CH681613A5 - Railway for track of varying inclination - has regulating body with drive between vehicle body and chassis, and roller, moving on track - Google Patents

Description

  
 



  Die Erfindung betrifft eine eine Fahrbahn unterschiedlicher Neigung aufweisende Transporteinrichtung, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. 



  Transporteinrichtungen dieser Art sind schon in zwei unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Bei der einen Ausführung wird die Stellkraft zur Verschwenkung des Wagenkastens, der in diesem Fall einen Transportbehälter bildet, von der Bewegung entlang der Fahrbahn abgeleitet und das Ausmass der Verschwenkung vom Verlauf einer Führungsschiene bestimmt, die der Fahrbahn entlang verläuft und mit welcher der Wagenkasten in ständigem Eingriff gehalten wird. Nachteilig ist dabei, dass die Führungsschiene zur Erfüllung ihrer Aufgabe einen von der Fahrbahn nach Massgabe der Neigungsunterschiede abweichenden Verlauf aufweisen muss und deshalb Platz in Anspruch nimmt wie auch, inbesondere an einem architektonisch anspruchsvollen Bauwerk, unästhetisch wirkt. 



  Bei der zweiten bekannten Ausführung ist das Fahrzeug mit einer Inclinometer-Steuerung versehen, um die räumliche Orientierung des an einem Chassis schwenkbaren Wagenkastens der örtlichen Fahrbahnneigung anzupassen bzw. entsprechend einer vom Inclinometer festgestellten Neigungsänderung zwischen zwei Fahrbahnpunkten zu korrigieren. Eine solche Steuerung ist, da die Verschwenkung des Wagenkastens nicht zwangsläufig erfolgt, in bezug auf ihre Überwachung, d.h. das Sicherheitssystem, sehr anspruchsvoll und entsprechend teuer. 



  Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Transporteinrichtung, welche unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile eine zwangsweise Ausrichtung des Wagenkastens sicherstellt und trotzdem kostengünstig ist. 



  Die Lösung der erfindungsgemässen Aufgabe gelingt mit den Merkmalen des Kennzeichens von Anspruch 1. 



  Durch das zwangsweise Zusammenführen der Information über die jeweilige Position des Fahrzeuges entlang der Fahrbahn und über die örtliche Neigung der Fahrbahn in dieser Position wird auf den Wagenkasten nach Massgabe beider Informationen eingewirkt und erfolgt das Ausrichten des Wagenkastens zwangsweise mit der Fortbewegung des Fahrzeuges. Bei der Abbildung des Neigungsverlaufes im Getriebe genügt im vorliegenden Zusammenhang eine Näherung an diesen Verlauf. 



  Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform steht das Abwälzorgan in formschlüssigem Eingriff mit dem entlang der Fahrbahn verlaufenden Organ, so, dass jederzeit eine absolute Übereinstimmung der dem Getriebe eingegebenen Drehbewegung mit der Lage des Fahrzeuges entlang der Fahrbahn besteht. 



  Vorzugsweise dient das Getriebe auch zur Übertragung der Stellkraft für die Verschwenkung des Wagenkastens relativ zum Chassis, wobei diese Stellkraft aus der Bewegung des Chassis entlang der Fahrbahn abgeleitet wird. Der Antrieb des Fahrzeuges kann dabei stationär sein und mittels Zugseil übertragen werden. Jedoch wäre es auch denkbar, diesen Antrieb dem Fahrzeug zuzuordnen und beispielsweise über das Abwälzorgan zur Einwirkung zu bringen. 



  Vorteilhafterweise ist das Abwälzorgan als Ritzel und das der Fahrbahn zugeordnete Organ als Zahnschiene ausgebildet. 



  Falls der Antrieb des Fahrzeuges mittels Zugseil übertragen wird, ist dieses vorzugsweise einerends mit dem ersteren verbunden. Das Zugseil kann allerdings auch einerends mit dem oberen Ende der Fahrbahn verbunden sein und eine das Abwälzorgan bildende Seilumlenkrolle am Fahrzeug umschlingen. 



  Mehrere beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemässen Transporteinrichtung in der Form von Standseilbahnen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: 
 
   Fig. 1 perspektivisch einen Ausschnitt aus einer konkav gekrümmten Fahrbahn mit dem Fahrzeug der Transporteinrichtung nach der ersten Ausführungsform; 
   Fig. 2 die Transporteinrichtung nach der zweiten Ausführungsform in einer Fig. 1 ensprechenden Darstellung; 
   Fig. 3 die dritte Ausführungsform in Seitenansicht; und 
   Fig. 4 ein Schema eines Stellgetriebes für eine Fahrbahn mit nicht stetiger Neigungsveränderung. 
 



  Mit 2 ist in Fig. 1 die durch Laufschienen 4 gebildete, im Längsprofil kreisförmig konkav gekrümmte Fahrbahn bezeichnet, die bedingt durch ihre Lage im Raum eine sich über ihre Länge stetig verändernde Neigung aufweist. Ein  Chassis 8 eines Fahrzeuges 6 weist Laufräder 10 auf, die durch nicht dargestellte Mittel mit den Laufschienen 4 in Eingriff gehalten werden. Parallel zu den Laufschienen 4 verlaufen über die Länge der Fahrbahn 2 Zahnstangen 12 als dieser zugeordnete Organe, mit welchen je ein Abwälzorgan in Form eines Ritzels 14 im Eingriff steht. Die beiden Ritzel 14 sind auf einer am Chassis 8 drehbar gelagerten Welle 16 drehstarr befestigt. Eine zweite Welle 18, die an einem Ausleger 20 des Chassis 8 drehbahr gelagert ist, steht mit der Welle 16 über ein Getriebe 22 in Verbindung, auf das nachfolgend noch näher einzugehen ist.

  Die Welle 18 gehört zusammen mit zwei auf dieser drehstarr befestigten Ritzeln 24 und Zahnsegmenten 26, mit welchen die ersteren in Eingriff stehen, einer Stellvorrichtung an, die allgemein mit 28 bezeichnet ist. Die Zahnsegmente 26 sind an einem als Fahrgastkabine ausgebildeten Wagenkasten 30 befestigt, der um eine zu den Wellen 16 und 18 parallele, nicht dargestellte Achse schwenkbar ist. Dabei liegen die Zahnsegmente 26 auf Kreisbogen, deren Mittelpunkte auf dieser Achse liegen. 



  Für die Bewegung des Fahrzeuges 6 entlang der Fahrbahn ist dieses mit einem Zugseilantrieb verbunden. Aus Sicherheitsgründen sind zwei Zugseile 32 einerends am Chassis 8 befestigt und stehen mit Seilantriebstrommeln (nicht dargestellt) am oberen Fahrbahnende in Verbindung. Die Bewegung des Fahrzeuges 6 nach abwärts erfolgt unter dessen Eigengewicht. Die Stellmittel nach diesem Ausführungsbeispiel, die auch die für die Verschwenkung des Wagenkastens notwendige Kraft liefern, umfassen demnach sowohl ein Stellgetriebe wie auch eine Stellvorrichtung. 



  Jede Bewegung des Fahrzeuges 6 hat eine Drehung der Ritzel 14 durch Abwälzung an den Zahnstangen 12 zur Folge, wobei die Drehrichtung durch die Bewegungsrichtung des Fahrzeuges bestimmt ist. Das Getriebe 22 weist ein konstantes Untersetzungsverhältnis auf, mit welchem der Neigungsverlauf der Fahrbahn fest abgebildet ist. Konkret kann das Getriebe 22 deshalb ein Zahn- oder Schneckenradgetriebe sein. Die entsprechende Drehung der Welle 18 erzeugt demnach über die Ritzel 24 und die Zahnsegmente 26 eine Verschwenkung des Wagenkastens 30 relativ zum Chassis 8 zwischen vorbestimmten Endlagen. Da die für diese Verschwenkung massgebliche Drehbewegung aus der Abwälzung der Ritzel 14 an den Zahnstangen 12 entsteht, muss ausgehend von einer Endlage an einem Fahrbahnende die Schwenklage des Wagenkastens zwangsweise der örtlichen Neigung der Fahrbahn bzw. der Laufschienen 4 entsprechen.

   Damit ist es möglich, beim Befahren der Fahrbahn, die im vorliegenden Fall wie erwähnt eine sich stetig verändernde Neigung aufweist, eine bestimmte räumliche Orientierung des Wagenkastens 30, z.B. die in Fig. 1 dargestellte aufrechte Lage der Fahrgastkabine, über die ganze Länge praktisch recht genau konstant zu halten. 



  Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von jenem nach Fig. 1 darin, dass die der Fahrbahn 2 (gleiche Teile tragen gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1) entlang verlaufenden Organe anstelle von Zahnstangen durch Zugseile 40 gebildet sind. Dabei umschlingen die Zugseile 40 am Chassis 8 drehbar gelagerte Abwälzorgane in Form von Seilrollen 44 so, dass diese sich nach Massgabe der Bewegung des Fahrzeuges 46 entlang der Fahrbahn an diesen Zugseilen abwälzen. Die Zugseile 40, die in bekannter Weise schleifenförmig geführt sind, weisen bei 42 am oberen Fahrbahn ende verankerte Enden auf und laufen nach Umschlingung der Seilrollen 44 auf eine ebenfalls am oberen Fahrbahnende angeordnete, angetriebene Seiltrommel 48 auf.

  Die Seilrollen 44 sind über Wellen 50 mit einem Getriebe 52 an dessen Eingangsseite verbunden, das an seiner Abtriebsseite eine der Welle 18 entsprechende Welle 54 aufweist, wobei die Stellvorrichtung im übrigen jener nach Fig. 1 entspricht. Da der Neigungsverlauf der Fahrbahn 2 in Fig. 2 jenem nach Fig. 1 entspricht, bzw. sich ausschliesslich stetig ändert, besitzt das Stellgetriebe 52 ebenfalls ein konstantes Untersetzungsverhältnis. Mithin wird auch in der Ausgestaltung der Tranporteinrichtung bzw. des Fahrzeuges nach Fig. 2 die räumliche Orientierung des Wagenkastens 30 beim Befahren der Fahrbahn 2 annähernd konstant gehalten, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben. 



  In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass dort, wo der Neigungsverlauf der Fahrbahn durch ein Getriebe mit konstantem Untersezungsverhältnis abgebildet werden kann, ein besonderes Stellgetriebe im Sinne der Erfindung grundsätzlich verzichtbar ist. Das für die Untersetzung notwendige Getriebe könnte hier auch durch eine unmittelbar vom Abwälzorgan angetriebene Schnecke sowie einen entsprechenden Zahnkranz am Wagenkasten gebildet sein. Andere Stellmittel würden hier nicht benötigt. 



  In Fig. 3 ist das obere, vertikale Ende einer Fahrbahn 62 dargestellt, mit dessen Laufschienen 64 ein Fahrzeug 66 zusammenwirkt. Ein Chassis 68 trägt acht paarweise angeordnete Laufräder 70, die in die U-förmig ausgebildeten Laufschienen 64 seitlich eingreifen. An den Aussenseiten der Laufschienen 64 sind auch Zahnstangen 72 vorgesehen (nur eine dargestellt), mit denen am Chassis 68 drehbar  gelagerte Ritzel 74 im Eingriff stehen. Über Wellen 76 und Winkeltriebe 78 sind die Ritzel 74 mit einem gemeinsamen, nicht dargestellten Stellgetriebe verbunden, dessen Abtriebsseite in ebenfalls nicht dargestellter Weise mit zwei zueinander parallelen Wellen 82 einer Stellvorrichtung 80 in Drehverbindung steht. Die Wellen 82 tragen je zwei Ritzel 84 und 86 (nur je eines dargestellt).

  Die Ritzel 84 stehen mit je einem an beiden Seiten des Chassis 68 starr befestigten Zahnsegment 88 und die Ritzel 86 mit je einem an beiden Seiten eines Wagenkastens 90 befestigten Zahnsegment 92 in Eingriff. Der Wagenkasten 90, der wiederum einen Fahrgastraum bildet, ist zusammen mit den Zahnsegmenten 92 um eine bei 94 angedeutete Achse schwenkbar, die quer zu dessen Laufrichtung am Chassis 68 definiert ist. Um die Achse 94 ist auch ein Rahmen 96 der Stellvorrichtung 80 schwenkbar, in welchem die Wellen 82 drehbar gelagert sind. Vorzugsweise entsprechen die Verzahnungen an den Ritzeln 84 und den Zahnsegmenten 88 jenen an den Ritzeln 86 und den Zahnsegmenten 92 unter Berücksichtigung der Durchmesserunterschiede ihrer Teilkreise, so, dass die Winkelerstreckung der Zahnsegmente mit der gleichen Zahl von Umdrehungen der beiden Wellen 82 abgewälzt wird. 



  Während die Fahrbahn 62 im in Fig. 3 dargestellten obersten Teil vertikal verläuft, ändert sich deren Neigung in Richtung ihres unteren Endes. Das nicht dargestellte Stellgetriebe trägt dieser Neigungsänderung insoweit Rechnung, als den Wellen 82 dort Drehbewegungen vermittelt werden, wo Änderungen der Fahrbahnneigung vorhanden sind. Drehbewegungen der beiden Wellen 82 haben zwei Abwälzvorgänge und damit zwei Schwenkbewegungen zur Folge. Zum einen erzeugt die Abwälzung der Ritzel 84 an den Zahnseg menten 88 eine Verschwenkung des Rahmens 96 der Stellvorrichtung 80 zusammen mit dem Wagenkasten 90 relativ zum Chassis 68. Andererseits ergibt die Abwälzung der Ritzel 86 an den Zahnsegmenten 92 eine eigenständige Verschwenkung des Wagenkastens 90 relativ zum Rahmen 96.

  Da die Zahnsegmente 88 eine Innenverzahnung und die Zahnsegmente 92 eine Aussenverzahnung aufweisen, addieren sich die beiden Abwälzbewegungen bei einer Drehung der Wellen 82 in unter sich gleicher Drehrichtung und unter Verschwenkung des Wagenkastens 90 überlagern sie sich, wenn sie gleichzeitig erfolgen. 



  Die Winkelerstreckung der Zahnsegmente 88 und 92 ergeben zusammen einen Winkel von nahezu 90 DEG . Bei sich addierenden Schwenkbewegungen lässt sich der Fahrgastraum bzw. Wagenkasten 90 demnach auch dann aufrecht halten, wenn die Fahrbahn an ihrem unteren Ende nahezu horizontal verläuft. Die Verteilung des Schwenkwinkels auf zwei Zahnsegmente, d.h. die Segmente 88 und 92, gestattet bei der gewählten Anordnung, trotz praktisch verdoppeltem maximalen Schwenkwinkel zwischen Wagenkasten und Chassis, den Raumbedarf auf denjenigen eines dieser Segmente zu beschränken. 



  Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel benötigt beim dargestellten vertikalen Verlauf des obersten Fahrbahnteiles ein Getriebe mit einem sich nach dem Neigungsverlauf verändernden Übertragungsverhältnis. Grundsätzlich liesse sich dieses dadurch realisieren, dass den Ritzeln 84 und 86 durch unterschiedliche Antriebszweige mit sich nach ihrer Art voneinander unterscheidenden Teilgetrieben nach Grösse und gegebenenfalls Richtung unterschiedliche Drehbewegungen erteilt würden. 



  Ein Stellgetriebe für eine Fahrbahn mit nicht stetiger Veränderung der Neigung, das vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unabhängig ist, wird nachfolgend unter Bezug auf Fig. 4 erläutert. 



   Einer nicht dargestellten Fahrbahn ist eine Zahnstange 100 zugeordnet, mit welcher sich ein Stellmitteln eines Fahrzeuges (nicht gezeigt) zugehöriges Ritzel 110 abwälzt. Ein Ritzel 102 greift in ein Zahnsegment 104 ein, das am nicht dargestellten Wagenkasten des Fahrzeuges befestigt ist. Das Ritzel 110 sitzt drehstarr auf einer Hauptwelle 112, die am nicht dargestellten Chassis dieses Fahrzeuges gelagert ist. Die Hauptwelle 112 steht einerseits über ein Winkelgetriebe 114 und eine Welle 116 mit einem Schneckengetriebe 118 und anderseits über ein Winkelgetriebe 120 und eine Zweigwelle 122 mit einem Untersetzungsgetriebe 124 sowie mit dem Eingang eines stufenlos variablen Getriebes 126 in Verbindung. Das Schneckenrad 128 des Schneckengetriebes 118 ist auf einer Ritzelwelle 130 drehbar gelagert und ist mit einem Antriebsglied 134 eines Überlagerungsgetriebes 132 gekuppelt.

  Dessen Abtriebsglied 138 ist drehstarr mit der Ritzelwelle 130 verbunden, während ein zweites Antriebsglied 136 drehstarr mit einem auf der Ritzelwelle drehbar gelagerten Zahnrad 140, verbunden ist. Mit dem Zahnrad 140 ist ein Ritzel 141 im Eingriff, das den Ausgang eines Schneckengetriebes 142 bildet. Dessen Eingang ist mit der Abtriebswelle 127 des stufenlos variablen Getriebes 126 gekuppelt. Vom Untersetzungsgetriebe 124 wird eine Kurvenscheibe 150 angetrieben, deren Steuerkurve 152 über ein Verbindungsglied 154 auf einen Verstellhebel 156 des Getriebes 126 einwirkt. Der Abtrieb an der Welle 127 dieses Getriebes lässt sich mit einem Nulldurchgang in beiden Drehrichtungen stufenlos verändern. 



  Die Abwälzung des Ritzels 110 an der Zahnstange 100 bei der Bewegung des Fahrzeuges entlang der Fahrbahn wird auf das Antriebsglied 134 des Überlagerungsgetriebes 132 mit konstantem Untersetzungsverhältnis übertragen. Steht das zweite Antriebsglied 136 still, so wird die Ritzelwelle 130 ausschliesslich entsprechend der Drehung des Antriebsgliedes 134 verdreht. Dementsprechend erfolgt auch die Verschwenkung des Wagenkastens entsprechend der Fahrbewegung. 



  Die Untersetzungsverhältnisse von der Zahnstange 100 bis zur Kurvenscheibe 150 sind so gewählt, dass diese beim Abfahren der Fahrbahnlänge keine volle Umdrehung ausführt. Die Steuerkurve 152 stellt ein Abbild der Abweichungen dar, um welche der Neigungsverlauf der vorliegenden Fahrbahn von einer solchen mit sich stetig ändernden Neigung unterscheidet. 



  Von dem durch die Steuerkurve 152 entsprechend den vorgenannten Abweichungen verstellten Getriebe 126 werden mithin beim Abfahren der Fahrbahn die diesen Abweichungen entsprechenden Korrekturen für die Stellbewegung des Wagenkastens in das Überlagerungsgetriebe 132 eingegeben. Diese Korrekturen können als Drehungen in beiden Drehrichtungen des Zahnrades 140 auftreten und verlangsamen, beschleunigen oder unterbrechen die Verschwenkung des Wagenkastens relativ zum Chassis während der Fahrbewegung des Fahrzeuges. Somit kann auch bei einem solchen Neigungsverlauf der Fahrbahn eine bestimmte räumliche Orientierung des Wagenkastens durch zwangsweise arbeitende Mittel über deren volle Länge mit ausreichender Genauigkeit aufrecht erhalten werden. 



   Anstelle des in Fig. 4 dargestellten Getriebes sind selbstverständlich auch andere Getriebe möglich, die einen bestimmten, nicht stetigen Neigungsverlauf einer Fahrbahn abbilden, wie z.B. Kurbel- oder Hebelgetriebe oder Kugelspindelgetriebe mit sich verändernder Spindelsteigung. 

Claims (9)

1. Eine Fahrbahn unterschiedlicher Neigung aufweisende Transporteinrichtung, mit einem ein Chassis und einen daran schwenkbar gelagerten Wagenkasten aufweisenden Fahrzeug und Mitteln, um durch Verschwenkung des Wagenkastens dessen räumliche Orientierung unabhängig von der örtlichen Neigung der Fahrbahn annähernd konstant zu halten, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagenkasten (30, 90) mit dem Chassis (8, 68) über eine Stellvorrichtung (28, 80) verbunden ist, dass ein am Chassis drehbar gelagertes Abwälzorgan (14, 44, 74) über ein Stellgetriebe (22, 52) mit der Stellvorrichtung verbunden ist und mit der Fahrbahn (2) oder mindestens einem dieser entlang verlaufenden Organ (12, 40, 72, 100) in Eingriff steht und dass im Stellgetriebe der Neigungsverlauf der Fahrbahn fest abgebildet ist.

2.

Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwälzorgan (14, 74, 110), vorzugsweise Ritzel, mit dem der Fahrbahn entlang verlaufenden Organ, vorzugsweise Zahnstange, in formschlüssigem Einrgriff steht.

3. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dass das Abwälzorgan (44) eine Seilrolle ist, die von einem mindestens am oberen Fahrbahnende festgelegten Seil (40), vorzugsweise Zugseil, umschlungen ist.

4. Transporteinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (28, 80) als mechanische Stellvorrichtung, vorzugsweise mit Ritzel und Zahnkranz, ausgebildet ist.

5.

Transporteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung einen schwenkbar am Chassis (68) befestigten Rahmen (96) aufweist, der mindestens zwei drehbar gelagerte, mit dem Stellgetriebe in Antriebsverbindung stehende Ritzel (84, 86) trägt, von denen eines mit einem am Chassis und eines mit einem am Wagenkasten (90) befestigten Zahnkranz (88 bzw. 92) im Eingriff steht.

6.

Transportfahrzeug für eine Transporteinrichtung nach Anspruch 1 für eine Fahrbahn mit unterschiedlicher Neigung, mit einem Chassis und einem an diesem um eine quer zur Fahrrichtung verlaufende Achse schwenkbar befestigten Wagenkasten sowie Mitteln, um den Wagenkasten relativ zum Chassis zu verschwenken, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagenkasten (30, 90) mit dem Chassis (8, 68) über eine Stellmittelvorrichtung (28, 80) verbunden ist, die ein am Chassis drehbar gelagertes, zum Eingriff mit einem einer Fahrbahn zugeordneten Organ bestimmtes Abwälzorgan (14, 44, 74) sowie ein Stellgetriebe (22, 52) umfassen und dass im Getriebe ein vorbestimmter Neigungsverlauf einer Fahrbahn abgebildet ist.

7.

Transportfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellgetriebe (22, 52) mit konstantem Untersetzungsverhältnis ist, das über die Stellvorrichtung (28) auf den Wagenkasten (30) einwirkt.

8. Transportfahrzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein sich zwangsläufig veränderndes Untersetzungsverhältnis aufweist.

9. Transportfahrzeug nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellmittel (80) einen schwenkbar am Chassis (68) befestigten Rahmen (96) aufweisen, der mindestens zwei drehbar gelagerte, mit dem Getriebe in Antriebsverbindung stehende Ritzel (84, 86) trägt, von denen das eine mit einem am Chassis und das andere mit einem am Wagenkasten (90) befestigten Zahnkranz (88 bzw. 92) in Eingriff steht.