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Zahnstangenantrieb, insbesonders für Signalanlagen
Der im folgenden als Gegenstand der Erfindung beschriebene Antrieb kann überall dort Verwendung finden, wo eine begrenzte lineare Bewegung in zwei entgegengesetzten Richtungen erzeugt werden soll, wobei aber nach Beendigung dieser Bewegung der dieselbe bewirkende Antriebsteil, z. B. eine Welle, noch weiterläuft. Solche Anwendungen sind dort gegeben, wo mittels eines einzigen, die Antriebskraft einführenden Mittels, z. B. einer Kette, eines Seiles, eines Zahnrades usw. mehrere zueinander in bestimmter Zeitabhängigkeit (z. B. nacheinander) bewegte Glieder betätigt werden sollen, wobei einzelne Glieder vor den andern stillgesetzt werden müssen.
Unter anderm treten derartige Aufgaben insbesondere bei Signalanlagen auf. Z. B sind in Verbindung mit fernbedienten Schranken Signale notwendig, die dem Strassenbenützer rechtzeitig anzeigen, dass der Schranken geschlossen wird, damit durch den niedergehenden Schlagbaum kein Unfall verursacht wird.
Solche Signale werden z. B. in bekannter Weise als Läutewerk ausgeführt, das etliche Sekunden vor dem Niedergehen des Schlagbaumes zu ertönen beginnt. Jedoch sind Läutewerke bei dem oft beträchtlichen Strassenlärm leicht zu überhören und es wurden deshalb auch vielfach zusätzlich optische Signale, hauptsächlich Lichtsignale, zur Vorwarnung benutzt.
Lichtsignale sind in vielen Fällen zu teuer. Es lag daher nahe, Formsignale an Stelle der Lichtsignale zu verwenden. Solche sind beispielsweise Haltescheiben, die verschwenkt werden können. In der einen Lage zeigen sie "Halt", in der andern "Frei". Der für die Schrankenbetätigung ohnehin vorhandene Drahtzug kann nun mittels der vorliegenden Erfindung zur Betätigung eines solchen Formsignales verwendet werden. Bei Signalisierung mittels des Formsignales muss die Betätigung des Formsignales analog dem Vorläuten erfolgen. Die Haltescheibe muss also durch den Drahtzug vor Beginn des Schrankenschliessens und beim Schrankenöffnen sofort umgestellt werden. Hingegen muss die weitere Bewegung des Drahtzuges ohne Einfluss auf die Scheibenstellung bleiben.
Die gegenüber der Haltescheibe verspätet einsetzende Bewegung des Schrankens beim Öffnen desselben wird in bekannter Weise erreicht und ist nicht Gegenstand der Erfindung.
Gegenstand der Erfindung ist ein Zahnstangenantrieb, insbesondere für Signalanlagen, der sich dadurch auszeichnet, dass er zwei mit dem zu verstellenden Glied verbundene Zahnstangen aufweist, die mit je einem über Freilaufkupplungen mit zueinander entgegengesetzter Drehrichtung antreibbaren Zahnrad zusammenwirken und dass die Zahnstangen je eine Lücke in der Verzahnung aufweisen, derart, dass in der einen Endstellung der Zahnstangen das eine Zahnrad und in der andern das andere Zahnrad ausser Eingriff mit der zugehörigen Zahnstange steht. Die Erfindung soll nun in Verbindung mit ihrer Anwendung bei Klappscheibensignalen an Hand von Zeichnungen näher erläutert werden.
Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch Klappscheibensignale in den zwei Endstellungen. Die Fig. 3 und 4 zeigen den grundsätzlichen Aufbau eines erfindungsgemässen Antriebes, u. zw. in den beiden Endstellungen dieses Antriebes.
Die Scheibe S ist beispielsweise eine weisse, mit rotem Rand versehene Haltescheibe. Sie ist um die Achse A drehbar und durch einen an ihr befestigten Hebel H betätigbar. Über ein Gestänge St ist der He-
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Zist, bilden eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgegenstandes und zeigen diesen in schematischer und grundsätzlicher Weise. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Zahnstangen Z und Z
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durch Federn F gegen die Zahnräder R und R2 mit einem Anschlag abgestützt, so dass die Zahnstangen beim Auflaufen der Zahnräder, die nicht im Eingriff stehen, etwas ausweichen können.
Der erfindungsgemässe Antrieb wirkt folgendermassen : Ist der Antrieb in der in Fig. 3 gezeigten Stellung, so sind die Zahnstangen in ihrer unteren Endlage und das Zahnrad R1 ist im Eingriff mit der Ver-
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gen N1 und N haben entgegengesetzte Wirkungsrichtungen. Wird nun die Welle W durch das Kettenrad Kr entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn angetrieben, so wird das Zahnrad R von seiner Kupplung NI mitgenommen, wogegen das andere Zahnrad R2 freibeweglich ist. Durch das Zahnrad R1 wird die Zahnstange Z1 mit dem daran befestigten Gestänge St und der Zahnstange Z nach oben bewegt. Dabei läuft das Zahnrad R frei mit und greift in die Verzahnung der Stange Z, ein, ohne eine wesentliche Kraftwirkung auf diese auszuüben.
Nach einem gewissen Verdrehungsweg tritt das Zahnrad R1 in die Zahnlücke am Ende der Zahnstange ZI und die Zahnstangen samt Gestänge St bleiben stehen, obwohl die Welle W weiterläuft, um z. B. einen Schranken zu schliessen. Erst wenn sich die Drehrichtung der Welle W umkehrt, also etwa bei Öffnen des Schrankens, werden die Zahnstangen, diesmal durch das Zahnrad ruz, verstellt, bis wieder die Endlage erreicht ist und das Zahnrad R2 in die Zahnlücke der Zahnstange Z2 eingetreten ist. Auf diese Weise ist ein bestimmter Hub der Zahnstangen gegeben, indem jeweils durch die Zahnlücke eine Begrenzung der Bewegung erzielt wird und mittels der beiden Freilaufkupplungen eine wechselweise Ankupplung der Zahnräder an die Welle W bewirkt wird.
Ein Klappsignal nach Fig. 1 und 2 wird durch einen derartigen Antrieb in die beiden gewünschten Endstellungen gebracht und dort festgehalten, obwohl die Antriebswelle, die noch andere Aufgaben hat, sich weiterdreht.
Die Zahnstangen sind, wie erwähnt, zur Vermeidung von Bruchgefahr der Zähne federnd abgestützt, so dass sie beim Auflaufen der nicht im Eingriff stehenden Zahnräder nachgeben können.
Selbstredend sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die nur an Hand eines grundsätzlichen Ausführungsbeispieles erläutert wurde, eine Anzahl von Varianten möglich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Zahnstangenantrieb, insbesondere für Signalanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei mit dem zu verstellenden Glied (St, H, S) verbundene Zahnstangen (Z1, Z2) aufweist, die mit je einem, über Freilaufkupplungen (N., N) mit zueinander entgegengesetzter Wirkungsrichtung antreibbaren Zahnrad (R, RJ zusammenwirken und dass die Zahnstangen je eine Lücke in der Verzahnung aufweisen, derart, dass in der einen Endstellung der Zahnstangen das eine Zahnrad (R) und in der andern das andere Zahn-
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