DE1405559A1

DE1405559A1 - Schwebebahn

Info

Publication number: DE1405559A1
Application number: DE19601405559
Authority: DE
Inventors: Lucien Chadenson
Original assignee: Safege Transport SA
Current assignee: Safege Transport SA
Priority date: 1959-03-10
Filing date: 1960-03-10
Publication date: 1968-10-10
Also published as: GB941910A; US3059591A; FR1230000A; GB918203A

Description

dr. A.MENTZEL RBFRATHb.KötN,DBN S.März I960

PATENTANWALT DWL-ING. W. DAHLKE PATENTANWALT

PATENTANWALT Tp_1n DIPL-ING. W. DAHLKE "^Ua * ~

SOCIETE ANOITYLlE fRANCAISE D¹ETUDES, DE GESTIOH & D'EHTHEPSISES in. Paris (Prankreich)

Schwebebahn

Die Erfindung "betrifft eine Schwebebahn, wie sie die Anij.silde.exn in den französischen Patents uhr if ten Ir. 1 072 538 vom 18.DezemDer 1952 und Hr. 1 068 5>Ü vom 28.Dezember 1952 beschrieben hat, d.h. eine Schwebebahn, derenFahrzeuggondeln unter i'ahrgestellen angeordnet sind, mit denen sie durch im wesentlichen vertikal verlaufende Aufhängungen verbunden sind. Die icihrgestellte werden von einer .Rollbahn getragen, die aus einem Kastenbalken besteht, in dessen Innerem sie rollen. Die

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Telegrammadresse ■ MepaWnt, KStn, PortcUddtoek.. KSIn 2012, Bankkonten. Krelnparkaste KSIn, Zweigstella Refratb 850, Deutsche Bank A. G., Filial· KSIn 120 76*

im
Aufhängungen ragen dabei durch einen/unterteil des Kastenbalkens

in seiner Mittelebene angeordneten Längsspalt,

Die im allgemeinen oberhalb der Erde verlaufende Rollbahn kann ;jedoeh im Bedarfsfälle ausnahmsweise auch unterirdisch verlaufen.

Die wesentlichen Merkmale des oberhalb der Erde verlaufenden Bahnkörpers, auf den sich die vorgenannten Patentschriften beziehen, sind folgende:

a) Die Schwebebahn rollt auf luftbereiften Rädern, um das Betriebsgeräusch auf ein Mindestmaß herabzusetzen und die Behaglichkeit der Reisenden zu erhöhen sowie auch um die Haftfähigkeit der Bäder an der Rollbahn zu erhöhen (Erhöhung der Anfahr- und Bremsbeschleunigung; Steigerung der Steigfähigkeit).

b) Ein und dieselbe Konstruktion des Bahnkörpers in Metall und/oder Spannbeton erfüllt die folgenden vier wesentlichsten Funktionen:

1. Die horizontal verlaufenden Flächen dienen den Fahrzeugen als Rollbahn. ■-■-.■"

2. Die vertikal verlaufenden Flächen dienen als seitliche Führungsbahn für die Fahrzeuge, deren luftbereifte Tragräder die Führung des Ftthrzeuges nicht garantieren

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können. Die horizontal liegenden lührungsräder sind dabei ebenfalls luftbereift.

3. Die vertikalen und/oder horizontalen Flächen übernehmen · ferner die Aufgabe, den Teil der störenden Querkräfte (beispielsweise infolge einseitiger Belastung durch fahrgäste oder durch Seitenwind), der auf die Gondeln, der fahrzeuge einwirkt, nicht durch die Querneigung, innerhalb der für diese Fahrzeuge zugelassenen maximalen Querneigung, aufgenommen wird, auf den Bahnkörper zu übertrugen und zwar so, daß diese Kräfte eine Torsion des Bahnkörpers bewirken.

4. Die Anordnung einer V/eiche in der von Eisenbahnen her bekannten Art wird möglich und die gleichen Bedingungen bezüglich der Sicherheit, der Einfachheit und der Wirksamkeit wie bei jener lassen sich erfüllen.

c) Der erfindungsgemäße Bahnkörper ist also speziell

den

so ausgebildet, daß er sowohl^durch die vertikalen Kräfte erzeugten Biegespannungen als auch den viel höher liegenden Torsionsspannungen widerstehen kann. Er kann so eine optimal zusammengedrängte Form haben, was sowohl aus wirtschaftlichen wie auch aus ästetischen Gründen unerläßlich ist.

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Die Erfindung betrifft eine besondere Anordnung für die Fuhrzeugaufhängung einer derartigen Schwebebahn bei der die störenden Querkrafte, die durch die Aufhängung auf den Kci.stenbalken übertragen werden, vermindert werden, ohne die maximale seitliche Neigung der Gondel zu erhöhen, die mit der Behaglichkeit aer Reisenden noch zu vereinbaren ist, ohne also den Fciirkomfort der Mitfahrenden zu beeinträchtigen.

Nach einem ersten Merkmal der Erfindung erfolgt die Aufhängung des Fahrzeuges an jedem seiner Fahrgestelle derart, daß der Drehpunkt fur eine seitliche Schwenkung des Fahrzeuges oberhalb der Fahrgestelle liegt. Dadurch wird erreicht, daß bei gleichem seitlichen Ausschwenkweg des Fahrzeuges - infolge störender Querkräfte, z.B. durch einseitige Ladung oder Seitenwind — der Neigungswinkel geringer ist, als wenn das Fahrzeug einfach am Fahrgestell aufgehängt und auf einen maximalen Neigungswinkel begrenzt wäre, den man noch gerade mit der Bequemlichkeit der Reisenden vereinbaren zu können glaubt.

Diese Anordnung hat nichts mit der in /den Kurven

tun durch Zentrifugalkraft erzeugten Neigung der Gondel zu da die Rollbahnen in. den Kurven die erforderliche Überhöhung ·■ ■ aufweisen.

Die seitliche Neigung der Gondeln ist somit auf "den Höchstwinkel begrenzt, der mit der Bequemlichkeit der Reisenden

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noch zu vereinbaren ist. Gleichzeitig wird den Gondeln dadurch, so weit es die verkehrsubliche Form zuläßt, die maximal zulässige Querverschiebung gegeben, die nötig ist, um das durch die störenden q.uerwir.K.enüen Kräfte erzeugte, größtmögliche Torsionsmoment aufzuheben. Wach einem anderen Merkmal der Erfindung ist deshalb zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Hauptaufhängung, die eine begrenzte seitliche Ueigung des Fahrzeuges um eine oberhalb der Fahrgestelle liegende Längsachse ermöglicht, eine weitere Einrichtung zur Korrektur der Querstabilität vorgesehen. Diese Einrichtung gestattet eine zusätzliche Querverstellung des Fahrzeuges, teils durch Drehung um einen sehr groben Drehraaius, teils durch Verschiebung, die dazu bestimmt ist, ohne aen Neigungswinkel des Fahrzeuges wesentlich^ zu erhöhen, einen weiteren Teil der störenden Querkräfte aufzunehmen.

Die anliegende Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der vox'liegenden Erfindung dar, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Schwebebahn; Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt durch einen den

Fahrgestellen als Rollbahn dienenden Kastenbalken und eine Vorderansicht eines der beiden Fahrgestelle?!;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Eollbahn, geschnitten längs der Linie III-III in Fig. 2, eines Fahrgestelles und der Fahrzeugaufhangungen;

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Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht einer Aufhängung; Fig. 5 eine Draufsicht auf die vorgenannte Aufhängung mit entsprechenden Einstellmitteln;

Pig. 6

und 7 eine Draufsicht und eine Vorderansicht einer

abgewandelten Ausführung;

Pig. 8

und 9 in vergrößertem Maiästabe eine Weiche in Draufsicht

und in Vorderansicht..

Der in Pig. 1 dargestellte Bahnkörper umfaist eine zusammengesetzte Rollbahn, deren Einzelstücke 20 durch Dehnungsfugen 28 voneinander getrennt sind und von auf Sockeln 18 ruhenden Trägern .oder Pylonen 21 getragen werden. Ein Fahrzeug 23 wird von Aufhängungen 51 getragen; diese wiederum sind an Fahrgestellen befestigt, die im Inneren der aus den EinzelstücJfen 20 gebildeten Rollbahn rollen.

Jedes Einzelstück 20 ist, wie aus Pig. 2 zu entnehmen ist, als Kastenbalken ausgebildet und umfaßt zwei L-förniige Seitenbalken 25 und 26, deren horizontale Schenkel 29 und 50 mit ihren oberen Flächen 33 und 54 die Rollbahnen für die Tragräder 35 der Fahrgestelle des Fahrzeuges bilden. Diese Flächen 33 und 34 sind in Kurven seitlich überhöht ausgebildet und entsprechend mit schrägen Verbindungen versehen. Diejzi/^ Räder 35 sind luftbereift. Die inneren Flächen 37 und 38 der horizontalen Schenkel 29 und 30 weisen über die gesamte länge der Bahn einen gleichbleibenden Abstand voneinander auf.

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Die üus den unteren Schenkeln 29 und 30, den Seitenbalken 25 und 26 und dem Dach 27 bestehende Konstruktion hat die Form eines hohlen Kastenbalkens, der einen vollkommenen Schutz gegen die Unbilden des Wetters für die Rollbahnen, die Fahrgestelle und die verschiedenen elektrischen Leitungen darstellt. Diese Form nimmt auch die in Längs- und Querrichtung auftretenden Biegespannungen, die q.uergerichteten Torsionskräfte und die beim Beschleunigen und beim Bremsen entstehenden axial gerichteten Kräfte gut auf; sie ermöglicht es somit, die erstrebten geringen < Abmessungen zu erreichen. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, umfassen die Fahrgestelle jedes Fahrzeuges ein Chassis 42, in dem zwei Wellen 44 gelagert sind. Die Wellen 44 v/erden über Untersetzungsgetriebe 45 angetrieben, die auf die Wellenst/ümpf e von Elektro-

47 motoren 47 aufgesetzt sind. Diese MotorenVsind an ein oder zwei Stromabnehmer 49 angeschlossen, die durch Federn 46 gegen Drähte oder Stromschienen 50 angedrückt werden, die am Dach 27 des Kastenbalkens aufgehängt oder an dess-en Seitenwänden 25 und befestigt sind« Alle für den Betrieb der Motoren sowie zur Überwachung aller Stromkreise erforderlichen Geräte und Instrumente liegen im Innern der Gondel 23 des Fahrzeuges. Gleichfalls sind die elektrischen Bremswiderstände im Innern der Gondel 23 oder auf deren Dach angeordnet. Die Wellen 44 der Fahrgestelle tragen Trommel- oder 'Scheibenbremsen 48»

Am Ende des Chassis 42 sind - frei um vertikal stehende

Achsen drehbar — Führungsräder 40 angeordnet, die auf den ver-

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tikalen Flächen der Balken 25, 26 abrollen und das Fahrgestell in der Mitte seiner Rollbahn halten. Diese Führungsräder 4-0 sind mit Luftbereifungen versehen.

Die Tragräder 35 und die Führungs- und Stabilisierungsräder 40 können mit Sicherheitsscheiben oder -feigen 351» 401 bewehrt sein, die notfalls mit den entsprechenden Rollflächen 33, 34 bzw. 25, 26 in Berührung kommen, d.h. in den Fällen einer übergroßen Ladung oder noch mehr bei einem Druckabfall der Luftbereifung der entsprechenden Räder. Die Scheiben 351 können auch als Bremsscheibeη dienen, die zusätzlich oder anstelle der Scheiben- bzw. Trommelbremsen 48 wirken.

Das Chassis 42 jedes Fahrgestells besitzt einen vertikalen Aufhänger 51, der zwischen den horizontalen Schenkeln 29 und des Kastenbalkens hindurchtritt und an der Gondel 23 des Fahrzeuges befestigt ist*

Zwischen das Chassis 42 und den vertikalen Aufhänger 51 ist ein elastisches Aufhängun^ssystem eingeschaltet, das in bekannter Vifeise, entweder mit Metallfedern versehen ist oder pneumatisch oder hydraul.isch—pneumatisch wirkt oder eine Kombination der genannten Federmittel enthält. Dieses System ist mit Mitteln zur Aufnahme der Belastungsänderungen und der Querneigung der Gondeln des Fahrzeuges sowie zur Bildung der dadurch erforderlich werdenden Lagekorrekturen, insbesondere auf der Bahnsteigseite der Bahnhöfe, versehen. In dem Aufhängungssystem sind ferner

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entsprechende, mit Dämpfungsmittel·!! verbundene Gelenke derart vorgesehen, daß die Gondel des !Fahrzeuges längs und q.uer zum gestell schwingen kann.

Das Aufhängungssystem kann, wie aus I>'ig. 2 bis 5 zu ersehen ist, auf doppelte Weise pendeln. Der Aufhänger 51 ruht auf dem Fahrgestell unter Zwischenschaltung zweier Luftpolster 102, 103, welche durch eine entsprechende Einrichtung mit Preßluft beschickt werden, wobei gleichzeitig der in den Polstern herrschende Druck überwacht und gesteuert wird. Der Aufhänger 51 mit den beiden vorgenannten Luftpolstern bildet das sogenannte Hauptpendel bzw. Hauptaufhängungssysteiä. Der Aufhänger 51 tragt einen horizontal liegenden, vjuerverlauf enden GeleiLkcz&pi'en 104, der in der Ebene der Kollbahnen 35» 34 liegt, auf denen aie iragräaer 35 rollen. Unterhalb aieses horizontalen Quergelenkes geht der Aufhanger 51 unterhalb des Kasxenbalkens in ein schräges Kreuz uöer; dieses trägt zwei Zapfen 106, uie gegenüber der Vertikalen so geneigt sind, da^a ihre uitte!linien aie vertikale Mittellinie des Aufhängers 51 ein Stuck oberhalb des Fahrgestelles schneiden;

An hierdurch wird das Hauptpendel geoilaet. A^ jeden Zapfen 106 ibt uoer entsprechende Kugellager ein Arm 107 angelenkt, der, unter Zwischenschaltung eines Zapfens 101, die Gondeln 23 des icJirzeuges tragt. Die x'eile 105, 106, 107 und 101 bilden zusammen das zweite Pendel«. Ein oder beide Arne 107 jedes der beiden Fahrgestelle eines Fahrzeuges 23 sind mit einem Kniehebel 111 versehen; diese Knehebel sind an parallel zur Y/agenachse verlaufende,

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- ίο -

auf dem Dach des Fahrzeuges angeordnete, Lenker 108 angekuppelt» Diese Leiiker 108 sind in ihrer Mitte mit einem bzw. zwei Kolben 109 verbunden, der bzw. die in einem bzw. zwei auf dem Wagendach angeordneten, mit Flüssigkeit gefüllten Zylindern 110 zu gleiten vermögen. Eine entsprechende Einrichtung ermöglicht die Anpassung der Bewegung des zweiten Pendels an diejenige aes ersten; sie ermöglicht ebenfalls - von dem führerstand des Fahrzeuges aus die Bewegung des Kolbens 109 im Z/linder 110 zu überwachen und zu steuern und infolgedessen auch aie Bewegung der Lenker 108. Somit ist es möglich, im Bedarfsfalle auf die Gleichgewichtslage der Gondel^ in Querrichtung einzuwirken und diese dann, insbesondere bei der Einfahrt in eine Station, in die Vertikale zurückzuführen.

Die zusätzliche seitliche Auslenkung kann nicht nur durch eine Schwenkung, sondern auch durch eine Verschiebung bewirkt werden.' Die Korrektur der Querstabilität kann insbesondere durch die Anwendung des Watt'sehen Parallelogrammes verwirklicht werden, wie es schematisch in Fig. 6 und 7 veranschaulicht ist. Dabei ist an dem Aufhänger 51 ein Träger 112 befestigt, an dem unter Zwischenschaltung von Lenkern 113, 114, 115 und 116, die Hebel 117 und 118 aufgehängt sind, die mit Zapfen 119 und 120 die Fahrzeuggondel 23 tragen. Wenn die Einrichtung zur Korrektur der Querstabilität durch Verschieben wirkt, kann man eine Rückstellung durch die Schwerkraft vorsehen, insbesondere bei steigender Fahrbahn, v/ienes in Fig. 7 veranschaulicht ist; das Watt¹sehe Parallelogramm steht dann V-förmig.

BAD ORIGINAL H -

3Π fι ρ η <> ί in nt·

Im allgemeinen stellt die Lage des besagten Torsionszentrums des Kastenbalkens die günstigste Lage für den Drehpunkt

Haupt
der ^//^/aufiiängung und eier Einrichtung für die Korrektur der Querstabilität dar, wenn diese durch Drehung wirkt.

In jedem Falle ist für die Einrichtung zur Korrektur der Querstabilität eine Freindsteuerung vorgesehen. Die Fremdsteuerung· erfolgt im wesentlichen hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch und bestimmt, inaem sie sich auf die scheinbare Ver-

tikale des Fahrzeuges bezieht, die durch die Senkrechte auf den Rollbahnen 33 und 34 gegeben ist, die seitliche !Rückstellung der Gondel innerhalb der Grenzen der zulässigen Querneigung derselben, insbesondere in die Vertikallage. Die FrenK^i^steuerung kann auch von dem Torsionsmoment cvUS erfolgen, das durch die störenden ^uerkrüi'te im Kastenbalken erzeugt wird. Jedenfalls ermöglicht die vorstehend beschriebene Einrichtung auch die Beseitigung von yuerschwingungen der Gondel, die für die Reisenden lästig sein könnten.

In allen Fällen sind die beiden Aufhängungen einer Gondel 23, d.h. die vordere und die hintere Aufhängung, erfindungsgemäß entweder, wie vorstehend beschrieben, mechanisch durch die Lenker 108, oder hydraulisch über eine Druckflüssigkeit miteinander verbunden, die das bereits erwähnte Stellglied - beispielsweise eine hydraulische Vv^rinde - steuert. Auf diese Weise wird jede Schwankung der F^iirzeuggondel verhindert.

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Im Rahmen dieser Erfindung können auch andere Möglichkeiten vorgesehen werden, um die Verwindungssteifigkeit des Kastenbalkens zum Ausgleich der störenden Querkräfte auszunutzen, indem man die Rückwirkungen auf die äußeren Flächen der vertikalen Balkenschenkel 25, 26 oder auf die unteren Flächen der horizontalen Balkenteile 29, 30 bezieht.

In dem Falle, in dem die Führungsräder, wie in Fig. 2 dargestellt, im Innern des Kastenbalkens angeordnet sind, sind bei einer Weiche, wie sie grundsätzlich in der französischen Patentschrift Nr.. 1 0?2 538 beschrieben ist, die nachstehend beschriebenen, wesentlichen Bedingungen zu berücksichtigen. Sind die Führungsräder im Innern des Balkens angeordnet, so muß die in den Figuren 7 bis 12 der genannten Patentschrift dargestellte Weiche, um eine durchgehende Führung sicherzustellen, so vervollständigt werden, wie dies in Fig. 8 und 9 der anliegenden Zeichnung dargestellt ist.

Der bewegliche Rollbahnteil 201, der mit seinen horizontalen Flächen 202 und 203 die Rollbahn lückenlos fortführt, nimmt bei seiner Bewegung zwei Seitenteile 204 und 205 mit, die sich dadurch in eine entsprechende Stellung legen, um mit ihren vertikalen. Flächen 206 und 207 die horizontalen Führungrader 40 wahlweise entweder in die gerade oder in die abzweigende Bahn zu lenken. Diese Seitenteile 204 und 205 schwenken um Zapfen 208 bzw. 209, die von dem Drehzapfen 210 des Mittelteiles 201 abgesetzt sind.

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Dieser Mittelteil kann durch eine von einem Elektromotor 212 angetriebene Verstelleinrichtung 211 verschwenkt und in eine seiner beiden Arbeitslagen gebracht werden. Die beiden beweglichen Seitenteile 204 und 205 bewegen sich dabei gemeinsam mit dem Mittelteil mit.

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Claims

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Patentansprüche

1· Schwebebahn mit einer Rollbahn, bestehend aus einem hohlen Kastenbalken, dessen Unterseite mit einem mittleren Längs-βchiita versehen ist, und mit von dieser Rollbahn getragenen, im Kastenbalken abrollenden Fahrgestellen, die durch den

Mittellängsschiita hindurchragende Aufhänger tragen, an denen

eine

lahrzeuggondeln aufgehängt sind, gekennzeichnet durchVein seitliches Schwenken des fahrzeuges gestattende Aufhängung, bei der der Drehpunkt oberhalb der Fahrgestelle liegt.

2. Schwebebahn nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Korrektur der Querstabilität, die eine zusätzliche seitliche Auslenkung des fahrzeuges gestattet, die, ohne dabei den Neigungswinkel des Fahrzeuges merklich zu erhöhen, einen zusätzlichen Seil der störenden Querkräfte aufzunehmen vermag, die auf das fahrzeug einwirken können.

3. Schwebebahn nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine oberhalb des Fahrgestelles angeordnete, auf diesem befestigte und den jeweiligen Aufhänger tragende elastische Stutzeinrichtung.

4· Schwebebahn nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen quer zur fahrtrichtung liegenden Gelenkzapfen (104) zwischen jedem

Aufhänger und de» daran aufgehängten fahrzeug.

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5. Schwebebahn nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß da· elastische System zwei seitlich des Aufhängers (51) angeordnete luftgefüllte Polster (102, 103) umfaßt.

6. Schwebebahn nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch eine Meß- und Steuereinrichtung für den in den Luftpolstern (102, 103) herrschenden Luftdruok.

7· Schwebebahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß di· Einrichtung zur Korrektur der Querstabilität ein q.uerliegend·· Kreuz (105)» zwei schräg abwärts geneigte Lenker (107)* dl· ;}· an ein Ende der Seitenarme des Kreuzes angelenkt sind, und an die Enden der Lenker (107) angelenkte Träger (101, 106) für dl· Aufhängung des Fahrzeuges umfaßt.

8. Schwebebahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dl· Einrichtung zur Korrektur der Querstabilität ein Dopp·!parallelogram* (IL3, 114, 115, 116, 117, 118) nach Watt uafaßt.

9. Schwebabahn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Parallelogramme V-förmig zueinander angeordnet sind und eine Rückstellung durch Schwerkraft aufweist.

10«Schwebebahn nach Anspruch 1, gekennzeichnet duroh Verbindung zv/ie ehe η der vorderen und der hinteren Aufhängung der Gondel zum ständigen Gleichheiten der für diese beiden Aufhängungen gestatteten Ausschläge.

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11· Schwebebahn nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine die Ausschläge messende und steuernde Torrichtung zur Steuerung der Verbindung.

12. Schwebebahn nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Verbindung mindestens einen mit Bruckflässigkeit gefüllten» an der Fahrzeuggondel befestigten Zylinder (110)» einen in diesem Zylinder rersohiebbaren Kolben (109)» einen mit dem Kolben rerbundenen Längslenker (108) und einen Kniehebel (111) umfaßt» wodurch die Querbewegungen der Vorder- oder Hinteraufhängung in eine Längererschiebung des entsprechenden lindes des besagten Lenkers (108) und jLfä uegekehrt verwandelt werden·

13· Schwebebahn nach Anspruch 1» gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung»die das fahrzeug zum Sicherstellen einer störungsfreien Einfahrt in eine Station mit seiner Längesymmetrieebene in die vertikale Lage zurückstellt.

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