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Personenbeförderungsmittel
Die Erfindung bezieht sich auf ein Personenbeförderungsmittel. bei welchem auf einem System tragender, geradlinig zwischen zwei Haltestellen verlaufender Verbindungswege antriebslose Personenkabinen bewegt werden, welchen durch in den Haltestellen ortsfest angeordnete Abstossvorrichtungen die zur Bewältigung der gesamten, zwischen zwei Haltestellen gelegenen Fahrstrecke erforderliche Beschleunigung erteilt wird. Diese Abstossvorrichtungen dienen auch als Auffangvorrichtungen zum Verzögern und Anhalten der Kabinen, wobei sie gegebenenfalls die Bewegungsenergie der aufgefangenen Kabinen speichern und zum Abstoss der Kabinen wieder in kinetische Energie umsetzen.
Die bisher bekannten Personenbeförderungsmittel werden zumeist entweder durch Kraftschluss von aussen her bewegt oder durch eingebaute Kraftmaschinen angetrieben und durch Kraftaufzehrung zum Stillstand gebracht ; sie entsprechen den Anforderungen des innenstädtischen Verkehrs wegen seinen häufigen Fahrtunterbrechungen nur ungenügend. Dagegen entspricht der Erfindungsgegenstand dem Bedürfnis nach verlässlich rascher Verkehrsfolge, dichtem Haltestellennetz und denkbar grösstem Beschleuni- gungs- und Verzögerungsvermögen in bisher unerreichtem Masse.
Zusätzliche Vorteile ergeben sich aus der geradlinigen Streckenführung (Bahnrichtungsänderungen werden grundsätzlich in den Haltestellenbereichen durchgeführt), aus dem geringen Betriebsgewicht der antriebslosen Personenkabinen, dem sich daraus ergebenden geringen Bauaufwand für die Verkehrsebene der tragenden Verbindungswege und aus der Möglichkeit, die Bewegungsenergie, welche den aufgefangenen Kabinen in den Haltestellenbereichen entzogen wird, direkt zur Beschleunigung der abzustossenden Kabinen zu verwerten. Weiters sind zwei wichtige Voraussetzungen für eine geringe Betriebslarmentwicklung gegeben ; wenig Energieaufwand und Fortfall bremsbedingten Material verschleisses.
Das erfindungsgemässe Personenbeförderungsmittel kann als Schwebebahn auf Seilen, Schienen oder Rampen, als Schienenbahn oder Rohranlage, ober oder unter dem Strassenniveau ausgeführt werden.
Auf einem System tragender, grundsätzlich geradlinig von Haltestelle zu Haltestelle führender Verbindungswege werden Personenkabinen bewegt. Sind die Verbindungswege nur einspurig, so pendeln die Kabinen darauf hin und her. Wenn das System strahlenförmig angeordnet ist, wie es zur Verschliessung von Ausstellungsgeländen oder besonderen Stadtgebieten zweckmässig sein kann, funktionieren die einzelnen Pendelverkehrsstrecken, die je eine Haltestelle zur Mittelhaltestelle vereinen, unabhangig voneinander. Ist das System linienförmig angeordnet, dann müssen die Haltestellenabstände möglichst gleich lang gehalten und alle Kabinen zur selben Zeit in Bewegung gesetzt werden.
Aus der Zeitspanne, die zum raschen Durchfahren des längsten Verbindungsweges erforderlich ist, und einerreichlich bemessenen Haltezeit, welche hastfreies Ein-und Aussteigen gewährleisten muss, ergibt sich der Rhythmus, nach welchem sich der Verkehr - automatisch oder durch Bildschirmeinsicht kontrolliert - abzuwickeln hat.
Durch den Zusatz von drehscheiben-oder weichenartigen Kabinen-Tauschvorrichtungen in den Haltestellen-mit Ausnahme der Endstellen - kann ein automatischer Austausch (Platzwechsel) der aus beiden Richtungen in die Haltestellen eingelangten Kabinen durchgeführt werden. Infolge dieses Austausches pendeln die Kabinen nicht mehr auf ein und derselben Strecke hin und her, sondern werden. intermittierend in eine Richtung befördert.
Zur Erklärung der Verkehrsabwicklung auf linienförmigen Anlagen denke man sich die Haltestellen
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laufend numeriert. Beispielsweise werden zur vollen Minute Kabinen von den Haltestellen ungerader Numerierung nach beiden Richtungen (Endstellen in einer Richtung) abgestossen, sie treffen etwa 18 sec später in den Haltestellen gerader Numerierung ein, halten dort etwa 12 sec, um den Passagierwechsel zu gewährleisten (sind Kabinen-Tauschvorrichtungen vorgesehen, so vollzieht sich in dieser Zeitspanne auch der Austausch der Kabinen), werden nach der 30. sec von den Haltestellen gerader-Numerierung wieder abgestossen und treffen etwa 18 sec später in den Haltestellen ungerader Numerierung ein, wo sie gleichfalls etwa 12 sec halten ;
von nun ab wiederholt sich der geschilderte Ablauf, denn zur 60. sec besteht die gleiche Konstellation wie zu Beginn der Betrachtung, mittlerweile konnten jedoch die Passa- giere, in beiden Richtungen, zwei Strecken durchfahren.
Die doppelte Verkehrsleistung (weil von jeder Haltestelle statt von jeder zweiten alle 30 sec Kabinen in beiden Richtungen abgestossen werden) wird erbracht, wenn an Stelle von Kabinentauschvorrichtungen durch Verwendung von zweispurigen Verbindungswegen (eine Bahn je Fahrtrichtung mit Endschleifen, also in sich geschlossene Streckenführung) in herkömmlicher Weise eine intermittierende Fortbewegung der Kabinen in beiden Fahrtrichtungen ermöglicht wird, wobei die in den Haltestellen ortsfest angeordneten Abstossvorrichtungen unter Beibehaltung der Bewegungsrichtung ihrer Stossorgane die Auffangvorrichtungen für die Kabine bilden und zur Beschleunigung bzw. Verzögerung der Kabinen auf diese in den an die Haltestellen unmittelbar anschliessenden Teilen der Fahrstrecke einwirken.
Muss bei innerstädtischen, linienförmigen Verkehrsanlagen (etwa aus Platzmangel) auf die Kabinentauschvorrichtungen in den Haltestellen verzichtet werden und ist auch die Errichtung von zweispurigen Verbindungswegen (eine Bahn je Fahrtrichtung) nicht möglich, dann sind die Passagiere genötigt, in jeder Haltestelle zur Gegenkabine hinüberzuwechseln, um weiterbefördert zu werden. Die den Passagieren daraus erwachsende Unbequemlichkeit ist jedoch kaum grösser als jene, die zum Durchwandern eines Grossraumwagens erforderlich wäre.
Zur Veranschaulichung der Verkehrsabwicklung und zur Darstellung des Kräftehaushaltes der Abstossvorrichtungen diene ein als Seilschwebebahn gedachter Prototyp der Erfindung mit nur einer Bahn für beide Fahrtrichtungen (Pendelverkehr) und leicht einzusehendem Seilzugmechanismus der Abstossvorrichtungen.
Der Haltestellenabstand beträgt von Mitte zu Mitte der Kabinenhalteplatze 234 m. An beiden Enden dieser Strecke sind Abstossvorrichtungen mit einer Reichweite von 20 m ortsfest eingebaut ; die Zwischenstrecke antriebsloser, technisch unbeeinflussbarer Fahrt hat demnach eine Länge von 194 m. Wird der Kabine durch die Abstossvorrichtung die Beschleunigung 10 m/sec2 erteilt, so erreicht sie nach 2 sec, am Ende des Abstossbereiches, die Geschwindigkeit 20 m/sec. Auf der Zwischenstrecke (194 m) und den anschliessenden 16 m des Auffangbereiches bewirken starker Gegenwind, gepaart mit der Rollreibung des Fahrbetriebsmittels, eine Verzögerung von 0, 8 m/sec2, so dass nach 15 sec freier Fahrt - 4 m vor dem Ende des Auffangbereiches - die Geschwindigkeit der Kabine nur mehr 8 m/sec beträgt ;
nun erst bringt die Auffangvorrichtung die Kabine binnen 1 sec zum Halten. Das Gewicht der 2, 5 m langen und 1, 5 m breiten Kabine beträgt samt Personenlast 2000 kg. An den Passagierraum mit einer Bodenflache von l, 5 m im Quadrat schliesst vorne und hinten ein stumpfer Bug als Bewegungsspielraum für je zwei zweiteilige Falttüren an, die ihre Hauptangelpunkte am Bug haben. Werden die Türen des der Haltestelle anliegenden Kabinenendes zusammengefaltet, so teilen sie die Öffnung des Passagierraumes zur Haltestelle in der Längsrichtung.
Dies geschieht, sobald beide Kabinen an einem deren Bug angepassten, niveaugleichen Plattformzwischenstück-einander gegenüber-fixiert sind ; gleichzeitig wird auch den von beiden Seiten hinzutretenden Zusteigenden das Plattforrnzwischenstück freigegeben. Zur Gegenkabine hinüberwechselnde Passagiere halten sich rechts, dicht an den zusammengefalteten Türen, woge- gegen die Aussteigenden und Zusteigenden aussen, rechts anschliessen. Erst wenn die Türen wieder geschlossen sind und das Plattformzwischenstück geräumt ist, können die Kabinen wieder abgestossen wer- den. Die Tragseile derVerkehrsanlage verlaufen waagrecht, zirka 10 m über dem Strassenniveau. Sie sind von Mitte zu Mitte der Haltestellentragwerke gespannt, deren Auslegerjedeseilstrecke nehrals
20 m weit flankieren.
An den Enden der Ausleger sind Leitwerke angebracht, welche die Lage etwa schwankend einlangender Kabinen korrigieren und ihre kinetische Energie feststellen, um den Auffang- mechanismus dementsprechend einzustellen ; weiters sind dort die Umkehrrollen jener Seilzüge befestigt, welche das Auffangen bzw. Abstossen der Kabinen bewirken. Auf einer Bahnlange von 20 m erfassen diese Seilzüge die einlangenden Kabinen und bringen sie vor der Haltestellenmitte zum Stillstand bzw. stossen sie von dort auf die umgekehrte Weise ab. Diese Seilzüge werden je Abstossvorrichtung von einem
12000 kg Antriebsgewicht, dessen Fallhöhe 5 m beträgt, im Übersetzungsverhältnis 1 : 4 (maximale
Kraft) beaufschlagt, wodurch das Gefälle von 5 m eine Schub-bzw.
Zugkraft von 3000 kg auf der 20 m
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langen Abstossstrecke wirksam werden lässt. Die Maximalleistung von 40000 mkg kann 1, 5 sec lang abgegeben werden. Durch einen kontinuierlich wirkenden Motor mit einer Leistung von 1333 mkg kann das Antriebsgewicht binnen 30 sec wieder auf Maximalhöhe gebracht werden. Weil jedoch die Speicherung der kinetischen Energie der aufgefangenen Kabine das Hochziehen des Antriebsgewichtes bewirkt, ist der Normalbetrieb der Verkehrsanlage mit einer kontinuierlichen Zuführung von einigen PS pro Abstossvorrichtung (als Ersatz der gesamten Reibungs- und Luftwiderstandsverluste sowie dem fallweisen Zusatzbedarf durch vermehrte Personenlast) zu bewerkstelligen.
Der von den Leitwerken gemessenen, stets unter dem Maximum von 40000 mkg bleibenden kinetischen Energie der ankommenden Kabine entsprechend, wird die Verzögerungswirkung der Auffangvorrichtung erst im erforderlichen Zeitpunkt eingeschaltet, oder es wird das Übersetzungsverhältnis (maximale Kraft l : 4) demgemäss höher gewählt, so dass es eine geringere Verzögerung bewirkt, welche die Kabine bis zum Haltepunkt gelangen lässt. Dem gemessenen Energiewert der aufgefangenen Kabine entsprechend, korrigiert durch die etwa stattgefundene Personenlaständerung, wird die Beschleunigung der abzustossenden Kabine bemessen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Personenbeförderungsmittel, bei welchem auf einem System tragender, zwischen je zwei Haltestellen geradlinig verlaufender Verbindungswege Personenkabinen bewegt werden, wobei Abstossvorrichtungen, welche den Kabinen die zur Bewältigung der zwischen je zwei Haltestellen gelegenen Fahrtstrecke erforderliche Beschleunigung erteilen, und Auffangvorrichtungen zum Verzögern und Anhalten der Kabinen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Haltestellen ortsfest angeordneten Abstossvorrichtungen die Auffangvorrichtungen bilden und zur Beschleunigung bzw.
Verzögerung der Kabinen auf diese in den an die Haltestellen unmittelbar anschliessenden Teilen der Fahrstrecke einwirken, wobei diese Vorrichtungen gegebenenfalls die Bewegungsenergie der aufgefangenen Kabinen speichern und zum Abstoss der Kabinen wieder in kinetische Energie umsetzen.