DE102019217946A1 - Drive device for self-propelled trolleys and transport system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung (10) für selbstfahrende Wagen (1) an einer hochbahnähnlichen Tragstruktur (102; 102a), mit wenigstens einem ersten Antriebselement (18) zum Zusammenwirken mit einem ersten Element (106) der Tragstruktur (102; 102a).The invention relates to a drive device (10) for self-propelled wagons (1) on an elevated track-like support structure (102; 102a), with at least one first drive element (18) for interaction with a first element (106) of the support structure (102; 102a).
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für selbstfahrende Wagen an einer hochbahnähnlichen Tragstruktur, wobei die Wagen zum Personen- oder Lasttransport eingesetzt werden können. Ferner betrifft die Erfindung ein Transportsystem mit einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung und einer Tragstruktur.The invention relates to a drive device for self-propelled cars on a superstructure-like support structure, wherein the cars can be used to transport people or loads. The invention also relates to a transport system with a drive device according to the invention and a support structure.
Stand der TechnikState of the art
Aus dem
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung für selbstfahrende Wagen an einer hochbahnähnlichen Tragstruktur mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sie auf konstruktiv relativ einfache Art und Weise den Betrieb eines selbstfahrenden Wagens sowohl an horizontal verlaufenden Tragstrukturen bzw. Streckenabschnitten, als auch an geneigt ausgebildeten Tragstrukturen bzw. Streckenabschnitten mit hohem Wirkungsgrad beziehungsweise relativ geringem Energieaufwand erlaubt. Der Erfindung liegt die Idee zu Grunde, je nach Anordnung beziehungsweise Ausbildung der Streckenelemente der Tragstruktur unterschiedliche, dem jeweiligen Streckenelement angepasste Antriebselemente zu verwenden, die mit Blick auf die Ausbildung der Streckenelemente jeweils einen möglichst widerstandarmen beziehungsweise energetisch vorteilhaften Betrieb ermöglichen.The drive device according to the invention for self-propelled cars on a elevated track-like support structure with the features of
Somit schlägt es die Lehre der Erfindung vor, bei einer Antriebseinrichtung für selbstfahrende Wagen an einer hochbahnähnlichen Tragstruktur zusätzlich wenigstens ein zweites Antriebselement, insbesondere zum Zusammenwirken mit einem von dem ersten (Strecken-) Element unterschiedlichen (Strecken-) Element der Tragstruktur vorgesehen ist, wobei die beiden Antriebselemente zumindest teilweise einen unterschiedlichen Querschnitt und/oder eine unterschiedliche Form aufweisen und/oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Eine derartige Ausbildung der Antriebselemente ermöglicht es, unterschiedliche Kraftübertragungen (Reibschluss, Kraftschluss, Formschluss) mit den (Strecken-) Elementen der Tragstruktur zu realisieren.Thus, the teaching of the invention proposes that in a drive device for self-propelled cars on a superstructure-like support structure, at least one second drive element is additionally provided, in particular for interaction with a (route) element of the support structure that is different from the first (route) element, with the two drive elements at least partially have a different cross section and / or a different shape and / or consist of different materials. Such a design of the drive elements makes it possible to implement different power transmissions (frictional engagement, force fit, form fit) with the (section) elements of the support structure.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung für selbstfahrende Wagen an einer hochbahnähnlichen Tragstruktur sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous further developments of the drive device according to the invention for self-propelled cars on an elevated track-like support structure are listed in the subclaims.
Der konstruktive Aufwand der Antriebseinrichtung lässt sich dadurch zusätzlich vereinfachen, wenn die beiden Antriebselemente mit einem gemeinsamen Antrieb gekoppelt sind. Ein derartiger Antrieb ist in vorteilhafter Art und Weise üblicherweise in Form wenigstens eines Elektromotors ausgebildet.The structural complexity of the drive device can thereby be additionally simplified if the two drive elements are coupled to a common drive. Such a drive is advantageously designed in the form of at least one electric motor.
Wie oben erläutert, besteht der Kern der Erfindung darin, je nach Ausbildung und Anordnung des jeweiligen Streckenelements der Tragstruktur ein optimiertes Antriebselement auszuwählen. Daher sieht es in konkreter Ausgestaltung der Erfindung eine besonders bevorzugte Form des Antriebs vor, dass das erste Antriebselement dazu ausgebildet ist, durch eine reib- oder kraftschlüssige Verbindung mit dem ersten Streckenelement, insbesondere einem Tragseil oder einer Tragschiene, zusammenzuwirken, und dass das zweite Antriebselement dazu ausgebildet ist, mit einer formschlüssigen Verbindung mit dem zweiten Streckenelement zusammenzuwirken, das insbesondere in Form einer Zahnstange ausgebildet ist.As explained above, the essence of the invention is to select an optimized drive element depending on the design and arrangement of the respective section element of the support structure. Therefore, in a specific embodiment of the invention, a particularly preferred form of the drive provides that the first drive element is designed to interact with the first track element, in particular a support cable or a support rail, by means of a frictional or non-positive connection, and that the second drive element is designed to interact with a form-fitting connection with the second line element, which is in particular designed in the form of a toothed rack.
Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht es, dass das durch die reib- oder kraftschlüssige Verbindung mit dem Tragseil oder der Tragschiene als erstem Streckenelement zusammenwirkende erste Antriebselement scheiben- oder radförmig auszubilden, sodass beim Abrollen des ersten Antriebselements nur sehr geringe Rollwiderstände überwunden werden müssen, was zu einem geringen Antriebsbedarf des selbstfahrenden Wagens bei einem horizontal verlaufenden Streckenabschnitt führt. Demgegenüber ist es zum Überwinden einer Steigung beziehungsweise eines Gefälles insbesondere vorgesehen, dass das zweite Antriebselement in Art eines Zahnrads ebenfalls scheiben- beziehungsweise radförmig ausgebildet ist und durch Formschluss mit einem gegengleich ausgebildeten Streckenelement der Tragstruktur die Steigungen beziehungsweise das Gefälle des zweiten Streckenabschnitts überwindet.Such a configuration makes it possible for the first drive element, which interacts with the support cable or the support rail as the first section element, to be designed in the form of a disk or wheel, so that only very low rolling resistance has to be overcome when the first drive element rolls off, which leads to a low drive requirement of the self-propelled car leads to a horizontally extending route section. In contrast, to overcome an incline or a downward gradient, the second drive element is also designed in the form of a gear wheel in the shape of a disk or wheel and overcomes the upward or downward gradient of the second section of the route by means of a positive fit with an oppositely designed section element of the support structure.
Eine weitere bevorzugte konstruktive Ausgestaltung der beiden unterschiedlich ausgebildeten Antriebselemente sieht vor, dass diese auf einer gemeinsamen Achse in einem Abstand in Längsrichtung der Achse beabstandet zueinander angeordnet sind. Dies reduziert zum einen die Baugröße der Antriebseinheit, und ermöglicht darüber hinaus einen besonders einfachen und somit kostengünstigen Aufbau der Antriebseinrichtung, da deren Antrieb auf die gemeinsame Achse wirken kann.A further preferred structural configuration of the two differently designed drive elements provides that they are arranged on a common axis at a distance in the longitudinal direction of the axis from one another. On the one hand, this reduces the size of the drive unit and, moreover, enables a particularly simple and thus cost-effective construction of the drive device, since its drive can act on the common axis.
Für die Kraftübertragung zwischen dem jeweiligen Antriebselement und den beiden Streckenelementen der Tragstruktur ist es darüber von Vorteil, wenn zumindest das erste Antriebselement von der Gewichtskraft des selbstfahrenden Wagens zumindest teilweise belastet ist, um die benötigten Vortriebskräfte bzw. Reibkräfte auf die Tragstruktur übertragen zu können. Daher sieht es eine weitere konstruktive Ausgestaltung der Antriebseinrichtung vor, dass zumindest das erste Antriebselement von der Gewichtskraft des Wagens zumindest teilweise belastet ist und sich die Gewichtskraft über das erste Antriebselement auf der Tragstruktur abstützt.For the power transmission between the respective drive element and the two track elements of the supporting structure, it is also advantageous if at least the first drive element is at least partially loaded by the weight of the self-propelled car in order to be able to transfer the required propulsive forces or frictional forces to the supporting structure. Therefore, a further structural embodiment of the drive device provides that at least the first drive element is at least partially loaded by the weight of the carriage and the weight is supported on the support structure via the first drive element.
Die Erfindung umfasst auch ein Transportsystem mit einer hochbahnähnlichen Tragstruktur und einer soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung für selbstfahrende Wagen.The invention also encompasses a transport system with a support structure similar to an elevated train and a drive device according to the invention for self-propelled cars as described so far.
In konstruktiv bevorzugter Ausgestaltung eines derartigen Transportsystems ist es vorgesehen, dass die Tragstruktur eine Tragschiene oder ein Tragseil zum Zusammenwirken mit dem wenigstens einen ersten Antriebselement und eine Zahnstange zum Zusammenwirken mit dem wenigstens einen zweiten Antriebselement aufweist.In a structurally preferred embodiment of such a transport system, it is provided that the support structure has a support rail or a support cable for interacting with the at least one first drive element and a toothed rack for interacting with the at least one second drive element.
Insbesondere ist es bei dieser Ausgestaltung der Tragstruktur vorgesehen, dass die Zahnstange an Streckenabschnitten der Tragstruktur angeordnet ist, die in einem schrägen Winkel zur Horizontalen verlaufen, insbesondere in einem Winkel, der größer ist als 10°. Winkel bis zur Größenordnung von 10° lassen sich typischerweise mit üblichen Reibpaarungen auf ebenen bzw. geriffelten Streckenelementen ohne Zahnstangen bewältigen.In particular, it is provided in this embodiment of the support structure that the rack is arranged on sections of the support structure which run at an oblique angle to the horizontal, in particular at an angle that is greater than 10 °. Angles up to the order of magnitude of 10 ° can typically be mastered with the usual friction pairings on flat or corrugated section elements without toothed racks.
Um ein übergangsloses Fahren des Wagens zwischen den unterschiedlichen Bestandteilen der Tragstruktur bzw. der Streckenabschnitte zu ermöglichen, ist es darüber hinaus vorgesehen, dass die beiden unterschiedlich ausgebildeten Streckenelemente (Tragseil bzw. Tragschiene und Zahnstange) seitlich versetzt zueinander an der Tragstruktur angeordnet sind. Dies ermöglicht übergangsbeziehungsweise stufenlos zwischen den unterschiedlichen Elementen der Tragstruktur wechseln zu können bzw. den Wagen kontinuierlich anzutreiben, sodass der Wechsel nicht mit einem Stopp des Wagens verbunden ist.In order to enable the trolley to travel seamlessly between the different components of the support structure or the route sections, it is also provided that the two differently designed route elements (support cable or support rail and rack) are arranged laterally offset from one another on the support structure. This makes it possible to switch between the different elements of the supporting structure in a transitional or stepless manner or to drive the car continuously, so that the change does not involve stopping the car.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of preferred embodiments of the invention and with reference to the drawings.
FigurenlisteFigure list
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1 zeigt in einer vereinfachten Seitenansicht eine schematische Darstellung eines Transportsystems für selbstfahrende Wagen,1 shows a simplified side view of a schematic representation of a transport system for self-propelled cars, -
2 einen Schnitt in der Ebene II-II der1 , bei dem der selbstfahrende Wagen mit einem ersten Antriebselement entlang der Tragstruktur bewegt wird,2 a section in the plane II-II of1 , in which the self-propelled trolley is moved along the supporting structure with a first drive element, -
3 einen Schnitt in der Ebene III-III der1 , bei dem der selbstfahrende Wagen eine Steigung überwindet und mit einem zweiten Antriebselement mit der Tragstruktur zusammenwirkt,3rd a section in the plane III-III of the1 , in which the self-propelled car overcomes a slope and interacts with the support structure with a second drive element, -
4 ein gegenüber der1 abgewandeltes Transportsystem, bei dem der selbstfahrende Wagen beim Überwinden einer Steigung gleichzeitig mit beiden Antriebselementen mit der Tragstruktur zusammenwirkt und4th one opposite the1 Modified transport system in which the self-propelled trolley interacts with both drive elements with the support structure at the same time when negotiating a slope and -
5 einen Schnitt in der Ebene V-V der4 .5 a section in the plane VV of4th .
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Gleiche Elemente beziehungsweise Elemente gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.The same elements or elements with the same function are provided with the same reference numbers in the figures.
In den
Das zweite Tragelement
Die soweit beschriebene Tragstruktur
Der selbstfahrende Wagen
Die beiden Achsen
Beispielhaft sind die beiden ersten Antriebselemente
Bei der in der
Ergänzend wird erwähnt, dass bei auch vorgesehen sein kann, dass während des Fahrens entlang der zweiten Tragelemente
In den
Weiterhin wird erwähnt, dass es in den dargestellten Ausführungsbeispielen vorgesehen ist, dass sich ein Wagen
Auch kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die beiden Antriebselemente
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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FR2913653A1 (en) * | 2007-03-15 | 2008-09-19 | Claude Paul Roquefeuil | Cabin suspension device for suspended aerial vehicle i.e. aerial monorail, has hydraulic cylinders each separately varying height of each of bogies constituting running gear with respect to frame, where frame integrates body of cylinders |
AT517873B1 (en) * | 2015-10-15 | 2019-04-15 | C D C Chain Drive Crane Gmbh | Ropeway carriage |
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