Antriebsfahrzeug für in einer Schienenführung geführte Bandzüge Die Erfindung betrifft ein Antriebsfahrzeug für in einer Schienenführung geführte Bandzüge, wobei das Antriebsfahrzeug mindestens ein Paar von nach entge gengesetzten Richtungen um vertikale Achsen umlaufen den, zur Längsmittelebene des Fahrzeuges symmetri schen Antriebsrädern aufweist.
Bei einem bekannten Antriebsfahrzeug dieser Art werden als Antriebsräder Reibräder benützt, die sich an einer mittleren, meistens als Zugschiene bezeichneten Schiene abwälzen. Um grosse Zugkräfte ausüben zu können, müssen die Reibräder sehr fest gegen die Zugschiene gepresst werden. Ist die Zugschiene verölt oder verschmutzt, so muss die Anpresskarft noch erhöht werden oder die Zugleistung des Fahrzeuges herabgestzt werden.
Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil dadurch, dass die Antriebsräder als Zahnräder ausgebildet sind u. jedes Zahnrad mit einer parallel zur Schienenführung angeord neten Zahnschiene im Eingriff steht, und dass das Räderpaar in einem Rahmen angeordnet ist, der allseitig gelenkig zwischen zwei in der Schienenführung des Bandzuges geführten Fahrgestellen aufgehängt ist.
Bei diesem Antriebsfahrzeug ergeben sich keine nach oben gerichteten Druckkomponenten, wie bei Zahnradlo komotiven, welche ein in der Vertikalebene drehbares Zahnrad aufweisen, das in eine Zahnschiene eingreift. Diese nach oben gerichteten Druckkomponenten können nur durch Vergrösserung des Zahnraddurchmessers klein gehalten werden, was aber bei Untertagbetrieben - dem Hauptanwendungsgebiet der Bandzüge - wegen der beschränkten Bauhöhe unerwünscht ist. Wenn das An triebsfahrzeug ein geringes Gewicht hat, muss es dann auf andere Weise, z.B. durch Laufrollen, gegen Abheben gesichert werden.
Dieser Nachteil der Zahnradlokomoti ven wird ebenfalls durch die Erfindung gehoben, indem die senkrecht zur Zahnschienenachse gerichteten Druck komponenten auf die symmetrischen Antriebsräder sich innerhalb des Rahmens kompensieren, ohne irgendwel che Neigung das Fahrzeug aus den Schienenführungen herauszuheben.
Vorzugsweise greifen die Zahnräder von beiden Sei ten in eine mittlere Zugschiene ein. Diese Zahnstange besteht zweckmässig aus zwei im Abstand übereinander angeordneten Flacheisen, zwischen denen eine Reihe von Bolzen angeordnet ist, wobei die Wälzbahn der Zahn stange mit den Teilkreisen beider Zahnräder korrespon diert.
Damit die Achsen des dabei von rechts und des von links in die Zahnstange eingreifenden Zahnrades symme trisch zur Zahnstange liegen und die beiden Zahnräder sich mit ihren Zähnen jeweils an dem gleichen Bolzen der Zahnstange abstützen können, sind die beiden Zahnräder vorzugsweise in übereinander liegenden Ebenen angeord net.
Solange die beiden Zahnräder mit gleicher Ge schwindigkeit umlaufen, bewegt sich der Rahmen, auf dem die Zahnräder angeordnet sind, entlang der Zahn stange weiter. In Kurven kann der Rahmen durch die zweckmässig zwangsweise geführten Fahrgestelle entlang den Schienenführungen umgelenkt werden, wobei durch diese Schwenkbewegung des Rahmens die Achse des auf der Kurvenaussenseite befindlichen Zahnrades einen zu sätzlichen Vorschub erhält, die Achse des anderen Zahn rades nach rückwärts verschoben wird, ohne dass die Drehzahl der beiden Zahnräder sich ändert. Beiden Zahnrädern kann deshalb ein gemeinsames Getriebe und ein gemeinsamer Motor zugeordnet werden. Diese Über legungen gelten selbstverständlich nicht für eine Ausfüh rungsform, bei der die in äussere Zahnstangen eingrei fen.
Zweckmässig ist in jedem Fall zu vermeiden, dass der Rahmen sich in vertikaler Richtung schräg zur Zahnstan ge stellt, weil dies dazu führen würde, dass die Zähne der Zahnräder nicht in voller Breite, sondern nur mit ihren Kanten an den Bolzen der Zahnstange zur Anlage kommen. Eine solche Punktberührung anstelle der anzu strebenden Linienberührung würde zu starkem Ver- schleiss führen, und ist dadurch vermieden, dass ja der Rahmen an den Fahrgestellen allseitig gelenkig aufge hängt ist, um das Durchfahren vertikaler Kurven ebenso wie das Durchfahren horizontaler Kurven zu gestatten.
Es ist deshalb vorteilhaft, dafür Sorge zu tragen, dass die Übertragung der von den Zahnrädern ausgeübten Zug kräfte auf die Fahrgestelle und auf den durch das Antriebsfahrzeug gezogenen Bandzug keine Kraftkompo- nenten ergibt, die den Rahmen an einem Ende anzuheben suchen. Zur Aufhängung des Rahmens dienende Gelen ke, die eine vertikale Schwenkung (Abwinklung) des Rahmens zulassen, sind deshalb zweckmässig in der Mittelebene zu den Umlaufebenen der Zahnräder an geordnet, so dass diese Zugkräfte den Rahmen stets in oder parallel zu dieser Mittelebene zu halten suchen.
Wenn beispielsweise die Zahnräder in aussen ange ordneten Zahnstangen eingreifen, kann dieses Vertikalge lenk ein Kugelgelenk sein, das gleichzeitig die horizonta len Abwinklungsbewegungen zwischen Fahrgestell und Rahmen aufnimmt. Bei der Ausführungsform, bei der die in eine mittlere Zahnstange eingreifen, ist dies nicht möglich, da ein solches Gelenk nicht nur in einer horizontalen, sondern auch in der vertikalen Ebene der Zahnstange liegen müsste.
In diesem Falle werden zweckmässig für die vertikale Abwinkelung zwei Zapfen gelenke vorgesehen, die beiderseits der mittleren Zahn stangenschiene angeordnet sind, und für die horizontale Abwinkelungen gleichfalls je ein oder zwei Zapfengelen ke, die vor und/oder hinter den Vertikalgelenken jeweils oberhalb der mittleren Zahnstangenschiene angeordnet sind. Da in diesem Falle die Vertikalgelenke und die Horizontalgelenke hintereinander und nicht in der glei chen Ebene angeordnet sind, sind die Gelenkverbindun gen Biegeanspruchungen ausgesetzt, wie sie bei einem Kreuzgelenk oder Kugelgelenk nicht auftreten würden.
Um die Horizontalgelenke gegen solche Biegekräfte abzustreifen, sorgt man vorteilhaft dafür, dass durch das Zapfengelenk miteinander verbundene Platten auf einer grösseren Fläche spielfrei aneinanderliegen oder dass der Gelenkzapfen in einem der gegeneinander drehbaren Teile in einer durch zwei übereinanderliegende Platten gebildeten Gabel gelagert ist.
Vorteilhaft weisen die Zahnstangen, gleichgültig, ob es sich um eine mittlere oder um zwei äussere Zahnstan gen handelt, eine derartige Abstimmung zwischen der Länge von geraden sowie Kurvenschüssen der Schienen führungen und der Teilung der Zahnstange auf, dass die Länge des oder der einem Schienenschuss zuzuordnenden Zahnstangenabschnitte jeweils gleich einem ganzen Viel fachen der Zahnstangenteilung ist.
Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel der Er findung mit einem in eine mittlere Zahnstange eingreifen den Antriebsräderpaar. Dabei zeigt Fig. 1 ein Antriebsfahrzeug mit den Schienenführun gen im Querschnitt, Fig. 2 und 3 das Antriebsfahrzeug allein, und zwar Fig. 2 in Seitenansicht und im Längsschnitt nach der Linie II-II der eine Draufsicht zeigenden Fig. 3, Fig.4 das Gerüst mit der mittleren Zahnschiene in Draufsicht.
Der die Zahnräder 1, 2 tragende Rahmen 3 ist zwischen den Fahrgestellen 4 und 5 aufgehängt, die durch Laufrollen 6 und Führungsrollen 7 in U-Schienen 8 des Traggerüstes geführt sind. Zwischen den U- Schienen 8 ist die mittlere Zahnschiene 9 angeordnet, an deren Bolzen 10 die Zahnräder 1, 2 in verschiedenen Ebenen umlaufen.
Werden zwei beiderseits des Antriebsfahrzeuges ange ordnete Zahnstangenschienen vorgesehen, so werden die se vorzugsweise in grundsätzlich gleicher Ausbildung auf einen Flansch derU-Schienen 8 aufgesetzt.DieZahnräder können in diesem Falle bei etwas kleinerem Durchmes ser auch in der gleichen Ebene umlaufen. Grundsätzlich ist es möglich, statt Zahnräderpaaren auch drei gegenein ander versetzte Zahnräder hintereinander anzuordnen. Dabei muss aber der Rahmen 3 entsprechend länger ausgebildet und mindestens eines der Zahnräder federnd verlagert werden, um in Kurven einen einwandfreien Eingriff der Zahnräder zu erhalten.
Gemäss dem gewählten Ausführungsbeispiel werden die Zahnräder 1, 2 je durch einen Motor 11 über ein Getriebe 12 angetrieben. Der Rahmen 3 ist an den Fahrzeugen 4 und 5 über oberhalb der Zahnschiene 9 angeordnete, gegen Biegekräfte in der vertikalen Ebene abgesteifte Horizontalgelenke 13, und beiderseits der Zahnschiene 9 in der mittleren Umlaufebene der Zahnrä der 1, 2 angeordnete Vertikalgelenke 14 aufgehängt. Die Fahrzeuge 4 und 5 weisen weitere Kuppelstellen 15 auf, an denen der mit entsprechenden Lauf- und Führungsrol len versehene nicht dargestellte Bandzug und weitere Fahrgestelle oder Rahmen angehängt werden können, die z.B. weitere für den Betrieb der Motoren 11 benötigte Aggregate tragen.
The invention relates to a drive vehicle for strip hoists guided in a rail guide, the drive vehicle having at least one pair of drive wheels running in opposite directions around vertical axes, symmetrical to the longitudinal center plane of the vehicle.
In a known drive vehicle of this type, friction wheels are used as drive wheels, which roll on a central rail, usually referred to as a pulling rail. In order to be able to exert large tensile forces, the friction wheels must be pressed very firmly against the pulling rail. If the drawbar is oily or dirty, the contact pressure has to be increased or the traction of the vehicle has to be reduced.
The invention avoids this disadvantage in that the drive wheels are designed as gear wheels and. Each gear is engaged with a rack parallel to the rail guide angeord Neten, and that the pair of wheels is arranged in a frame that is hinged on all sides between two chassis guided in the rail guide of the belt train.
In this drive vehicle there are no upward pressure components, as in Zahnradlo motives, which have a rotatable gear in the vertical plane, which engages in a rack. These upwardly directed pressure components can only be kept small by increasing the gear wheel diameter, which is undesirable in underground operations - the main area of application for belt pulls - because of the limited overall height. If the drive vehicle is light in weight, it must then be in some other way, e.g. secured against lifting by rollers.
This disadvantage of Zahnradlokomoti ven is also lifted by the invention by the pressure components directed perpendicular to the rack axis on the symmetrical drive wheels compensate within the frame without any inclination to lift the vehicle out of the rail guides.
Preferably, the gears engage from both Be th in a central drawbar. This rack consists expediently of two spaced flat iron, between which a number of bolts is arranged, the rolling path of the tooth rod with the pitch circles of both gears korrespon dated.
So that the axes of the gear engaging the rack from the right and the left are symmetrical to the rack and the two gears can be supported with their teeth on the same pin of the rack, the two gears are preferably net angeord in superimposed levels .
As long as the two gears rotate at the same speed, the frame on which the gears are arranged moves along the toothed bar. In curves, the frame can be deflected by the expedient forcibly guided chassis along the rail guides, with this pivoting movement of the frame, the axis of the gear on the outside of the curve receives an additional feed, the axis of the other gear is shifted backwards without the speed of the two gears changes. A common transmission and a common motor can therefore be assigned to both gears. These considerations do of course not apply to an embodiment in which the intervening in the outer racks.
It is advisable to avoid in any case that the frame is inclined in the vertical direction to the rack, because this would lead to the fact that the teeth of the gears do not come into contact with the full width, but only with their edges on the rack bolts . Such a point contact instead of the line contact to be aimed for would lead to severe wear and tear, and is avoided because the frame is hinged on all sides of the chassis in order to allow vertical curves as well as horizontal curves to be negotiated.
It is therefore advantageous to ensure that the transmission of the tensile forces exerted by the gearwheels to the chassis and to the belt tension pulled by the drive vehicle does not result in any force components trying to lift the frame at one end. For the suspension of the frame serving joints that allow a vertical pivoting (angling) of the frame are therefore conveniently arranged in the central plane to the planes of rotation of the gears, so that these tensile forces always try to keep the frame in or parallel to this central plane.
For example, if the gears engage in racks arranged outside, this vertical joint can be a ball joint that simultaneously absorbs the horizontal bending movements between the chassis and the frame. In the embodiment in which they engage in a central rack, this is not possible, since such a joint would have to lie not only in a horizontal, but also in the vertical plane of the rack.
In this case, two pin joints are expediently provided for the vertical bend, which are arranged on both sides of the middle rack rail, and for the horizontal bends also one or two pin joints ke, which are arranged in front of and / or behind the vertical joints above the middle rack rail are. Since in this case the vertical joints and the horizontal joints are arranged one behind the other and not in the same plane, the joint connections are exposed to bending stresses that would not occur with a universal joint or ball joint.
In order to strip the horizontal joints against such bending forces, it is advantageous to ensure that plates connected to one another by the pivot joint lie against each other over a larger area without play or that the pivot pin is mounted in one of the mutually rotatable parts in a fork formed by two plates lying one above the other.
Advantageously, the racks, regardless of whether they are a middle or two outer racks, have such a coordination between the length of straight and curved sections of the rail guides and the pitch of the rack that the length of the one or more rail sections to be assigned Rack sections each equal to a whole multiple times the rack pitch.
The figures show an embodiment of the invention with an engaging in a central rack, the pair of drive wheels. 1 shows a drive vehicle with the rail guides in cross section, FIGS. 2 and 3 show the drive vehicle alone, namely FIG. 2 in side view and in longitudinal section along the line II-II of FIG. 3, FIG. 4 showing a top view the framework with the middle splint in plan view.
The frame 3 carrying the gears 1, 2 is suspended between the chassis 4 and 5, which are guided by rollers 6 and guide rollers 7 in U-rails 8 of the supporting frame. Between the U-rails 8, the middle toothed rail 9 is arranged, on the bolts 10 of which the gears 1, 2 rotate in different planes.
If two rack rails are provided on both sides of the drive vehicle, they are preferably placed in basically the same configuration on a flange of the U-rails 8. In this case, the gearwheels can also rotate in the same plane with a slightly smaller diameter. In principle, it is possible to arrange three mutually offset gears one behind the other instead of pairs of gears. In this case, however, the frame 3 must be made correspondingly longer and at least one of the gears must be resiliently displaced in order to obtain perfect engagement of the gears in curves.
According to the selected exemplary embodiment, the gear wheels 1, 2 are each driven by a motor 11 via a gear 12. The frame 3 is suspended on the vehicles 4 and 5 via horizontal joints 13 arranged above the rack rail 9, braced against bending forces in the vertical plane, and vertical joints 14 arranged on both sides of the rack rail 9 in the central circumferential plane of the Zahnrä the 1, 2. The vehicles 4 and 5 have further coupling points 15 to which the belt pull, not shown, provided with corresponding running and guide rollers, and other chassis or frames, which e.g. carry additional units required for the operation of the motors 11.