-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sicherheitsbügelsystem zum Schließen eines Sicherheitsbügels eines Fahrgeschäfts. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schließen eines Sicherheitsbügels eines Fahrgeschäfts.
-
Sicherheitsbügel für Fahrgeschäfte sind aus dem Stand der Technik in diversen Ausführungsformen bekannt. Als Sicherheitsbügel werden solche Haltevorrichtungen verstanden, die einen Fahrgast eines Fahrgeschäfts sicher in der dafür vorgesehenen Position hält. Passagiere können in unterschiedlichen Positionen, z.B. stehend, sitzen, liegend oder freischwebend transportiert werden, wobei bei jedem dieser Fahrgeschäfte eine entsprechende Sicherung des Fahrgastes gewährleistet sein muss. Dabei muss der Sicherheitsbügel für alle zugelassenen Fahrgäste ausgerichtet sein. Ebenso ist es denkbar, dass Plätze des Fahrgeschäfts leer bleiben und der Sicherheitsbügel so in seiner maximalen Schließposition arretiert wird. Beispielhafte Sicherheitsbügel sind beispielsweise in den folgenden Schriften beschrieben:
DE102017126488B3 ,
EP3081273A1 und
US9744930B2 .
-
Üblicherweise werden solche Haltevorrichtungen mit mechanischen Haltern oder Riegeln ausgestattet, so dass ein entsprechender Bügel eine vorgegebene Anzahl an mechanischen Rastpositionen besitzt. Nachteilig hierbei ist, dass bei diesen Haltevorrichtungen keine stufenlose Arretierung vorhanden ist, so dass es vorkommen kann, dass eine Halteposition einen Passagier zu eng oder nicht ausreichend im Fahrgeschäft fixiert. Des Weiteren haben diese mechanischen Haltevorrichtungen den Nachteil, dass das Öffnen und das Schließen des Bügels manuell erfolgt. Der Passagier selbst oder ein Mitarbeiter des Fahrgeschäfts muss also jeden Bügel einzeln arretieren und öffnen, was einem erheblichen Arbeitsaufwand gleichkommt. Ebenso erhöht dies die Fehlerquellen, bei nicht ausreichender Prüfung bzw. Arretierung der entsprechenden Bügel.
-
Ebenfalls bekannt sind hydraulische Haltevorrichtungen, welche über einen Hydraulikzylinder verfügen, der eine entsprechende Hydraulikflüssigkeit in einem Arbeitsvolumen des Zylinders einsperrt und diesen in jeder Halteposition arretieren kann. Solche hydraulischen Vorrichtungen zum Heben von Lasten sind beispielsweise von Hebebühnen bekannt. Auch sind hydraulische Haltevorrichtungen, wie beispielsweise in der
EP362171 1A1 beschrieben, bekannt. Diese Haltevorrichtung verfügt über einen einfach wirkenden Zylinder, welcher hydraulisch schließt und mittels Federkraft zurückgefahren wird.
-
Diese hydraulischen Haltevorrichtungen bzw. Vorrichtungen zum Heben von Lasten haben alle gemein, dass diese hauptsächlich bei schweren Lasten zum Einsatz kommen, da sie für geringe Lasten nicht sensibel genug agieren.
-
Für geringere Lasten werden vielmehr pneumatische Halte- bzw. Hebevorrichtungen verwendet. Bei pneumatischen Zylindern handelt es sich um Systeme, die mit Druckluft beaufschlagt werden. Da Druckluft kompressibel ist, ist eine genaue Positionierung eines Pneumatikzylinders nur mit aufwändigen servopneumatischen Systemen möglich. Genau so ist ein Pneumatikzylinder zur Arretierung von Passagieren in einem Fahrgeschäft ungeeignet, da dort erhebliche Kräfte auf die Halteeinrichtung wirken können.
-
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend genannten Nachteile bekannter Haltevorrichtungen zumindest teilweise zu beheben.
-
Die voranstehende Aufgabe wird durch ein Sicherheitsbügelsystem gemäß des anhängenden Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
-
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Sicherheitsbügelsystem für Fahrgeschäfte, insbesondere für fliegende Bauten, umfassend eine Bügeleinheit zur Sicherung eines Fahrgastes, wobei die Bügeleinheit mit einer Antriebsvorrichtung verbunden ist, wobei die Antriebsvorrichtung eine erste Zylinder-Kolben-Einheit umfasst, wobei die erste Zylinder-Kolben-Einheit eine erste hydraulische Arbeitskammer und eine zweite hydraulische Arbeitskammer umfasst, wobei die Antriebsvorrichtung eine zweite Zylinder-Kolben-Einheit umfasst, wobei die zweite Zylinder-Kolben-Einheit eine erste hydraulische Arbeitskammer und eine erste pneumatische Arbeitskammer besitzt, wobei die mindestens eine erste hydraulische Arbeitskammer der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit mit der ersten hydraulischen Arbeitskammer der ersten Zylinder-Kolben-Einheit verbunden ist.
-
Durch die Kopplung eines hydraulischen mit einem pneumatischen System werden beide Vorteile der jeweiligen Systeme vereint. Zum einen ist es möglich eine stufenlose Halteposition anzufahren, welche durch den hydraulischen Zylinder auch sehr hohe Lasten halten kann. Zum anderen ermöglich der pneumatische Zylinder es, mit einem vordefinierten Druck anzufahren und die Haltevorrichtung mittels des Hydraulikzylinders bei Erreichen einer durch den vordefinierten Druck bestimmten Gegenkraft anzuhalten.
-
Als Bügeleinheit wird hierbei jede bekannte Art eines Haltebügels eines Fahrgeschäfts verstanden. Dabei kann es sich um eine Haltevorrichtung handeln, welche einen Passagier an dessen Hüfte, Rücken, Bauch und/oder Beinen fixieren. Die Bügeleinheit kann dabei aus jeglicher Richtung schwenkbar gelagert und/oder linear fahrbar angeordnet sein. Dabei ist es unerheblich, ob die Bügeleinheit aus Richtung des Kopfes, der Beine oder seitlich aus Sicht des Passagiers ein- und/oder ausgefahren wird.
-
Als „fliegende Bauten“ werden im Sinne der Erfindung insbesondere Fahrgeschäfte verstanden, bei welchen sich Fahrgastkabinen entlang einer Trajektorie bewegen, welche nicht ausschließlich in einer parallel zur Erdoberfläche ausgerichteten Ebene verläuft.
-
Das erfindungsgemäße Sicherheitsbügelsystem kann darauf ausgelegt sein die Bügeleinheit entweder an den Passagier heranzuziehen oder an diesen anzupressen. Dabei kann das System derart ausgelegt sein, dass es in der einen Variante gegen Zug- und in der anderen Variante gegen Druckkräfte gesichert ist. Es ist ebenso denkbar, dass eine Kombination aus diesen Systemen notwendig ist. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn mehrere Bügeleinheiten verwendet werden. Nimmt ein Fahrgast in einer für ihn vorgesehenen Sitzschale einer Fahrgasteinheit Platz, so wäre er lediglich gegen Kräfte zu sichern, die Ihn aus dieser Sitzschale heben könnten. In einer Variante ohne Sitzschale oder entsprechender bereits vorhandener Aufnahmeeinheit für den Passagier könnten auch mehrere Sicherheitsbügelsysteme angeordnet sein, die den Passagier in mehrere Richtungen fixiert.
-
Unter hydraulischer Arbeitskammer wird eine Arbeitskammer einer Zylinder-Kolben-Einheit verstanden in welcher ein fluides, inkompressibles Medium verwendet wird. Gebräuchlich ist hierfür die Verwendung von Hydraulikölen, welche auf Mineralölbasis mit entsprechenden Additiven hergestellt werden. Die Hydraulikflüssigkeit wird zur Übertragung der Energie im Hydrauliksystem verwendet, wobei sie zudem gute Schmiereigenschaften, eine hohe Alterungsbeständigkeit und ein hohes Benetzungs- und Haftvermögen aufweisen muss.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Sicherheitsbügelsystem vorgesehen sein, dass die zweite Zylinder-Kolben-Einheit mindestens eine zweite hydraulische Arbeitskammer und/oder mindestens eine zweite pneumatische Arbeitskammer umfasst, wobei die zweite hydraulische Arbeitskammer der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit mit der zweiten hydraulischen Arbeitskammer der ersten Zylinder-Kolben-Einheit verbunden ist.
-
Beinhaltet die zweite Zylinder-Kolben-Einheit jeweils zwei hydraulische und zwei pneumatische Arbeitskammern, so ist die Bügeleinheit in beide Richtungen verstellbar. Dadurch, dass die zweite hydraulische Arbeitskammer der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit mit der zweiten hydraulischen Arbeitskammer der ersten Zylinder-Kolben-Einheit verbunden ist, kann nun in beide Arbeitskammern der ersten Zylinder-Kolben-Einheit hydraulische Flüssigkeit fließen. D.h. der Kolben kann in beide Richtungen verfahren werden. Durch die Verwendung von zwei pneumatischen Arbeitskammern in der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit kann das Verfahren des Kolbens in beide Richtungen automatisch erfolgen, bis eine entsprechende Gegenkraft vorliegt. Durch die zweite pneumatische Arbeitskammer kann in beide Richtungen in gleicher Weise Druckluft eingebracht und der Bügel entsprechend verfahren werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Sicherheitsbügelsystem vorgesehen sein, dass zwischen der ersten Zylinder-Kolben-Einheit und der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit ein Sperrventil vorgesehen ist.
-
Unter einem Sperrventil wird ein Ventil verstanden, welches einen Volumenstrom eines Fluides absperren kann. Ein solches Sperrventil zwischen zwei miteinander verbundenen Arbeitskammern der beiden Zylinder-Kolben-Einheiten ermöglicht eine Arretierung des Kolbens der ersten Zylinder-Kolben-Einheit und somit der Bügeleinheit eines entsprechenden Fahrgeschäfts. Somit ist eine stufenlose Einstellung bzw. Arretierung der Bügeleinheit möglich, welche durch die Inkompressibilität der Hydraulikflüssigkeit in Ihrer Stellung verharrt, bis das Sperrventil wieder öffnet und ein Durchströmen der Hydraulikflüssigkeit zulässt.
-
Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Sicherheitsbügelsystem vorgesehen sein, dass die zweite Zylinder-Kolben-Einheit mindestens einen Mediumteiler umfasst, der die erste hydraulische Arbeitskammer der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit von der zweiten hydraulischen Arbeitskammer der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit trennt.
-
Als Mediumteiler kann beispielsweise eine Trennwand verstanden werden, die zwei Arbeitskammern voneinander trennt. Der Mediumteiler fungiert als eine Art Diaphragma und soll verhindern, dass die zu beiden Seiten des Mediumteilers vorhandenen Medien, in diesem Fall Hydraulikflüssigkeit, in die jeweilige andere Arbeitskammer fließt. Solche Mediumteiler werden häufig in Doppelkolbensystemen verwendet. Unter einem Mediumteiler kann auch eine Art Dichtung oder Dichtring verstanden werden, an welchem die Kolbenstange befestigt ist. Sie ermöglich das Gleiten des Kolben in beide Richtungen, ohne dass Flüssigkeiten oder andere Medien der einen Kammer in die jeweilige andere Kammer fließen.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Sicherheitsbügelsystem vorgesehen sein, dass die zweite Zylinder-Kolben-Einheit einen Doppelkolben umfasst, wobei der Doppelkolben jeweils die erste und zweite hydraulische Arbeitskammer von der jeweils ersten und zweiten pneumatischen Arbeitskammer des zweiten Zylinder-Kolben-Systems trennt.
-
Durch die Verwendung eines Doppelkolbensystems ist sichergestellt, dass alle darin vorhandenen Arbeitskammern miteinander verbunden sind. Wird eine der Kammern mit Druckluft oder einer Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt, so wirkt sich dies unmittelbar auf den Kolben und somit auf die anderen Arbeitskammern aus.
-
Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann in einem Sicherheitsbügelsystem vorgesehen sein, dass die erste pneumatische Arbeitskammer und/oder die zweite pneumatische Arbeitskammer der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit mit einem Kompressor, vorzugsweise einem Druckluftkompressor, verbunden sind, wobei der Kompressor die jeweiligen pneumatischen Arbeitskammern mit Druckluft beaufschlagt.
-
Durch die Verwendung eines Kompressors kann zu jeder Zeit ein vordefinierter Druck eingestellt werden, bis zu welchem das Sicherheitsbügelsystem verfahren soll. Dadurch, dass die pneumatischen Arbeitskammern mit den hydraulischen Arbeitskammern in direkter Verbindung stehen und die Hydraulikflüssigkeit inkompressibel ist, erhöht sich der Druck ausschließlich in der pneumatischen Arbeitskammer bzw. den pneumatischen Arbeitskammern. Dieser Druck ist leicht durch den Kompressor mess- bzw. einstellbar und kann somit als Steuerungsgröße verwendet werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann in einem Sicherheitsbügelsystem vorgesehen sein, dass der Druckluftkompressor mit mindestens einer weiteren Zylinder-Kolben-Einheit einer zweiten Antriebsvorrichtung verbunden ist, wobei die pneumatischen Arbeitskammern der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit der ersten Antriebsvorrichtung und/oder die pneumatischen Arbeitskammern der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit der zweiten Antriebsvorrichtung mit Druckluft desselben Kompressors beaufschlagt werden.
-
Durch diese Weiterentwicklung ist es möglich mehrere Bügeleinheiten mit nur einem Kompressor, sprich mit nur einem Pneumatikkreis, anzusteuern. Die jeweiligen Bügeleinheiten werden von jeweils separaten hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten angetrieben, wobei all diese hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten mit nur einem Pneumatikkreis verbunden werden können. Somit lassen sich alle Bügeleinheiten eines Fahrgeschäfts gleichzeitig schließen bzw. öffnen, wobei jeweils individuelle Endstellungen angefahren werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Sicherheitsbügelsystem vorgesehen sein, dass zwischen dem Kompressor und den pneumatischen Arbeitskammern der zweiten Zylinder-Kolben-Einheiten ein Umschaltventil vorgesehen ist, welches zwischen den jeweiligen ersten pneumatischen Arbeitskammern und/oder den jeweiligen zweiten pneumatischen Arbeitskammern der zweiten Zylinder-Kolben-Einheiten der Antriebsvorrichtungen umschalten kann.
-
Durch dieses Umschaltventil können sehr leicht entweder alle ersten pneumatischen Arbeitskammern der Zylinder-Kolben-Einheiten oder alle zweiten pneumatischen Arbeitskammern der zweiten Zylinder-Kolben-Einheiten mit dem Kompressor verbunden werden. So kann ein einziger Druckluftkompressor alle ersten oder zweiten pneumatischen Arbeitskammern mit Druckluft beaufschlagen und somit alle Bügeleinheiten öffnen oder schließen.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Sicherheitsbügelsystem vorgesehen sein, dass das Sperrventil ein pneumatisches Sperrventil ist, welches mit dem Druckluftkompressor und/oder den pneumatischen Arbeitskammern verbunden ist.
-
Durch die Verknüpfung des Sperrventils mit dem Pneumatikkreis kann das Sperrventil automatisch öffnen, wenn ein bestimmter Druck zum Öffnen oder Schließen des Bügels aufgebaut wird, und automatisch schließen, wenn kein Druck zum Öffnen oder Schließen des Bügels anliegt.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung kann bei einem Sicherheitsbügelsystem vorgesehen sein, dass parallel zum Sperrventil mindestens ein Bypassventil vorgesehen ist, wobei das Bypassventil manuell betätigt werden kann.
-
Um die Bügeleinheit auch in einem Not- oder Fehlerfall öffnen zu können, kann parallel zum Sperrventil ein manuell zu bedienendes Bypassventil vorgesehen sein, welches ein Zu- oder Abfließen der Hydraulikflüssigkeit zulässt. Somit ist im Falle einer Fehlfunktion oder bei einem Stromausfall dennoch sichergestellt, dass die Bügeleinheiten geöffnet werden können.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Sicherheitsbügelsystem vorgesehen sein, dass zwischen dem Sperrventil und den pneumatischen Arbeitskammern jeweils ein Einwegventil zwischengeschaltet ist.
-
Die Einwegventile ermöglichen es, das Sperrventil mit beiden pneumatischen Arbeitskammern der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit zu verbinden, ohne diese pneumatisch kurzzuschließen.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Sicherheitsbügelsystem vorgesehen sein, dass zwischen einer der hydraulischen Arbeitskammern der ersten Zylinder-Kolben-Einheit und mindestens einer weiteren hydraulischen Arbeitskammer der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit mindestens ein Drosselventil, insbesondere ein einstellbares Drosselventil, angeordnet ist.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Sicherheitsbügelsystem kann vorgesehen sein, dass das Drosselventil ein Drosselrückschlagventil, insbesondere ein einstellbares Drosselrückschlagventil, ist und/oder ein paralleles Einwegventil umfasst, so dass in eine Richtung die Geschwindigkeit der Kolben begrenzt und in der entgegengesetzten Richtung die Hydraulikflüssigkeit ungedrosselt durchfließen kann.
-
Als Drosselventil wird ein Ventil bezeichnet, welches ein Medium, hier die Hydraulikflüssigkeit in eine Richtung drosselt, sprich den Volumenstrom begrenzt. Dies wird realisiert indem in Richtung der Drossel der Leitungsquerschnitt verringert wird. Um die Hydraulikflüssigkeit nicht in beide Richtungen zu drosseln, kann parallel zum Drosselventil ein weiteres Ventil geschaltet sein. Dabei kann es sich um ein Einwegventil oder um ein Rückschlagventil handeln. Bei beiden Ventilen wird in Richtung entgegen der Drossel die Drossel umgangen und die Hydraulikflüssigkeit kann ungedrosselt zurückfließen. Durch die Verwendung von einstellbaren Drosselventilen lassen sich für beide Richtungen unterschiedliche Geschwindigkeiten einstellen. So ist es im vorliegenden Fall sinnvoll die Geschwindigkeit für das Schließen der Bügeleinheit zu drosseln, so dass die Bügeleinheit langsam an einen Fahrgast heranfährt. Beim Öffnen kann entweder gänzlich auf eine Drossel verzichtet oder die Geschwindigkeit weniger gedrosselt werden, so dass der Öffnungsvorgang schneller vonstattengeht. Des Weiteren ist denkbar durch die Verbindung der hydraulischen Arbeitskammern in Verbindung mit mindestens einer Drossel eine Dämpfung zu realisieren, so dass die Bewegung bspw. beim Öffnen oder Schließen der Bügeleinheit in der Nähe eines Anschlags gedämpft und verlangsamt wird. Dabei kann die Drossel bei Zurücklegen eines bestimmten Weges, bei Erreichen eines bestimmten Drucks oder aber dauerhaft aktiv sein.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Hierbei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
-
In den Figuren zeigen jeweils schematisch:
- 1 eine schematische Ansicht einer Antriebsvorrichtung eines Sicherheitsbügelsystems;
- 2a - 2c schematische Ansichten eines Schließvorgangs einer Antriebsvorrichtung eines Sicherheitsbügelsystems;
- 3a - 3c schematische Ansichten eines Öffnungsvorgangs einer Antriebsvorrichtung eines Sicherheitsbügelsystems;
- 4 eine schematische Ansicht eines Sicherheitsbügelsystems mit einer Fahrgasteinheit eines Fahrgeschäfts;
- 5 eine weitere schematische Ansicht eines Sicherheitsbügelsystems mit einer Fahrgasteinheit eines Fahrgeschäfts;
- 6 eine schematische Ansicht einer alternativen Antriebsvorrichtung eines Sicherheitsbügelsystems;
- 7 eine alternative Ausführung einer Antriebsvorrichtung.
-
In 1 ist eine schematische Ansicht einer Antriebsvorrichtung 110 eines Sicherheitsbügelsystems gezeigt. Die Antriebsvorrichtung 110 verfügt über eine erste Zylinder-Kolben-Einheit 120 und eine zweite Zylinder-Kolben-Einheit 130. Die erste Zylinder-Kolben-Einheit 120 besteht aus einem Kolben 121, einer ersten hydraulischen Arbeitskammer 122 und einer zweiten hydraulischen Arbeitskammer 123. Unter einer hydraulischer Arbeitskammer 122, 123 werden Arbeitskammern einer Zylinder-Kolben-Einheit 120 verstanden, die mit inkompressibler Hydraulikflüssigkeit gefüllt sind. Die zweite Zylinder-Kolben-Einheit 130 verfügt ebenso über eine erste hydraulische Arbeitskammer 132 und eine zweite hydraulische Arbeitskammer 133 sowie wie über eine erste pneumatische Arbeitskammer 134 und eine zweite pneumatische Arbeitskammer 135. Unter einer pneumatischen Arbeitskammer 134, 135 wird eine Arbeitskammer einer Zylinder-Kolben-Einheit 130 verstanden, die mit einem gasförmigen Medium, hier Druckluft, beaufschlagt wird. Die zweite Zylinder-Kolben-Einheit 130 umfasst zudem einen Kolben 131 und einen Mediumteiler 136. In dieser Ausführungsvariante handelt es sich bei dem Kolben 131 um einen Doppelkolben. Unter einem Doppelkolben wird ein Kolben 131 einer Zylinder-Kolben-Einheit 130 verstanden, der an beiden Enden einen Kolbenkopf besitzt. Als Mediumteiler 136 wird hier eine Trennwand bezeichnet, die die beiden hydraulischen Arbeitskammern 132, 133 voneinander trennt. Als Mediumteiler 136 kommen sämtliche Bauteile in Frage, die fluidundurchlässig und dichtend auf dem Kolben 131 angebracht werden können. Dazu zählen ebenfalls Ringdichtungen oder Diaphragmen.
-
Weiterhin zeigt 1 ein Sperrventil 140 welches die zweite hydraulische Arbeitskammer 133 der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit 130 mit der zweiten hydraulischen Arbeitskammer 123 der ersten Zylinder-Kolben-Einheit 120 verbindet. In dieser Ausführungsform ist das Sperrventil 140 im geöffneten Zustand dargestellt, in welcher es ein Fließen der Flüssigkeit in beide Richtungen zulässt. Im geschlossenen Zustand würde das Rückschlagventil des Sperrventils 140 ein Fließen der Flüssigkeit von der zweiten hydraulischen Arbeitskammer 123 der ersten Zylinder-Kolben-Einheit 120 zur zweiten hydraulischen Arbeitskammer 133 der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit 130 verhindern, in entgegengesetzter Richtung jedoch zulassen. Damit wird ein Halten der Position des Kolbens 121 der ersten Zylinder-Kolben-Einheit 120 zum Zeitpunkt des Schließens des Sperrventils 140 bewirkt. Durch die Inkompressibilität der Hydraulikflüssigkeit wird so in jeder Stellung gewährleistet, dass der Kolben 121 und eine mit dem Kolben 121 verbundene Einheit in ihrer Stellung verharren. Ebenso denkbar sind weitere Ventilarten, wie beispielsweise elektrisch angetriebene oder pneumatische Ventile, die über Druckluft betätigt werden.
-
Wie in 1 eingezeichnet, sind die jeweils ersten hydraulischen Arbeitskammern 122, 132 der ersten und zweiten Zylinder-Kolben-Einheiten 120, 130 miteinander verbunden, so dass Hydraulikflüssigkeit über eine Leitung in diese Kammern fließen kann. Dasselbe gilt für die zweiten hydraulischen Arbeitskammern 123, 133. Die erste und zweite pneumatische Arbeitskammern 134, 135 der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit 130 sind mit einer Druckluftquelle verbunden. Dies kann ein bekannter Kompressor sein.
-
Durch den Kolben 121 hat die zweite hydraulische Arbeitskammer 123 der ersten Zylinder-Kolben-Einheit 120 einen kleineren freien Querschnitt als die erste hydraulische Arbeitskammer 122. Dadurch strömt bei einer Bewegung des Kolbens 121 nach unten (Bewegungsrichtung gem. 2a-2c) mehr Hydraulikflüssigkeit von der ersten hydraulischen Arbeitskammer 122 der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 120 in die erste hydraulische Arbeitskammer 132 der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 130, als von der zweiten hydraulischen Arbeitskammer 133 der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 130 in die zweite hydraulische Arbeitskammer der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 120. Um dies zu kompensieren ist der freie Querschnitt der zweiten hydraulischen Arbeitskammer 133 der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 130 gegenüber der ersten hydraulischen Arbeitskammer 132 der zweiten hydraulischen Arbeitskammer 133 ebenfalls verengt.
-
In 2a - 2c wird anhand weiterer schematischer Ansichten der Antriebsvorrichtung 110 nach 1 ein schrittweises Einfahren des Kolbens 121 der ersten Zylinder-Kolben-Einheit 120 gezeigt. Es wird daher auf die Referenzen in 1 verwiesen, welche für die nachfolgenden Figuren ebenso gelten.
-
Dabei zeigt 2a den Kolben 121 im vollständig ausgefahrenen Zustand. In der vorliegenden Variante könnte dies bedeuten, dass sich eine mit dem Kolben 121 verbundene Einheit im geöffneten Zustand befindet. In einem Fahrgeschäft würde dies bedeuten, dass ein entsprechender Bügel in geöffneter, noch nicht eingefahrener und gesicherter Lage befindet. Das Sperrventil 140 befindet sich in dieser Variante im geschlossenen Zustand, wobei geschlossen bedeutet, dass ein Fließen der Hydraulikflüssigkeit nur in eine Richtung zugelassen ist. Nun wird die zweite pneumatische Arbeitskammer 135 der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit 130 mit Druckluft D beaufschlagt. Durch den ansteigenden Druck in der zweiten pneumatischen Arbeitskammer 135 der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit 130 wird der Kolben 131 in Richtung der ersten pneumatischen Arbeitskammer 134 verschoben. Dadurch verringert sich der Raum der zweiten hydraulischen Arbeitskammer 133 der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit 130. Da sich in dieser Arbeitskammer eine inkompressible Hydraulikflüssigkeit befindet, wird diese über eine Leitung in die zweite hydraulische Arbeitskammer 123 der ersten Zylinder-Kolben-Einheit 120 verdrängt. Durch die Hydraulikflüssigkeit, die in die erste hydraulische Arbeitskammer 123 fließt, wird der Kolben 121 nun nach unten in Richtung des Pfeils E bewegt. Dadurch fließt die Hydraulikflüssigkeit, die sich in der ersten hydraulischen Arbeitskammer 122 befindet, in die erste hydraulische Arbeitskammer 132 der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit 130. Durch die Verbindung der jeweiligen hydraulischen Arbeitskammern 122, 123, 132, 133 ergibt sich somit ein Kreislauf, in welchem die Hydraulikflüssigkeit fließt. Die Druckluft D wird so lange in die zweite pneumatische Arbeitskammer 135 gepumpt, bis der Kolben 121 sich in halb eingefahrener Position befindet. Veranschaulicht wird dies in 2b. 2c wiederum zeigt den Zustand des vollständig eingefahrenen Kolbens 121.
-
Da die Zufuhr der Druckluft D jederzeit unterbrochen und das Sperrventil 140 jederzeit geschlossen werden kann, kann der Kolben 121 in jeder Position stufenlos gehalten werden. Dies wäre der Fall, wenn der Kolben 121 welcher mit einer Schließvorrichtung verbunden sein kann, eine Gegenkraft erfährt. Diese Gegenkraft würde über die Hydraulikflüssigkeit direkt weitergegeben werden an den Kolben 131 der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit 130. Da sich in der zweiten pneumatischen Arbeitskammer 135 kompressible Druckluft befindet, würde hier der Druck steigen. Dieser Druckanstieg kann ermittelt werden. Alternativ kann ein Kompressor so lange Druckluft D in die zweite pneumatische Arbeitskammer 135 geben, bis ein bestimmter Druck, sprich ein Anschlag mit entsprechendem Gegendruck, erreicht ist. Dieser kann entweder in der Endstellung 2c oder aber durch einen Fahrgast in jeder beliebigen Position erreicht werden.
-
In 3a - 3c sind schematisch weitere Zustände der Antriebsvorrichtung 110 gezeigt. 3a zeigt dabei Kolben 121 in einer Endposition. In dieser Endposition und mit geschlossenem Sperrventil 140 ist es nicht möglich den Kolben zu bewegen. Selbst dann nicht, wenn Druckluft D in die erste pneumatische Arbeitskammer 134 der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit 130 gegeben wird. Dies liegt daran, dass das Sperrventil 140 in dieser Stellung einen Fluss der Hydraulikflüssigkeit von der zweiten hydraulischen Arbeitskammer 123 der ersten Zylinder-Kolben-Einheit 120 in die zweite hydraulische Arbeitskammer 133 der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit 130 verhindert. 3a zeigt also einen Zustand an, in dem die Kolbenposition des Kolbens 121 gehalten wird. Wird nun das Sperrventil 140 geöffnet, wird der Fluss der Hydraulikflüssigkeit zugelassen und der Kolben wird nach oben bewegt. Veranschaulicht wird dies in 3b. Die jeweilige Endstellung wird wieder in 3c gezeigt.
-
4 zeigt eine veranschaulichte perspektivische Ansicht eines Sicherheitsbügelsystems 100 mit einer Fahrgasteinheit eines Fahrgeschäfts, dabei zeigt 4 nur einen Teil eines Fahrgeschäfts 1 beziehungsweise einer Fahrgasteinheit 10. Die Fahrgasteinheit 10 verfügt über eine Fahrgastaufnahmeeinheit 12, hier gezeigt als ein Sitz beziehungsweise eine Sitzschale. Zudem befindet sich eine Bügeleinheit 11 an der Fahrgastaufnahmeeinheit 12 anhand derer ein Passagier fest in dieser fixiert werden kann. Die Bügeleinheit 11 wird von der Antriebsvorrichtung 110 angetrieben und gehalten. In dieser Variante ist die Antriebsvorrichtung 110 in der Fahrgastaufnahmeeinheit 12 angeordnet. Es ist ebenso denkbar, dass die Antriebsvorrichtung 110 an einem anderen Ort und außerhalb der Fahrgastaufnahmeeinheit 12 angeordnet ist. Auch die Bügeleinheit 11 ist nur beispielhaft dargestellt. Wie bereits erwähnt sind alle bekannten Einrichtungen denkbar, mittels derer ein Passagier fixiert werden kann. In dieser Variante wird die Bügeleinheit 11 von oben an den Passagier herangeschwenkt und in der jeweiligen Endposition, in Abhängigkeit der Größe des Passagiers, gehalten.
-
Eine weitere Ausführungsform ist in 5 gezeigt, in welcher nun ein Kompressor 200 gezeigt ist, welcher die Antriebsvorrichtungen 110 mit Druckluft D versorgt. In dieser Variante ist gezeigt, dass eine beliebige Anzahl an Bügeleinheiten 11 mit nur einem Kompressor 200 angetrieben werden. Selbstverständlich ist ebenso denkbar, dass jede Antriebsvorrichtungen 110 selbst über einen Kompressor 200 verfügt oder aber eine bestimmte Anzahl an Fahrgastaufnahmeeinheiten 12, beispielsweise eine Sitzreihe, einen Kompressor gemeinsam verwenden. Vorteilhaft daran ist, dass in dieser Variante alle Bügel gleichzeitig geschlossen und/oder geöffnet werden können. Ein einziger Kompressor 200 beaufschlagt dabei die jeweils ersten oder zweiten pneumatischen Arbeitskammern 134, 135 der zweiten Zylinder-Kolben-Einheiten 130. Um jeweils eine der beide pneumatischen Arbeitskammern 134, 135 mit Druckluft D beaufschlagen zu können, ist ein Umschaltventil 201 vorgesehen, welches den Kompressor 200 wahlweise über ein erstes Leitungssystem 202 mit den ersten pneumatischen Arbeitskammern 134 oder über ein zweites Leitungssystem 203 mit den zweiten pneumatischen Arbeitskammern 135 verbindet.
-
6 zeigt eine alternative Ausführung einer Antriebsvorrichtung 310. Die Antriebsvorrichtung 310 entspricht in vielen Punkten der in 1 dargestellten Antriebsvorrichtung 110, entsprechende Elemente sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht erneut vorgestellt.
-
Das Sperrventil 140 ist in dieser Ausführung als beidseitig sperrendes, pneumatisch betätigtes Ventil ausgeführt. In Serie zu dem Sperrventil 140 ist eine Drosselanordnung geschaltet 311. Die Drosselanordnung 311 umfasst zwei parallele Fluidpfade, welche jeweils ein Einwegventil 312, 313 und eine Drossel 314, 315 umfassen. Die Einwegventile 312, 313 sind dabei in entgegengesetzte Richtungen geschaltet, so dass die Hydraulikflüssigkeit in einer Richtung durch das Einwegventil 312 und die Drossel 314 strömt, und in die andere Richtung durch das Einwegventil 313 und die Drossel 315. Dadurch können für das Öffnen und Schließen des Sicherheitsbügels bei gleichem Druck in den pneumatischen Arbeitskammern unterschiedliche Geschwindigkeiten gefahren werden. Die Drossel 315 ist hier als verstellbare Drossel dargestellt, es können auch beide Drosseln 314, 315 oder nur die Drossel 314 verstellbar ausgeführt sein.
-
Parallel zu dem Sperrventil 140 mit der Drosselanordnung 311 ist ein manuell betätigtes Bypassventil 150 angeordnet. Im Fall einer Fehlfunktion in dem pneumatischen System kann das Bypassventil 150 manuell geöffnet werden. Dadurch wird die Blockierung der Antriebsvorrichtung aufgehoben und der Sicherheitsbügel kann manuell geöffnet werden, um Fahrgäste aus der defekten Anlage zu evakuieren.
-
Die Betätigung des Sperrventils 140 erfolgt in der dargestellten Ausführung durch den Kompressor 200. Dazu sind die Pneumatikleitungen 202, 203 über Einwegventile 320, 321 mit dem Steuereingang des Ventils 140 verbunden. Wird nun also der Kompressor 200 aktiviert, um den Sicherheitsbügel zu öffnen oder zu schließen, so wird der Druck von der jeweiligen Pneumatikleitung durch das zugehörige Einwegventil auf den Steuereingang des Sperrventils 140 geleitet. Dadurch wird das Sperrventil 140 geöffnet und der Sicherheitsbügel kann sich bewegen. Wird der Kompressor deaktiviert, so schaltet das Sperrventil 140 wieder in die gesperrte Position, und der Sicherheitsbügel ist arretiert. Die Einwegventile 320, 321 verhindern einen pneumatischen Kurzschluss. Um ein sicheres Schließen des Sperrventils 140 zu garantieren kann der Steueranschluss zusätzlich über eine nicht dargestellte Drossel entlüftet werden.
-
In einer alternativen Ausführungsform kann die Bügeleinheit 11, 11', 11" auch direkt über eine pneumatische Zylinder-Kolben-Einheit angetrieben werden. Die Arretierung der Bügeleinheit 11, 11', 11" erfolgt dabei über eine parallel geschaltete hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit. Die hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit ist dabei in einem in sich geschlossenen Hydraulikkreis mit einem Sperrventil integriert.
-
Dies ist in 7 dargestellt. Hier umfasst die Antriebseinheit 410 eine erste pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit 420 mit einem ersten Kolben 421, einer ersten pneumatischen Arbeitskammer 422, und einer zweiten pneumatischen Arbeitskammer 423. Der erste Kolben 421 ist mit dem nicht dargestellten Sicherheitsbügel gekoppelt. Über wechselseitiges Beaufschlagen der ersten pneumatischen Arbeitskammer 422 und der zweiten pneumatischen Arbeitskammer 423 kann der Sicherheitsbügel geöffnet bzw. geschlossen werden.
-
Die Antriebsvorrichtung 410 umfasst weiterhin eine zweite hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 430 mit einem zweiten Kolben 431, einer ersten hydraulischen Arbeitskammer 432 und einer zweiten hydraulischen Arbeitskammer 433. Die hydraulischen Arbeitskammern 432, 433 sind über ein Sperrventil 440 verbunden. Ein Blindkolben 431' sorgt für eine Angleichung der freien Querschnitte der Arbeitskammern 432, 433.
-
Der zweite Kolben 431 ist mir dem ersten Kolben 421 über ein Koppelelement 450 verbunden, so dass bei einer Bewegung des Sicherheitsbügels durch den ersten Kolben 421 auch der zweite Kolben 431 bewegt wird, wobei Hydraulikflüssigkeit zwischen den hydraulischen Arbeitskammern fließen muss. Durch Sperren des Sperrventils 440 wird die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit blockiert, so dass sich auch der Sicherheitsbügel nicht mehr bewegen kann.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102017126488 B3 [0002]
- EP 3081273 A1 [0002]
- US 9744930 B2 [0002]
- EP 3621711 A1 [0004]
