DE8116736U1 - Einschienen-haengebahn - Google Patents

Description

Patentanwälte 3102 KA/Ja

Wenzel & Kalkoff Postfach 2448 Ruhrstraße 26 5810 Witten/Ruhr

Anmelderin: J. D. Neuhaus

Windenstraße 5810 Witten-Heven

Bezeichnung: Einschienen-Hängebahn

Die Erfindung betrifft eine Einschienen-Hängebahn zur Beförderung von Lasten oder Personen, die aus einer Schiene und mindestens einer daran hängenden Rangierkatze mit jeweils mindestens einer Tragrolle, die in das Schienenprofil eintaucht ,sowie mit mindestens einer motorisch getriebenen Antriebsrolle besteht.

Bei den bisher bekannten Einschienen-Hängebahnen besteht die Schiene z.B. aus einem Doppel-T-Profil, dessen seitliche Profiltaschen zur Aufnahme von sich gegenüberliegenden, jeweils ein Paar bildenden Tragrollen dienen, die auf der Innenseite des unteren Flansches laufen. Die Antriebsrollen

für die in dieser Weise aufgehängte Rangierkatze sind als Reibradpaar mit vertikalen Mittelachsen ausgebildet, wobei die zylindrische Lauffläche jeweils eines Reibrades auf

dem Steg des Doppel-T-Profiles abrollt. Jj

Während eine derartige Rangierkatze im Neuzustand befriedigende Zug- und Druckkräfte aufzubringen vermag, so daß schwere Lasten bewegt und gegebenenfalls auch Steigungen bewältigt werden können, erfordert der Verschleiß der Reibräder nach einer gewissen Zeit eine Nachstellung. Obwohl theoretisch dadurch wieder der Neuzustand herbeigeführt werden müßte, erweist sich in der Praxis die Abnutzung der Reibräder als ungleichmäßig, so daß es zu Andruckschwankungen zwischen den Reibrädern und dem Profilsteg kommt. Das führt zu einer Verringerung der wirksamen Zugbzw. Druckkraft, die Störungen im Fahrbetrieb hervorruft. Um die ursprüngliche Funktionsfähigkeit wieder herzustellen, müssen die Reibradpaare ausgewechselt werden.

Im übrigen sind durch die Materialpaarung zwischen den Reibrädern einerseits und dem Profil andererseits Grenzen der übertragbaren Kräfte vorhanden, die einer Befriedigung der Nachfrage nach Rangierkatzen mit immer höheren Beförderungsleistungen entgegenstehen. Darüberhinaus tritt jetzt schon auch im Neuzustand ein erheblicher Leistungsabfall ein, wenn die Reibpaarung feucht geworden ist oder gar unbeabsichtigt mit öl oder Fett in Berührung gekommen ist.

Neben diesen Rangierkatzen sind Motorlaufkatzen und Hebelaufkatzen bekannt, die zum Versetzen einer Last bei einer ausschließlich horizontalen Verlegung der Schienen vorgesehen sind. Bei diesen Geräten werden einige der Tragrollen angetrieben, wobei der Reibschluß zwischen den Tragrollen und den unteren Flanschen des Profiles ausschließlich durch

das Eigengewicht der Katze sowie der eventuell daran hängenden Last aufgebracht wird.

In Sonderfällen wird auch mit derartigen Geräten eine Steigung der Schiene überwunden, wobei dann die angetriebenen Laufräder mit einem Hilfszahnkranz versehen sind» der in eine im Bereich der Steigung neben der Schiene angeordnete Verzahnung eingreift. Allerdings können in dieser Weise nur sehr geringe Steigungen bewältigt werden, und auch nur in Verbindung mit geringen Lasten. Die einseitige Anordnung des durch die Verzahnung gestützten Antriebes kann nämlich bei großen Steigungen und bei starken Lasten zu einer unerwünschten Verkantung der Motorlaufkatze bzw. der Hebelaufkatze führen. Bei diesen Geräten handelt es sich auch nicht um Rangierkatzen im eigentlichen Sinne, sondern um Hebezüge, deren Verfahrmöglichkeit mit Hilfe einer Hilfsvorrichtung erleichtert wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einschienen-Hängebahn der eingangs genannten Art zu schaffen, die sehr große Lasten sicher zu befördern vermag und deren Verschleiß auch über längere Zeit und bei großer Belastung äußerst gering ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Antriebsrolle als Zahnrad ausgebildet ist, und die Schiene an ihrer Unterseite mit einer Zahnstange für das Zahnrad versehen ist.

Bei der Erfindung wird also das Prinzip des Reibradantriebes verlassen und stattdessen ein kontinuierlicher Triebstock-Zahnradantrieb zur Erzeugung der Zug- und Druckkräfte eingesetzt. Die Anordnung der Zahnstange unterhalb der Schiene, insbesondere aber eine Anordnung in Schienenmitte verhindert, daß sich die Rangierkatze bei starken

Lasten und großen Steigungen verkantet, so daß Steigungen bis zu 40 gon bewältigt werden können.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Zahnstange in mittiger Lage an der Unterseite des unteren Schienenflansches läßt eine Ausbildung des Zahnstangen-Umrißprofils in Querrichtung in der Weise zu, daß dieses Profil innerhalb des entsprechenden Umrißprafils der bisher üblichen Schienenschlösser liegt. Dies ist außerordentlich wichtig, wenn beabsichtigt ist, an der gleichen Schiene auch andere herkömmliche Transport- und/oder Hebegeräte zu verfahren. Denn den zusätzlichen Betrieb dieser Geräte kann die Zahnstange in dieser Lage und Ausbildung nicht behindern im Gegensatz zu anderen grundsätzlich denkbaren Anordnungen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist jedes Zahnrad mit einem eigenen Antrieb verbunden. Bei mehreren Zahnrädern, beispielsweise bei zwei unmittelbar hintereinander angeordneten Zahnrädern wird stets die volle Leistung eines

Antriebs auch tatsächlich zum Vortrieb der Rangierkatze ausgenutzt, da durch die Eigenständigkeit des Antriebes für jedes Zahnrad beispielsweise Zahnteilungsfehler nicht zu inneren Kräften führten und deshalb auch keine Verluste in Höhe dieser andernfalls möglichen inneren Kräfte vorkommen können. Bei der Verwendung von Elektro- Hydraulik- oder Druckluftmotoren als Antrieb für jedes Zahnrad genügt zur Erzielung des genannten Effektes die Versorgung der jeweiligen Motoren zu gleichen Bedingungen, also z.B. der Anschluß an ein und dieselbe Druckluft- bzw. Hydraulikquelle mit jeweils gleichlangen Rohrleitungen des gleichen Durchtrittsquerschnitts. Bei Elektromotoren sind Asynchronmotoren zu bevorzugen, die jeweils an ein Netz anzuschließen sind, deren Entnahmecharakteristik für alle angeschlossenen Motoren gleich ist.

- 10 -

Im Zusammenhang mit dieser Erfindung ist unter dem Begriff "eigener Antrieb" auch eine Anordnung zu verstehen, bei der die beiden Zahnräder einer Rangierkatze von einem einzigen Antriebsmotor, beispielsweise einem Verbrennungsmotor über eine Drehmomentenaufteilung in Form eines Differentialgetriebes angetrieben werden. Denn auch bei dieser Anordnung kommt es wegen des möglichen Drehzahlausgleichs ohne Momentenverlust zwischen beiden Zahnrädern stets zur vollen Ausnutzung der von dem Antriebsmotor zur Verfügung gestellten Leistung.

Da Einschienen-Hängebahnen oft unter beengten Platzverhältnissen Untertage oder im Tunnelbau eingesetzt werden, wird auf geringe äußere Abmessungen aber dennoch große Zug- bzw. Druckkräfte der Rangierkatzen Wert gelegt. Mit Hilfe einer Weiterbildung der Erfingung wird dem Erfordernis der geringen räumlichen Abmessungen der Rangierkatze Rechnung getragen. Danach ist jedes Zahnrad mit einer Antriebseinheit verbunden, die aus einem Winkelgetriebe, gegebenenfalls einem Planetengetriebe und dem ausgewählten Antriebsmotor besteht. Darüberhinaus ist die eine Antriebseinheit auf der einen Seite und die andere Antriebseinheit auf der anderen Seite der Zahnräder angeordnet. Weisen beide Antriebseinheiten mit den Mittelachsen der Motoren in unterschiedliche Richtungen parallel zur Fahrtrichtung, so liegen beide Zahnräder dicht beieinander, und es ergibt sich eine äußerst kompakte Bauform der Rangierkatze. Der geringe Abstand der beiden Zahnräder zueinander verbessert die Wendigkeit der Rangierkatze, also die Fähigkeit, Kurvenverläufen der Schiene zu folgen bzw. abknickende Steigungen zu überwinden.

Aus Sicherheitsgründen ist es zweckmäßig, jedes Zahnrad direkt oder indirekt über Antriebsteile mit einer Bremsein-

- 11 - I

richtung zu verbinden, die z.B. aus einer Federdruck-Lamellenbremse bestehen kann. Diese Bremse wird in der Weise in die Betätigung der Rangierkatze einbezogen, daß nur bei einer Energieversorgung, die für eine vom Antrieb bewirkte Bewegung ausreicht, die Bremse freigegeben wird, andernfalls bleibt sie betätigt. Ein Bremsventil sorgt dabei für eine entsprechende Bremswirkung im Fall der Unterbrechung der Energiezufuhr. Auf diese Weise wird sicher vermieden, daß Lasten an Steigungen unkontrolliert in Bewegung geraten.

Zum Schutz der Zähne sowohl an den Zahnrädern als auch an der Zahnstange unter der Schiene ist jedes Zahnrad bei einer verfeinerten Ausführungsform der Erfindung gegenüber dem Antrieb mit Hilfe von Kompressionskorpern abgefedert, wodurch mehrere Vorteile erzielt werden. Zunächst werden alle Anfahr- und Abbremsbewegungen durch diese Abfederung gedämpft, zum anderen werden dadurch Spitzenbelastungen,beispielsweise durch Zahnteilungsfehler, ab- |: knickende Steigungen und dergl. am Zahnfuß und an den ' Zahnflanken vermieden. Weiterhin trägt diese Abfederung zur Geräuscharmut beim Zahneingriff bei, andererseits ist die Drehmomentübertragung auch bei stark beanspruchten Kompressionskorpern stets gewährleistet.

Bei herkömmlichen Einschienen-Hängebahnen beträgt die Länge eines Schienenabschnitts bis zu einer Stoßstelle ca. 3 m, der auch bei der erfindungsgemäßen Einschienen-Hängebahn )f, Verwendung finden kann. Die Zahnstange wird dabei Vorzugs- | weise auf den unteren Flansch des Schienenabschnitts aufgeschweißt, wobei die Zahnstange aus mehreren Zahnstangen-Abschnitten besteht, die wiederum bevorzugt durch Brennschneiden aus Platten hergestellt werden.

·# lltl ItIt |{

I III
I · I
■ · I

• ·

- 12 -

Zur Erzielung einer möglichst niedrigen Zahnstange sind die Zahngrundbereiche nur relativ dünn, so daß beim Brennschneiden infolge der Wärmezufuhr eine erhebliche Schrumpfung eines Zahnstangen-Abschnitts eintritt. Bei einer Länge von z.B. 60 cm tritt eine Schrumpfung von 2-3 mm ein, die außerhalb des tolerierbaren Teilungsfehlers liegt. Es wird deshalb vorgeschlagen, zur Herstellung eines derartigen Zahnstangen-Abschnittes die beim Brennschneiden als Vorlage dienende Schablone bezüglich ihrer Länge um den festgestellten Schrumpfungsfehler zu strecken und dann alle weiteren Zahnstangen-Abschnitte nach dieser korrigierten Schablone brennzuschneiden. Für diesen Vorschlag wird ein eigenständiger Schutz beansprucht, da dieses Verfahren auch für Zahnstangen-Abschnitte und dergl. verwendbar ist, die nicht in einer Einschienen-Hängebahn Verwendung finden.

Die Wendigkeit der Rangierkatze kann dadurch gesteigert werden, daß die Zahnräder und/oder die Zähne der Zahnstange im seitlichen Bereich ballig ausgeführt sind. Dadurch können engere Kurvenradien bis zu wenigen Metern durchfahren werden, ohne daß es zu hohen Kantenpressungen kommt. Für die Herstellung von in dieser Weise ballig geformten, durch Brennschneiden hergestellten Zahnstangen-Abschnitte wird vorgeschlagen, daß als Ausgangsmaterial eine Platte ausgewählt wird, deren Dicke der halben Breite der Zahnstange entspricht, daß mit vertikal zur Platte ausgerichtetem Brenner das Zahnprofil brenngeschnitten wird, und daß nach dem Brennschneiden zwei Zahnstangen-Abschnitthälften in der Weise aneinander- und festgelegt werden, daß die beim Brennschneiden dem Brenner zugewandten Seiten der beiden Abschnitthälften jeweils innen liegen.

• · · t · ■

- 13 -

Aufgrund des stärkeren Ausbrandes auf der dem Brenner abgewandten Seite der Platte beim Brennschneiden fallen die Zahnflanken nämlich von innen nach außen leicht ab, was zur Erzielung einer geringen Balligkeit vollkommen ausreicht.

Die Ausbildung der jeweiligen Zahnstangen-Abschnitte in längsgeteilten Hälften kann für einen teilungsfehlerlosen Übergang von einem Abschnitt zum nächsten genutzt werden. Wenn nämlich die sich diametral gegenüberliegenden Abschnitthälften um je einen Zahn länger als die jeweils benachbart anliegenden Abschnitthälften ausgebildet werden, genügt die Ausrichtung der beiden dann aneinanderliegenden Zahnhälften zur Bildung eines einzigen Zahnes, was sehr leicht durch eine optische oder tastende Kontrolle erzielt werden kann. Für die fortlaufend aus Zahnstangen-Abschnitten zusammengesetzte Zahnstange ist die jeweilige Verlängerung um einen Zahn in einfacher Weise dadurch erreichbar, daß die beiden aneinanderliegenden Abschnitthälften eines jeden Zahnstangen-Abschnitts um einen Zahn versetzt verschoben sind.

Während in der Regel die Zahnstange in Abschnitten auf dsn unteren Flansch der Schiene aufgeschweißt wird und damit die Stöße der jeweiligen Zahnstangen-Abschnitte ein für allemal festliege^bedarf es für den Bereich eines Schienenstoßes ebenfalls einer lösbaren Stoßbefestigung innerhalb der Zahnstange. Dazu sind die entsprechenden Enden der Zahnstange so ausgebildet, daß sie sich in der Länge eines Zahnes überlappen und zur Beibehaltung der Schienenflucht mit einer Ausklinkung versehen sind. Diese kann auf jeweils sich gegenüberliegenden Seiten jedes Endes oder einerseits in der Mitte und andererseits an

- 14 -

beiden Seiten angeordnet sein. Zur eigentlichen Verbindung dient ein Schraubbolzen oder eine Spannhülse, die gegebenenfalls durch eine weitere, darinnenliegende Spannhülse verstärkt werden kann. Der Bolzen bzw. die Spannhülsen verlaufen durch eine Querbohrung im Bereich der Überlappung der beiden Enden, deren Lage so gewählt ist, daß sie annähernd in Höhe des Wälzkreises der Zahnstange liegen. Die Verbindung bleibt gelenkig, so daß Anpassungen des Schienenverlaufs an wechselnde Steigungsverhältnisse möglich sind. Falls dabei extrem abknickende Schienenverläufe zu befürchten sind, empfiehlt sich die Abrundung der sich überlappenden Zahnbereiche zu annähernd im Querschnitt kreisförmigen Augen.

Für besonders hohe Zug- oder Druckkräfte können Rangierkatzen mit zwei Zahnradpaaren oder noch weiteren benutzt werden, in der Regel ist es jedoch einfacher, zwei oder mehrere Rangierkatzen gelenkig aneinander zu kuppeln, wodurch die Wendigkeit erhalten bleibt und trotzdem die Zug- bzw. Druckkraft erheblich gesteigert werden kann. Im übrigen hat sich eine Zykloidenverζahnung als besonders wirkungsvoll erwiesen, die für diese Anwendung zweckmäßiger ist als eine Evolventenverzahnung. Erstere gestattet eine geringe Zahnhöhe trotz Übertragung erheblicher Zug- bzw. Druckkräfte, und es ergeben sich günstige Eingriffs- und Verschleißverhältnisse bei geringen Flankenpressungen. Im übrigen ist an die Qualität der jeweiligen Zähne keine besonders hohe Anforderung zu stellen, sowohl für die Zahnstange als auch für jedes Zahnrad genügt ein Brennschnitt ohne Nachbearbeitung.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert; darin bedeuten:

• · t

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Abschnitts einer

erfindungsgemäßen Einschienen-Hängebahn einschließlich einer Führergondel, ί

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht einer an einer ; Schiene angehängten Rangierkatze, [

Fig. 3 eine Frontansicht der Rangierkatze und der % Schiene gemäß Fig. 2, |

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Rangierkatze der

erfindungsgemäßen Einschienen-Hängebahn, S

Fig. 5 eine Schnittansicht der Zahnradlagerung des j\ Zahnrades zum Eingriff in die Zahnstange,

Fig. 6 eine Unteransicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Zahnstange zur Verwendung bei ':'. der erfindungsgemäßen Einschienen-Hängebahn, f

Fig. 7 eine Seitenansicht der Zahnstange gemäß Fig. 6,

Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Zahnstange zur Verwendung bei der erfindungsgemäßen Einschienen-Hängebahn und

Fig. 9 eine Seitenansicht der Zahnstange gemäß Fig. 8 ?.; in der Funktionslage. ?

In der Fig. 1 ist ein Abschnitt einer erfindungsgemäßen Einschienen-Hängebahn dargestellt. Sie besteht im wesentlichen aus einer Schiene 1, die z.B. an einem Strebausbau, an

- 16 -

Ständern oder an einer Decke angehängt ist. An ihr ist beweglich eine Rangierkatze 2 angeordnet. Mit Hilfe einer unterhalb der Schiene 1 etwa in deren Mitte befestigten Zahnstange 3 in Verbindung mit einem angetriebenen Zahnrad 4 (Fig. 3) an der Rangierkatze 2 kann eine motorische Hin- und Herbewegung der Rangierkatze 2 entlang der Schiene 1 bewirkt werden. Die Führung der Rangierkatze 2 erfolgt mit Hilfe von Tragrollen 6, die seitlich in die Profiltaschen der als Doppel-T-Profil ausgebildeten Schiene 1 eingreifen. Sie sind frei drehbar und nehmen das Eigengewicht der Rangierkatze 2, eine eventuell daran angehängte Last sowie die aus dem Antrieb entlang der Zahnstange 3 resultierenden Spreizkräfte zwischen den Zahnrädern 4 und der Zahnstange auf.

Vor der Rangierkatze 2 ist an der Schiene 1 ebenfalls mit Hilfe von Tragrollen 6 eine Gondel 5 aufgehängt, die mit Hilfe einer Kupplung mit der Rangierkatze 2 in Fahrtrichtung fest verbunden ist. In ihr findet eine Bedienungsperson Platz, die von dem Führersitz aus innerhalb der Gondel 5 die Rangierkatze 2 zu betätigen vermag. Mit Hilfe weiterer Kupplungen 7 vor der Gondel 5 bzw. am hinteren Ende der Rangierkatze 2 können Lastkatzen und dergl. angekuppelt und vorangeschoben oder gezogen werden, wobei gegebenenfalls unmittelbar im Anschluß an die dargestellte Rangierkatze 2 oder in einem größeren Abstand eine weitere Rangierkatze (nicht dargestellt) zur Erhöhung der Zug- und Druckkraft gelenkig befestigt werden kann.

In der Fig. 2 ist in einer weiteren Seitenansicht eine fußbodenbetätigte Rangierkatze 2 dargestellt. Sie unterscheidet sich von der Rangierkatze gemäß der Fig. 1 nur dadurch, daß statt der Gondel 5 eine Bedienungseinheit 11 vorhanden ist, die von einer Bedienungsperson bequem etwa

- 17 -

in Brusthöhe erreicht werden kann. Aus Fig. 3, die eine Vorderansicht der Rangierkatze 2 darstellt, ist deutlich der Eingriff der Tragrollen 6 in die seitlichen Profiltaschen 1 der Schiene 1 zu erkennen. Unterhalb jedes Tragrollenpaares 6 ist jeweils ein Zahnrad 4 angeordnet, die Rangierkatze weist also insgesamt zwei Zahnräder 4 auf. Infolge der Anordnung jedes Zahnrades 4 unmittelbar unterhalb des Tragrollenpaares 6 vermag die Rangierkatze 2 auch abknickende Steigungen mühelos zu überwinden, auch ist diese Anordnung für eine sehr enge Kurvenfahrt die günstigste.

Eine Draufsicht auf die Rangierkatze 2 ist in Fig. 4 dargestellt. Zwischen zwei in einem Abstand zueinander angeordneten Seitenwänden 13, die im wesentlichen den Rahmen der Rangierkatze 2 bilden, sind die beiden Zahnräder 4 gelagert, die nur einen geringen Abstand in Schienenrichtung zueinander aufweisen, so daß die Rangierkatze 2 insgesamt sehr wendig ist. Jedes Zahnrad 4 wird seitlich von einer Antriebseinheit 8 angetrieben, wobei der eigentliche Antrieb über einen Druckluftmotor 9 erfolgt. Dieser ist mit seiner Mittelachse jeweils parallel zur Fahrtrichtung angeordnet. Zur Umlenkung der Drehrichtung ist in Verlängerung der Zahnradlagerung ein Winkelgetriebe 10 vorhanden, dessen Ritzel über ein Planetengetriebe 12 von dem Druckluftmotor 9 angetrieben wird. Oberhalb jedes Zahnrades 4 ist das Tragrollenpaar 6 angeordnet,, von dem in der Fig. 4 zur Verdeutlichung der Lage nur eine einzige Tragrolle 6 dargestellt ist. Zur Anpassung an die Abschrägung des Profils der Schiene 1 ist die Lauffläche leicht konisch ausgebildet.

Aufgrund der Anordnung der beiden Antriebseinheiten 8 in einer um 180° versetzten Lage zueinander ergibt sich eine

- 18 -

hervorragende Raumausnutzung bei sehr guter Wendigkeit der Rangierkatze 2. Durch den geringen Abstand der beiden Zahnräder 4 zueinander können Kurvenradien von wenigen Metern problemlos durchfahren werden, außerdem sind Neigungswechsel an Schienenstößen von bis zu 8° überwindbar. Der von den beiden Antriebseinheiten 8 beanspruchte Raum liegt in vertikaler Richtung leicht unterhalb der Schiene 1 und in horizontaler Richtung unmittelbar neben der Schiene; dadurch sind Einsätze unter äußerst engen Platzverhältnissen möglich, die mitunter Untertage und beim Tunnelbau vorkommen .

Zwischen dem Druckluftmotor 9 und dem Planetengetriebe 12 ist eine für sich gesehen bekannte Federdruck-Lamellenbremse 14 angeordnet, die die Zahnräder 4 in der Ruheperiode festsetzt und damit die Rangierkatze 2 gegenüber der Schiene 1 festlegt. Erst durch die Betätigung der entsprechenden Hebel bei einer direkten Steuerung bzw. der entsprechenden Druckknöpfe bei einer indirekten Steuerung an der Bedienungseinheit 11 hebt die anströmende Druckluft die Bremswirkung der Lamellenbremse 14 auf, wodurch der Druckluftmotor 9 freigegeben ist. Für den Fall, daß nur ein ungenügender Luftdruck zu der Rangierkatze 2 gelangt, ist für jede Antriebseinheit 8 ein Bremsventil 15 vorhanden, das über die eingestellten Sollwerte auf den Minderdruck reagiert, die Lamellenbremse 14 betätigt und somit die weitere Verfahrmöglichkeit der Rangierkatze 2 unterbindet. Diese Maßnahme ist besonders wichtig für einen Betrieb mit Steigungen, bei dem ungesicherte Rangierkatzen unbeabsichtigt in Fahrt kommen können.

In Fig. 5 sind Einzelheiten des Zahnrades 4, insbesondere seines unmittelbaren Antriebs dargestellt. Von dem Winkel-

- 19 -

getriebe 10 aus (Fig. 4) wird die Antriebskraft in eine Welle 18 eingeleitet, auf der sich ein Vielzahnprofil befindet. In dieses greift ein entsprechendes Innenprofil innerhalb eines Kupplungskörpers 20 ein, der zweiteilig ausgebildet ist und mit Hilfe von Stiften justiert und mit Hilfe von Schrauben zusammengehalten ist. Er weist eine in radialer Richtung offene Ringnut auf, die um den Umfang verteilt von Bolzen 21 durchdrungen wird. Um die Bolzen sind Kompressionshülsen 22 angeordnet, die z.B. aus Kunst- f..

stoff oder einem relativ harten Gummi mit einer hohen Dämpfung bestehen. Die Kompressionshülsen 22 befinden sich wiederum in Bohrungen innerhalb des Zahnrades 4, dessen restlicher Körper im übrigen in der umlaufenden Ringnut des Kupplungskörpers 20 Platz findet.

Die Drehmomentübertragung von dem Kupplungskörper 20 auf das Zahnrad 4 erfolgt demnach über die Bolzen 21 und die Kompressionshülsen 22. Auf diese Weise sind geringfügige Torsionsbewegungen des Zahnrades 4 gegenüber der Welle und damit gegenüber dem Antrieb möglich, die einen Abbau von Spitzenbelastungen am Zahnfuß sowie der Kantenpressungen an den Zahnflanken bewirken. Zum Schutz der Einzelteile dieser Abfederung des Zahnrades 4 gegenüber dem Antrieb sind Dichtungen 23 vorgesehen, die angesichts der geringen Relativbewegungen als einfache Lippendichtungen ausgeführt sein können.

In Fig. 6 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Zahnstange 3, insbesondere auch eines Zahnstangenstoßes dargestellt. Jeder Zahnstangen-Abschnitt besteht aus zwei Hälften 24 und 24', die durch Längsteilung der gesamten Zahnstange entstehen. Jede Abschnitthälfte 24 bzw. 24' wird mit Hilfe eines Brennschneidvorganges aus einer ebenen Platte in der halben Stärke der Zahnstange 3 erzeugt, wobei die dem

- 20 -

Brenner zugewandten Seiten bei der späteren Zahnstange innen liegen. Aufgrund des größeren Ausbrandes auf der dem Brenner abgewandten Seite der Platte beim Brennschneiden der Abschnitthälften 24 und 24' entsteht hier ein größerer Abtrag, so daß später bei zusammengesetzter Zahnstange 3 die einzelnen Zähne der Zahnstange nach außen leicht zurückweichen, also insgesamt seitlich ballig ausgeführt sind. Das ist zur Vermeidung von Kantenpressungen insbesondere bei Kurvenfahrt erwünscht.

Wie im rechten Teil der Fig. 6 zu erkennen ist, können die beiden Hälften 24 und 24' eines Zahnstangen-Abschnitts bei gleicher Länge um einen Zahn versetzt aneinandergelegt werden, wodurch ein teilungsfehlerloser Übergang von einem Abschnitt zum anderen besonders leicht möglich ist. Es braucht dann nur noch bei Beachtung von sich diametral gegenüberliegenden Aussparungen eine Ausrichtung der jeweiligen vorstehenden Zahnhälften zu einem einzigen Zahn vorgenommen zu werden, was durch optische oder tastende Kontrolle sehr leicht möglich ist. An einer Stoßstelle der Schiene 1 (nicht dargestellt) ist auch eine Stoßstellenverbindung der Zahnstange 3 erforderlich. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 6 sind dazu in Verlängerung der Zahnstangenenden scharnierartige Ansätze 28 an die Schiene 1 angeschweißt, von denen der gabelartige Ansatz mit einer Ausklinkung 26 zur Aufnahme des entsprechenden Teiles versehen ist. Beide Ansätze 28 sind mit Querbohrungen 25 versehen, in die in ausgeflüchteter Lage (vgl. Fig. 9) eine einfache oder doppelte Spannhülse 27 bzw. ein Bolzen 29 mit einer Sicherung eingetrieben wird. Die Querbohrung 25 ist etwa in Höhe des Wälzkreises der Zahnstange 3 angeordnet, so daß eine Abknickung des einen Zahnstangen-Abschnittes gegenüber dem anderen zu einer

·· 111! III1 It • «II

21 -

möglichst geringen Störung an dieser 'steile bahrt*. Aus -*· demselben Grund weichen die Ansätze 28 infolge von Abrundungen von der idealen Zahnform ab; der Unterstützungspunkt für das darüberkämmende Zahnrad 4 etwa in Höhe des Wälzkreises bleibt jedoch erhalten.

Die Fig. 7 zeigt die Anordnung gemäß Fig. 6 in einer Seitenansicht. Allerdings sind die Befestigungsmittel in Form der Spannhülsen bzw. des Bolzens 29 nicht dargestellt. Es ist zu erkennen, daß die Querbohrungen 25 annähernd in Höhe des Wälzkreises liegen.. Nach dem Zusammenkuppeln beider Zahnstangen-Abschnitte bleibt die geschaffene Verbindung drehgelenkig, so daß abwärts- oder aufwärtsgerichtete abknickende Steigungen erzeugt werden können. Die zweckmäßigste Verzahnung für diese Triebstockanordnung ist eine Zykloidenverzahnung, was dadurch zu erkennen ist, daß die Zahnflanken nicht in sich gerade, sondern gekrümmt sind.

In Fig. 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schienenstoßes dargestellt. Hierbei weisen beide Enden Ausklinkungen 26 auf, auch bestehen die jeweiligen Zahnstangen-Abschnitte aus jeweils einem einzigen Teil ohne Ansatz 28. Jeder Zahnstangen-Abschnitt kann gegossen, gesenkgeschmiedet oder auch brenngeschnitten sein, wobei gegebenenfalls Schwind- bzw. Schrumpfmaße zu Beginn des Formungsvorganges zu berücksichtigen sind. Beim übergang von einem Zahnstangen-Abschnitt zu dem nächsten ist ebenfalls eine Überlappung von einer Zahnlänge vorgesehen, wobei allerdings die Gestalt dieses Zahnes im überlappungsbereich der der Ansätze 28 in der seitlichen Ansicht (Fig. 9) stark angenähert ist. Die Verbindungsstelle wird mit Hilfe eines Schraubbolzens 29' gesichert, der für den Zusammenhalt in der einen Querrichtung der beiden Zahnstangenenden sorgt.

In Fig. 9 ist die Möglichkeit einer abknickenden Steigung zwischen zwei Zahnstangenabschnitten verdeutlicht. Sie gilt sowohl für das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 6

- 22 -

und 7 als auch für das der Fig. 8. Voraussetzung ist allerdings für eine Abknickung nach oben, daß die Schienenenden an diesen Stellen entsprechend abgeschrägt sind, wobei der Drehpunkt der Verbindung, also das Zentrum der Spannhülsen 27 bzw. der Bolzen 29 oder 29',in Verlängerung der Abschrägung an der Schiene liegen sollten. In der Regel werden die Zahnstangenabschnitte 3 an der Unterseite der Schiene 1 angeschweißt, allerdings kann in Sonderfällen auch eine Befestigung mit Hilfe von Schrauben geboten sein, wenn z.B. eine Nachrüstung erforderlich ist und sich die Schiene nicht verziehen darf. Für enge Kurven, die z.B. im Bergbau einen minimalen Radius von 4m aufweisen, müssen sowohl die Schiene 1 als auch die Zahnstange 3 seitlich gebogen werden, wodurch eine noch weitere seitliche Abschrägung der Zahnflanken erforderlich sein kann.

Es ist zu erwarten, daß die erfindungsgemäße Einschienen-Hängebahn auch an Orten zum Einsatz kommt, an denen ein erheblicher Staubanfall zu befürchten ist. Es besteht dann immer die Gefahr, daß sich die Zähne der Zahnstange zusetzen. Um hier möglichst einer Störung vorzubeugen, kann auf die Zahneingriffstelle zwischen jedem Zahnrad und der Zahnstange 3 eine Luftdüse gerichtet sein, aus der während der Fahrt ein Luftstrahl zur Reinigung dieser Stelle austritt. Wenn als Antrieb ein Druckluftmotor 9 verwendet wird, empfiehlt es sich, die Spülleitung, also die Abluftleitung des Druckluftmotors,mit einer solchen Düse zu verbinden. Sie tritt dann immer selbsttätig ausschließlich während des Verfahrens in Aktion, ohne daß hierzu gesondert Energie aufgebracht werden muß.

Zur Reduzierung der von den Druckluftmotoren 9 entwickelten Geräusche ist die Rangierkatze auf beiden Seiten Vorzugs-

t t

-²³ - I

weise mit einer schallisolierenden Haube 16 versehen, die im übrigen auch die Verunreinigung der darunter geschützten Teile in Grenzen hält.

II» · ·

» 1'f t tiff ^, ,

Zusammenfassung

Eine Einschienen-Hängebahn für die Beförderung von Lasten oder Personen besteht aus einer Schiene und mindestens einer daran hängenden Rangierkatze, deren Antrieb gegenüber der Schiene mit Hilfe mindestens eines Zahnrades erfolgt, das in einer an der Unterseite, vorzugsweise in der Mitte der Schiene angeordnete Zahnstange eingreift. Jedes Zahnrad einer vorzugsweise mit zwei Zahnrädern versehenen Rangierkatze ist mit einem eigenen Antrieb versehen, so daß die Antriebskraft stets voll nutzbar ist und nicht durch Zahnteilungsfehler oder dergleichen vermindert wird. Die Herstellung jedes Zahnrades und der Zahnstange erfolgt vorzugsweise durch Brennschneiden, dessen Charakteristik zur Erzeugung eines seitlich balligen Zahnes bei der Zahnstange verwendet wird. (Fig. 4)

Claims (1)

1. I IKI ■>· ·· " "

   4 ■ · iff 4 % r ψ *

   t « · t

   Patentanwälte ₃₁₀2 KA/Ja

   Wenzel & Kalkoff
   Postfach 2448
   Ruhrstraße 26
   Witten/Ruhr

   Schutzansprüche

   . Einschienen-Hängebahn zur Beförderung von Lasten oder Personen, mit einer Schiene und mindestens einer.'daran hängenden Rangierkatze mit jeweils mindestens einer Tragrolle, die in das Schienenprofil eintaucht sowie mit mindestens einer motorisch angetriebenen Antriebsrolle, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle als Zahnrad (4) ausgebildet ist, und die Schiene (1) an ihrer Unterseite mit einer Zahnstange (3) für das Zahnrad (4) versehen ist.

   2. Einschienen-Hängebahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (3) in der Mitte der Schiene (1) angeordnet ist.

   3. Einschienen-Hängebahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zahnrad (4) mit einem eigenen Antrieb (8) verbunden ist.

   4. Einschienen-Hängebahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung mehrerer Zahnräder (4) diese in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet sind.

   5. Einschienen-Hängebahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (4) und die Zahnstange (3) jeweils zykloidenverzahnt sind.

   6. Einschienen-Hängebahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnflanken der Zahnräder (4) und/oder der Zahnstange (3) seitlich ballig ausgeführt sind.

   7. Einschienen-Hängebahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse jedes Zahnrades (4) innerhalb einer Vertikalebene liegt, innerhalb der auch die Drehachse einer Tragrolle (4) bzw. eines Tragrollenpaares liegt,

   8. Einschienen-Hängebahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Zahnstange (3) an einer Stoßstelle sich in der Länge eines Zahnes überlappen und zur Beibehaltung der Schienenflucht jedes Ende mit einer Ausklinkung (26) versehen ist.

   9. Einschienen-Hängebahn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausklinkung (26) jeweils an sich gegenüberliegenden Seiten jedes Endes oder einerseits in der Mitte und andererseits an den beiden Seiten angeordnet ist.

   0. Einschienen-Hängebahn nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der Enden der Zahnstange (3) an einer Stoßstelle die sich überlappenden Bereiche mit einer Querbohrung (25) versehen sind, in die eine oder zwei konzentrische Spannhülsen (27) eingetrieben sind.

   - 3 - ^l

   11. Einschienen-Hängebahn nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbohrung (25) annähernd in Höhe des Wälzkreises der Zahnstange (3) angeordnet ist.

   12. Einschienen-Hängebahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rangierkatze (2) zwei Zahnräder (4) aufweist, und daß mehrere Rangierkatzen (2) gelenkig hintereinander gekuppelt sind.

   3. Einschienen-Hängebahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zahnrad (4) mit einer aus einem Winkelgetriebe (10) und einem Elektro-, Hydraulik-, Luftdruck- (9) oder Verbrennungsmotor bestehenden Antriebseinheit (8) verbunden ist, und daß bei einer geraden Zahl von Zahnrädern (4) die eine Hälfte der Antriebseinheiten (8) auf der einen Seite der Zahnräder (4) und die andere Hälfte auf der anderen Seite der Zahnräder (4) angeordnet ist.

   14. Einschienen-Hängebahn nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Zahnräder einander unmittelbar benachbart und daß deren zugeordnete Antriebseinheiten (8) zueinander um 180° versetzt angeordnet sind.

   15. Einschienen-Hängebahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zahnrad (4) direkt oder über Antriebsteile (10,18) mit einer Bremseinrichtung (14) verbunden ist.

   -A-

   16. Einschienen-Hängebahn nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung aus einer Federdruck-Lamellenbremse (14) besteht und mit einem Bremsventil (15) verbunden ist.

   17. Einschienen-Hängebahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zahnrad (4) gegenüber dem Antrieb (8, 18) mit Hilfe von Kompressionshül'sen (22) oder -blöcken in Drehrichtung abgefedert ist.

   18. Einschienen-Hängebahn nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb jeweils ein Druckluftmotor (9) vorgesehen ist und daß zwischen dem Winkelgetriebe (10) und dem Motor (9) ein Planetengetriebe (12) angeordnet ist.

   19. Einschienen-Hängebahn nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb ein Verbrennungsmotor vorgesehen ist, und daß jeweils zwei Zahnräder über ein Differentialgetriebe mit dem Verbrennungsmotor verbunden sind.

   20. Einschienen-Hängebahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Zahneingriffstelle zwischen jedem Zahnrad (4) und der Zahnstange (3) der Austritt einer Druckluftleitung gerichtet ist.

   21. Einschienen-Hängebahn nach Anspruch 15 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftleitung mit der Abluftleitung des Druckluftmotors (9) verbunden ist.

   t *■ · ·

   22. Zahnstange an einer Einschienen-Hängebahn gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus jeweils AbschnittT halften vorbestimmter Länge, dadurch gekennzeich net, daß zur Bildung eines teilungsfehlerlosen Übergangs von einem Abschnitt zum nächsten die sich jeweils diametral gegenüberliegenden Abschnitthälften um einen Zahn länger als die jeweils benachbart anliegenden Abschnitthälften ausgebildet sind, und daß die beiden Zahnhälften zur Bildung eines einzigen Zahnes zueinander ausgerichtet sind.