<Desc/Clms Page number 1>
Gegenstand des Hauptpatentes ? 532 487 ist eine Einschienenflug# bahn mit auf der Laufschiene stehend oder hängend geführten Fahrzeugen, die ähnlich wie Flugzeuge mit Trag- und Stabilisierungsflächen ausgerüstet sind, die die Fahrzeuge während der Fahrt im Gleichgewicht halten und dazu beitragen, die Laufschiene mit steigender Geschwindigkeit der Fahrzeuge zunehmend von deren Gewicht zu entlasten, wobei die Fahrzeuge auf einer ein- zigen Laufschiene mittels eines aus unterhalb und oberhalb der Schiene an- geordneten Laufrädern bestehenden Laufwerkes geführt sind, die dadurch ge- kennzeichnet ist, dass die Laufschiene die Gestalt eines im Querschnitt kreisförmigen Rohres aufweist, und die Krümmungsradien der Kranzquerschnit- te der Laufräder dieser Form angepasst sindo
In der weiteren Ausführung der Erfindung handelt es sich nun um ein Laufwerk,
welches nur aus oben auf der Schiene laufenden Laufrädern besteht, mit einer zusätzlichen und gegenläufig zum Laufrad drehenden Dreh# masse, welche von dem Laufrad angetrieben isto Hierdurch wird erreicht, dass die bei den Steuerbewegungen um die Längsachse des Fahrzeuges hervor- gerufenen Drall - oder Drehimpulsänderungen der Laufräder vektoriell ganz oder teilweise aufgehoben oder neutralisiert werden, so dass die Steuerfähigkeit der Fahrzeuge um ihre Längsachse verbessert wirdo Gleichzeitig erlaubt diese Anordnung des Laufwerkes eine Flachschienenkonstruktion auf dem Boden und eine Verbreiterung der tragenden Laufkranzflächen der Laufräder.
Der Antrieb der Drehmassen geschieht zweckmässig über die Lauf- räder selbst und zwar z.B. durch einen Zahnrad- oder starken Keilriementrieb.
Im Falle der Verwendung von Motoren zum Antrieb der erfindungsgemässen Ein schienenflugbahn ist es auch möglich, auf der dem Ort der Drehmassen gegen- überliegenden Seite des Laufrades dem eigentlichen Laufradantrieb auf der gleichen Achse vorzusehen, wobei der Antrieb der Laufräder mittels Ketten oder Gelenkwellen geschieht, so dass es möglich ist, alle Laufräder eines Laufwerkes gleichzeitig anzutreiben. Hierbei können die einzelnen Laufwerks- sätze wiederum mit einer Kardanwelle verbunden sein, so dass sämtliche Laufräder des Fahrzeuges als Antriebsräder wirken.
Zur Aufnahme etwa entstehender seitlicher Schubkräfte und verti- kaler Kräfte werden fernerhin an den Seiten der gemäss dem Hauptpatent als im Querschnitt kreisförmiges Rohr auszubildenden Laufschiene drehbar gela- gerte Führungslaufrollen angeordnet. Diese laufen unterhalb des grössten Schienendurchmessers und verhindern das Abheben der Fahrzeuge von der Schie- ne. Hierbei werden die Laufräder der Fahrzeuge mit so viel achsialem Spiel angebracht, dass sie bei Auftreten seitlicher Schubkräfte so weit nachgeben können, bis die Schubkräfte von den Führungslaufrollen aufgenommen werden., Diese Rollen werden zweckmässig zangenartig von den hebelmässig gelagerten Laufrollenachsen nach Bedarf an die Laufschiene angepressto Dies geschieht beispielsweise mittels einer Zylinderdruckpumpe, die über nachgiebige Zwi;.--- schenelemente, z.B.
Federn, die Laufrollenachsen über den Drehpunkt auseinan- derpresst. Hierdurch wird erreicht, dass die Führungslaufrollen ausweichend angepresst werden können, was wegen der Masstoleranzen der Laufschiene vor- teilhaft isto Der Abstand der Führungslaufrollenachsen wird dabei durch z.B. einen Stab so geregelt, dass die Rollen niemels die Schiene verlassen können. Dabei drehen sich die Führungslaufrollen zweckmässig gegenläufig, so dass sie ohne Einfluss auf die Steuerungsfähigkeit der Fahrzeuge bleiben, zu welchem Zweck die Anzahl der Führungslaufrollen gradzahlig ist.
Durch die Lage und besonders kehlige Ausbildung der Führungslaufrollen wird gleichzeitig auch eine verstärkte Anpressung der Laufräder der Fahrzeuge auf die Schiene erreichte Hierdurch wird die Haftreibung zwischen den Lauf- rädern und der Schiene vergrössert, wodurch die Fahrzeuge unabhängiger von den Gewichtsraddrucken werdeno Das Mass des Zusammendrückens der Führungs- laufrollenachsen kann manuell oder auch automatisch über z. B. die erwähnte
<Desc/Clms Page number 2>
Zylinderdruckpumpe geschehen, wobei die Steuerung über die Kraftstoffbe- schleunigungspumpe oder einen Geschwindigkeitsmesser möglich ist.
Eine weitere Wirkung der Erfindung gemäss vorzusehenden Führungs- laufrollen besteht darin, dass beim Auftreten seitlicher Schubkräfte die Lauf- räder achsial etwas nachgeben können, bis die Rührungslaufrollen die ge- samten Schubkräfte aufnehmen ; bleibt die feste Anpressung aller be- teiligten Räder an die Laufschiene und hierdurch die Steuerungsfähigkeit der Fahrzeuge erhalten. Auch die durch die Präzisionsbewegung der Laufräder entstehenden Erscheinungen an den seitlichen Laufkranzlächen werden dabei praktisch aufgehoben oder zumindest stark verringert. Hiermit wird eine weitgehende Schonung der Laufräder und der Schiene möglich. Auch kann man die Führungslaufrollenachsen teleskopartig ausbilden, so dass sie zoB. hydraulisch verstellund regelbar sind.
Hierdurch können über Kraftmesser die vertikal auftretenden Kräfte festgestellt werden, so das sie über Differenzdruckmesser Aufschluss über das Drehmoment des Fahrzeuges um die Längsachse geben können. Dies kann z.B. in Kurven von Vorteil sein, um das Ausmass der Fahrzeugneigung zu regeln, während auf graden Strecken das Verhältnis zwischen Gewicht des Fahrzeuges und dem Auftriebsraddruck ge- genüber der Schiene gemessen werden kann;
Da es erfindungsgemäss möglich ist, die Laufkranzauflageflächen der Laufräder verhältnismässig breit zu halten, macht es die durch die oben beschriebenen Massnahmen erreichbare Verminderung des Gewichtsraddruckes auf die Schiene möglich, die Laufräder mit z. B. einem Gummi- oder Kunst- stoffbelag zu versehen, wodurch ein geräuscharmer Lauf, ein weiches Fahren und eine hohe Beschleunigung der Fahrzeuge erreichbar werden.
Am Laufwerkchassis können fernerhin rechts und links von der Lauf- schiene in gerader Anzahl noch zusätzliche zylinderförmige oder auch nach oben leicht konische Laufrollen angebracht werden, die ebenfalls an die Schiene anpressbar sind und deren -Achsen gleichzeitig derart drehbar gela- gert werden, dass die horizontale Lage dieser Laufrollen zur Laufschienen- geraden verändert werden kann und zwar so, dass während der Fahrt Kraftmo- mente am Chassis und damit am Fahrzeug erzeugt werden, welche zur Unter- stützung der aerodynamischen Ruder oder bei kleineren Fahrzeugen allein zur Steuerung der Fahrzeuge dienen. Dabei ist zu beachten, dass sich die z. B. an der rechten Seite angebrachten Laufrollen immer gleichzeitig und gegenläufig zu den links angebrachten Führungslaufrollen drehen.
Dies kann beispielsweise vom Steuerknüppel aus oder in Verbindung mit den Rudern ge- schehen. Die Anbringung dieser Laufrollen kann auch am hinteren Teil des Laufwerkchassis in Fahrtrichtung gerechnet geschehen. Bei den Laufrollen handelt es sich um Reibräderrollen, die zweckmassig aus Kunststoffen her- gestellt sein können, da dadurch der Reibungsverschleiss gering wird. Sie werden vorteilhaft an kräftigen Stahlblattfedern befestigt, die am Chassis- rahmen angebracht sind und eine gewisse Durchbiegung, d.h. eine Anstell- winkelveränderung, der Laufrollen erlauben. Die Blattfederträger werden dabei im Sinne einder Gegenläufigkeit der Laufrollen z.
B. vom Steuer- knüppel aus bedient, so dass das hierbei eintretende Verdrehen der Rollen bei gleichzeitigem Anpressen derselben an die Schiene während der Flugfahrt einen spiralförmigen Gang herbeiführt, welcher schliesslich erhebliche Torsionskräfte am Chassis hervorruft und dazu beiträgt, das Fahrzeug in die gewünschte Richtung zu bringen. Das Ausmass der Durchbiegung der Trä- gerfedern ist dabei zu begrenzen, damit die Federn nicht ihre Wirksamkeit verlieren.
Im folgenden sei nun näher auf die Ausbildung der Steuerungsorgane für die Fahrzeuge der Einschienenflugbahn gemäss Hauptpatent sowie der vor- liegenden Anmeldung eingegangen. Es handelt sich dabei um aerodynamische
<Desc/Clms Page number 3>
Ruder, die, wie vorweg gesagt sein möge, mit den soeben beschriebenen Laufrollen die als elastische Widerstandslenkung wirken, bei der Steuerung zusammenarbeiten können. Grundsätzlich ist zu beachten, dass alle aerody- namischen Steuerruder zo angeordnet werden sollen, dass der Druckmittel- punkt der angreifenden Laufwiderstandskräfte sich möglichst in der theore- tischen.senkrechten Mittellinie der Fahrzeuge befindet.
Bezüglich der kon- struktiven Ausführung und Anordnung der Steuerund Ruderorgane sind zunächst 4 Möglichkeiten vorgesehen, die dem Fahrzeug während der Fahrt die entsprechen- den Stützkräfte geben. So können z.B. 2 Querruder vorgesehen werden, wel- chen zweckmässig 2 Stabilisationsruder vorgelagert sind. Die Stabilisations- ruder werden dabei derart drehbar angebracht, dass sie auch den Auftriebs- und Laufraddruck regulieren und so weit verstellbar sind, dass sie auch als Luftstrombremse wirken. Zweckmässig wird am hinteren Rumpfende ein Leitwerk vorgesehen, welches in der Hauptsache den Laufraddruck einstellen und regeln soll.
Als 2. Möglichkeit ist die Anordnung eines vertikalen Doppel-, Trag- flächen- Spreiz- Steuerruders zweckmässig, welches in der Weise wirkt, dass sich entsprechend dem notwendigen Stützmoment das eine oder andere Ruder seitlich herausstellt, weshalb die Ruder zweckmässig türangelartig gelagert werden. Auf diese Weise wird dem Fahrzeug das notwendige Stützmoment ver- schafft. Die Düsen werden dann im Rumpf oder an der Seite des Rumpfes angebracht.
Die grundsätzliche 3.Möglichkeit zur Erreichung des Stützmomentes besteht in der Anbringung je eines Ruders auf der rechten und auf der lin- ken Seite des Fahrzeuges, welche ebenfalls wie eine Tür aufgehängt sind.
Die 4. Möglichkeit besteht in der Anordnung von Schlitz- oder Schie- berrudern, welche die Gestalt von blattförmigen, doho langen und schmalen Flächenteilen aufweisen, die in der Rumpfzelle eingebaut sind und durch entsprechende Führungsschlitze eingezogen und ausgefahren werden können.
Dabei übernehmen im wesentlichen die Schlitze selbst die Führung der Ruderblätter. Die Ruder werden mit einem maximalen Anstellwinkel zur Rumpfmittellinie z.B. oben auf dem Rumpf des Fahrzeuges vertikal angebracht und wechselweise entsprechend den jeweilig erforderlichen Stützmomenten betätigt.
Die Betätigung der oben beschriebenen Steuer- und Ruderorgane erfolgt zweckmässig mechanisch-hydraulisch. Bei gleichzeitigem Ausfahren insbeson- dere der Schlitz- oder Schieberruder, können diese wirkungsvoll als Luft- strombremsen für die Fahrzeuge dienen. Hierbei besteht auch die Möglichkeit, die Schlitz-oder Schieberruder verschieden weit auszufahren oder sie je nach Bedarf einzuziehen und auszufahren. Bei der Kombination der soeben beschrie- benen aerodynamischen Ruder mit den vorher erwähnten Laufrollen ergibt sich insbesondere bei grössenen Fahrzeugen der Vorteil, dass infolge der dabei mitwirkenden Reiblenkung durch die Laufrollen die durch die Trägheitsmomente benötigten Steuerungszeiten verkürzt werden.
Auf die geschilderte Weise wird es möglich, die erfindungsgemässe Einschienenflugbahn ohne klassische Tragflächen nur durch die Steuerruder und Stabilisierungsflächen im Gleichgewicht zu halten. Die entstehenden Auftriebskräfte werden lediglich zur Regulierung des Laufraddruckes auf die Schiene herangezogen.
Dagegen können an den als Flachbahn ausgebildeten Fahrzeugen, die auftriebserzeugenden Tragflächenteile oben auf dem Rumpf verstellbar ange- bracht sein. Dieser Umstand hat eine geringere Fahrzeugbreite zum Vorteil.
<Desc/Clms Page number 4>
Eine weitere Verbesserung der Einschienenflugbahn nach dem Haupt- patent sowie der vorliegenden Anmeldung wird' ferner in der Möglichkeit gesehen, den Schienenkörper entweder in Gestalt einer Rohr- oder Vollkör- perschiene einfach auf den flachen Boden zu legen, insbesondere auf harten Untergrund, Eis, aber auch auf Sand. Vorteilhafter ist es natürlich, die Laufschiene auf einer leichten Beton- oder Steinunterlage zu verlegen oder aber zu diesem Zweck Schwellen vorzusehen. Der Erdboden soll in diesem Falle an den Seiten abfallend sein, damit die oben beschriebenen Führungs- laufrollen genügend Spiel besitzen.
Für diese sehr einfache Art der Schienen- verlegung kommen insbesondere grössere Schienendurchmesser in Betracht, bei- spielsweise Betonrohe von etwa 350 - 400 mm Durchmesser. Die Rohre sollen dabei auf dem Boden aufliegen, was durch Erdanhäufungen oder Untermauerungen erreicht werden kann. Im Falle der Verwendung von Stahlrohren als Laufschiene kann man auch ein gelegentliches Hohlliegen der Schiene in Kauf nehmen, da bei diesem Material eine hohe Elastizität vorhandaiist. Eventuelle seitliche Relativbewegungen der Schiene können vom Piloten ausgesteuert werden.
Die Verbindung der Stahlrohrschienenstücke kann beispielsweise mittels Kunst- stoff- oder Gummizwischenstücken erfolgen, wodurch lineare Längenänderungen durch Temperaturschwankungen aufgenommen werden.
Auch ist est möglich,an den beiden Seiten des Schienenweges im Bedarfsfalle Hilfsstützschienen vorzusehen, oder zwei schmale Betonstreifen als Stützrä- derlaufbahn zu beiden Seiten der Schiene (Fig. 5-15).
Die Rohrschienenstücke können auch so miteinander verbunden sein, dass sie flüssigkeitsführend sein können. Dabei dienen die Kunststoffdichtun- gen aüsserlich gleichzeitig als fahrbahnfüllend (Fig. 15-16).
Der Antrieb der Fahrzeuge erfolgt, wie oben erwähnt, entweder durch Motoren oder zweckmässig durch Gasturbinen oder Düsen.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung dienen die Zeichnungen, in denen die verschiedenen Ausführungsformen beispielsweise und schematisch wiedergegeben sind.
Nach den Abb. 5 und 6 bestehen die Fahrzeuge (1) der erfindungs- gemässen Einschienenflugbahn aus einem aerodynamisch zweckmässig geformten Körper, an welchem die einzelnen Laufwerksätze vertikalfedernd mit Ausschlags- begrenzung angebracht sind. Das Laufwerk der Schienenflugfahrzeuge besteht nach den Abbildungen aus einem Chassis 2, auf welchem alle weiter unten beschriebenen Teile befestigt oder montiert sind. Je nach der Grösse der Fahrzeuge können mehrere Laufwerksätze am Fahrzeug angebracht sein.
Diese sind auswechsel- und abnehmbar. Ein Laufwerksatz besteht aus den Laufrädern 3, deren Laufkranzradius 4 dem kreisförmigen Schienenradius ent- spricht. Die Laufräder sind möglichst im Gewicht leicht zu halten. Die durch die Drehung der Fahrzeuge bei der Steuerbewegung um die Längsachse hervorge- rufenen Drall- oder Drehimpulsänderungen der Laufräder werden erfindungsge- mäss durch entgegengesetzt laufende Drehmassen 5 vektoriell aufgehoben (neutralisiert), wodurch das Schienenflugfahrzeug um seine Längsachse besser steuerungsfähig wird.
Die Ersatzdrehmassen 5 werden vom jeweils zugehörigen Laufrad 3 durch einen Zahnrad -oder starken Keilriementrieb 6 angetriebene Auf der gleichen Achse, aber auf der gegenüberliegenden Seite vom Laufrad befindet sich der eigentliche Lauf räder antrieb 7-des Fahrzeuges, bei einer Ausführung mit klassischen Motoren 8 oder einem Hilfsmotor. Es ist ein Ketten- oder Kardanantrieb, so dass alle Laufräder 3 eines Laufwerkes gleichzeitig an- getrieben werden können. Die einzelnen Laufwerkssätze können wiederum mit einer Gelenkwelle verbunden sein, so dass sämtliche Laufräder der Fahrzeuges Antriebsräder sein können.
An den Seiten befinden sich drehbar gelagerte Führungslaufrollen 9,
<Desc/Clms Page number 5>
welche die entstehenden seitlichen Schubkräfte und vertikalen Kräfte aufneh- men. Sie laufen unterhalb des grössten Schienendurchmessers und sollen das Abheben der Fahrzeuge von der Schiene 28 verhindern (s. Abb. 1, 3, 4 und 5).
Die Laufrollen 9 werden zangenartig von den hebelmässig gelagerten Laufrollenachsen 12 nach Bedarf an die Laufschiene 28 gepresst.
Zum Anpressen dient dabei eine Zylinderdruckpumpe 10, die über einen elas- tischem Stoff 11 (Federn o.dgl.) die Laufrollenachsen 12 über den Drehpunkt auseinanderpressen. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die angepressten Führungslaufrollen ausweichend angepresst werden können (wegen der Massto- leranzen der Schiene). Der abstand der Achsen ist durch einen Stab 13 so geregelt, dass die Führungslaufrollen 9 die Schiene 28 niemals verlassen können. Dabei sind die Drehrichtungen der Führungslaufrollen 9 gegenläufig, so dass sie ohne Einfluss auf die Steuerungsfähigkeit bei gerader Führungs- rollenzahl bleiben.
Die Abb.3 und 4 zeigen, das es beim Zusammendrücken der Achsen auch gleichzeitig durch die Lage und die besondere kehlige Form 14, 15, 16 der Führungslaufrollen 9 auch zu einem erhöhten Anpressen der Lauf- räder 3 auf die Schiene 28 kommen müsse Dies wird benutzt, um die notwendi- ge Haftreibung zwischen den Laufrädern 3 und der Schiene 28 zu vergrössern; und macht das Fahrzeug unabhängiger von den alleinigen Gewichtsraddrücken der Schienenfahrzeugeo Die verhältnismässig breite Lauf kranzauf lagefläche der Laufräder 3 ermöglicht es, einen Gummi- oder Kunststoffbelag 17 auf den Laufrädern 3 anzubringen, welcher einen geräuscharmen und weichen Lauf sowie eine gute Beschleunigung der Fahrzeuge gestattet.
Bei Antrieb der Fahrzeuge durch eine Schubdüse sind die Führungs- leitrollen 9 reine FÜhrungs- und Sicherheitsrolleno
Die am Chassis 2 angebrachten Federn oder Hydraulischen Stossdämpfer 18 nehmen die vertikalen Stösse der Fahrzeuge auf. Diese lassen aber auch gleichzeitig eine kleinere begrenzte Pendelbewegung zwischen Rumpf und dem Laufwerk zu (+ 8 ), um bei den ständigen Steuerungsaufrichtbewegungen um die Längsachse der Fahrzeuge die Laufwerke nicht sofort in die neue Rich- tung mitzunehmen, sondern erst etwa von einem Drehwinkel von + 8 ano Diese Massnahme schont die Laufräder vor einer vorzeitigen Abnutzung und dämpft die Bewegungen.
Die Führungsrollenträgerachsen 12 können auch zusätzlich so ausgeführt werden, dass sie z.B. noch hydraulich teleskopartig verstell# und regelbar sind, so dass über kraftmesser 19 die vertikalen Kräfte fest- stellbar sind, die als Differenzdruck Aufschluss über die Bewegungsdrehten- denz des Fahrzeuges um die Längsachse geben können. Das kann z.B. in Kurven nötig und auf geraden Strecken zum Feststellen des Verhältnisses Gewicht-, Auftrieb- und Raddruck zur Schiene 28 vorteilhaft sein.
Um das Anpressen der Führungslaufrollen 9 und davon abhängig die Regelung des Laufraddruckes nur im notwendigen Falle z.B. bei Beschleunigungen und grösser werdender Geschwindigkeit herbeizuführen, kann die Zylinderdruck- pumpe 10 von zwei unabhängigen Quellen gleichzeitig oder abwechselnd be- tätigt werden. Dieses geschieht automatisch oder manuell, zo Bo über die Kraftstoffzufuhr bei Beschleunigungen oder während der Fahrt in Abhängig- keit von der Geschwindigkeit über die Druckdose eines Fahrtmessers oder eines Auftriebskraftmessers 20 (s.Abb.5). Diese Anordnung wirkt sich scho- nend auf das Material aus. Die Laufräder 3 sind auf den Laufräderachsen mit mindestens soviel axialem Lagerspiel versehen, wie es die wenig federnde Verschiebbarkeit der Führungslaufräderachsen 12 quer zur Laufschiene 28 zulässt.
Diese Massnahme ermöglicht es, dass bei seitlich auftretenden Schubkräften die Laufräder achsial etwas nachgeben können, bis die Führungs- laufrollen 9 die ganzen Schubkräfte aufnehmen; dabei bleibt die feste An pressung aller beteiligten Räder an die Laufschiene und damit die vollkommen- de Führung erhalten. Auch die durch die Präzisionsbewegung der Laufräder 3
<Desc/Clms Page number 6>
entstehenden Reibungserscheinungen an der seitlichen Laufkranzfläche werden dabei so gut wie aufgehoben oder stark verminderte Diese Anordnung trägt zu einer weitestgehenden Schonung der Laufräder und der Sdhiene bei.
.ähnlich wie die soeben beschriebenen Führungslaufrollen 9 können am Chassis 2 noch vier weitere zylinderförmige oder auch nach oben leicht konische Laufrollen 21 angebracht werden. Diese sind ebenfalls zangenartig wie die Führungslaufräder 9 an die Laufschiene pressbar und gleichzeitig noch zo drehbar angeordnet, dass die horizontale Lage dieser Laufrollen zur Laufschienengeraden (negative oder positive Einstellung) so verändert werden kann, dass diese während der Fahrtbewegung korkzieherartig im ange- pressten Zustand um die Längsmittellinie der Laufschiene Kraftmomente am Chassis und damit am Fahrzeug erzeugt, welche zur Unterstützung der aerody- namischen Ruder- oder bei kleineren Fahrzeugen allein zur Steuerung benutzt werden können.
Dabei ist zu beachten, dass die z.B. an der rechten Seite angebrachten Laufrollen 21 immer gleichzeitig und gegenläufig zu den linken Laufrollen (in der Anstellung der Horizontalen zur Laufschienenlängsachse) betätigt werden.
Diese Bewegung kann beispielsweise von den Steuerknüppeln aus oder in kombinierter Verbindung mit den Rudern erfolgen. Für die Steuerruder sind für diese Fahrzeuge 4 Konstruktionsmöglichkeiten vorgesehen, die dem Fahrzeug während der Fahrt die entsprechenden Stützkräfte geben. Die Wesent- lichste sei hier näher beschrieben:
Zwei entsprechend dimensionierte Querruder, die entsprechend den Abb. 5 und 6 gelagert sind. Den Querrudern sind zwei Stabilisationsruder 24 vorgelagert, welche so angeordnet (drehbar) sind, dass sie auch den Auftriebs- und Laufraddruck regulieren und so weit verstellt werden können, dass sie ferner als Luftstrombremse wirken.
Am hinteren Rumpf ende kann ein Leitwerk angebracht sein , welches in der Hauptsache den Laufraddruck einstellen oder regeln soll.
Die an den Seiten des Rumpfes 1 angebrachten Gleitstützen und-rä- der 25 sind derart einzieh- und feststellbar (s.Abb.7 u.8), dass sie die - Stützschienen 26 erreichen können und bei langsamer Fahrt oder anderen ent- sprechenden Umständen die Fahrzeuge gegen eventuelles Umkippen sichern.
Das Fahrzeug ist mit Bremsen und für besondere Bremsfälle mit. Brems- fallschirmen versehen.
Bei Düsenanbtrieb besitzt das Fahrzeug einen Hilf smotor.
Die Laufschiene 28 besteht in ihrem Querschnitt aus einem kreis- förmigen Rohr- oder Vollkörper.Zur Vergrösserung der Tragfähigkeit und zur besseren Anbringung der Stützen, Säulen, Mauern usw. ist darunter eine möglichst schmaler 1 - Stehgurtträger 29 angeordnet (s. Abb. 3 und 7). An diesem sind in entsprechenden Abständen die vertikalen Stützen und Säulen, Mauern, 30 , angebracht, die die nach Bedarf hochverlegte Laufschiene mit dem Boden verbinden. Die vertikalen Stützen 30 sind mit verstellbaren Ver- bindungen 31 versehen, die eine eventuell nötig werdende kleine Nivellierung der Schiene zulassen können. An einer oder an beiden Seiten ist eine Hilfs- stützschiene 26 (s. Abb.7) angebracht, die die Fahrzeuge gegen das eventuel- le Umkippen sichert.
Sie kann aus einem dünnen Rohr oder einer Stange beste- hen, die an den Vertikalstützen angebracht ist. Sie ist überall dort vorhan- den, wo es die Umstände, z.B. bei grösseren Überhöhungen usw.,erforderlich machen. Mit 33 ist ein Betonbodenpfeiler bezeichnet.
Durch die stehende Ausführung der Einschienenflugbahn ist es mög- lich, die Rohr-Schiene 28 auf den flachen Boden zu legen, in der Ebene ohne
<Desc/Clms Page number 7>
besondere Befestigung .Die zusammenhängenden einzelnen Schienenstücke geben der Konstruktion ein grosses Gewicht. Die besondere Befestigung der einzel- nen Schienenlängen sowie die Zentrierung mit Verschraubung geben dem Schie- nenkörper in sich eine besondere Festigkeit und Steifigkeit, welche bei allen Kurven durch die Bogenkrümmungen im günstigen Sinne noch erhöht wird.
In den Kurven kann zur Erzielung der nötigen Bodenfreiheit für die Führungslaufräder 9 die Gurtung 29 etwas erhöht werden.
Diese kreisförmige Schienenkörperkonstruktion kann aus jedem ge- eigneten Material bestehen, wie beispielsweise Eisenbeton, Kunststoffe o. dgl... In gewissen Abständen sind geeignete Schienenstücke eingesetzt, welche die lineare Längenausdehnung bei Temperaturschwankungen aufnehmen können, sei es durch ein besonders günstiges Material selbst oder durch entsprechende Zusammenfügung mit Brauchbaren Zwischendichtungen, etwa Nylon (gesch. Warenzeichen). Es ist klar, dass dieser kreisrunde Rohrkörper auf einer schmalen Backstein- oder Betonunterlage liegen kann, um ein tieferes Einsinken in den Boden zu verhindern.
In bestimmten Abständen befinden sich dann die flachen Betonsockel 33, in die Erde eingelassen, die den kreisför- migen Schienenkörper festlegen und gegen Verdrefiungengen sichern, z.B. durch einfache, an der Kreistangente befestigte Flacheisen (34), die dann mit den Sockeln oder Schwellen verbunden werden. Der Schienenkörper wird, wo es nötig ist, auf dem Boden abgestützt. Fur diese Möglichkeit der Schienenlegung ist daran zu denken, dass der Durchmesser der kreisförmigen Schiene entspre- chend gross gewählt werden kann, um den Gegebenheiten und den besonderen Umständen (Bodenverhältnissen usw.) gerecht zu werden.
(Figo 13)Zweckmässig wird die Steuerfähigkeit der Fahrzeuge um die Längsachse durch das Anbringen der seitlichen Hilfsgleitschienen oder Hilfsstützschienen 26 derart gehalten;, dass die Berührung der Führungslaufrollen 9 mit dem Boden ausgeschlossen ist, d.h. das Fahrzeug würde nicht eher den Boden berühren, als die Führungs- laufrollen 9.
In gewissen Abständen kann die Rohrlaufschiene als Kraftstoffbehäl- ter ausgebildet sein. Diese Möglichkeit erhöht die Verkehrssicherheit und verringert das Gesamtgewicht der Fahrzeuge durch geringere Kraftstoffmitnahme.
(Fig. 14).
PATENTANSPRÜCHE
1) Einschienenflugbahn nach Patent ? 532 482, dadurch gekennzeich- net, dass bei Ausführung der Bahn mit stehend geführten Fahrzeugen (1 ) für jedes Laufrad (3) eine zusätzliche, sich gegenläufig zu dem jeweiligen Lauf- rad drehende, vom Laufrad angetriebene Drehmasse (5) vorgesehen ist.
<Desc / Clms Page number 1>
Subject of the main patent? 532 487 is a monorail runway with vehicles running on the running rail, either standing or hanging, which, like aircraft, are equipped with supporting and stabilizing surfaces that keep the vehicles in balance during the journey and help to increase the running rail as the speed of the vehicles increases to relieve their weight, the vehicles being guided on a single running rail by means of a running gear consisting of running wheels arranged below and above the rail, which carriage is characterized in that the running rail has the shape of a tube with a circular cross-section , and the radii of curvature of the rim cross-sections of the impellers are adapted to this shape
In the further embodiment of the invention, it is now a drive,
which only consists of running wheels running on top of the rail, with an additional rotating mass rotating in the opposite direction to the running wheel, which is driven by the running wheel. This ensures that the twisting or angular momentum changes caused by the steering movements around the longitudinal axis of the vehicle of the running wheels are vectorially completely or partially canceled or neutralized, so that the controllability of the vehicles around their longitudinal axis is improved. At the same time, this arrangement of the running gear allows a flat rail construction on the ground and a widening of the bearing tread surfaces of the running wheels.
The rotating masses are expediently driven by the running wheels themselves, e.g. by a gear or powerful V-belt drive.
If motors are used to drive the rail trajectory according to the invention, it is also possible to provide the actual running wheel drive on the same axis on the side of the running wheel opposite the location of the rotating masses, the running wheels being driven by chains or cardan shafts that it is possible to drive all wheels of a drive at the same time. The individual drive sets can in turn be connected to a cardan shaft, so that all of the vehicle's running wheels act as drive wheels.
In order to absorb any lateral thrust forces and vertical forces that may arise, guide rollers are also arranged on the sides of the running rail, which is designed as a tube with a circular cross section, according to the main patent. These run below the largest rail diameter and prevent the vehicles from lifting off the rail. Here, the wheels of the vehicles are attached with enough axial play that they can give way when lateral thrust forces occur until the thrust forces are absorbed by the guide rollers This is done, for example, by means of a cylinder pressure pump that has flexible intermediate elements, e.g.
Springs that press the roller axles apart over the pivot point. This means that the guide rollers can be pressed against them, which is advantageous because of the dimensional tolerances of the running rail. The distance between the guide roller axes is determined by e.g. a staff regulated so that the rollers can never leave the rail. The guide rollers expediently rotate in opposite directions, so that they have no effect on the controllability of the vehicles, for which purpose the number of guide rollers is an even number.
Due to the position and particularly throaty design of the guide rollers, increased pressure of the vehicle's wheels on the rail is also achieved.This increases the static friction between the wheels and the rail, making the vehicles more independent of the weight wheel pressures Guide roller axles can be operated manually or automatically via e.g. B. the mentioned
<Desc / Clms Page number 2>
The cylinder pressure pump can be controlled via the fuel acceleration pump or a speedometer.
A further effect of the invention according to the guide rollers to be provided is that when lateral thrust forces occur, the rollers can give in axially somewhat until the agitator rollers absorb the entire thrust; the fixed pressure of all involved wheels on the running rail and thus the ability to steer the vehicles is maintained. The phenomena on the lateral tread surfaces caused by the precision movement of the running wheels are practically eliminated or at least greatly reduced. This largely protects the running wheels and the rail. The guide roller axes can also be designed telescopically so that they zoB. are hydraulically adjustable and controllable.
In this way, the vertically occurring forces can be determined using dynamometers, so that they can provide information about the torque of the vehicle around the longitudinal axis using differential pressure meters. This can e.g. be advantageous in curves to regulate the extent of the vehicle inclination, while on straight stretches the ratio between the weight of the vehicle and the lift wheel pressure can be measured against the rail;
Since it is possible according to the invention to keep the tread support surfaces of the running wheels relatively wide, the reduction in the weight wheel pressure on the rail that can be achieved by the measures described above makes it possible to use the running wheels with z. B. to provide a rubber or plastic covering, whereby a quiet running, smooth driving and high acceleration of the vehicles can be achieved.
Furthermore, an even number of additional cylindrical or slightly conical rollers can be attached to the drive chassis to the right and left of the running rail, which can also be pressed onto the rail and whose axes can be rotated at the same time in such a way that the horizontal The position of these rollers in relation to the straight track can be changed in such a way that, during the journey, moments of force are generated on the chassis and thus on the vehicle, which serve to support the aerodynamic rudders or, in the case of smaller vehicles, only to control the vehicles. It should be noted that the z. B. Always turn the rollers attached to the right side at the same time and in opposite directions to the guide rollers attached to the left.
This can be done, for example, from the joystick or in conjunction with the oars. These rollers can also be attached to the rear part of the drive chassis, calculated in the direction of travel. The track rollers are friction wheel rollers which can expediently be made of plastics, since this reduces frictional wear. They are advantageously attached to strong steel leaf springs which are attached to the chassis frame and which have a certain amount of deflection, i.e. a change in the angle of attack that the rollers allow. The leaf spring carriers are in the sense of a counter-rotation of the rollers z.
B. operated from the control stick, so that the resulting twisting of the rollers while pressing them against the rail during flight causes a spiral gear, which ultimately causes considerable torsional forces on the chassis and helps the vehicle in the desired direction bring. The extent of the deflection of the carrier springs must be limited so that the springs do not lose their effectiveness.
In the following, the design of the control organs for the vehicles of the monorail flight path according to the main patent and the present application will be discussed in more detail. These are aerodynamic
<Desc / Clms Page number 3>
Oars, which, as may be said in advance, can work together in the control with the rollers just described, which act as elastic resistance steering. Basically, it should be noted that all aerodynamic rudders should be arranged so that the center of pressure of the applied running resistance forces is as far as possible in the theoretical, vertical center line of the vehicles.
With regard to the structural design and arrangement of the steering and rudder organs, 4 options are initially provided which give the vehicle the appropriate support forces during travel. E.g. 2 ailerons can be provided, with 2 stabilization rudders in front of them. The stabilization rudders are mounted so that they can be rotated in such a way that they also regulate the lift and impeller pressure and can be adjusted to such an extent that they also act as an airflow brake. A tail unit is expediently provided at the rear end of the fuselage, which is mainly intended to set and regulate the impeller pressure.
As a second possibility, the arrangement of a vertical double, wing spread control rudder is useful, which works in such a way that one or the other rudder turns out to the side according to the necessary supporting torque, which is why the rudders are expediently hinged. In this way, the vehicle is given the necessary supporting torque. The nozzles are then placed in the fuselage or on the side of the fuselage.
The basic 3rd possibility to achieve the supporting moment consists in the attachment of a rudder on the right and one on the left side of the vehicle, which are also hung like a door.
The fourth possibility is the arrangement of slotted or pusher rudders, which have the shape of leaf-shaped, doho long and narrow surface parts that are built into the fuselage cell and can be drawn in and out through appropriate guide slots.
The slots themselves essentially take over the guidance of the rudder blades. The rudders are set at a maximum angle of attack to the hull center line e.g. Mounted vertically on top of the hull of the vehicle and operated alternately according to the respective required supporting moments.
The actuation of the control and rudder elements described above is expediently carried out mechanically and hydraulically. If the slotted or slide rudder in particular is extended at the same time, these can effectively serve as air flow brakes for the vehicles. There is also the possibility of extending the slot or slide rudders to different extents or retracting and extending them as required. The combination of the just described aerodynamic rudders with the aforementioned casters has the advantage, particularly in the case of large vehicles, that the control times required by the moments of inertia are shortened as a result of the co-operating friction steering by the casters.
In the manner described, it is possible to keep the monorail flight path according to the invention in equilibrium without classic wings only by means of the rudder and stabilizing surfaces. The resulting buoyancy forces are only used to regulate the impeller pressure on the rail.
On the other hand, on the vehicles designed as a flat track, the lift-generating wing parts can be attached adjustably on top of the fuselage. This fact has the advantage of a smaller vehicle width.
<Desc / Clms Page number 4>
A further improvement of the monorail trajectory according to the main patent and the present application is also seen in the possibility of simply laying the rail body either in the form of a tubular or solid body rail on the flat floor, in particular on hard ground, ice, but even on sand. It is of course more advantageous to lay the running rail on a light concrete or stone base or to provide sleepers for this purpose. In this case, the ground should be sloping on the sides so that the guide rollers described above have enough play.
For this very simple type of rail laying, in particular larger rail diameters come into consideration, for example concrete pipes with a diameter of about 350-400 mm. The pipes should rest on the ground, which can be achieved by piling up soil or underpinning. If steel tubes are used as the running rail, the rail may occasionally be hollow, since this material has a high degree of elasticity. Any lateral relative movements of the rail can be controlled by the pilot.
The steel pipe rail pieces can be connected, for example, by means of plastic or rubber intermediate pieces, whereby linear changes in length due to temperature fluctuations are absorbed.
If necessary, it is also possible to provide auxiliary support rails on both sides of the rail track, or two narrow concrete strips as support wheel tracks on both sides of the rail (Fig. 5-15).
The pipe rail pieces can also be connected to one another in such a way that they can carry liquid. The plastic seals also serve to fill the road surface (Fig. 15-16).
The vehicles are driven, as mentioned above, either by motors or, expediently, by gas turbines or nozzles.
The drawings, in which the various embodiments are shown schematically and by way of example, serve to explain the invention in more detail.
According to FIGS. 5 and 6, the vehicles (1) of the monorail flight path according to the invention consist of an aerodynamically expediently shaped body to which the individual running gear sets are attached in a vertically resilient manner with deflection limitation. According to the figures, the running gear of the rail aircraft consists of a chassis 2 on which all parts described below are attached or mounted. Depending on the size of the vehicles, several sets of undercarriages can be attached to the vehicle.
These are exchangeable and removable. A running gear set consists of the running wheels 3, the running rim radius 4 of which corresponds to the circular rail radius. The wheels should be kept as light as possible. The twist or angular momentum changes of the running wheels caused by the rotation of the vehicles during the steering movement around the longitudinal axis are vectorially canceled (neutralized) according to the invention by rotating masses 5 running in opposite directions, whereby the rail aircraft is better controllable around its longitudinal axis.
The equivalent rotating masses 5 are driven by a gearwheel or a strong V-belt drive 6 from the respective associated impeller 3. On the same axis, but on the opposite side of the impeller is the actual impeller drive 7 of the vehicle, in a version with classic motors 8 or an auxiliary engine. It is a chain or cardan drive so that all the running wheels 3 of a drive can be driven at the same time. The individual drive sets can in turn be connected to a cardan shaft so that all the running wheels of the vehicle can be drive wheels.
On the sides there are rotatably mounted guide rollers 9,
<Desc / Clms Page number 5>
which absorb the lateral thrust forces and vertical forces. They run below the largest rail diameter and are intended to prevent the vehicles from lifting off the rail 28 (see Figs. 1, 3, 4 and 5).
The rollers 9 are pressed like tongs by the lever-mounted roller axles 12 onto the running rail 28 as required.
A cylinder pressure pump 10 is used for pressing, which presses the roller axles 12 apart via the pivot point via an elastic material 11 (springs or the like). This arrangement ensures that the pressed-on guide rollers can be pressed on in an evasive manner (because of the dimensional tolerances of the rail). The distance between the axes is regulated by a rod 13 so that the guide rollers 9 can never leave the rail 28. The directions of rotation of the guide rollers 9 are in opposite directions, so that they have no influence on the control capability with an even number of guide rollers.
FIGS. 3 and 4 show that when the axles are compressed, the position and the special grooved shape 14, 15, 16 of the guide rollers 9 must also lead to increased pressure of the running wheels 3 on the rail 28 used to increase the static friction required between the running wheels 3 and the rail 28; and makes the vehicle more independent from the sole weight wheel pressures of the rail vehicles o The relatively wide running surface of the running wheels 3 enables a rubber or plastic covering 17 to be attached to the running wheels 3, which allows quiet and smooth running and good acceleration of the vehicles.
When the vehicles are driven by a thrust nozzle, the guide rollers 9 are pure guide and safety rollers
The springs or hydraulic shock absorbers 18 attached to the chassis 2 absorb the vertical impacts of the vehicles. At the same time, however, these allow a smaller, limited pendulum movement between the fuselage and the carriage (+ 8), so that the drives do not immediately move in the new direction during the constant upright movements of the controls around the longitudinal axis of the vehicles, but only from a rotation angle of + 8 ano This measure protects the wheels from premature wear and dampens the movements.
The guide roller support axles 12 can also be designed so that they are e.g. can also be adjusted and regulated hydraulically, telescopically, so that the vertical forces can be determined via dynamometers 19, which, as differential pressure, can provide information about the tendency of the vehicle to rotate about the longitudinal axis. This can e.g. Necessary in curves and advantageous on straight stretches to determine the ratio of weight, lift and wheel pressure to the rail 28.
In order to ensure the pressing of the guide rollers 9 and, depending on this, the regulation of the impeller pressure only when necessary e.g. In the event of accelerations and increasing speed, the cylinder pressure pump 10 can be actuated by two independent sources simultaneously or alternately. This happens automatically or manually, for example via the fuel supply during acceleration or while driving, depending on the speed, via the pressure cell of an airspeed indicator or a buoyancy meter 20 (see Figure 5). This arrangement has a gentle effect on the material. The running wheels 3 are provided with at least as much axial bearing play on the running wheel axles as the little resilience of the guide running gear axles 12 allows transversely to the running rail 28.
This measure makes it possible for the running wheels to give somewhat axially in the event of lateral thrust forces until the guide rollers 9 absorb all of the thrust forces; the fixed pressure of all the wheels involved on the running rail and thus perfect guidance is retained. The precision movement of the running wheels 3
<Desc / Clms Page number 6>
Any friction phenomena that arise on the lateral tread surface are virtually eliminated or greatly reduced. This arrangement contributes to the greatest possible protection of the running wheels and the rail.
Similar to the guide rollers 9 just described, four further cylindrical or slightly conical rollers 21 can be attached to the chassis 2. Like the guide wheels 9, these can also be pressed against the running rail in a pincer-like manner and at the same time still arranged so that they can be rotated so that the horizontal position of these running rollers in relation to the running rail straight line (negative or positive setting) can be changed so that they are corkscrew-like in the pressed state during the travel movement the longitudinal center line of the running rail generates moments of force on the chassis and thus on the vehicle, which can be used to support aerodynamic rowing or, in the case of smaller vehicles, solely for steering.
It should be noted that the e.g. rollers 21 attached to the right side are always operated simultaneously and in opposite directions to the left rollers (in the position of the horizontal to the longitudinal axis of the rails).
This movement can take place, for example, from the control sticks or in combination with the oars. For the rudder, 4 design options are provided for these vehicles, which give the vehicle the appropriate support forces while driving. The most important are described in more detail here:
Two appropriately dimensioned ailerons, which are mounted as shown in Figs. 5 and 6. The ailerons are preceded by two stabilization rudders 24, which are arranged (rotatable) in such a way that they also regulate the lift and impeller pressure and can be adjusted to such an extent that they also act as an airflow brake.
A tail unit can be attached to the rear end of the fuselage, which is mainly intended to set or regulate the impeller pressure.
The sliding supports and wheels 25 attached to the sides of the fuselage 1 can be retracted and locked in such a way (see Figures 7 and 8) that they can reach the support rails 26 and when driving slowly or in other appropriate circumstances secure the vehicles against tipping over.
The vehicle is with brakes and for special braking cases with. Brake parachutes provided.
With jet propulsion, the vehicle has an auxiliary motor.
The cross-section of the running rail 28 consists of a circular tubular or solid body. To increase the load-bearing capacity and to better attach the supports, pillars, walls, etc., a very narrow 1-standing belt carrier 29 is arranged underneath (see Fig. 3 and 7). The vertical supports and columns, walls, 30, are attached to this at appropriate intervals, which connect the running rail, which is installed high as required, to the floor. The vertical supports 30 are provided with adjustable connections 31, which can allow the rail to be leveled a little if necessary. An auxiliary support rail 26 (see Fig. 7) is attached to one or both sides, which secures the vehicles against tipping over.
It can consist of a thin tube or a rod that is attached to the vertical supports. It is available wherever the circumstances, e.g. in the case of larger cant, etc. With a concrete floor pillar 33 is designated.
As a result of the upright design of the monorail flight path, it is possible to place the tube rail 28 on the flat floor, in the plane without
<Desc / Clms Page number 7>
special fastening. The connected individual rail sections give the construction a great deal of weight. The special fastening of the individual rail lengths as well as the centering with screw connections give the rail body a special strength and rigidity, which in all curves is increased in a favorable sense by the arched curvatures.
In the curves, the belt 29 can be increased slightly to achieve the necessary ground clearance for the guide wheels 9.
This circular rail body construction can consist of any suitable material, such as reinforced concrete, plastics or the like ... Suitable rail pieces are used at certain intervals that can absorb the linear expansion in the event of temperature fluctuations, be it through a particularly favorable material itself or through corresponding assembly with usable intermediate seals, such as nylon (registered trademark). It is clear that this circular pipe body can lie on a narrow brick or concrete base in order to prevent it from sinking deeper into the ground.
The flat concrete pedestals 33 are then located at certain intervals, embedded in the ground, which fix the circular rail body and secure it against twisting, e.g. by simple flat iron (34) attached to the circular tangent, which are then connected to the bases or thresholds. The rail body is supported on the ground where necessary. For this possibility of laying rails, it should be remembered that the diameter of the circular rail can be selected to be large enough to do justice to the circumstances and special circumstances (ground conditions, etc.).
(Fig. 13) The ability to steer the vehicles about the longitudinal axis is expediently maintained by attaching the lateral auxiliary slide rails or auxiliary support rails 26 in such a way that the guide rollers 9 do not come into contact with the ground, i.e. the vehicle would not touch the ground sooner than the guide rollers 9.
The pipe running rail can be designed as a fuel tank at certain intervals. This option increases road safety and reduces the overall weight of the vehicles by reducing the amount of fuel required.
(Fig. 14).
PATENT CLAIMS
1) monorail trajectory according to patent? 532 482, characterized in that, when the track is designed with stationary guided vehicles (1), an additional rotating mass (5), which rotates in the opposite direction to the respective running wheel and is driven by the running wheel, is provided for each running wheel (3).