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Uberbrückungsvorrichtung für Dehnungsfugen in Fahrbahnen von Brücken
oder dergleichen Die Erfindung betrifft eine Uberbrückungsvorrichtung für Dehnungsfugen
in Fahrbahnen von Brücken oder dergleichen, mit einer oder mehreren, quer zur Verkehrsweglängsachse
verlaufenden, sich gegenseitig oder an den Fugenrändern über elastische Körper abstützenden
Lamellen, welche auf die Fuge vollständig oder teilweise überbrückenden Querträgern
fest oder verschiebbar gelagert sind, wobei eine oder mehrere Lamellen in Abhängigkeit
von einer gegenseitigen
Verschiebung der Fugenränder durch mit
jeweils einem Fugenrand verbundene Antriebsglieder beider Fugenränder unmittelbar
oder mittelbar gesteuert verschiebbar sind.
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Ferner betrifft die Erfindung ganz allgemein eine Vorrichtung zum
gesteuerten Verschieben eines Vorrichtungsgliedes einer Uberbrückungsvorrichtung
für Dehnungsfugen in Fahrbahnen von Brücken oder dergleichen in AbhBngigkeit von
einer gegenseitigen Änderung der Fugenränder, welche über ein Zahnstangengetriebe
mit dem zu steuernden Vorrichtungsglied verbunden sind.
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Die in einer Dehnungsfuge angeordneten Lamellen bilden zusammen mit
den sie abstützenden elastischen Körpern, beispielsweise Dichtungskörpern, eine
elastische Kette, welche sich bei einer Änderung der Fugenbreite so verschiebt,
daß sämtliche Lamellen etwa gleiche Abstände einhalten. Die zwischen den Lamellen
angeordneten elastischen Körper wirken zwar als Federsystem, welches dazu beiträgt,
durch entsprechende Verschiebung der mit ihnen verbundenen Lamellen ein Kräftegleichgewicht
aufrecht zu erhalten, die jedoch allein nicht gewährleisten können, daß die Lamellen
bei jeder Fugenbreite die gewünschte Lage einnehmen.
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Bei fest mit jeweils wenigstens zwei Querträgern verbundenen Lamellen
ist es bekannt, die jeweiligen Querträger und damit die mit ihnen verbundenen Lamellen
über ein an
beiden Fugenrändern angreifendes Hebelgestänge gesteuert
zu verschieben. Eine derartige Vorrichtung neigt zum Klappern und zum hohen Verschleiß
der Gelenkstellen des Gestänges, welches wegen der besonderen Bedingungen in einer
Fugenüberbrückungsvorrichtung ohnehin mit Spiel arbeiten muß. Außerdem ist ein derartiges
Hebelgestänge insbesondere bei einer Vielzahl von zu steuernden Lamellen unübersichtlich
und nur mit erhöhtem Aufwand in dem begrenzten Raum zwischen den Fugenrändern unterzubringen.
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Es wurde daher bereits vorgeschlagen, eine oder mehrere Lamellen in
Abhängigkeit von einer Änderung der Fugenbreite hydraulisch oder pneumatisch zu
verstellen. Dabei sind an jedem Fugenrand Hydraulikzylinder befestigt, in welche
Hydraulikkolben, die mit der zu steuernden Lamelle verbunden sind, eingreifen. Durch
diese vorgeschlagene Lösung kann zwar eine raumsparende Steuervorrichtung geschaffen
werden, die Installation von Hydraulikzylindern und Hydraulikkolben bedeutet jedoch
je nach Anzahl der zu steuernden Lamellen eine mehr oder weniger aufwendige Lösung.
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Für Schleppblech- bzw. Fingerplatten-Konstruktionen, bei welchen das
Schleppblech bzw. die Fingerplatte gegenüber beiden Fugenrändern verschiebbar ist,
ist es bekannt, das Schleppblech bzw. die Fingerplatte mit einem Zahnrad zu versehen,
in welches beidseitig jeweils mit einem Fugenrand verbundene Zahnstangen eingreifen.
Bei einer Änderung der Fugenbreite kommt es über die Zaimstangen und das Zahnrad
zum gesteuerten Verschieben des Schleppbleches bzw. der Fingerplatte. Bei der Schleppblecbkonstruktion
können auch zwei über einen Zwischenträger gekoppelte Schleppbleche über solche
Zahnstangengetriebe gesteuert werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine oberbrückungsvorrichtung der eingangs
erwahnten Art zu schaffen, bei welcher eine oder mehrere Lamellen in Abhängigkeit
von einer Änderung der Fugenbreite gesteuert verschiebbar sind und in der gesteuerten
Lage gegen nicht erwünschtes Verschieben gesichert sind, wobei eine einfache und
platzsparende Vorrichtung erzielt werden soll, welche es gestattet, gegebenenfalls
auch mehrere Lamellen innerhalb der Dehnungsfuge gesteuert zu verschieben.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß für wenigstens eine zu steuernde
Lamelle ein oder mehrere miteinander gekoppelte Zahnräder vorgesehen sind, welche
mittels in dem einen Fugenrand befestigten Zahnstangen antreibbar sind, wobei die
Zahnräder entweder in der Lamelle, bzw. einem oder mehreren mit der Lamelle verbundenen
Teilen, z. B. Querträgern bei einer Ausführungsform mit in beiden Fugenrändern verschiebbar
gelagerten Querträgern, von denen jeweils wenigstens zwei mit lediglich einer Lamelle
verbunden sind, drehbar gelagert sind und in mit dem anderen Fugenrand verbundene
Zahnstangen eingreifen, oder; umgekehrt, in dem anderen Fugenrand oder in mit diesem
verbundenen Teilen, z. B. Querträgern bei einer Ausführungsform mit an diesem Fugenrand
befestigten Querträgern und auf diesen verschiebbar gelagerten Lamellen, drehbar
gelagert sind und in mit der Lamelle verbundene Zahnstangen eingreifen.
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Werden beispielsweise das oder die Zahnräder in der zu steuernden
Lamelle, bzw. in mit dieser verbundenen Querträgern, gelagert, so sind mit verschiedenen
Fugenrändern verbundene Zahnstangen
vorgesehen, die auf bezüglich
der Achse gegenüberliegenden Seiten eines Zahnrades bzw. auf, bezogen auf eine bestimmte
Drehrichtung und deren Achsen, einander entgegengesetzten Seiten gleichsinnig drehender
Zahnräder eingreifen.
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Mit der Erfindung ist eine wirksame aber einfach aufgebaute Zwangsteuerung
für eine oder mehrere Lamellen innerhal-b der Fuge geschaffen. Die Fugenränder wirken
dabei als Antriebsmotor, durch welchen die Antriebskräfte der Fugenränder auf das
durch die Zahnräder und Zahnstangen gebildete Getriebe auf die zu steuernde-Lamelle
übertragen werden. Die gesteuerten Lamellen bilden daher innerhalb der Fuge Festpunkte
für die weiteren Lamellen, für die es genügen kann, wenn sie lediglich durch die
Rückstellkräfte der zwischen ihnen angeordneten elastischen Körper mittelbar über
die gesteuerten Lamellen in eine gewünschte Lage verschoben werden. Die Erfindung
bietet aber auch die Möglichkeit, wie unten noch ausgeführt, ein obersetzungsgetriebe
zu schaffen, durch welches auch die nicht in der Mitte der Fuge befindlichen Lamellen
in Abhängigkeit von der Fugenbreite bei konstantem Verhältnis des jeweiligen Abstandes
dieser gesteuerten Lamelle zu beiden Fugenrändern gesteuert verschoben werden. Bei
der vorgeschlagenen Zahnr8d-Zahnstangenarlordnung-ist es unerheblich, welcher der
beiden Fugenränder sich bei einer Änderung der Fugenbreite bewegt. Wesentlich ist
nur die gegenseitige Verschiebung der beiden Antriebsglieder zueinander. Bei der
erfindungsgemäßen Steuerung ist dafür gesorgt, daß bei einer gegenseitigen Verschiebung
der Antriebsglieder aufeinander zu, also bei einer Fugenverengung, sich die zu steuernde
Lamelle jeweils mit dem sich.bewegenden Fugenrand gleichsinnig auf den, absolut
gesehen, feststehenden Fugenrand zubewegt, und umgekehrt bei sich vergrößernder
Fuge von
dem, absolut gesehen, festen Fugenrand fortbewegt wird.
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Bewegen sich beide Fugenränder, kommt es zur entsprechenden Uberlagerung,
wodurch jedoch die Lage der gesteuerten Lamelle gegenüber jedem Fugenrand nicht
gestört wird.
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In einer Abwandlung der Erfindung sind in jedem Fugenrand oder in
mit ihnen verbundenen Teilen, z. B. Querträgern in einer Ausführungsform mit an
einem oder jeweils einem Fugenrand befestigten Querträgern und auf diesen verschiebbar
abgestützten Lamellen, wenigstens zwei miteinander gekoppelte Zahnräder mit unterschiedlichen
Durchmessern gelagert, wobei zwei in jeweils ein Zahnrad beider Fugenränder eingreifende
Zahnstangen vorgesehen sind, von denen eine mit der zu steuernden Lamelle bzw. einem
oder mehreren mit diesen verbundenen Querträgern bei einer Ausführungsform mit an
beiden Fugenrändern verschiebbar gelagerten Querträgern, von denen jeweils wenigstens
zwei mit nur einer Lamelle verbunden sind, verbunden ist.
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Durch die unterschiedlichen Durchmesser der Zahnräder kommt es zu
einer Relativbewegung der Zahnstangen zueinander und es ergibt sich damit die Steuerungsmöglichkeit
für in der Fuge gesteuert zu verschiebende Vorrichtungsglieder, beispielsweise Lamellen.
Bei verschieden großen Zahnrädern in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung werden
deren Durchmesser derart gewählt, daß die zu steuernde Lamelle in gewünschtem Maße
verschoben wird. Sind die Zahnräder beispielsweise mittels in dem einen Fugenrand
befestigten Zahnstangen antreibbar, können zwei Zahnräder vorgesehen sein, deren
Durchmesser
zueinander in einem Verhältnis stehen, welches dem Verhältnis der Abstände der zu
steuernden Lamelle von den Fugenrändern entspricht. Die Erfindung ist also nicht
darauf beschränkt, daß die zu steuernde Lamelle eine mittlere Lamelle ist. Es kann
vielmehr jede der in der Fuge angeordneten Lamellen nach Wunsch gesteuert verschoben
werden.
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Die Zahnräder können auf verschiedene Weise miteinander gekoppelt
werden. Beispielsweise sind sie auf einer gemeinsamen Welle gegeneinander drehfest
angeordnet. Dabei können die Zahnräder in der Lamelle bzw. in einem oder mehreren
mit dieser verbundenen Querträgern gelagert sein und es kann auf der Welle ein weiteres
Zahnrad befestigt sein, welches in die Verzahnung einer mit dem einen Fugenrand
verbundenen Zahnstange zusammen mit dem einen der beiden anderen Zahnräder eingreift,
wobei das mittlere Zahnrad in die mit dem anderen Fugenrand verbundene Zahnstange
eingreift und die der gleichen Zahnstange zugeordneten Zahnräder gleiche Durchmesser
aufweisen. Durch diese Maßnahme ist vermieden, daß über die gegeneinander versetzten
Zahnstangen auf die zu steuernde Lamelle ein freies Drehmoment übertragen wird,
welches über die Auflager der Lamelle aufgenommen werden müßte.
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In einer weiteren Ausführungsform sind für jede gesteuert verschiebbare
Lamelle Zahnstangengetriebe vorgesehen, welche jeweils von zwei anderen gesteuerten
Lamellen oder von einer anderen gesteuerten Lamelle und einem Fugenrand antreibbar
sind. Beispielsweise können mehrere Lamellen von auf gemeinsamer Welle in einem
Fugenrand gelagerten Zahnrädern
verschoben werden, die über eine
Zahnstange vom anderen Bugenrand aus angetrieben werden und in mit den zu steuernden
Lamellen verbundene Zahnstangen eingreifen. Die Durchmesser der Zahnräder sind dann
in dem entsprechenden Übersetzungsverhältnis zu wählen. Außerdem greifen die Zahnstangen
der Lamellen mit der Zahnstange des anderen Fugenrandes auf der gleichen Achsseite
in die Zahnräder ein. Verschiebt sich dann der mit der Zahnstange verbundene Fugenrand,
dann wird deren Bewegung im entsprechenden Ubersetzungsverhältnis direkt auf die
mit den Lamellen verbundenen Zahnstangen im richtigen Bewegungssinn übertragen.
Bewegt sich der mit den Zahnrädern versehene Fugenrand, so überlagert sich dessen
Bewegung, also die Verschiebung der Zahnräderachse, mit der durch das Umlaufen der
Zahnräder wegen des mit der Zahnstange des anderen Fugenrandes gekoppelten Antriebszahnrades
hervorgerufenen Verschiebung der mit den Lamellen verbundenen Zahnstangen.
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Werden die Zahnräder jeweils in den zu steuernden Lamellen gelagert,
so können in diese Zahnräder jeweils. zwei mit einem anderen Fugenrand verbundene
Zahnstangen in dem entsprechenden Übersetzungsverhältnis eingreifen. Sind die steuernden
oder antreibenden Zahnstangen mit anderen gesteuerten Lamellen verbunden, so wird
das obersetzungsverhältnis der Zahnräder auf das Verhältnis der Abstände der gesteuerten
Lamelle von den steuernden Lamellen abgestimmt. Die erfindungsemäße Steuerung kann
jeweils in
entsprechender Anpassung in allen Ausführungsformen
auf mehrere zu steuernde Lamellen angewendet werden, wobei diese tamellen entweder
von beiden Fugenrändern unmittelbar oder mittelbar über eine oder mehrere Lamellen
gesteuert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform können zwei jeweils in eine andere
der gegeneinander zu verschiebenden Zahnstangen eingreifende Zahnräder mit parallelen
Achsen vorgesehen sein, welche über ein oder zwei in beide Zahnräder eingreifende
weitere Zahnräder gekoppelt sind. Die in die Zahnstangen eingreifenden Zahnräder
können dabei in Änpas sung an die Steuerbewegung verschieden große Durchmesser aufweisen.
Ferner kann eine Ausführungsform vorgesehen werden, in welcher zwei Zahnräder in
einer Lamelle bzw. in mit dieser verbundenen Teilen gelagert und auf einer gemeinsamen
Welle im Abstand voneinander angeordnet sind, wobei jedes der beiden Zahnräder in
zwei von verschiedenen Fugenrändern ausgehende Zahnstangen eingreift. Durch diese
Maßnahme wird zusätzlich ein Kippen der zu steuernden Lamelle um eine zu ihrer Längsrichtung
parallele Kippachse verhindert, da eine solche Kippbewegung durch die Zshnräder
blockiert ist. Es ist dabei von Vorteil, wenn die Welle in der zu steuernden Lamelle
senkrecht zu deren Längsrichtung und zur Verkehrsweglängsachse angeordnet ist.
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Je nach Art der Uberbrückungsvorrichtung können eine oder mehrere
Zahnstangen in den Querträgern ausgebildet oder mit
diesen befestigt
sein. Sind die Zahnräder beispielsweise in beiden Fugenrändern vorgesehen und die
Querträger gegenüber beiden Fugenrändern verschiebbar gelagert, dann kann die die
beiden Zahnradgetriebe miteinander verbindende Zahnstange durch eine Verzahnung
in einem der Querträger gebildet sein. Sind in einer anderen tlberbrückungsvorrichtung
die Querträger mit einem Fugenrand fest verbunden und gegenüber dem anderen verschieblich,
kann die in die Zahnräder des anderen Fugenrsndes oder einer Lamelle eingreifende,
mit dem ersten Fugenrand verbundene Zahnstange ebenfalls an einem Querträger ausgebildet
werden. Sind schließlich Querträger vorgesehen, welche an verschiedenen Fugenrändern
einseitig befestigt sind, und sind die Zahnräder in der zu steuernden Lamelle gelagert,
dann können die Zahnstangen jeweils an mit verschiedenen Fugenrändern verbundenen
Querträgern ausgebildet oder befestigt sein.
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Es ist von Vorteil, wenn bei beweglich gelagerten Vorrichtungsgliedern
in einer tberbruckungsvorrichtung Maßnahmen vorgesehen werden, durch welche auf
diese Vorrichtungsglieder einwirkende Stöße aufgefangen werden. Die Erfindung schlägt
vor, bei einer Vorrichtung zum gesteuerten Verschieben eines Vorrichtungsgliedes
einer Uberbrükkungsvorrichtung für Dehnungsfugen in Fahrbahnen von Brükken oder
dergleichen in Abhängigkeit von einer gegenseitigen Verschiebung der Fugenränder,
welche über ein Zahnstangengetriebe mit dem Vorrichtungsglied gekoppelt sind, die
Stöße dadurch aufzufangen, daß ein oder mehrere, die von den Fugenrändern über Antriebsglieder
auf die Vorrichtungsglieder
einwirkende Antriebskraft übertragende
Dämpfungsglieder vorgesehen sind, welche derart ausgebildet und angeordnet sind,
daß zwischen Antriebsgliedern und Vorrichtungsglied wirkende Stöße oder Beschleunigungskräfte
dämpfend aufgenommen werden.
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In bisher bekannten Vorrichtungen werden solche Stöße über gesonderte
Einrichtungen, beispielsweise Federn, aufgenommen. Die Erfindung geht einen Schritt
weiter und sieht die Dämpfungsglieder in der Antriebskette zwischen den Fugenrändern
und dem zu steuernden Vorrichtungsglied vor. Diese Maßnahme führt insbesondere dann,
wenn das zu steuernde Vorrichtungsglied eine Lamelle ist, die in der bisher beschriebenen
Weise gesteuert verschoben werden kann, zu einer Steuervorrichtung, in welcher die
Steuereigenschaften mit Dämpfungseigenschaften kombiniert sind.
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In einer dämpfenden Steuervorrichtung können wenigstens zwei, jeweils
mit von verschiedenen Fugenrändern ausgehenden Antriebsgliedern gekoppelte Zahnräder
vorgesehen sein, welche ihrerseits über eine Verbindungswelle gekoppelt sind, wobei
die Verbindungswelle federelastisch verdrillbar, zum Beispiel durch Einschalten
eines elastischen Eupplungsgliedes, ausgebildet ist. Es kann auch wenigstens ein
Zahnrad im Bereich seiner Achse federnd verdrillbar ausgebildet, beispielsweise
mit seiner Achse über eine Buchse aus federelastischem Werkstoff, wie Gummi oder
einem gummielastischen Kunststoff, verbunden sein. Schließlich kann das Dämpfungsglied
dadurch verwirklicht werden, daß die Zähne wenigstens eine Zahnrades oder wenigstens
einer Zahnstange
federelastisch nachgiebig ausgebildet sind, oder
dadurch, daß-wenigstens eine Zahnstange in einem Bereich federelastisch nachgiebig
ausgebildet ist.
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Neben dem Auffangen von Stößen auf die Uberbrückungsvorrichtung trägt
das Dämpfungsglied zur Geräuscharmut und zur Herabsetzung des Verschleißes einer
Steuervorrichtung bei.
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Im bisherigen wurde die Steuerung für1 die Lamellen über ein Zahnstangen-Zahnrad-Getriebe
verwirklicht. Gegebenenfalls können anstelle von Zahnstangen Schraubspindeln und
anstelle von Zahnräder mit der Verzahnung der Schraubspindeln zusammenwirkende,
entsprechend innenverzahnte, Buchsen oder Schneckenräder vorgesehen sein. Bei der
Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung als Spindeltrieb können
die im vorhergehenden in Zusammenhang mit Zahnrädern und Zahnstangen geschilderten
Merkmale entsprechend auf die Glieder des Spindeltriebes übertragen werden.
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Schließlich kann, ausgehend von dem Erfindungsgedanken, anstelle eines
Zahnstangen- oder Spindeltriebes ein Ketten- oder Seiltrieb vorgesehen werden. Es
ist dann eine besondere Einrichtung vorgesehen, durch welche die Kette oder das
Seil bei einer Änderung der Fugenbreite gespannt bleibt, beispielsweise dadurch,
daß an die Kette oder das Seil über eine Laufrolle ein Gewicht gehängt ist. Bei
der Verwendung eines Ketten- oder Seiltriebes sind die im Zusammenhang mit dem Zabnstangengetriebe
geschilderten
Merkmale entsprechend an die besonderen Bedingungen
und Eigenarten eines Ketten- oder Seiltriebes anzupassen und auf sie zu übertragen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs beispielen
unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt jeweils
als Schemazeichnung: Fig. 1 die prinzipielle Zuordnung der einzelnen Steuerglieder
einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung für eine zu steuernde Lamelle, Fig. 2
bis 9 verschiedenartige Anordnungen von Steuerzahnrädern in einer zu steuernden
Lamelle, Fig. 10 den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemässen Steuervorrichtung
für einen Querträger, welcher mit einer zu steuernden Lamelle fest verbunden ist,
Fig. 11 bis 14 verschiedene Ausführungsformen von Zahnradanordnungen in einem zu
steuernden Querträger, Fig. 15 und 16 eine andere Ausführungsform für die Anordnung
der Steuerzahnräder in einer Lamelle, Fig. 17 eine Abwandlung der erfindungsgemäßen
Steuervorrichtung mit den Zahnrädern in einem Fugenrand, Fig. 18 den prinzipiellen
Aufbau einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung für mehrere zu steuernde Lamellen,
Fig.
19 eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit in beiden Fugenrändern
gelagerten Zahnrädern und in jeweils ein Zahnrad beider Fugenränder eingreifenden
Zahnstangen und Fig. 20 und 21 verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen
Steuervorrichtung in Abwandlung des Erfindungsgedankens auf einen Spindeltrieb.
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In Figur 1 ist eine tfberbrückungsvorrichtung für Dehnungsfugen in
einem Schnitt parallel zur Verkehrsweglängsachse dargestellt. Die Dehnungsfuge wird
durch die beiden Fugenränder 1 und 2 gebildet. Innerhalb der Fuge sind quer zur
Verkehrsweglängsachse verlaufende Lamellen 3 angeordnet, die sich gegenseitig und
an den Fugenrändern über elastische Körper 4 abstützen. Die Lamellen sind auf Querträgern
5, im Anwendungsbeispiel verschiebbar, gelagert. Die Quer- -träger 5 sind an dem
Fugenrand 2 einseitig befestigt und auf Gleitsteineri 6 an dem anderen Fugenrand
1 auf einer Konsole 7 verschiebbar. Gemäß der Darstellung ist die mittlere Lamelle
30 gesteuert verschiebbar. Dazu ist in dieser Lamelle ein Zahnrad 8 drehbar gelagert,
in welches auf belden Seiten seiner Achse jeweils eine von einem anderen Fugenrand
ausgehende Zahnstange 9 und 10 eingreift. Verschiebt sich beispielsweise die Zahnstange
9 um einen bestimmten Betrag, 50 rollt sich das Zahnrad 8 auf der anderen Zahnstange
10 ab, sodaß sich seine Achse in der gleichen Richtung wie die Zahnstange 9, jedoch
um den halben Betrag, verschiebt.
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Dadurch wird die Lamelle 30 stets in der Mitte zwischen den
Fugenrändern
1 und 2 gehalten. Gemäß Figur 1 sind die Lamellen 3 und 30 an ihrer Unterkante auf
den Querträgern 5 verschiebbar abgestützt. Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung
ist jedoch in gleicher Weise dann anwendbar, wenn die Querträger 5 durch die Lamellen
3 hindurchgesteckt sind und wenn die Lamellen jeweils mit mindestens zwei Querträgern
5 fest verbunden und auf den mit anderen Lamellen fest verbundenen Querträgern verschiebbar
abgestützt sind.
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In den Figuren 2 und 3 ist dargestellt, wie die Zahnräder 8 für eine
in der Mitte zwischen den Fugenrändern angeordnete zu steuernde Lamelle 30 in dieser
Lamelle gelagert werden kann. Beidseitig der Achse 8a greift diese Lamelle 30 in
die Zahnstangen 9 und 10 ein, die mit jeweils einem anderen Fugenrand verbunden
sind. Gemäß Figur 2 sind die Zahnstangen 9 und 10 an der Lamelle 20 über Gleitstücke
11 und 12- verschiebbar abgestützt und das Zahnrad 8 ist in der Lamelle beidseitig
gelagert, Gemäß Figur 3 ist das Steuerzahnrad 8 an der Lamelle 30 in der Nähe eines
durch die Lamelle 30 hindurchgesteckten Querträgers 5 einseitig gelagert. Dieser
Querträger 5 ist einseitig, wie in-Figur 1 dargestellt, mit einem Fugenrand, beispielsweise
dem Fugenrand 2, verbunden. Daher kann eine Zahnstange, gemäß Figur 3 die untere
Zahnstange 9, direkt an dem Querträger ausgebildet oder befestigt werden. Gegenüber
der Lamelle ist der Querträger 5 über Gleitstücke 13 und 14 verschiebbar abgestützt.
Die mit dem anderen Fugenrand verbundene Zahnstange 10 greift in das Zahnrad 8 auf
der der Zahnstange 9 gegenüberliegenden Seite ein und ist ihrerseits
gegenüber
dem Querträger 5 über ein Gleitstück 15 verschiebbar abgestützt.
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In den Figuren 4 und 5 sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt,
in welchen eine Lamelle gesteuert wird, welche nicht in der Mitte zwischen den Fugenrändern
1 und 2 angeordnet ist. Zur richtigen Verschiebung einer solchen Lamelle muß für
eine entsprechende obersetzung in der Steuervorrichtung gesorgt werden. Das Beispiel
gemäß Figur 4 entspricht im Aufbau der Ausführung gemäß Figur 3. Auf gemeinsamer
Welle 8a sind in der Lamelle 30 zwei Zahnräder 81 und 82 gelagert, welche entsprechend
der Stellung der zu steuernden Lamelle 30 innerhalb der Fuge verschiedene Durchmesser
aufweisen. Die Zahnräder 81 und 82 greifen auf gegenüberliegenden Seiten bezüglich
ihrer Achse 8a jeweils in eine mit einem anderen Fugenrand verbundene Zahnstange
9 und 10 ein. Bei einer Verschiebung beispielsweise der Zahnstange 10 gegenüber
der Zahnstange 9 drehen sich die Zahnräder 81 und 82 um ihre Momentanachse, welche
durch die Eingriffskante 9a zwischen dem Zahnrad. 82 und der Zahnstange 9 gebildet
wird.
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Dadurch kommt es zur entsprechend übersetzten Verschiebung der Zahnradachse
8a, durch welche die Lamelle 30 mitgenommen wird. Da im Ausführungsbeispiel gemäß
Figur 4 die Lamelle 30 auf dem Querträger 5 über die Gleitstücke 13 und 14 verschiebbar
gelagert ist, muß eine Maßnahme vorgesehen werden, damit die Verschiebung der Achse
8a mit der Lamelle 30 gegenüber dem Querträger 5 ermöglicht ist. Dies kann beispielsweise
dadurch geschehen, daß an der Durchführungsstelle der Achse 8a durch den Querträger
5 ein Langloch 17
vorgesehen wird.
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In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Ausbildung
und Anordnung von Zahnrädern für eine nicht in der Mitte zwischen zwei Fugenrändern
verlaufende zu steuernde Lamelle gezeigt. In die mit dem einen Fugenrand verbundene
Zahnstange 9 greift ein Zahnrad 81 mit großem Durchmesser ein, welches auf gemeinsamer
Achse in der Mitte zwischen zwei weiteren Zahnrädern 82 und 83 mit kleinerem, aber
untereinander gleichem Durchmesser angeordnet ist.
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Die Zahnräder 82 und 83 greifen in die Verzahnung 10a bzw.
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10b der mit dem anderen Fugenrand verbundenen Zahnstange 10 ein. Während
beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 zwischen den Zahnrädern 81 und 82 ein Drehmoment
vorhanden ist, welches über die Achse 8a auf die Lamelle 30 übertragen werden muß,
ist dies gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 5vermieden, da das mittlere Zahnrad
81 symmetrisch zu den beiden anderen Zahnrädern 82 und 93 angeordnet ist.
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Die Anordnung gemäß Figur 5 eignet sich insbesondere für die Ausstattung
der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung mit einem Dämpfungsglied. Beispielsweise
können die zwischen dem Zahnrad 81 und den Zahnrädern 82 und 83 verlaufenden Bereiche
18 und 19 der Achse 8a als elastische Kupplung ausgebildet sein, sodaß sich das
mittlere Zahnrad 81 gegenüber den seitlichen Zahnrädern 82 und 83 bei der Einwirkung
von Stößen auf die Lamelle 30 geringfügig verdrehen kann, sodaß die Stöße gedämpft
werden. Die elastische Kupplung kann dadurch verwirklicht werden, daß die Bereiche
18 und 19 der Achse 8a aus elastisch verdrillbarem Werkstoff wie Gummi gebildet
werden. Die elastische Nachgiebigkeit
dieses Werkstoffs wird so
gewählt,daß die Antriebskräfte zwischen den Zahnstangen 9 und 10 bei einer Veränderung
der Fugenbreite zur Verschiebung der Lamelle 30 mittels der Achse 8a übertragen
werden können, d. h., der elastische Werkstoff ist so zu wählen, daß lediglich die
Stöße abgedämpft werden, die Wirksamkeit der Steuerung jedoch nicht beeinträchtigt
ist.
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Beim Ausführiingsbeispiel gemäß Figur 6 ist die zu steuernde Lamelle
30 in der Mitte zwischen den Fugenrändern angeordnet und auf zwei von verschiedenen
Fugenrändern ausgehenden Querträgern 51 und 52 verschiebbar gelagert. In diesem
Fall können die Zahnstangen 9 und 10 jeweils an einem daer Querträger 51 und 52
ausgebildet oder mit ihm verbunden werden. In der Lamelle 30 sind die gleich großen
Zahnräder 8 auf gemeinsamer Verbindungswelle 8b im Abstand voneinander angeordnet.
Diese Verbindungswelle 8b kann als Torsionswelle ausgebildet sein, sodaß sie die
Aufgaben eines Dämpfungsgliedes zur Abdämpfung von Stößen und/oder Beschleunigungskräften
übernehmen kann.
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Dss AusSuhrungsbeispiel gemäß Figur 7 entspricht im allgemeinen Aufbau
dem gemäß Figur 6, jedoch wird eine nicht in der Mitte zwischen den Fugenrändern
angeordnete Lamelle 30 gesteuert. Wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren
4 und 5 sind die Zahnräder 81 und 82 von unterschiedlichem Durchmesser. Dadurch
ist wieder eine entsprechende Ubersetzung der Steuerbewegung zwischen den Zahnstangen
9 und 10 gegeben.
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Während gemäß den Ausführungsbeispielen in den Figuren 6 und 7 die
Verbindungswelle zwischen den Zahnrädern 8 in Längsrichtung der Lamelle verläuft,
ist sie gemäß den Figuren 8 und 9 in der dazu senkrechten Richtung angeordnet. Figur
8 zeigt eine gesteuerte Lamelle 30, welche in der Mitte zwischen den Fugenrändern
angeordnet ist. Der hauptsächliche Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Figur
6 besteht darin, daß beide Zahnräder 8 jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der
Achse 8b in Zahnstangen 9 und 10 eingreifen, welche mit verschiedenen Fugenrändern
verbunden sind. Die Zahnstangen 9 und 10 sind also jeweils mit zwei Verzahnungen,
die durch die kleinen Buchstaben a und b gekennzeichnet sind, ausgestattet. Der
Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß dadurch gleichzeitig ein Verkippen der
Lamelle 30 um eine zu ihrer Längsrichtung parallele Kippachse verhindert wird. Während
sich die Zahnräder 8 für eine Verschiebung auf den Zahnstangen 9 und 10 abrollen
können, ist ein Ab--rollen der Zahnräder 8 bei zueinander unbeweglichen Zahnstangen
9 und 10 über die Zahnräder blockiert. Die Zahnstangen 9 und 10 sind an der Lamelle
30 jeweils über Gleitstücke 11 und 12, die mit Vorteil elastisch nachgiebig ausgebildet
sind, abgestützt. Zur besseren Aufrechterhaltung der Lage der Zahnstangen 9 und
10 zueinander und bezüglich der Zahnräder 8 sind die Zahnstangen in der Mitte zwischen
den Zahnrädern mit auf einander zu weisenden Führungsansätzen 20 und 21 versehen1
die zwischen auf der Achse 8b befestigten Führungsacheiben 22 in diese eingreifen.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 9 entspricht im wesentlichen
dem
Beispiel gemäß Figur 8 und stellt eine Abwandlung des Beispiels gemäß Figur 5 dar.
Die Lamelle 30 befindet sich außerhalb der Mitte zwischen den Fugenrändern. Es ist
daher wieder eine tbersetzung zwischen den äußeren Zahnrädern 82 und 83 und dem
mittleren Zahnrad 81 vorgesehen. Die Achse 8b der drei Zahnräder ist senkrecht zur
Lamellenlängsrichtung in der Lamelle gelagert. Die Zahnstangen 9 und 10 sind mit
Führungsansätzen 20 und 21 versehen, welche an den äußeren Zahnrädern 82 und 83
gleitend anliegen.
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In Figur 10 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem jede
Lamelle 3 auf ihnen zugeordneten Querträgern 53 befestigt sind, die ihrerseits in
den Fugenrändern 1 und 2 auf Gleitsteinen 6 verschiebbar gelagert sind. In der Darstellung
ist die mittlere Lamelle 30 mit dem Querträger 53 fest verbunden und die übrigen
Lamellen 3 stützen sich auf diesem Querträger 53 verschiebbar ab oder sie sind mit
entsprechendem Spiel im Abstand von dem Querträger 53 angeordnet. Bei einer Uberbruckungsvorrichtung
gemäß Figur 10 kann demnach die Steuervorrichtung für die Lamelle 30 in einen zugeordneten
Querträger 53 verlegt werden. In diesem Querträger 53 ist wiederum ein Zahnrad 8
drehbar gelagert, in welches auf gegenüberliegenden Seiten der Achse von verschiedenen
Fugenrändern 1 und 2 ausgehende Zahnstangen 9 und 10 eingreifen.
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In den Figuren 11 und 12 sind Zahnradanordnungen, welche in einem
Querträger 53 gelagert sind,gezeigt, welche im
wesentlichen dem
Aufbau der Getriebe gemäß den Figuren 2 bis 9 entsprechen. Wie bereits angeführt,
besteht der Unterschied jeweils darin, daß die Zahnräder nicht in der zu steuernden
Lamelle 30, sondern in dem über die Verbindungsstücke 23 mit ihr fest verbundenen
Querträger 53 gelagert sind. Auch bei einer solchen überbrückungs vorrichtung können
Lamellen gesteuert werden, welche nicht in der Mitte zwischen den beiden Fugenrändern
verlaufen. Ausführungsbeispiele dafür sind in den Figuren 13 und 14 dargestellt.
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Gemäß den Ausführungsbeispielen 15'und 16 sind die Steuerzahnräder
nicht auf gemeinsamer Achse, sondern auf verschiedenen Achsen angeordnet. Das Zahnrad
84 greift in die vom Fugenrand 1 ausgehende Zahnstange 1O ein, wohingegen das Zahnrad
85 in die von dem Fugenrand 2 ausgehende Zahnstange 9 eingreift. Beide Zahnräder
84 und 85 sind über ein Zwischenrad 86 miteinander gekoppelt. Falls eine Lamelle
30 gesteuert werden soll, welche nicht in der Mitte zwischen den Fugenrändern angeordnet
ist, werden für die Zahnräder 84 und 85 verschiedene Durchmesser gewählt.
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Die Anordnung gemäß Figur 15 bietet wie die gemäß Figur 8 den Vorteil,
daß ein Kippen der gesteuerten Lamelle 30 um eine zu ihrer Längsrichtung parallele
Kippachse über die Zahnräder 84, 85 und 86 blockiert ist. Figur 16 zeigt die Anordnung
gemäß Figur 15 in der Seitenansicht.
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In der Figur 17 ist das Prinzip einer Steuervorrichtung für eine Lamelle
30 gezeigt, bei welcher die Zahnräder 87 und 88 in einem Fugenrand 1 angeordnet
sind. Das grössere
Zahnrad 87 ist mit dem anderen Fugenrand 2
über die -Zahnstange 59 gekoppelt, welche gemäß der Darstellung gleichzeitig ein
mit dem Fugenrand 2 verbundener Querträger ist. Auf der gleichen Seite der gemeinsamen
Achse der Zahnräder 87 und 88, auf welcher die Zahnstange 59 in das Zahnrad 87 eingreift,
greift die zweite, mit der zu steuernden Lamelle 30 verbundene Zahnstange 24 in
das kleinere Zahnrad 88 ein. Der Durchmesser des Zahnrades 88 ist halb so groß wie'der
des Zahnrades 87. Dies ist deshalb erforderlich, damit die Verschiebung beispielsweise
des Fugenrandes 2, nur zur Hälfte auf die zu steuernde Lamelle 30 übertragen wird.
Soll nicht die in der Mitte zwischen den Fugenrändern angeordnete Lamelle sondern
eine andere Lamelle mit der in Figur 17 dargestellten Anordnung gesteuert werden,
so muß das Ubersetzungsverhältnis zwischen den Zahnräder 87 und 88 entsprechend
anders gewählt werden.
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In Figur 18 ist ein AusführungsbeWspiel im Prinzip dargestellt, in
welchem mehrere Lamellen gesteuert werden.
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Die in der Fuge zwischen den Fugenrändern 1 und 2 in der Mitte angeordnete
Lamelle 30 ist mit einem Zahnrad 8 versehen, in welches beidseitig der Achse jeweils
von einem anderen Fugenrand ausgehende Zahnstangen 9 und 10 eingreifen. In den beiden
anderen gesteuerten Lamellen 31 sind ebenfalls Zahnräder 8 gelagert, welche auf
einer Seite in die entsprechende, mit einem Fugenrand verbundene Zahnstange 9 bzw.
10 und auf der anderen Seite jeweils in eine mit der mittleren gesteuerten Lamelle
30 verbundene Zahnstange 25 eingreifen. Die Lamellen 31 werden
also
in Abhängigkeit von einer gegenseitigen Verschiebung zwischen der Lamelle 30 und
einem der Fugenränder 1 oder 2 bzw. beiden Fugenrändern gesteuert verschoben. Wenn
sich die Lamelle 31 in der Mitte zwischen der gesteuerten Lamelle 30 und dem entsprechenden
Fugenrand befindet, ist für das Steuergetriebe keine aber setzung erforderlich.
Wird dagegen eine Lamelle 31 gesteuert, die zu der Lamelle 30 und dem entsprechenden
Fugenrand unterschiedliche Abstände aufweist, dann werden zwei Zahnräder für die
Lamelle 31 vorgesehen, deren Durchmesser entsprechend unterschiedlich ist. Es ist
klar, daß eine zu steuernde Lamelle 31 auch in Abhängigkeit von zwei anderen gesteuerten
Lamellen verschoben werden kann.
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Die innerhalb der Fuge für die zu steuernden Lamellen gebildete Steuerkette
kann auch entsprechend den Ausführungsformen gemäß der Figur 10, Figur 15, Figur
17 und der noch zu erläuternden Figur 19 nn entsprechender Abwandlung aufgebaut
werden.Berner kann eine Steuervorrichtung gemäß den Figuren 20 und 21 verwendet
werden, welche die Steuerung anstelle von Zahnstangen und Zahnrädern über einen
Spindeltrieb vornimmt.
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Gemäß der Figur 19 sind in einem weiteren Ausführungs beispiel an
jedem Fugenrand 1 und 2 Zahnräder gelagert, welche über Verbindungszahnstangen 26
und 27 miteinander gekoppelt sind. Sowohl die Zahnräder 89 und 90 des einen Fugenrandes
1, als auch die Zahnräder 91 und 92 des anderen Fugenrandes 2 sind gegeneinander
in gleichem Verhältnis übersetzt. Ferner ist noch eine gleich großeubersetzung zwischen
den Zahnrädern, welche in eine gemeinsame
Verbindungszahnstange
26 bzw. 27 eingreifen, vorgesehen. Aufgrund der Ubersetzungen kommt es zum zwangsläufigen
Verschieben der Zahnstangen 26 und 27 gegeneinander. Wären beispielsweise die Zahnräder
91 und 92 nicht übersetzt, so könnten bei einer Verschiebung des Fugenrandes 2 gegenüber
dem Fugenrand 1 die Zahnräder 91 und 92 auf den Zahnstangen 26 und 27 frei ablaufen,
ohne die Zahnstangen 26 und 27 zu bewegen. In diesem Fall käme es nicht zu einer
Verdrehung der in dem anderen Fugenrand 1 gelagerten Zahnräder 89 und 90. Wird aber
durch unterschiedliche Zahnraddurchmesser dafür gesorgt, daß es zu einer Verschiebung
der Zahnstangen 26 und 27 gegeneinander kommt, dann werden bei einer Änderung eines
Fugenrandes beide Zahnradpaare zwangsläufig angetrieben. In Abstimmung auf das gewählte
Übersetzungsverhältnis und die dadurch hervorgerufene Verschiebung der Zahnstangen
26 und 27 gegeneinander kann eine mit einer Zahnstange, im Ausführungsbeispiel mit
der Zahnstange 27 verbundene zu steuernde Lamelle 30 in Abhängigkeit von einer Verschiebung
der Fugenränder gegeneinander verschoben werden.
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In den Figuren 20 und 21 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt,
bei welchem nicht von Zahnstangen und Zahnrädern Gebrauch gemacht wird, sondern
die erfindungsgemäße Steuerung als Spindeltrieb ausgebildetist. Gemäß Figur 20 ist
in einer zu steuernden Lamelle 30 eine Schraubspindel 28 drehbar gelagert, welche
auf beiden Seiten in Innengewinde von jeweils in einem anderen Fugenrand 1 oder
2 gelagerten Buchsen 29 eingreift. Die der Buchse 29-im Fugenrand 1 zugeordnete
Verzahnung der Schraubspindel 28 besitzt
eine andere Steigung,
als die der Buchse 29 in dem anderen Fugenrand 2 angeordnete Verzahnung. Kommt es
zu einer Verschiebung eines Fugenrandes, so schraubt sich aufgrund der unterschiedlichen
Verzahnung die Schraubspindel 28 je nach Verschiebungsrichtung in die Buchse 29
des einen oder anderen Fugenrandes 1 oder 2 ein und nimmt dabei die zu steuernde
Lamelle 30 entsprechend mit.
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Durch Wahl der geeigneten Steigung für jedes Ende der Schraubspindel
kann wie bei den zuvor geschilderten Zahnradgetrieben eine Lamelle gesteuert werden,
welche sich nicht in der Mitte zwischen den Fugenr:nndern befindet.
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Die Umkehrung des Spindeltriebes gemäß figur 20 ist in Figur 21 dargestellt.
Die Anordnung gemäß Figur 21 unterscheidet sich von der Anordnung gemäß Figur 20
dadurch, daß die Schraubspindel in zwei Teile 28a und 28b aufgeteilt ist, welche
jeweils mit einem anderen Fugenrand 1 oder 2 verbunden sind.
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Die Spindeln 28a und 28b greifen in die Verzahnung einer in der su
steuernden Lamelle 30 drehbar, jedoch axial unverschiebbar gelagerten Buchse 29
ein. Entsprechend der gewünschten Verschiebung der gesteuerten Lamelle 30 sind die
Steigungen der Schraubspindeln 28a und 28b unterschiedlich, sodaß sie sich bei einer
Annäherung der Fugenränder 1 und 2 einander ebenfalls nähern und umgekehrt sich
entfernen, wenn sich die Fugenränder 1 und 2 voneinander entfernen.
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Anstelle einer Schraubspindel und einer Buchse kann in entsprechender
Anordnung
und Koppelung auch ein Ritzelgetriebe vorgesehen werden.
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- Patentansprüche -