TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Transportsystem, umfassend: ein Fahrzeug;
eine Fahrstrecke mit einer sich wenigstens abschnittsweise entlang der Fahrstrecke
erstreckenden Schiene, entlang der das Fahrzeug bewegbar angeordnet ist; und ein Antriebssystem
für einen formschlüssigen Antrieb zum Antrieb des Fahrzeugs entlang der Fahrstrecke,
wobei das Antriebssystem wenigstens ein abschnittweise entlang der Fahrstrecke verlaufendes
erstes Eingriffselement und ein mit dem Fahrzeug verbundenes antreibbares zweites
Eingriffselement aufweist.
STAND DER TECHNIK
[0002] Transportfahrzeuge mit formschlüssigen Antrieben sind bekannt, beispielsweise als
Zahnradbahnen oder im Bergbau. Formschlüssige Antriebe haben gegenüber reibschlüssigen
Antrieben den Vorteil, dass der Wirkungsgrad verbessert werden kann, da ein Gleiten
des Antriebsrads auf der Antriebsschiene bei einer formschlüssigen Verbindung ausgeschlossen
ist. Zudem sind größere Momente und somit größere Beschleunigungen vom Antrieb auf
die Schiene übertragbar.
[0003] Auch für den Einsatz bei Vergnügungsbahnen wurden diese Antriebe bereits vorgeschlagen.
Dabei ergibt sich allerdings das Problem, dass die Zahnleiste/Zahnstange die Möglichkeiten
bei der Realisierung bestimmter Streckenführungen einschränken. Da Vergnügungsbahnen
bei den Benutzern hauptsächlich Fahrspaß durch das Durchfahren möglichst spektakulärer
Fahrfiguren erzeugen sollen, müssen in vielen Fällen eine komplizierte Streckenführung
mit mehr oder weniger steilen Anstiegen (z. B. Camelback), Kurven, Windungen (z. B.
Schraube), aber auch Kombinationen davon (z. B. Corkscrew)) realisiert werden. Da
jedoch die Zahnstangen, wie auch die Führungselemente (Schienen), nicht beliebig biegbar
und verwindbar sind, sind die Möglichkeiten der Streckengestaltung beschränkt.
[0004] Aus der
EP 2483121 A1 ist bekannt, eine Zahnstange zwischen den übereinander liegenden Rohren einer Einschienenbahn
oder an einem der Rohre einer Einschienenbahn anzubringen. Es ergeben sich jedoch
beim Einsatz herkömmlicher Komponenten und Verfahren Schwierigkeiten, insbesondere
bei kurvigen und komplexen Bahnverläufen mit Verdrillungen der Bahn, beim Anbringen
eines Eingriffselements für das Zahnrad des Antriebs des Fahrzeugs an einer Schiene.
AUFGABE DER ERFINDUNG
[0005] Ausgehend davon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Transportsystem
mit einem formschlüssigen Antriebssystem vorzuschlagen, bei dem, auch bei komplexen
Bahnverläufen, ein Eingriffselement für ein Zahnrad eines fahrzeugseitigen Zahnantriebs
einfach und zuverlässig an einer sich entlang der Fahrstrecke erstreckenden Schiene
montiert werden kann.
TECHNISCHE LÖSUNG
[0006] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Transportsystem gemäß dem Anspruch 1. Vorteilhafte
Merkmale und bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
[0007] Erfindungsgemäß umfasst ein Transportsystem: ein Fahrzeug; eine Fahrstrecke mit einer
sich wenigstens abschnittsweise entlang der Fahrstrecke erstreckenden Schiene, entlang
der das Fahrzeug bewegbar angeordnet ist; und ein Antriebssystem für einen formschlüssigen
Antrieb zum Antrieb des Fahrzeugs entlang der Fahrstrecke, wobei das Antriebssystem
wenigstens ein abschnittsweise entlang der Fahrstrecke verlaufendes erstes Eingriffselement
und ein mit dem Fahrzeug verbundenes antreibbares zweites Eingriffselement aufweist.
Das erste Eingriffselement weist entlang der Fahrstrecke wenigstens abschnittsweise
Vorsprünge und zwischen den Vorsprüngen ausgebildete Vertiefungen (Eingriffsvertiefungen
für das zweite Eingriffselement) auf, die jeweils durch einen ersten Vorsprung und
einen benachbarten zweiten Vorsprung begrenzt werden, wobei das erste Eingriffselement
(durchgehende) Öffnungen (bzw. Durchgänge) aufweist, von denen mindestens eine durchgehende
Öffnung zwischen dem ersten Vorsprung und dem benachbarten zweiten Vorsprung ausgebildet
ist, durch die ein Verbindungselement zur Verbindung des ersten Eingriffselements
mit der Schiene zur Befestigung an der Schiene hindurch greift. Die Öffnung weist
dabei einen zwischen den Vorsprüngen zugänglich angeordneten eingriffseitigen Öffnungsquerschnitt
auf. D.h. der eingriffseitige Öffnungsquerschnitt liegt im Moment eines Eingriffs
im Bereich unterhalb bzw. benachbart zu einem komplementären Eingriffsvorsprung des
zweiten Eingriffselements. Die Querschnitte bzw. Durchmesser der Öffnung sind so angepasst,
dass das Verbindungselement bzw. ein Schaft des Verbindungselements hindurch geführt
werden kann.
[0008] Die Öffnung weist einen schienenseitigen Öffnungsquerschnitt auf, durch den die Öffnung
des ersten Eingriffselements passgenau in eine entsprechende in der Schiene ausgebildete
Bohrung bzw. Öffnung mündet.
[0009] Praktisch jeder formschlüssige Eingriff erfordert komplementäre erste und zweite
Eingriffselemente, wobei das entlang der Fahrstrecke angeordnete erste Eingriffselement
in der Regel in periodischen Abständen hervorstehende Vorsprünge und dazwischen liegende
Vertiefungen aufweist, in die entsprechende Vorsprünge/ Vertiefungen des zweiten fahrzeugseitigen
Eingriffselements eingreifen können. Vorsprünge im Sinn der Erfindung sind alle senkrecht
oder quer zur Fahrtrichtung vorstehenden Komponenten, die einen Eingriff zur Kraftübertragung
vom Fahrzeug auf die Schiene (und umgekehrt) zur Beschleunigung des Fahrzeugs entlang
der Fahrstrecke ermöglichen. Insbesondere erstrecken sich die Vorsprünge von einem
Sockel des ersten Eingriffselements entlang der Eingriffsebene (diese bildet dabei
i.d.R. eine Symmetrieebene) quer zur Erstreckungsrichtung des ersten Eingriffselements.
[0010] Das erste Eingriffselement weist insbesondere entlang der Fahrstrecke wenigstens
abschnittsweise Zähne und zwischen den Zähnen ausgebildete Vertiefungen (Zahnlücken)
auf, die jeweils durch eine erste Zahnflanke und eine zweite Zahnflanke begrenzt werden,
wobei das erste Eingriffselement Öffnungen aufweist, von denen mindestens eine durchgehende
Öffnung zwischen einer der ersten Zahnflanken und einer benachbarten zweiten Zahnflanke
ausgebildet ist, durch die ein Verbindungselement zur Verbindung des ersten Eingriffselements
mit der Schiene zur Befestigung an der Schiene hindurch greift.
[0011] Das erste Eingriffselement kann jedoch auch beispielsweise als Triebstockverzahnung
o.ä. ausgeführt sein. Die Vorsprünge der Verzahnung sind in diesem Fall (ggf. drehbar
gelagerte) Bolzen oder Zylinder, die jeweils eine dazwischen angeordnete Eingriffslücke
(Vertiefung) begrenzen, durch die sich die Durchgangsöffnung zum Durchgriff eines
Verbindungselements erstreckt.
[0012] Der Begriff "Zahnlücke" kann synonym zum Begriff "Vertiefung zwischen den Vorsprüngen"
verwendet werden, z.B. für den Bereich zwischen zwei Bolzen einer Triebstock-Stange.
[0013] Die Schiene kann eine Halteschiene lediglich zur Befestigung des ersten Eingriffselements
sein. Sie kann vorzugsweise aber auch gleichzeitig eine Schiene sein, die das Fahrzeug
führt, also eine Führungsschiene. Die Schiene ist ein langgestrecktes Bauteil mit
im Querschnitt in der Regel etwa kreisförmiger Außenkontur, z.B. ein Rohr mit kreisförmigem
Außenquerschnitt. Sie kann jedoch auch davon abweichende Querschnitte aufweisen, z.B.
einen ovalen, rechteckigen, mehreckigen oder quadratischen Querschnitt.
[0014] Zwischen zwei Zähnen der Verzahnung ist eine Durchgangsöffnung im ersten Eingriffselement
vorgesehen. Sofern die Verzahnung aus Kettengliedern besteht, können die Durchgangsöffnungen
bzw. zumindest der eingriffseitige Öffnungsquerschnitt beispielsweise zwischen zwei
benachbarten identischen Kettengliedern angeordnet sein. Eine Schraube oder ein Bolzen
durchgreift die Durchgangsöffnung, in die die Öffnung mündet, d.h. die Verbindungselemente
werden in die Öffnungen und durch die Öffnungen hindurch gesteckt und z.B. durch Verschrauben
an der Schiene befestigt.
[0015] Auf diese Weise wird eine zeitsparende Montage bei variabler Befestigung einer Zahnstange,
insbesondere einer flexiblen Zahnstange (Kette), an einem Rohr, o.ä., ermöglicht.
[0016] Beispielsweise lassen sich Rohre und eine flexible Zahnstange mit hinreichender Genauigkeit
dreidimensional biegen und/oder verwinden. Besteht nun eine Fahrschiene aus einem
Rohr, bietet es sich an, die flexible Zahnstange direkt an das Rohr zu montieren,
da sie dadurch Ihre Führung im Raum erhält und gleichzeitig eine statisch genügend
starke Befestigung an der Schiene ermöglicht wird, um die Antriebskraft vom Antriebsrad
über die Zahnstange ins Tragwerk zu übertragen. Im Übrigen muss eine ähnlich exakt
gebogene und ähnlich statisch stark ausgelegte zusätzliche Befestigung der Zahnstange
an der Schiene vorgesehen werden.
[0017] Mit Hilfe der Erfindung wird die Montage ermöglicht, obwohl in der Regel wenig Platz
an der Schiene verfügbar ist, da sich auf dem Fahrrohr auch die Fahrspuren für Lauf-
und Stützräder befinden. Ein Anschweißen des ersten Eingriffselements würde z.B. mehr
Platz benötigen aufgrund von Scheißnähten um Zahnstange herum. Zudem können im Rahmen
der Erfindung große Kräfte sicher auf die Schiene übertragen werden.
[0018] Bei einem formschlüssigen Antrieb ist es außerdem erforderlich, das erste Eingriffselement
(der Fahrstrecke) exakt zum zweiten Eingriffselement (des Fahrzeugs) zu positionieren.
Eine exakte Positionierung ist insbesondere auch relativ zu den Führungsrädern des
Fahrzeugs (die die Position des zweiten antreibbaren Eingriffselements bestimmen)
erforderlich. Eine exakte Positionierung erfordert unter Umständen eine Baustellenmontage,
wofür Schweißen ungeeignet ist, während ein Verschrauben ohne weiteres auch am Aufbauort
des Transportsystems möglich ist.
[0019] Grundlage jedes formschlüssigen Antriebs, vor allem bei angestrebten hohen Geschwindigkeiten
für Transportsysteme, insbesondere für Vergnügungsbahnen/ Achterbahnen, ist die möglichst
genaue Anordnung der Verzahnungspartner zueinander, die durch die vorliegende Erfindung
erreicht wird. Außerdem kann die notwendige Genauigkeit auch bei komplexen Fahrstreckenverläufen
(z.B. dreidimensionale Verwindungen) eingehalten werden. Auch für andere Transportsysteme,
z.B. Systeme für z.B. Materialtransporte, sind Schienen mit engen Radien und auch
Verwindungen (z.B. zur Schrägstellung des Fahrzeugs in Horizontalkurven zur Reduktion
der Querkräfte bzw. zur Ermöglichung höherer Geschwindigkeiten in Kurven) vorteilhaft.
[0020] Insbesondere ist das erste Eingriffselement an der Schiene wenigstens abschnittsweise
über Verbindungselemente mittels Formschluss befestigt.
[0021] Das erste Eingriffselement kann an der Schiene wenigstens abschnittsweise über Verbindungselemente
mittels Kraftschluss befestigt sein.
[0022] Vorzugsweise ist die Schiene im Querschnitt mit einer konvex gekrümmten Außenfläche
ausgebildet. Der Querschnitt kann insbesondere kreis-, ring- oder rohrförmig sein.
[0023] Das erste Eingriffselement kann einen Sockelbereich und einen Eingriffsbereich aufweisen,
wobei die an der Führungsschiene anliegende Fläche des Sockels eine konkave Krümmung
aufweist, die der Krümmung der Außenfläche Führungsschiene komplementär entspricht.
[0024] Insbesondere kann im Querschnitt zwischen dem Radius der Führungsschiene und der
Eingriffsebene ein Winkel größer als 0° oder gleich 0° angeordnet sein. Als Eingriffsebene
ist die Ebene des bestimmungsgemäßen Eingriffs des ersten in das zweite Eingriffselement
definiert; die Ebene wird geometrisch durch eine Sekante mit definiertem Abstand vom
Mittelpunkt und einen Vektor der Fahrtrichtung des Fahrzeugs bestimmt. Der genannte
Winkel entspricht dem Winkel zwischen der genannten Sekante und dem Radius, der die
Sekante am Umfang der Schiene schneidet. Anders ausgedrückt steht die Verzahnungs-Eingriffsrichtung
bei der Verzahnung des zweiten Eingriffselements (z.B. Antriebszahnrad des Fahrzeugs)
in das erste Eingriffselement nicht radial zur Schiene. Durch die Variabilität des
Winkels ist es möglich, Bauraum einzusparen. Die radial angreifenden Räder bekommen
somit ein Maximum an Freiraum.
[0025] Die sich durch den Sockelbereich des ersten Eingriffselements erstreckende Öffnung
steht bzw. erstreckt sich dagegen senkrecht auf der Oberfläche der Schiene, was in
der Regel (z.B. bei rundem oder elliptischem Querschnitt der Schiene) der radialen
Richtung entspricht.
[0026] Die durchgehende Öffnung kann so angeordnet sein, dass sie quer zur Erstreckungsrichtung
des ersten Eingriffselements und in einem Winkel kleiner als 90°, insbesondere größer
als 0° oder gleich 0°, insbesondere in einem Winkel größer als 0°, insbesondere in
einem Winkel größer als 5°, geneigt relativ zur Eingriffsebene angeordnet ist. Als
Eingriffsebene ist die Ebene des bestimmungsgemäßen Eingriffs des zweiten in das erste
Eingriffselement definiert. In der Regel definiert das erste Eingriffselement, das
beispielsweise als Zahnrad ausgebildet ist, durch die Stellung des Zahnrads eine Ebene,
in der das Zahnrad liegt und die die Eingriffsebene definiert. Da üblicherweise das
Zahnrad in geradem Eingriff mit dem ersten Eingriffselement steht, also im Bereich
einer (vorherrschenden) Symmetrieebene der Vorsprünge des ersten Eingriffselements
liegt, liegt auch die Symmetrieebene in der Eingriffsebene bzw. bestimmt diese.
[0027] Insbesondere kann die Schiene aus mindestens einem Rohr mit wenigstens einer Öffnung
bestehen, in die das Verbindungselement gesteckt und in der es vorzugsweise befestigt
wird.
[0028] Das Verbindungselement kann vorzugsweise eine Schraube sein.
[0029] Das Verbindungselement kann auch ein formschlüssiges Verbindungselement sein.
[0030] Insbesondere können weitere kraft- und/oder formschlüssige Verbindungselemente zur
zusätzlichen Befestigung angeordnet sein.
[0031] Zusätzlich zu den Verbindungselementen kann insbesondere eine Schweißverbindung zwischen
dem ersten Eingriffselement und der Schiene vorgesehen sein.
[0032] Das erste Eingriffselement kann statisch bestimmt auf der Führungseinrichtung aufliegen.
Dies bedeutet, dass es mindestens an drei Punkten fest aufliegt. In besonders bevorzugten
Varianten der Erfindung ist die Anlagefläche des ersten Eingriffselements am Rohr
bzw. an der Schiene an diese angepasst. So kann bereits in der Planung eine Anpassung
der Unterseite des Sockels des Verbindungselements an die Oberfläche der Schiene vorgesehen
werden.
[0033] Das Verbindungselement kann insbesondere radial in eine Befestigungs-Komponente der
Schiene eingesetzt sein. Die Befestigungskomponenten der Schiene können beispielsweise
Bohrlöcher mit Gewinde sein, die an den Stellen der Schiene ausgebildet sind, an denen
die Verbindungselemente befestigt werden müssen. Ein radiales Einsetzen bedeutet in
der Regel, dass die Richtung, in der die Verbindungselemente an der Schiene eingesetzt
sind, senkrecht zur Oberfläche der Befestigungsfläche der Schiene ausgerichtet ist.
[0034] Das erste Eingriffselement kann an einer Oberfläche der Schiene befestigt sein, die
auch zumindest einem zur Führung des Fahrzeugs bestimmten Rad als Lauffläche dient.
Dies bedeutet beispielsweise, dass die Zahnstange direkt am Fahrrohr (hier entsprechend
der Schiene) befestigt ist.
[0035] Insbesondere kann das erste Eingriffselement an der Vorderseite der Schiene befestigt
sein, wobei die Rückseite und/oder Stirnseite (Seitenfläche) der Schiene zumindest
einem zur Führung des Fahrzeugs bestimmten Rad als Lauffläche dient.
[0036] Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, in der das erste Eingriffselement
ein flexibles Eingriffselement ist, beispielsweise eine Kette oder eine Triebstockverzahnung
mit z.B. flexibel aneinander befestigten Gliedern.
[0037] Die Schiene kann nicht nur im Querschnitt rotationssymmetrisch, beispielsweise rohrförmig,
ausgebildet sein, sondern auch andere Querschnitte haben, z.B. als flaches Blech ausgebildet
sein, auf dessen Unterseite das erste Eingriffselement, z.B. eine Kette, befestigt
ist. Auf der Oberseite fährt ein Laufrad und/oder an Stirnseite fährt ein Seitenrad.
In einer weiteren besonderen Ausführungsform kann das Profil der Schiene ein Doppel-T-Träger
Profil sein. Bei dieser Ausführungsform greifen die Räder am oberen Flansch des Profils
an. An der Unterseite des Flansches ist die Zahnstange bzw. Eingriffskette befestigt.
So können die sonstigen Toleranzen und Maßungenauigkeiten des Trägers unberücksichtigt
bleiben.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
[0038] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele anhand der Figuren deutlich. Es zeigen:
- Figur 1
- eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Führungssystems für ein schienengebundenes
Transportsystem;
- Figur 2
- eine Schnittansicht eines herkömmlichen Führungssystems mit einem Fahrzeug;
- Figur 3
- eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen schienengebundenen
Transportsystems;
- Figur 4
- eine perspektivische Draufsicht auf einen Abschnitt einer Schiene mit einem erfindungsgemäßen
Eingriffselement;
- Figur 5
- eine perspektivische Draufsicht auf einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Eingriffselements,
und
- Figur 6
- eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Eingriffselements aus Figur 4.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
[0039] Das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Transportsystem,
insbesondere auf ein schienengebundenes Personentransportsystem im nicht öffentlichen
Bereich. Das Transportsystem kann jedoch in jeder anderen Anwendung eingesetzt werden,
für die es sich eignet.
[0040] In der Figur 1 ist ein herkömmliches Führungssystem 1' gezeigt, das zwei parallel
angeordnete Schienen 2a' und 2b' zur Führung zweispuriger Fahrzeuge entlang einer
Fahrstrecke sowie eine mittig zwischen den Schienen 2a', 2b' angeordnete Zahnstange
3' aufweist.
[0041] Wie in der Figur 2 dargestellt, ist die Zahnstange 3' für einen formschlüssigen Antrieb
5', 9', 6' eines Fahrzeugs 4' vorgesehen. Dabei greift ein am Fahrzeug 4' mittels
eines Motors 5' antreibbar gelagertes Zahnrad 6' in die Zahnstange 3' ein. Der Motor
5' ist mit dem Fahrgestell 7' des Fahrzeugs 4' verbunden. Eine Welle 9' überträgt
die Leistung vom Motor 5' auf das Zahnrad 6'. Das Fahrgestell 7' wird über Rollen
8a', 8b', die an den Schienen 2a' bzw. 2b' anliegen, entlang der Fahrstrecke geführt.
Der Antrieb 5', 9', 6' kann eine Welle und/oder ein Getriebe aufweisen, jedoch auch
als Direktantrieb (z.B. Radnabenmotor) ohne Welle/Getriebe, oder nur mit Getriebe
und Ritzel, also ohne Welle, ausgebildet sein. Als Antriebsmotor kann ein elektromagnetischer
oder hydraulischer Antrieb verwendet werden oder eine Kombination davon.
[0042] Die Figur 3 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Transportsystems.
Dieses weist ähnliche Komponenten auf wie das in den Figuren 1 und 2 dargestellte
System. Entsprechende Komponenten sind jedoch ohne Apostroph bezeichnet.
[0043] Das Transportsystem weist eine Fahrstrecke mit einem Führungssystem 1 und ein Fahrzeug
4 auf. Das Fahrzeug 4 ist entlang der Fahrstrecke bewegbar mit dieser verbunden. Ein
erstes Eingriffselement 3, beispielsweise eine Zahnstange, insbesondere jedoch ein
flexibles Eingriffselement wie eine Kette, ist für einen formschlüssigen Antrieb des
Fahrzeugs 4 vorgesehen. Dabei greift ein am Fahrzeug 4 mittels eines Motors 5 antreibbar
gelagertes Zahnrad 6 für einen formschlüssigen Antrieb in das Eingriffselement 3 ein.
Der Motor 5 ist mit dem Fahrgestell 7 des Fahrzeugs 4 verbunden. Eine Welle 8 überträgt
die Leistung vom Motor 5 auf das Zahnrad 6. Das Fahrgestell 7 wird über Rollen 8a,
8b, die an den Schienen 2a bzw. 2b anliegen, entlang der Fahrstrecke geführt. Der
Antrieb kann eine Welle und/oder ein Getriebe aufweisen, jedoch auch als Direktantrieb
(z.B. Radnabenmotor) ohne Welle/Getriebe, oder nur mit Getriebe und Ritzel, also ohne
Welle, ausgebildet sein. Als Antriebsmotor kann ein elektromagnetischer oder hydraulischer
Antrieb verwendet werden oder eine Kombination davon.
[0044] Erfindungsgemäß ist das erste Eingriffselement 3 an einer Schiene 2a, in diesem Fall
an einer Fahrschiene bzw. Führungsschiene 2a, befestigt. Die Art der Befestigung ist
beispielsweise in der Figur 4 näher dargestellt.
[0045] Das Eingriffselement 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Kette, umfassend innere
Zahnsegmente 30 mit jeweils zwei Zähnen 300, 301 und zwei gegenüber liegenden inneren
Zahnflanken 3001, 3011 sowie zwei äußeren Zahnflanken 3002, 3012. Zwischen jeweils
zwei inneren Zahnsegmenten 30 ist jeweils ein äußeres Zahnsegment 31 mit zwei das
innerer Zahnsegment 30 umgreifenden äußeren Zahnkomponenten 310 und 311 angeordnet
(vgl. dazu auch Fig. 5). Das äußere Zahnsegment 31 ist mit einem Kettenhalter 32 verbunden,
über den das Eingriffselement 3 mit der Schiene 2a verbunden ist. Die gegenüber liegenden
inneren Zahnflanken 3001 jedes der inneren Zahnsegmente 30 sowie deren äußere Flanken
3012 und 3002 zweier benachbarter innerer Zahnsegmente 30 (zusammen mit den inneren
Flanken 312 und 313 des damit jeweils verbundenen äußeren Zahnsegments 31) bilden
jeweils eine Eingriffsverzahnung für einen komplementär ausgebildeten Zahn eines fahrzeugseitigen
Eingriffselements.
[0046] Die Kettenhalter 32 und die Zahnsegmente 30, 31 sind mittels Passschrauben 32 verbunden.
Die Kettenhalter 32 sind an der Schiene 2a mittels einer Verschraubung 34 befestigt.
Die Verschraubung 34 ermöglicht eine variable und sichere Befestigung, insbesondere
relativ flexibler Eingriffselemente 3 wie Ketten, auch bei komplexen, kurvenreichen
und verdrillten Fahrstreckenführungen.
[0047] Die Figur 6 zeigt den Aufbau eines Kettenhalters 32 mit daran angebrachten Zahnsegmenten
30, 31 genauer. Der Kettenhalter 32 weist einen Sockelbereich 320 mit einer Öffnung
3200 (Durchgangsöffnung durch den Sockelbereich) zur Aufnahme der Verschraubung 34
und einen Eingriffsbereich 321 zur Aufnahme der Passschrauben 33 auf. Der Eingriffsbereich
321 weist eine zentrale Vertiefung entsprechend in etwa der Konfiguration der äußeren
Zahnsegmente 310, 311 auf. Der eingriffseitige, von außen zwischen den Vorsprüngen
zugängliche Öffnungsquerschnitt 3202 der Durchgangsöffnung 3200 ist in etwa zentral,
in der Mitte zwischen den seitlichen Vorsprüngen des Eingriffsbereichs 321, im Sockelbereich
320 angeordnet. Die Öffnung erstreckt sich zudem in einem Bereich zwischen den beiden
seitlichen Zahnkomponenten 310 und 311 der äußeren Zahnsegmente 31 und jeweils zwei
benachbarten inneren Zahnsegmenten 30. Der eingriffseitige Öffnungsquerschnitt 3202
ist in etwa in der Eingriffsebene angeordnet bzw. schneidet diese. Der schienenseitige
Öffnungsquerschnitt 3203 ist an der gegenüber liegenden Seite des Sockelbereichs angeordnet.
[0048] Zwischen dem Kettenhalter 32 und den Zahnsegmenten 30, 31 kann ein Dämpfungselement
35 angeordnet sein.
[0049] Die Figur 6 zeigt den Aufbau und die Befestigung eines Kettenhalters 32 im Querschnitt
im Detail. Der Sockelbereich 320 weist eine Durchgangsöffnung 3200 für eine Schraube
34 (ggf. auch für einen Bolzen) auf. Die Unterseite 3201 des Sockels 320 ist im Querschnitt
konkav gekrümmt ausgebildet derart, dass die konkave Krümmung passend zur entsprechenden
konvexen Krümmung der Schiene 2a ist, d.h. die Krümmungen verhalten sich komplementär
(konvex / konkav) zueinander.
[0050] Die Ausrichtung der Eingriffsebene E des Eingriffselements 3 ist nicht zwingend gleich
einer Radialebene R, die sich durch den Mittelpunkt der Schiene 2a erstreckt bzw.
(alternativ oder zusätzlich dazu) senkrecht zur Oberfläche der Schiene 2a ausgerichtet
ist, und die die Eingriffsebene E in der Oberfläche der Schiene schneidet. Vielmehr
können die Ebenen E und R einen Winkel β einschließen, der beispielsweise kleiner
als 90°, und/oder größer oder gleich 0°, z. B. größer als 0°, größer als 5°, oder
größer als 10°, und/oder kleiner als 45° ist. Die Durchgangsöffnung 3200 ist dagegen
so ausgerichtet, dass sie radial zum Mittelpunkt des Schienenquerschnittsprofils verläuft
bzw. (alternativ oder zusätzlich dazu) senkrecht zur Oberfläche der Schiene 2a ausgerichtet
ist. Damit schließt die zentrale Achse der Durchgangsöffnung mit der Eingriffsebene
einen Winkel ein, der dem Winkel zwischen der Eingriffsebene E und der Radialebene
R entspricht.
[0051] Es versteht sich von selbst, dass die Schiene 2a an einer der Durchgangsöffnung 3200
entsprechenden Stelle eine Bohrung 20a aufweist, in die die Schraube 34 geführt werden
kann. Die Schraube hat ein Gewinde 340, das u.U. mit einem in der Bohrung 20a vorgesehenen
Innengewinde verschraubt wird.
[0052] Auch bei gewundenen Streckenführungen (und Kombinationen in drei Dimensionen) ist
eine Befestigung und Anpassung der Kette an die Streckenführung möglich. Die am (ersten)
Rohr befestigte Kette wird bei einer Windung, d.h. einem seitlichen Verkippen des
Fahrzeugs, so geführt, dass ihre Ausrichtung relativ zum zweiten Rohr an jeder Streckenposition
der Antriebsstrecke gleich bleibt.
[0053] Die Ausrichtung des ersten Eingriffselements relativ zu der durch die beiden Führungsschienen
definierten Ebene ist somit stets gleich. Bei einer Windung der Fahrstrecke zwischen
zwei Streckenpositionen beschreibt beispielsweise das erste Eingriffselement eine
wendelartige Schraubenwindung.
1. Transportsystem, umfassend:
ein Fahrzeug (4);
eine Fahrstrecke mit einer sich wenigstens abschnittsweise entlang der Fahrstrecke
erstreckenden Schiene (2a, 2b), entlang der das Fahrzeug (4) bewegbar angeordnet ist;
und
ein Antriebssystem (3, 5, 6, 9) für einen formschlüssigen Antrieb zum Antrieb des
Fahrzeugs (4) entlang der Fahrstrecke, wobei das Antriebssystem wenigstens ein abschnittsweise
entlang der Fahrstrecke verlaufendes erstes Eingriffselement (3) und ein mit dem Fahrzeug
(4) verbundenes antreibbares zweites Eingriffselement (6) aufweist,
wobei das erste Eingriffselement (3) entlang der Fahrstrecke wenigstens abschnittsweise
Vorsprünge (300, 301, 312, 313) und zwischen den Vorsprüngen ausgebildete Vertiefungen
aufweist, die jeweils durch eine einen ersten Vorsprung (3002, 312) und einen benachbarten
zweiten Vorsprung (3012, 313) begrenzt werden, dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Eingriffselement (3) Öffnungen (3200) aufweist, von denen mindestens eine
durchgehende Öffnung zwischen dem ersten Vorsprung und dem benachbarten zweiten Vorsprung
ausgebildet ist, wobei durch die Öffnung ein Verbindungselement (34) zur Verbindung
des ersten Eingriffselements (3) mit der Schiene (2a) zur Befestigung an der Schiene
(2a) hindurch greift.
2. Transportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Eingriffselement (3) an der Schiene (2a) wenigstens abschnittsweise über
Verbindungselemente (34) mittels Formschluss befestigt ist.
3. Transportsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Eingriffselement (3) an der Schiene (2a) wenigstens abschnittsweise über
Verbindungselemente (34) mittels Kraftschluss befestigt ist.
4. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (2a) im Querschnitt mit einer konvex gekrümmten Außenfläche ausgebildet
ist.
5. Transportsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Eingriffselement (3) wenigstens eines, insbesondere eine Vielzahl, von
Elementen (32) mit einem Sockelbereich (320) und einen Eingriffsbereich (321) aufweist,
wobei die an der Schiene (2a) anliegende Fläche (3201) des Sockelbereichs (320) eine
konkave Krümmung aufweist, die der Krümmung der Außenfläche Schiene (2a) komplementär
entspricht.
6. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Querschnitt zwischen einer radialen Ebene (R) der Schiene (2a) und der Eingriffsebene
(E) ein Winkel größer als 0° oder gleich 0° und kleiner als 90° angeordnet ist.
7. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (2a) mindestens ein Rohr mit einer Bohrung bzw. einem Loch aufweist,
in die bzw. in das das Verbindungselement (34) gesteckt wird.
8. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (34) eine Schraube ist.
9. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (34) ein form- oder kraftschlüssiges Verbindungselement ist.
10. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weitere kraft- und/oder formschlüssige Verbindungselemente zur zusätzlichen Befestigung
angeordnet sind.
11. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Verbindungselementen eine Schweißverbindung zwischen dem ersten
Eingriffselement (3) und der Schiene (2a) vorgesehen ist.
12. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Eingriffselement (3) statisch bestimmt auf der Führungseinrichtung aufliegt.
13. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (34) radial in eine Befestigungs-Komponente (20a) der Schiene
(2a) eingesetzt ist.
14. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Eingriffselement (3) an einer Oberfläche der Schiene (2a) befestigt ist,
die auch zumindest einem zur Führung des Fahrzeugs (4) bestimmten Rad (8a) als Lauffläche
dient.
15. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Eingriffselement (3) ein flexibles Eingriffselement ist.
16. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Eingriffselement (3) an der Vorderseite der Schiene (2a) befestigt ist,
wobei die Rückseite und/oder Stirnseite (Seitenfläche) der Schiene (2a) zumindest
einem zur Führung des Fahrzeugs (4) bestimmten Rad (8a) als Lauffläche dient.