etudes Production R. E. P.,
Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Kosel, Patentanwalt,
Bad Gandersheim, Braunschweiger Str. 22

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 31. Juli 1956 (Nr. 719 665)

Georges Boulet, Toulouse, Haute-Garonne

(Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

Anpassung an die praktisch vorkommenden Federungsaufgaben zu erreichen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 den Aufbau der Federung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine Teilansicht einer Balgbefestigung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Verbindungen zwischen Bälgen und Hilfskammern und

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Steuerung der Verbindung von Bälgen und Hilfskammern.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht die Federung der Vorderachse X-X wie der Hinterachse Y-Y aus pneumatischen Bälgen 5, und zwar pro Rad aus zwei Bälgen, die bei C am Fahrzeugrahmen befestigt und miteinander · durch Verbindungsstangen B verbunden sind, die z. B. als einfache Rohre ausgebildet sein können.

Vor und hinter der Achse können Führungselemente angebracht sein, um die Vertikalbewegung der Achse zu gewährleisten. Auf diese Weise werden die Bälge von der Übertragung anderer Kräfte als der Senkrechtkräfte auf die Karosserie befreit.

Bei Verwendung an einem Fahrzeug von 16 t (8 t pro Achse) haben die Bälge beispielsweise einen mittleren Durchmesser von 200 mm und tragen pro Balg eine Belastung von 21 bei einem Innendruck von

209 757/106

6,4 kg/cm²; eine herkömmliche Berechnung ergibt, daß die Länge eines pneumatischen Balgs, der die Komfortfrequenz von 1,3 Schwingungen pro Sekunde verwirklicht, 0,21 m beträgt.

Die pneumatischen Bälge können auf verschiedene Art aufgebaut sein, z. B. nach einer bekannten Bauart aus übereinanderliegenden Halbwülsten oder nach einer anderen bekannten Ausführungsform entweder ganz aus Metall oder aus mit eingefügten Metallringen armiertem Gummi.

Da die Längung oder Kürzung des Balges aus der Stellung der statischen Belastung ungefähr gleich groß sein müssen, erhält man bei dem angeführten Beispiel unter Belastung praktisch eine Balghöhe von 10,5 cm, was der Hälfte der Länge des pneumatischen Balges entspricht.

Um die Längung des Balges aus der statischen Stellung zu gestatten, wird vorteilhaft die in Fig. 2 dargestellte Anordnung verwendet, gemäß der der Balg S an der Rahmenseite bei s verlängert ist und einen Vollkörper V umgibt, der einen elastischen Anschlag E trägt. Die den Körper V umgebenden Windungen liegen vorzugsweise sehr dicht beieinander, damit sie keine Luftkapazität darstellen und nur im Sinne der Längung wirken.

Eine aus einer bestimmten Anzahl von Hilfskammern bestehende Ergänzungskammer ist an geeigneter Stelle am Fahrzeugrahmen befestigt und durch die Schlauchleitung T mit dem Balg verbunden. Die zwei Bälge, die ein Rad abfedern, können an eine gemeinsame Ergänzungskammer angeschlossen sein.

Fig. 3 zeigt ein Schema dieser Ergänzungskammer, die aus einer Reihe N₁ von Hilfskammern V₁ und aus einer Reihe N₂ von Hilfskammern v₂ besteht, wobei jede Hilfskammer über ein Ventil e, vorzugsweise ein Elektroventil, an die von den Bälgen abzweigende Leitung T angeschlossen ist.

Unter der Wirkung der statischen Belastung sind die Ventile der Hilfskammern V₁ der Reihe N₁ geöffnet, und die Hilfskammern V₁ stehen mit den Bälgen in Verbindung. Sie haben den gleichen Druck wie die Bälge, und das Gesamtvolumen (Bälge und Kammern) entspricht dem des als Beispiel angegebenen pneumatischen Balges von 200 mm Durchmesser und 21 cm Länge. In dem Maße, in dem die Bälge sich längen, schließen sich diese Kammern infolge Schließens ihrer Ventile.

Unter der Wirkung der statischen Belastung sind die Hilfskammern v., der Reihe N._y durch ihre Ventile geschlossen, und sie öffnen sich in dem Maße, in dem der Balg sich verkürzt.

Jede Hilfskammer hat das gleiche Volumen, um ■Jas sich der Balg oder die Bälge in dem Intervall zwischen der Betätigung von zwei aufeinanderfolgenden Elektroventilen e verändern. Es ist grundsätzlich möglich, Hilfskammern gleichen Volumens zu verwenden, wobei sich das in ihnen enthaltene Luftgewicht von der Reihe N₁ nach der Reihe N₂ ändert wegen der Drücke, die während des Augenblicks des Öffnens oder des Schließens herrschen.

Die Elektroventile e können gemäß Fig. 4 vorteilhaft durch einen am Fahrzeugrahmen befestigten und mit der Achse durch eine Stange b verbundenen Umschalter c gesteuert werden. Es kann auch jede andere Umschaltvorrichtung verwendet werden, insbesondere ein verzögerungslos arbeitender Umschalter mit elektronischem Relais.

Gleichfalls vorgesehen ist eine Luftzuführvorrichtung, die unter jeder Belastung die Einhaltung einer konstanten Höhe über jeder Achse gewährleistet und während der Fahrt etwa durch Undichtigkeit auftretende Luftabgänge ausgleicht.

Die rein pneumatische monochrone Federung nach der Erfindung kann in Verbindung mit jeder anderen Vorrichtung verwendet werden, die zu einer vollständigen Lösung der Federungsaufgaben geeignet ist, insbesondere mit einer Vorrichtung zur Kompensation von Querbeschleunigungen, z. B. mittels eines diese Beschleunigungen erfassenden Pendels.

Die Erfindung kann ferner in Verbindung mit einer bereits vorgeschlagenen Dosierkolbenvorrichtung verwendet werden, die zwischen den Bälgen und der Achse angeordnet ist, wobei jedoch die Verwendung eines Sammlers, eines Sumpfes, einer Pumpe und des entsprechenden hydraulischen Kreislaufs erforderlich wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Monochrone pneumatische Federung für Fahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß sie ausschließlich aus der Kombination von zwischen Achse und Fahrzeugrahmen liegenden pneumatischen Bälgen (S) mit pro Balg zwei Reihen (N₁, N₂) von Hilfskammern (V₁, v₂) besteht, die automatisch in Abhängigkeit von der durch Bodenunebenheiten bewirkten Längung oder Kürzung des betreffenden Balges zugeschaltet oder abgeschaltet werden, wobei die Hilfskammern (V₁) der einen Reihe (N₁) unter statischer Belastung offen sind und sich bei Längung des Balges schließen, während sie bei Kürzung des Balges offen bleiben, und die Hilfskammern (v₂) der anderen Reihe (N₂) unter statischer Belastung geschlossen sind, während sie sich bei Kürzung des Balges nacheinander öffnen.

2. Federung nach Anspruch 1 zur Verwendung an einem Fahrzeug mit Starrachsen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Balg (5) für jedes Rad vorgesehen, der Balg durch eine Leitung (T) mit den zwei Reihen (N₁ bzw. N₂) der Hilfskammern (V₁ bzw. v_o) verbunden und jede Hilfskammer an die Leitung über ein Ventil (e) angeschlossen ist.

3. Federung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Rad einer Fahrzeugachse ein Paar von an einer Verbindungsstange (B) befestigten Bälgen (S) vorgesehen ist und die beiden Bälge jedes Paares mit derselben Anordnung der zwei Reihen von Hilfskammern verbunden sind.

4. Federung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (e) als Elektroventile ausgebildet sind, die durch einen durch die Bewegung der Fahrzeugachse (XX bzw. YY) betätigten Umschalter (c) erregbar sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 567 162, 610 541;
französische Patentschrift Nr. 398 355.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen