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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrgast-Rückhaltevorrichtung für eine Fahrgeschäft-Fahrgasteinheit. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Fahrgast-Rückhaltevorrichtung, die ein lageveränderbares Rückhalteelement und einen auf dieses einwirkenden sperrbaren hydraulischen Versteller umfasst, welcher seinerseits eine Zylinder-Kolben-Einheit und einen Hydraulikspeicher umfasst. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Fahrgeschäft-Fahrgasteinheit mit einer Fahrgastaufnahme und einer erfindungsgemäßen Fahrgast-Rückhaltevorrichtung.
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Bei solchen der Belustigung von Personen dienenden Fahrgeschäften, bei denen auf die betreffenden Personen (Fahrgäste) sehr erhebliche Kräfte bzw. Beschleunigungen ausgeübt werden, sind aus Sicherheitsgründen Fahrgast-Rückhaltevorrichtungen vorhanden, durch welche die Fahrgäste an der von ihnen belegten Fahrgastaufnahme so fixiert werden, dass sie diese Fahrgastaufnahme (Sitz, Liegefläche, Stehplatz, etc.) nicht verlassen können. Je nach dem individuellen Fahrgeschäft erfolgt dabei durch die Fahrgast-Rückhaltevorrichtung auch eine weitergehende Einschränkung der Bewegungsfreiheit (Immobilisierung) des betreffenden Fahrgastes. Derartige Fahrgeschäft-Fahrgasteinheiten und Fahrgast-Rückhaltevorrichtungen sind beispielsweise aus
DE 32 37 684 A1 bekannt.
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Gebräuchliche Rückhaltelemente sind dabei beispielsweise Rückhaltebügel, welche den Fahrgast beispielsweise an Schultern, Brust, Rücken, Bauch, Hüfte und/oder Beinen fixieren. Solche Rückhaltebügel oder sonstigen Rückhalteelemente können insbesondere an der auch die Fahrgastaufnahme umfassenden Struktur der Fahrgasteinheit dergestalt schwenkbar angebracht sein, dass sie zur Anpassung an die individuelle Körpergröße des betreffenden Fahrgastes in mehreren unterschiedlichen Stellungen verriegelt werden können.
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Herkömmliche zum Einsatz kommende Verriegelungssysteme sind dabei Ratschen oder vergleichbare mechanische Sperrgetriebe. Bei ebenfalls bereits zum Einsatz kommenden hydraulischen Sperrgliedern basiert die Verriegelungsfunktion typischerweise darauf, dass Hydraulikflüssigkeit in einem Hydraulikzylinder-Arbeitsraum, dessen Volumen sich mit der Stellung des Rückhalteelements ändert, dicht eingesperrt wird. Das erlaubt die stufenlos in unterschiedlichen Positionen mögliche Verriegelung des Rückhalteelements. Der Hydraulikzylinder kann dabei gegebenenfalls Teil eines hydraulischen Verstellers sein, dem zusätzlich zu der Sperr- bzw. Verriegelungsfunktion für das Rückhalteelement eine weitere Funktion zukommt. Er ist nämlich dazu geeignet und ausgelegt, das Rückhalteelement nach dessen Entriegelung aktiv zu öffnen. So können in sämtlichen Fahrgasteinheiten des Fahrgeschäfts die Rückhaltebügel bzw. sonstigen Rückhalteelemente gleichzeitig und ohne Zutun der Fahrgäste durch die zugeordneten Versteller geöffnet werden, was einen raschen und reibungslosen Fahrgastwechsel ermöglicht. Hierzu umfasst der Versteller zusätzlich zu dem dann typischerweise doppeltwirkenden Hydraulikzylinder einen Hydraulikspeicher. Der Hydraulikspeicher bevorratet Hydraulikflüssigkeit unter Druck und wird beim Schließen des Rückhalteelements durch aus dem Hydraulikzylinder verdrängte Hydraulikflüssigkeit geladen. Bei entsprechender Ventilstellung wird über den Hydraulikspeicher mit umgekehrter Strömungsrichtung der Hydraulikzylinder im Sinne eines Öffnens des Rückhaltelements beaufschlagt.
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Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, den vorstehend dargelegten Stand der Technik in sicherheitstechnischer Hinsicht weiter zu verbessern und eine besonders kompakte und flexible Fahrgast-Rückhaltevorrichtung für eine Fahrgeschäft-Fahrgasteinheit aufzuzeigen.
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Die Lösung der Aufgabe gelingt mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Die erfindungsgemäße Fahrgast-Rückhaltevorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Hydraulikspeicher und die Zylinder-Kolben-Einheit des hydraulischen Verstellers eine bauliche Einheit bilden, indem der Zylinder der Zylinder-Kolben-Einheit und ein neben und parallel zu diesem angeordneter Zylinder des Hydraulikspeichers Teil einer integrierten Zylinder-Baugruppe sind, welche auf einer axialen Stirnseite einen Anschlussblock mit einer Schaltplatte umfasst. Erfindungsgemäß ist der Hydraulikspeicher als eine Einheit ausgebildet und lösbar an der Schaltplatte angeordnet.
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In Umsetzung der vorliegenden Erfindung lassen sich Fahrgast-Rückhaltevorrichtungen realisieren, bei denen der hydraulische Versteller trotz der Bereitstellung hoher Verriegelungskräfte extrem kompakt ist. Dabei spielt unter anderem eine Rolle, dass der Hydraulikspeicher einen sich parallel zum Zylinder der Zylinder-Kolben-Einheit und zumindest im Wesentlichen über dessen gesamte Länge erstreckenden Zylinder aufweist. Hierdurch kann der Hydraulikspeicher vergleichsweise schlank ausgeführt sein. Infolge seiner kompakten Gestaltung lässt sich der hydraulische Versteller innerhalb der Fahrgasteinheit sicherheitstechnisch ideal unterbringen, also an einem Platz, wo er optimal vor Beschädigungen geschützt ist. Sowohl die geringe Baugröße als auch die Möglichkeit der optimalen Unterbringung minimieren ein Verletzungsrisiko für den Fahrgast. Dazu trägt auch die Möglichkeit einer vergleichsweise geschlossenen Bauweise, das heißt der Abwesenheit vorspringender Teile und/oder von Zwischenräumen, in denen Gegenstände hängen bleiben können, bei. Ferner ist vorteilhaft, dass verschiedene Hydraulikspeicher je nach Anforderung flexibel verwendet werden können. Ist die Fahrgast-Rückhaltevorrichtung beispielsweise zur Bewegung eines Hüftbügels ausgelegt, kann ein kleinerer Hydraulikspeicher verwendet werden, als wenn ein massiver Schulterbügel bewegt werden muss.
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Weiterhin eignet sich der hydraulische Versteller der erfindungsgemäßen Fahrgasteinheit aufgrund seiner strukturellen Besonderheiten in besonderem Maße für eine Modulbauweise. Mit besonders geringem Aufwand lassen sich so beispielsweise spiegelbildlich ausgeführte Versteller bereitstellen. Entsprechendes gilt für Versteller, die sich nur hinsichtlich der Kolben-Sperrrichtung (das heißt Sperren gegen Einfahren oder aber gegen Ausfahren der Kolbenstange bei freier Bewegbarkeit in umgekehrter Richtung) unterscheiden, im Übrigen aber identisch sind. Der Versteller lässt sich sogar bei geeigneter Gestaltung durch einen einfachen und problemlosen Eingriff nachträglich von der einen Version in eine andere umbauen.
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Es ist von Vorteil wenn der Hydraulikspeicher über eine Verschraubung lösbar an der Schaltplatte angeordnet ist. Dies erlaubt eine einfache und schnelle Montage des Hydraulikspeichers an der Schaltplatte. Ferner wird so auch die Wartungsfreundlichkeit erhöht, da der Hydraulikspeicher bei Bedarf rasch ausgebaut werden kann.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Zylinder-Baugruppe des hydraulischen Verstellers einen Abschnitt eines Doppelrohrprofils. Das Doppelrohrprofil ist insbesondere stranggepresst. So kann die Zylinder-Baugruppe, indem der Zylinder der Zylinder-Kolben-Einheit und der Zylinder des Hydraulikspeichers bzw. eine Führung des Hydraulikspeichers sich einander wechselseitig aussteifen, auch besonders starken bzw. heftigen mechanischen Beanspruchungen beschädigungsfrei standhalten, und das bei einem besonders geringen Gewicht, was sich angesichts der zum Teil ganz erheblichen Beschleunigungskräfte, denen die Elemente der Fahrgast-Rückhalteeinrichtung ausgesetzt sind, seinerseits als sehr vorteilhaft erweist.
Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, wenn der Hydraulikspeicher in einem Rohrabschnitt des Doppelrohrprofils geführt ist. Vorzugsweise überdeckt der Rohrabschnitt den Hydraulikspeicher zumindest teilweise in radialer Richtung. So kann eine Beschädigung des Hydraulikspeichers wirksam verhindert werden, denn ein Abkippen im Bereich der Verschraubung ist somit ausgeschlossen.
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Der bei dem hydraulischen Versteller der erfindungsgemäßen Fahrgasteinheit - als Teil einer auch den Zylinder der Zylinder-Kolben-Einheit umfassenden integrierten Zylinder-Baugruppe - zum Einsatz kommende Hydraulikspeicher kann dabei in bevorzugter Ausgestaltung dergestalt als Federspeicher ausgeführt sein, dass die in seinem Zylinder bevorratete Hydraulikflüssigkeit mittels einer Feder unter Druck gehalten wird, wobei der die Hydraulikflüssigkeit bevorratende Hydraulikraum und der die Feder beherbergende Federraum durch ein Trennelement voneinander getrennt sind. Als Feder kommen dabei verschiedene Einrichtungen in Betracht, die geeignet sind, Energie aufzunehmen, zu speichern und wieder abzugeben. Ist die Feder durch eine mechanische Feder (z. B. Schraubenfeder) realisiert, ist das Trennelement bevorzugt als Kolben ausgeführt. Auch dann, wenn die Feder durch eine Gasfeder realisiert ist, ist das Trennelement in bevorzugter Ausgestaltung durch einen Kolben gebildet. Hierdurch lässt sich die vergleichsweise gestreckte Bauweise des Hydraulikspeichers infolge dessen besonders schlanken Zylinders (s. o.) funktional optimal nutzen. Indessen kann alternativ von Vorteil sein, wenn innerhalb des Zylinders des Hydraulikspeichers eine elastisch nachgiebige, mit dem unter Druck stehenden Federgas gefüllte Blase untergebracht ist.
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Im Interesse eines besonders geringen Gewichts, insbesondere aber auch wegen einer sehr vorteilhaften Betriebscharakteristik des Verstellers ist weiterhin günstig, wenn der Hydraulikspeicher eine Gasfeder umfasst. Der bevorzugt durch einen Kolben oder eine Blasenanordnung begrenzte Federraum nimmt somit gasdicht eine Druckgasfüllung auf, wobei die Gasfeder den weiteren Vorteil hat, dass ihre Betriebscharakteristik durch die wechselnde Lage bzw. Orientierung im Raum und/oder die stark und rapide wechselnden kinetischen Verhältnisse nur minimal beeinflusst wird.
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Es ist von Vorteil, wenn der Federraum als mit einem Federgas gefüllter Gasraum ausgeführt ist, wobei der Hydraulikspeicher einen integrierten Befüllanschluss zur Befüllung des Gasraums mit Federgas aufweist. Hierbei ist es ferner von Vorteil, wenn der Befüllanschluss eine zweistufige Abdichtung aufweist, insbesondere in Form eines Rückschlagventils und einer Verschlussschraube. Dies ermöglicht eine einfache, sichere und schnelle Befüllung des Federraums mit Federgas. Ferner erlaubt dies eine besonders genaue Einstellung des Gas-Vordrucks im Federraum (und die Aufrechterhaltung des eingestellten Gas-Vordrucks), welche ein entscheidender Faktor bei der Abstimmung des hydraulischen Verstellers an die jeweilige Anwendungsumgebung ist.
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Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung weist die Schaltplatte eine den Hydraulikspeicher mit der Zylinder-Kolben-Einheit hydraulisch verschaltende Leitungs- und Ventilanordnung auf. Vorzugsweise weist die Schaltplatte ferner eine elektrische Schaltschnittstelle auf. Ist dabei der Hydraulikspeicher als Federspeicher, insbesondere als Gasfeder-Kolben- oder Gasfeder-Blasenspeicher ausgeführt, so ist der Hydraulikraum des Hydraulikspeichers besonders bevorzugt benachbart und der Federraum des Hydraulikspeichers entfernt zu der Schaltplatte angeordnet. Insbesondere kann dabei, in abermals bevorzugter Ausgestaltung, die Zylinder-Kolben-Einheit als Differentialzylinder ausgeführt und in einer entsperrten Schwimmstellung sowohl ein Kolbenarbeitsraum als auch ein Kolbenstangenarbeitsraum des Differentialzylinders über die Leitungs- und Ventilanordnung aus dem Hydraulikspeicher heraus druckbeaufschlagt sein. Dass in diesem Falle nur das Differenzvolumen mit dem Hydraulikspeicher ausgetauscht wird, begünstigt weiter die Möglichkeit einer besonders kompakten Bauweise des hydraulischen Verstellers.
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Die vorstehend erwähnte, in der Schaltplatte untergebrachte Leitungs- und Ventilanordnung umfasst bevorzugt wenigstens ein Rückschlagventil, welches in einer Sicherheitsstellung eine Strömung vom Kolbenarbeitsraum des Differentialzylinders zu dessen Kolbenstangenarbeitsraum zulässt, in der Gegenrichtung indessen unterbindet. So kann das Rückhalteelement intuitiv bedient werden, indem es manuell so weit zur Anlage an den Körper des Fahrgastes bewegt wird, bis dieser sicher fixiert ist, wobei das Rückhalteelement dann - aufgrund des besagten, in der Sicherheitsstellung wirksamen Rückschlagventils - ohne Weiteres in dieser Stellung verbleibt. Auch eine solche intuitive Bedienung ist ein bedeutender, der Sicherheit förderlicher Aspekt. Besonders vorteilhaft sind dabei solche Leitungs- und Ventilanordnungen, bei denen die dargelegte Sicherheitsfunktion durch genau ein einziges Rückschlagventil gewährleistet wird, und zwar nicht nur unter Aspekten wie Kosten und Bauraum, sondern auch in sicherheitstechnischer Hinsicht.
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Es ist von Vorteil, wenn der Differentialzylinder eine Kolbenstange und die Leitungs- und Ventilanordnung eine Sperrventilanordnung umfasst, welche in einer Blockierstellung bei ausgefahrener Kolbenstange des Differentialzylinders Hydraulikflüssigkeit in diesem einsperrt. In diesem Falle eignet sich das Rückhalteelement in seiner vollständig geöffneten - und dort blockierten - Stellung als Ein- und/oder Ausstiegshilfe, an der der Fahrgast Halt findet. Unfälle, die in der Vergangenheit dadurch ausgelöst wurden, dass ein Fahrgast in dem Glauben, dieser gebe Halt, beim Ein- und/oder Aussteigen nach dem Rückhaltebügel oder sonstigen Rückhalteelement gegriffen, dieses aber nachgegeben hat, lassen sich so vermeiden.
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Eine wiederum andere bevorzugte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Versteller einen Kolbenstellungssensor umfasst. Ein durch den Kolbenstellungssensor generiertes Kolbenstellungssignal kann dabei in einer mit dem Kolbenstellungssensor beispielsweise über eine Kontrollschnittstelle wie einen SPI-Bus kommunizierenden elektronischen Schaltung in verschiedener Weise ausgewertet werden. Insbesondere ist die mittels des Kolbenstellungssensors und einer Auswerteschaltung mögliche direkte Überwachung des Kolbens der Zylinder-Kolben-Einheit des Verstellers dahingehend, dass seine Position innerhalb des Zylinders gleich bleibt oder aber sich ändert, ein weiterer substantieller Zuwachs an Sicherheit. Denn eine beispielsweise durch einen eingedrungenen Fremdkörper, eine sonstige Verschmutzung oder auch Verschleiß bewirkte (geringfügige) Undichtigkeit des das Einsperren von Hydraulikflüssigkeit in der Zylinder-Kolben-Einheit bewirkenden Ventils kann zu einer schleichenden Kolbenbewegung führen; während dies im Falle der Überwachung der Schaltstellung des betreffenden Ventils unerkannt bleibt, ist die vorstehend dargelegte direkte Überwachung der Kolbenstellung mittels eines Kolbenstellungssensors imstande diesen Sicherheitsmangel sofort zu identifizieren.
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Eine durch den Hydraulikspeicher realisierte, im Sinne eines Öffnens des Rückhalteelements wirkende Vorspannung des Verstellers bewirkt, dass sich im Falle einer Fehlfunktion der Sperrfunktion des Verstellers der Kolben von dessen Zylinder-Kolben-Einheit definiert bewegt, was der zuverlässigen, sicheren Erfassung eben einer solchen Fehlfunktion durch Auswertung von Kolbenstellungssignalen entgegenkommt. Durch geeignete Maßnahmen kann dabei gewährleistet werden, dass eine bewusste Manipulation (insbesondere durch Festhalten des Rückhalteelements) unmöglich ist.
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In ganz besonders bevorzugter Ausgestaltung weist der Kolbenstellungssensor eine sich parallel zur Zylinderachse erstreckende, relativ zum Zylinder axialfest-drehbar gelagerte Spindel mit einem in einen Hohlraum des Kolbens eintauchenden, ein Steilgewinde aufweisenden Gewindeabschnitt auf, welcher mit einer an dem Kolben und/ oder der Kolbenstange angeordneten korrespondierenden Spindelmutter zusammenwirkt. Eine axiale Bewegung des Kolbens bewirkt ein Verdrehen der Spindel. Mittels eines Aufnehmers, welcher bevorzugt als ein berührungslos arbeitender Drehgeber ausgeführt ist, wird ein solches Verdrehen der Spindel erfasst. So kann eine Veränderung der Kolbenstellung mittels einer besonders kompakten Einrichtung zuverlässig erfasst werden.
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Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Spindel zweiteilig ausgeführt ist mit einem den Gewindeabschnitt aufweisenden Hauptteil und einem mit diesem verbundenen Endstück. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn in einem Übergangsbereich von Hauptteil zu Endstück ein Innenring eines unter Öl laufenden Wälzlagers an der Spindel fixiert ist. Zweckmäßigerweise ist ein Außenring des Wälzlagers in einem Lagereinsatz aufgenommen, wobei der Lagereinsatz in eine Bohrung eines Bodenteils des Zylinders der Zylinder-Kolben-Einheit eingesetzt ist und mittels zweier Dichtungsringe gegenüber der ihn aufnehmenden Bohrung des Bodenteils sowie gegenüber dem Endstück der Spindel abgedichtet ist. So kann ein besonders kompakter Aufbau erreicht werden.
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Die Auswerteschaltung - diese ist bevorzugt baulicher Bestandteil des Verstellers, kann gegebenenfalls aber auch entfernt hierzu vorgesehen sein - kann, muss aber nicht zwingend ständig die auf den Zylinder der Zylinder-Kolben-Einheit bezogene Absolutstellung des Kolbens ermitteln. Vielmehr reicht primär aus, sich auf eine von der jeweiligen Absolutstellung unabhängige Überwachung allein einer möglichen Bewegung des Kolbens relativ zum Zylinder der Zylinder-Kolben-Einheit zu beschränken; und auch eine solche Bewegungsüberwachung kann auf bestimmte Zeitpunkte oder Zeitbereiche innerhalb des jeweiligen Betriebszyklus' des Fahrgeschäfts beschränkt werden, wobei namentlich während des Fahrgastwechsels eine Auswertung unterbleiben kann. Die auf die Erfassung von Kolbenbewegungen gerichtete Überwachung trägt dem Umstand Rechnung, dass die individuelle Stellung, in der das Rückhalteelement während des betreffenden Fahrzyklus mittels des Verstellers fixiert bleiben muss, sich von Fahrzyklus zu Fahrzyklus ändern kann, weil sie z. B. von den Körpermaßen des jeweiligen Fahrgastes abhängig ist. Die Information, ob und gegebenenfalls wie sich (während des Auswertezyklus bzw. der Auswertephasen) der Kolben der Zylinder-Kolben-Einheit relativ zu dessen Zylinder bewegt oder nicht, kann auf verschiedene Weise aus dem Kolbenstellungssignal hergeleitet werden, wie beispielsweise durch Vergleich getaktet erfasster Kolbenstellungssignale, durch Ermittlung der Kolbengeschwindigkeit mittels Differenzierung (Ableitung) des kontinuierlich erfassten Kolbenstellungssignals nach der Zeit, durch Ermittlung der Kolbenbeschleunigung mittels zweifacher Differenzierung (Ableitung) des kontinuierlich erfassten Kolbenstellungssignals nach der Zeit, oder dergleichen.
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Die Auswertung des Kolbenstellungssignals kann sich dabei gegebenenfalls - insbesondere über die Drehrichtung der vorstehend erwähnten Spindel - auch auf die Richtung der Bewegung des Kolbens relativ zum Zylinder der Zylinder-Kolben-Einheit beziehen; denn ein weiteres Heranziehen des Rückhalteelements durch den Fahrgast an seinen Körper, um für eine noch bessere Fixierung in bzw. an der Fahrgastaufnahme zu sorgen, ist grundsätzlich anders zu beurteilen als eine Bewegung des Rückhalteelements in entgegengesetzter Richtung, das heißt ein (schleichendes) Öffnen des Rückhalteelements.
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Werden aber mittels der Auswerteschaltung nicht nur mögliche Bewegungen des Kolbens der Zylinder-Kolben-Einheit während des Fahrbetriebs des Fahrgeschäfts ermittelt, sondern darüber hinausgehend auch Informationen zur Absolutstellung des Kolbens verarbeitet, so ist - als zusätzlicher Sicherheitsaspekt - eine Überprüfung möglich, ob sich bei sämtlichen Fahrgasteinheiten des Fahrgeschäfts das jeweilige Rückhalteelement zu Beginn des betreffenden Fahrzyklus (innerhalb einer die typischen Körpermaße von Fahrgästen berücksichtigenden Bandbreite) in einer geschlossenen Stellung befinden.
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Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kommuniziert der Kolbenstellungssensor dergestalt mit einem Betriebsdatenspeicher, dass Kolbenstellungssignale dort abrufbar gespeichert werden. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Betriebsdatenspeicher dabei baulicher Teil des jeweiligen Verstellers. In Betracht kommt aber gegebenenfalls auch ein zentraler Betriebsdatenspeicher, in dem die Betriebsdaten mehrerer Versteller des betreffenden Fahrgeschäfts abgespeichert werden. Aus den in dem Betriebsdatenspeicher abgespeicherten Daten lässt sich beispielsweise die individuelle Anzahl der Nutzungen der jeweiligen Fahrgasteinheit erfassen. Dies erlaubt eine von der Nutzungsintensität abhängige Durchführung von Service-, Wartungs- und Pflegearbeiten an der individuellen Fahrgasteinheit, was sowohl unter Kosten- als auch unter Sicherheitsgesichtspunkten vorteilhaft ist. Denn zum einen bedarf es - wegen der Berücksichtigung der tatsächlichen Nutzungsintensität - nicht der vorsorglichen, durch eine theoretische Maximalnutzung der jeweiligen Fahrgasteinheit ausgelösten Durchführung von Service-, Pflege- und Wartungsarbeiten. Und zum anderen entfällt das Risiko einer Verschleppung der erforderlichen Arbeiten über den nach dem - auf einer theoretischen Maximalnutzung basierenden - Wartungsplan vorgesehen Zeitpunkt hinaus nach hinten durch den Fahrgeschäft-Betreiber in der Überzeugung, dies sei durch eine gegenüber der theoretischen Maximalnutzung deutlich geringere tatsächliche Nutzung der Fahrgasteinheit gerechtfertigt.
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Ferner gelingt die Lösung der Aufgabe auch mit einer Fahrgeschäft-Fahrgasteinheit gemäß Anspruch 17. Erfindungsgemäß weist die Fahrgeschäft-Fahrgasteinheit eine Fahrgastaufnahme und eine oben beschriebene Fahrgast-Rückhaltevorrichtung auf.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Gestaltungsmerkmale ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung bevorzugter Ausgestaltungen.
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Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand zweier in der Zeichnung veranschaulichter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt
- 1 in prinzipieller Darstellung eine Fahrgeschäft-Fahrgasteinheit gemäß der vorliegenden Erfindung,
- 2 im Detail den bei der Fahrgast-Rückhaltevorrichtung verwendeten hydraulischen Versteller gemäß einer ersten Ausführungsform im Schnitt,
- 3 einen Hydraulikschaltplan zu dem hydraulischen Versteller gemäß 2,
- 4 im Detail den bei der Fahrgast-Rückhaltevorrichtung verwendeten hydraulischen Versteller gemäß einer zweiten Ausführungsform im Schnitt, und
- 5 in Form eines vergrößerten Ausschnitts aus 4 Details des betreffenden hydraulischen Verstellers.
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Die in 1 der Zeichnung schematisch veranschaulichte Fahrgeschäft-Fahrgasteinheit umfasst eine Fahrgastaufnahme 1 und eine Fahrgast-Rückhaltevorrichtung 2. Die Fahrgastaufnahme 1 ist als ein auf einer Basisstruktur 3 des Fahrgeschäfts, nämlich auf einem Sitzträger 4 montierter Sitz 5 ausgeführt. Und die Fahrgast-Rückhaltevorrichtung 2 umfasst ein lageveränderbares Rückhalteelement 6 in Form eines an der Basisstruktur 3 des Fahrgeschäfts an einem Gelenk 7 schwenkbar (vgl. Pfeil A) gelagerten Rückhaltebügels 8 mit einer gepolsterten Druckplatte 9, mittels derer ein auf dem Sitz 5 sitzender Fahrgast an den Oberschenkeln nahe der Hüfte auf dem Sitz 5 fixiert wird.
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Auf den Rückhaltebügel 8 wirkt ein sperrbarer hydraulischer Versteller 10 ein. Dieser umfasst eine Zylinder-Kolben-Einheit 11, 111 und einen Hydraulikspeicher 12. Der Hydraulikspeicher 12 ist dabei als eine Einheit in Form eines Feder-Kolbenspeichers 13 ausgeführt. Er umfasst einen Zylinder 14 mit einem darin dichtend geführten Freikolben 15. Dieser trennt innerhalb des Zylinders 14 einen Federraum 16 von einem Hydraulikraum 17 ab, wobei die Feder in diesem Ausführungsbeispiel als Gasfeder und der Federraum 16 somit als Gasraum 18 ausgeführt ist. Neben dem Zylinder 14 des Feder-Kolbenspeichers 13 und parallel zu diesem ist ein Zylinder 19 der als Differentialzylinder 20 ausgeführten Zylinder-Kolben-Einheit 11, 111 angeordnet. Der Feder-Kolbenspeicher 13 und die Zylinder-Kolben-Einheit 11, 111 bilden dabei eine bauliche Einheit, indem der Zylinder 19 der Zylinder-Kolben-Einheit 11, 111 und der Zylinder 14 des Feder-Kolbenspeichers 13 Teil einer integrierten Zylinder-Baugruppe 21 sind. Die Kolbenstange 22 der Zylinder-Kolben-Einheit 11, 111 ist gelenkig mit dem Rückhaltebügel 8 verbunden. Gegenüberliegend ist die Zylinder-Baugruppe 21 gelenkig an dem Sitzträger 4 befestigt.
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Der Federraum 16 ist endseitig mit einem speziellen Verschluss auch gegenüber hohen dort herrschenden Gasdrücken gasdicht verschlossen. Der Verschluss weist hierzu einen der Befüllung des Federraums 16 (bzw. des Gasraums 18) mit Federgas dienenden Befüllanschluss 77 auf. Der Befüllanschluss 77 (vgl. 2) zeichnet sich durch eine zweistufige Abdichtung aus. Ein Rückschlagventil 79, zu dem ein in einen Befüllstutzen 80 eingepresste Einsatz 81 nur teilweise angedeutet ist, bildet ein primäres Dichtelement 82. Und ein sekundäres Dichtelement 83 wird durch eine Verschlussschraube 84 gebildet. Von der auf diese Weise besonders zuverlässigen Abdichtung profitiert die Funktion des hydraulischen Verstellers 10; denn die genaue Einstellung des Gas-Vordrucks im Federraum 16 (und die Aufrechterhaltung des eingestellten Gas-Vordrucks) ist ein entscheidender Faktor bei der Abstimmung des hydraulischen Verstellers an die jeweilige Anwendungsumgebung. Ein zu der Gasseite vergleichbarer Befüllanschluss ist, in 2 nicht näher dargestellt, auf der Ölseite 85 vorgesehen.
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Details der Zylinder-Baugruppe 21 gemäß einer ersten Ausführungsform sind der 2 entnehmbar. So ist der Zylinder 14 des Feder-Kolbenspeichers 13 durch ein Zylindergehäuse 23 definiert, welches an einer Schaltplatte 35 eines Anschlussblocks 25 lösbar angeordnet ist. Wie dargestellt ist das Zylindergehäuse 23 über eine Verschraubung 68 und eine Dichtung 69 lösbar an der Schaltplatte 35 angeordnet, sodass der gesamte Hydraulikspeicher 12 als eine Einheit an der Schaltplatte 35 festgelegt oder von dieser entfernt werden kann. Die Zylinder-Baugruppe 21 umfasst ferner einen Abschnitt eines stranggepressten Doppelrohrprofils 86. Ferner ist das Zylindergehäuse 23 in einem Rohrabschnitt 33 des stranggepressten Doppelrohrprofils 86 geführt, welcher das Zylindergehäuse 23 radial umschließt. Der Anschlussblock 25 erstreckt sich auch über die eine Stirnseite des Zylinders 19 der Zylinder-Kolben-Einheit 11 hinweg. Der Zylinder 19 der Zylinder-Kolben-Einheit 11 wird teilweise durch einen weiteren Rohrabschnitt 87 des Doppelrohrprofils 86 gebildet und ist ferner in Doppelrohrbauweise mit einem Außenrohr 26 und einem Innenrohr 27, einem Kopfteil 28 und einem Bodenteil 29 ausgeführt, wobei zwischen dem Innenrohr 27 und dem Außenrohr 26 ein Ringraum 30 besteht, der über Bohrungen 31 des Innenrohres 27 mit einem über einen Kolben 46 der Kolbenstange 22 definierten Kolbenstangenarbeitsraum 32 des Zylinders 19 kommuniziert. Ferner ist auf Seite des Kopfteils 28 ein Verschlussdeckel 24 vorgesehen.
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Der die Schaltplatte 35 aufweisende Anschlussblock 25 umfasst ferner eine Abschlussplatte 34. Der Zylinder 19 der Zylinder-Kolben-Einheit 11 ist zwischen dem Verschlussdeckel 24 und der Anschlussplatte 34 eingespannt. Verspannt wird die entsprechende Baueinheit über entsprechende Zuganker.
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Die Schaltplatte 35 weist eine integrierte, den Hydraulikraum 17 des Hydraulikspeichers 12 mit der Zylinder-Kolben-Einheit 11 hydraulisch verschaltende Leitungs- und Ventilanordnung auf. Die Kanäle 36 der Leitungs- und Ventilanordnung kommunizieren dabei über entsprechende Übergaben 37 mit in dem - die Schaltplatte 35 durchsetzenden - Bodenteil 29 vorgesehenen Kanälen 38, welche in den durch den Kolben 46 vom Kolbenstangenarbeitsraum 32 getrennten Kolbenarbeitsraum 39 bzw. den Ringraum 30 münden. Die Schaltplatte 35 weist weiterhin eine elektrische Schaltschnittstelle 40 auf, über die eine Ansteuerung der Schaltmagnete 41 der in die Leitungs- und Ventilanordnung integrierten Schaltventile (vgl. 3) möglich ist.
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Gemäß dem Hydraulikschaltplan nach 3 ist fluidisch zwischen dem Hydraulikspeicher 12 und dem Kolbenstangenarbeitsraum 32 ein als 2/2-Wegeventil ausgeführtes Schaltventil 49 angeordnet. Ohne Beaufschlagung des zugeordneten Schaltmagneten 41 nimmt das Schaltventil 49 die in 3 veranschaulichte Sicherheitsstellung ein, in welcher ein Rückschlagventil 50 eine Strömung vom Kolbenarbeitsraum 39 des Differentialzylinders 20 zu dessen Kolbenstangenarbeitsraum 32 zulässt, in der Gegenrichtung aber unterbindet. Bei dieser Sicherheitsstellung lässt sich also der Rückhaltebügel 8 näher an den Sitz 5 heran bewegen, nicht aber weiter von diesem weg. Durch Beaufschlagung des dem Schaltventil 49 zugeordneten Schaltmagneten 41 - und im Notfall auch durch manuelle Betätigung eines Drückers 51 - lässt sich das Schaltventil 49 in seine zweite Stellung umstellen. In dieser liegt eine entsperrte Schwimmstellung vor, in der sowohl der Kolbenarbeitsraum 39 als auch der Kolbenstangenarbeitsraum 32 des Differentialzylinders 20 über die Leitungs- und Ventilanordnung aus dem Hydraulikspeicher 12 heraus druckbeaufschlagt sind. In dieser Schwimmstellung wird bei Abwesenheit äußerer Kräfte der Rückhaltebügel 8 mit einer ihn öffnenden Kraft beaufschlagt. Gegen die betreffende Öffnungskraft kann in der Schwimmstellung der Rückhaltebügel 8 indessen manuell in Richtung auf seine geschlossene Stellung bewegt werden.
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Die Leitungs- und Ventilanordnung umfasst weiterhin ein zweites, ebenfalls als 2/2-Wegeventil ausgeführtes und seinerseits mittels eines zugeordneten Schaltmagneten 41 betätigbares Schaltventil 52. Dieses bildet eine Sperrventilanordnung 53, mittels derer sich - bei Beaufschlagung des betreffenden Schaltmagneten - Hydraulikflüssigkeit in dem Differentialzylinder einsperren lässt, wodurch der Differentialzylinder 20 blockiert, das heißt die Stellung der Kolbenstange 22 fixiert wird. Durch die sich ergebende Fixierung des Rückhaltebügels 8 in seiner Stellung, insbesondere in seiner vollständig geöffneten Stellung, kann der Rückhaltebügel 8 als Einstiegshilfe dienen.
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Das in den 4 und 5 veranschaulichte zweite Ausführungsbeispiel entspricht hinsichtlich grundlegender Gestaltungsmerkmale demjenigen nach 2, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorausgegangenen Erläuterungen verwiesen wird. Es ist aber - durch Implementierung mehrerer nachstehend erläuterter konstruktiver Abweichungen gegenüber dem in 2 gezeigten und vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel - insbesondere für Anwendungsfälle konzipiert, in denen bei sehr kompakter Bauweise besonders hohe Kräfte bereitzustellen sind.
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Wie in 4 und 5 dargestellt, weist die Zylinder-Baugruppe 21 eine Zylinder-Kolben-Einheit 111 mit einem integrierten Kolbenstellungssensor 42 auf. Dieser umfasst eine sich parallel zur Zylinderachse X erstreckende, relativ zum Zylinder 19 axialfest-drehbar gelagerte Spindel 43 mit einem ein Steilgewinde aufweisenden Gewindeabschnitt 44, welcher in einen Hohlraum 45 des Kolbens 46 bzw. der Kolbenstange 22 eintaucht. Der Gewindeabschnitt 44 wirkt mit einer an dem Kolben 46 angeordneten korrespondierenden Spindelmutter 47 dergestalt zusammen, dass eine Linearbewegung des Kolbens 46 längs der Zylinderachse X in eine Drehung der Spindel 43 um ihre Achse umgesetzt wird. Zur Erfassung dieser Spindeldrehung ist in dem Zylinder 19, nämlich in dessen Bodenteil 29 ein Aufnehmer 48 untergebracht. Das von dem Aufnehmer 48, welcher als berührungsloser Drehaufnehmer ausgeführt ist, bereitgestellte Signal wird auf eine mit ihm verbundene elektrische Kontrollschnittstelle geschaltet. Mit dieser ist eine - ebenfalls in der Schaltplatte 35 untergebrachte, nicht dargestellte - elektronische Auswerteschaltung verbunden, welche auch einen auslesbaren Betriebsdatenspeicher umfasst.
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Die Spindelmutter 47 ist hier vollständig in einer Bohrung des Kolbens 46 aufgenommen und dort mittels eines Zackenrings 54 gesichert. Die Spindel 43 ist zweiteilig ausgeführt. Sie umfasst ein Hauptteil 55, auf dessen Oberfläche das Steilgewinde ausgeführt ist, und ein mit dem Hauptteil 55 verschraubtes Endstück 56. Was die Lagerung der Spindel 43 betrifft, so ist hier der (nicht gezeigte) Innenring eines Wälzlagers 57 in einem Übergangsbereich von Hauptteil 55 zu Endstück 56 an der Spindel 43 fixiert. Wie dargestellt ist der Innenring des Wälzlagers 57 zwischen einem an dem Hauptteil 55 vorgesehenen ersten Absatz 58 und einem an dem Endstück 56 vorgesehenen zweiten Absatz 59 eingespannt. Im Hinblick auf die präzise, spielfreie Abstützung der Spindel 43 sowohl in axialer als auch in radialer Richtung ist das Wälzlager 57 dabei als unter Öl laufendes zweireihiges Kugellager ausgeführt. Dessen (ebenfalls nicht gezeigter) Außenring ist in einem Lagereinsatz 60 aufgenommen, der seinerseits in eine Bohrung des Bodenteils 29 eingesetzt und gegenüber dieser mittels eines Dichtungsrings 61 abgedichtet ist. Gegenüber dem Endstück 56 der Spindel 43 ist der Lagereinsatz 60 mittels eines Dichtungsrings 62 abgedichtet. Der Verbund aus Wälzlager 57 und Lagereinsatz 60 wird mittels eines Zackenrings 63 gegen eine Buchse 64 verspannt, die wiederum einen stationären Teil bzw. Sensor 74 des Aufnehmers 48 |fixiert|[SE1].
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Auf dem durch die Buchse 64 hindurchtretenden Bereich des Endstücks 56 ist ein Drehteil 67 des Aufnehmers (Drehgebers) 48 fixiert. Wie dargestellt ist das Drehteil 67 über einen die Buchse 64 und das Drehteil 67 durchsetzenden Stift 65 gesichert.
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Wie in 4 dargestellt ist eine elektronische Auswerteschaltung 68 in dem ihr zugewiesenen, in der Schaltplatte 35 ausgeführten Aufnahmeraum 66 untergebracht. An dem diesen verschließenden Deckel 70 ist eine als Kontaktbuchse 71 ausgeführte Signal-Schnittstelle 72 angebracht. Die elektronische Auswerteschaltung 68 steht über eine Signalleitung 73 mit dem stationären Teil 74 des Aufnehmers 48 in Verbindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrgastaufnahme
- 2
- Fahrgast-Rückhaltevorrichtung
- 3
- Basisstruktur
- 4
- Sitzträger
- 5
- Sitz
- 6
- Rückhalteelement
- 7
- Gelenk
- 8
- Rückhaltebügel
- 9
- Druckplatte
- 10
- hydraulischer Versteller
- 11,111
- Zylinder-Kolben-Einheit
- 12
- Hydraulikspeicher
- 13
- Feder-Kolbenspeicher
- 14
- Zylinder
- 15
- Freikolben
- 16
- Federraum
- 17
- Hydraulikraum
- 18
- Gasraum
- 19
- Zylinder
- 20
- Differentialzylinder
- 21
- Zylinder-Baugruppe
- 22
- Kolbenstange
- 23
- Zylindergehäuse
- 24
- Verschlussdeckel
- 25
- Anschlussblock
- 26
- Außenrohr
- 27
- Innenrohr
- 28
- Kopfteil
- 29
- Bodenteil
- 30
- Ringraum
- 31
- Bohrung
- 32
- Kolbenstangenarbeitsraum
- 33
- Rohrabschnitt
- 34
- Abschlussplatte
- 35
- Schaltplatte
- 36
- Kanal
- 37
- Übergabe
- 38
- Kanal
- 39
- Kolbenarbeitsraum
- 40
- Schaltschnittstelle
- 41
- Schaltmagnet
- 42
- Kolbenstellungssensor
- 43
- Spindel
- 44
- Gewindeabschnitt
- 45
- Hohlraum
- 46
- Kolben
- 47
- Spindelmutter
- 48
- Aufnehmer
- 49
- Schaltventil
- 50
- Rückschlagventil
- 51
- Drücker
- 52
- Schaltventil
- 53
- Sperrventilanordnung
- 54
- Zackenring
- 55
- Hauptteil
- 56
- Endstück
- 57
- Wälzlager
- 58
- erster Absatz
- 59
- zweiter Absatz
- 60
- Lagereinsatz
- 61
- Dichtungsring
- 62
- Dichtungsring
- 63
- Zackenring
- 64
- Buchse
- 65
- Stift
- 66
- Aufnahmeraum
- 67
- Drehteil
- 68
- Verschraubung
- 69
- Dichtung
- 70
- Deckel
- 71
- Kontaktbuchse
- 72
- Signal-Schnittstelle
- 73
- Signalleitung
- 74
- Sensor/ stationärer Teil
- 77
- Befüllanschluss
- 79
- Rückschlagventil
- 80
- Befüllstutzen
- 81
- Einsatz
- 82
- primäres Dichtelement
- 83
- sekundäres Dichtelement
- 84
- Verschlussschraube
- 85
- Ölseite
- 86
- stranggepresstes Doppelrohrprofil
- 87
- weiterer Rohrabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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