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Kabinengeradfiihrungsvorrichtung an den Umlenkstellen von Paternostergaragen
Bei Paternostergaragen ist es notwendig, die Kabinen an den Umlenkstellen gegen
Pendeln zu sichern. Es sind zwar Paternostergaragen bekannt, bei denen solche Sicherungsmaßnahmen
nicht vorgesehen sind. Für die Praxis sind solche Garagen aber nicht brauchbar,
da sie nur mit sehr geringer Geschwindigkeit betrieben werden können.
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Es sind daher auch schon Kabinengeradführungsvorrichtungen für die
Umlenkstellen von Paternostergaragen mit zwei oder mehr Umlenkstellen bekannt, bei
denen die Kabinen je an einer Achse angebracht sind, die an ihren Enden mit zwei
über Umlenkräder laufenden, zwischen den Umlenkrädern in. beliebiger Richtung verlaufenden
Ketten verbunden ist.
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Bei den bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art sind z. B. an den
Umlenkstellen bogenförmige. Führungsschienen vorgesehen, in welche an den Kabinen
angebrachte Rollen eingreifen. Solche Vorrichtungen sind indessen kompliziert und
teuer, zumal mindestens an einer Umlenkstelle die Führungsschienen einstellbar ausgeführt
werden. müssen, um die, von Temperatur und Abnutzung abhängigen Veränderungen der
Kettenlänge zu berücksichtigen. Trotzdem können sich aber Klemmungen ergeben, die
ihrerseits, zu Kettenbrüchen führen können..
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kabinengeradführungsvorrichtung
an den Umlenkstellen von Paternostergaragen mit zwei oder mehr Umlenkstellen, bei
denen die Kabinen je an einer Achse angebracht sind, die an ihren Enden mit zwei
Über Umlenkräder laufenden, zwischen den Umlenkrädern in beliebiger Richtung verlaufenden
Ketten verbunden ist, zu schaffen, bei der auf einfache und zweckmäßige Weise. das
Pendeln der Kabine vermieden. werden kann.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß. mit mindestens einem
der Umlenkräder je einer Umlenkstelle ein ein- oder mehrzackiges Sternrad umlaufsynchron
gekuppelt und exzentrisch zu dem Umlenkrad angeordnet ist, das an jeder sei= Zackenspitzen
ein Führungsstück trägt,, das am, Anfang der Umlenkung mit an der Kabine angeordneten
Führungen in Eingriff kommt und sich am Ende der Umlenkung von derselben wieder
löst, wobei der Abstand. zwischen der Kabinenachse und dem Führungsstück in dea
Führung gleiche Richtung und Größe aufweist wie der Abstand zwischen der Achse des
Umlenkrades und des Steuerrades.
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Wenn das Führungsstück an den Umlenkstellen mit den Führungen im Eingriff
ist, werden die Kabinen zwangsweise parallel zu sich selbst gefüh t. Zweckmäßig
können die Ketten T-förmige Spezialglieder aufweisen, an denen das eine Ende der
Kabinenachse in einem Abstand seitlich der Kette kardanisch angeordnet ist, wobei
an den Spezialgliedern Führungsrollen angebracht sind, die in an sich bekannter
Weise in geraden Abschnitten der Kette in ortsfeste Führungen eingreifen. Die Ketten
können aber auch Kettenglieder mit einer verlängerten Lasche aufweisen, an deren
freiem Ende jeweils ein Kardangelenk angebracht ist, in welchem das eine Ende der
Kabinenachse gelagert ist.
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Die an den Zackenspitzen der Sternräder vorgesehenen Führungsstücke
sind vorzugsweise zur Sternradachse, parallele Zapfen, während die an der Kabine
angeordneten Führungen durch die Schenkel von an den Kabinen befestigten U-Schienen
gebildet sind. Diese U-Schienen können vertikal oder zur Vertikalen, geneigt angeordnet
sein.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele nach der Erfindung
schematisch dargestellt. Es ist F i g.. 1 eine Ansicht des Antriebs- und Führungsmechanismus
eines ersten Ausfühlungsbeispiers, F i g. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles
II in F'i g. 1z F i g. 3 eine Aufhängevorrichtung für eine Kabine in gleicher
Ansicht wie in F i g. 1, aber in größerem Maßstab, F i g. 4 die Draufsicht auf,
die Aufhängevorrichtung in Richtung des Pfeiles IV in F i g. 3, F i g. 5 eine Ansicht
des Antriebs- und Führungsmechanismus. eines zweiten Ausführungsbeispiels, F i g.
6 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VI in F i g. 5,, F i g. 7" eine schematische
Seitenansicht eines Abschnittes einer endlosen Kette. .
Die in F
i g. 1 bis 4 dargestellte Parkeinrichtung weist eine Anzahl von Kabinen 1 auf, die
zur Aufnahme je eines Autos oder auch mehrerer kleiner Fahrzeuge bestimmt sind.
Die Kabinen müssen selbstverständlich nicht allseitig geschlossen sein, sondern
können aus einer Plattform bestehen, die über mehr oder weniger offene Wandungen
an einer über der Kabine 1 angeordneten Kabinenachse 2 aufgehängt ist. Jedes Ende
der Achse 2 ist in einem Lager 3 einer Aufhängevorrichtung 4 gelagert. Diese in
F i g. 3 und 4 in größerem Maßstab gezeigte Aufhängevorrichtung 4 weist ein Spezialglied
5, eine T-förmige Doppellasche, auf, die am T-Fuß das Lager 3 trägt und an den Enden
des T-Balkens mit zwei Führungsrollen 6 und 7 versehen ist.
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Das Spezialglied 5 ist Teil einer endlosen Kette 8 und ist über Bolzen
9,10 mit anschließenden Normalgliedern 11 dieser Kette 8 verbunden. Das Lager 3
ist mit einer Schwenkachse 3 a versehen, die zur Kabinenachse 2 senkrecht steht
und in einem Lager 5 a gelagert ist, das mit Schrauben 5 b und Muttern
5c an dem Spezialglied 5 befestigt ist. Eine Mutter 3 b ist auf dem Ende der Schwenkachse
3 a aufgeschraubt, um sie im Lager 5 a zu sichern.
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Die kardanische Lagerung der Enden der Kabinenachse 2 in den Lagern
3, 5a ist deshalb vorgesehen, weil diese Kabinenachse 2 an ihren Enden in
üblicher Weise an zwei sich synchron bewegenden endlosen Ketten 8 aufgehängt ist,
wobei aber die beiden Aufhängevorrichtungen 4 für die Kabinenachse 2 praktisch nicht
immer genau auf derselben Höhe liegen. In F i g. 1 sind die Aufhängevorrichtungen
4 schematisch durch Dreiecke dargestellt, in deren Ecken die Führungsrollen 5 und
6 sowie die Kabinenachse 2 gezeichnet sind.
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Die in F i g. 1 und 2 angedeutete Kette 8 ist über zwei übereinanderliegende
Umlenkräder 12, 13 geführt, von denen in F i g. 1 nur- die Teilkreise gezeichnet
sind und von denen eines angetrieben wird, während das andere an einer Kettenspannvorrichtung
angebracht ist. Der Antrieb und die Spannvorrichtung sind wohlbekannt und daher
nicht dargestellt.
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Längs der vertikalen Abschnitte der Kette 8 erstrecken sich durch
U-Schienen gebildete Führungen 14, 15, in welchen die Führungsrollen 6 und 7 geführt
sind, um das von der Kabinenlast auf das Spezialglied 5 ausgeübte Drehmoment aufzunehmen.
Um ein Pendeln der Kabinen 1 um ihre Achsen 2 zu verhindern, -sind längs der vertikalen
Abschnitte der Kette 8 ebenfalls durch U-Schienen gebildete Führungen 16 und 17
vorgesehen, in welche Führungsrollen 18 und 19 eingreifen können, die an kürzen
Armen 20 und 21 angebracht sind, die von der Kabine 1 seitwärts nach außen ragen.
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Wenn die Aufhängevorrichtung 4 einer Kabine sich auf einem der Umlenkräder
12 oder 13 befindet, so wird das Drehmoment der Kabinenlast über die Kettenbolzen
9 und 10 vom Kettenrad aufgenommen. Infolgedessen ist die Führung der Rollen 6 und
7 bei der Umlenkung einer Kabine durch ein Umlenkrad überflüssig. Hingegen sind
Maßnahmen erforderlich, um ein Pendeln der Kabine bei dieser Umlenkung zu verhindern,
zumal die Kabine dann wegen ihrer Richtungsänderung- besonders zum Pendeln neigt.
Um dieses -Pendeln auf sehr einfache Weise zu vermeiden, sind zwei Sternräder 22
und 23 vorgesehen, die über Kettenräder 24 und Ketten 25 zu gemeinsamer, gleichsinniger
und gleich schneller Drehung mit den Umlenkrädern 12 bzw. 13 verbunden sind. An
Stelle der Kettenräder 24 können auch einander gleich große Zahnräder vorgesehen
sein, die über ein drittes, gleich großes Zahnrad kinematisch miteinander verbunden
sind.
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Jedes der Sternräder 22 und 23 weist drei um 120° gegeneinander versetzte
Arme 26 auf, die an ihren Enden mit kurzen, zur Achse des Sternrades parallelen
Führungsstücken (Bolzen) versehen sind. An der Kabine 1 ist bei jedem Ende der Kabinenachse
2 eine vertikale U-Schiene 28 (s. F i g. 4) befestigt, durch deren Rücken die Kabinenachse
2 hindurchgeht. Die beiden Schenkel 29 der U-Schiene 28 sind an ihren Enden etwas
nach außen gebogen und bilden so die Führungen 30, wie in F i g. 1 gezeigt ist.
Der Radius R des Kreises K1, den die Führungsstücke 27 des Sternrades 22 beschreiben,
ist-gleich dem Radius des Halbkreises K2, den die Kabinenachsen 2 bei der Umlenkung
der Kette 8 um das Umlenkrad 12 beschreiben. Dieser Radius R ist gleich dem Radius
r des Umlenkrades 12 zuzüglich des Abstands e (s. F i g. 3) zwischen dem Lager 3
bzw. der Kabinenachse 2 und der Kette B. Dieser Abstand e bildet die Exzentrizität
der Kabinenachse 2 in bezug auf die Kette B.
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Solange die Kabine 1 sich vertikal nach oben bewegt, hat sie die Geschwindigkeit
r - w, wobei w die Winkelgeschwindigkeit der Umlenkräder 12, 13 und der Sternräder
22, 23 ist. Die Führungsstücke 27 bewegen sich auf dem Kreis K1 mit einer größeren
Geschwindigkeit, nämlich mit der Geschwindigkeit R - w. Die Lage der Arme 26 des
Sternrades 22 in bezug auf die über die Aufhängevorrichtungen 4 an der Kette 8 angehängten
Kabinen 1 ist so gewählt, daß bei Beginn der Umlenkung ein Führungsstück 27 die
an der Kabine 1 befestigte U-Schiene 28 einholt und in die Führung 30 eintritt,
wobei die früher erwähnte geringe Ausbiegung der Schienenschenkel 29 dieses Eintreten
erleichtert. Die Lage der Kabine und der Führung 27, für welche dies gerade der
Fall ist, ist in F i g. 1 mit 1i bzw. 271 bezeichnet. In dieser Lage hat die Führung
27 von der Kabinenachse 2 einen Abstand, der gleich dem Abstand a ist, um den der
Mittelpunkt Z des Umlenkrades 12 über dem Mittelpunkt M des Sternrades 22 liegt.
Während nun die Kabinenachse 2 der Halbkreis K2 beschreibt, beschreibt das Führungsstück
27 mit der gleichen Geschwindigkeit die obere Hälfte des Kreises Ki. Infolgedessen
bleibt während dieser Halbkreisbewegung die relative Lage des Führungsstücks 27
zur Kabinenachse 2 unverändert. Nach Beendigung der Halbkreisbewegung, wenn die
Kabine beginnt, sich vertikal abwärts zu bewegen, eilt das Führungsstück 27 der
U-Schiene 28 voraus und tritt daher aus dem unteren Ende der Führung 30 aus.
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Während der Halbkreisbewegung verhindert das Führungsstück 27 durch
seinen Eingriff in das untere Ende der Schiene 28 ein Pendeln der Kabine 1, in dem
es zwangsweise eine vertikale Lage der Schiene 28 aufrechterhält. Bei Beginn der
Abwärtsbewegung tritt die Führungsrolle 19 in die Fühung 17 ein, um die Sicherung
gegen Pendelbewegungen zu übernehmen, während die Führungsrollen 6 und 7 in die
Führung 15 eintreten, um das Kabinenlast-Drehmoment aufzunehmen.
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Bei der unteren Umlenkung der Kabinen 1 spielt sich derselbe Vorgang
ab, lediglich mit dem Unterschied, daß das Führungsstück 27 des unteren Sternrades
23
nicht in die unteren, sondern in die oberen Enden der Führung 30 eintreten, indem
das Sternrad 23 sich um den Abstand a über dem Umlenkrad 13 befindet statt unter
demselben.
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Es ist ersichtlich, daß die vertikalen U-Schienen 28 lediglich aus
Gründen der konstruktiven Einfachheit vorgesehen sind, da die Führungsstücke 27
lediglich in die von den Führungen 30 gebildeten Sitze eintreten, nicht aber längs
der U-Schienen 28 gleiten müssen, es sei denn um kleine, den Toleranzen der Konstruktion
entsprechende Beträge.
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Bei der Parkeinrichtung nach den F i g. 5 bis 7 läuft über die Umlenkräder
31 und 32 die endlose Kette 8, die außer normalen Kettengliedern 34. verlängerte
Kettenglieder 35 aufweist. Ein Einschnitt der Kette 8 ist in F i g. 7 in größerem
Maßstab schematisch dargestellt. Die normalen Kettenglieder 34 weisen in üblicher
Weise je zwei Laschen 36 auf, die an ihren Enden durch Gelenkbolzen 37 mit den Enden
der Laschen der benachbarten Kettenglieder verbunden sind. Das Kettenglied 35 weist
eine Lasche 38 auf, die gleich lang ist wie die normalen Laschen 36, und eine verlängerte
Lasche 39, die einen der Lasche 38 (bzw. den Laschen 36) entsprechenden Abschnitt
39' und einen über den einen Gelenkpunkt hinausragenden Abschnitt 39" aufweist,
an dessen freiem Ende ein Kardangelenk 40 befestigt ist, in dem das eine Ende der
Kabinenachse 2 der Kabine 1 gelagert ist.
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In den vertikalen Abschnitten der Kette 8 ist das Kettenglied 35 mit
den benachbarten normalen Kettengliedern 34 ausgerichtet, so daß die Kabinenlast
in bezug auf die Kette 8 nicht exzentrisch, wie beim ersten Ausführungsbeispiel,
sondern zentrisch ist. Infolgedessen sind keine Führungsmittel zur Aufnahme eines
Kabinenlastdrehmomentes nötig. Zur Vermeidung von Pendelbewegungen der Kabinen 1
auf den vertikalen Kettenabschnitten sind dagegen nach wie vor die Führungsschienen
16 und 17 vorgesehen, in welche die seitlich an der Kabine 1 angebrachten Führungsrollen
18 bzw. 19 eingreifen.
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Zur Vermeidung von Kabinenpendelungen während des Umlenkens sind wiederum
Sternräder 41 und 42 vorgesehen. Der Mittelpunkt M des oberen Sternrades 41 ist
in bezug auf den Mittelpunkt Z des oberen Umlenkrades 31 nicht nur nach unten, sondern
auch nach einer Seite (rechts in F i g. 5) versetzt, während der Mittelpunkt M des
unteren Sternrades 42 gegenüber dem Mittelpunkt Z des unteren Umlenkrades 32 nicht
mehr nach oben, sondern auch nach der anderen Seite hin versetzt ist (nach links
in F i g. 5). Die Beträge, um welche die oberen und unteren Mittelpunkte der Stern-
und Kettenräder gegeneinander nach entgegengesetzten Richtungen hin versetzt sind,
sind gleich groß.
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Auf den vertikalen Abschnitten der Kette 8 hat die Kabine 1 bzw. deren
Achse 2 einen Horizontalabstand von den Zentren Z der Umlenkräder 31 und 32, der
gleich dem Radius r dieser Räder ist. Bei der oberen Umlenkung behält die Kabinenachse
2 diesen Abstand so lange, bis das betreffende Kettenglied 35 durch das Umlenkrad
31 umgelenkt wird; dann befindet sich aber das Kardangelenk 40 bzw. die Kabinenachse
2 in einer erheblich höheren Lage als das Kettenradzentrum Z; diese Lage ist in
F i g. 5 mit 401, 21 bezeichnet. Nun beginnt das Kardangelenk 40 einen Halbkreis
K3 um das Zentrum Z zu beschreiben, dessen Radius R von dem Winkel a abhängt, den
zwei benachbarte Kettenglieder 34 und 34
oder 34 und 35 auf dem Umlenkrad
31 miteinander bilden, und der ferner von der Länge der Lasche 39 des Kettengliedes
35 abhängt.
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Das Sternrad 41 weist wiederum drei Arme 26 mit an deren Enden befindlichen
Führungsstücken 27 auf, und der Radius des Kreises K1, den diese Führungsstücke
27 beschreiben, ist gleich dem obenerwähnten Radius R. An der Kabine 1 ist oben
wiederum eine U-Schiene 43 befestigt, die jedoch - im Gegensatz zur U-Schiene 28
- nicht vertikal ist, sondern mit der Vertikalen einen Winkel von etwa 45° bildet.
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Die Enden der Schenkel dieser U-Schiene bilden wiederum Führungen
30, in welche die Führungsstücke 27 eingreifen können. Da die Führungsstücke 27
sich mit der Geschwindigkeit R - w bewegen, die Kabine 1 aber bis zu der Lage 21
ihrer Achse 2 sich nur mit der Geschwindigkeit r - w bewegt, wird bei der angenommenen
relativen Lage des Sternrades 41
und der Kette 8 ein Führungsstück 27 gerade
in die in der Lage 301 dargestellte Führung 30 eintreten. Das Führungsstück 27 verhindert
nun ein Pendeln der Kabine 1, solange das Kardangelenk 40 sich auf
dem Halbkreisbogen K3 bewegt. Der Abstand zwischen einer Führung 30 und dem Kardangelenk
40 ist wiederum gleich dem Abstand a zwischen den Zentren Z und M.
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Nach einer halben Umdrehung des Umlenkrades 31 ist das Kettenglied
35 wieder vertikal, wobei aber das Kardangelenk 40 jetzt unterhalb des Zentrums
Z liegt, und das Führungsstück 27 eilt der Führung 30 voraus, so daß es diese verläßt.
Diese Lage ist in F i g. 5 nicht dargestellt, in der oben zwei aufeinanderfolgende
Kabinen 1 gezeigt sind. Da die Führung 17 die Verhinderung des Pendelns erst von
einem Moment an übernimmt, in dem sich die Kabine 1 in einer geringeren Höhe als
in der mit 11 bezeichneten Lage befindet, ist sie gegenüber der Führung 16 nach
unten versetzt.
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Bei der Umlenkung am unteren Umlenkrad 32 spielen sich die gleichen
Vorgänge ab, nur daß die Führungsstücke 27 in die oberen Führungen 30 eintreten,
die durch die Schenkel der U-Schienen 43 gebildet werden, statt in die unteren Sitze.
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Zum synchronen und gleichsinnigen Antrieb der Sternräder 41, 42 durch
die Umlenkräder 31, 32 sind wiederum Kettenräder 24 und Ketten 25 vorgesehen (oder
äquivalente Mittel).
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Die Ketten können gegebenenfalls auch über mehr als zwei Umlenkkettenräder
geführt werden, wobei z. B. gewisse Abschnitte dieser Ketten horizontal oder geneigt
sein können.