DE1580869B2 - Vorrichtung zum Halten einer Transporteinrichtung im Schwebezustand - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft, eine Vorrichtung zum Halten einer Transporteinrichtung im Schwebezustand an der Unterseite eines erhöht angeordneten Führungsgleises mittels Unterdruck in dem zwischen der Unterseite und einerder Unterseite zugekehrten, mit der Transporteinrichtung verbundenen Wand gebildeten, quer zum Führüngsgleis verlaufenden Kanal, der einen in Strömungsrichtung konvergierenden und anschließend einen divergierenden, Unterdruck aufweisenden, zentralen" Kanalabschnitt bildet, der zu einem Saugrohr führt.

Bei dieser bekannten Vorrichtung (deutsche_iAuslegeschrift 1 220 339) wird durch das in dem divergierenden Kanalabschnitt ausgebildete Unterdruckkissen eine Last an der Unterseite einer Decke festgehalten. Die der Unterseite zugekehrte Wand der Transporteinrichtung ist eine flexibel ausgebildete Membran, die sich so verformen soll, daß ein gleichmäßiger Spalt zwischen der Membran und der Dekkenunterseite eingehalten wird. Es zeigt sich jedoch, daß bei einem Ansteigen des Unterdrucks die Membran sich nach oben wölbt, während bei einer Verringerung des Unterdrucks die Membran von der Unterseite weggewölbt wird, so daß in beiden Fällen die Vorrichtung nicht stabil genug ist. Durch die flexibel ausgebildete, gewölbte Membran ist bedingt, daß stromauf des divergierenden Kanalabschnitts ein kurzer konvergierender Kanalabschnitt angeordnet ist, dem jedoch keine tragenden Funktionen zukommen.

Ferner ist es bekannt (USA.-Patentschrift 3 190 235), Fahrzeuge seitlich mit Überdruckgaskissen zu stabilisieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit Unterdruck für das Aufrechterhalten des Schwebezustandes arbeitende Vorrichtung besser zu stabilisieren.

Diese Aufgabe ist bei der Vorrichtung der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch die gestreckte Formgebung der als feste Platte ausgebildeten Wand im Bereich des konvergierenden Kanalabschnittes ebenfalls ein Unterdruckkissen gebildet wird, wobei die Aufteilung der Krafterzeugung in Richtung auf die Unterseite des Führungsgleises zwischen dem zentralen Kanalabschnitt und dem konvergierenden Kanalabschnitt so getroffen ist, daß die durch den konvergierenden Kanalabschnitt erzeugte Kraft die im zentralen Kanalabschnitt erzeugte bei Entfernung von der Unterseite des Führungsgleises jeweils übersteigt.

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung wird der Vorteil vermittelt, daß die Vorrichtung wirksam stabilisiert ist, da bei der Verringerung des Abstandes zwischen der Platte und dem Führungsgleis auch das Verhältnis zwischen dem Eintritts- und Austrittsquerschnitt des konvergierenden Kanalabschnittes verringert wird, so daß die Strömungsgeschwindigkeit im konvergierenden Kanalabschnitt und damit der Unterdruck verkleinert wird. Folglich vergrößert sich der Abstand zwischen der Platte und dem Führungsgleis. Bei einer Abstandsvergrößerung zwischen dem Führungsgleis und der Platte tritt dievgleiche Stabilisierungswirkung im umgekehrten Sinne ein.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform in schematischer Darstellung für ein zylindrisches Führungsgleis,

Fig. 2 eine Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung für ein U-förmiges Führungsgleis mit seitlicher Stabilisierung,

F i g. 3 eine schematische Ansicht der Formgebung der Kanalabschnitte,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht in einer abgewandelten Ausführungsform,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 6A eines Fahrzeuges in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 6, 6 A Teilschnitte längs der Linie VI-VI des in F i g. 5 dargestellten Fahrzeuges,

F i g. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII eines in Fig. 8 dargestellten Fahrzeuges in einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 8 einen Schnitt durch das Fahrzeug der F i g. 7 längs der Linie VIII-VIII,

Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX in

Fig. 10 eines Fahrzeuges mit seitlicher Stabilisierung,

Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie X-X in Fig. 9.

In Fig. 1, die eine Transporteinrichtung im Schwebezustand zeigt, ist zwischen einem waagerecht verlaufenden zylindrischen Führungsgleis 2 und einer als starre Platte ausgebildeten Wand 70 eines Fahrzeuges 1 ein Kanal 3 gebildet. Zwischen der Wand 70 und dem Führungsgleis 2 besteht also ein bestimmter Abstand, dessen Größe, wie noch beschrieben wird, derart geregelt wird, daß das Fahrzeug mit der daran' angebrachten Last entlang des Führungsgleises gleiten kann.

Das Innere des Kanals 3 steht mit einer Leitung 4 in Verbindung, in der sich ein in geeigneter Weise, z. B. durch einen elektrischen Motor, angetriebenes Gebläse 5 befindet. Das Gebläse 5 saugt Luft in der durch Pfeile angedeuteten Richtung an und erzeugt in dem Kanal 3 einen Unterdruck. Infolge des Druckunterschiedes zwischen dem zentralen Kanalabschnitt 72 und den konvergierenden Kanalabschnitten 71 des Kanals 3 entsteht ein Unterdruck und somit eine vertikale Kraft, die nach oben gerichtet ist und für den Auftrieb des Fahrzeuges sorgt. Die Betriebsweise dieses Fahrzeuges ist in der F i g. 1 nicht dargestellt. Entsprechend seinem Gewicht kann ein solches Fahrzeug eine unterschiedliche Anzahl von Kanälen besitzen. .

Die F i g. 2 zeigt in schematischer Weise eine Vorrichtung, die sowohl Druck- als auch Unterdruckkissen besitzt. Ein Fahrzeuge wird unterhalb eines Führungsgleises 9,' das die Form eines umgekehrten U hat, durch ein als divergierender Kanalabschnitt ausgebildetes Unterdruckkissen 10 zwischen dem waagerechten Abschnitt des Führungsgleises 9 und einer starren Wand des Fahrzeuges gehalten. Die Führung des Fahrzeuges erfolgt über zwei Druckkissen 11, die von Glocken 12 begrenzt werden und an den beiden senkrechten Abschnitten des Führungsgleises 9 anliegen.

Ein zentraler Kanalabschnitt 13, in dem sich ein Gebläse 14 befindet, steht mit dem Unterdruckkissen 10 in Verbindung. An der Austrittsseite ist das Gebläse über zwei Rohre 15 mit den Glocken 12 derart verbunden, daß das Gebläse 14 gleichzeitig den Druck in den Druckkissen 11 und den Unterdruck in den Unterdruckkissen 10 erzeugt. In dieser Figur ist die Strömungsrichtung des Gases ebenfalls durch Pfeile angedeutet.

Eine mittels eines Unterdruckkissens gleichmäßiger Kanalstruktur getragene Vorrichtung ist an sich instabil. Wenn sich diese Vorrichtung innerhalb eines bestimmten Betriebsbereichs des Gebläses in Gleichgewicht befindet und sich dann zufällig der Abstand zwischen der Wand und dem Führungsgleis verkleinert, verringert sich auch der Durchsatz des Gebläses, und der Unterdruck nimmt zu. Der Auftrieb vergrößert sich also, und das Fahrzeug gerät in Berührung mit dem Führungsgleis. Wenn sich dagegen das Fahrzeug zufällig vom Führungsgleis entfernt, wird der Unterdruck kleiner, und das Fahrzeug fällt nach unten.

Die Stabilisierung des Unterdruckkissens wird dadurch erzielt, daß man die Wände, die das Unterdruckkissen begrenzen, so ausbildet, daß sich das Verhältnis von Austrittsquerschnitt 30 zu Eintrittsquerschnitt 31 des Unterdruckkissens (F i g. 3) ver kleinert, wenn sich das Fahrzeug dem Führungsgleis nähert. Das ist dann der Fall, wenn sich der Abstand zwischen den Wänden, die das Unterdruckkissen begrenzen, verkleinert. Mit Fig. 3 wird dies eingehender beschrieben. Die Fig. 3 zeigt einen konvergierenden Kanalabschnitt 25, der durch die Formgebung einer kreisförmigen Platte 26 gebildet wird, die gegenübe? der Unterseite 27 eines Führungsgleises 2 angeordnet ist. Ein in einem zentralen

ίο Kanalabschnitt 29 angeordnetes Gebläse 28 erzeugt den Unterdruck in dem Kanalabschnitt 25. Wenn sich das Fahrzeug gegen die Unterseite 27 des Führungsgleises 2 bewegt, nimmt die Höhe des Austrittsquerschnitts 30 ab, der Durchsatz des Gebläses ver- ringert sich und der Unterdruck in der Mitte der Platte 26 nimmt zu, was an sich einen destabilisierenden Einfluß hat. Da sich jedoch das Verhältnis zwischen dem Eintrittsquerschnitt 31 am Umfang der Platte 26 und dem Austrittsquerschnitt 30 vergrößert, nehmen die Luftgeschwindigkeit und damit der Unterdruck zwischen dem Eintrittsquerschnitt 31 des Unterdruckkissens und dem Austrittsquerschnitt 30 ab. Insgesamt verringert sich der Auftrieb, und das System ist stabil, denn die gesamte Druckkraft, die stromaufwärts vom Austrittsquerschnitt auf die Platte wirkt, ist größer als diejenige, die stromabwärts vom Austrittsquerschnitt auf die Platte wirkt, wenn sich das Fahrzeug von dem Führungsgleis entfernt. Es versteht sich, daß die Platte 26 starr ist und keine lokalen Verformungen ihres Profils zuläßt.

Die F i g. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Wand, die ein Unterdruckkissen begrenzt, mit einem Stabilisierungsabschnitt, dessen Querschnitt identisch mit dem der Einrichtung der F i g. 3 ist. Die Luft wird von einem Gebläse 32 angesaugt, das sich in einem divergierenden, zentralen Kanalabschnitt 33, der auf einen konvergierenden Abschnitt 33 α folgt, befindet. Der Kanalabschnitt divergiert ferner in der Bewegungsrichtung, die durch den Pfeil 34 angedeutet ist. An seinem Ende ist der Kanalabschnitt 33 mittels einer Platte 35 verschlossen; mit dem Unterdruckkissen steht er mittels eines Durchganges, der längs einer Mantellinie ausgespart ist, in Verbindung. Umlenkschaufeln 36 bestimmen die Richtung des vom Gebläse angesaugten Luftstroms, der nach hinten befördert wird und gleichzeitig für den Auftrieb und den Vortrieb sorgt.

Ein gemäß der Erfindung ausgeführtes Fahrzeug mit einem entsprechenden Führungsgleis ist in den F i g. 5, 6 und 6 A dargestellt.

Ein Fahrzeug 37, das zum Transport von Passagieren bestimmt ist, läuft unter einem rohrförmigen Führungsgleis 38, das an Masten 39 aufgehängt ist. Das Fahrzeug 37 wird durch ein in einem konvergierenden Kanal 40 α gebildetes Unterdruckkissen 40, das der Form des Führungsgleises 38 angepaßt ist, getragen. Räder 41 mit waagerechter Achse können auf der Oberfläche des Führungsgleises aufsetzen, um das Fahrzeug in Stillstand oder beim Versagen der Auftriebsvorrichtung zu tragen.

Das Unterdruckkissen 40 wird durch starre Wände 42 und 43 begrenzt, die der Form des rohrförmigen Führungsgleises 38 folgen und einen Zwischenraum bilden, in dem sich Injektoren 44 befinden. Die Injektoren werden mit den Brenngasen eines Strahltriebwerks 45 über eine Leitung 46, deren Querschnitt sich vom Triebwerk her verringert, beaufschlagt. Die Injektoren 44 befinden sich an Rohren

47, die Abzweigungen der Leitung 46 darstellen. Sie arbeiten nach dem Strahlpumpenprinzip und erzeugen einen Unterdruck in dem Unterdruckkissen 40, durch Fördern in den zentralen divergenten Kanalabschnitt 40 b.

Ein Speicher 48 empfängt sowohl das von den Injektoren kommende Gas als auch die durch die Injektoren mitgerissene Luft; er ist in Richtung des Fahrzeugendes offen, so daß das Gas in die Atmosphäre austreten kann. In den F i g. 6 und 6 A ist die Strömungsrichtung des Gases durch Pfeile angedeutet. Ein Schutzdach 49 überdeckt das Führungsgleis und schützt die Vorrichtung. Der Vortrieb des Fahrzeuges erfolgt über eine am Ende des Fahrzeuges angeordnete Luftschraube 50, die von einer Gruppe von Motoren 51 angetrieben wird.

Das Unterdruckkissen 40 sorgt für den Auftrieb, und die Seitenkräfte werden durch das Drehmoment ausgeglichen, das durch das Gewicht des Fahrzeuges erzeugt wird und beim Neigen des Fahrzeuges entsteht. Damit sich das Fahrzeug nicht zu weit neigen kann und durch die Masten beschädigt wird, ist ein Sicherheitsprofil 52 an den Masten derart befestigt, daß es bei einer ungewöhnlich großen Neigung des Fahrzeuges (strichpunktierte Linien in Fig. 6) mit Rädern 53 in Berührung tritt.

Die Stabilisierung der Einrichtung wird durch die konvergent divergente Ausgestaltung der Kanäle wie bei den weiter oben abgehandelten Beispielen erzielt. Überdies sind Führungsräder 55 vorgesehen, die einen Mindestabstand zwischen dem Fahrzeug und dem Führungsgleis aufrechterhalten. Unter Umständen können sie auch zum Vortrieb und zum Abbremsen dienen.

Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Abwandlung der vorhergehenden Vorrichtung, wobei die gleichen Elemente der beiden Vorrichtungen die gleichen Bezugsziffern tragen.

Ein Fahrzeug 37 läuft unter einem rohrförmigen Führungsgleis 38, das an Masten 39 aufgehängt ist. Das Fahrzeug 37 wird durch ein UnterdrucKKssen 40 gehalten, das der Form des Führungsgleises 38 angepaßt ist. Räder 41 mit waagerechter Achse sind vorgesehen, um das Fahrzeug im Stillstand zu tragen.

Das Unterdruckkissen 40 im konvergierenden Kanal 40 α wird durch Wände 42 and 43 begrenzt, zwischen denen ein Zwischenraum ausgespart ist, der mit dem zentralen divergierenden Kanal 40 b in Verbindung steht. Dieser Kanal gabelt sich in zwei Kanäle 56 und 57, die divergierend ausgebildet sind und an ihrem Ende jeweils ein Gebläse 58 enthalten, das den Unterdruck erzeugt und für den Vortrieb sorgt. Sie sinri mit Umlenkschaufeln 59 versehen, die in üblicher Weise die Richtung des Luftstroms bestimmen.

Ein Schutzdach 49 bedeckt das Führungsgleis, und ein Sicherungsprofil 52, das an den Masten befestigt ist, tritt mit den Rädern 53 des Fahrzeuges in Berührung, wenn sich das Fahrzeug ungewöhnlich stark neigt.

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine erfindungsgemäße Einrichtung, bei der außer den Unterdruckkissen auch Druckkissen verwendet werden.

Ein Fahrzeug 37 läuft unter einem rohrförmigen Führungsgleis 38, das von Masten 39 getragen wird. Es wird durch ein Unterdruckkissen 40 gehalten, das der Form des Führungsgleises angepaßt ist. Außerdem sind Räder 41 vorgesehen, um das Fahrzeug im Stillstand zu tragen.

Das Unterdruckkissen wird durch Wände 42 und 43 begrenzt, zwischen denen ein Zwischenraum ausgespart ist, in dem sich Injektoren 44 befinden. Die Injektoren werden über eine Leitung 46 mit den Brenngasen einer Gasturbine beaufschlagt.

Der Vortrieb des Fahrzeuges erfolgt über zwei ummantelte Luftschrauben 60, deren Abströmkanäle bei 61 in die Oberfläche des Fahrzeuges münden.

Das von den Injektoren kommende Brenngas und die von ihnen mitgerissene Luft gelangen durch Kanäle zu einem unterhalb des Fahrzeuges angeordneten Speicher 63. Dieser Speicher 63 versorgt die Druckkissen 64 und 65, die mit einer unteren Führungsschiene 66 zusammenwirken, mit Gas. Die Druckkissen 64 grenzen an den waagerechten Abschnitt des Führungsgleises 66 an und sorgen teilweise für den Auftrieb. Die Druckkissen 65 dienen zur Führung und liegen an senkrechten Abschnitten des Führungsgleises 66 an. Die Druckkissen 64 und 65 werden seitlich durch verformbare Wände begrenzt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtimg zum Halten einer Transporteinrichtung im Schwebezustand an der Unterseite eines erhöht angeordneten Führungsgleises mittels Unterdruck in dem zwischen der Unterseite und einer der Unterseite zugekehrten, mit der Transporteinrichtung verbundenen Wand gebildeten, quer zum Führungsgleis verlaufenden Kanal, der einen in Strömungsrichtung konvergierenden und anschließend einen divergierenden, Unterdruck aufweisenden, zentralen Kanalabschnitt bildet, der zu einem Saugorgan führt, dadurch gekennzeichnet, daß durch die gestreckte Formgebung der als starre Platte (26; 42, 43; 70) ausgebildeten Wand im Bereich des konvergierenden Kanals (10, 25, 33 a, 40 a, 71) ebenfalls ein Unterdruckkissen gebildet wird, wobei die Aufteilung der Krafterzeugung in Riehtung auf die Unterseite (27) des Führungsgleises (2,9,38) zwischen dem zentralen Kanalabschnitt (13, 29, 33, 72) und dem konvergierenden Kanalabschnitt (10, 25, 33 c, 40 a, 71) so getroffen ist, daß die durch den konvergierenden Kanalabschnitt erzeugte Kraft die im zentralen Kanalabschnitt erzeugte bei Entfernung von der Unterseite des Führungsgleises jeweils übersteigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Druckseite des Saugorgans wenigstens ein Uberdruckkissen (11) angeschlossen ist, das mit einer seitlichen Fläche des Führungsgleises zusammenwirkt.

3. Vorrichtung'nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsgleis einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit nach unten weisenden Schenkeln aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugorgan als Strahlpumpe ausgebildet ist, deren Injektor (44) mit dem Kanal zum Ansaugen von Luft verbunden und von den Brenngasen einer Gasturbine (45) beaufschlagt ist.