DE2357156A1

DE2357156A1 - Antrieb fuer schienenfahrzeuge von belustigungsvorrichtungen

Info

Publication number: DE2357156A1
Application number: DE2357156A
Authority: DE
Inventors: Anton Schwarzkopf
Original assignee: SCHWARZKOPF STAHL FAHRZEUGBAU; Anton Schwarzkopf Stahl und Fahrzeugbau
Current assignee: SCHWARZKOPF STAHL FAHRZEUGBAU; Anton Schwarzkopf Stahl und Fahrzeugbau
Priority date: 1973-11-15
Filing date: 1973-11-15
Publication date: 1975-05-22
Also published as: US3908554A; JPS5078437A

Description

Firma Anton Schwarzkopf, Stahl- und Fahrzeugbau 8909 Miinsterhausen

Antrieb für Schienenfahrzeuge von Belustigungsvorrichtungen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für ein auf Gleisen einer Belustigungsvorrichtung geführtes Schienenfahrzeug, bestehend aus mindestens einem motorisch angetriebenen,^N*am Fahrzeug gelagerten Reibrad, das auf einen zwischen den Schienen ortsfest.angeordenten Antriebsholm einwirkt.

Bei Belustigungsvorrichtungen, z. B.'nach Art von Achterbahnen, ist es erforderlich, das Fahrzeug motorisch auf

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die höchste Position der Gleisanlage zu bringen, um es von dort aus im wesentlichen durch eigenen Schwung wieder zur Ausgangslage zurückzufuhren. Bei alten Konstruktionen hat man entlang eines steilen Anstieges einen umlaufenden Kettenzug vorgesehen, an dessen Mitnehmer die aufwärts zu befördernden Fahrzeuge angehängt werden. Der Nachteil solcher Fahrgeschäfte besteht darin, daß im Bereiche der Abfahrtsstrecke keine erheblichen Steigungen mehr vorkommen dürfen, da sonst die Gefahr besteht, daß der Schwung des Fahrzeugs nicht ausreicht, solche Zwischensteigungen sicher zu überwinden.

Man hat daher Fahrzeuge von Belustigungsvorrichtungen mit Eigenantrieb ausgerüstet, der ein am Fahrzeug achsparallel zu den Laufrädern gelagertes Reibrad gegen einen zwischen den Schienen befindlichen Antriebsholm drückt und antreibt. (DBGM 7 047 056). Derartige Fahrzeugantriebe finden bei Rundfahrgeschäften Yerwendung, auf deren Gleisanlage mehrere miteinander gekuppelte Fahrzeuge mit großer Geschwindigkeit bewegt werden, wobei die Gleisanlage auf verhältnismäßig geringer Grundfläche Berg- und Talstrecken mit zum Teil großer Kurvenüberhöhung aufweist.

Bei solchen Fahrzeugen mit eigenem Antrieb besteht nun das Problem, einen übermäßigen Schlupf oder intensive Spanmxngszustände zwischen dem Reibrad und dem Antriebs-Jiölia zu vermeiden. Mit der bekannten Anordnung nach dem

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DBGM 7 047 056 kann dieses Problem nickt einwandfrei gelöst werden. Üblicherweise ist das Schienenfahrzeug mit mindestens vier Laufrädern auf den Gleisen geführt. Das Reibrad stellt ein fünftes in Eingriff befindliches Had dar, das zufolge seines Andruckes gegen den Ahtriebsholm bestrebt ist, das Fahrzeug von den Schienen abzuheben. Infolgedessen ist die Auflage des Schienenfahrzeuges auf der Gleis- und Antriebskonstruktion völlig unbestimmt. Darüberhinaus muß bedacht werden, daß sich die Laufräder zufolge der intensiven Belastungen durch vertikale Kräfte und Fliehkräfte verhältnismäßig leicht abnutzen. Derartig konstruierte Fahrzeugantriebe unterliegen daher durch Schlupf und Zwängungen beträchtlichen dynamischen Einflüssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Antrieb eines auf Gleisen einer Belustigungsvorrichtung geführten Schienenfahrzeuges zu verbessern und die Reibradanordnung so auszubilden, daß das Reibrad die Laufeigenschaft der Laufräder nicht negativ beeinflußt, wobei der Schlupf des Reibrades auf ein vernünftiges Maß reduziert und Zwängungen vermieden werden sollen.

Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die Reibradwelle in einem Schwenkarm gelagert und über ein Winkelgetriebe angetrieben ist, und daß an den Schwenkarm eine

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das Reibrad gegen· den Antriebsholm drückende Kraft Φι-greift.

Durch, diese Anordnung wird zunächst vermieden, daß die Laufeigenschaft des Fahrzeugs auf der Gleiskonstruktion die Eeibung des Reibrades an dem Antriebsholm beeinträchtigt oder umgekehrt. Dadurch, daß das erfindungsgemäße Reibrad elastisch gegen den Antriebsholm angedrückt ist und diese Reibfläche vertikal gegenüber der horizontalen Lauffläche der Laufräder auf der Gleiskonstruktion verläuft, wird eine statisch bestimmte Führung des Schienenfahrzeuges erreicht. Auf diese. Weise wird die Antriebsenergie mit großem Wirkungsgrad übertragen, ein weicher und stoßfreier Antrieb des Schienenfahrzeuges erreicht und der Schlupf bzw. der Verschleiß der miteinander in Eingriff befindlichen Teile auf ein Mindestmaß reduziert. Mit dem Gegenstand der Erfindung ist es daher auch möglich, größere Geschwindigkeiten zu beherrschen und größere Höhenunterschiede gefahrlos zu überwinden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Schwenkarm um eine zur Fahrzeuglängsachse parallele Achse schwenkbar gelagert ist und daß das um eine im wesentlichen vertikale Achse rotierende Reibrad gegen die den Schienen zugekehrte Fläche des Antriebsholmes ange-

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drückt ist. Vorzugsweise wirkt auf den Schwenkarm eine das Reibrad gegen den Antriebsholm andrückende Feder ein. Es ist aber auch, denkbar, diese Kraft durch hydraulische oder pneumatische Hubmotore oder dgl. zu erzeugen.

Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht darin, daß am Fahrzeug zwei mit Reibrädern versehene Schwenkarme paarweise angeordnet sind, deren Reibräder gegen die den Schienen zugekehrten Außenflächen des Antriebsholmes angedrückt sind. Eine solche Konstruktion ist besonders deswegen vorteilhaft, weil die Fliehkraft bei nacheinander folgenden, Kurven mit unterschiedlicher Richtung sich nicht nachteilig auf die Anlegekraft des Reibrades am Antriebsholm auswirken kann. Auch fertigungsbedingte Ungenauigkeiten der Gleiskonstruktion haben keinen Einfluß auf das satte Anliegen des Reibrades am Antriebsholm.

Zweckmäßigerweise besteht der einzelne Schwenkarm aus einem den Winkeltrieb und die Reibradwelle umgreifenden Gehäuse. Der Winkeltrieb kann erfindungsgemäß aus einem Schneckengetriebe bestehen, dessen Schnecke etwa parallel zur Schwenkachse des Schwenkarmes liegt.

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Bei Anordnung mehrerer aneinandergekuppelter Fahrzeuge sind die Antriebswellen der Winkelgetriebe vorzugsweise miteinander über Gelenkwellen verbunden. In diesem Fall braucht also nicht jedes Fahrzeug einen eigenen Motor zu

züge s besitzen. Je nach der Länge des Fahrzeug /können ein einziger oder einige wenige Motore Verwendung finden, während die Erfindung es ermöglicht, eine größere Anzahl von Eeibradgetrieben als Motore zu verwenden. Besteht beispielsweise ein Fahrzeugzug aus sechs Fahrzeugen, dann kann im. Sinne der Erfindung jedes Fahrzeug mit dem Eeibradgetriebe ausgerüstet sein, wohingegen beispielsweise nur zwei Motoren verwendet zu werden brauchen. Es ist aber auch möglich, bei einigen Fahrzeugen den Reibradantrieb völlig wegzulassen, sofern die Andrückkraft und die Motorleistung bei den anderen Fahrzeugen groß genug ist, um die nötige Zugkraft zu entwickeln.

Es empfiehlt sich im Rahmen der Erfindung, daß die Schwenkarme zwischen auf jeder Fahrzeugseite paarweise hintereinander angeordenten Laufrollen vorgesehen sind und im Lagerschild der Laufrollen eine horizontale Führung zur Aufnahme einer vorspannbaren, gegen den Schwenkarm wirkenden Druckfeder sich befindet. Diese Anordnung hat deswegen einen besonderen Torteil, weil bei den vorzuziehenden Fahr-

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Zeugkonstruktionen die Laufräder in Lagerschildern geführt sind und die Lagerschilde schwenkbar am !Fahrgestell des Schienenfahrzeuges gelagert sind. Dadurch wird erreicht, daß bei stark gekrümmten Gleisen eine sichere Anlage aller Laufräder auf den Schienen herbeigeführt wird. Da aber die Schwenkarme der Reibräder zwischen den Laufrädern angeordnet sind, ergibt sich der Yorteil, daß die Andrückfeder für die Schwenkarme in der Schwenkachse der Lagerschilde, sich befindet. Die Eigenbewegung des Lagerschildes stört daher nicht das Andrücken des Reibrades gegen den Antriebsholm.

Erfindungsgemäß kann der Antriebsholm als Hohlträger ausgebildet sein, wobei es sich empfiehlt, daß der Hohlträger aus mit den Stegen gegeneinander gestellten T-Profilen besteht, deren Schenkelränder mit Aufnahmeplatten verbunden sind, wobei die obere Aufnahmeplatte Stromschienen trägt. Eine solche Konstruktion des Antriebsholmes hat den Yorteil, daß sie leicht gebogen werden kann und dennoch die nötige Stabilität gegen die Andrückkraft der Reibräder besitzt.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung. In ihr ist die Erfindung schematisch und beispielsweise dargestellt. Es zeigen:

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Ig. 1: Eine Seitenansicht auf zwei miteinander gekuppelte Fahrzeuge mit schematischer Darstellung ihres Antriebes,

Fig. 2: einen Querschnitt durch einen Fahrzeugantrieb und einem Schienenelement und

Fig. 3J einen Horizontalschnitt durch die Schwenkachse entlang der Linie III-III gemäß Pig. 2.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind zwei schematisch dargestellte, miteinander gekuppelte Fahrzeuge 1 gezeigt, die auf Gleisen 2 einer Belustigungsvorrichtung geführt sind. Eine solche Belustigungsvorrichtung kann beispielsweise eine Achterbahn oder eine Rundbahn sein, bei der die Fahrzeuge 1 mit einem nicht dargestellten Eigenantrieb bewegt werden. Es ist hierbei gleichgültig, wieviele Fahrzeuge 1 miteinander gekuppelt sind. Die Erfindung kann auch bei einem einzigen Fahrzeug angewandt werden.

Die Fahrzeuge 1 sind in üblicher Weise mittels Laufrädern 3 auf den Gleisen 2 geführt. Um das Abheben der Fahrzeuge 1 von den Gleisen 2 zu vermeiden, sind an dem die Lauf räder 3 tragenden Lagerschild 5 Gegendruckelemente 4, beispielsweise in Form von Gegenrädern oder dgl. angeordnet. Das Lagerschild 5 ist an einem mit 6 bezeichneten Achskörper um die Schwenkachse 28 drehbar gelagert. Auf diese Weise wird eine

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statisch bestimmte gleichmäßige Auflage der Lauf räder 3 " auf den Gleisen 2 bei den unterschiedlichen vorkommenden Gleiskrümmungen erreicht. Die Fahrzeuge 1 sind unterein-rander durch Kupplungsstangen 7 und Kupplungen 8 verbunden. Beim Beispiel wird davon ausgegangen, daß jedes !fahrzeug einen in 3?ig. 1 noch nicht dargestellten eigenen Antrieb in Form eines Reibrades besitzt, das gegen einen zwischen den Schienen der Gleise 2 befindlichen Antriebsholm angedrückt ist. Das einzelne Reibrad wird über eine Antriebsachse 11, die im Achskörper 6 gelagert ist, angetrieben,, Um die einzelnen Antriebsachsen 11 der Fahrzeuge 1 miteinander zu verbinden, sind Antriebswellen, beispielsweise in Form von Gelenkwellen 9 vorgesehen, die über Gelenke 10 mit den Antriebswellen 11 verbunden sind«. Durch die Kupplungen 7» 8 und die Gelenkwellenkonstruktionen 9* 10, 11 ist somit Jedes Fahrzeug 1 in der Lage, eine unterschiedliche Stellung gegenüber dem benachbarten Fahrzeug 1 einzunehmen/

Im Querschnitt der Fig_o 2 ist nun im einzelnen an einem Ausführungsbeispiel dargestellt, wie der Antrieb eines Fahrzeuges zweckmäßigerweise gestaltet ist. Das im Querschnitt gezeigte Gleiselement 2 besteht im wesentlichen, wie bei üblichen Rundfahrgeschäften, aus zwei parallel zueinander angeordneten Schienenrohren, die untereinander

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durch Quertraversen 12 verbunden sind. Zwischen den Schienenrohren 2 ist mit den Quertraversen 12 ein AntriebshoIm 13 verbunden, der sich parallel zu den Schienen 2 erstreckt. Beim Ausfiihrungsbeispiel besteht der Antriebsholm 13 aus zwei mit ihren Stegen gegeneinander gerichteten T-Profilträgern, deren Schenkelränder mit Aufnahmeplatten 15 verbunden sind. Die untere Aufnahmeplatte 15 ist mit den Quertraversen 12 der Gleise fest verbunden. Die obere Aufnahmeplatte 15 trägt eine Stromschiene 16, von der der nicht dargestellte Motor die Stromzuführung erhält.

Gegen die den Schienen 2 zugekehrten äußeren Schenkelfiächen des Antriebshoimes 13 sind zwei Reibräder 17 angedrückt, die ihre Eotationsenergie über die Reibradwelle 18 erhalten. Mit Hilfe der.Lager 19 ist die Reibradwelle 18 in einem als Gehäuse ausgebildeten Schwenkarm 20 gelagert. Der Schwenkarm 20 ist um eine Schwenkachse 29» die parallel zur Achse einer Schnecke 21 liegt, schwenkbar im Achskörper 6 des Fahrzeuges Ί gelagert. Die Schnecke 21 überträgt das Drehmoment über das Schneckenrad 22 auf die Reibradwelle 18. Der Schwenkarm 20 wird mit Hilfe der Druckfeder 23 so nach innen gedrückt, daß das Reibrad 17 satt an der Außenfläche des Antriebshoimes 13 anliegt. Die Druckfeder 23 ist im Achskörper 6 so geführt, daß eine Verschwenkung des Lagerschildes 5 um seine Schwenkachse 28 keinen nachteiligen

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Einfluß auf die Druckfederanlage 23 ausübt. Aus diesem Grunde ist die Druckfeder 23 vorzugsweise koaxial zur Schwenkachse 28 angeordnet. Demgemäß ist im Achskörper eine Führung 27 zur Aufnahme der einzelnen Druckfeder vorgesehen. An der anderen Seite stützt sich die Druckfeder 23 am Schwenkarm 20 ab. An der freien Außenseite der Druckfeder 23 ist diese durch Spannelemente 24 in die günstige Vorspannung eingestellt.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist dargestellt, daß die Schnecke 21 mit ihrer Welle im Schwenkarm 20 über die Lager 25 geführt ist μηά die Schneckenwelle an ihren Stirnseiten Plansche 26 trägt, die zum Anschluß der in Fig. 1 dargestellten Antriebswellen (Gelenkwellen 9) dient. Der nicht dargestellte Antriebsmotor kann somit an einem oder mehreren der Fahrzeuge Λ in geeigneter Position angeordnet werden. Wesentlich ist lediglich, daß die Drehmomentzufuhr so erfolgt, daß der Schwenkarm 20 davon unbehindert pendeln kann und das federnde Andrücken des Reibrades 17 an den Antriebsholm 13 gesichert ist. Anstelle des Schneckenradgetriebes 21, 22 kann natürlich jedes beliebige andere Winkelgetriebe gesetzt werden.

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Der Achskörper 6 des Fahrzeugs 1 besitzt im Schwenkbereich, der Schwenkarrae 20 entsprechende Aussparungen, um ein ungehindertes Andrücken der Reibräder 17 unter der Kraft der Druckfedern 2^ an den Antriebsholm 13 zu gewährleisten. Am Achskörper 6 sind nicht dargestellte Lager vorgesehen, welche eine ordnungsgemäße Aufnahme der die Schwenkachse 29 bildenden Lagerzapfen des Schwenkarmes 20 ermöglichen.

Patentansprüche;

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Antrieb für ein auf Gleisen einer Belustigungsvorrichtung geführtes Schienenfahrzeug, bestehend aus mindestens einem motorisch angetriebenen,.am Fahrzeug gelagerten Reibrad, das auf einen zwischen den Schienen ortsfest angeordneten Antriebsholm einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibradwelle (18) an einem Schwenkarm (20) gelagert und über ein Winkelgetriebe (21, 22) angetrieben ist, und daß an den Schwenkarm (20) eine das Reibrad (17) gegen den Antriebsholm (13) drückende Kraft eingreift.
2.) Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (20) um eine zur Fahrzeuglängsachse parallele Achse (18) schwenkbar gelagert ist und das

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um eine im wesentlichen vertikale AcJQ.se rotierende Reibrad (-17) gegen die den Schienen (2) zugekehrte Fläche des Antriebsholmes (13) einwirkt.
3. ) Antrieb nach. Anspruch. 1 oder 2, dadurch. gekennzeichnet, daß auf den Schwenkarm (20J eine das Reibrad (17) gegen den Antriebsholm (13) andrückende Feder (23) einwirkt.
4.) Antrieb nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß am Fahrzeug (1) zwei mit Reibrädern (17) versehene Schwenkarme (20) paarweise angeordnet sind, deren Reibräder (17). gegen die den Schienen (2) zugekehrten Außenflächen des Antriebsholmes (13) angedrückt sind.
5.) Antrieb nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der einzelne Schwenkarm (20) aus einem den Winkeltrieb (21, 22) und die Reibradwelle (18) umgreifenden Gehäuse besteht.
6.) Antrieb nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkeltrieb aus einem Schneckengetriebe (21, 22) besteht, dessen Schnecke (21) in der Schwenkachse (11) des Schwenkarmes (20) liegt.

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7.) Antrieb nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch g e kennzeichnet, daß bei Anordnung mehrerer aneinander gekuppelter Fahrzeuge (1) die Antriebswellen (21, 22) der Winkelgetriebe (21, 22) miteinander über Gelenkwellen (9) verbunden sind.
8.) Antrieb nach Anspruch 7 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkarme (20) zwischen auf jeder lahrzeugseite paarweise hintereinan- der angeordneten Laufrollen O) vorgesehen sind und im Achskörper (6) eine horizontale Führung (27) zur Aufnahme einer vorspannbaren, gegen den Schwenkarm (20) wirkenden Druckfeder (2$) sich befindet.
9.) Antrieb nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsholm (13) als Hohlträger ausgebildet ist.
10.) Antrieb nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, ' daß der Hohlträger aus mit den Stegen gegeneinander gestellten T-Profilen (14-) besteht, deren Schenkelränder mit Aufnahmeplatten (15) verbunden sind, wobei die . obere Aufnahmeplatte die Stromschiene (16) trägt.

Dipl.-Ing. H.-D. Ernicke Patentanwalt .

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