DE1190811B - Pneumatic suspension for road and rail vehicles arranged within an unguided helical spring, acting as an auxiliary spring - Google Patents

Description

Innerhalb einer ungeführten Schraubenfeder angeordnete, als Hilfsfeder wirkende, pneumatische Federung für Straßen- und Schienenfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine innerhalb einer ungeführten Schraubenfeder angeordnete, als Hilfsfeder wirkende, mit einer elastischen- wellen- und schraubenförmigen, zwischen den Schraubenfederwindungen nach außen rippenförmige Verdickungen aufweisenden Wand ausgerüstete pneumatische Federung für Straßen- und Schienenfahrzeuge, die auf einer Stirnseite des Luftfederelementes mit einer Zuführung des gasförmigen Federungsfluids ausgerüstet ist.Arranged within an unguided helical spring as an auxiliary spring Acting, pneumatic suspension for road and rail vehicles The invention refers to a arranged inside an unguided helical spring, as Auxiliary spring acting, with an elastic, wave-shaped and helical, between the coil spring windings outwardly having rib-shaped thickenings equipped pneumatic suspension for road and rail vehicles, which on a Front side of the air spring element with a supply of the gaseous suspension fluid is equipped.

Bekannt ist eine aufpumpbare Luftfeder, einsetzbar in eine Schraubenfeder, die an ihrem Fuß- und Kopfteil als starke steife Gummihohlfeder und in der Mitte als relativ dünnwandiger aufweitbarer Pneumatikbalg ausgebildet ist, der sich unter Druck bis zum Federinnendurchmesser aufbläht. Ein Hindurchtreten von Gummiwandungsteilen zwischen die Windungen der Schraubenfeder wird bei dieser bekannten Federung jedoch vermieden.An inflatable air spring that can be used in a helical spring is known. the one on its foot and head part as a strong, stiff hollow rubber spring and in the middle is designed as a relatively thin-walled expandable pneumatic bellows, which is below Pressure inflates to the inside diameter of the spring. A penetration of rubber wall parts between the turns of the coil spring is in this known suspension, however avoided.

Ferner ist eine ebenfalls in eine Schraubenfeder einsetzbare und aufpumpbare Luftfeder bekannt, deren Schlauchwandung durchgehend gleich stark ist und die sich unter innerem Druck zunächst an die Schlauchfederwindungen stützend anlegt und sich dann zufolge ihres elastischen dehnbaren Balges auch zwischen den Schraubenfederwindungen aufbläht und damit die Federwindungen unterstützt.Furthermore, one can also be inserted and inflated into a helical spring Air spring known, the hose wall is consistently the same strength and which under internal pressure first of all rests on the coil spring coils and supports itself then, due to their elastic, stretchable bellows, also between the coil spring turns inflates and thus supports the spring coils.

Allgemein bekannt ist die Wirkung der Dehnungsreaktion am Fahrradschlauch. Ein solcher kann ohne seine Ummantelung nur relativ leicht, also nicht tragend aufgeblasen werden. Hat der Schlauch nur eine geringfügige dünnere Stelle, so bläht sich diese unaufhaltsam bis zum Platzen auf. Dieser Vorgang, bezogen auf eine Schlauchluftfeder innerhalb einer Schraubenfeder, bewirkt, daß sich deren gleichmäßig starke Wandung unter dem inneren Fluiddruck gegen und zwischen die Windungen der Schraubenfeder preßt. Dagegen vergrößert sich zwischen den Windungen mangels Stützung der zugehörige innere Durchmesser der elastischen Schlauchluftfeder, wodurch dieser ungestützte Wandungsteil auch einer höheren Dehnungsspannung ausgesetzt ist. Der zwischen den Windungen vergrößerte innere Durchmesser wird zufolge seiner Durchmesservergrößerung von dem gleichen Mediumdruck höher auf Dehnung beansprucht, so daß der wachsenden Durchmesserweitung, die zugleich eine Wandschwächung bedeutet, gegebenenfalls eine weitere Spannungssteigerung und wiederum Durchmesservergrößerung folgt, bis der Schlauchfederbalg, der bei gesteigertem Fluiddruck zwischen den Schrau'benfederwindungen stark heraustreten kann, an diesen Stellen leicht platzen kann. Eine für den Fahrzeugbetrieb ausreichende Betriebssicherheit ist somit nicht immer vorhanden.The effect of the stretching reaction on the bicycle tube is well known. Such a cover can only be inflated relatively easily, i.e. not in a load-bearing manner, without its sheathing will. If the hose is only slightly thinner, it will expand unstoppable to the point of bursting. This process, based on a tubular air spring inside a helical spring, causes its uniformly thick walls under the internal fluid pressure against and between the turns of the coil spring presses. On the other hand, the associated one increases in size between the turns due to the lack of support inner diameter of the elastic tubular air spring, making it unsupported Wall part is also exposed to a higher tensile stress. The one between the Windings increased internal diameter is due to its increased diameter from the same medium pressure higher stressed on elongation, so that the growing Diameter expansion, which at the same time means a weakening of the wall, possibly a further increase in tension and again increase in diameter follows until the Hose spring bellows, which, when the fluid pressure increases, between the helical spring coils can protrude strongly, can easily burst at these points. One for vehicle operation Sufficient operational safety is therefore not always available.

Zur Vermeidung der Nachteile der bekannten Federungen wird bei Federungen der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die zwischen den Windungen der Schraubenfeder bereits beim Zusammenbau der ganzen Federungseinheit liegenden Wandungsteile des pneumatischen in sich geschlossenen Federungskörpers als elastische vollwandige und gegenüber dem übrigen zylindrischen Teil des pneumatischen Federungskörpers verstärkte Gewindegänge aus dem elastischen Wandwerkstoff des pneumatischen Federungskörpers ausgebildet sind.In order to avoid the disadvantages of the known suspensions, in suspensions proposed according to the invention of the type described above that the between the Coils of the coil spring already when assembling the entire suspension unit lying wall parts of the pneumatic self-contained spring body as an elastic full-walled and compared to the rest of the cylindrical part of the pneumatic Suspension body reinforced threads made of the elastic wall material of the pneumatic Suspension body are formed.

Bei der erfindungsgemäßen Federungseinheit wird beim zylindrischen Teil des in sich geschlossenen pneumatischen Federungskörpers nicht eine Wanddung von gleichbleibender Stärke verwendet, sondern die Zylinderwand wird außen mit gegenüber der Wandstärke verstärkten Gewindegängen aus dem elastischen Wandwerkstoff versehen, die von vornherein, d. h. schon beim Zusammenbau der ganzen Federungseinheit und bei Leerlast vorhanden sind und zwischen den einzelnen Windungen der Schraubenfeder satt anliegen. Bei Unterdrucksetzung des in sich geschlossenen pneumatischen Balgkörpers pressen sich die einzelnen elastischen Gewindegänge dann weiter nach außen und verstärkt zwischen die einzelnen Windungen der Schraubenfeder.In the suspension unit according to the invention, the cylindrical Part of the self-contained pneumatic suspension body is not a wall dung of constant thickness used, but the cylinder wall is outside with opposite the wall thickness reinforced threads made of the elastic wall material, from the outset, d. H. already when assembling the whole suspension unit and are present at no load and between the individual turns of the helical spring fed up. When the self-contained pneumatic bellows body is pressurized The individual elastic threads are then pressed further outwards and reinforced between the individual turns of the coil spring.

Die Anordnung der erfindungsgemäß gestalteten Pneumatikfeder innerhalb einer Schraubenfeder bietet somit eine größtmögliche Sicherheit gegen ein Platzen des pneumatischen Federungskörpers und dazu eine wirksame Dämpfung und Verstärkung der Schraubenfeder infolge der Reibung und des satten Aufliegens zwischen den elastischen Gewindegängen und den Schraubenfederwindungen sowie deren Kraftveränderung während des laufenden Betriebes. Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungsfiguren erläutert.The arrangement of the pneumatic spring designed according to the invention within a helical spring thus offers the greatest possible security against bursting of the pneumatic suspension body and an effective damping and reinforcement the coil spring due to the friction and the snug fit between the elastic Threads and the helical spring windings as well as their change in force during of ongoing operations. The invention is based on the drawing figures explained.

F i g. 1 zeigt die Anordnung der erfindungsgemäßen Federung bei einer Kraftwagen-Einzelradaufhängung; F i g. 2 zeigt die Anordnung in einem Schienenfahrzeug-Drehgestell als Achslenkerfederung; F i g. 3 zeigt die ganze Federungseinheit 1 und 3 bei Leerlast; F i g. 4 zeigt die Federungseinheit bei Höchstlast. Innerhalb einer angeführten Schraubenfeder 3 ist ein in sich geschlossener pneumatischer Federungskörper aus elastischem Werkstoff, wie Gummi, angeordnet. Die zylinderförmige Wand dieses Federungskörpers ist außen so ausgebildet, daß sie mit gegenüber der Wandstärke des Zylinderteiles verstärkten Gewindegängen 1 aus dem elastischen Wandwerkstoff versehen ist. Der pneumatische Federungskörper wird zwecks Zusammenbaues der ganzen Federungseinheit in die Schraubenfeder so eingebracht, daß die verstärkten Gewindegänge schon bei Leerlast zwischen den einzelnen Windungen der Schraubenfeder satt zum Anliegen kommen. Es tritt somit schon beim Zusammenbau der ganzen Einheit eine Stützung der Schraubenfederwindungsgänge ein.F i g. 1 shows the arrangement of the suspension according to the invention in a motor vehicle independent wheel suspension; F i g. 2 shows the arrangement in a rail vehicle bogie as an axle guide suspension; F i g. 3 shows the entire suspension unit 1 and 3 with an empty load; F i g. 4 shows the suspension unit at maximum load. A self-contained pneumatic spring body made of an elastic material, such as rubber, is arranged within a given helical spring 3. The cylindrical wall of this spring body is formed on the outside in such a way that it is provided with threads 1 made of the elastic wall material that are reinforced with respect to the wall thickness of the cylinder part. For the purpose of assembling the entire suspension unit, the pneumatic suspension body is inserted into the helical spring in such a way that the reinforced threads come to rest between the individual turns of the helical spring even when there is no load. There is thus already a support of the helical spring turns during the assembly of the entire unit.

An einer Stirnseite des pneumatischen Federungskörpers ist ein flexibles Mündungsstück 2 für die Zu-und Ableitung des Federungsfluids über eine Leitung 4 vorgesehen. A flexible mouth piece 2 for the supply and discharge of the suspension fluid via a line 4 is provided on one end face of the pneumatic suspension body.

Über die Fluidleitung 4 kann auch eine an sich bekannte Niveauregulier- oder Stabilisierungsvorrichtung angeschlossen werden.A level regulating or stabilizing device known per se can also be connected via the fluid line 4.

Claims (3)

Patentansprüche: 1. Innerhalb einer angeführten Schraubenfeder angeordnete, als Hilfsfeder wirkende, mit einer elastischen wellen- und schraubenförmigen, zwischen den Schraubenfederwindungen nach außen rippenförmige Verdickungen aufweisenden Wand ausgerüstete pneumatische Federung für Straßen-und Schienenfahrzeuge, die auf einer Stirnseite des Luftfederelementes mit einer Zuführung des gasförmigen Federungsfluids ausgerüstet ist, d a -durch gekennzeichnet, daß die zwischen den Windungen der Schraubenfeder (3) bereits beim Zusammenbau der ganzen Federungseinheit (1 und 3) liegenden Wandungsteile (1) des pneumatischen in sich geschlossenen Federungskörpers als elastische vollwandige und gegenüber dem übrigen zylindrischen Teil des pneumatischen Federungskörpers verstärkte Gewindegänge aus dem elastischen Wandwerkstoff des pneumatischen Federungskörpers ausgebildet sind. Claims: 1. Arranged within a given helical spring, acting as an auxiliary spring, with an elastic wave-shaped and helical, between the coil spring windings outwardly having rib-shaped thickenings equipped pneumatic suspension for road and rail vehicles running on a Front side of the air spring element with a supply of the gaseous suspension fluid is equipped, d a -characterized in that the between the turns of the helical spring (3) Wall parts already lying during the assembly of the entire suspension unit (1 and 3) (1) the pneumatic self-contained spring body as an elastic full-walled and opposite the rest of the cylindrical part of the pneumatic spring body reinforced threads made of the elastic wall material of the pneumatic suspension body are trained. 2. Federung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidanschluß des pneumatischen Federungskörpers als flexibles Mündungsstück (2) aus dem elastischen Werkstoff der einen Stirnwand ausgebildet ist oder aus einem anvulkanisierten Schlauch besteht. 2. Suspension according to claim 1, characterized in that the fluid connection of the pneumatic spring body as a flexible mouth piece (2) from the elastic Material of one end wall is formed or from a vulcanized hose consists. 3. Federung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß .der pneumatische Federungskörper über seinen Fluidanschluß (2) und die Fluidleitung (4) mit einer den Federungsdruck einstellenden an sich bekannten Niveauregulier-oder Stabilisierungsvorrichtung verbunden wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1116 879: USA: Patentschriften Nr. 1936 389, 2 391120, 2710184. 3. Suspension according to claim 1 and 2, characterized in that the pneumatic suspension body is connected via its fluid connection (2) and the fluid line (4) to a level control or stabilization device which is known per se and which adjusts the suspension pressure. Contemplated references: French Patent No. 1116 879. USA: Patent No. 1936 389, 2391120, 2710184th.