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Sattel- oder Sitzfederanordnung, insbesondere für Fahr- und. Motorräder
u. dgl. Die gebräuchlichen Sattelfederanordnungen für Fahr- und Motorräder geben
vorn am Sattel, wo man am empfindlichsten ist, meist nur wenig nach. Es sind zwar
schon Parallelschwinganordnungen bekannt, doch konnten sich diese wegen zu vieler
Teile und schmierbedürftiger Gelenke oder Gleitführungen nicht durchsetzen.
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Eine weitere Aufgabe besteht darin, .daß die Sattelfederung für leichtere
und schwere Personen passen muß. Ferner soll die Federung auch bei der größten vorkommenden
Stoßbelastung sich weder plötzlich aufsetzen, verformen oder brechen. Der Sattel
muß auch seitlich zum Fahr- oder Motorradrahmen starr sein, soll aber dabei zur
senkrechten Federung noch um die waagerechte Längs- und Querachse zusätzlich etwas
elastisch neigbar sein. Diese Forderungen werden von der Sattel- oder Sitzfederanordnung
nach der Erfindung erfüllt. Es wird danach- eine Anzahl vorzugsweise gerader . Federblätter,
gegebenenfalls mit Zwischenlagen, an den beiden Enden verschiebungsfest zusammengespannt
und einerseits am Sattel- oder Sfzhalter bzw. an Fahrzeugteilen sowie andererseits
an dem Sattelgestell oder der Spannbrücke befestigt, so daß das Federpaket bei Belastung
an beiden Enden entgegengesetzt gebogen wird, etwa in Form eines flachen S oder
Integralzeichens.
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Die verschiebefeste Einspannung der übereinanderliegenden Federblätter
bewirkt, daß diese sich gegen eine Belastung des Sitzes außer der Mitte wie ein
einziger Federstab von der Gesamtdicke des Paketes verhalten. Es ist dabei eine
leichte Schiefstellung
neben der hauptsächlichen Paraflelbewegung
möglich. Dagegen biegt sich bei symmetrischer Belastung jedes Federblatt ungehindert
von der verschiebefesten Zusammenspannung in jeder Hälfte für sich durch Die infolge
der beiderseits festgespannten Federblätter in Wechtselwi,nkeln entgegengesetzt
gerichteten Biegungen bewirken daher ein Parallelschwingen. Es sind dabei keinerlei
Gelenke und Führungen mit reibenden -und .genaue Bearbeitung erfordernden Teilen
mehr nötig.
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Das beiderseits zusammengespannte Federstabpaket weist noch eine gewisse
Torsionsfähi.gkeit um seine Längsachse auf. Dies-- läßt den Sattel beim Treten sich
dem abwechselnd jeweils hebenden und senkenden Gesäß besser anpassen und vermindert
das Rätschen.
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Die neue überaus einfache Parallelschwingfederung arbeitet daher mit
den zusätzlichen Nachgiebigkeiten nach der Längs- und Querachse anatomisch und federtechnisch
richtig.
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Es ist von Bedeutung, daß die Federblätter gerade sind und gegebenenfalls
mit Zwischenlagen aus Fiber, Leichtmetall oder Gummi u. dgd. dicht aufeinanderliegen.
Die Zwilschernlagen bezwecken eine Vergrößerung.der wirksamen Stabdicke. Dann wird
bei einseitiger Belastung, mit welcher beim Aufsteigen, Tragen usw. immer gerechnet
werden muß, ein Abheben der Blätter voneinander (Klaffen) durch unterschiedliche
Biegungen mit Überanstrengung der äußeren Blätter vermieden. Die infolge ,des A.neinanderliegens
erzwungene gleiche Biegeform aller Blätter begünstigt die Parallelbewegung durch
größere Steife gegen ein Schiefstellen.
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Das Sattelgestell und der Sitzhalter sind dabei in den Teilen gegenüber
den Federblättern vorzugsweise noch .derart gekrümmt, daß dieselben sich von den
eingespannten: Enden ausgehend von einer gewissen Belastung ab mit d eren Größe
zunehmend auflegen. Dabei sind die gegenseitigen Krümmungen derart zu wählen, daß
eine Überanstrengung .des Federwerkstoffes .nicht auftreten kann. Infolgedessen
kann auch die Feder ohne Bruchgefahr höher ausgenutzt und auch bei großem Arbeitsvermögen
deicht und billig werden. Diese Federanordnung verträgt daher auch größere Überlastungen,
ohne jemals bei Stößen plötzlich hart aufzuschlagen. Infolgedessen bekommt diese
Federung einen viel weiteren Belastungsbereich und kann darum beträchtlich weicher
als bisher ausgeführt werden.
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Infolge .der seitlich hochkantfesten Federblätter ist der Sattel seitlich
starr geführt, wie es erwünscht iet. Durch:die Anwendung mehrerer Blätter ist eine
Gefahr bei etwaigem Bruch eines einzelnen Blattes ausgeschaltet, weil durch das
Wälzen eine Überanstrengung der restlichen Blätter verhütet wird.
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Die Zeichnung zeigt verschiedene Federsitzänordnungen nach der Erfindung.
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In Abb. i ist eine Seitenansicht im teilweisen Schnitt zu sehen, wobei
das Federpaket i mit dem einen Ende 2 an der Sattelgestellbrücke 3, z. B. mit einer
Schraube 4, in einer U-förmigen Ausprägung 5 der Brücke 3 verdrehsicher eingespannt
ist. Das andere Ende 6 des Federpaketes i ist -v@'i.eder mit einem Klemmstück 7
an dem Sattelhalter 8 festgespannt, welcher beispielsweise an dem Rahmenrohr g angeschweißt
ist.
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Abb. z läßt das Kräftespiel dieser Sitzanordnung vereinfacht erkennen
und zeigt, daß die Federn jeweils mit einer Hälfte als einfach gebogener Träger
beansprucht werden. Geht die Kraft P durch die Mitte der Federn hindurch, so sind
die Winkeländerungen einander entgegengesetzt, so daß eine parallele Verschiebung
der Brücke 3 zustande kommt.
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Nach Abb.3 wirkt bei außermittigem Angriff der Last P das Federpaket
i mit dem obersten und untersten Blatt derart, als ob es aus einem einzigen Stück
von der Gesamtdicke bestehen würde, weil entsprechende Zug- und Druckspannungen
in diesen Blättern .durch das Moment P - a auftreten. Außerdem gibt die Feder ebenso
nach wie die nach Abb. z. Der Sattel wird -daher praktisch eine Parallelbewegung
mit schwacher Schrägstellung ausführen.
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Abb. 4 gibt die Rückansicht auf einen solchen Sattel wieder. E=s ist
ersichtlich, daß eine einseitige Kraft P, dann eine Verdrehung des zusammengespannten
Federpaketes bewirkt, so daß eine mäßige Sghi.efstellurng der Sitzfläche eintritt.
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Abb. 5 gibt eine Sitzanordnung für einen Arb-eitssttihl wieder, wobei
die Parallelfederung und die zugleich möglichen Nebenbewegungeneine den bei der
Arbeit anzuwendenden verschiedenen Körperlagen entsprechende Nachgiebigkeit .ermöglichen,.
Im allgemeinen wird man einen solchen Federneigstuhl noch mit einer federnden Rückenlehne
versehen. Das eine Federende z ist am Sitzrahmen 3 und das andere 4 am Fußgestell
8 befestigt.
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In Abb. 6 ist in Draufsicht einseinzelnes, aus Dreiecken zusammengesetztes
Federelement i mit parallelogrammartigem Ausschnitt gezeigt, -°s wird damit rund
das dreifache Federungsvermögen gegenüber einfachen Rechteckblattfedern erzielt.
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Abb. 7 zeigt eine Abwandlung dieser Anordnung, bei der sich, die einzelnen
Dreieckflächen überlappen. Nach Abb. 8 werden derartige Federn aus einem Walzstreifen
durch entsprechend v; rs°tztes Stanzen oder Abfallhergestellt.
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Abb. 9 gibt einen Sitz, z. B. für einen Schlepper wieder, bei welchem
die Federanordnung_ i, welche hier z. B. aus zwei Federblättern ja, ib mit einem
:dazwischenliegenden Holzstab ic besteht, zugleich als Verbindungselement mit dem
Boden 9 eines Fahrzeuges od..dgl. dient. Der Holzstab je vergröße-rt den Abstand
und verhindert ein Ausknicken der Federblätter ja, ib.
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In Abb. io ist beispielsweise ein Stuhl -gezeigt, bei «reichem die
Stuhlbeine durch parallel schwingende Federgebilde ja, .ib nach der Erfindung
ersetzt sind, indem diese durch entsprechende schräge Lage ebenfalls die Verbindung
zum Boden; bilden. Diese Federelemente sind wechselseitig an dem Sitzrahmen 3b und
am Fußausleger 8 befestigt, so daß eine Z- oder N-Form entsteht. Die aus Holz
bestehenden
Federelemente ia, ib sind zweckmäßig dabei, in der mit der Stärke etwa nach einer
Parabel abnehmend. Hiermit wird das Federungsvermögen etwa verdoppelt.
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Abb. i i :stellt eine Sattelfederung nach der Erfindung dar, bei welcher
das gerade Federpaket i nach vorn und abwärts gerichtet ist und mit dem gekrümmten
steifen Sattelgestell 3 sowie mit dem entsprechend entgegengesetzt gekrümmten Sattelhalter
8 verbunden ist, so daß hei Belastung von einer gewissen Grenze ab ein allmähliches
Aufliegen der Federblätter von den Enden her erfolgt. Dann ist die größte Beanspruchung
durch die Krümmung festgelegt und begrenzt. Zugleich wird dabei die freie Länge
der Federn kürzer und diese daher immer härter. Ein solcher Sattel trägt daher jede
Last ohne Gefahr einer Überanstrengung der Federn.. Diese Federblätter sind hierbei
einfache Rechteckfedern., damit das Abwälzen richtig stattfindet. Es wi.rd sodann,
auf gleiches Gewicht bezogen, dieselbe Federarbeit wie mit Dreieckfedern erzielt.
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Ein solcher Sattel ist daher sehr wirkungsvoll jeder Last gewachsen
und durch Vermeidung von Überanstrengungen des Materials auch bruchsicher. Die im
wesentlichen parallele Schwingungsbewegung ergibt zugleich ein angenehmes Sitzen.
Die seitliche Steifigkeit und Schwenkbarkeit um die Federachse mildert die Rutsch-
und Scheuerbewegungen beim Treten.
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Es sei noch erwähnt, daß der Sattel- oder Sitzhalter 8 auch von dem
Fahrzeugrahmen oder einem sonstigen schon für andere Zwecke vorhandenen Bestandteil,
etwa dem Kraftstoff- oder @Verkzeugbehälter, Gepäckträger od. dgl., gebildet sein
kann. Die seitliche Führung des Sattels ist durch Anordnung der Federn in den U-förmig
umgreifenden Teilen 5, 7 schon mit je :einer einzigen Schraube, welche die Enden
2, 6 der Federblätter i zugleich verschiebungsfest zusammenspannen, gesichert.