CH653903A5

CH653903A5 - Antriebsschwert fuer schienengefuehrte fahrzeuge von belustigungsvorrichtungen wie z.b. achterbahnen.

Info

Publication number: CH653903A5
Application number: CH8945/80A
Authority: CH
Inventors: Anton Schwarzkopf
Original assignee: Schwarzkopf Gmbh
Priority date: 1980-11-14
Filing date: 1980-12-03
Publication date: 1986-01-31
Also published as: DE3043071A1; NL8103625A; JPS5784079A; JPS6341591B2; DE3043071C2; US4361094A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebsschwert für schienengeführte Fahrzeuge von Belustigungsvorrichtungen, wie z. B. Achterbahnen oder Karussellls, bestehend aus einem an der Fahrgestellunterseite in einer Vertikallängsebene nach unten sich erstreckenden plattenförmigen Element, gegen dessen Aussenflächen Antriebsradpaare anzugreifen bestimmt sind.

Derartige Antriebsvorrichtungen sind durch die DE-PS 1 478 271 bekannt geworden. Bei dieser bekannten Belustigungsvorrichtung handelt es sich um eine nahezu kreisförmige, in schräger Ebene verlegte Schienenbahn, wobei die Länge des einzelnen Fahrzeugzuges grösser als der Abstand der ortsfest angeordneten Antriebsradpaare ist. Auf diese Weise gelingt es mit Hilfe der Antriebsradpaare, welche auf die Antriebsschwerte der einzelnen Fahrzeuge einwirken, eine verhältnismässig grosse Beschleunigung, Geschwindigkeit und Verzögerung zu erzeugen. Allerdings müssen bei dieser vorbekannten Anordnung die Antriebsschwerte entsprechend der Krümmung der Schienenführung gebogen sein. Solche Antriebselemente lassen sich deshalb nicht bei anderen Belustigungsvorrichtungen einsetzen, bei denen die Gleisführung in der Richtung quer und senkrecht zur Erdoberfläche wechselt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Antriebsschwert für schienengeführte Fahrzeuge von Belustigungsvorrichtungen zu entwickeln, welches die Voraussetzung dafür bietet, die Fahrzeuge durch ortsfest angeordnete Antriebsradpaare über beliebige Kurvenstrecken, Neigungen und Steigungen von Gleisführungen zu bewegen. Diese Aufgabe ist neu.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung ist in Anspruch 1 definiert.

Bei dieser erfindungsgemässen Anordnung übernehmen also die Ketten, welche beliebiger Art sein können, die Zug-und Schubkräfte. Damit die Ketten bei Einwirkung dieser Kräfte nicht seitlich ausweichen können, werden sie von den Segmenten der einzelnen Segmentpaare umgriffen. Die Segmente jedes Segmentpaares sind untereinander fest verbunden, so dass sich die darin befindlichen Kettenglieder darin abstützen können. Die Verbindung des einen Segmentpaares zum anderen erfolgt hingegen über diese Ketten. Auf diese Weise wird ein in Längsrichtung verhältnismässig starrer Körper (Antriebsschwert) gebildet, der jedoch die Möglichkeit hat, in allen drei Dimensionen in gewissen Grenzen biegsam zu sein. Es ist daher die Möglichkeit gegeben, ein er-findungsgemässes Antriebsschwert für schienengeführte Fahrzeuge zu verwenden, deren Schienen willkürlich über Rechts- und Linkskurven, Steigungen und Neigungen geführt werden. Ein besonderer Vorteil der Erfindung kann darin bestehen, dass zufolge des erfindungsgemäss ausgebildeten Antriebsschwertes auch Überlagerungen dieser Kurven bzw. Neigungen bzw. Steigungen beherrscht werden können, weil sich das erfindungsgemässe Antriebsschwert um die Längsachse verwinden lässt.

Das erfindungsgemässe Antriebsschwert ist selbstverständlich mit dem Fahrgestell des schienengeführten Fahr2

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zeuges in geeigneter Weise verbunden. Hierzu empfiehlt es sich, wenn das erste und letzte Segmentpaar des Antriebsschwertes in Kupplungsteilen der Fahrzeuge um vertikale Achsen gelenkig aufgehängt sind. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn mindestens eines der Kupplungsteile in Fahrtrichtung an seinem Fahrgestell abgefedert geführt ist. Zu diesem Zweck könnte das Kupplungsteil mit einem in Fahrtrichtung sich erstreckenden Zapfen in einem Lager des Fahrzeuges geführt und mit beidseits des Lagers angeordneten Tellerfedern eingespannt sein.

Wesentlich ist lediglich, dass das Fahrgestell des schienengeführten Fahrzeuges notwendigerweise starr sein muss, wohingegen das erfindungsgemässe Antriebsschwert elastisch bleiben muss. Infolgedessen wäre eine starre Verbindung des Antriebsschwertes mit dem Fahrgestell sinnlos, weshalb die Erfindung eine gelenkige Verbindung mit dem Fahrgestell bevorzugt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die zwischen den Innnenflächen der einander zugehörigen Segmente verbleibenden Hohlräume sowie die zwischen den Segmentpaaren befindlichen, abstandsbeding-ten Spalte mit einer erstarrenden, elastisch wirkenden Masse, z.B Kautschuk, synthetischer Gummi oder dergleichen ausgegossen sind. Es erweist sich hierbei als zweckmässig, die Unterteile der Segmentpaare in eine Form einzulegen, darauf die Ketten zu setzen und dann die Ketten mit den anderen Segmentteilen zu überdecken, woraufhin die Form geschlossen oder die Segmentteile der einzelnen Segmentpaare untereinander verbunden werden. Daraufhin giesst man in die zwischen den Segmenten und den Ketten verbleibenden Hohlräume das elastische Mittel ein, wobei es sich empfiehlt, dass die Innenflächen der Segmente mit den Aussenseiten verbindende Entlüftungsbohrungen aufweisen. In dieser Weise erfolgt eine elastische Umhüllung der Ketten innerhalb der Segmente, wodurch die Ketten einigermassen ortsfest geführt aber in gewissen Grenzen relativ zu den Segmenten bewegbar sind, was durch die elastischen Massen erreichbar ist.

Die Kettenglieder werden beim Einlegen in die Segmente durch deren Profilierungen im gestreckten Zustand zentriert. Zwischen den Segmenten können jedoch die Kettenglieder schlaff sein. Wenn jedoch die elastische Masse eingegossen wird, müssen die Ketten gestreckt werden auf das Mass, das vom einzelnen Fahrzeug durch die Gelenkzapfen für das Einhängen des Antriebsschwertes vorgegeben ist. Ein so ausgebildetes Antriebsschwert verhält sich zunächst wie ein starrer Körper. Unter der Belastung der Antriebsradpaare und unter der Führung der Fahrzeuge durch die gekrümmten Schienen gleicht sich jedoch das erfindungsgemässe Antriebsschwert den Gegebenheiten an und lässt eine einwandfreie Kraftübertragung zu.

Im Rahmen einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die äussersten Kettenglieder in den das Antriebsschwert begrenzenden Segmentpaaren mittels hochscherfe-sten Bolzen gehalten sind. Dabei sollte der Abstand der Bolzen zwischen dem ersten und letzten Segmentpaar dem Abstand der äussersten Kettenglieder bei gestreckten Ketten entsprechen. Auf diese Weise wird vermieden, dass die Ketten unter Zug- oder Druckbeanspruchung innerhalb der Segmentpaare ausscherende Bewegungen ausführen.

Gegenstand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist fernerhin die Massnahme, dass die Stirnflächen der Segmentpaare konvex ausgebildet oder in ähnlicher Weise abgeschrägt sind. Dabei soll zwischen den Stirnflächen der einzelnen Segmentpaare ein Spiel vorhanden sein, welches bei dem vorher erwähnten Ausgiessen des Antriebsschwertes mit einer elastischen Masse ebenfalls ausgefüllt wird. Zwischen den Segmentpaaren des Antriebsschwertes bilden sich also elastische, leistenförmige Gelenke, die das Ausbrechen der einzelnen Segmentpaare unter den einwirkenden Kräften verhindert, aber dennoch eine Krümmung des Antriebsschwertes in dreidimensionaler Richtung ermöglicht.

Aus Gründen der Festigkeit empfiehlt es sich, das Antriebsschwert in Seitenansicht gesehen, von vorn und hinten gesehen, fischbauchartig auszubilden. Dabei empfiehlt es sich, wenn der obere Rand des Antriebsschwertes geradlinig und der untere Rand des Antriebsschwertes konvex verläuft.

Die Erfindung ist in der Zeichnung schematisch und beispielsweise dargestellt sowie im folgenden erläutert. Es zeigen:

Figur 1 : eine Seitenansicht eines erfindungsgemässen Antriebsschwertes,

Figur 2: eine Draufsicht auf das Antriebsschwert gemäss Figuri,

Figuren 3 bis 5: schematische Darstellung von unterschiedlichen Krümmungsverhältnissen für das Antriebsschwert,

Figur 7: einen Vertikalschnitt durch ein Segmentpaar gemäss Figur 1,

Figur 8: einen Querschnitt nach der Linie VIII-VIII gemäss Figur 7 und

Figur 9: einen Horizontalschnitt entlang der Linie IX-IX gemäss Figur 7.

Das in Figur 1 und 2 dargestellte Antriebsschwert 1 besteht aus einer Anzahl von Segmentpaaren 2. Jedes Segmentpaar 2 setzt sich aus in einer vertikalen Ebene 12 getrennten Segmenten 3,4 zusammen. Die Segmentpaare 2 stehen unmittelbar nicht miteinander in Verbindung. Es handelt sich vielmehr um eine lose Reihe einer Vielzahl solcher Segmentpaare 2.

Die Innenflächen der einzelnen Segmente 3,4 sind jedoch mit Profilierungen 20 (vgl. Figuren 7-9) versehen, an denen Ketten 5, 6,7 sich abstützen können. Diese Ketten sind über die Länge des Antriebsschwertes 1 hinweggeführt und an scherfesten Zapfen 10 des Anfangssegmentpaares 8 und des Endsegmentpaares 9 gehalten.

Wie die Figur 1 zeigt, besitzt das Antriebsschwert 1, in Seitenansicht gesehen, eine fischbauchartige Form. Dies bedeutet, dass der obere Rand des Antriebsschwertes geradlinig und der untere Rand konvex gewölbt verläuft. Dieser Formgebung ist die Linienführung der einzelnen Ketten 5, 6, 7 angepasst. Die obere Kette 5 weist praktisch eine geradlinige Form auf und ist daher die kürzeste. Die untere Kette 7 folgt der fischbauchartigen Krümmung, wohingegen die mittlere Kette 6 eine Zwischenstellung einnimmt. Infolgedessen ist die Länge der einzelnen Ketten 5, 6,7 unterschiedlich.

Es ist nun vorgesehen, dass die zwischen den Segmenten 3,4 und den Ketten 5, 6,7 sowie den Segmentpaaren 2 befindlichen Hohlräume mit einer elastischen Masse 15 (vgl. Figur 2) ausgegossen werden, die beispielsweise aus Kautschuk, synthetischem Gummi, Kunststoff oder dgl. bestehen kann. Das unvermeidliche Spiel zwischen den Ketten 5-7 und den Segmenten 3,4 wird durch diese Ausgiessung ausgefüllt. Die Folge davon ist, dass bei Zugbeanspruchung die Ketten 5-7 formschlüssig auf die Segmentpaare 2 einwirken und dass bei Druckbeanspruchung die Segmentpaare 2 formschlüssig auf die Ketten 5-7 einwirken, ohne dass diese Gelegenheit haben, seitlich auszuknicken.

Es empfiehlt sich, die Stirnflächen 13 der Segmente 3,4 bzw. Segmentpaare 2 konvex oder keilförmig in konvexer Richtung abzuschrägen. Ausserdem empfiehlt es sich, zwischen den Segmentpaaren 2 ein gewisses Spiel 14 vorzusehen. Die vorher erwähnte Ausgiessung der Segmente mit der elastischen Masse 15 führt nämlich dazu, dass auch die Zwischenräume zwischen den Segmentpaaren 2 ausgefüllt wer5

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den, wodurch sich nach Erstarren der flüssig eingefüllten Masse 15 elastisch wirkende Leisten ergeben, welche eine Biegung des Antriebsschwertes 1 in dreidimensionaler Richtung ermöglicht.

Im Beispiel der Figur 3 ist z.B. ein Antriebsradpaar 16 gezeigt, das auf das erfindungsgemässe Antriebsschwert 1 einwirkt, während dieses eine nach oben gekrümmte Kurvenbahn durchläuft.

In Figur 4 ist der umgekehrte Zustand dargestellt, wonach die Antriebsradpaare 16 auf ein Antriebsschwert 1 einwirken, das in einer nach unten gekrümmten Kurvenbahn verläuft.

In den Figuren 5 und 6 sind Draufsichten auf Anordnungen gemäss Figuren 3 und 4 dargestellt, woraus ersichtlich ist, dass die Antriebsradpaare 16 auch auf Antriebsschwerter 1 einwirken, die quer zu den in Figuren 3 und 4 dargestellten Lagen gekrümmt werden müssen.

Was in der Zeichnung nicht dargestellt ist aber ohne Schwierigkeiten erkennbar ist, bezieht sich auf eine Überlagerung der Krafteinwirkungen der Figuren 3-6 im Sinne einer Verwindung des Antriebsschwertes 1.

In den Beispielen der Figuren 7-9 sind nun Vertikal-, Quer- und Längsschnitte eines einzelnen Segmentpaares 2 dargestellt, woraus ersichtlich ist, wie im Ausführungsbeispiel die formschlüssige Verbindung der einzelnen Ketten 5, 6,7 mit den Segmenten 3,4 herbeiführbar ist.

Zunächst ist dafür zu sorgen, dass die einzelnen Segmente 3,4 unter Einschluss der Ketten 5-7 miteinander verbindbar, insbesondere verschraubbar sind. Zu diesem Zweck weisen die Segmente 3,4 Anschlagflächen 18 auf, an denen sich die Segemente 3,4 bei Verbindung gegeneinander abstützen. Sicherlich ist es möglich, die Segmente 3,4 miteinander zu verschweissen. Es wird jedoch vorgezogen, die Segmente 3,4 miteinander zu verschrauben, weshalb einige der Anschlagflächen 18 Schraubbohrungen 17 aufweisen. Das Anziehen der Schrauben (nicht dargestellt) ist nur so weit möglicht, bis die Anschlagflächen 18 der Segmente 3,4 miteinander zur Anlage kommen.

Aus den Figuren 7-9 sind ausserdem die Profilierungen 20 erkennbar, welche zwischen einzelne Kettenglieder 5-7 eingreifen und dadurch eine zug- und schubfeste Verbindung der Ketten 5-7 mit den Segmenten 3,4 schaffen.

Schliesslich ist aus den Figuren 7-9 die Anordnung von Entlüftungsbohrungen 19 erkennbar, deren Aufgabe im wesentlichen darin besteht, die beim Eingiessen der elastischen Masse 15 entstehende Luftstauung abzuleiten.

Mit den Figuren 7-9 soll verdeutlicht werden, dass die Ketten 5-7, die gewöhnliche Rundstabketten sein können, in allen Dimensionen formschlüssig mit den Segmenten 3,4 verbunden sind, indem sie sich an Profilierungen 20 unter Zwischenfügung der elastischen Masse 15 abstützen.

Es ist natürlich möglich, andere Kettenformen zu verwenden oder beispielsweise die Segmentpaare durch Seilzüge zu verbinden, die nach Art der Spannbetontechnik in Umhüllungen verankert sind. Die unmittelbar nicht verbundenen Segmentpaare 2 sind mittelbar über Zwischenglieder so verbunden, dass sich daraus ein steifer, in Fahrtrichtung sich erstreckender Körper ergibt, der jedoch in dreidimensionaler Richtung in gewissen Grenzen verformbar ist.

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1 Blatt Zeichnungen

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653903 PATENTANSPRÜCHE

1. Antriebsschwert für schienengeführte Fahrzeuge von Belustigungsvorrichtungen, wie z.B. Achterbahnen oder Karussells, bestehend aus einem an der Fahrgestellunterseite in einer Vertikallängsebene nach unten sich erstreckenden plat-tenförmigen Element, gegen dessen Aussenflächen Antriebsradpaare anzugreifen bestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsschwert (1) aus einer Reihe von hintereinander angeordneten Segmentpaaren (2) besteht, die zwischen sich mindestens zwei durchlaufende Ketten (5 bis 7) oder in Umhüllungen verankerte Seilzüge aufnehmen, wobei die Innenflächen der Segmente (3,4) mit den Ketten (5 bis 7) ungefähr angepassten Profilierungen (20) sowie mit plan aneinanderliegenden Anschlagflächen (18) zum festen Verbinden der Segmente (3,4) eines jeden Segmentpaares (2) versehen sind.

2. Antriebsschwert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentpaare (2) zwischen sich drei durchlaufende Ketten (5 bis 7) aufnehmen.

3. Antriebsschwert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Innnenflächen der einander zugehörigen Segemente (3,4) verbleibenden Hohlräume sowie die zwischen den Segmentpaaren (2) befindlichen, ab-standsbedingten Spalten (14) mit einer elastischen Masse (15), z.B. Kautschuk oder synthetischem Gummi ausgegossen sind.

4. Antriebsschwert nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils ein Segmentpaar (2) bildenden Segmente (3,4) miteinander verschraubt (17) sind.

5. Antriebsschwert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (3,4) die Innenfläche mit der Aussenseite verbindende Entlüfungsbohrungen (19) aufweisen.

6. Antriebsschwert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äussersten Kettenglieder in den das Antriebsschwert (1) begrenzenden Segmentpaaren (8,9) mittels hochscherfester Zapfen (10) gehalten sind.

7. Antriebsschwert nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Zapfen (10) zwischen dem ersten und letzten Segmentpaar (8,9) dem Abstand der äussersten Kettenglieder bei gestreckten Ketten (5 bis 7) entspricht.

8. Antriebsschwert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnflächen (13) der Segmentpaare (2) konvex ausgebildet oder abgeschrägt sind.

9. Antriebsschwert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Stirnflächen (13) der einzelnen Segmentpaare (2) ein Spiel (14) vorhanden ist.

10. Antriebsschwert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, in Seitenansicht gesehen, sein oberer Rand geradlinig und sein unterer Rand im wesentlichen konvex verlaufend ausgebildet ist. (Figur 1).

11. Antriebsschwert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (3,4) aus Metallguss, vorzugsweise aus gehärtetem Alu-Kokillenguss, bestehen.

12. Antriebsschwert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenflächen der Segmente (3,4) aufgerauht sind.

13. Antriebsschwert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenflächen der Segmente (3,4) mit Bronze belegt sind.

14. Schienengeführtes Fahrzeug mit einem Antriebsschwert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die das Antriebsschwert begrenzenden Segmentpaare (8,9) an Kupplungsteilen des Fahrzeuges um vertikale Achsen gelenkig aufgehängt sind.

15. Schienengeführtes Fahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der ein Segi mentpaar (8, 9) tragenden Kupplungsteile am entsprechenden Fahrgestell des Fahrzeugs abgefedert geführt ist.

16. Schienengeführtes Fahrzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kupplungsteil mit einem in Fahrtrichtung sich erstreckenden Zapfen in einem Lager des Fahrzeugs geführt und mit beiderseits des Lagers angeordneten Tellerfedern abgefedert eingespannt ist.