EP2487086B1

EP2487086B1 - Electric track, in particular electric overhead track

Info

Publication number: EP2487086B1
Application number: EP11154298.1A
Authority: EP
Inventors: Gerhard Tanch
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2011-02-14
Filing date: 2011-02-14
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2031-02-14
Also published as: EP2487086A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrobahn, insbesondere eine Elektrohängebahn, mit folgenden Merkmalen:

a) die Elektrobahn hat eine Schiene;
b) die Schiene hat zumindest eine Steigungsstrecke;
c) auf der Schiene ist ein Bahnwagen mit zumindest einem Fahrwerk verfahrbar;
d) zumindest im Bereich der Steigungsstrecke(n) erstreckt sich längs der Schiene eine Zahnstange mit in bestimmter Zahnteilung angeordneten Zähnen;
e) die Elektrobahn hat einen vorzugsweise als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor;
f) von dem Antriebsmotor ist ein Antriebsadhäsionsrad über eine Antriebswelle angetrieben;
g) das Antriebsadhäsionsrad liegt an der Schiene reibschlüssig an;
h) auf der Antriebswelle sitzt drehfest ein Antriebszahnrad;
i) das Antriebszahnrad kämmt mit der Zahnstange dort, wo sie vorhanden ist;
j) an den stirnseitigen Enden der Zahnstange sind von der Zahnstange getrennte Zahnstangensegmente angeordnet;
k) die Zahnstangensegmente bilden Fortsetzungen der Zahnstange;
l) die Zahnstangensegmente sind in einer durch die Zahnstange und Zahnstangensegmente und durch das Antriebszahnrad gehenden Bewegungsebene zwischen einer Ausgangsstellung und einer von dem Antriebszahnrad weg gerichteten Ausweichstellung beweglich geführt;
m) die Zahnstangensegmente sind in der Bewegungsebene sowohl in ihrer Längsrichtung als auch senkrecht dazu beweglich geführt;
n) für die Begrenzung der Bewegung der Zahnstangensegmente in Richtung auf die jeweils benachbarte Zahnstange ist jeweils ein Anschlag vorgesehen;
o) bei Anlage der Zahnstangensegmente an dem jeweils zugehörigen Anschlag haben die gegenüberstehenden Zähne von Zahnstange und Zahnstangensegment einen zahnteilungsgerechten Abstand;
p) der Wirkdurchmesser des Antriebszahnrades ist kleiner als der des Antriebsadhäsionsrades.

The invention relates to an electric railway, in particular an electric monorail system, having the following features:

a) the electric train has a rail;
b) the rail has at least one pitch section;
c) on the rail a railway carriage with at least one chassis is movable;
d) at least in the region of the slope distance (s) extends along the rail a rack with teeth arranged in certain tooth pitch;
e) the electric train has a preferably designed as an electric motor drive motor;
f) of the drive motor, a Antriebsadhäsionsrad is driven via a drive shaft;
g) the Antriebsadhäsionsrad frictionally engages the rail;
h) on the drive shaft rotatably seated a drive gear;
i) the drive gear meshes with the rack where it is present;
j) at the front ends of the rack toothed rack segments are arranged from the rack;
k) the rack segments form continuations of the rack;
l) the rack segments are movably guided in a traverse plane passing through the rack and rack segments and through the drive gear between an initial position and an escape position directed away from the drive gear;
m) the rack segments are guided in the plane of movement both in their longitudinal direction and perpendicular to it movable;
n) for the limitation of the movement of the rack segments in the direction of the respective adjacent rack each stop is provided;
o) when the rack segments on the respective associated stop the opposing teeth of the rack and rack segment have a zahnteilungsgerechten distance;
p) the effective diameter of the drive gear is smaller than that of the Antriebsadhäsionsrades.

Eine solche Elektrobahn ist beispielsweise aus CH 691 185 A5 bekannt.Such an electric train is for example off CH 691 185 A5 known.

Vor allem für den innerbetrieblichen Transport von Waren werden sogenannte Elektrohängebahnen eingesetzt. Solche Elektrohängebahnen haben eine Schiene mit meist Doppel-T-förmigem Querschnitt, in deren Längserstreckung ein oder mehrere Bahnwagen verfahrbar sind. Hierzu weisen die Bahnwagen ein einziges Fahrwerk ( DE 10 2008 049 975 A1 ) oder auch zwei Fahrwerke ( EP 0 931 709 B1 ) auf, wobei im letzteren Fall eines der Fahrwerke das Hauptfahrwerk mit dem Antrieb bildet. Das Fahrwerk bzw. die Fahrwerke stützen sich auf dem Obergurt der Schiene über ein Tragrad ab, das bei dem mit dem Antrieb versehenen Fahrwerk als Antriebsadhäsionsrad ausgebildet ist, also reibschlüssig an der Oberseite des Obergurts der Schiene anliegt. Die Fahrwerke haben dann weitere Rollen, mit denen sie sich an der Unterseite des Untergurts und auch seitlich an der Schiene abstützen. Das Antriebsadhäsionsrad ist mit einem meist als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor verbunden.Especially for the in-house transport of goods so-called electric monorail systems are used. Such overhead monorail systems have a rail with usually double T-shaped cross section, in the longitudinal direction of one or more railway cars are movable. For this purpose, the railway carriages have a single chassis ( DE 10 2008 049 975 A1 ) or two bogies ( EP 0 931 709 B1 ), wherein in the latter case one of the running gears forms the main landing gear with the drive. The chassis or the chassis are based on the top flange of the rail via a support wheel, which is formed in the provided with the drive chassis as Antriebsadhäsionsrad, so frictionally applied to the top of the upper belt of the rail. The trolleys then have additional wheels, with which they are supported on the underside of the lower belt and also laterally on the rail. The Antriebsadhäsionsrad is connected to a usually designed as an electric motor drive motor.

Mit solchen Elektrohängebahnen können die Bahnwagen nicht nur horizontal verfahren werden, sondern sie können auch Steigungsstrecken überwinden. Hierzu ist es allerdings erforderlich, besondere Einrichtungen vorzusehen, damit es zu einer Reibschlussverstärkung zumindest des Antriebsadhäsionsrades kommt (vgl. EP 0 931 709 B1 , DE 10 2008 049 975 A1 ). Solche Fahrwerke sind jedoch aufwändig, und es können gleichvoll nur Steigungsstrecken mit relativ geringem Steigungswinkel befahren werden. Außerdem entstehen bei der Reibschlussverstärkung hohe Kräfte, die zu Brüchen führen können. Zudem können größere Lasten nicht transportiert werden, da der Reibschluss hierfür nicht ausreichend ist.With such monorail systems, the railway carriages can not only be moved horizontally, but they can also overcome gradients. For this purpose, however, it is necessary to provide special facilities to make it a Reibschlussverstärkung at least the Antriebsadhäsionsrades comes (see. EP 0 931 709 B1 . DE 10 2008 049 975 A1 ). However, such trolleys are expensive, and it can equally be traveled only uphill sections with relatively low pitch angle. In addition, arise in the Reibschlussverstärkung high forces that can lead to fractures. In addition, larger loads can not be transported because the friction is not sufficient for this.

Um Steigungsstrecken mit größerem Steigungswinkel überwinden oder größere Lasten transportieren zu können, ist vorgeschlagen worden, eine Formschlussverbindung zwischen Bahnwagen und Schiene zumindest im Bereich der Steigungsstrecken vorzusehen, und zwar in Form einer sich längs der Schiene erstreckenden und mit dieser verbundenen Zahnstange und eines mit dem Elektromotor gekoppelten, in die Zahnstange eingreifenden Antriebszahnrades ( DE 20 2009 006 890 U1 ). Dabei können Antriebszahnrad und Antriebsadhäsionsrad drehfest auf einer gemeinsamen Antriebswelle sitzen ( DE 20 2010 006 974 U1 ).In order to overcome pitch sections with a larger pitch angle or to be able to transport larger loads, it has been proposed to provide a positive connection between the rail car and rail at least in the region of the pitch sections, in the form of a rack extending along the rail and connected to the rack and one with the electric motor coupled, engaging in the rack drive gear ( DE 20 2009 006 890 U1 ). It can drive gear and Antriebsadhäsionsrad rotatably on a common drive shaft sit ( DE 20 2010 006 974 U1 ).

Das Problem bei solchen Elektrobahnen ist, dass das Einlaufen des Antriebszahnrades in die Zahnstange in der Regel zu Kollisionen zwischen den Zähnen des Antriebszahnrades und der Zahnstange führen, weil der Bahnwagen außerhalb des Bereichs der Zahnstange nur eine Reibschlussverbindung mit der Schiene hat und demgemäß das Antriebszahnrad regelmäßig nicht zahnteilungsgerecht auf die Zahnstange auftrifft. Zur Beseitigung dieses Problems ist in der DE 20 2010 006 974 U1 vorgeschlagen worden, an den Enden der Zahnstange Zahnstangensegmente als Fortsetzungen der Zahnstange vorzusehen, wobei die Zahnstangensegmente nahe dem benachbarten Ende der Zahnstange um eine sich quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Achse schwenkbar aufgehängt sind. Auf diese Weise können die freien Enden der Zahnstangensegmente beim Einlaufen in einer durch Zahnstange und Zahnstangensegment sowie durch das Antriebszahnrad bildenden Bewegungsebene ausweichen, wenn es zu einer Kollision zwischen den Zähnen des Antriebszahnrades und des Zahnstangensegmentes kommt. Im weiteren Verlauf soll eine Synchronisation von Zahnstange und Antriebszahnrad erfolgen, so dass dann das Antriebszahnrad zahnteilungsgerecht in den Bereich der Zahnstange einläuft. Dabei ist es offenbar wesentlich, das Antriebsadhäsionsrad und Wirkdurchmesser des Antriebszahnrades gleich groß sind.The problem with such electric trajectories is that the running of the drive gear into the rack usually results in collisions between the teeth of the drive gear and the rack because the rail car has only a frictional engagement with the rail outside the area of the rack and hence the drive gear regularly does not hit the toothed rack correctly. To eliminate this problem is in the DE 20 2010 006 974 U1 has been proposed to provide at the ends of the rack rack segments as continuations of the rack, wherein the rack segments are pivotally suspended near the adjacent end of the rack about an axis extending transversely to the direction of travel. In this way, the free ends of the rack segments when entering a rack through and rack segment as well as forming by the drive gear forming plane of movement, when it comes to a collision between the teeth of the drive gear and the rack segment. In the course of a synchronization of rack and drive gear should be done so that then enters the drive gear zahnteilungsgerecht in the range of the rack. It is obviously essential, the Antriebsadhäsionsrad and effective diameter of the drive gear are the same size.

Eine Überprüfung hat ergeben, dass die Anpassung zwischen Antriebszahnrad und Zahnstange bei dieser Elektrobahn nicht so problemlos ablaufen kann wie gewünscht. Aufgrund der kinematischen Verhältnisse kann es zu hohen Flächenpressungen an den Zähnen von Antriebszahnrad und/oder Zahnstangensegment bzw. Zahnstange mit der Gefahr des Zahnbruchs kommen, und es tritt erheblicher Verschleiß an dem Antriebsadhäsionsrad auf.A review has shown that the adjustment between the drive gear and rack in this electric train can not run as smoothly as desired. Due to the kinematic conditions, there may be high surface pressures on the teeth of the drive gear and / or rack segment or rack with the risk of tooth breakage, and there is considerable wear on the Antriebsadhäsionsrad on.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Elektrobahn der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die vorgenannten Nachteile gemildert oder vermieden werden.The invention is therefore the object of an electric train of the type mentioned in such a way that the aforementioned disadvantages mitigated or avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Elektrobahn mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst, wobei insbesondere zwischen Antriebszahnrad und Antriebsadhäsionsrad eine Rutschkupplung vorhanden ist, die eine Relativbewegung zwischen beiden in deren Umfangsrichtungen zulässt.This object is achieved by an electric train with the features specified in claim 1, wherein in particular between the drive gear and Antriebsadhäsionsrad a slip clutch is present, which allows a relative movement between the two in their circumferential directions.

Grundgedanke der Erfindung ist es also, die Zahnstangensegmente derart beweglich zu führen, dass sie in zwei Richtungen ausweichen können, nämlich nicht allein senkrecht zur Längsrichtung der Zahnstangesegmente, sondern auch in deren Längsrichtung. Auf diese Weise können sich Zahnstangensegment und Antriebszahnrad zum Zwecke eines optimalen Eingriffs problemlos einander anpassen und synchronisieren, ohne dass es zu größere Flächenpressungen der Zähne und zu größerem Schlupf zwischen Antriebsadhäsionsrad und Schiene kommt, selbst wenn die Zähne von Zahnstange und Antriebszahnrad mit ihren Zahnspitzen zunächst aufeinander treffen. Zum Grundgedanken der Erfindung gehört aber auch, dass wegen der Längsbeweglichkeit der Zahnstangensegmente dafür gesorgt sein muss, dass das Zahnstangensegment spätestens beim Übergang des Antriebszahnrades von diesem auf die Zahnstange eine zahnteilungsgerechte Position einnimmt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gewährleistet, dass das Zahnstangensegment nach Eingriff des Antriebszahnrades in Richtung auf die Zahnstange mitgenommen wird und letztlich in einer zahnteilungsgerechten Position an einem Anschlag zur Anlage kommt, so dass ein weicher Übergang zu der Zahnstange erzielt wird. Die Mitnahme des Zahnstangensegmentes wird durch die Differenz zwischen Wirkdurchmesser des Antriebszahnrades und dem des Antriebsadhäsionsrades bewirkt. Beide Elemente, nämlich die bewegliche Führung der Zahnstangensegmente in zwei Richtungen und die Differenz der Wirkdurchmesser von Antriebsadhäsionsrad und Antriebszahnrad im beschriebenen Sinn, bewirken, dass die Synchronisation von Antriebszahnrad und Zahnstange ohne große Flächenpressung und Schlupf und folglich mit minimalem Verschleiß und geringen Kräften gelingt. Die Rutschkupplung zwischen Antriebszahnrad und Antriebsadhäsionsrad verhindert, dass es zu hohen Flächenpressungen zwischen Antriebszahnrad und Zahnstangensegment bzw. Zahnstange zahnteilungsgerecht miteinander synchronisiert sind, und dass zwischen Schiene und Antriebsadhäsionsrad Schlupf auftritt.The basic idea of the invention is therefore to guide the rack segments in such a way that they can move in two directions, namely not alone perpendicular to the longitudinal direction of the toothed rack segments, but also in their longitudinal direction. In this way, the rack segment and drive gear can easily adapt and synchronize with each other for optimum engagement, without resulting in larger surface pressures of the teeth and greater slip between Antriebsadhäsionsrad and rail, even if the teeth of rack and drive gear with their tooth tips initially to each other to meet. However, it is also part of the basic idea of the invention that, because of the longitudinal mobility of the rack segments, it must be ensured that the rack segment occupies a tooth-divisional position at the latest during the transition of the drive gear from the latter to the rack. This is inventively ensured that the rack segment is taken after engagement of the drive gear in the direction of the rack and ultimately comes in a zahnteilungsgerechten position against a stop to the system, so that a smooth transition to the rack is achieved. The entrainment of the rack segment is effected by the difference between the effective diameter of the drive gear and that of the Antriebsadhäsionsrades. Both elements, namely the movable guidance of the rack segments in two directions and the difference of the effective diameter of Antriebsadhäsionsrad and drive gear in the sense described, cause the synchronization of drive gear and rack without large surface pressure and slip and consequently succeeds with minimal wear and low forces. The slip clutch between the drive gear and Antriebsadhäsionsrad prevents that are synchronized zahnteilungsgerecht to high surface pressures between the drive gear and rack segment or rack toothing, and that occurs between rail and Antriebsadhäsionsrad slip.

Der Begriff "Zahnstange" ist im Sinne der vorliegenden Erfindung rein funktional in der Weise zu verstehen, dass darunter alle langgestreckten Eingriffselemente fallen, die in der Lage sind, mit einem radförmigen Eingriffselement einen formschlüssigen Eingriff herzustellen, d.h. gemeint sind damit auch z.B. fixierte oder gespannte Ketten. Was den Anschlag betrifft, kann ein separater Anschlag vorgesehen sein. In Frage kommt jedoch auch die Ausbildung des Stirnendes der Zahnstange als Anschlag.For the purposes of the present invention, the term "toothed rack" is to be understood as purely functional in such a way that it includes all elongate engagement elements which are able to make a positive engagement with a wheel-shaped engagement element, i. it also means e.g. fixed or tensioned chains. As far as the stop is concerned, a separate stop can be provided. In question, however, is the formation of the front end of the rack as a stop.

In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zahnstangensegmente derart zwangsgeführt sind, dass es bei einer Ausweichbewegung senkrecht zur Längsachse der Zahnstangensegmente zwangsweise auch eine Bewegung in Längsrichtung des Zahnstangensegments ausführt, vorzugsweise von dem zugehörigen Anschlag weg. Auf diese Weise erfolgt eine zwangsgeführte Anpassung zwischen der Zahnteilung des Antriebszahnrades und der des Zahnstangensegmentes mit der Folge, dass das Zahnstangensegment nach Herstellung der Synchronisation aufgrund der unterschiedlichen Wirkdurchmesser von Antriebszahnrad und Zahnstangensegment wieder in Richtung auf den Anschlag zurückbewegt wird, bis es dort zur Anlage kommt und damit ein zahnteilungsgerechter Übergang von dem Zahnstangensegment zu der Zahnstange erfolgt.In an embodiment of the invention, it is provided that the toothed rack segments are forcibly guided in such a way that, in the case of an evasive movement perpendicular to the longitudinal axis of the toothed rack segments, it also necessarily executes a movement in the longitudinal direction of the rack segment, preferably away from the associated stop. In this way, a positively guided adjustment between the tooth pitch of the drive gear and the rack segment takes place with the result that the rack segment is moved back to the stop after preparation of the synchronization due to the different effective diameter of the drive gear and rack segment until it comes to rest there and thus a tooth-true transition from the rack segment to the rack takes place.

Für die Ausgangsstellung gibt es mehrere Positionen. So können die Zahnstangensegmente jeweils am Anschlag anliegen, wobei es in diesem Fall zweckmäßig ist, wenn eine Zwangsführung vorhanden ist, aufgrund der sich das Zahnstangensegment bei einer Ausweichbewegung von dem Anschlag entfernt. Stattdessen können die Zahnstangensegmente in der Ausgangsstellung einen Abstand zu dem jeweils zugehörigen Anschlag haben. Dies lässt größere Freiheiten bei der Gestaltung der Führung des Zahnstangensegments zu. Es besteht auch die Möglichkeit, dass sich das Zahnstangensegment bei einer Ausweichbewegung in Richtung auf den Anschlag bewegt, allerdings im Maximum nur so weit, dass immer noch ein Restabstand verbleibt und dieser Abstand dann erst durch den Einlauf des Antriebszahnrades überwunden wird.There are several positions for the starting position. Thus, the rack segments can each abut against the stop, in which case it is expedient if a positive guide is present, on the basis of which the rack segment moves away from the stop during an evasive movement. Instead, the rack segments in the initial position at a distance to each have associated stop. This allows greater freedom in the design of the leadership of the rack segment. There is also the possibility that the rack segment moves in an evasive movement in the direction of the stop, but in the maximum only so far that still a residual distance remains and this distance is then overcome only by the inlet of the drive gear.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bewegungsebene, in der die Zahnstangensegmente beweglich geführt sind, eine vertikale Ebene ist, wobei die Zähne vorzugsweise an der Oberseite der Zahnstange bzw. der Zahnstangensegmente angeordnet, also nach oben ausgerichtet sind. Dies schließt nicht aus, dass andere Anordnungen bzw. Ausrichtungen in Frage kommen, beispielsweise nach unten oder zur Seite ausgerichtete Zähne. Die Anordnung der Zahnstangen bzw. der Zahnstangensegmente ist ebenfalls relativ frei, d. h. sie können an der Oberseite oder an der Unterseite der Schiene, aber auch seitlich der Schiene angeordnet werden.In a further embodiment of the invention, it is provided that the plane of movement, in which the rack segments are movably guided, is a vertical plane, wherein the teeth are preferably arranged at the top of the rack or the rack segments, that are oriented upwards. This does not exclude that other arrangements or orientations come into question, for example downwards or sideways aligned teeth. The arrangement of the racks or the rack segments is also relatively free, d. H. they can be arranged at the top or at the bottom of the rail, but also at the side of the rail.

Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Zahnstangensegmente eine in Richtung auf die Ausgangsstellung wirksame Federvorspannung haben, so dass sie bei Nichtbeanspruchung automatisch ihre Ausgangsstellung einnehmen und federnd ausweichen, wenn ein Antriebszahnrad nicht zahnteilungsgerecht auf das Zahnstangensegment auftrifft.According to the invention it is further provided that the rack segments have an effective towards the initial position spring preload, so that they automatically assume their initial position when not in use and yield resiliently when a drive gear does not impinge zahnteilungsgerecht on the rack segment.

Für die Führung der Zahnstangensegmente kommen unterschiedliche Konstruktionen in Frage. So können die Zahnstangensegmente jeweils über zumindest zwei schwenkbar gelagerte Führungslenker geführt sein, mit denen das jeweilige Zahnstangensegment einen Viergelenkbogen bildet. Die oben erwähnte Federvorspannung kann dann unter Beaufschlagung zumindest einer der Führungslenker erfolgen. Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, dass der zahnstangennahe Führungslenker sich senkrecht zur Längserstreckung des Zahnstangensegmentes erstreckt und der zahnstangenferne Führungslenker einen derart schrägen Verlauf hat, dass sich das Zahnstangensegment bei einer Bewegung in Richtung auf die Ausweichstellung von dem zugehörigen Anschlag entfernt.For the guidance of the rack segments different constructions come into question. Thus, the rack segments can each be guided over at least two pivotally mounted guide arms, with which the respective rack segment forms a four-bar link. The above-mentioned preload can then under Actuation of at least one of the guide links done. An expedient embodiment is that the rack near the handlebar extends perpendicular to the longitudinal extent of the rack segment and the rack remote control arm has such an oblique course that the rack segment moves away in a movement in the direction of the escape position of the associated stop.

Stattdessen können die Zahnstangensegmente auch über Kulissenführungen geführt sein. Mit Hilfe solcher Führungen können beliebige Bewegungsbahnen verwirklicht werden. Es kommen auch Kombinationen von Lenkerführungen und Kulissenführungen in Frage, beispielsweise derart, dass die Zahnstangensegmente zahnstangennah an einem Führungslenker und zahnstangenfern von einer Kulissenführung geführt sind. Dies kann beispielsweise derart erfolgen, dass der Führungslenker sich senkrecht zur Längserstreckung des Zahnstangensegments erstreckt und dazu zahnstangenfern eine Abstützfeder vorhanden ist, die das Zahnstangensegment in Richtung auf die Ausgangsstellung federbeaufschlagt.Instead, the rack segments may also be guided via slide guides. With the help of such guides any trajectories can be realized. There are also combinations of handlebar guides and slide guides in question, for example, such that the rack segments are close to the rack on a guide arm and ratchet remote guided by a slotted guide. This can be done, for example, such that the guide arm extends perpendicular to the longitudinal extent of the rack segment and this rack is far away a support spring is present, which spring-loaded the rack segment in the direction of the initial position.

Die Erfindung sieht des Weiteren vor, dass die Zahnstangensegmente an ihren zahnstangenfernen Enden eine zahnlose Einlaufschräge aufweisen. Auf diese Weise wird das Zahnstangensegment unabhängig von der Stellung des Antriebszahnrades in Richtung auf die Ausweichstellung bewegt.The invention further provides that the rack segments have a toothless inlet bevel at their ends remote from the rack. In this way, the rack segment is moved independently of the position of the drive gear in the direction of the evasion position.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht. Es zeigen:

Figur 1: die Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Zahnstangensegmenteinrichtung für eine Elektrobahn in der Ausgangsstellung;
Figur 2: die Zahnstangensegmenteinrichtung gemäß Figur 1 in der Ausweichstellung;
Figur 3: die Zahnstangensegmenteinrichtung gemäß den Figuren 1 und 2 bei Anlage des Zahnstangensegmentes am Anschlag;
Figur 4: die Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zahnstangensegmenteinrichtung in der Ausgangsstellung;
Figur 5: die Zahnstangensegmenteinrichtung gemäß Figur 4 in der Ausweichstellung und
Figur 6: die Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zahnstangensegmenteinrichtung in der Ausgangsstellung.

In the drawing, the invention is illustrated by means of exemplary embodiments. Show it:

FIG. 1: the side view of a first embodiment of a rack segment device for an electric train in the starting position;
FIG. 2: the rack segment device according to FIG. 1 in the evasive position;
FIG. 3: the rack segment device according to the FIGS. 1 and 2 at installation of the rack segment at the stop;
FIG. 4: the side view of a second embodiment of the rack segment device according to the invention in the starting position;
FIG. 5: the rack segment device according to FIG. 4 in the evasive position and
FIG. 6: the side view of a third embodiment of the rack segment device according to the invention in the starting position.

In den Figuren 1 bis 3 ist eine Versuchsanordnung einer Zahnstangensegmenteinrichtung für eine Einschienenhängebahn dargestellt. Es ist eine waagerecht verlaufende Schiene 1 zu sehen, welche einen sich in vertikaler Ebene erstreckenden Schienensteg 2 aufweist, der obenseitig von einem Obergurt 3 und untenseitig von einem Untergurt 4 begrenzt wird. Der Untergurt 4 ist durchgehend, während der Obergurt 3 ausgeschnitten ist.In the FIGS. 1 to 3 an experimental arrangement of a rack segment device for a monorail conveyor is shown. It can be seen a horizontally extending rail 1, which has a vertically extending rail web 2, which is bounded on the upper side by a top flange 3 and bottom side of a lower flange 4. The lower chord 4 is continuous while the upper chord 3 is cut out.

In dem ausgeschnittenen Bereich schließt sich an den Obergurt 3 ein Zahnstangensegment 5 an. In der in Figur 1 dargestellten Ausgangsstellung ragen dessen nach oben gerichteten Zähne - beispielhaft mit 6 bezeichnet - über die Oberseite des Obergurts 3 hinaus. Nach links schließt sich in Fortsetzung des Zahnstangensegments 5 eine Zahnstange 7 an, die fest mit der Schiene 1 verbunden ist und zu einer hier nicht näher dargestellten Steigungsstrecke führt.In the cut-out area, a toothed rack segment 5 adjoins the upper flange 3. In the in FIG. 1 illustrated initial position protrude its upwardly directed teeth - exemplified with 6 - over the top of the upper belt 3 addition. To the left, in continuation of the rack segment 5, a toothed rack 7 connects, which is fixedly connected to the rail 1 and leads to a slope section, not shown here.

Das Zahnstangensegment 5 ist an zwei Führungslenkern 8, 9 angelenkt, die sich in Richtung auf den Untergurt 4 erstrecken und nahe zu diesem über Schwenklager 10, 11 an dem Schienensteg 2 um jeweils quer zu dessen Ebene liegende Schwenkachsen gelagert sind. Das Zahnstangensegment 5 bildet mit den beiden Führungslenkern 8, 9 getriebetechnisch einen Viergelenkbogen. Der zahnstangennahe Führungslenker 8 steht in allen Stellungen des Zahnstangensegments 5 im Wesentlichen senkrecht, während der zahnstangenferne Führungslenker 9 schräg nach unten mit einer Richtungskomponente in Richtung der Zahnstange 7 verläuft. Das Zahnstangensegment 5 ist seitlich über Kulissenschlitze 12, 13 geführt, indem die Kulissenschlitze 12, 13 von an dem Schienensteg 2 fixierten Führungsbolzen 14, 15 durchsetzt werden.The rack segment 5 is hinged to two guide rods 8, 9, which extend in the direction of the lower flange 4 and are mounted close to this via pivot bearings 10, 11 on the rail web 2 about each transverse to the plane lying pivot axes. The rack segment 5 forms with the two guide rods 8, 9 gear technically a four-bar link. The rack-proximate guide arm 8 is substantially perpendicular in all positions of the rack segment 5, while the rack-distal guide arm 9 extends obliquely downward with a directional component in the direction of the rack 7. The rack segment 5 is laterally guided over cam slots 12, 13 by the guide slots 12, 13 of fixed to the rail web 2 guide pins 14, 15 are penetrated.

An dem zahnstangennahen Führungslenker 8 greift ein dort gabelförmig ausgebildeter, langgestreckter Gewindebolzen 16 an, auf dem ein zylinderförmiges Anschlagstück 17 sitzt, das von einer Ausgangsstellung, gezeigt in Figur 1, in Richtung von dem Führungslenker 8 weg bewegbar ist, nicht jedoch umgekehrt. Der Gewindebolzen 16 durchsetzt einen Anschlagwinkel 18, der über einen Befestigungsschenkel mit dem Schienensteg 2 verbunden ist. Zu beiden Seiten des Anschlagwinkels 18 ist der Gewindebolzen 16 von auf Druck beanspruchten Schraubenfedern 19, 20 umgeben, deren Federvorspannungen über Muttern 21, 22 einstellbar ist. Die linksseitige Schraubenfeder 19 ist zwischen der Mutter 21 und dem Anschlagwinkel 18 verspannt, während die rechte Schraubenfeder 20 zwischen dem Anschlagstück 17 und der Mutter 22 verspannt ist.At the rack-proximal guide arm 8 engages there fork-shaped trained, elongated threaded bolt 16, on which a cylindrical stop member 17 is seated, which from a starting position, shown in FIG FIG. 1 , in the direction of the guide arm 8 is movable away, but not vice versa. The threaded bolt 16 passes through a stop angle 18 which is connected via a mounting leg with the rail web 2. On both sides of the stop bracket 18, the threaded bolt 16 is surrounded by pressure-loaded coil springs 19, 20, whose Spring preloads via nuts 21, 22 is adjustable. The left-side coil spring 19 is clamped between the nut 21 and the stop bracket 18, while the right coil spring 20 is clamped between the stopper piece 17 and the nut 22.

Im Bereich des zahnstangennahen Endes des Zahnstangensegments 5 ist ein Anschlagblock 23 an dem Schienensteg 2 befestigt, der von einer Anschlagschraube 24 durchsetzt ist. Deren Stellung ist durch Ein- oder Ausschrauben veränderbar.In the region of the rack-end of the rack segment 5, a stop block 23 is fixed to the rail web 2, which is penetrated by a stop screw 24. Their position can be changed by screwing in or unscrewing.

Oberhalb des Obergurts 3 ist eine Antriebsradkombination 25 dargestellt. Sie weist eine Antriebswelle 26 auf, auf der ein Antriebsadhäsionsrad 27 - über eine Rutschkupplung mit ihr verbunden - sitzt. In der Darstellung davor ist ein Antriebszahnrad 28 zu sehen, das mit der Antriebswelle 26 drehfest verbunden ist. Die Antriebsradkombination 25 ist hier isoliert gezeigt. Sie gehört zu einem hier nicht dargestellten Fahrgestell eines Bahnwagens, wobei auf dem Fahrgestell ein Elektromotor vorhanden ist, der mit der Antriebswelle 26 zwecks deren Antrieb verbunden ist.Above the upper belt 3 a Antriebsradkombination 25 is shown. It has a drive shaft 26 on which a Antriebsadhäsionsrad 27 - connected via a slip clutch with her - sitting. In front of a drive gear 28 can be seen, which is rotatably connected to the drive shaft 26. The drive wheel combination 25 is shown here in isolation. It belongs to a chassis of a railway carriage, not shown here, wherein on the chassis an electric motor is present, which is connected to the drive shaft 26 for the purpose of the drive.

Das Antriebsadhäsionsrad 27 rollt auf der Oberseite des Obergurts 3 ab. Es hat einen größeren Durchmesser als der Durchmesser des Antriebszahnrads 28, so dass die Spitzen der Zähne - beispielhaft mit 29 bezeichnet - des Antriebszahnrads 28 nicht mit dem Obergurt 3 kollidieren, wenn die Antriebsradkombination 25 darüber abrollt.The Antriebsadhäsionsrad 27 rolls on the top of the upper belt 3. It has a larger diameter than the diameter of the drive gear 28, so that the tips of the teeth - designated by way of example at 29 - of the drive gear 28 does not collide with the upper flange 3 when the drive wheel combination 25 rolls over it.

In Figur 1 ist die Antriebsradkombination 25 in einer Stellung gezeigt, in der die Zähne 29 des Antriebszahnrades 28 noch nicht in Kontakt mit den Zähnen 6 des Zahnstangensegmentes 5 sind. Das Zahnstangensegment 5 befindet sich in seiner Ausgangsstellung, in der zwischen den gegenüberliegenden Stirnseiten von Zahnstangensegment 5 und Zahnstange 7 sowie zwischen Zahnstangensegment 5 und Anschlagschraube 24 relativ kleine Spalte vorhanden sind, wobei der Spalt zwischen Zahnstangensegment 5 und Zahnstange 7 etwas größer ist als der zwischen Anschlagschraube 24 und Zahnstangensegment 5. Der Abstand zwischen den beiden Zähnen 6, 30, die sich am Übergang von Zahnstangensegment 5 zu Zahnstange 7 gegenüberstehen, ist größer als die Zahnteilung der Zähne 6, 30 von Zahnstangensegment 5 und Zahnstange 7. Das Zahnstangensegment 5 wird in dieser Position durch Einwirkung der beiden Schraubenfedern 19, 20 gehalten, indem die linke Schraubenfeder 19 den Gewindebolzen 16 in Richtung auf den Führungslenker 8 kraftbeaufschlagt und hierdurch für die Anlage des Anschlagstücks 17 an dem Anschlagwinkel 18 sorgt.In FIG. 1 the drive wheel combination 25 is shown in a position in which the teeth 29 of the drive gear 28 are not yet in contact with the teeth 6 of the rack segment 5. The rack segment 5 is in its initial position, in between the opposite end faces of rack segment 5 and rack 7 and between rack segment 5 and stop screw 24 relatively small gaps are present, the gap between rack segment 5 and rack 7 is slightly larger than that between stop screw 24 and rack segment 5. The distance between the two teeth 6, 30, which face each other at the transition from rack segment 5 to rack 7, is greater than the pitch of the teeth 6, 30 of rack segment 5 and rack 7. The rack segment 5 is held in this position by the action of the two coil springs 19, 20 by the left coil spring 19, the threaded bolt 16 in the direction of the guide arm 8 subjected to force and thereby ensures the abutment of the stop member 17 at the stop bracket 18.

In Figur 2 ist die Antriebsradkombination 5 in einer solchen Stellung gezeigt, dass ein Zahn 29 des Antriebszahnrades 28 mit dem ersten Zahn 6 des Zahnstangensegments 5 kollidiert. Hierdurch wird das Zahnstangensegment 5 nach unten in eine Ausweichstellung gedrückt, so dass die zahnstangenfernen Zähne 6 des Zahnstangensegments 5 nur noch wenig über die Oberseite des Obergurts 3 vorstehen. Aufgrund der Kinematik der beiden Führungslenker 8, 9 konnte sich der zahnstangenferne Teil des Zahnstangensegments 5 absenken, während der zahnstangennahe Bereich in der Vertikalen kaum eine Änderung erfahren hat. Die Kinematik hat zudem zur Folge, dass sich das Zahnstangensegment 5 von der Anschlagschraube 24 und von dem stirnseitigen Ende der Zahnstange 7 entfernt hat, so dass dort größere Spalte entstanden sind.In FIG. 2 the drive wheel combination 5 is shown in such a position that a tooth 29 of the drive gear 28 collides with the first tooth 6 of the rack segment 5. As a result, the rack segment 5 is pressed down into an evasive position, so that the teeth 6 remote from the toothed rack of the rack segment 5 project only slightly beyond the upper side of the upper belt 3. Due to the kinematics of the two guide links 8, 9, the rack-distal part of the rack segment 5 could lower, while the rack-near area has undergone little change in the vertical. The kinematics also has the consequence that the rack segment 5 has moved away from the stop screw 24 and from the front end of the rack 7, so that there larger gaps have arisen.

Beim Weiterrollen der Antriebsradkombination 25 in Richtung auf die Zahnstange 7 kommt es aufgrund des Durchmesserunterschiedes zwischen Antriebsadhäsionsrad 27 und Antriebszahnrad 28 zu einer Relativbewegung der Zähne 29 des Antriebszahnrades 28 in Bezug auf die Zähne 6 des Zahnstangensegments 5 dergestalt, dass sehr bald die jetzt noch auf Kopf stehenden Zähne 6, 29 in Eingriff kommen, d. h. die Zähne 29 des Antriebszahnrades 28 kommen in eine Position, in der sie in die Lücken zwischen den Zähnen 6 des Zahnstangensegmentes 5 eingreifen können. Wenn dies geschieht, bewegt sich das Zahnstangensegment 5 wieder in Richtung auf seine Ausgangsstellung gemäß Figur 1, also nach oben, bewirkt durch die auf den Führungslenker 8 einwirkende Federvorspannung. Dabei kommt das Anschlagstück 17 erneut an dem Anschlagwinkel 18 zur Anlage.As the drive wheel combination 25 continues to roll in the direction of the rack 7, it is due to the Diameter difference between Antriebsadhäsionsrad 27 and drive gear 28 to a relative movement of the teeth 29 of the drive gear 28 with respect to the teeth 6 of the rack segment 5 such that very soon the now upside down teeth 6, 29 are engaged, ie the teeth 29 of the drive gear 28 come into a position in which they can engage in the gaps between the teeth 6 of the rack segment 5. When this happens, the rack segment 5 again moves in the direction of its initial position FIG. 1 , So up, caused by the force acting on the guide arm 8 spring preload. In this case, the stop piece 17 comes again to the stop bracket 18 to the plant.

Beim Weiterrollen der Antriebsradkombination 25 wird das Zahnstangensegment 5 entgegen der Wirkung der rechten Schraubenfeder 20 in Richtung auf die Zahnstange 7 geschoben. Ursache hierfür ist wiederum der Unterschied im Durchmesser von Antriebsadhäsionsrad 27 und Antriebszahnrad 28, der dazu führt, dass sich die Antriebsradkombination 25 translatorisch schneller auf der Schiene 1 bewegt als es der Eingriff zwischen Zahnstangensegment 5 und Antriebszahnrad 28 erlaubt. Die Verschiebung des Zahnstangensegments 5 setzt sich bis zur Anlage an der Anschlagschraube 24 fort. Diese ist so eingestellt, dass die beiden Zähne 6, 30, die sich an den Stirnseiten von Zahnstange 7 und Zahnstangensegment 5 unmittelbar gegenüberstehen, dann einen zahnteilungsgerechten Abstand haben. Bei Anlage des Zahnstangensegments 5 an der Anschlagschraube 24 erhöht sich die Flächenpressung an den in Eingriff stehenden Zähnen 6, 29, 30, und es tritt ein Schlupf zwischen Antriebsadhäsionsrad 27 und Obergurt 3 auf. In diesem Augenblick wird die Rutschkupplung wirksam mit der Folge, dass sich Antriebsadhäsionsrad 27 und Antriebszahnrad 28 mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten weiterbewegen können, ohne dass es zu Schlupf kommt. Diese Situation ist in Figur 3 dargestellt. Sobald die Antriebsradkombination 25 keinen Eingriff mehr mit dem Zahnstangensegment 5 hat, also sich gegenüber der Darstellung gemäß Figur 3 weiter nach links bewegt hat, sorgt die Schraubenfeder 20 wieder dafür, dass das Zahnstangensegment 5 in die in Figur 1 dargestellte Ausgangsstellung zurückbewegt wird.As the drive wheel combination 25 continues to roll, the rack segment 5 is pushed against the action of the right-hand helical spring 20 in the direction of the rack 7. The reason for this in turn is the difference in the diameter of Antriebsadhäsionsrad 27 and drive gear 28, which causes the Antriebsradkombination 25 moves translationally faster on the rail 1 as it allows the engagement between the rack segment 5 and drive gear 28. The displacement of the rack segment 5 continues until it abuts against the stop screw 24. This is set so that the two teeth 6, 30, which are directly opposite to the front sides of the rack 7 and rack segment 5, then have a toothing pitch appropriate distance. When the rack-and-pinion segment 5 abuts on the stopper screw 24, the surface pressure on the meshing teeth 6, 29, 30 increases, and slippage occurs between the drive-type adhesion wheel 27 and the upper chord 3. At this moment, the slip clutch becomes effective with the result that drive adhesion wheel 27 and drive gear 28 with different peripheral speeds can move without slipping. This situation is in FIG. 3 shown. Once the drive wheel combination 25 no longer has engagement with the rack segment 5, ie in relation to the illustration in accordance with FIG. 3 has moved further to the left, the coil spring 20 ensures again that the rack segment 5 in the in FIG. 1 shown starting position is moved back.

In den Figuren 4 und 5 ist eine zweite Ausführungsform einer Versuchsanordnung einer Zahnstangensegmenteinrichtung für eine Einschienenhängebahn dargestellt. Zu sehen ist auch hier eine waagerecht verlaufende Schiene 31, welche einen sich in vertikaler Ebene erstreckenden Schienensteg 32 aufweist, der obenseitig von einem Obergurt 33 ausgeschnitten ist.In the FIGS. 4 and 5 a second embodiment of an experimental arrangement of a rack segment device for a monorail conveyor is shown. Also visible here is a horizontally extending rail 31, which has a rail web 32 extending in the vertical plane, which is cut from the top side by a top flange 33.

In dem ausgeschnittenen Bereich schließt sich an den Obergurt 33 ein Zahnstangensegment 35 an. In der in Figur 4 dargestellten Ausgangsstellung ragen dessen nach oben gerichteten Zähne - beispielhaft mit 36 bezeichnet - über die Oberseite des Obergurts 33 hinaus. Nach links schließt sich an das Zahnstangensegment 35 eine Zahnstange 37 an, die fest mit der Schiene 31 verbunden ist und zu einer hier nicht näher dargestellten Steigungsstrecke führt.In the cut-out area, a toothed rack segment 35 adjoins the top flange 33. In the in FIG. 4 illustrated initial position protrude its upwardly directed teeth - exemplified with 36 - over the top of the upper belt 33 addition. To the left connects to the rack segment 35, a rack 37, which is fixedly connected to the rail 31 and leads to a pitch section not shown here.

Das Zahnstangensegment 35 ist an seinem zahnstangennahen Ende an einem Führungslenker 38 angelenkt, der sich im Wesentlichen senkrecht nach unten erstreckt und über ein Schwenklager 39 an den Schienensteg 32 um eine quer zu dessen Ebene liegende Schwenkachse gelagert ist. Das Zahnstangensegment 35 ist seitlich über einen zahnstangennahen Kulissenschlitz 40 geführt, der von einem an dem Schienensteg 32 fixierten Führungsbolzen 41 durchsetzt ist. Im zahnstangenfernen Bereich hinterfasst das Zahnstangensegment 35 mit einer Kulissenausnehmung 42 eine von zwei Führungsbolzen 43, 44 gehaltene Führungsplatte.The rack segment 35 is articulated at its end close to the rack to a guide arm 38, which extends substantially vertically downwards and is mounted via a pivot bearing 39 to the rail web 32 about a pivot axis transverse to its plane. The rack segment 35 is guided laterally over a rack slot 40 close to the slot, which is penetrated by a guide pin 41 fixed to the rail web 32. In the rack remote area behind the covered Rack segment 35 with a sliding recess 42 of a guide pin 43, 44 held guide plate.

Neben der Kulissenausnehmung 42 ist an dem Zahnstangensegment 35 eine Gelenkstange 45 angelenkt, die nach unten gerichtet ist und mit ihrem unteren Ende einen Abstützblock 46 durchsetzt. Die Gelenkstange 45 ist von einer auf Druck beanspruchten Schraubenfeder 47 umgeben, die sich untenseitig an dem Abstützblock 46 und obenseitig an einer Abstützscheibe 48 abstützt. Die Gelenkstange 45 ist an ihrem untenseitigen Ende verbreitert. Das verbreiterte Ende begrenzt die Beweglichkeit der Gelenkstange 45 nach oben, d.h. die Ausgangsstellung des Zahnstangensegments 35 wird durch die Länge der Gelenkstange 45 vorgegeben, wobei die Schraubenfeder 47 die Gelenkstange 45 und damit das Zahnstangensegment 38 nach oben drückt.In addition to the sliding recess 42 is hinged to the rack segment 35, a hinge rod 45 which is directed downwards and with its lower end a support block 46 passes. The articulated rod 45 is surrounded by a pressure-loaded coil spring 47, which is supported on the underside of the support block 46 and the top of a support plate 48. The hinge rod 45 is widened at its lower end. The widened end limits the mobility of the link bar 45 upwards, i. the starting position of the rack segment 35 is predetermined by the length of the articulated rod 45, wherein the helical spring 47 presses the articulated rod 45 and thus the rack segment 38 upwards.

An dem Führungslenker 30 greift ein lang gestreckter Gewindebolzen 49 an, der sich parallel zu dem Zahnstangensegment 35 erstreckt und einen Anschlagblock 50 durchsetzt, der mit dem Schienensteg 32 verbunden ist.On the guide arm 30 engages an elongated threaded bolt 49, which extends parallel to the rack segment 35 and passes through a stop block 50 which is connected to the rail web 32.

Zu beiden Seiten des Anschlagblocks 50 ist der Gewindebolzen 49 von auf Druck beanspruchten Schraubenfedern 51, 52 umgeben, deren Federvorspannung über Muttern 53, 54 einstellbar ist. Die linksseitige Schraubenfeder 51 ist zwischen der Mutter 53 und einer an dem Anschlagblock 50 anliegenden Führungsscheibe 50a verspannt, während die rechte Schraubenfeder 52 zwischen der Mutter 54 und einer an dem Anschlagblock 50 anliegenden Führungsscheibe 50b verspannt ist. Die Führungsscheiben 50a, 50b sitzen lose auf dem Gewindebolzen 49. Letzterer hat im Bereich des Anschlagblocks 50 eine Bolzenverdickung mit einem größeren Durchmesser als im übrigen Bereich, wobei das Durchgangsloch in dem Anschlagblock 50 dem Durchmesser der Bolzenverdickung entspricht. Der Außendurchmesser der Führungsscheiben 50a, 50b und der Innendurchmesser von deren Durchgangslöchern sind so bemessen, dass die Führungsscheiben 50a, 50b sowohl an dem Anschlagblock 50 als auch an den beiden Stirnseiten der Bolzenverdickung anliegen. Auf diese Weise wird der Gewindebolzen 49 in der Ausgangsstellung beidseitig von den Führungsscheiben 50a, 50b eingefasst.On both sides of the stop block 50 of the threaded bolt 49 is surrounded by pressure-loaded coil springs 51, 52, the spring preload via nuts 53, 54 is adjustable. The left-side coil spring 51 is clamped between the nut 53 and a voltage applied to the stop block 50 guide disc 50a, while the right coil spring 52 between the nut 54 and a voltage applied to the stop block 50 guide plate 50b is braced. The guide discs 50a, 50b sit loosely on the threaded bolt 49. The latter has in the region of the stop block 50 a pin thickening with a larger diameter than in the remaining region, wherein the through hole in the Stop block 50 corresponds to the diameter of the bolt thickening. The outer diameter of the guide discs 50a, 50b and the inner diameter of the through holes thereof are dimensioned so that the guide discs 50a, 50b bear against both the stop block 50 and on the two end faces of the pin boss. In this way, the threaded bolt 49 is bordered in the initial position on both sides of the guide discs 50a, 50b.

Im Bereich des zahnstangennahen Endes des Zahnstangensegments 35 ist ein Anschlagblock 55 an dem Schienensteg 32 befestigt, der von einer Anschlagschraube 56 durchsetzt ist, deren Stellung durch Ein- oder Ausschrauben in deren Längsachse veränderbar ist.In the region of the rack-proximal end of the rack segment 35, a stop block 55 is fixed to the rail web 32, which is penetrated by a stop screw 56, the position of which can be changed by screwing or unscrewing in its longitudinal axis.

Oberhalb des Obergurts 33 ist in Figur 4 eine Antriebsradkombination 57 dargestellt. Sie hat auch hier eine gemeinsame Antriebswelle 58, auf der jeweils ein Antriebsadhäsionsrad 59 über einer Rutschkupplung aufgesetzt ist. Mit der Antriebswelle 58 drehfest verbunden ist ein Antriebszahnrad 60. Wie in den Figuren 1 bis 3 ist die Antriebsradkombination 57 nur isoliert dargestellt. Sie gehört hier ebenfalls zu einem nicht dargestellten Fahrgestell eines Bahnwagens, wobei auf dem Fahrgestell ein Elektromotor vorhanden ist, der mit der Antriebswelle 58 zwecks deren Antrieb verbunden ist.Above the Obergurts 33 is in FIG. 4 a Antriebsradkombination 57 shown. It also has a common drive shaft 58, on each of which a Antriebsadhäsionsrad 59 is placed over a slip clutch. With the drive shaft 58 rotatably connected to a drive gear 60. As in the FIGS. 1 to 3 the Antriebsradkombination 57 is shown only isolated. It also belongs here to a chassis of a railway carriage, not shown, wherein on the chassis an electric motor is present, which is connected to the drive shaft 58 for the purpose of the drive.

Das Antriebsadhäsionsrad 59 rollt auf der Oberseite des Obergurts 33 ab. Es hat einen größeren Durchmesser als der Durchmesser des Antriebszahnrads 60, so dass die Spitzen von dessen Zähnen - beispielhaft mit 61 bezeichnet - nicht mit dem Obergurt 33 kollidieren, wenn die Antriebsradkombination 57 darüber abrollt.The Antriebsadhäsionsrad 59 rolls on the top of the upper belt 33. It has a larger diameter than the diameter of the drive gear 60, so that the tips of its teeth - exemplified by 61 - do not collide with the upper flange 33 when the drive wheel combination 57 rolls over it.

In Figur 4 ist die Antriebsradkombination 57 in einer Stellung gezeigt, in der einer der Zähne 61 des Antriebszahnrades 60 auf Kopf mit dem ersten Zahn 36 des Zahnstangensegments 35 steht. Im Unterschied zu Figur 2 ist jedoch das Zahnstangensegment 35 noch nicht ausgewichen, befindet sich also noch in seiner Ausgangsstellung, in der zwischen den gegenüber liegenden Stirnseiten von Zahnstangensegment 35 und Zahnstange 37 sowie zwischen Zahnstangensegment 35 und Anschlagschraube 56 Spalte vorhanden sind, wobei der Spalt zwischen Zahnstangensegment 35 und Zahnstange 37 etwas größer ist als der zwischen Anschlagschraube 56 und Zahnstangensegment 35. Dabei ist der Abstand zwischen den beiden Zähnen 36, 62, die sich am Übergang von Zahnstangensegment 35 zu Zahnstange 37 gegenüber stehen, nicht zahnteilungsgerecht. Das Zahnstangensegment 35 wird in Längsrichtung durch Einwirkung der beiden Schraubenfedern 51, 52 gehalten.In FIG. 4 the drive wheel combination 57 is shown in a position in which one of the teeth 61 of the drive gear 60 is upside down with the first tooth 36 of the rack segment 35. In contrast to FIG. 2 However, if the rack segment 35 has not yet avoided, is still in its starting position, in which between the opposite ends of rack segment 35 and rack 37 and between rack segment 35 and stop screw 56 gaps are present, the gap between the rack segment 35 and rack 37th is slightly larger than that between stop screw 56 and rack segment 35. In this case, the distance between the two teeth 36, 62, which are at the transition from rack segment 35 to rack 37 opposite, not zahnteilungsgerecht. The rack segment 35 is held in the longitudinal direction by the action of the two coil springs 51, 52.

Beim Weiterrollen der Antriebsradkombination 57 in Richtung der Zahnstange 37 wird das Zahnstangensegment 35 aus der in Figur 4 gezeigten Ausgangsstellung in die in Figur 5 dargestellte Ausweichstellung gedrückt, so dass die zahnstangenfernen Zähne 36 des Zahnstangensegments 35 nur noch wenig über die Oberseite des Obergurts 33 vorstehen. In Figur 5 ist die Antriebsradkombination 57 weggelassen. Aufgrund der Führungskinematik des Zahnstangensegments 35 ist im Wesentlichen der zahnstangenferne Teil des Zahnstangensegments 5 abgesenkt, während der zahnstangennahe Bereich in der Vertikalen kaum eine Änderung erfahren hat.Upon further rotation of the drive wheel combination 57 in the direction of the rack 37, the rack segment 35 is made of the in FIG. 4 shown starting position in the in FIG. 5 shown alternate position, so that the rack remote teeth 36 of the rack segment 35 protrude only slightly above the top of the upper belt 33. In FIG. 5 the Antriebsradkombination 57 is omitted. Due to the guiding kinematics of the rack segment 35, the rack-distal part of the rack segment 5 is substantially lowered, while the area close to the rack has undergone hardly any change in the vertical.

Das Absenken des zahnstangenfernen Teils des
Zahnstangensegments 5 erfolgt dabei gegen die Wirkung der Schraubenfeder 47. Die Kinematik der Führung des Zahnstangensegments 35 hat zur Folge, dass sich das Zahnstangensegment 35 beim Absenken von der Anschlagschraube 56 und von dem stirnseitigen Ende der Zahnstange 37 entfernt hat, so dass dort größere Spalte entstehen.The lowering of the rack remote part of
Rack and pinion segment 5 takes place against the action of the coil spring 47. The kinematics of the leadership of the rack segment 35 has the consequence that the rack segment 35 when lowering the stop screw 56 and has removed from the front end of the rack 37 so that there larger gaps arise.

Bewegt sich die Antriebsradkombination 57 weiter in Richtung der Zahnstange 37, kommt es aufgrund des
Durchmesserunterschiedes zwischen Antriebsadhäsionsrad 59 und Antriebszahnrad 60 zu einer Relativbewegung der Zähne 61 des Antriebszahnrades 60 in Bezug auf die Zähne 36 des Zahnstangensegments 35 dergestalt, dass es sehr bald zwischen beiden zu einem Eingriff kommt, analog wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3. Dadurch bewegt sich das Zahnstangensegment 35 wieder in Richtung auf seine Ausgangsstellung gemäß Figur 4, bewirkt durch die Schraubenfeder 47.If the drive wheel combination 57 continues to move in the direction of the rack 37, it is due to the
Diameter difference between Antriebsadhäsionsrad 59 and drive gear 60 to a relative movement of the teeth 61 of the drive gear 60 with respect to the teeth 36 of the rack segment 35 such that it very soon comes between the two to engage, analogous to the embodiment according to the FIGS. 1 to 3 , As a result, the rack segment 35 moves again in the direction of its starting position according to FIG. 4 , caused by the coil spring 47.

Beim Weiterrollen der Antriebsradkombination 57 wird das Zahnstangensegment 35 entgegen der Wirkung der rechten Schraubenfeder 52 in Richtung auf die Zahnstange 37 geschoben. Die hierdurch erzeugten Wirkungen sind die gleichen wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3 beschrieben. Sobald es zur Anlage des Zahnstangensegments 35 an der Anschlagschraube 56 kommt, entkoppeln sich Antriebsadhäsionsrad 59 und Antriebszahnrad 60 über die Rutschkupplung, so dass sich beide dann in Umfangsrichtung relativ zueinander bewegen. Wenn die Antriebsradkombination 57 keinen Eingriff mehr mit dem Zahnstangensegment 35 hat, sorgt die rechte Schraubenfeder 52 dafür, dass das Zahnstangensegment 35 wieder in die in Figur 4 dargestellte Ausgangsstellung zurück bewegt wird.As the drive wheel combination 57 continues to rotate, the rack segment 35 is pushed against the action of the right-hand helical spring 52 in the direction of the rack 37. The effects produced thereby are the same as in the embodiment according to FIGS FIGS. 1 to 3 described. As soon as it comes to the installation of the rack segment 35 on the stop screw 56, the drive adhesion wheel 59 and drive gear 60 decouple via the slip clutch, so that both then move in the circumferential direction relative to each other. When the drive wheel combination 57 is out of engagement with the rack segment 35, the right coil spring 52 causes the rack segment 35 to return to the in-gear FIG. 4 shown starting position is moved back.

In Figur 6 ist eine Versuchsanordnung dargestellt, die weitgehend mit der Versuchsanordnung gemäß den Figuren 1 bis 3 übereinstimmt, weshalb nachstehend nur die Unterschiede beschrieben werden. Soweit Teile dieser Versuchsanordnung identisch oder funktionsidentisch mit Teilen der Versuchsanordnung gemäß den Figuren 1 bis 3 ist, werden die gleichen Bezugsziffern verwendet, und zur Beschreibung der mit diesen Bezugsziffern gekennzeichneten Teile wird auf die Beschreibung der Versuchsanordnung gemäß den Figuren 1 bis 3 verwiesen.In FIG. 6 a test arrangement is shown, which is largely with the experimental arrangement according to the FIGS. 1 to 3 why only the differences are described below. As far as parts of this experimental design identical or functionally identical with parts of the experimental arrangement according to the FIGS. 1 to 3 the same reference numerals are used, and to describe the parts indicated by these reference numerals, reference is made to the description of the test arrangement according to the FIGS. 1 to 3 directed.

Im Unterschied zu den Figuren 1 bis 3 hat die Schiene 1 keinen Untergurt 4, und von dem Obergurt 3 ist nur ein kurzes Stück zu sehen. Die Kombination aus Gewindebolzen 49 und Schraubenfedern 51, 52 stammt von der Versuchsanordnung gemäß den Figuren 4 und 5, so dass die dort verwendeten Bezugsziffern auch hier verwendet worden sind. Zum Zwecke der Beschreibung dieser Teile wird auf die Beschreibung der Versuchsanordnung gemäß den Figuren 4 und 5 verwiesen.Unlike the FIGS. 1 to 3 the rail 1 has no lower flange 4, and of the upper flange 3 is only a short piece to see. The combination of threaded bolts 49 and coil springs 51, 52 comes from the experimental arrangement according to the FIGS. 4 and 5 , so that the reference numerals used there have been used here. For the purpose of describing these parts, reference is made to the description of the experimental arrangement according to the FIGS. 4 and 5 directed.

Der wesentliche Unterschied zu den Versuchsanordnungen gemäß den Figuren 1 bis 3 besteht darin, dass das
Zahnstangensegment 65 gegenüber der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 und 3 durch eine zahnstangenferne Anlaufschräge 66 verlängert ist, die keine Zähne aufweist und deren Oberfläche nahezu bündig in die Oberfläche des Obergurts 3 ausläuft. Die Einstellung der Schraubenfedern 51, 52 ist dergestalt, dass das Zahnstangensegment 65 in der gezeigten Ausgangsstellung an der Anschlagschraube 24 anliegt, so dass die sich gegenüber stehenden Zähne 6, 30 von Zahnstange 7 und Zahnstangensegment 65 einen zahnteilungsgerechten Abstand haben.The main difference to the experimental arrangements according to the FIGS. 1 to 3 is that the
Rack segment 65 with respect to the embodiment according to the FIGS. 1 and 3 is extended by a rack-distal run-on slope 66 which has no teeth and whose surface terminates almost flush in the surface of the upper belt 3. The setting of the coil springs 51, 52 is such that the rack segment 65 rests in the starting position shown on the stop screw 24, so that the opposing teeth 6, 30 of rack 7 and rack segment 65 have a zahnteilungsgerechten distance.

Im Betrieb rollt die hier nicht dargestellte
Antriebsradkombination 25 derart in Richtung auf die Zahnstange 7, dass das Antriebsadhäsionsrad 27 auf dem Obergurt 3 verbleibt, jedoch das Antriebszahnrad 28 auf die Anlaufschräge 66 aufläuft. Hierdurch wird das Zahnstangensegment 65 nach unten in die Ausweichstellung gedrückt, wobei die Kinematik der beiden Führungslenker 8, 9 - sie bilden auch hier mit dem Zahnstangensegment 65 getriebetechnisch einen Viergelenkbogen -, insbesondere der zahnstangenferne Teil des Zahnstangensegments 65 absinkt und sich das Zahnstangensegment 65 von der Anschlagschraube 24 und von dem stirnseitigen Ende der Zahnstange 7 entfernt.In operation rolls the not shown here
Antriebsradkombination 25 so in the direction of the rack 7 that the Antriebsadhäsionsrad 27 remains on the upper flange 3, but the drive gear 28 runs onto the run-on slope 66. This will be the Rack segment 65 down pressed into the evasive position, the kinematics of the two guide links 8, 9 - they form here with the rack segment 65 gear technically a four-bar link -, in particular the rack remote part of the rack segment 65 drops and the rack segment 65 of the stop screw 24 and removed from the front end of the rack 7.

Beim Weiterrollen der Antriebsradkombination 25 in Richtung auf die Zahnstange 7 kommt es aufgrund des
Durchmesserunterschiedes zwischen Antriebsadhäsionsrad 27 und Antriebseinheit 28 zu einer Relativbewegung der Zähne 29 des Antriebszahnrades 28 in Bezug auf die Zähne 6 des Zahnstangensegments 65 dergestalt, dass bald - wie bei der Versuchsanordnung gemäß den Figuren 1 bis 3 - einen Eingriff zwischen den Zähnen 6, 29 stattfindet. Dies erlaubt es dem Zahnstangensegment 65, sich wieder nach oben unter Einwirkung der Schraubenfeder 20 zu bewegen. Aufgrund des zu der Versuchsanordnung gemäß den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Unterschieds bei den Durchmessern von Antriebsadhäsionsrad 27 und Antriebszahnrad 28 wird das Zahnstangensegment 65 wieder in Richtung auf die Zahnstange 7 zurückgeschoben, bis das Zahnstangensegment 65 wieder an der Anschlagschraube 24 zur Anlage kommt. Aufgrund der dann wirksamen Flächenpressungen an den in Eingriff stehenden Zähnen 6, 29, 30 werden Antriebsadhäsionsrad 27 und Antriebszahnrad 28 über die Rutschkupplung wieder entkoppelt. Insoweit wird auf die Beschreibung zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3 Bezug genommen.As the drive wheel combination 25 continues to roll in the direction of the rack 7, it is due to the
Diameter difference between Antriebsadhäsionsrad 27 and drive unit 28 to a relative movement of the teeth 29 of the drive gear 28 with respect to the teeth 6 of the rack segment 65 such that soon - as in the experimental arrangement according to the FIGS. 1 to 3 - An engagement between the teeth 6, 29 takes place. This allows the rack segment 65 to move upward again under the action of the coil spring 20. Due to the experimental arrangement according to the FIGS. 1 to 3 described difference in the diameters of Antriebsadhäsionsrad 27 and drive gear 28, the rack segment 65 is pushed back toward the rack 7 again until the rack segment 65 comes back to the stop screw 24 to the plant. Due to the then effective surface pressures on the meshing teeth 6, 29, 30 Antriebsadhäsionsrad 27 and drive gear 28 are decoupled via the slip clutch again. In that regard, the description of the embodiment according to the FIGS. 1 to 3 Referenced.

Claims

Electric track, in particular an electric overhead track, having the following features:
a) the electric track has a rail (1, 31);

b) the rail (1, 31) has at least one slope;

c) a carriage having at least one chassis can move on the rail (1, 31);

d) a toothed rack (7, 37) having teeth (30, 62) which are arranged at a specific spacing extends along the rail (1, 31) at least in the region of the slope or slopes;

e) the electric track has a drive motor which is preferably in the form of an electric motor;

f) a drive adhesion wheel (27, 59) is driven by the drive motor by means of a drive shaft (26, 58);

g) the drive adhesion wheel (27, 59) bears against the rail (1, 31) with a friction fit;

h) a toothed drive wheel (28, 60) is fitted on the drive shaft (26, 58) such that it is fixed in terms of rotation,

i) the toothed drive wheel (28, 60) meshes with the toothed rack (7, 37) where it is present;

j) toothed rack segments (5, 35, 65) which are separate from the toothed rack (7, 37) are arranged at the front ends of the toothed rack (7, 37);

k) the toothed rack segments (5, 35, 65) form projections on the toothed rack (7, 37);

l) the toothed rack segments (5, 35, 65) are movably guided in a movement plane, which passes through the toothed rack (7, 37) and toothed rack segments (5, 35, 65) and through the toothed drive wheel (28, 60), between a starting position and a branching position which is directed away from the toothed drive wheel (28, 60);

m) the toothed rack segments (5, 35, 65) are movably guided in the movement plane both in their longitudinal direction and perpendicular to the said longitudinal direction;

n) in each case one stop (24, 56) is provided for limiting the movement of the toothed rack segments (5, 35, 65) in the direction of the respectively adjacent toothed rack (7, 37);

o) when the toothed rack segments (5, 35, 65) bear against the respectively associated stop (24, 56), the opposing teeth (6, 30, 36, 62) of the toothed rack (7, 37) and the toothed rack segment (5, 35, 65) are at a distance which is matched to the tooth spacing;

p) the effective diameter of the toothed drive wheel (28, 60) is smaller than that of the drive adhesion wheel (27, 57);
characterized by the following features:

q) a slip clutch which permits a relative movement between the toothed drive wheel (28, 60) and the drive adhesion wheel (27, 57) is active between said toothed drive wheel and drive adhesion wheel.
Electric track according to Claim 1, characterized in that the toothed rack segments (5, 35, 65) are forcibly guided in such a way that a branching movement perpendicular to the longitudinal direction of the toothed rack segments (5, 35, 65) also results in a movement in the longitudinal direction thereof, preferably away from the associated stop (24, 56).
Electric track according to Claim 2, characterized in that the toothed rack segments (65) bear against the stop (24) in the starting position.
Electric track according to Claim 1 or 2, characterized in that the toothed rack segments (5, 35) are at a distance from the respectively associated stop (24, 56) in the starting position.
Electric track according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the movement plane is a vertical plane.
Electric track according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the teeth (30, 62) are arranged on the upper face of the toothed rack (7, 37).
Electric track according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the toothed rack segments (5, 35, 65) have a spring prestress which acts in the direction of the starting position.
Electric track according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the toothed rack segments (5, 65) are each guided by means of at least two pivotably mounted guide links (8, 9) with which the respective toothed rack segment (5, 65) forms a four-linkage frame.
Electric track according to Claims 7 and 8, characterized in that at least one of the guide links (8, 9) is subjected to the action of the spring prestress.
Electric track according to Claim 8 or 9, characterized in that the guide link (8) which is close to the toothed rack extends perpendicular to the longitudinal extent of the toothed rack segment (5, 65), and the guide link (9) which is remote from the toothed rack has an oblique profile in such a way that the toothed rack segment (5, 65) moves away from the associated stop (24) in the event of a movement in the direction of the branching position.
Electric track according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the toothed rack segments are guided by means of slotted guides (12, 13, 42).
Electric track according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the toothed rack segments (35) are guided by a guide link (38) close to the toothed rack, and are guided by a slotted guide (42) remote from the toothed rack.
Electric track according to Claim 12, characterized in that the guide link (38) extends perpendicular to the longitudinal extent of the toothed rack segment (35) and, to this end, there is a supporting spring (47) remote from the toothed rack, the said supporting spring subjecting the toothed rack segment (35) to the action of a spring in the direction of the starting position.
Electric track according to one of Claims 1 to 13, characterized in that the toothed rack segments (65) have a tooth-free run-on bevel (66) at their ends which are remote from the toothed rack.