DE2320775C3 - Vorrichtung zum Einstellen eines Zahnrades beim Einfahren in eine Zahnstange - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen eines Zahnrades beim Einfahren in eine Zahnstange, insbesondere des Zahnrades einer nur stellenweise mit Zahnstangen versehenen Hängebahn, bestehend aus einer der Zahnstange vorgeschalteten Einlaufshilfsvorrichtung mit einem Auflaufteilstück.

Eine derartige bekannte Vorrichtung (DE-AS 96 095) besteht darin, den Anfang der Zahnstange federnd nachgiebig auszubilden. Bei dem nach der Wahrscheinlichkeit mehr oder weniger genauen kollisionsartigen Auftreffen eines Zahnkopfes auf den ersten Zahn der Zahnstange weicht dieser, weil er gefedert ist, aus, versetzt das Zahnrad in Drehung und bewirkt so, daß die Zähne bald in den richtigen Eingriff kommen. Eine Zahnstange mit weit ausfederndem Anfang ist jedoch nur für ganz kleine Abmessungen denkbar und die bekannte Bauweise ist daher ohne weiteres nicht bei Bahnen des allgemeinen Transportwesens brauchbar. Zudem ist es häufig schwierig, den Platz für die Aussparung der Unterlage, in die der Zahnstangenanfang hineinfedert, vorzusehen. Eine Einlaufshilfsvorrichtung in Form eines ansteigenden Auflaufteilstückes ist durch die FR-PS 6 89 673 bekannt und bewirkt das Anheben der Räder, nicht aber das Einfädeln der Zähne des Zahnrades in die Zahnstange.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, die nicht den genannten Einschränkungen unterliegt und aus den weiter unten angegebenen Gründen besonders für eine Hängebahn geeignet ist, die in steigungslosen Strecken mit einem Reibrad und in Steigungsstrecken mit einem Zahnrad betrieben wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Auflaufteilstück in eine parallel zur Fahrtrichtung verlaufende Gleitfläche ausläuft, deren Abstand von der Zahnradachse dem Abstand der äußeren Zahnlückensehne der beiden an der Gleitstrecke anliegenden Zähne von der Zahnradachse entspricht

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Zahnrad beim Einfahren in eine dem zu erwartenden

is Eingriff entsprechende Zwangslage gebracht und darin gehalten, bis es den ersten Zahn berührt Nun ist allerdings, soweit das Rad nicht nur ganz wenig Zähne besitzt, die Zahnlückensehne recht klein und im Laufe der Verschleißzeit veränderlich. Daher sieht die Erfindung alternativ vor, dem Zahnrad eine Polygonscheibe beizuordnen, deren Polygonseite auf der dem Auflaufteilstück zugeordneten Gleitfläche aufliegt

Es ist zweckmäßig, wenn das Auflaufteilstück, wie an sich bekannt, mit einer federnd nachgiebigen Auflauframpe beginnt, wobei die Gleitfläche zur besseren Einleitung des Vorganges am Rampenauslauf leicht vorgewölbt sein kann. Die Gleitfläche kann Fläche einer Blattfeder sein, die auf einer Zunge der Zahnstange aufliegt

Bei der erstgenannten Alternative, bei der das Zahnrad unmittelbar mit der Gleitfläche korrespondiert, kann der Zahnstange eine Kunststoffleiste vorgeschuht sein, deren rampenseitiges Ende Hinterschnitten und deren zahnstangenseitiges Ende eine Übergangsprofilierung zur starren Verzahnung hin besitzt.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch in Ansicht bei einer Hängebahn den Anfang einer Zahnstange und einer dieser vorgeordneten Blattfeder, ferner das auf der Blattfeder gleitende Zahnrad des Fahrzeuges in drei verschiedenen Positionen,

Fig. 2 die Anordnung ähnlich Fig. 1, jedoch mit einer Kunststoffleiste anstelle der Blattfeder,

Fig. 3 eine Anordnung ähnlich Fig. 1, jedoch mit einer Polygonscheibe an dem Zahnrad.

Auf dem unteren Flansch 1 eines Hängebahnträgers treibt ein Reibrad 2 ein nicht weiter dargestelltes Fahrzeug in Fahrtrichtung 3 an. Lotrecht unter dem Reibrad 2 besitzt der Rahmen des Fahrzeuges ein Zahnrad 4, das in dem gezeichneten Zustand nicht angetrieben ist und in Fahrtrichtung 3 nur mitgenommen wird. Kurz vor einer nicht gezeichneten Steigungsstrecke der Bahn beginnt eine unter dem Flansch 1 angeordnete Zahnstange 5. Es versteht sich, daß sich die Zahnstange 5 dem Übergangsbogen des Flansches 1 zur Steigungsstrecke hin anschmiegt und über einen Auslaufbogen der Steigungsstrecke sich wieder in die Horizontale hinein erstreckt. Es versteht sich ferner, daß nach dem Einfahren des Zahnrades 4 in die Zahnstange 5 vor Beginn der Steigungsstrecke die Antriebsverbindung mit dem Motor von dem Reibrad 2 auf das Zahnrad 4 übergeht.

Am Zahnstangenanfang ist eine Zunge 6 vorgesehen, auf der eine Blattfeder 7 aufliegt und in nicht gezeichneter Weise befestigt ist. Im Sinne der Fahrtrichtung 3 vorgeordnet erstreckt sich die Blattfe-

der 7 in dem Beispiel fast um die zweifache Länge des Durchmessers des Zahnrades 4. Sie ist vorn zu einer Auflauframpe 8 abgebogen und stützt sich mit dem entsprechend zurückgebogenen vordersten Ende 9 an der Unterseite des Flansches 1 ab. Im i-brigen kann grundsätzlich die Blattfeder 7 auch an dem Ende 9 an dem Flansch 1 befestigt sein und unter leichter Vorspannung auf der Zunge 6 aufliegen. Das andere Ende der Blattfeder 7 geht in den Übergangszahn 10 der Zahnstange 5 über und besitzt dort eine Abbiegung 11. Der Überg?,ngszahn 10 hat nur etwa die halbe Höhe der Zahnstangenzähne. Ferner ist die dahinter befindliche Zahnlücke etwas breiter als diejenigen der Stangenverzahnung. Die Abbiegung 11 ist vor allem dann vorhanden, wenn die Zahnstange 5 aus Kunststoff besteht

Die beschriebene Anordnung ist so bemessen, daß der Abstand 12 der Feder 7 von der Achse 13 des Zahnrades 4 dem Abstand der äußeren Zahnlückensehne 14 von der Radachse 13 entspricht Die entsprechende Seite der Blattfeder 7 ist als Gleitfläche 15 durchgehend glatt Betrachtet man unter diesen Umständen das schraffierte Sehnendreieck, Sehendreieck, so ist einzusehen, daß bei einer Verschiebung des Zahnrades 4 auf der Blattfeder 7 von rechts nach links im Sinne der Pfeilrichtung 3 das schraffierte Dreieck auf der Gleitfläche 15 gleitet, das Zahnrad 4 sich also in dieser Zwangslage nicht drehen kann. In der ausgezogenen gezeichneten Position I erreicht es den Übergangszahn 10. Wegen des Hindernisses an der Abbiegung 11 wird jetzt unter geringem Kraftaufwand die Drehung des Zahnrades 4 eingeleitet Dabei kommt das Zahnrad zwangsläufig in den richtigen Eingriff mit der Zahnstange 5, wie die angedeutete Position II zeigt.

Es ist wesentlich, die Gleitfläche 15 stets glatt und hindernisfrei zu halten. Dafür sind die Bedingungen bei einer Hängebahn, bei der die Gleitfläche 15 eine Unterfläche ist, günstiger als bei einer Bahn mit nach oben gerichteter Gleitfläche 15, auf der sich Staub bilden kann oder störende Fremdkörper festsetzen können.

Am Rampenübergang 19 ist die Blattfeder 7 ein wenig vorgewölbt, d. h. sie tritt über die oben definierte Ebene 16 der Gleitfläche 15 hinaus. An dieser Stelle erfolgt die Einstellung des Zahnrades in die definierte Winkellage « nach Position I. Kommt z. B. das Zahnrad mit der beliebigen Winkelstellung nach Position III an, wobei der Zahn 17 die Ebene 16 überschreitet und der Zahn 18 die Ebene nicht berührt, so kann bei einem Aufgleiten des Zahnes 18 auf die Feder 7 eine geringfügige Winkelkorrektur erfolgen und schon damit das schraffierte Dreieck hergestellt werden, oder es kann der Zahn 18 durch Reibungshemmung eine Rechtsdrehung um eine Zahnteilung bewirken, so daß er etwa in die Lage des Zahnes 17 kommt Auch damit ist der Zustand nach dem schraffierten Dreieck hergestellt

In Ausnutzung der guten Gleiteigenscisaften etwa von Polyamid ist gemäß F i g. 2 die Blattfeder 7 durch eine der Zahnstange 5 vorgeschuhte Kunststoffleiste 20 ersetzt Sie besteht aus einem rampenseitigen Teil 21, der durch Hinterschneidung einen freien Spalt 22 in bezug auf den Flansch 1 aufweist und damit federnd ist und aus einem zahnstangenseitigen Teil 23, der zur Befestigung an dem Flansch 1 dient Der Teil 23 ist mit der schon oben erwähnten Übergangsverzahnung 24 zur Stangenverzahnung hin versehen.

Wie F i g. 1 ausweist, ist bei einem Zahnrad 4 mit zwölf Zähnen das schraffiert gezeichnete Sehnendreieck schon recht schmal. Um es zu verbreitern kann man koaxial dem Zaimrad 4 eine Polygonscheibe mit zwölf Ecken seitlich beiordnen, womit die Feder 7 dann auch seitlich verschoben angeordnet wird. Bei gleichem Außendurchmesser mit dem Zahnrad 4 würde die auf die Polygonscheibe bezogene Sehne 14 um zweimal die halbe Zahnaußendicke größer sein. Da aber der Durchmesser der Polygonscheibe unabhängig vom Durchmesser des Zahr rades 4 ist und sich die Zahl zwölf ganzzahlig halbieren läßt, sieht die Erfindung in Abwandlung dessen eine im Durchmesser kleinere Polygonscheibe 25 mit sechs Ecken vor. Die Gleitfläche, die mit der federnd nachgiebigen Auflauframpe 8 beginnt, wird hier durch eine am Flansch 1 freikragend befestigte Blattfeder 26 gebildet. Diese Bettfeder 26 erstreckt sich biü zum Beginn der Übergangsverzahnung 24, die hier an dem Anfang der Zahnstange 5 angearbeitet ist. Entsprechend F i g. 1 ist 27 die Gleitfläche und 28 der Abstand jeder Polygonseäte 29 von der Radachse 13.

Der vorgewölbte Rampenübergang 19 nach Fig. 1, der in F i g. 1 übertrieben groß gezeichnet ist und in F i g. 2 überhaupt nicht gezeichnet ist, erübrigt sich bei einer Polygonscheibe mit solch geringer Eckenzahl wie in Fig.3. Die Schmalheit der Sehnendreiecke nach F i g. 1 bzw. F i g. 2 sieht den gewölbten Rampenübergang 19 zur besseren Sicherheit vor.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einstellen eines Zahnrades beim Einfahren in eine Zahnstange, insbesondere des Zahnrades einer nur stellenweise mit Zahnstangen versehenen Hängebahn, bestehend aus einer der Zahnstange vorgeschalteten Einlaufshilfsvorrichtung mit einem Auflaufteilstück, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflaufteilstück (Rampe 8) in eine parallel zu Fahrtrichtung verlaufende Gleitfläche (15) ausläuft, deren Abstand (12) von der Zahnradachse (13) dem Abstand der äußeren Zahnlückensehne (14) der bei den an der Gleitstrekke anliegenden Zähne von der Zahnradachse (13) entspricht

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zahnrad (4) in an sich bekannter Weise koaxial eine Polygonscheibe (25) zugeordnet ist, deren Polygonseite (29) auf der dem Auflaufteilstück (8) zugeordneten Gleitfläche (27) aufliegt.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflaufteilstück (8) mit einer federnd nachgiebigen Auflauframpe beginnt

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfläche (15) am Rampenübergang (19) leicht vorgewölbt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfläche (15) Fläche einer Blattfeder (7) ist, die auf einer Zunge (6) der Zahnstange (5) aufliegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfläche (15) Fläche einer der Zahnstange (5) vorgeschuhten Kunststoffleiste (20) ist, deren rampenseitiger Teil (21) hinterschnitten und deren zahnstangensei'iger Teil (23) eine Obergangsverzahnung (24) zur Stangenverzahnung hin besitzt.