DE1010982B - Line routing of a railway for track-bound vehicles, especially a monorail railroad - Google Patents

Description

Linienführung einer Bahn für spurgebundene Fahrzeuge, insbesondere einer Einschienenstandbahn Gegenstand der Erfindung ist die Linienführung einer Bahn, insbesondere im Übergangsbogen, die ein möglichst stoß- und ruckfreies Fahren von spurgebundenen Fahrzeugen bei hohen Geschwindigkeiten ermöglicht, ähnlich der Fahrt von Schiffen oder Flugzeugen.Line routing of a track for track-bound vehicles, in particular a monorail rail The subject of the invention is the alignment of a Railway, especially in the transition curve, which allows for the most shock-free and jerk-free travel possible of track-bound vehicles at high speeds, similar to the Travel by ships or airplanes.

Bei den bekannten spurgebundenen Fahrbahnen besteht die Strecke aus Geraden, Kurven und Übergangsbögen, also aus Streckenstücken mit verschiedener Krümmung. Während der Fahrt treten in den Fahrzeugen Fahrstöße sowohl in der Geraden als auch besonders bei der Einfahrt in Kurven auf. Erstere rühren hauptsächlich vom Sinuslauf der Fahrzeuguntergestelle her, letztere von der fahrdynamischen Unvollkommenheit der Gleisbögen im Übergang zwischen Geraden und Kurven oder Kurven mit verschiedener Krümmung.In the case of the known track-bound roadways, the route consists of Straight lines, curves and transition arcs, i.e. from sections with different curvatures. While driving, the vehicles experience jolts both in a straight line and in a straight line especially when entering bends. The former are mainly due to the sinus flow the vehicle chassis, the latter from the imperfection in terms of driving dynamics of the track curves in the transition between straight lines and curves or curves with different Curvature.

Die erfindungsgemäße Besonderheit in der Linienführung der Bahn besteht darin, daß im Übergangsbogen der Bahnkörper und das Fahrzeug aus der Horizontalebene um einen gemeinsamen Punkt vorzugsweise den Fahrzeugschwerpunkt derart verschwenkt werden, daß das Fahrzeug beim Durchfahren des Übergangsbogens außer seiner fortschreitenden Bewegung nur noch eine Schwenkbewegung um den gemeinsamen Punkt ausführt.The peculiarity according to the invention consists in the alignment of the train that in the transition curve of the track body and the vehicle from the horizontal plane The center of gravity of the vehicle is preferably pivoted in this way around a common point that the vehicle when passing through the transition curve except for its advancing Movement only executes a swivel movement around the common point.

Der bevorzugte Punkt kann der Schwerpunkt des Fahrzeuges oder auch der Mittelpunkt der durch die Schwerpunkte der sitzenden Fahrgäste gelegten Ebene innerhalb des Fahrzeuges sein. Es kann aber auch ein anderer Bezugspunkt, z. B. der Schwerpunkt der Last in Frage kommen.The preferred point may or may not be the center of gravity of the vehicle the center of the plane laid by the center of gravity of the seated passengers be inside the vehicle. But it can also be a different reference point, e.g. B. the center of gravity of the load come into question.

Im folgenden soll die Erfindung an dem Beispiel eines Übergangsbogens an Hand von fünf Figuren näher erläutert werden. Hierbei ist dargestellt in Fig. 1 und 2 die Wegverhältnisse bei der Fahrt im Übergangsbogen, in Fig. 3 und 4 die Gestaltung der Linienführung in der Seitenprojektion und im Grundriß, in Fig. 5 dieselbe in perspektivischer Darstellung. Bekanntlich erfolgt die Einfahrt von spurgebundetien Fahrzeugen in eine Kurve mittels eines Übergangsbogens, der nach einer kubischen Parabel, einer Klotoide od. dgl. konstruiert ist. Die Spurerhöhung wird meist linear ansteigend ausgebildet, indem die äußere Schiene auf den Betrag der vorgesehenen Erhöhung in gleichmäßigem Anstieg gehoben wird. Der Fahrzeugfußpunkt wird beim Durchfahren des Übergangsbogens infolgedessen in der horizontalen Ebene, z. B. nach der Klotoide geführt und in der vertikalen Ebene auf einem Kreisbogen um den Winkel a um die Auflagepunkte der auf der inneren Schiene rollenden Räder geschwenkt (s. Fig. 1). Der Fahrzeugschwerpunkt S führt daher eine zusammengesetzte Bewegung im Raum aus, indem er außer der vorgesehenen fortschreitenden Bewegung noch zusätzlich nach der Seite und Höhe um die Weges und la nach S' auswandert, was gemäß der Erfindung (s. Fig. 2) vermieden wird. Um diese Bedingung zu erfüllen, wird der Bahnkörper erfindungsgemäß quer zur Fahrtrichtung nach einem Sinusgesetz verschwenkt und in der Projektion auf die waagerechte Ebene seitlich so geführt, daß eine Seitenauswanderung des Fahrzeugschwerpunktes infolge der Überhöhung verhindert wird. Diese Verhältnisse sind in den Fig. 3 und 4 im Diagramm dargestellt. Mit G ist die Gerade und mit t1 ist der Übergangsbogen bezeichnet. Bei seinem Durchfahren vollzieht sich die Drehbewegung des Fahrzeuges nach einem Sinusgesetz. Um erfindungsgemäß den Schwerpunkt auf der beabsichtigten stetig gekrümmten Linie n zu führen, ist es erfordc--lich, die Mittelachse der Fahrbahn aus der üblichen L"ju.gangskurve nach außen herauszuführen, wie dies in Fig. 4 gestrichelt durch die Kurve m dargestellt ist. Im anschließenden Kreisbogen K verlaufen die Kurven m und n wieder parallel zueinander, wobei sich ihr Abstand e aus der Kurvenüberhöhung und der Höhe des Schwerpunktes über der Fahrebene ergibt.In the following, the invention will be explained in more detail using the example of a transition bend using five figures. Here, in Fig. 1 and 2 the path conditions when driving in the transition curve, in Fig. 3 and 4 the design of the lines in the side projection and in plan, in Fig. 5 the same in perspective. It is known that track-bound vehicles enter a curve by means of a transition arch which is constructed according to a cubic parabola, a clothoid or the like. The track increase is usually designed to increase linearly by lifting the outer rail to the amount of the intended increase in a uniform increase. The vehicle base is as a result when driving through the transition arc in the horizontal plane, z. B. after the Klotoide and pivoted in the vertical plane on an arc of a circle by the angle a around the support points of the wheels rolling on the inner rail (see Fig. 1). The vehicle's center of gravity S therefore executes a compound movement in space by, in addition to the intended progressive movement, also migrates to the side and height around the path and la to S ', which is avoided according to the invention (see FIG. 2). In order to meet this condition, the track body is pivoted transversely to the direction of travel according to a sine law and guided laterally in the projection onto the horizontal plane so that the vehicle's center of gravity is prevented from moving sideways due to the elevation. These relationships are shown in FIGS. 3 and 4 in the diagram. G is the straight line and t1 is the transition curve. When driving through it, the vehicle rotates according to a sine law. In order, according to the invention, to guide the center of gravity on the intended continuously curved line n, it is necessary to lead the central axis of the roadway outwards from the usual linear curve, as shown in broken lines in FIG. 4 by curve m In the subsequent circular arc K , the curves m and n again run parallel to one another, their distance e resulting from the curve superelevation and the height of the center of gravity above the plane of travel.

In Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Übergangsbogens bei einer Einschienenbalkenbahn wiedergegeben, und zwar von der im Hintergrund befindlichen Geraden G ausgehend und in die im Vordergrund beginnende gleichmäßige Kurve K übergehend. Die stetig verlaufende Bahn des Schwerpunktes ist mit S bezeichnet. Die sich aus den obengenannten Bedingungen ergebende schwache Gegenkurve p im Anfang des überhölungsbogens ist hier, wie auch in F ig. 4, deutlich erkennbar.In Fig. 5 is a perspective view of the transition bend according to the invention reproduced on a monorail, from the one in the background Starting from straight line G and merging into the uniform curve K beginning in the foreground. The steady path of the center of gravity is denoted by S. Which is made up of weak ones resulting from the above conditions Counter curve p im The beginning of the cant is here, as in Fig. 4, clearly visible.

Es lassen sich durch die gegebenen oder entsprechend gewählten Konstanten und Abhängigkeiten die Koordinaten aller Bogenpunkte schrittweise bestimmen und aus ihnen unter Berücksichtigung der Querneigung die Höhenlage und die Horizontalkoordinaten des Fahrweges errechnen. Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren der Bestimmung des Übergangsbogens wird dieser gemäß der Erfindung nach fahrdynamischen Gesichtspunkten ermittelt.It can be determined by the given or appropriately chosen constants and dependencies determine the coordinates of all arc points step by step and from them, taking into account the transverse slope, the altitude and the horizontal coordinates calculate the route. In contrast to the known method of determination of the transition arc, this is according to the invention according to driving dynamics aspects determined.

Die am Beispiel des Übergangsbogens beschriebene erfindungsgemäße Art der Bestimmung der Streckenpunkte läßt sich auch auf beliebige andere Streckenteile anwenden, indem die Strecke punktweise festgelegt wird und nicht mehr wie bisher aus Kreisbögen und Geraden zu bestehen braucht. Bei Annahme konstanter, fahrdynamischer Größen für alle Streckenabschnitte ergibt sich eine variable Linienführung, die eine günstige Geländeanpassung erlaubt.The described using the example of the transition bend according to the invention The way of determining the route points can also be applied to any other route parts apply by defining the route point by point and no longer as before to consist of arcs and straight lines. Assuming constant, more dynamic driving Sizes for all route sections results in a variable line layout, which favorable adaptation to the terrain allows.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Linienführung einer Bahn für spurgebundene Fahrzeuge, insbesondere einer Einschienenstandbahn, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergangsbogen der Bahnkörper und das Fahrzeug aus der Horizontalebene um einen gemeinsamen Punkt derart verschwenkt werden, daß das Fahrzeug beim Durchfahren des Übergangsbogens außer seiner fortschreitenden Bewegung nur noch eine Schwenkbewegung um den gemeinsamen Punkt ausführt. PATENT CLAIMS: 1. Line routing of a track for track-bound vehicles, in particular a monorail track, characterized in that in the transition bend the track body and the vehicle from the horizontal plane around a common point be pivoted so that the vehicle when driving through the transition curve apart from its progressive movement, only a pivoting movement around the joint Point executes. 2. Linienführung einer Bahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als gemeinsamer Schwenkpunkt der Fahrzeugschwerpunkt dient. 2. Line routing of a web according to claim 1, characterized in that that the vehicle's center of gravity serves as a common pivot point. 3. Linienführung einer Bahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der Schwenkbewegung des Fahrzeuges beim Durchfahren des Übergangsbogens einem periodischen, insbesondere einem Sinusgesetz entspricht.3. Lines a track according to claim 2, characterized in that the course of the pivoting movement of the vehicle when driving through the transition curve a periodic, in particular corresponds to a sine law.