DE102019003565A1

DE102019003565A1 - System for increasing the travel speed for funicular cars and cable-drawn track-guided ground vehicles

Info

Publication number: DE102019003565A1
Application number: DE102019003565.8A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-05-20
Filing date: 2019-05-20
Publication date: 2020-11-26

Abstract

System um einen Standseilbahnwagen und/oder einen standseilbahnähnlichen Peoplemover schneller als das Zugseil, welches dieses Fahrzeug zieht, fahren zu lassen, indem die Radbewegung die Umlaufzugseilhalterungsvorrichtung beeinflusst.System to make a funicular car and / or a funicular-like people mover run faster than the pulling cable that pulls this vehicle, by the wheel movement influencing the circulating cable holding device.

Description

Thema, UmfeldSubject, environment

Standseilbahnen sind dadurch gekennzeichnet, dass sie von einem Seil gehalten werden und gleichzeitig von diesem Seil, auf einem festen Boden befindlich, sowie spurgeführt, gezogen werden. Es gibt einige Standseilbahnen, welche als People-Mover bezeichnet werden, jedoch technisch diese Standseilbahnrandbedingungen erfüllen und einer horizontal- oder topographieabfahrenden Standseilbahn entsprechen. Diese hier beschriebene Vorrichtung zur Fahrtbeschleunigung für Standseilbahnwagen und seilgezogene spurgeführte Bodenverkehrsmittel dient dazu, diese gesamte Fahrzeugpalette zu beschleunigen. Zur einfacheren Satzbildung werden diese im Folgenden nur als Standseilbahn bezeichnet.Funiculars are characterized by the fact that they are held by a rope and at the same time are pulled by this rope, which is located on solid ground and is track-guided. There are some funicular railways, which are called people movers, but technically meet these funicular railway boundary conditions and correspond to a horizontal or topography descending funicular. This device described here for accelerating the journey for funicular cars and cable-drawn, track-guided ground vehicles is used to accelerate this entire range of vehicles. To simplify the formation of sentences, these are referred to below as the funicular railway.

Stand der TechnikState of the art

Der Stand der Technik besteht darin, dass die Reisegeschwindigkeit eines Standseilbahnwagens durch die maximale Bewegungsgeschwindigkeit des Seiles limitiert ist. Eine Erhöhung der Seilgeschwindigkeit ist, bedingt durch die Seildynamik und Probleme bei der Seilführung nur sehr aufwendig möglich, sodass die maximalen Seilgeschwindigkeiten bei circa 14 m/s liegen. Um den Verschleiß bei der Seilführung zu reduzieren werden betrieblich jedoch häufig nur Seilgeschwindigkeiten in der Größenordnung von 8 m/s genutzt. Wenn das Verkehrsaufkommen gering ist, werden die Geschwindigkeiten bewusst reduziert um das Material zu schonen.The state of the art is that the travel speed of a funicular car is limited by the maximum speed of movement of the cable. Due to the rope dynamics and problems in guiding the rope, increasing the rope speed is only possible with great effort, so that the maximum rope speeds are around 14 m / s. In order to reduce the wear on the rope guide, however, rope speeds of the order of 8 m / s are often used operationally. When the traffic volume is low, the speeds are deliberately reduced to protect the material.

Diese systembedingte geringe Reisegeschwindigkeit ist ein eindeutiger Nachteil für das Verkehrsmittel Standseilbahn. Wenn die Standseilbahn horizontal unterwegs ist (meist wird sie dann People-Mover genannt), wird dieser Nachteil fatal, da die Standseilbahn dann mit Verkehrssystemen konkurriert, welche diesen seilspezifischen Nachteil nicht haben. Eine höhere Reisegeschwindigkeit würde bei gleicher Wagengröße die Fahrgastkapazität der Strecke erhöhen und gleichzeitig die Kundenattraktivität verbessern. Deutlich wird die Kapazitätsproblematik, nicht nur durch die immer größer werdenden Standseilbahnwagen sondern auch, da es Strecken gibt, bei denen zwei Standseilbahnen nebeneinander gebaut wurden. Weiter gibt es teilweise neben Standseilbahnen auch Luftseilbahnparallellinien, um das Fahrgastaufkommen zu bewältigen.This system-related low travel speed is a clear disadvantage for the funicular as a means of transport. If the funicular travels horizontally (it is usually called a people mover), this disadvantage becomes fatal because the funicular then competes with transport systems that do not have this rope-specific disadvantage. A higher travel speed would increase the passenger capacity of the route with the same car size and at the same time improve customer attractiveness. The problem of capacity becomes clear, not only because of the increasing size of the funicular cars but also because there are routes where two funiculars were built next to each other. In addition to funiculars, there are also parallel cable car lines to cope with the number of passengers.

Kritik am Stand der TechnikCriticism of the state of the art

Es gibt keine Standseilbahn, welche durch ein Seil gehalten wird und sich gleichzeitig schneller als dieses Seil bewegt.There is no funicular that is held by a rope and at the same time moves faster than this rope.

Es gab zwar schon Bahnen mit unterschiedlichen Fahrzeug-Seilgeschwindigkeiten, wie das System Aguido. Das System Aguido ist eine Zahnradbahn, wird allerdings häufig mit einer Standseilbahn verwechselt, da das System Aguido spurgeführt ist und ein Seil benötigt. Dieses seitliche Energieübertragungsumlaufseil bei dem System Aguido diente jedoch zur Kraftübertragung. Bergaufwärts bewegt wurde der sogenannte Locomotor dann, durch den Formschluss zwischen dem Zahnrad und der Zahnstange und wurde nicht direkt vom Seil gezogen. Bedingt durch die benötigte Zahnstange ist das System Aguido durch die Zahnaufklettergefahr hinsichtlich seiner maximalen Steigung und seiner maximalen Geschwindigkeit limitiert. Bei einer Standseilbahn hingegen erfolgt die Bewegung durch das Zugseil, welches den Standseilbahnwagen den Berg hochzieht. Wenn eine Standseilbahn über eine Zahnstange verfügt, dient diese lediglich zur formschlüssigen Übertragung der Bremskraft und nicht zur Kraftübertragung bei der Bergfahrt.There have been railways with different vehicle rope speeds, such as the Aguido system. The Aguido system is a cog railway, but is often confused with a funicular, as the Aguido system is track-guided and requires a rope. In the Aguido system, however, this lateral energy transfer cable was used for power transmission. The so-called locomotor was then moved uphill through the form fit between the gear and the rack and was not pulled directly by the rope. Due to the rack required, the Aguido system is limited by the risk of tooth climbing in terms of its maximum gradient and maximum speed. In the case of a funicular, on the other hand, the movement is made by the pull rope that pulls the funicular up the mountain. If a funicular has a toothed rack, it is only used for the positive transmission of the braking force and not for the transmission of force when traveling uphill.

In DE 10 2019 002 769-8 wird ein Standseilbahnwagen mit einem Haltungssystem beschrieben, welches eine Relativbewegung zum Umlaufzugseil ermöglicht. Dieses System dient dazu, einen Standseilbahnwagen bei einem weiterlaufenden Seil anzuhalten, sodass Zwischenhalte ermöglicht werden ohne das Seil anhalten zu müssen und den anderen Standseilbahnwagen zu beeinflussen. Dieses System kann jedoch keine Bergfahrt ermöglichen bei dieser sich der Standseilbahnwagen schneller als das Seil bergwärts bewegt. Zudem hat dieses System keine mechanische oder elektrische Beeinflussung der Rotation seiner Umlaufseilfixierungsrolle durch die Rotation der bewegten Räder.In DE 10 2019 002 769-8 describes a funicular with a posture system that enables relative movement to the circulating cable. This system is used to stop a funicular car when the cable is still running, so that intermediate stops are possible without having to stop the cable and affect the other funicular car. However, this system cannot make it possible to travel uphill when the funicular car moves uphill faster than the rope. In addition, this system does not have any mechanical or electrical influence on the rotation of its circulating rope fixing roller through the rotation of the moving wheels.

Es wird also ein Standseilbahnwagen mit einem System benötigt, welches gleichzeitig den Standseilbahnwagen hält und bergwärts schneller als das Umlaufzugseil bewegen kann um die Reisegeschwindigkeit und Streckenkapazität bei einer limitierten Seilgeschwindigkeit zu erhöhen.What is needed is a funicular car with a system that simultaneously holds the funicular car and can move it uphill faster than the circulating cable in order to increase the travel speed and route capacity at a limited cable speed.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Standseilbahnwagen so weiterzuentwickeln, dass dieser am Umlaufzugseil gehalten wird und sich relativ zum Seil bergwärts und talwärts schneller als das Seil bewegen kann.The object of the invention is therefore to further develop a funicular car so that it is held on the circulating hoist rope and can move uphill and downhill faster than the rope relative to the rope.

PatentbeschreibungPatent description

Der Standseilbahnwagen mit einer Vorrichtung zur Fahrtbeschleunigung wird eingesetzt um eine Standseilbahn, bei limitierter Seilgeschwindigkeit, schneller als das Seil fahren zu lassen.The funicular with a device for speeding up the journey is used to make a funicular run faster than the cable at a limited cable speed.

Im Folgenden wird ein konventioneller Standseilbahnwagen (1) betrachtet, welcher mit Radsätzen (3) auf Schienen (2) steht. Gezogen wird er von einem Umlaufzugseil (4). Hierbei wird die Halterung, dieses Umlaufzugseils (4) am Standseilbahnwagen (1) nicht mit einer konventionellen Klemmvorrichtung realisiert, sondern mit einer Umlaufseilfixierungsrolle (11), wie sie in DE 10 2019 002 769-8 beschrieben wird. Bei dieser Umlaufseilfixierungsrolle (11) handelt es sich um eine Rolle, welche mindestens einmal von dem Umlaufzugseil (4) umwickelt wird, damit der Wagen durch die Seilreibung nach Euler-Etylwein gehalten wird. Analog zu DE 10 2019 002 769-8 sind auch hier für eine bessere Führung des Umlaufzugseils (4) rotierende Seileinführungsvorrichtungen (12, 13) notwendig. Dieser Teil mit der beschriebenen Umlaufseilfixierungsrolle (11) ist vergleichbar DE 10 2019 002 769-8 , der folgende Teil hingegen unterscheidet sich und ermöglicht die Funktion der beschleunigten Bergfahrt.A conventional funicular car ( 1 ) considered which one with wheelsets ( 3 ) on tracks ( 2 ) stands. He is pulled by a circulating hoist rope ( 4th ). The bracket, this circulating rope ( 4th ) on the funicular car ( 1 ) not realized with a conventional clamping device, but with a revolving rope fixing roller ( 11 ) as they are in DE 10 2019 002 769-8 is described. With this revolving rope fixing roller ( 11 ) it is a role that has to be removed from the circulating hoist rope ( 4th ) is wrapped so that the car is held by the rope friction according to Euler-Etylwein. Analogous to DE 10 2019 002 769-8 are also here for better guidance of the circulating hoist rope ( 4th ) rotating rope entry devices ( 12 , 13 ) necessary. This part with the described revolving rope fixing roller ( 11 ) is comparable DE 10 2019 002 769-8 , the following part, however, differs and enables the function of accelerated uphill travel.

Im Zentrum der Umlaufseilfixierungsrolle (11) befindet sich eine Welle (21). An dieser am Standseilbahnwagen (1) rotierend gelagerten Welle befindet sich ein Kettenrad (22), um eine formschlüssige Kraftübertragung zu ermöglichen. Vom Kettenrad (22) wird mit einer Kette (23) eine Verbindung zu einem Getriebe (24) hergestellt. Das Getriebe (24) ist wiederum mit der Radsatzwelle (6) und somit mit dem Rad (3) verbunden. Durch diese mechanische formschlüssige Verbindung vom Rad (3), über die Radsatzwelle (6), über das Getriebe (24), über die Kette (23) und das Kettenrad (22) auf die Welle (21) der Umlaufseilfixierungsrolle (11) führt eine Rotation der Räder bzw. Radsatzwelle (3) zu einer Rotation der Umlaufseilfixierungsrolle (11). Dadurch führt der Reibkraftschluss zwischen Rad (3) und Schiene (2) zu einer Rotation der Umlaufseilfixierungsrolle (11).In the center of the revolving rope fixing roller ( 11 ) there is a wave ( 21st ). At this on the funicular car ( 1 ) rotating shaft there is a sprocket ( 22nd ) in order to enable positive force transmission. From the chain wheel ( 22nd ) is attached to a chain ( 23 ) a connection to a gearbox ( 24 ) manufactured. The gear ( 24 ) is in turn with the wheelset shaft ( 6th ) and thus by bike ( 3 ) connected. This mechanical positive connection from the wheel ( 3 ), via the wheelset shaft ( 6th ), via the gearbox ( 24 ), via the chain ( 23 ) and the sprocket ( 22nd ) on the shaft ( 21st ) of the circulating rope fixing roller ( 11 ) causes the wheels or wheelset shaft to rotate ( 3 ) to a rotation of the revolving rope fixing roller ( 11 ). As a result, the frictional connection between the wheel ( 3 ) and rail ( 2 ) to a rotation of the revolving rope fixing roller ( 11 ).

Bedingt dadurch, dass im Getriebe (24) neben den Zahnrädern auch eine Schnecke bzw. ein Schneckengetriebe verbaut ist, findet eine richtungsabhängige Selbsthemmung statt, sodass nur das Drehmoment vom Rad (3) zur Umlaufseilfixierungsrolle (11) übertragen werden kann, aber nicht in die Gegenrichtung. Diese Selbsthemmung ist sinnvoll, damit sich der Standseilbahnwagen bei einem Reibkraftschlusseinbruch zwischen Rad (3) und Schiene (4) nicht talwärts bewegt.Due to the fact that in the transmission ( 24 ) a worm or worm gear is installed in addition to the gears, a direction-dependent self-locking takes place so that only the torque from the wheel ( 3 ) to the rotating rope fixing roller ( 11 ) can be transferred, but not in the opposite direction. This self-locking is useful so that the funicular car can move in the event of a drop in friction between the wheel ( 3 ) and rail ( 4th ) does not move downhill.

Diese Rotation der Umlaufseilfixierungsrolle (11) ist dabei hinsichtlich der Rotationsrichtung so ausgerichtet, dass die Umlaufseilfixierungsrolle (11) das Seil bei einer Bergfahrt aufwickeln würde, wenn es anstatt einer Umlaufseilfixierungsrolle (11) eine Seilspule wäre. Bei einer Talfahrt würde sich das Seil, wenn es anstatt einer Umlaufseilfixierungsrolle (11) eine Seilspule wäre, abwickeln.This rotation of the revolving rope fixing roller ( 11 ) is aligned with respect to the direction of rotation so that the circulating rope fixing roller ( 11 ) would wind up the rope when traveling uphill if instead of a rotating rope fixing roller ( 11 ) would be a rope reel. During a descent, the rope would become loose if it were instead of a circulating rope fixing roller ( 11 ) would be a reel of rope, unwind.

Durch diese Rotation der Umlaufseilfixierungsrolle (11) verhält sich das Inertialsystem Standseilbahnwagen (1) zum Inertialsystem Umlaufzugseil (4) und dem Inertialsystem Schiene (2) wie folgt:

1) Wenn das Umlaufzugseil (4) stillsteht, steht der Standseilbahnwagen (1). Die Räder (3) drehen sich nicht und somit dreht sich die Umlaufseilfixierungsrolle (11) nicht. Es findet also keine Relativbewegung der drei Inertialsysteme statt.
2) Wenn sich das Umlaufzugseil (4) nach oben bzw. bergwärts bewegt, zieht dieses an der Umlaufseilfixierungsrolle (11). Über die am Standseilbahnwagen (1) gelagerte Welle (21) der Umlaufseilfixierungsrolle (11) wird die Kraft übertragen, welche den Standseilbahnwagen (1) nach oben bzw. bergwärts zieht. Dadurch fangen die Räder (3) des Standseilbahnwagens (1), bedingt durch den Reibkraftschluss zur Schiene (2), an sich zu drehen. Diese Drehung der Räder (3) führt über das Getriebe (24), weiter über die Kette (23), weiter über das Kettenrad (22) zu einer Rotation der Welle (21) und somit zu einer Rotation der Umlaufseilfixierungsrolle (21). Die Rotation der Umlaufseilfixierungsrolle (21) hat wiederum zur Folge, dass sich der Standseilbahnwagen (1) schneller als das Umlaufzugseil (4) bergwärts bewegt (was im Falle einer Seilspule quasi ein Aufwickeln wäre). Aus der Perspektive des Inertialsystems des Umlaufzugseiles (3) bewegt sich das Inertialsystem des Standseilbahnwagens (1) schneller bergwärts als das Umlaufzugseil (4). Der Standseilbahnwagen (1) fährt also schneller bergwärts als das Seil, welches ihn zieht. Gleichzeitig bewegt sich aus der Perspektive der Schiene (2) das Inertialsystem des Umlaufzugseiles (4) schon bergwärts, weil das Umlaufzugseil (4) nach oben gezogen wird.
3) Wenn sich das Umlaufzugseil (4) nach unten bzw. talwärts bewegt, rollt der Standseilbahnwagen durch die Schwerkraft talwärts. Dadurch fangen die Räder (3) des Standseilbahnwagens (1), bedingt durch den Reibkraftschluss zur Schiene (2) an sich zu drehen. Diese Drehung der Räder (3) führt über das Getriebe (24), weiter über die Kette (23), weiter über das Kettenrad (22) zu einer Rotation der Welle (21) und somit zu einer Rotation der Umlaufseilfixierungsrolle (21). Die Rotation der Umlaufseilfixierungsrolle (21) hat wiederum zur Folge, dass sich der Standseilbahnwagen (1) schneller als das Umlaufzugseil (4) bergwärts bewegt. Aus der Perspektive des Inertialsystems des Umlaufzugseiles (3) bewegt sich das Inertialsystem des Standseilbahnwagens (1) schneller talwärts als das Umlaufzugseil (4). Der Standseilbahnwagen (1), fährt also schneller talwärts als das Seil. Gleichzeitig bewegt sich aus der Perspektive der Schiene (2) das Inertialsystem des Umlaufzugseiles (4) schon talwärts, weil der Gegenstrang bzw. Umlaufzugseilstrang (5) nach oben gezogen wird, sodass sich der Umlaufzugseilstrang (4) nach unten bewegt.
4) Wenn sich das Umlaufzugseil (4) bewegt, aber gleichzeitig kein Reibkraftschluss zwischen Rad (3) und Schiene (2) vorhanden ist, findet keine Rotation der Umlaufseilfixierungsrolle (11) statt. Bedingt durch die Schnecke bzw. das Schneckengetriebe im Getriebe (24) kann sich die Umlaufseilfixierungsrolle (11) nicht bewegen. In diesem Fall bewegt sich der Standseilbahnwagen exakt mit dem Seil mit, sodass es keine Relativbewegung zwischen dem Inertialsystem des Umlaufzugseils (4) und dem Standseilbahnwagen (1) gibt. Dieser Fall kann bewusst hervorgerufen werden, wenn optional eine Kupplung (25) zwischen der Radsatzwelle (3) und dem Getriebe (24) verbaut wird, um einen Notlauf im Falle eines Schadens des Getriebes (24) zu ermöglichen. Zudem kann für einen Notlauf im Falle eines Schadens des Getriebes (24) und/oder der Kette (23) ein Fixierungselement (26) zur Fixierung und Rotationsverhinderung der Umlaufseilfixierungsrolle (11) verbaut werden.

This rotation of the circulating rope fixing roller ( 11 ) the inertial system of the funicular car behaves ( 1 ) to the inertial system circulating rope ( 4th ) and the inertial system rail ( 2 ) as follows:

1) When the circulating rope ( 4th ) stands still, the funicular ( 1 ). The wheels ( 3 ) do not rotate and thus the revolving rope fixing roller ( 11 ) Not. So there is no relative movement of the three inertial systems.
2) When the circulating rope ( 4th ) moves upwards or uphill, it pulls on the circulating rope fixing roller ( 11 ). Via the funicular car ( 1 ) bearing shaft ( 21st ) of the circulating rope fixing roller ( 11 ) the force is transmitted, which the funicular car ( 1 ) pulls up or uphill. This catches the wheels ( 3 ) of the funicular car ( 1 ), due to the frictional connection to the rail ( 2 ) to turn on itself. This rotation of the wheels ( 3 ) leads over the gearbox ( 24 ), continue over the chain ( 23 ), then over the sprocket ( 22nd ) to a rotation of the shaft ( 21st ) and thus to a rotation of the revolving rope fixing roller ( 21st ). The rotation of the revolving rope fixing roller ( 21st ) in turn has the consequence that the funicular car ( 1 ) faster than the circulating rope ( 4th ) moved uphill (which in the case of a rope reel would be like winding it up). From the perspective of the inertial system of the circulating hoist rope ( 3 ) the inertial system of the funicular car moves ( 1 ) faster uphill than the circulating cable ( 4th ). The funicular car ( 1 ) thus travels uphill faster than the rope that pulls it. At the same time, from the perspective of the rail ( 2 ) the inertial system of the circulating hoist rope ( 4th ) already uphill, because the circulating hoist rope ( 4th ) is pulled up.
3) When the circulating rope ( 4th ) is moved downwards or downwards, the funicular car rolls downwards due to gravity. This catches the wheels ( 3 ) of the funicular car ( 1 ), due to the frictional connection to the rail ( 2 ) to turn. This rotation of the wheels ( 3 ) leads over the gearbox ( 24 ), continue over the chain ( 23 ), then over the sprocket ( 22nd ) to a rotation of the shaft ( 21st ) and thus to a rotation of the revolving rope fixing roller ( 21st ). The rotation of the revolving rope fixing roller ( 21st ) in turn has the consequence that the funicular car ( 1 ) faster than the circulating rope ( 4th ) moved uphill. From the perspective of the inertial system of the circulating hoist rope ( 3 ) the inertial system of the funicular car moves ( 1 ) faster downhill than the circulating rope ( 4th ). The funicular car ( 1 ), so travels faster downhill than the rope. At the same time, from the perspective of the rail ( 2 ) the inertial system of the circulating hoist rope ( 4th ) already downhill, because the opposite strand or circulating hoist rope ( 5 ) is pulled upwards so that the circulating hoist rope ( 4th ) moved down.
4) When the circulating rope ( 4th ) moves, but at the same time no frictional connection between the wheel ( 3 ) and rail ( 2 ) is present, the revolving rope fixing roller ( 11 ) instead of. Due to the worm or worm gear in the gearbox ( 24 ) the revolving rope fixing roller ( 11 ) dont move. In this case the funicular car moves exactly with the rope, so that there is no relative movement between the inertial system of the circulating rope ( 4th ) and the funicular car ( 1 ) gives. This case can be caused deliberately if a coupling ( 25th ) between the wheelset shaft ( 3 ) and the gearbox ( 24 ) is installed to ensure emergency operation in the event of damage to the transmission ( 24 ) to enable. In addition, an emergency run in the event of damage to the transmission ( 24 ) and / or the chain ( 23 ) a fixation element ( 26th ) for fixing and preventing rotation of the circulating rope fixing roller ( 11 ) are installed.

Dieses hier beschriebene System lässt sich auch so ausführen, dass nicht nur eine Achse, sondern auch mehr Achsen einbezogen werden können, um die Rad-Schiene-Reibkraftschlussausnutzung zu erhöhen. Weiter lässt sich je nach Anordnung auch die Kette durch eine formschlüssige Zahnradverbindung ersetzen.This system described here can also be implemented in such a way that not only one axle but also more axles can be included in order to increase the utilization of the wheel-rail frictional connection. Furthermore, depending on the arrangement, the chain can also be replaced by a form-fitting gear connection.

Dieses hier beschriebene System lässt sich auch so ausführen, dass das Getriebe verschiedene Übersetzungsstufen ermöglicht, welche durch eine Kupplung geschaltet werden. Verschiedene Übersetzungen sind von Vorteil, weil der Nutzen dieses Systems vom Rad-Schiene-Reibkraftschluss abhängig ist. Dieser ist wiederum witterungsabhängig und kann sehr unterschiedlich ausfallen, sodass dieser durch unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse unterschiedlich stark ausgereizt werden kann.This system described here can also be implemented in such a way that the transmission enables different gear ratios, which are switched by a clutch. Different ratios are advantageous because the benefits of this system depend on the wheel-rail frictional connection. This in turn depends on the weather and can turn out very differently, so that it can be exploited to different degrees by different gear ratios.

Dieses hier beschriebene System lässt sich auch so ausführen, dass dieses hier beschriebene mechanische System auch durch ein elektrisches System ersetzt werden kann. Dazu befindet sich an mindestens einer Radsatzwelle (6) ein Generator (31). Das Getriebe (24) würde durch einen Stromrichter (32) ersetzt werden und die Umlaufseilfixierungsrolle würde durch einen Motor (33) gedreht werden. Dadurch lässt sich dieses System elektronisch über die Steuerung (34) regeln und beeinflussen. Im Falle des elektrischen Systems lässt sich optional der Stromrichter (32) und die Steuerung (34) einsparen. Hierbei werden die Motoren hinsichtlich ihrer Bauart so ausgeführt, dass durch ihre jeweilige Bauart die passende Drehzahl-Drehmoment-Übersetzung liefert.This system described here can also be implemented in such a way that this mechanical system described here can also be replaced by an electrical system. For this purpose there is at least one wheelset shaft ( 6th ) a generator ( 31 ). The gear ( 24 ) would be through a converter ( 32 ) and the revolving rope fixing roller would be replaced by a motor ( 33 ) to be turned around. This enables this system to be controlled electronically via the control ( 34 ) regulate and influence. In the case of the electrical system, the converter ( 32 ) and the control ( 34 ) save on. The motors are designed in such a way that their respective design delivers the appropriate speed-torque ratio.

Dieses hier beschriebene System ist nicht nur auf konventionelle Standseilbahnen beschränkt, sondern kann auch bei Standseilbahnen in der Ebene und standseilbahnähnlichen Peoplemovern eingesetzt werden. Wenn das System bei Standseilbahnen, welche als Peoplemover ausgeführt sind zum Einsatz kommt, erhöht sich das Potential, weil Peoplemover zum einen mit geringeren Steigungen trassiert sind und zum anderen meist mit Gummibereifungen ausgestattet werden, sodass deutlich höhere Rad-Schiene bzw. Rad-Fahrweg-Reibwerte möglich sind. So hat das Prototypenmodell verdeutlicht, dass mit höheren Rad-Reibwerten, höhere Übersetzungen möglich werden und sich das Fahrzeug, dann deutlich schneller als das Seil bewegt. Da insbesondere standseilbahnähnliche Peoplemover einer großen Konkurrenz seilunabhängiger Verkehrssysteme ausgesetzt sind, lässt sich mit diesem System der seilbedingte Nachteil, standseilbahnähnlicher Peoplemover, deutlich reduzieren, sodass sich der wirtschaftliche Nutzen vergrößert.The system described here is not only limited to conventional funiculars, but can also be used for funiculars on the level and funicular-like people movers. If the system is used on funicular railways, which are designed as people movers, the potential increases because people movers on the one hand are routed with lower gradients and on the other hand are usually equipped with rubber tires so that significantly higher wheel-rail or wheel-track Coefficients of friction are possible. The prototype model made it clear that with higher wheel friction coefficients, higher gear ratios become possible and the vehicle then moves significantly faster than the rope. Since funicular-like people movers in particular are exposed to great competition from rope-independent transport systems, this system can significantly reduce the rope-related disadvantage of funicular-like people movers, so that the economic benefit is increased.

Die Zeichnung 1 beschreibt den Standseilbahnwagen (1), welcher mit den Rädern (3) auf der Schiene (4) steht. In seiner Position wird der Standseilbahnwagen (1) mit der Umlaufseilfixierungsrolle (11) am Umlaufzugseil (4) gehalten. Geführt wird das Umlaufzugseil (4) zur Umlaufseilfixierungsrolle (11) über die rotierende Seileinführungsvorrichtung bergseitig (12) und die rotierende Seileinführungsvorrichtung talseitig (13). Die Kraftübertragung und Funktion dieser Erfindung wird durch den Einsatz der folgenden Komponenten realisiert. So wird die Drehbewegung des Rades (3) über ein Getriebe (24) gewandelt und über die Kette (23) zum Kettenrad (22) übertragen. Diese Kraftübertragungsmechanik kann auch von mehreren Rädern (3) des Standseilbahnwagens (1) erfolgen, wurde aber zur einfacheren Darstellung nur einmal dargestellt. Das Kettenrad (22) ist an der Welle (21) befestigt, welche wiederum mit der Umlaufseilfixierungsrolle (11) verbunden ist. Dies hat zur Folge, dass eine Drehung des Rades (3) dazu führt, dass sich die Umlaufseilfixierungsrolle (11) dreht und die Fahrtgeschwindigkeit beschleunigt. Optional kann die Drehung der Umlaufseilfixierungsrolle (11) durch ein Fixierungselement (26) unterbunden werden, wenn bspw. eine Kette defekt ist, sodass trotzdem ein Notlaufbetrieb möglich ist.The drawing 1 describes the funicular car ( 1 ), which with the wheels ( 3 ) on the rails ( 4th ) stands. The funicular car ( 1 ) with the revolving rope fixing roller ( 11 ) on the circulating rope ( 4th ) held. The circulating rope is guided ( 4th ) to the rotating rope fixing roller ( 11 ) via the rotating cable entry device on the mountain side ( 12 ) and the rotating cable entry device on the valley side ( 13 ). The power transmission and function of this invention is realized through the use of the following components. So the rotation of the wheel ( 3 ) via a gear ( 24 ) and over the chain ( 23 ) to the sprocket ( 22nd ) transfer. This power transmission mechanism can also be used by several wheels ( 3 ) of the funicular car ( 1 ), but was only shown once to simplify the presentation. The sprocket ( 22nd ) is on the shaft ( 21st ), which in turn is attached to the circulating rope fixing roller ( 11 ) connected is. This has the consequence that a rotation of the wheel ( 3 ) causes the revolving rope fixing roller ( 11 ) rotates and accelerates the travel speed. Optionally, the rotation of the revolving rope fixing roller ( 11 ) by a fixation element ( 26th ) can be prevented if, for example, a chain is defective so that emergency operation is still possible.

Die Zeichnung 2 beschreibt den Standseilbahnwagen (1), welcher mit den Rädern (3) auf der Schiene (4) steht. In seiner Position wird der Standseilbahnwagen (1) mit der Umlaufseilfixierungsrolle (11) am Umlaufzugseil (4) gehalten. Der Gegenstrang des Umlaufzugseils (5) wird nicht berührt. Geführt wird das Umlaufzugseil (4) zur Umlaufseilfixierungsrolle (11) über die rotierende Seileinführungsvorrichtung bergseitig (12) und die rotierende Seileinführungsvorrichtung talseitig (13). Die Kraftübertragung und Funktion dieser Erfindung wird durch den Einsatz der folgenden Komponenten realisiert. So wird die Drehbewegung des Rades (3) und der Radsatzwelle (6) über ein Getriebe (24) gewandelt und über die Kette (23) zum Kettenrad (22) übertragen. Diese Kraftübertragungsmechanik kann auch von mehreren Rädern (3) des Standseilbahnwagens (1) erfolgen, wurde aber zur einfacheren Darstellung nur einmal dargestellt. Das Kettenrad (22) ist an der Welle (21) befestigt, welche wiederum mit der Umlaufseilfixierungsrolle (11) verbunden ist. Dies hat zur Folge, dass eine Drehung des Rades (3) dazu führt, dass sich die Umlaufseilfixierungsrolle (11) dreht und die Fahrtgeschwindigkeit beschleunigt. Optional kann die Verbindung zwischen der Radsatzwelle (6) und dem Getriebe (24) durch eine optionale Kupplung (25) für einen Notlaufbetrieb getrennt werden. Optional kann die Drehung der Umlaufseilfixierungsrolle (11) durch ein Fixierungselement (26) unterbunden werden, wenn bspw. eine Kette defekt ist, sodass trotzdem ein Notlaufbetrieb möglich ist.The drawing 2 describes the funicular car ( 1 ), which with the wheels ( 3 ) on the rails ( 4th ) stands. The funicular car ( 1 ) with the revolving rope fixing roller ( 11 ) on the circulating rope ( 4th ) held. The opposite strand of the circulating hoist rope ( 5 ) is not touched. The circulating rope is guided ( 4th ) to the rotating rope fixing roller ( 11 ) via the rotating cable entry device on the mountain side ( 12 ) and the rotating cable entry device on the valley side ( 13 ). The power transmission and function of this invention is realized through the use of the following components. So the rotation of the wheel ( 3 ) and the Wheelset shaft ( 6th ) via a gear ( 24 ) and over the chain ( 23 ) to the sprocket ( 22nd ) transfer. This power transmission mechanism can also be used by several wheels ( 3 ) of the funicular car ( 1 ), but was only shown once to simplify the presentation. The sprocket ( 22nd ) is on the shaft ( 21st ), which in turn is attached to the circulating rope fixing roller ( 11 ) connected is. This has the consequence that a rotation of the wheel ( 3 ) causes the revolving rope fixing roller ( 11 ) rotates and accelerates the travel speed. Optionally, the connection between the wheelset shaft ( 6th ) and the gearbox ( 24 ) through an optional coupling ( 25th ) can be disconnected for emergency operation. Optionally, the rotation of the revolving rope fixing roller ( 11 ) by a fixation element ( 26th ) can be prevented if, for example, a chain is defective so that emergency operation is still possible.

Die Zeichnung 3 beschreibt eine Alternativversion dieses Systems, indem die Mechanik durch elektrische Komponenten ersetzt wird. So ist der Standseilbahnwagen (1), welcher mit den Rädern (3) auf der Schiene (4) steht, zu sehen. In seiner Position wird der Standseilbahnwagen (1) mit der Umlaufseilfixierungsrolle (11) am Umlaufzugseil (4) gehalten. Geführt wird das Umlaufzugseil (4) zur Umlaufseilfixierungsrolle (11) über die rotierende Seileinführungsvorrichtung bergseitig (12) und die rotierende Seileinführungsvorrichtung talseitig (13). Die Kraftübertragung und Funktion dieser Erfindung wird durch den Einsatz der folgenden Komponenten realisiert. So wird die Drehbewegung des Rades (3) über einen Generator (31) in elektrische Energie gewandelt. Der Motor (33) wandelt diese Energie wieder in Bewegung um und dreht die Umlaufseilfixierungsrolle (11), sodass die Mechanik reduziert werden kann. Je nach Ausführung des Generators (31) und Motors (33) wird ein Stromrichter (32) dazwischengeschaltet. Zusätzlich kann der Stromrichter (32) auch durch eine Steuerung (34) gesteuert werden. Analog zur mechanischen Variante führt auch hier eine Drehung des Rades (3) zu einer Drehung der Umlaufseilfixierungsrolle (11). Um einen Notlaufbetrieb bei einem Systemausfall zu ermöglichen kann optional auch hier die Drehung der Umlaufseilfixierungsrolle (11) durch ein Fixierungselement (26) unterbunden werden.The drawing 3 describes an alternative version of this system in which the mechanics are replaced by electrical components. So is the funicular car ( 1 ), which with the wheels ( 3 ) on the rails ( 4th ) stands to see. The funicular car ( 1 ) with the revolving rope fixing roller ( 11 ) on the circulating rope ( 4th ) held. The circulating rope is guided ( 4th ) to the rotating rope fixing roller ( 11 ) via the rotating cable entry device on the mountain side ( 12 ) and the rotating cable entry device on the valley side ( 13 ). The power transmission and function of this invention is realized through the use of the following components. So the rotation of the wheel ( 3 ) via a generator ( 31 ) converted into electrical energy. The motor ( 33 ) converts this energy back into motion and rotates the revolving rope fixing roller ( 11 ) so that the mechanics can be reduced. Depending on the version of the generator ( 31 ) and Motors ( 33 ) becomes a converter ( 32 ) interposed. In addition, the converter ( 32 ) also by a control ( 34 ) being controlled. Analogous to the mechanical variant, a rotation of the wheel also leads here ( 3 ) to a rotation of the revolving rope fixing roller ( 11 ). To enable emergency operation in the event of a system failure, the rotation of the circulating rope fixing roller ( 11 ) by a fixation element ( 26th ) can be prevented.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1:1:: Umriss des StandseilbahnwagensOutline of the funicular car
2:2:: Schiene der StandseilbahntrassierungRail of the funicular railway routing
3:3:: Radwheel
4:4:: Umlaufzugseil (Strang für diesen Standseilbahnwagen)Circulating hoist rope (strand for this funicular car)
5:5:: Umlaufzugseil (Gegenstrang des Umlaufzugseiles)Circulating hoist rope (opposite strand of the circulating hoist rope)
6:6:: RadsatzwelleWheelset shaft
11:11:: UmlaufseilfixierungsrolleCirculating rope fixing roller
12:12:: Rotierende Seileinführungsvorrichtung bergseitigRotating rope entry device on the mountain side
13:13:: Rotierende Seileinführungsvorrichtung talseitigRotating rope entry device on the valley side
21:21:: Welle der UmlaufseilfixierungsrolleRotary rope fixing roller shaft
22:22:: KettenradSprocket
23:23:: KetteChain
24:24:: Getriebetransmission
25:25:: Kupplung (optional für den Notlauf)Clutch (optional for emergency operation)
26:26:: Fixierungselement (optional für den Notlauf)Fixing element (optional for emergency operation)
31:31:: Generatorgenerator
32:32:: StromrichterPower converter
33:33:: Motorengine
34:34:: Steuerungcontrol

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 1020190027698 [0006, 0010]

Claims

The system for increasing the speed of travel for funicular carriages and roped track-guided ground vehicles is characterized in that the funicular car (1) is pulled by a circulating cable (4) over a circulating cable fixing roller (11) attached to the funicular carriage (1) and that the wheels (3) of the pulled funicular (1) are coupled to the revolving fixing roller (11) in such a way that the rotation of the wheels (3) causes the revolving rope fixing roller (11) to rotate in such a way that the revolving rope fixing roller (11) rolls on the revolving rope (4) by its rotation, which leads to a relative movement of the funicular (1) to the revolving hoist rope (4) that is pulling or moving it and that the rolling of the revolving rope fixing roller (11) on the revolving hoist rope (4) causes the funicular car (1) to move when a revolving hoist rope (4 ) faster than the revolving rope (4) travels uphill, and that the rolling of the revolving rope fixation gsrolle (11) on the circulating hoist rope (4) of the funicular (1) with a circulating hoist rope (4) pulling downwards faster than the circulating hoist rope (4) travels downhill.

The system for increasing the travel speed for funicular cars and cable-drawn track-guided ground vehicles Claim 1 is characterized in that the force that enables the rotation of the circulating rope fixing roller (11) is applied by the frictional connection between at least one wheel (3) and its ground and that optionally several wheels (3) or wheel sets (6) apply the force in parallel and that the vehicle-internal power transmission can be carried out either mechanically or electrically or from an electromechanical combination.

The system for increasing the travel speed for funicular cars and cable-drawn track-guided ground vehicles Claim 1 and 2 is characterized in that a mechanical transmission (24) is used for the power transmission from the wheel (3) or wheel set (6) to the rotary fixing roller (11) in a mechanical embodiment and that this transmission (24) enables a speed-torque conversion and that the power transmission from the gear set (6), via the gear (24), via the chain (23), via the chain wheel (22) to the shaft (21) of the rotary fixing roller (11) takes place positively and that the power transmission from the gear set (6) as an alternative to the rotary fixing roller (11), and that if structurally necessary, further or fewer mechanical power transmission components than those described here can be used.

The system for increasing the travel speed for funicular cars and cable-drawn track-guided ground vehicles Claim 1 and 2 is characterized in that for the power transmission from the wheel (3) or wheel set (6) to the rotary fixing roller (11) takes place in an electrical version with electrical and electromechanical components and that a generator (31) provides the mechanical rotational energy of the wheel (3 ) or wheelset (6) is converted into electrical energy, so that a motor (33) makes the revolving rope fixing roller (11) rotate and that a converter (32) can also be used after the generator (31) and before the motor (33) and that in addition a controller (34) can be used for actively influencing the components.

The system for increasing the travel speed for funicular cars and cable-drawn track-guided ground vehicles Claim 3 and 4th is characterized in that the power transmission from the wheel (3) to the rotary fixing roller (11) is designed so that the rotary fixing roller (11) cannot rotate automatically, but is only rotated by rotating the wheel and that this is in the case of a mechanical design is preferably realized by the self-locking of a worm or a worm gear and that this is realized in the case of an electrical design by the control (34) and / or a fixing element (26) on the rotary fixing roller (11) and / or other mechanical elements.

The system for increasing the travel speed for funicular cars and cable-drawn track-guided ground vehicles Claim 1 to 5 is characterized in that the mechanical, but also the electrical design means that the funicular (1) comes to a standstill when the circulating cable (4) is stationary and that the funicular (1), caused by the movement caused by the wheels (3) Rotation of the revolving fixation roller (11), faster than the revolving hoist rope (4) moves uphill when the revolving hoist rope (4) is pulled uphill and that the funicular (1), due to the rotation of the revolving fixation roller (11) caused by the wheels (3) , faster than the circulating hoist rope (4) moves downhill when the circulating hoist rope (4) is pulled or lowered down the valley and that the funicular (1) moves just as fast as the circulating hoist rope (4) when the circulating hoist rope (4) is pulled when at the same time, no rotation of the wheels (3) takes place due to a wheel-to-ground frictional engagement breakdown, with the result that the revolving fixing roller (11) is not rotated, so that it is durc h the self-locking in the gear (24) has stopped so that a safe state is created.

The system for increasing the travel speed for funicular cars and cable-drawn track-guided ground vehicles Claim 1 to 6th is characterized in that the speed-torque transmission ratio of the power transmission from the wheel (3) to the rotary fixing roller (11) can be influenced in order to influence the speed of the funicular car (1), this being done in the case of a mechanical design by a clutch on the gearbox (24 ) is made possible and, in the case of an electrical design, is possible by controlling or clocking the converter (32).

The system for increasing the travel speed for funicular cars and cable-drawn track-guided ground vehicles Claim 1 to 7th is characterized by the fact that it is not only limited to conventional funicular railways, but can also be used for funicular railways in the plane and funicular-like people movers.