Die Erfindung betrifft ein Laufwerk mit einem Hebezeug einer Einschienen-Hängebahn gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In Stadtgebieten steht für den Verkehr nur eine beschränkte Fläche zur Verfügung. Um die Verkehrskapazität trotz dieser Einschränkung vergrössern zu können, muss zusätzlich zur vorhandenen Fläche noch die dritte Dimension ausgenützt werden. Dies kann man beispielsweise mit Hilfe von Untergrundbahnen oder Hängebahnen erreichen.
Der Bau von Untergrundbahnen ist wegen den notwendigen Bohr- und Grabarbeiten sehr aufwendig und entsprechend teuer. Kostengünstiger ist der Bau von Hängebahnen. Als Fahrbahn dient ihnen eine oder zwei hochliegende Schienen, welche von einer Vielzahl von Stützen getragen werden. Hängebahnen mit einer Schiene, sogenannte Einschienen-Hängebahnen, weisen dabei den Vorteil auf, dass sie einen geringeren Platzbedarf haben als Zweischienen-Hängebahnen.
Die Fahrzeuge einer Einschienen-Hängebahn sind als Hängewagen ausgebildet. Sie weisen eine Passagierkabine auf, an deren Dach ein Laufwerk angebracht ist. Das Laufwerk dient zum Aufhängen der Passagierkabine an der Schiene. Es verfügt über mindestens zwei Räder, welche auf der Schiene aufliegen. Diese Räder ermöglichen es dem Laufwerk, entlang der Schiene zu fahren. Das Laufwerk wird motorisch angetrieben.
Einschienen-Hängebahnen haben zwar den Vorteil, dass sie den Raum über der Strasse ausnützen; bei ihnen tritt aber das Problem auf, dass die Hängewagen ohne spezielle Einrichtungen von der Strasse aus nicht erreichbar sind.
Eine Lösung für dieses Problem besteht darin, die Haltestellen auf gegenüber der Strasse erhöhten Plattformen einzurichten.
Die Passagiere gelangen über Treppen, Rolltreppen oder Aufzüge auf diese Plattformen. Es sind also aufwendige und kostspielige Bauten mit einem grossen Platzbedarf notwendig.
Vorteilhafter ist es, das Laufwerk jedes Hängewagens mit einem Hebezeug auszurüsten, mit welchem die Passagierkabine auf die Strasse abgesenkt werden kann. Diese Lösung ist kostengünstiger und platzsparender als die Lösung mit erhöhten Plattformen. Dadurch ermöglicht sie unter anderem eine viel höhere Dichte der Haltestellen.
Gemäss dem heutigen Stand der Technik sind zwar für Einschienen-Hängebahnen mit einem Hebezeug ausgestattete Laufwerke bekannt; diese sind aber alle mit wesentlichen Nachteilen behaftet.
Es ist beispielsweise bekannt, als Antrieb eines Hebezeugs Hydraulikzylinder einzusetzen. Ein Laufwerk mit hydraulisch angetriebenem Hebezeug wird beispielsweise von der Patentschrift US 4 274 335 (Veröffentlichungsdatum 23.06.1981) vorgeschlagen. Dieses Laufwerk weist eine langgezogene Tragkonstruktion auf, die an ihren beiden Endabschnitten je ein Räderpaar trägt. Das Hebezeug hat die Form eines Auslegers. Es ist aus drei Gliedern zusammengesetzt. Je zwei Glieder sind schwenkbar aneinander befestigt. Ferner verbindet je ein Kippgelenk das oberste Glied mit der Tragkonstruktion und das unterste Glied mit dem Dach der Passagierkabine. Benachbarte Glieder des Auslegers sind ausserdem durch einen Hydraulikzylinder miteinander verbunden.
Ausserdem verbindet je ein weiterer Hydraulikzylinder das oberste Glied mit der Tragkonstruktion und das unterste Glied mit dem Dach der Passagierkabine. Der Ausleger lässt sich mit Hilfe dieser Hydraulikzylinder zusammen- und aufklappen. Bei zusammengeklapptem Ausleger befindet sich die Passagierkabine unmittelbar unterhalb der Schiene, bei aufgeklapptem Ausleger ist sie auf der Strasse aufgesetzt.
Der wichtigste Schwachpunkt dieses Hebezeugs sind die vielen Gelenke. Diese Gelenke sind verschleiss- und störungsanfällig. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Hydraulikzylinder nicht in der Richtung der wirkenden Kraft, d.h. nicht vertikal, verlaufen. Dadurch kann die Kraft der Hydraulikzylinder nicht maximal ausgenützt werden. Schliesslich ist die seitliche Stabilität dieses Hebezeugs nicht befriedigend.
Eine gute seitliche Stabilität weist das Hebezeug auf, das von der Patentschrift WO 92/06 877 (Veröffentlichungsdatum 30.04.1992) beschrieben wird. Dieses Hebezeug besteht aus mehreren Hubscheren. Jede Hubschere wird durch zwei langgezogene Glieder gebildet, die ihrer Mitte schwenkbar aneinander befestigt sind. Zudem sind die beiden Glieder einer Hubschere durch einen Hydraulikzylinder miteinander verbunden. Eine derartige Hubschere weist nur eine geringe Hubhöhe auf. Indem man mehrere Hubscheren übereinander anordnet und zu einer Hubvorrichtung verbindet, kann die Hubhöhe vergrössert werden. Eine gute seitliche Stabilität wird erreicht, wenn zwei Hubvorrichtungen nebeneinander angeordnet werden.
Aber auch dieses Hebezeug ist mit dem Nachteil behaftet, dass es viele störungsanfällige Gelenke aufweist und dass die Hydraulikzylinder nicht in der Richtung der wirkenden Kraft verlaufen.
Ferner ist es bekannt, für die Übertragung der Hubkraft von einem Motor auf die Last langgezogene Zugmittel, wie zum Beispiel Drahtseile oder Ketten, zu verwenden.
Die Offenlegungsschrift DE 2 840 588 (Offenlegungstag 27.03.1980) beschreibt beispielsweise ein Hebezeug für Einschienen-Hängebahnen, welches zum Heben von Lasten Zugmittel in der Form von Drahtseilen oder Ketten verwendet. Diese Zugmittel verlaufen von der Tragkonstruktion des Hebezeugs vertikal nach unten bis zur Passagierkabine und sind an dieser angeschlagen. Jedes Zugmittel ist über eine Umlenkrolle zu einer motorisch angetriebenen Spule geführt. Mit dieser Spule werden die Zugmittel ein- und abgerollt und die Last entsprechend gehoben bzw. gesenkt. Dieses Hebezeug hat den Nachteil, dass es keine genügende seitliche Stabilität aufweist. Wenn auf eine hängende Passagierkabine von der Seite her Kräfte wirken, dann kann diese in Schwingungen geraten. Es besteht dann die Gefahr, dass der Hängewagen entgleist oder irgendwo anschlägt.
Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, ein Laufwerk für Einschienen-Hängebahnen mit einem Hebezeug zu schaffen, das bei einem einfachen, stabilen Aufbau eine genügende seitliche Stabilität aufweist. Im weiteren soll das Laufwerk sowohl auf geraden Strecken als auch in Kurven gute Laufeigenschaften aufweisen. Ferner soll seine Konstruktion ein Entgleisen verunmöglichen.
Die Aufgabe wird mit Hilfe der erfindungsgemässen Merkmale nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Das vorgeschlagene Laufwerk mit Hebezeug einer Einschienen-Hängebahn weist einen horizontalen Tragrahmen auf, an dessen beiden Endabschnitten je eine Aufhängung angebracht ist. Jede Aufhängung verfügt über eine Grundplatte, welche drei Radhalterungen trägt. Eine solche Radhalterung umfasst zwei vertikale Lagerplatten. An jeder dieser Lagerplatten ist ein Rad drehbar befestigt. Die in Bewegungsrichtung vorderste Radhalterung trägt ein Paar steuernde Führungsräder und ein Paar tragende Laufräder. An der mittleren Radhalterung sind ein Paar Stützräder befestigt, die verhindern, dass die Laufräder von der Schiene abheben. Die in Bewegungsrichtung hintere Radhalterung trägt ein zweites Paar Laufräder. Ferner sind an dieser Radhalterung bei einem der beiden Radsätze zwei Ausleger angebracht, welche je ein Antriebsrad tragen. An einem der Ausleger ist der Antriebsmotor befestigt.
Die Schiene weist eine Mittelplatte auf, an deren beiden vertikal verlaufenden Seitenflächen je ein U-förmiger Träger angebracht ist. Die Schenkel dieser Träger stehen rechtwinklig von den Seitenflächen der Mittelplatte ab. Die Laufräder liegen auf der Oberseite der unteren Schenkel auf, während die Stützräder an der Unterseite der oberen Schenkel anliegen.
Die Passagierkabine wird von zwei langgezogenen Zugmitteln, die vorzugsweise als Stahlseile oder Ketten ausgebildet sind, getragen. Das eine Zugmittel ist mit einem Ende nahe der Vorderkante, das andere Zugmittel nahe der Hinterkante des Kabinendaches befestigt. Die Zugmittel werden über je zwei Umlenkrollen bis zu einer motorisch angetriebenen Winde oder zu je einem Hydraulikzylinder geführt. Ferner sind zwischen der Passagierkabine und dem Tragrahmen vier Stabilisatoren angeordnet.
Die Erfindung ist im folgenden unter anderem anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht des vorgeschlagenen Laufwerks mit aufgezogenem Hebezeug;
Fig. 2 eine Hinteransicht des Laufwerks gemäss Fig. 1 mit abgesenktem Hebezeug;
Fig. 3 eine Seitenansicht des Laufwerks gemäss Fig. 2.
Der horizontale Tragrahmen 2 des Laufwerks 1 ist rechteckförmig. Er besteht aus zwei Längsträgern 3, welche an ihren Enden durch zwei Querträger 4 miteinander verbunden sind. Der Tragrahmen 2 ist gleich lang wie die Passagierkabine 5 und etwas breiter als die Laufschiene 6.
In den beiden Endabschnitten des Tragrahmens 2 ist je eine Aufhängung 7 angeordnet (vgl. Fig. 3). Jede Aufhängung 7 weist eine Grundplatte 9 auf. Zwischen der Grundplatte 9 und dem Tragrahmen 2 ist ein Drehkranz 10 und ein Kippgelenk 11 befestigt. Eine Aufhängung 7 verfügt über ein Paar Führungsräder 12, zwei Paare Laufräder 13 und ein Paar Stützräder 14. Die in Fahrtrichtung hintere Aufhängung 7 weist zudem ein Paar Antriebsräder 15 auf.
Zur Befestigung der Räder 12, 13, 14 dienen Radhalterungen 8. Jede Radhalterung 8 ist aus zwei Lagerplatten 16 zusammengesetzt (vgl. Fig. 1 und 2), welche parallel zueinander verlaufen und gegeneinander unversetzt angeordnet sind. Sie verlaufen zudem rechtwinklig zur Grundplatte 9. Der Abstand zwischen den beiden Lagerplatten 16 einer Radhalterung 8 entspricht der Breite der Grundplatte 9.
Die in Fahrtrichtung vordere Radhalterung 8 einer Aufhängung 7 weist zwei L-förmige Lagerplatten 16 auf. Die beiden Lagerplatten 16 sind an der Stirnseite ihres kürzeren Schenkels durch einer horizontale Verbindungsplatte 17 miteinander verbunden (vgl. Fig. 1). Zwischen dieser Verbindungsplatte 17 und der Grundplatte 9 befindet sich ein Drehkranz 10 (vgl. Fig 1 und 3). In der vorderen Hälfte der beiden Lagerplatten 16 ist je ein Führungsrad 12 angeordnet. Die beiden Führungsräder 12 sind horizontal liegend befestigt. Zur Befestigung der Führungsräder 12 stehen an der Innenseite jeder Lagerplatte 16 zwei Befestigungsplatten 18 rechtwinklig ab (vgl. Fig. 1). Die Drehachsen der Führungsräder 12 verlaufen quer zu diesen Befestigungsplatten 18 und sind an diesen befestigt.
In der hinteren Hälfte der beiden Lagerplatten 16 ist je ein tragendes Laufrad 13 drehbar befestigt. Die Laufräder 13 befinden sich an der Innenseite der Lagerplatten 16. Die Drehachsen stehen rechtwinklig von den Lagerplatteninnenseiten ab. Die beiden Lagerplatten 16 der in Fahrtrichtung mittleren Radhalterung 8 sind im wesentlichen rechteckförmig. Sie sind direkt an der Grundplatte 9 befestigt. Am oberen Endabschnitt jeder Lagerplatte 16 ist je ein Stützrad 14 drehbar befestigt. Die Stützräder 14 sind ebenfalls an der Innenseite der Lagerplatten 16 angeordnet und ihre Drehachsen stehen rechtwinklig von den Lagerplatteninnenseiten ab.
Die in Fahrtrichtung hintere Radhalterung 8 weist ebenfalls im wesentlichen rechteckförmige Lagerplatten 16 auf. Im Unterschied zur mittleren Radhalterung 8 sind die beiden Lagerplatten 16 jedoch an ihren unteren Stirnseiten durch eine Verbindungsplatte 17 miteinander verbunden. Zwischen dieser Verbindungsplatte 17 und der Grundplatte 9 liegt ein Drehkranz 10. Die hintere Radhalterung 8 ist über zwei Spurstangen 19 mit der vorderen Radhalterung 8 verbunden.
Bei der in Fahrtrichtung hinteren Aufhängung 7 ist an der hinteren Radhalterung 8 an jeder Lagerplatte 16 je ein Ausleger 20 befestigt (vgl. Fig. 3). Diese beiden Ausleger 20 verlaufen parallel zu den beiden Lagerplatten 16. Sie ragen an der hinteren Kante der Lagerplatten 16 hervor. In ihrem hinteren Endabschnitt tragen sie je ein Antriebsrad 15. Die Antriebsräder 15 sind an der Innenseite der Ausleger 20 befestigt. Einer der beiden Ausleger 20 trägt an seiner Aussenseite einen Antriebsmotor 21. Die Antriebskraft wird von diesem Antriebsmotor 21 über ein Getriebe auf die Antriebsräder 15 übertragen.
Die Laufschiene 6 wird durch eine Vielzahl von Stützen 22 getragen, welche entlang der Laufschiene 6 in regelmässigen Abständen angeordnet sind. Die Stützen 22 sind in einen vertikalen Pfosten 23 und einen horizontalen Ausleger 24 gegliedert. Die Laufschiene 6 ist an der Unterseite des Auslegers 24 hängend befestigt. Sie setzt sich aus einer Mittelplatte 25 und zwei Trägern 26 zusammen. Die Mittelplatte 25 hat einen rechteckförmigen, die beiden Träger 26 einen U-förmigen Querschnitt. Jeder Träger 26 grenzt mit seiner Breitseite 27 an eine vertikale Seitenfläche 28 der Mittelplatte 25 an. Die Schenkel 29 der Träger 26 stehen rechtwinklig von diesen Seitenflächen 28 ab. Die oberen Schenkel 29 der beiden Träger 26 liegen mit ihrer Oberseite an der Unterseite des Auslegers 24 an und sind an diesem fixiert.
Zwischen den oberen Schenkeln 29 und dem Ausleger 24 kann eine Unterlagsplatte 30 eingefügt sein. Der obere Abschnitt der Mittelplatte 25 ragt in den Ausleger 24 hinein und ist an diesem beispielsweise durch Querbolzen fixiert. Es besteht auch die Möglichkeit, die Mittelplatte 25 mit vertikalen Gewindestäben zu befestigen, welche in der Mittelplatte 25 verankert sind und durch den Ausleger 24 hindurchverlaufen. Auf den an der Oberseite des Auslegers 24 hervorstehenden Teil der Gewindestäbe werden ein oder mehrere Verankerungsstücke aufgeschraubt (nicht gezeigt).
Die beiden Räder 12, 13, 14, 15 eines Radpaares sind symmetrisch zur Mittelplatte 25 angeordnet. Ihr Durchmesser ist etwas kleiner als der Abstand der beiden Schenkel 29 eines Trägers 26.
Die Laufräder 13 liegen auf der Oberseite der unteren Schenkel 29 der Träger 26 auf. Diese Oberseite bildet also die eigentliche Lauffläche für das Laufwerk 1. Die Stützräder 14 liegen an der Unterseite der oberen Schenkel 29 der Träger 26 auf. Die Führungsräder 12 berühren die Breitflächen der beiden Träger 26. Die beiden Antriebsräder 15 liegen an der Unterseite der unteren Schenkel 29 der beiden Träger 26 an. Sämtliche Räder 12, 13, 14, 15 tragen Gummireifen. Es kann sich dabei sowohl um Volllgummireifen als auch um Luftreifen handeln.
Während der Fahrt rollen die Führungsräder 12 den Breitseiten 27 der beiden Träger 26 entlang. Sie drehen dabei die vordere Radhalterung 8 und die daran befestigen Laufräder 13 in die für die jeweilige Krümmung der Laufschiene 6 optimale Lage. Die Drehung der vorderen Radhalterung 8 wird durch die beiden Spurstangen 19 auf die hintere Radhalterung 8 übertragen (vgl. Fig. 3). Die vorderen und die hinteren Laufräder 13 sind also zwangsgelenkt. Diese Zwangslenkung führt gekoppelt mit der Bereifung der Räder 12, 13, 14, 15 zu einer hohen Laufruhe.
Falls eines der Laufräder 13 einmal einen Defekt aufweisen sollte, dann kann im Notfall das auf der gleichen Seite liegende Stützrad 14 seine Funktion übernehmen. Dies ist möglich, weil die Stützräder 14 nur etwa 40 mm höher liegen als die Laufräder 13. Die Passagierkabine 5 wird durch zwei langgezogene Zugmittel 31 getragen. Bei einer ersten Ausbildungsart des Hebezeugs 32 werden die zwei Zugmittel 31 durch je ein Stahlseil gebildet. An jedem Querträger 4 des Tragrahmens 2 ist je eine Umlenkrolle 33 drehbar befestigt. Der mittlere Abschnitt jedes Querträgers 4 bildet dabei die Achse einer Umlenkrolle 33. Das erste Stahlseil 31 ist mit einem Ende am Kabinendach 34 in der Nähe der vorderen Dachkante befestigt. Die Befestigungsstelle befindet sich auf der Mittenlängsachse des Kabinendachs 34.
Vom Kabinendach 34 aus verläuft das Stahlseil 31 vertikal nach oben bis zur vorderen Umlenkrolle 33. Von dieser Umlenkrolle 33 aus erstreckt es sich annähernd horizontal bis zu einer Seilwinde 35 (vgl. Fig. 3). Das zweite Ende des Stahlseils 31 ist an der Trommel der Seilwinde 35 befestigt. Die Seilwinde 35 ist zwischen den Längsträgern 3 des Tragrahmens 2 angeordnet.
Das zweite Stahlseil 31 ist ebenfalls am Kabinendach 34, je doch in der Nähe der vorderen Dachkante befestigt. Die Befestigungsstelle befindet sich auf der Mittenlängsachse des Kabinendachs 34. Vom Kabinendach 34 erstreckt sich das Stahlseil 31 vertikal nach oben bis zur hinteren Umlenkrolle 33. Von der hinteren Umlenkrolle 33 verläuft es annähernd horizontal nach vorne bis zur Seilwinde 35. Das zweite Ende des zweiten Stahlseils 31 ist ebenfalls an der Trommel der Seilwinde 35 befestigt.
Die Seilwinde 35 wird durch einen Elektromotor oder einen Hydraulikmotor angetrieben. Je nachdem, in welche Richtung die Trommel gedreht wird, werden die beiden Stahlseile 31 auf der Trommel aufgewickelt bzw. von dieser abgewickelt. Die Passagierkabine 5 wird entsprechend hinaufgezogen bzw. abgesenkt. In der obersten Endposition befindet sich die Passagierkabine 5 unmittelbar unterhalb der Laufschiene 6. In der untersten Endposition steht die Passagierkabine 5 auf der Strassenoberfläche.
Bei einer zweiten Ausbildungsart des Hebezeugs 32 werden die langgezogenen Zugmittel durch Gliederketten gebildet (nicht gezeigt). Die Gliederketten sind wie die Stahlseile 31 mit einem Ende in der Nähe der Vorderkante bzw. der Hinterkante des Kabinendaches 34 befestigt. An die Stelle der Umlenkrollen 33 treten beim Hebezeug 32 der zweiten Ausbildungsart Kettenräder. Die auf die Gliederketten wirkende Zugkraft wird mit Hilfe zweier Hydraulikzylinder erzeugt. Ein Hydraulikzylinder ist im hinteren, der andere im vorderen Abschnitt des Tragrahmens 2 befestigt. Die Hubstangen der beiden Hydraulikzylinder verlaufen in entgegengesetzter Richtung. Am freien Ende derjenigen Hubstange, welche sich von vorne nach hinten erstreckt, ist das obere Ende der vorderen Gliederkette befestigt.
Das obere Ende der hinteren Gliederkette ist hingegen am freien Ende der Hubstange fixiert, welche sich von hinten nach vorne erstreckt. Die Passagierkabine 5 wird gehoben bzw. gesenkt, indem die beiden Hubstangen ausgefahren bzw. eingezogen werden.
Für die Betreibung des Antriebsmotors 21, des Motors für die Seilwinde 35 oder der Hydraulikpumpen wird elektrischer Strom verwendet. Für den Transport des elektrischen Stromes zu den Laufwerken 1 dienen zwei Stromschienen 36. Diese Stromschienen 36 sind mit Hilfe von Isolatoren 38 an der Schienenunterseite befestigt. Beim Ausführungsbeispiel sind die Isolatoren 38 an der unteren Innenkante der Träger 26 befestigt. Die vordere Aufhängung 7 ist mit mindestens zwei Stromabnehmern 37 ausgerüstet, welche während der Fahrt den beiden Stromschienen 36 entlanggleiten.
Die Bauweise der Laufschiene 6 und des Laufwerks 1 ermöglicht eine problemlose Konstruktion von Kreuzungen und Abzweigungen mit Weichen.
Das Hebezeug 32 weist ferner vier Stabilisatoren 39 auf, die für eine genügende seitliche Stabilität des Hebezeugs 32 sorgen. Jeder Stabilisator 39 besteht aus zwei langen Stangen 40, welche etwas unterhalb der Mitte mit einem Gelenk 41 schwenkbar miteinander verbunden sind. Zwei Stabilisatoren 39 sind an der Aussenseite, die beiden anderen Stabilisatoren 39 an der Innenseite je eines Längsträgers 3 des Tragrahmens 2 angeordnet (vgl. Fig. 1 und 2). Die beiden Stangen 40 eines Stabilisators 39 sind mit ihren oberen Enden an den Längsträgern 3 des Tragrahmens 2 und mit ihren unteren Enden am Kabinendach 34 befestigt. Der obere Endabschnitt der ersten Stange 40 eines Stabilisators 39 ist über ein Schwenkgelenk 42 am entsprechenden Längsträger 3 befestigt. Zur Befestigung der zweiten Stange 40 ist unten an jedem Längsträger 3 eine Gleitschiene 43 angeordnet.
Der Endabschnitt der zweiten Stange 40 ist an dieser Gleitschiene 43 in der Schienenlängsrichtung verschiebbar befestigt. Direkt unterhalb dieser beiden Gleitschienen 43 sind auf dem Kabinendach 34 zwei weitere Gleitschienen 43 angebracht. Der untere Endabschnitt der ersten Stange 40 ist an einer dieser beiden Gleitschienen 43 in der Schienenlängsrichtung verschiebbar befestigt. Der untere Endabschnitt der zweiten Stange 40 eines Stabilisators 39 ist mit einem Schwenkgelenk am Kabinendach 34 fixiert.
Die Lage der Befestigungspunkte der Stabilisatoren 39 ist derartig gewählt, dass jeder der vier Stabilisatoren 39 in einer vertikalen Ebene liegt, und dass die vier vertikalen Ebenen parallel zueinander und gleichzeitig parallel zur Mittenlängsachse des Laufwerks 1 verlaufen. Die Gelenke 41 der vier Sta bilisatoren 39 weisen vorzugsweise eine gemeinsame Schwenkachse auf. Diese wird von einem Rundstab 44 gebildet, welche quer durch sämtliche Stabilisatorstangen 40 hindurchverläuft (vgl. Fig. 2).
Wenn die Passagierkabine 5 aufgezogen wird, dann gleitet je ein Ende jeder Stabilisatorstange 40 entlang einer Gleitschiene 43 gegen aussen. Die Höhe der Stabilisatoren 39 nimmt dabei im gleichen Masse ab, wie die Länge der vertikalen Trums der Stahlseile 31 oder der Gliederketten. Umgekehrt gleiten die entsprechenden Enden der Stabilisatorstangen 40 gegen die Mitte der Gleitschienen 43, wenn die Passagierkabine 5 abgesenkt wird. Entlang der Seitenränder des Kabinendaches 34 können Abschirmbleche 45 (Blenden) angebracht sein.
Das vorgeschlagene Laufwerk 1 mit Hebezeug 32 einer Einschienen-Hängebahn hat gegenüber den bekannten artverwandten Laufwerken mit Hebezeug 32 den grossen Vorteil, dass es eine gute seitliche Stabilität und eine hohe Laufruhe aufweist. Ferner zeichnet es sich durch eine einfache, stabile und unterhaltsfreundliche Konstruktion aus.
The invention relates to a drive with a hoist of a monorail monorail according to the preamble of claim 1.
There is only a limited area available for traffic in urban areas. In order to be able to increase the traffic capacity despite this restriction, the third dimension must be used in addition to the existing area. This can be achieved, for example, with the help of subways or monorails.
The construction of subways is very complex and correspondingly expensive due to the necessary drilling and digging work. The construction of monorails is cheaper. One or two high-lying rails serve as the carriageway, which are supported by a large number of supports. Monorails with one rail, so-called monorail monorails, have the advantage that they take up less space than monorail monorails.
The vehicles of a monorail monorail are designed as hanging carriages. They have a passenger cabin, on the roof of which a drive is attached. The drive is used to hang the passenger cabin on the rail. It has at least two wheels that rest on the rail. These wheels allow the drive to travel along the track. The drive is powered by a motor.
Monorail monorails have the advantage that they make use of the space above the street; but the problem arises with them that the trolleys cannot be reached from the street without special equipment.
One solution to this problem is to set up the stops on platforms raised above the street.
Passengers can access these platforms via stairs, escalators or elevators. So complex and costly buildings with a large space requirement are necessary.
It is more advantageous to equip the carriage of each hanging trolley with a hoist with which the passenger cabin can be lowered onto the street. This solution is cheaper and saves space than the solution with elevated platforms. This enables, among other things, a much higher density of the stops.
According to the current state of the art, drives equipped with a hoist are known for monorail overhead conveyors; however, all of these have significant disadvantages.
For example, it is known to use hydraulic cylinders to drive a hoist. A drive with a hydraulically driven hoist is proposed, for example, by US Pat. No. 4,274,335 (publication date June 23, 1981). This drive has an elongated support structure, which carries a pair of wheels at each of its two end sections. The hoist has the shape of a boom. It is composed of three parts. Two links are pivotally attached to each other. Furthermore, a tilt joint connects the top link to the supporting structure and the bottom link to the roof of the passenger cabin. Adjacent links to the boom are also connected to one another by a hydraulic cylinder.
In addition, another hydraulic cylinder connects the top link to the supporting structure and the bottom link to the roof of the passenger cabin. The boom can be folded and unfolded using these hydraulic cylinders. When the boom is folded, the passenger cabin is located directly below the rail, when the boom is open it is placed on the street.
The main weak point of this hoist are the many joints. These joints are prone to wear and failure. Another disadvantage is that the hydraulic cylinders do not move in the direction of the acting force, i.e. not vertical, run. As a result, the force of the hydraulic cylinders cannot be used to the maximum. Finally, the lateral stability of this hoist is unsatisfactory.
The hoist, which is described in patent specification WO 92/06 877 (publication date April 30, 1992), has good lateral stability. This hoist consists of several lifting scissors. Each lifting shear is formed by two elongated links, which are pivotally attached to each other at the center. In addition, the two links of a pair of lifting shears are connected to each other by a hydraulic cylinder. Such a lifting shear has only a small lifting height. The lifting height can be increased by arranging several lifting scissors one above the other and connecting them to form a lifting device. Good lateral stability is achieved if two lifting devices are arranged side by side.
However, this hoist also has the disadvantage that it has many joints that are susceptible to malfunction and that the hydraulic cylinders do not run in the direction of the acting force.
It is also known to use elongated traction means, such as wire ropes or chains, for the transmission of the lifting force from an engine to the load.
The published patent application DE 2 840 588 (publication date March 27, 1980) describes, for example, a hoist for monorail monorails which uses traction means in the form of wire cables or chains to lift loads. These traction means run vertically downwards from the supporting structure of the hoist to the passenger cabin and are attached to it. Each traction device is guided via a deflection roller to a motor-driven coil. With this coil, the traction means are rolled in and out and the load is raised or lowered accordingly. The disadvantage of this hoist is that it does not have sufficient lateral stability. If forces act on the side of a hanging passenger cabin, it can vibrate. There is then a risk that the hanging trolley will derail or strike somewhere.
The object of the invention is now to create a drive for monorail monorails with a hoist which has sufficient lateral stability with a simple, stable construction. Furthermore, the drive should have good running properties both on straight lines and in curves. Furthermore, its construction should prevent derailment.
The object is achieved with the aid of the features according to the invention according to the characterizing part of patent claim 1. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
The proposed drive with hoist of a monorail monorail has a horizontal support frame, on the two end sections of which a suspension is attached. Each suspension has a base plate which carries three wheel brackets. Such a wheel holder comprises two vertical bearing plates. A wheel is rotatably attached to each of these bearing plates. The foremost wheel holder in the direction of movement carries a pair of steering guide wheels and a pair of supporting wheels. A pair of support wheels are attached to the center wheel bracket to prevent the wheels from lifting off the rail. The rear wheel mount in the direction of movement carries a second pair of wheels. Furthermore, two arms are attached to this wheel holder in one of the two wheel sets, each of which carries a drive wheel. The drive motor is attached to one of the arms.
The rail has a central plate, on each of the two vertically extending side surfaces a U-shaped support is attached. The legs of these beams protrude at right angles from the side surfaces of the middle plate. The wheels rest on the top of the lower legs, while the support wheels rest on the underside of the upper legs.
The passenger cabin is carried by two elongated traction means, which are preferably designed as steel cables or chains. One traction device is attached with one end near the front edge, the other traction device near the rear edge of the cabin roof. The traction devices are guided via two deflection rollers to a motor-driven winch or to a hydraulic cylinder. Furthermore, four stabilizers are arranged between the passenger cabin and the support frame.
The invention is explained below using examples in the drawings. Show it:
Figure 1 is a front view of the proposed drive with a hoist.
FIG. 2 shows a rear view of the drive according to FIG. 1 with the lifting device lowered;
3 shows a side view of the drive according to FIG. 2.
The horizontal support frame 2 of the drive 1 is rectangular. It consists of two side members 3, which are connected at their ends by two cross members 4. The support frame 2 is the same length as the passenger cabin 5 and somewhat wider than the running rail 6.
A suspension 7 is arranged in each of the two end sections of the support frame 2 (cf. FIG. 3). Each suspension 7 has a base plate 9. Between the base plate 9 and the support frame 2, a slewing ring 10 and a tilting joint 11 are attached. A suspension 7 has a pair of guide wheels 12, two pairs of wheels 13 and a pair of support wheels 14. The rear suspension 7 in the direction of travel also has a pair of drive wheels 15.
Wheel brackets 8 are used to fasten the wheels 12, 13, 14. Each wheel bracket 8 is composed of two bearing plates 16 (cf. FIGS. 1 and 2), which run parallel to one another and are arranged offset from one another. They also run at right angles to the base plate 9. The distance between the two bearing plates 16 of a wheel holder 8 corresponds to the width of the base plate 9.
The front wheel holder 8 of a suspension 7 in the direction of travel has two L-shaped bearing plates 16. The two bearing plates 16 are connected to one another on the end face of their shorter leg by a horizontal connecting plate 17 (cf. FIG. 1). A turntable 10 is located between this connecting plate 17 and the base plate 9 (cf. FIGS. 1 and 3). A guide wheel 12 is arranged in the front half of each of the two bearing plates 16. The two guide wheels 12 are fastened horizontally. To fasten the guide wheels 12, two fastening plates 18 protrude at right angles on the inside of each bearing plate 16 (cf. FIG. 1). The axes of rotation of the guide wheels 12 extend transversely to these fastening plates 18 and are fastened to them.
In the rear half of the two bearing plates 16, a supporting impeller 13 is rotatably attached. The impellers 13 are located on the inside of the bearing plates 16. The axes of rotation protrude at right angles from the inside of the bearing plates. The two bearing plates 16 of the middle wheel holder 8 in the direction of travel are substantially rectangular. They are attached directly to the base plate 9. At the upper end portion of each bearing plate 16, a support wheel 14 is rotatably attached. The support wheels 14 are also arranged on the inside of the bearing plates 16 and their axes of rotation protrude at right angles from the inside of the bearing plates.
The rear wheel holder 8 in the direction of travel also has essentially rectangular bearing plates 16. In contrast to the middle wheel mount 8, the two bearing plates 16 are connected to one another at their lower end faces by a connecting plate 17. Between this connecting plate 17 and the base plate 9 there is a turntable 10. The rear wheel holder 8 is connected to the front wheel holder 8 via two tie rods 19.
In the rear suspension 7 in the direction of travel, a bracket 20 is attached to the rear wheel holder 8 on each bearing plate 16 (cf. FIG. 3). These two arms 20 run parallel to the two bearing plates 16. They protrude from the rear edge of the bearing plates 16. They each carry a drive wheel 15 in their rear end section. The drive wheels 15 are fastened to the inside of the brackets 20. One of the two arms 20 carries a drive motor 21 on its outside. The drive force is transmitted from this drive motor 21 to the drive wheels 15 via a gear.
The running rail 6 is supported by a multiplicity of supports 22 which are arranged along the running rail 6 at regular intervals. The supports 22 are divided into a vertical post 23 and a horizontal boom 24. The running rail 6 is attached to the underside of the boom 24 in a hanging manner. It is composed of a central plate 25 and two supports 26. The middle plate 25 has a rectangular cross section, the two supports 26 have a U-shaped cross section. Each carrier 26 is adjacent with its broad side 27 to a vertical side surface 28 of the central plate 25. The legs 29 of the carrier 26 protrude at right angles from these side surfaces 28. The upper legs 29 of the two supports 26 rest with their top against the underside of the boom 24 and are fixed thereon.
A base plate 30 can be inserted between the upper legs 29 and the arm 24. The upper section of the middle plate 25 protrudes into the bracket 24 and is fixed to it, for example by cross bolts. There is also the possibility of fastening the middle plate 25 with vertical threaded rods, which are anchored in the middle plate 25 and run through the arm 24. One or more anchoring pieces (not shown) are screwed onto the part of the threaded rods protruding from the upper side of the bracket 24.
The two wheels 12, 13, 14, 15 of a pair of wheels are arranged symmetrically to the center plate 25. Their diameter is slightly smaller than the distance between the two legs 29 of a carrier 26.
The wheels 13 rest on the top of the lower legs 29 of the carrier 26. This upper side thus forms the actual running surface for the drive 1. The support wheels 14 rest on the underside of the upper legs 29 of the carriers 26. The guide wheels 12 touch the wide surfaces of the two carriers 26. The two drive wheels 15 rest on the underside of the lower legs 29 of the two carriers 26. All wheels 12, 13, 14, 15 have rubber tires. It can be both solid rubber tires and pneumatic tires.
During the journey, the guide wheels 12 roll along the broad sides 27 of the two carriers 26. You turn the front wheel bracket 8 and the attached wheels 13 into the optimal position for the curvature of the running rail 6. The rotation of the front wheel holder 8 is transmitted to the rear wheel holder 8 by the two tie rods 19 (cf. FIG. 3). The front and rear wheels 13 are thus positively steered. Coupled with the tires of the wheels 12, 13, 14, 15, this forced steering leads to a very smooth running.
If one of the wheels 13 should ever have a defect, then the support wheel 14 on the same side can take over its function in an emergency. This is possible because the support wheels 14 are only about 40 mm higher than the running wheels 13. The passenger cabin 5 is carried by two elongated traction means 31. In a first embodiment of the hoist 32, the two pulling means 31 are each formed by a steel cable. A deflection roller 33 is rotatably attached to each cross member 4 of the support frame 2. The middle section of each cross member 4 forms the axis of a deflection roller 33. The first steel cable 31 is fastened at one end to the cabin roof 34 in the vicinity of the front roof edge. The attachment point is located on the central longitudinal axis of the car roof 34.
From the canopy 34, the steel cable 31 extends vertically up to the front deflection roller 33. From this deflection roller 33, it extends approximately horizontally to a cable winch 35 (cf. FIG. 3). The second end of the steel cable 31 is attached to the drum of the cable winch 35. The cable winch 35 is arranged between the longitudinal beams 3 of the support frame 2.
The second steel cable 31 is also attached to the cabin roof 34, but in the vicinity of the front edge of the roof. The attachment point is located on the central longitudinal axis of the car roof 34. The steel cable 31 extends vertically upwards from the car roof 34 to the rear deflection roller 33. From the rear deflection roller 33, it extends approximately horizontally forward to the cable winch 35. The second end of the second steel cable 31 is also attached to the drum of the winch 35.
The cable winch 35 is driven by an electric motor or a hydraulic motor. Depending on the direction in which the drum is rotated, the two steel cables 31 are wound on or unwound from the drum. The passenger cabin 5 is pulled up or lowered accordingly. In the uppermost end position, the passenger cabin 5 is located directly below the running rail 6. In the lowest end position, the passenger cabin 5 is on the street surface.
In a second embodiment of the hoist 32, the elongated traction means are formed by link chains (not shown). The link chains, like the steel cables 31, are fastened at one end in the vicinity of the front edge or the rear edge of the cabin roof 34. Instead of the deflection rollers 33, chain wheels are used in the hoist 32 of the second type of training. The tensile force acting on the link chains is generated with the help of two hydraulic cylinders. One hydraulic cylinder is fastened in the rear, the other in the front section of the support frame 2. The lifting rods of the two hydraulic cylinders run in the opposite direction. The upper end of the front link chain is attached to the free end of that lifting rod, which extends from the front to the rear.
The upper end of the rear link chain, however, is fixed to the free end of the lifting rod, which extends from the back to the front. The passenger cabin 5 is raised or lowered by the two lifting rods being extended or retracted.
Electric current is used to operate the drive motor 21, the motor for the cable winch 35 or the hydraulic pumps. Two busbars 36 are used to transport the electrical current to the drives 1. These busbars 36 are fastened to the underside of the rail with the aid of insulators 38. In the exemplary embodiment, the insulators 38 are fastened to the lower inner edge of the carrier 26. The front suspension 7 is equipped with at least two pantographs 37 which slide along the two busbars 36 while driving.
The construction of the running rail 6 and the running gear 1 enables problem-free construction of crossings and branches with switches.
The hoist 32 also has four stabilizers 39 which ensure sufficient lateral stability of the hoist 32. Each stabilizer 39 consists of two long rods 40 which are pivotally connected to one another slightly below the center by a joint 41. Two stabilizers 39 are arranged on the outside, the two other stabilizers 39 on the inside of a longitudinal member 3 of the support frame 2 (see FIGS. 1 and 2). The two rods 40 of a stabilizer 39 are fastened with their upper ends to the longitudinal beams 3 of the support frame 2 and with their lower ends to the cabin roof 34. The upper end section of the first rod 40 of a stabilizer 39 is fastened to the corresponding longitudinal member 3 via a swivel joint 42. For fastening the second rod 40, a slide rail 43 is arranged at the bottom of each longitudinal beam 3.
The end portion of the second rod 40 is slidably attached to this slide rail 43 in the longitudinal direction of the rail. Directly below these two slide rails 43, two further slide rails 43 are attached to the cabin roof 34. The lower end portion of the first rod 40 is slidably attached to one of these two slide rails 43 in the longitudinal direction of the rail. The lower end section of the second rod 40 of a stabilizer 39 is fixed to the cabin roof 34 with a swivel joint.
The position of the attachment points of the stabilizers 39 is selected such that each of the four stabilizers 39 lies in a vertical plane, and that the four vertical planes run parallel to one another and simultaneously parallel to the central longitudinal axis of the drive 1. The joints 41 of the four sta bilisators 39 preferably have a common pivot axis. This is formed by a round bar 44, which runs across all stabilizer bars 40 (see FIG. 2).
When the passenger cabin 5 is pulled up, one end of each stabilizer bar 40 slides outwards along a slide rail 43. The height of the stabilizers 39 decreases to the same extent as the length of the vertical runs of the steel cables 31 or the link chains. Conversely, the corresponding ends of the stabilizer bars 40 slide against the center of the slide rails 43 when the passenger cabin 5 is lowered. Shielding plates 45 (screens) can be attached along the side edges of the cabin roof 34.
The proposed drive 1 with hoist 32 of a monorail monorail has the great advantage over the known related drives with hoist 32 that it has good lateral stability and a high level of smoothness. Furthermore, it is characterized by a simple, stable and maintenance-friendly construction.