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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine Schaukel mit einem Träger für mehrere
Personen, mit schwenkbar gelagerten, an den Träger angelenkten Armen und mit einer
Antriebseinrichtung für die Arme.
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Bei einer Schaukel dieser Gattung wird der Träger durch einen Balken
gebildet, auf dem die Personen rittlings sitzen. Dieser Balken wird in seiner Längsrichtung
verschoben, so daß der maximale Schwenkwinkel der Arme etwa 450 beträgt. Die dadurch
erzielte Bewegung der Personen verläuft also sehr langsam, ruhig und gleichmäßig,
so daß keine starken Fahreindrücke entstehen; eine solche Schaukel zieht also im
allgemeinen nur Kinder an, während sie von Erwachsenen kaum benutzt wird.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schaukel der
angegebenen Gattung zu schaffen, bei der die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten.
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Insbesondere soll eine Schaukelkonstruktion vorgeschlagen werden,
die eine größere Vielfalt von Bewegungsmöglichkeiten bietet und deshalb attraktiver
als die bekannte Schaukel ist.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die um 3600 schwenkbaren
Arme zwangsgekoppelt sind.
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Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung liegt also darin, daß
der Träger keine einfache Hin- und Herbewegung durchführt, sondern auf einer Kreisbahn
um eine horizontale Mittelpunktsachse bewegt wird. Dabei kann der Träger entweder
ständig durch die Antriebseinrichtung beaufschlagt und damit angetrieben, bei Bedarf,
beispielsweise in der oberen Lage, angehalten oder schließlich auch im freien Fall
nach unten bewegt werden, indem die Antriebsverbindung unterbrochen
wird.
Es ergeben sich also vielfältige Fahrtmöglichkeiten, die nach Bedarf variiert und
kombiniert werden so daß die Fahrt mit einer. solchen Schaukel großen Spaß macht.
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Beim Durchlaufen dieser Kreisbahn des Trägers tritt jedoch bei einer
solchen Schaukel das Problem auf, daß der Träger in den horizontalen Stellungen
der Arme eine instabile Totpunktslage einnimmt, die bei unsymmetrischer Belastung
zu einer Verkantung des Trägers führen kann. Um diese Gefahr einer Verkantung des
Trägers auszuschließen, sind die Arme zwangsgekoppelt, d.h., die Arme werden synchron
zueinander bewegt.
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Obwohl es prinzipiell ausreicht, nur die Arme auf einer Seite des
Trägers zwangszukoppeln, ist diese Lösung für die Praxis kaum geeignet, da hierbei
ein extrem torsionssteifer Träger benutzt werden muß, der die Drehbewegung von den
Armen auf einer Seite des Trägers auf die Arme der anderen Seite übertragen kann.
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Aus diesem Grunde hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, wenn
die Arme auf jeder Seite des Trägers miteinander verbunden und damit zwangsgekoppelt
sind, was beispielsweise durch eine zugfeste Verbindung, z. B. mittels einer Kette,
erfolgen kann.
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In diesem Fall muß auf jeder Seite des Trägers eine Antriebseinrichtung
vorgesehen sein, wobei selbstverständlich auch jedem Arm eine Antriebseinrichtung
zugeordnet werden kann.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt jedoch die Zwangskopplung
der Arme durch den zwangssynchronisierten Antrieb, wodurch sich der weitere Vorteil
ergibt, daß nur eine einzige Antriebseinrichtung eingesetzt werden muß.
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Als Antriebseinrichtung kommt entweder ein Hydraulikmotor
oder
ein Gleichstrommotor in Frage, wobei dieser Motor ein konstan-tes Drehmoment haben
sollte.
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Die Antriebswelle ist dann über Getriebe und Gelenkwellen mit den
Armen verbunden, während die Kupplung zwischen den Gelenkwellen und den Armen zweckmäßigerweise
durch sogenannte Kugeldrehverbindungen erfolgt, die manchmal auch als Schwenklager
bezeichnet werden.
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Die Drehrichtung eines solchen Motors kann nach Bedarf umgeschaltet
werden, so daß die Fahrt des Trägers in beiden Richtungen möglich ist. Um den Träger
in einer bestimmten Lage anhalten zu können, beispielsweise zum Ein- und Aussteigen
der Passagiere, aber auch in der oberen Extremlage, wirkt eine Feststellbremse-auf
die Antriebseinrichtung des Elektromotors.
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Der zwangssyncfironisierte Antrieb aller Arme mittels eines einzigen
Motors bietet auch den Vorteil, daß die hierzu erforderlichen Verbindungen eine
Doppelfunktion erfüllen, nämlich einmal die Ubertragung der Antriebsenergie und
zum anderen die Zwangskopplung der Arme; dies vereinfacht die Konstruktion, da eine
zusätzliche, mechanis-che Verbindung für die Zwangskopplung der Arme sehr aufwendig
werden würde. Außerdem würden sich insbesondere beim Auf- und Abbau der Schaukel
Schwierigkeiten ergeben.
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Und schließlich bringt die Verwendung eines einzigen, relativ großen
Antriebsmotors statt mehrerer kleiner Antriebsmotoren für die einzelnen Arme noch
den Vorteil mit sich, daß ein großer Motor im allgemeinen weniger störungsanfällig
und leichter zugänglich ist als als mehrere kleine Motoren; außerdem wird auch die
Wartung eines großen Motors einfacher als die Wartung mehrerer kleiner Motoren.
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Ein solcher Motor liefert praktisch von Beginn der Bewegung
an
ein konstantes Drehmoment, das bei Leerfahrt, also bei Fahrt ohne Personen, ausreichen
sollte, den Träger in einer gleichmäßigen Bewegung in die obere Extremlage zu bringen.
Wenn der Träger voll besetzt ist, werden hierzu mehrere Schwünge benötigt, d.h.,
der Träger muß mehrmals hin- und herbewegt werden, bis er die obere Extremlage erreicht
und dann auf der Kreisbahn wieder nach unten oewegt wird.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform hat der Motor eine relativ
hohe Drehzahl, die'auch über die Getriebe und die Gelenkwellen weitergegeben wird;
dies bietet den Vorteil, daß im Vergleich mit den langsamen, für die Schwenkbewegung
der Arme erforderlichen Drehzahlen mit relativ dünnen Rohrdurchmessern für die-
Gelenwellen gearbeitet werden kann.
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Um die hohe übertragene Drehzahl auf die erforderliche Drehgeschwindigkeit
der Kugel-Drehverbindung zu verringern, wird unmittelbar an der Kugel-Drehverbindung
ein Getriebe mit hoher Ubersetzung vorgesehen.
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Die für die Kraftübertragung erforderlichen Gelenkwellen und Getriebe
werden zweckmäßigerweise in den senkrechten Trägern untergebracht, in denen sich
auch die Kugel-Drehverbindungen für die Arme befinden. Sie sind also von außen nicht
sichtbar, so daß das Aussehen der Schaukel nicht beeinträchtigt wird.
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Als Träger wird nach einer bevorzugten Ausführungsform eine Plattform
verwendet, auf deren oberer Fläche mehrere Sitzreihen für die Passagiere angebracht
sind. Aus Sicherheitsgründen sollte jeder einzelne Sitz mit einer Halteeinrichtung
versehen sein, damit die Passagiere während der Fahrt nicht aufstehen können und
bei den hohen Beschleunigungskräften nicht die Gefahr einer Verletzung besteht.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels--unter
Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Schaukel, Fig. 2 eine Seitenansicht einer
Schaukel, und zwar senkrecht zur Bewegungsrichtung des Trägers gesehen, Fig. 3 eine
Stirnansicht der Schaukel, also eine Ansicht in Bewegungsrichtung des Trägers, und
Fig. 4 eine Schemazeichnung der Kraftübertragung.
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Wie man aus Fig. 1 erkennen kann, weist eine erfindungsgemäße Schaukel
eine Grundplatte 10 auf, die auf den Erdboden aufgelegt ist (siehe auch Fig. 2).
An der Vorderseite der Grundplatte 10 ist eine. Stufe 12 ausgebildet, die den Zugang
bzw. den Abgang für die Passagiere erleichtert.
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Auf der Grundplatte 10 sind an den vier Ecken eines Rechtecks vier
senkrechte Träger 14a,14b, 14c, 14d mit Hilfe von Hebeln 16a, 16b, 16c, 16d und
Streben 18a, 18b, 18c, 18d befestigt. Wie man erkennen kann, sind für jeden Träger
14a, 14b, 14c, 14d jeweils zwei Streben 18a, 18b, 18c, 18d vorgesehen.
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Außerdem sind die beiden senkrechten Träger 14a, 14b bzw. 14c, 14
d auf jeder Seite der Schaukel in ihrem oberen Bereich noch durch horizontale Stützen
20 bzw. 22 miteinander verbunden.
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Weiterhin., sind an den einzelnen senkrechten Trägern 14a, 14b, 14c,
14d Arme 26a, 26b, 26c, 26d angelenkt, die um eine Achse 24 gedreht werden können
(siehe die Achse 24 am Träger 14c in Fig. 1).Die Arme 26a, 26b, 26cit 26d weisen
an einem Ende ein Gegengewicht 28a, 28b, 28c, 28d und am anderen Ende
eine
Achse (siehe die Achsen 32a, 32b in Fig. 1) auf, die über einen Vorsprung 30a, 30b,
30c, 30d an der Seitenfläche einer Plattform 34 angebracht ist. Mittels dieser,
in den Armen drehbaren Achsen kann also die Winkellage zwischen den Armen und der
Plattform 34 verändert werden.
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Auf ihrer Oberseite ist die Plattform 34 mit Sitzreihen 36 für die
Passagiere versehen. Zweckmäßigerweise befindet sich an jedem einzelnen Sitz eine
Halteeinrichtung für den Passagier.
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Wie man insbesondere in den Figuren 1 bis 3 erkennen kann, befindet
sich zwischen jedem Arm 26a, 26b, 26c, 26d und dem zugehörigen Träger 14a, 14b,
14c, 14d im Bereich der Drehachse eine Kugeldrehverbindung 38a, 38b, 38c, 38d, die
als Antrieb für die Schwenkbewegung des Arms dient. Eine solche Kugeldrehverbindung
wird manchmal auch als "Schwenklager" bezeichnet.
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Das Antriebsritzel der Kugel-Drehverbindung 38a, 38b, 38c, 38d ist
mit einem Ubersetzungsgetriebe 40a, 40b, 40c, 40d gekuppelt, das die noch zu erläuternde
hohe Drehzahl der Antriebsverbindung stark, beispielsweise im Verhältnis 1:14, heruntersetzt.
Das Getriebe 40a, 40b, 40c, 40d ist über eine senkrechte Gelenkwelle 42a, 42,b,
42c, 42d, die durch die senkrechten Träger 14a, 14b, 14c, 14d verläuft, weiterhin
ein Winkelgetriebe 44a, 44b, 44c, 44d (siehe Fig. 3 und Fig. 4), und eine horizontale
Gelenkwelle 42a, 42b, 42c, 42d (siehe die Figuren 3 und 4) mit einem T-Getriebe
48a, 48b (siehe die Figuren 2 bis 4) verbunden.
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Wie man insbesondere in Fig. 4 erkennen kann, verläuft die Antriebsverbindung
von der senkrechten Gelenkwelle 42a des Arms 26a über das Winkelgetriebe 44a und
die horizontale Gelenkwelle 46a zu dem T-Getriebe 48a, das außerdem über die horizontale
Gelenkwelle 46d und das Winkelgetriebe 44d mit der senkrechten Gelenkwelle 42d für
den Arm 26d verbunden ist.
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ähnlicher Weise ist die horizontale Gelenkwelle 42b für den Arm 26b
über das Winkelgetriebe 44b und die horizontale Gelenkwelle 46b mit dem T-Getriebe
48 b gekoppelt, das andererseits über die Gelenkwelle 46c und das Winkelgetriebe
44d mit der senkrechten Gelenkwelle 42c für den Arm 26c in Verbindung steht.
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Die beiden T-Getriebe 48.a, 42b werden jeweils durch die einzige Antriebswelle
50 eines Elektromotors 52 angetrieben, d.h., die Kraftübertragung von dem Elektromotor
52 und seiner Antriebswelle erfolgt synchron über die beiden T-Getriebe 48a, 48b,
die horizontalen Gelenkwellen 46a, 46b, 46c, 46d, die Winkelgetriebe 44a, 44b, 44c
und 44d und die senkrechten Gelenkwellen 42a, 42b, 42c und 42d zu den Kugel-Drehverbindungen
38a, 38b, 38c, 38d, so daß die Arme zwangs synchronisiert gedreht werden.
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Damit ergibt sich auch in den seitlichen Totpunktslagen der Plattform
36 ein stabiles Gleichgewicht, so daß keine Kippgefahr besteht, wie es dann der
Fall wäre, wenn nicht zumindest die Arme auf einer Seite der Plattform mjteinander
gekoppelt wären und sich nur synchron miteinander drehen würden.
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Auf der Antriebswelle 50 des Elektromotors 52 sitzen Feststellbremsen
54, um die Antriebswelle 50 und damit schließlich auch die Plattform 34 in einer
bestimmten Lage zu fixieren. Dabei kann es sich beispielsweise um die untere Lage
für das Ein- und Aussteigen der Passagiere, aber auch um die obere Extremlage handeln.
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Als Elektromotor 52 wird ein Gleichstrommotor mit konstantem Drehmoment
verwendet.
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Wenn die Antriebswelle 50 des Elektromotors 52 und damit die Plattform
34 mittels der Feststellbremsen 54 in der