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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Rodelbahn mit einer bodennah verlegten, abschüssigen Führung für einen mit mindestens einer
Person besetzbaren Schlitten, der auf der Rodelbahn von der Schwerkraft
angetrieben wird und über
eine von dieser Person willkürlich
betätigbare
Bremse verfügt,
die es erlaubt, die Geschwindigkeit des Schlittens unterhalb der
jeweils maximal zu erreichenden Bahngeschwindigkeit zu halten.
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Derartige Rodelbahnen, auch Sommerrodelbahnen
genannt, sind vielfach im Einsatz. Eine Beschreibung befindet sich
auch in der
DE 30 17
921 C2 . Charakteristisch für derartige Rodelbahnen ist es,
dass der Fahrer die Geschwindigkeit des Schlittens nach seinen eigenen
Wünschen
durch Bremsungen regulieren kann. Es wird daher Fahrer geben, die
die Bahn möglichst
schnell durchfahren, aber auch welche, die eher langsamer fahren,
weil sie an einer beschaulichen Fahrt interessiert sind. Bisherige Bahnen
sind lediglich im Auslauf mit einer unabhängig vom Fahrer wirkenden Bremse
versehen. In der Regel gleitet der Schlitten im Auslauf auf ein
sogenanntes Bremsband, das mit einer geringen Geschwindigkeit in
Fahrtrichtung läuft.
Die beim Aufgleiten auf das Bremsband wirkenden Reibkräfte verzögern den
Schlitten auf die Geschwindigkeit des Bandes, die so eingestellt
ist, dass der Fahrer den Schlitten in der Ausstiegszone verlassen
kann. Nach dem Ausstieg dient das Bremsband als Transportband, auf
dem der nun leere Schlitten zu einer Entnahmestation bzw. in eine
Startposition gefahren wird.
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Obwohl das Bedienpersonal darauf
achtet, dass die Schlitten mit einem gehörigen Abstand auf die Bahn
gebracht werden, kann es vorkommen, dass sich die Schlitten wegen
der individuellen Fahrweise der einzelnen Benutzer im Laufe der
Fahrt stark nähern.
Insbesondere kurz vor dem Auslauf kommt es immer wieder vor, dass
ein schnelleres Fahrzeug auf ein langsameres vorherfahrendes Fahrzeug
aufläuft.
Außerdem
wird immer wieder beobachtet, dass forsche Fahrer mit hoher Geschwindigkeit
auf das Bremsband auffahren, so dass der Schlitten mit dem Fahrer über die
vorgesehene Ausstiegszone hinausrutscht.
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Des Weiteren ist die Führung der
Bahn häufig
so auslegt, dass sie auch für
sportlich ambitionierte Fahrer eine gewisse Herausforderung darstellt. Bei
einer solchen Ausführung
kann es sinnvoll sein, vor Abschnitten der Bahn, die zum Befahren
eine gewisse Übung
bedürfen,
die Geschwindigkeit unabhängig
vom Fahrer zu reduzieren.
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Die Erfindung beruht somit auf dem
Problem, eine Rodelbahn der genannten Art sicherer befahrbar zu
machen, wobei allerdings die Spiel- und Sportfreude der Benutzer
nicht eingeschränkt
werden soll.
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Die Erfindung wird mit einer Rodelbahn
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 dadurch gelöst,
dass die Rodelbahn mindestens eine Bremszone mit einer geschwindigkeitsselektiv
automatisch arbeitenden, auf den Schlitten wirkenden Bremsvorrichtung
aufweist.
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Geschwindigkeitsselektiv bedeutet
in diesem Zusammenhang, dass Schlitten, die mit einer angemessenen
Geschwindigkeit in die Bremszone einfahren, nicht oder nur wenig
gebremst werden, während Schlitten,
die eine nicht angepasste Geschwindigkeit aufweisen, eine Bremsung
erfahren, die – je
nachdem, wie stark die tatsächliche
Geschwindigkeit von der angemessenen abweicht – auch deutlich ausfallen kann.
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Ein erster Schritt, die Geschwindigkeitsselektivität zu bewirken,
besteht darin, eine Bremse einzusetzen, die schon wegen ihres Wirkungsprinzips geschwindigkeitsabhängig ist.
Hierbei kann es sich z. B. – was
weiter unten näher
erläutert
werden soll – um
eine Wirbelstrombremse handeln.
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Es können allerdings auch Bremsen
zum Einsatz kommen, deren Wirkungsweise nicht oder nur wenig geschwindigkeitsabhängig ist,
wie z. B. eine Reibbremse. In diesem Fall muss die Bremsvorrichtung
eine externe Einstellung haben, mit der die die Bremswirkung bestimmenden
Parameter veränderbar
sind. Eine solche Einstellbarkeit kann natürlich auch bei einer Bremse
vorgesehen werden, deren Bremswirkung prinzipiell geschwindigkeitsabhängig ist.
In den Fällen,
in denen die Bremswirkung extern einstellbar sein soll, muss die
Geschwindigkeit des Fahrzeuges ermittelt werden. Dazu ist zumindest am
Beginn der Bremszone ein Geschwindigkeitssensor vorgesehen. In Abhängigkeit
von der dort ermittelten Geschwindigkeit bzw. in Abhängigkeit
von der Differenz zu einem vorgegebenen Wert wird die Bremswirkung
automatisch ausgelöst.
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Dabei ist aber die folgende Besonderheit
von Sommerrodelbahnen zu berücksichtigen.
Der Schlitten selbst ist relativ leicht. Er kann mit ein oder zwei leichten
oder schweren Personen besetzt sein. Die zu verzögernde Masse kann daher im
Einzelfall sehr unterschiedlich sein, so dass die Bremswirkung dem jeweilig
abzubremsenden Gewicht angepasst sein muss. Man könnte daran
denken, das Gewicht des Schlittens mit den aufsitzenden Benutzern
vor der Abfahrt zu wiegen. Dies ist aber mit einem gewissen Aufwand verbunden.
Eine andere Möglichkeit
besteht darin, in der Bremszone die Geschwindigkeit ein zweites
Mal zu messen und aus der bis dahin erzielten Verzögerung des
Schlittens und der Kenntnis über
die eingestellte Bremskraft auf das Gewicht des besetzten Schlittens
zu schließen,
um dies bei der weiteren Bremsung in der Bremszone zu berücksichtigen.
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Ein optimales Ergebnis kann erzielt
werden, wenn die Geschwindigkeit des Schlittens in der Bremszone
laufend überwacht
wird. Dies kann z. B. durch eine Vielzahl von Einzelsensoren, die
nacheinander in der Bremszone angeordnet sind, bewerkstelligt werden.
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Aus einem Vergleich der Geschwindigkeit mit
einem vorgegebene, d. h. projektierten Geschwindigkeitsprofil innerhalb
der Bremszone kann die Bremswirkung so eingestellt werden, dass
zum Ende der Zone die gewünschte
Geschwindigkeit vorliegt.
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Wie oben schon angedeutet, lässt sich
eine derartige geschwindigkeitsselektive Bremse in mehrfacher Hinsicht
realisieren. Eine Möglichkeit
besteht darin, dass die Bremse eine Wirbelstrombremse ist. Eine
solche Bremse hat den Vorteil, dass wegen ihrer Wirkungsweise schon
eine Geschwindigkeitsselektivität
gegeben ist. Derartige Wirbelstrombremsen sind bekannt und werden
z. B. bei sogenannten Belustigungsgeräten eingesetzt, bei denen frei
fallende Fahrgastträger
eine hohe Geschwindigkeit erreichen. Ein solches Gerät mit einer
Wirbelstrombremse ist z. B. in der
DE 295 06 374 U1 beschrieben. Bei diesem Gerät können die
Fahrer oder Benutzer des Gerätes aber
keinen Einfluss auf die Geschwindigkeit nehmen, so dass beim Einfahren
des Fahrgastträgers
in eine Bremszone stets dieselbe Geschwindigkeit vorliegt.
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Bei einer Rodelbahn der oben erwähnten Art, bei
der der Fahrer Einfluss auf die Geschwindigkeit des Schlittens nehmen
kann, ist bisher eine Wirbelstrombremse nicht zum Einsatz gekommen.
Der Erfinder hat erkannt, dass durch die Wirkungsweise einer Wirbelstrombremse
eine Selektion der Schlitten hinsichtlich ihrer Geschwindigkeit
vorgenommen werden kann. Langsame Schlitten werden nicht oder nur
wenig abgebremst, während
schnelle Schlitten eine deutliche Geschwindigkeitsänderung
erfahren. Auf diese Weise lassen sich Auffahrunfälle insbesondere vor der Auslaufzone
der Bahn vermeiden.
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Bei dem Einsatz einer Wirbelstrombremse
in einer Sommerrodelbahn ist des Weiteren das folgende Problem zu
beachten: Die Führung
der Bahn sowie die Schlitten selbst weisen eine gewisse Elastizität und Nachgiebigkeit
auf, so dass sich ein mit schweren Personen besetzter Schlitten
stärker durchbiegt
als ein nur mit einer leichten Person besetzter Schlitten. Außerdem können bei
der Fahrt auftretende Fliehkräfte
zu einer Durchbiegung des Schlittens führen. Dies wiederum hat zur
Folge, dass sich die räumlich
Anordnung von Sekundär-
und Primärteil
der Wirbelstrombremse von Mal zu Mal ändert, was wiederum Einfluss
auf die jeweils wirkende Bremsverzögerung hat. Bei einer Sommerrodelbahn ist
somit darauf zu achten, dass trotz einer Durchbiegung des Schlittens
die Bremswirkung stets dieselbe ist. Dies kann dadurch erreicht
werden, dass das Teil der Wirbelstrombremse, das mit dem Schlitten
verbunden ist, dort schwimmend gelagert ist, d. h. insbesondere
in vertikaler Richtung verschiebbar gehalten ist, und sich in Fahrtrichtung
an entsprechenden Führungen
abstützt.
Das am Schlitten gehaltene Teil wird nun entweder am anderen Teil
oder aber an einer gesonderten, starr verlegten Führung gehalten,
so dass die räumlich
Zuordnung von Primärteil
und Sekundärteil
stets gleich bleibt und sich damit auch die Bremswirkung nicht ändert.
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Wie schon oben erwähnt, kann
es auch bei einer Bremse, die wegen ihres Wirkprinzips schon geschwindigkeitsabhängig arbeitet,
eine zusätzliche Verstellmöglichkeit
notwendig sein, um die tatsächliche
Bremswirkung noch besser an die Geschwindigkeit anpassen zu können: Die
Bremswirkung einer Wirbelstrombremse bestimmt sich im Wesentlichen durch
die Größe des Luftspaltes
zwischen dem Sekundärteil
und dem Primärteil
und aus der Überdeckung
von Primär-
und Sekundärteil.
Eine weitere an die Geschwindigkeit angepasste Änderung der Bremswirkung kann
dadurch erzielt werden, dass der Luftspalt oder die Überdeckung
gezielt veränderbar sind.
Eine denkbare Lösung
ist z. B. für
ein U-förmiges
Primärteil,
dass die beiden Abschnitte des Primärteils, die die Schenkel des
U's bilden, auseinander
fahrbar sind, wodurch der Luftspalt vergrößert wird. Denkbar wäre aber
auch, dass das Sekundärteil,
das in dem u-förmigen
Primärteil
läuft,
dort mehr oder weniger stark eintaucht, also die Lage der Führung für das Sekundärteil in
Bezug auf das Primärteil veränderbar
ist, wodurch die Überdeckung
variiert wird.
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Hinsichtlich der Bremswirkung ist
es natürlich
ohne Bedeutung, ob das Sekundär-
oder das Primärteil
am Schlitten befestigt ist. Es hat sich aber gezeigt, dass vorteilhafterweise
das Primärteil,
also die Permanentmagnete, an der Rodelbahn befestigt wird, während das
Sekundärteil,
also das Teil, in dem die Ströme
induziert werden, am Schlitten gehalten ist. Wären die Magnete am Schlitten
befestigt, so wäre
die Handhabung der Schlitten ein wenig problematisch, da die Permanentmagnete
auch andere ferromagnetische Teile anziehen.
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Eine weitere Möglichkeit, die Schlitten gezielt abzubremsen,
besteht darin, eine elektromagnetisch betätigbare Reibbremse vorzusehen.
Dazu ist am Schlitten mindestens eine Bremsbacke vorgesehen, die
aus einem ferromagnetischen Material besteht und die senkrecht zur
Fahrtrichtung verschiebbar gelagert ist. Diese Bremsbacke ist gegen
eine Bremsschiene an der Rodelbahn anlegbar. Hierbei kann es sich
um eine gesonderte Bremsschiene aber auch um die Bremsschiene handeln,
die für
die willkürlich vom
Fahrer zu betätigende
Bremse vorgesehen ist.
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Bei der elektromagnetisch betätigbaren Bremsbacke
kann es sich um eine gesonderte Bremsbacke handeln aber auch um
die, die zur willkürlichen
Betätigung
notwendig ist. Bei dieser Ausführung
muss die Verbindung zwischen von dem Fahrer zu betätigenden
Bremshebel und der Bremsbacke allerdings eine Kupplung enthalten,
so dass eine elektromagnetische Betätigung keine Rückwirkung
auf den Bremshebel ausübt.
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In der Bremszone der Rodelbahn sind
mehrere, hintereinander angeordnete Elektromagnete vorgesehen, deren
elektromagnetische Kräfte
auf die Bremsbacke wirken und diese auf die Bremsschiene ziehen
oder drücken.
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Die Elektromagnete sind einzeln ansteuerbar.
Diese Ansteuerung kann in einer Verschiebung liegen, so dass der
Abstand zwischen der Bremsbacke und dem jeweiligen Elektromagnet
variiert wird. Sie kann aber auch darin liegen, dass die Elektromagnete
mit unterschiedlichen Stromstärken
versorgt werden. Damit wird die auf die Bremsbacken wirkende Kraft
unmittelbar von den elektromagnetischen Kräften der Elektromagnete bestimmt.
Diese können so
eingestellt werden, dass der Schlitten zumindest am Ende der Bremszone
die projektierte Geschwindigkeit erreicht.
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Da die Elektromagnete wegen bestimmter Effekte
einige Zeit brauchen, die volle elektromagnetische Kraft aufzubauen,
kann es notwendig sein, die Geschwindigkeit des Schlittens schon
vor der Bremszone zu messen, so dass, wenn der Schlitten in die Bremszone
einfährt,
die Elektromagnete die volle magnetische Feldstärke aufgebaut haben.
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Eine dritte Möglichkeit, eine geschwindigkeitsselektive
Bremsvorrichtung zu realisieren, besteht darin, dass in der Bremszone
der Rodelbahn mehrere Reibräder
hintereinander angeordnet sind, wobei das erste Reibrad eine Drehgeschwindigkeit aufweist,
die der projektierten Höchstgeschwindigkeit des
Schlittens entspricht, und wobei die folgenden Reibräder jeweils
eine geringere Winkelgeschwindigkeit haben, und dass die Reibräder einen
Freilauf aufweisen.
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Die Reibräder wirken mit Anlageschienen am
Schlitten zusammen. Entscheidend ist, dass die Reibräder mit
einem Freilauf versehen sind. Fährt
der Schlitten mit einer Geschwindigkeit in die Bremszone ein, die
größer ist
als die Umfangsgeschwindigkeit der Reibräder, so tritt eine Reibwirkung
ein, da diese sich nicht schneller drehen können, als dies ihr Antrieb
erlaubt. Ist der Schlitten langsamer, so passt sich die Geschwindigkeit
der Reibräder
wegen des Freilaufes an die Geschwindigkeit des Schlittens an und
es erfolgt keine Abbremsung.
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Mit der Bremsvorrichtung soll der
Schlitten in der Bremszone verzögert
werden, ohne dass er dabei zum Stillstand kommt. Eine Mindestgeschwindigkeit
soll daher beibehalten werden bzw. es kann im Einzelfall notwendig
sein, den Schlitten auf diese Geschwindigkeit zu beschleunigen.
Dazu wird der Freilauf mit einer Rutschkupplung versehen, wodurch
ein Freilauf sich nur oberhalb einer Mindestgeschwindigkeit einstellt.
Darunter wirken die Räder
antreibend und beschleunigen den Schlitten auf die Mindestgeschwindigkeit.
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Um eine gute Führung zu erzielen und die einzelnen
Räder hinsichtlich
der Aufbringung der Reibkraft nicht zu überlasten, wird vorgesehen,
dass die Anlageschiene so lang ist, dass sie mindestens zwei Reibräder überbrückt.
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Die Reibräder können sowohl zu beiden Seiten
des Schlittens als auch nur an einer Seite vorgesehen sein. Die
Anordnung kann sowohl seitlich mit einer horizontalen Ausrichtung
der Reibräder
als auch unterhalb des Schlittens mit einer vertikalen Ausrichtung
erfolgen.
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Unabhängig davon, welche Bremsvorrichtung
im Einzelnen eingesetzt wird, ist in jedem Fall eine Bremszone vor
dem Auslauf der Rodelbahn vorzusehen. Hier sind in erster Linie
Auffahrunfälle
zu erwarten, vor allem deswegen, weil über die Länge der Rodelbahn schnellere
Schlitten die nötige
Zeit hatten, einen langsamen, vorausfahrenden Schlitten einzuholen.
Außerdem
kann häufig
beobachtet werden, dass vorsichtig fahrende Personen den Schlitten
gerade vor der Auslaufzone abbremsen, da sie hinsichtlich des Verhaltens
des Schlittens in der Auslaufzone unsicher sind.
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Generell kann aber daran gedacht
werden, die Bremszone vor kritischen Abschnitten der Rodelbahn – wie oben
schon näher
erläutert – anzuordnen.
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In der Auslaufzone kann eine weitere
Bremsvorrichtung vorgesehen werden, die den Schlitten automatisch
von einer Geschwindigkeit abbremst, die ein Aussteigen der den Schlitten
fahrenden Person ermöglicht.
Hierbei handelt es sich typischerweise um ein Bremsband, auf dem
der Schlitten mit Kufen aufgleitet und verzögert wird. Es dient gleichzeitig als
Transportband, um das Fahrzeug zu einer Entnahmestation zu fahren.
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Der Einsatz einer Wirbelstrombremse
zum geschwindigkeitsselektiven Abbremsen der Schlitten kann weiter
verbessert werden: Theoretisch sollte sich mit einer solchen Bremse
eine Geschwindigkeitsselektion einstellen, da die induzierten Wirbelströme um so
größer sind,
je schneller sich das Sekundärteil
gegenüber
dem Primärteil
bewegt. Der Effekt ist aber tatsächlich
nicht stark ausgeprägt.
Wählt man
eine geringe Überdeckung
bzw. Kopplung vom Primärteil
und Sekundärteil,
ist der induzierte Wirbelstrom zu schwach, so dass schnelle Schlitten
in der Bremszone nicht ausreichend abgebremst werden. Wählt man
die Überdeckung
zu groß,
so werden langsame Schlitten, die nicht abgebremst zu werden brauchen,
praktisch zum Stillstand gebracht. Die weiter oben beschriebene
Lösung
sieht daher vor, den Luftspalt zwischen Primär- und Sekundärteil in
Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit zu variieren, mit der der Schlitten in die
Bremszone einfährt:
Der Mess- und Steueraufwand hierfür ist aber beträchtlich.
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Die Erfindung beruht daher auch auf
der Aufgabe, die inhärente
geschwindigkeitsselektive Wirkung einer Wirbelstrombremse zu verbessern.
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Demnach hat die Wirbelstrombremse
ein magnetisches Primärteil
und ein stromleitendes Sekundärteil,
wobei beide Teile sich in der Bremszone überdecken, so dass durch den
induzierten Wirbelstrom eine auf den Schlitten wirkende Bremskraft entsteht,
und dass die Teile zur Änderung
der Überdeckung
mittels eines Mechanismus gegeneinander verschiebbar sind, der so
eingerichtet ist, dass aufgrund der in der Bremszone wirkenden Bremskräfte zwischen
dem Primärteil
und dem Sekundärteil
die Überdeckung
beim Durchfahren der Bremszone zunimmt.
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Damit stellt sich eine Art Selbstverstärkung ein:
Der Schlitten fährt
in die Bremszone ein, wobei Primär-
und Sekundärteil
zunächst
eine geringe Überdeckung
aufweisen, so dass anfänglich
nur geringe Bremskräfte
auftreten. Diese bewirken aber gleichzeitig, dass die Überdeckung
vergrößert wird, so
dass die Bremskräfte
beim Durchfahren der Bremszone zunehmen.
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Fährt
ein langsamer Schlitten ein, so reichen die anfänglichen Kräfte nicht aus, um die Überdeckung
signifikant zu vergrößern, so
dass die Bremskraft auf einem geringen Niveau verbleibt.
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Ein schneller Schlitten erzeugt anfänglich eine
etwas größere Bremskraft,
die zwar zunächst nicht
ausreicht, diesen signifikant zu verzögern. Die erzeugte Bremskraft
reicht aber aus, eine Vergrößerung der Überdeckung
zu erzeugen, so dass auch die Bremskräfte beim Durchfahren der Bremszone
rasch größer werden
und am Ende der Bremszone eine deutliche Geschwindigkeitsverringerung
des schnellen Schlittens erzielt worden ist.
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Um noch deutlicher zwischen langsamen und
schnellen Schlitten zu unterscheiden, sieht der Mechanismus einen
Grenzwert hinsichtlich der übertragenen
Bremskraft vor, unterhalb dessen keine Vergrößerung der Überdeckung bewirkt wird.
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Am einfachsten wird eine Veränderung
der Überdeckung
dadurch erreicht, dass das am Schlitten gelagerte Teil gegenüber dem
Schlitten in vertikaler Richtung verschiebbar gelagert ist.
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Ein Mechanismus, mit dem die oben
beschriebene Wirkung erzielt wird, besteht darin, dass das am Schlitten
gelagerte Teil pendelnd aufgehängt ist
und von einer Zugfeder in einer oberen Position, bei der eine geringe Überdeckung
mit dem anderen Teil vorliegt, gehalten ist.
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Die Bremskräfte wirken auf das am Schlitten gelagerte
Teil gegen die Fahrtrichtung und bewirken, dass es gegen die Kraft
der Zugfeder von der oberen Position in eine untere Position, die
mehr der Gleichgewichtslage der pendelnden Aufhängung entspricht, verschwenkt
wird. Ein solches Pendel lässt sich
einfach realisieren. Durch die Wahl der Federstärke kann der Selbstverstärkungsgrad
bestimmt werden. Eine bestimmte Vorspannung der Zugfeder bestimmt
die Geschwindigkeit, bei der die Selbstverstärkung einsetzt.
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Vorzugsweise ist der am Schlitten
gelagerte Teil an einer in Fahrtrichtung gesehen nach vorn ausgerichteten
Pendelstange am Schlitten hängend
befestigt.
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Zwar kommt es für den beschriebenen Effekt nicht
darauf an, ob das Primär-
oder das Sekundärteil stationär ist; eine
Anordnung, bei der das am Schlitten pendelnd aufgehängte Teil
das Sekundärteil
der Wirbelstrombremse ist und das Primärteil der Wirbelstrombremse
eine U-förmige
Schiene mit einem Spalt zur Aufnahme des flach ausgeführten Sekundärteils ist,
lässt sich
aber am einfachsten realisieren. Die Überdeckung und damit die Bremswirkung
wird dabei um so größer, je
tiefer das Sekundärteil
in den Spalt eintaucht.
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Die Endgeschwindigkeit, die in einer
Bremszone erreicht werden soll, kann auf zweierlei Weise eingestellt
werden:
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Eine erste Lösung sieht vor, die Kraft der ausgelenkten
Zugfeder so einzustellen, dass die bei einer bestimmten Geschwindigkeit
von der Wirbelstrombremse erzeugten Bremskräfte auch bei maximaler Überdeckung
nicht mehr ausreichen, das Sekundärteil in der erreichten unteren
Position zu halten, so dass die Überdeckung
wieder abnimmt, wodurch die Bremskräfte noch kleiner werden und
das Sekundärteil
beschleunigt in die obere Position zurückgezogen wird. Bis zum Ende
der Bremszone wird dann nur noch eine minimale Bremskraft ausgeübt, mit
der die Geschwindigkeit nur noch wenig geändert wird, so dass die bestimmte
Geschwindigkeit die Endgeschwindigkeit ist.
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Eine zweite Möglichkeit besteht darin, die Bremszone
in mehrere Abschnitte zu unterteilen, das Primärteil also in gewissen Abständen mit
Unterbrechungen zu versehen. Wenn das Sekundärteil eine solche Unterbrechung
durchläuft,
wird kurzzeitig keine Bremskraft ausgeübt, so dass das Sekundärteil von
der Zugfeder wieder nach oben gezogen wird. Beim Einfahren in den
nächsten
Abschnitt liegt damit wieder eine minimale Überdeckung vor, so dass die Bremskraft
erneut aufgebaut werden muss. Ist bis dahin aber der Schlitten schon
so langsam geworden, dass die bei minimaler Überdeckung wirkenden Bremskräfte nicht
mehr in der Lage sind, die Überdeckung
zu vergrößern, so
bleibt es bei der minimalen Bremskraft, bis das Ende der Bremszone
erreicht ist.
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Bei einer Bremsvorrichtung bei der
die Abbremsung von außen
geschwindigkeitsselektiv gesteuert wird, sind ebenfalls Verbesserungsmöglichkeiten
gegeben. Ziel ist es stets, die schnellen Schlitten stärker abzubremsen
als die langsamen Schlitten.
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Dazu sieht die Erfindung vor, dass
die Bremsvorrichtung aus in Fahrtrichtung hintereinander angeordneten
Einzelbremsen besteht, dass mindestens ein Geschwindigkeitssensor
vorhanden ist, der die Geschwindigkeit des Schlittens beim Einfahren
in die Bremszone ermittelt und dass die Steuerung der Einzelbremsen
so eingerichtet ist, dass eine oder mehrere der Einzelbremsen für die Dauer
der Durchfahrt des Schlittens durch die Bremszone aktiviert sind,
wobei die Anzahl der aktivierten Einzelbremsen um so größer ist,
je größer die
ermittelte Schlittengeschwindigkeit am Beginn der Bremszone ist.
Wie weiter unten näher
erläutert
wird, kann die Anzahl der aktivierten Bremsen außerdem auch vom Gewicht des
Schlittens und der aufsitzenden Personen abhängig gemacht werden.
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Demnach wird die Geschwindigkeit
am Eingang einer Bremszone ermittelt, und je nach beabsichtigter
Bremswirkung eine oder mehrere Einzelbremsen betätigt, bei denen es sich z.
B. um Elektromagnete handelt, die auf eine Bremsbacke am Schlitten
einwirken und diese zur Erzeugung einer Bremskraft gegen eine Bremsschiene
drücken,
wobei die Schiene baulich vereint mit den Elektromagneten ausgeführt sein
kann.
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Die Dauer der Betätigung, also z. B. der Strombeaufschlagung
der Elektromagnete, entspricht der aufgrund der Geschwindigkeit
des Schlittens ermittelbaren Dauer der Durchfahrt des Schlittens
durch die Bremszone. Der Schaltaufwand zur Betätigung der Einzelbremse ist
dadurch gering, da nicht im Einzelnen ermittelt wird, wann sich
z. B. die Bremsbacke tatsächlich
im Wirkungsbereich der eingeschalteten Elektromagnete befindet.
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Vorzugsweise werden, wenn nicht alle
Einzelbremsen ausgewählt
werden, jeweils die Einzelbremsen betätigt, die vorzugsweise unmittelbar
hintereinander am Ende der Bremszone liegen. Dies hat den Vorteil,
dass ein dem abgebremsten Schlitten nachfolgender, schnellerer Schlitten,
bei dem mehr Einzelbremsen aktiviert werden, in der Bremszone nicht
auffahren wird.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung
ist in Anspruch 38 bzw. 39 erläutert.
Demnach sind mindestens zwei Bremszonen vorgesehen, wobei aus der
in der ersten Bremszone erzielten Geschwindigkeitsänderung
auf das Gewicht des Schlittens einschließlich der aufsitzenden Personen
geschlossen wird, und in der folgenden zweiten Bremszone entweder
die Anzahl der aktivierten Einzelbremsen sowohl unter Berücksichtigung
des Gewichtes als auch der zu erzielenden Geschwindigkeitsänderung
bestimmt ist oder die Bremswirkung der Einzelbremsen dem jeweils
ermittelten Gewicht angepasst ist, so dass die zu erzielenden Geschwindigkeitsänderung nur
durch die Anzahl der aktivierten Einzelbremsen bestimmt ist. Die
zweite Version hat den Vorteil, dass die Bestimmung der Anzahl der
zu aktivierenden Einzelbremsen für
die zu erzielende Geschwindigkeitsänderung somit unabhängig vom
Gewicht der auf dem Schlitten sitzenden Person (Personen) erfolgen kann,
da das Gewicht schon bei der jeweils eingestellten Stärke der
Einzelmagnete berücksichtigt
worden ist.
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Eine abschließende Geschwindigkeitsmessung
dokumentiert den tatsächlich
erzielten Geschwindigkeitsabbau, was für den Betreiber einer Rodelbahn
wichtig sein kann, wenn er sich gegen unberechtigte Schadensersatzansprüche wehren muss.
Die Zuordnung der gemessenen Geschwindigkeit zu einem bestimmten
Schlitten kann dabei z. B. dadurch erfolgen, dass die Uhrzeit, zu
dem die Messung aufgenommen worden ist, festgehalten wird oder dass
ein Vergleich mit einer auch die Zeit dokumentierenden Videoaufnahme
durchgeführt wird.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer
Ausführungsbeispiele,
dargestellt in neun Figuren, näher
erläutert
werden. Dazu zeigen
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1 eine
Rodelbahn mit einer Wirbelstrombremse in einer ersten Bauart,
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2 eine
Rodelbahn mit einer Wirbelstrombremse einer zweiten Bauart,
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3 eine
schematische Darstellung einer Bahn mit einer elektromagnetisch
betätigbaren Bremse,
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4 eine
Rodelbahn mit Reibrädern,
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5 eine
Detaildarstellung des Antriebs der Reibräder,
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6 eine
schematische Darstellung des Geschwindigkeitsverlaufs in einer Bremszone,
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7 eine
Rodelbahn mit einer Wirbelstrombremse einer weiteren Bauart,
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8a + 8b die Rodelbahn mit einer Wirbelstrombremse
nach 7 jeweils in einer
Seitenansicht,
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9 eine
Anordnung von externen Bremsen in einer Bremszone.
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Zunächst wird auf die 1 und 2 Bezug genommen. Diese Figuren zeigen
im Querschnitt jeweils eine Sommerrodelbahn, wobei in der 1 ein auf Stangen 1 geführter Schlitten 2 dargestellt
ist. 2 zeigt demgegenüber eine
Ausführung,
bei der der Schlitten 2 in einer Rinne 4 geführt ist.
Der Schlitten 2 besteht aus einer Grundschale 3,
an deren untere Seite mehrere, auf den Stangen 1 bzw. in
der Rinne 4 laufende Rollen 5 drehbar angeordnet
sind. Die Stangen sind über
eine Vielzahl von Ständer 6 auf
einem Hang 7 verankert.
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Auf der Grundschale 3 befinden
sich ein oder zwei Sitzschalen 8. Außerdem ist – was hier nicht näher gezeigt
wird – eine
vom Fahrer zu betätigende Bremse
angeordnet, mit der die Geschwindigkeit des Schlittens 2 reduziert
werden kann. Dargestellt ist aber eine Bremsvorrichtung 10,
die unabhängig
vom Fahrer arbeitet. Diese ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Wirbelstrombremse 11 realisiert.
Die Wirbelstrombremse 11 besteht aus einem Primärteil 12,
das aus zwei Magneten 13 besteht, die gegenüberliegend
angeordnet sind und mit einem Joch verbunden sind, so dass das Primärteil 12 ein
U bildet. In dem von diesem U geformten Spalt läuft das Sekundärteil 14,
bei dem es sich um eine Metallplatte handelt, in der ein Wirbelstrom
induziert wird.
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Das Sekundärteil 14 ist schwimmend
in einer Führung 15 an
der Unterseite der Grundschale 3 befestigt. Schwimmend
bedeutet, dass sich die das Sekundärteil 14 bildende
Metallplatte auf und ab bewegen kann. Dazu ist in der Führung 15 eine
sich an der Metallplatte abstützende
Druckfeder 16 vorgesehen. An der Unterseite des Sekundärteils 14 befindet
sich eine Kufe 17 (hierbei kann es sich auch um Rollen handeln),
die sich am Joch des Primärteils 12 abstützt. In
Fahrtrichtung gesehen ist das Sekundärteil 14 gegenüber dem
Schlitten 2 aber unbeweglich gehalten, so dass auf sie
wirkende Bremskräfte
auf den Schlitten übertragen
werden.
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Die Führung 15 des Sekundärteils 14 am
Primärteil 12 hat
den Vorteil, dass die relative Lage der beiden Teile 12, 14 unverändert bleibt,
auch wenn sich die Grundschale 3 leicht durchbiegt, wenn
sich z. B. schwere Personen auf ihr befinden.
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Ähnliches
gilt auch für
die Ausführung
nach 2. Hier ist das
Primärteil 12 unterhalb
der Rinne 4 angeordnet. Das Sekundärteil 14 läuft auf
Kufen 17 in der Rinne 4 und ist auch hier schwimmend
an der Grundschale 3 gehalten. Der Abstand des Sekundärteiles 14 zum
Primärteil 12 bleibt
daher unverändert, wenn
nicht von außen
eine gezielte Veränderung
eingeleitet wird, um die Bremswirkung an die Geschwindigkeit des
Schlittens 2 anzupassen.
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In den beiden bisher beschriebenen
Ausführungen
können
daher Stelleinrichtungen 18 vorgesehen werden, mit denen
z. B. die Lage des Primärteils 12 zur
Führung
des Sekundärteils 14 verändert wird, so
dass sich die Größe des Luftspaltes
zwischen Primärteil 12 und
Sekundärteil 14 ändert, was
wiederum unmittelbaren Einfluss auf die Bremswirkung hat.
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Es können mehrere Stelleinrichtungen 18 vorgesehen
werden, so dass aufeinander folgende Abschnitte der Wirbelstrombremse 11 jeweils
unterschiedliche Bremscharakteristiken aufweisen. Dies wiederum
ermöglicht
eine Anpassung an die jeweils aktuelle Geschwindigkeit des Schlittens 2.
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3 zeigt
eine weitere Ausführung
der Bremseinrichtung. Der Schlitten 2 ist hier in einer
Seitendarstellung schematisch dargestellt. Auf der Grundschale 3 des
Schlittens 2 befinden sich wie üblich eine oder mehrere Sitzschalen 8.
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Wie hier näher dargestellt ist, ist der
Schlitten 2 mit einer vom Fahrer betätigbaren Bremse versehen, bei
der eine erste Bremsbacke 20 über einen Hebel 21 und
eine hier nicht näher
dargestellte Mechanik betätigbar
ist. Die Bremsbacke 20 wird gegen eine Bremsschiene 22 gedrückt, so
dass durch die dabei auftretenden Reibkräfte eine Verzögerung des Schlittens 2 bewirkt
wird. Bei der ersten Bremsbacke 20 kann es sich um eine
einzelne, zentral am Schlitten 2 angeordnete Backe handeln
aber auch um ein Bremsbackenpaar. Gemäß der Ausführung nach 3 ist eine weitere ferromagnetische Bremsbacke 23 vorgesehen,
die senkrecht verschiebbar an der Grundschale 3 des Schlittens 2 befestigt
ist und mittels einer Feder 24 in einer Grundposition gehalten wird,
in der sie einen Abstand zur Bremsschiene 22 aufweist.
Auch diese Backe kann einzeln oder paarweise ausgeführt sein.
Unterhalb der Bremsschiene 22 befinden sich mehrere Elektromagnete 25, 25a, 25b, 25c.
Die magnetische Kraft der Elektromagnete 25, 25a, 25b, 25c wirkt
auf die ferromagnetische Bremsbacke 23 des vorbeifahrenden
Schlittens 2 und zieht diese gegen die Kraft der Feder 24 gegen die
Bremsschiene 22, so dass eine Bremskraft auf den Schlitten 2 ausgeübt wird.
Da die Elektromagnete 25, 25a, 25b, 25c einzeln
ansteuerbar sind, kann die Bremswirkung entlang der Bremszone variiert werden.
Dies erfolgt entweder durch eine Änderung des Abstandes der einzelnen
Elektromagnete 25, 25a, 25b, 25c zur
Bremsschiene 22 oder aber durch eine Anpassung des Spulenstromes.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist eine gesonderte ferromagnetische Bremsbacke 23 vor
der Bremsbacke 20 der willkürlich vom Fahrer zu betätigenden
Bremse vorgesehen. Es kann aber auch daran gedacht werden, für die automatische Bremsung
die zuletzt genannte Bremsbacke zu nutzen.
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Die 4 und 5 zeigen eine Ausführung der Bremsvorrichtung
mittels Reibräder 30.
Dazu weist die Grundschale 3 des Schlittens 2 zwei
seitliche Anlageschienen 31 auf, an denen die Reibräder 30 federnd
anlegbar sind. Dazu ist jedes Reibrad 30 oder Gruppen von
Reibrädern
an einem Hebel 29 befestigt, der mittels einer Feder 33 gegen
einen Anschlag 34 anlegbar ist. In der Darstellung ist
der Übersichtlichkeit
halber dies nur für
ein Rad gezeigt. Die 4 zeigt
einen in die Bremszone eingefahrenen Schlitten 2, wobei
die Anlageschienen 31 die Reibräder 30 gegen die Kraft
der Feder 33 zur Seite drücken und vom Anschlag 34 lösen. Die
Feder 33 bestimmt dabei die Andrückkraft.
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Die einzelnen Reibräder 30 können – wie links
dargestellt ist – einzeln
durch Elektromotore angetrieben werden, sie können aber auch über strichpunktiert
dargestellte Keilriemen miteinander verbunden werden (was rechts
im Bild dargestellt ist), wobei allerdings eine Untersetzung vorgesehen
ist, so dass die Winkelgeschwindigkeit der einzelnen Reibräder 30 zum
Ende der Bremszone hin abnimmt.
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wie in 5 näher gezeigt,
ist jedes Reibrad 30 mit einem Freilauf versehen, der hier
als Ratsche ausgeführt
ist. An der Außenseite
eines von einem Motor angetriebenen Antriebsrades 35 befinden
sich sägezahnartige
Klinken 36, in die ein mit dem Reibrad 30 schwenkbar
verbundener, von einer Feder 37 belasteter Riegel 38 eingreift.
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Wenn, wie dargestellt, das Antriebsrad
35 im Uhrzeigersinn angetrieben wird, wird das Reibrad 30 mitgenommen,
weil die Feder 37 den Riegel 38 reibschlüssig in
die Klinken 36 eingreifen lässt. Die Anordnung von Klinken 36 und
Riegel 38 verhindert aber, dass das Reibrad 30 schneller
gedreht werden kann als das Antriebsrad 35, weil dann der
Riegel 38 an der steilen Flanke einer Klinke 36 anliegt.
Fährt also
der Schlitten 2 mit einer Geschwindigkeit in die Bremszone
ein, die größer ist
als die Winkelgeschwindigkeit der Reibräder 30, so ergibt
sich ein Reibschluss zwischen den Reibrädern 30 und den Anlageschienen 31,
die zu einer Verzögerung
des Schlittens 2 führt.
Ist er langsamer, so wird das erste Reibrad
30 entsprechend
verzögert
und dreht sich langsamer als das Antriebsrad 35, wobei
der Riegel 38 an den flachen Flanken der Klinke 36 vorbeigleitet.
Bei der Durchfahrt durch die Bremszone wird der Schlitten 2 ein
Reibrad 30 erreichen, das sich langsamer dreht als dies
der Geschwindigkeit des Schlittens 2 entspricht. In diesem
Moment setzt die Bremswirkung ein.
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Allerdings kann eine Reibkraft zwischen
dem Antriebsrad 35 und dem Reibrad 30 so eingestellt werden,
dass eine Mindestkraft auf den Schlitten 2 ausgeübt wird.
Dadurch wird verhindert, dass der Schlitten 2 vollständig zum
Stillstand kommt. Vielmehr wird er leicht beschleunigt, wenn er
zu langsam ist.
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Auch bei dieser Ausführung kann
die jeweils wirkende Reibkraft verstärkt werden, indem die Anpressung
der Reibräder 30 an
die Anlageschienen 31 vergrößert bzw. verkleinert wird.
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In 6 ist
die Wirkungsweise der Bremsvorrichtung noch einmal dargestellt.
Diese Figur zeigt schematisch eine Bremszone 40 mit mehreren Bremsstellern 41, 41a, 41b, 41c.
Diese Bremssteller 41, 41a, 41b, 41c bestimmen
z. B. den Luftspalt einer Wirbelstrombremse 11 oder die
Anpresskraft der Reibräder 30 bei
einer Reibradbremse oder den Strom der Elektromagnete 25, 25a, 25b, 25c in
einer elektromagnetisch betätigbaren
Bremse. In und vor der Bremszone 40 sind mehrere Geschwindigkeitssensoren 42, 42a, 42b, 42c angeordnet,
die die Geschwindigkeit des Schlittens 2 bei der Einfahrt
in die Bremszone 40 und den jeweils aktuellen Verlauf in der
Bremszone 40 ermitteln. Eine elektronische Steuereinheit 43 wertet
die Signale der Geschwindigkeitssensoren 42, 42a, 42b, 42c aus
und gibt entsprechende Signale an die Bremssteller 41, 41a, 41b, 41c.
In der elektronischen Auswerteeinheit ist ein projektiertes Geschwindigkeitsprofil
abgelegt, das hier als durchgezogene Kurve 44 in einem
Diagramm über
die Bremszone 40 aufgetragen ist, auf deren Y-Achse eine
Geschwindigkeit in willkürlichen Einheiten
aufgetragen ist. Wie der Verlauf der Kurve 44 anzeigt,
soll die Geschwindigkeit des Schlittens 2 in der Bremszone 40 nicht über einem
maximalen Wert 45 liegen und auf einen minimalen Wert 46 abgesenkt
werden.
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Die tatsächliche Geschwindigkeit, die
als Linie 47 dargestellt ist, kann oberhalb der maximalen Geschwindigkeit 45 liegen.
In diesem Fall werden die Bremssteller 41 so angesteuert,
dass sich der gestrichelt dargestellte Verlauf 48 einstellt,
wodurch die tatsächliche
Geschwindigkeit nach und nach in die projektierte Geschwindigkeit
gemäß Kurve 44 überführt wird.
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Liegt die Geschwindigkeit vor der
Bremszone 40 unterhalb der maximalen Geschwindigkeit 45, z.
B. wie mit der Linie 49 dargestellt, so kann diese Geschwindigkeit
zunächst
beibehalten werden, bis zum Ende der Bremszone hin 40 die
Geschwindigkeit gemäß Linie 49 über der
projektierten Geschwindigkeit liegen würde. In diesem Fall können die
letzten Bremssteller 41c angesteuert werden, um die Geschwindigkeit
auf den minimalen Wert 46 zu senken.
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Es kann aber auch daran gedacht werden, zu
Beginn der Bremszone 40 eine leichte Bremswirkung auszuüben, so
dass der Schlitten 2 über
die gesamte Bremszone 40 nach und nach auf den minimalen
Wert 46 gebracht wird.
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Die bisher beschriebenen Ausführungen
sehen eine externe Ansteuerung der Bremsen vor. Eine andere Möglichkeit
besteht darin, den Schlitten über eine
Stromschiene mit Strom zu versorgen. Ein solches System kann z.
B. als 24-Volt-System
ausgeführt
werden. Denkbar wäre
auch ein mit zuführender Dynamo,
der den Schlitten mit Strom versorgt. Die Bremssteller können dann
am Schlitten 2 angeordnet werden. Hierbei kann es sich
insbesondere um die oben schon erwähnten Bremssteller handeln,
also um das Primärteil
einer Wirbelstrombremse, um die Elektromagnete einer elektromagnetisch
betätigbaren
Reibbremse oder um die Reibräder
einer Reibradbremse. Außerdem
kann der Schlitten 2 mit einem Tachometer versehen werden.
Diese Anordnung ermöglicht
es, die gesamte Strecke der Rodelbahn als Bremszone aufzufassen
und ein Geschwindigkeitsprofil vorzugeben, das die jeweils maximal
erlaubte Geschwindigkeit auf den verschiedenen Abschnitten der Bahn
festlegt. Wenn diese überschritten
wird, greifen die Bremsen, ohne dass der Fahrer darauf Einfluss
nehmen könnte.
Die Position des Schlittens auf der Rodelbahn kann durch entsprechende
Markierungen an der Rodelbahn oder durch die Integration des Geschwindigkeitssignals
ermittelt werden.
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Zur Erläuterung einer weiteren Ausführung der
Wirbelstrombremse mit einer verbesserten Geschwindigkeitsselektion
wird auf die 7 Bezug
genommen. Diese entspricht im Wesentlichen der 1. Allerdings ist das Sekundärteil 14 nicht
am Boden des Primärteils 12 geführt, vielmehr
kann es sich, was jetzt näher
erläutert
werden soll, bezüglich des
Primärteiles 12 in
vertikaler Richtung bewegen. 7 zeigt
daher im Querschnitt eine Sommerrodelbahn, wobei ein auf Stangen 1 geführter Schlitten 2 dargestellt
ist. Der Schlitten 2 besteht aus einer Grundschale 3,
an deren untere Seite mehrere, auf den Stangen 1 laufende
Rollen 5 drehbar angeordnet sind. Die Stangen 1 sind über eine
Vielzahl von Ständern 6 auf
einem Hang 7 verankert.
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Auf der Grundschale 3 befinden
sich ein oder zwei Sitzschalen 8. Außerdem ist – was hier nicht näher ge zeigt
wird – eine
vom Fahrer zu betätigende Bremse
angeordnet, mit der die Geschwindigkeit des Schlittens 2 reduziert
werden kann. Dargestellt ist auch eine Bremsvorrichtung 10,
die unabhängig
vom Fahrer arbeitet. Diese ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Wirbelstrombremse 11 realisiert.
Die Wirbelstrombremse 11 besteht aus einem Primärteil 12,
das aus zwei Magneten 13 besteht, die gegenüberliegend
angeordnet sind und mit einem Joch verbunden sind, so dass das Primärteil 12 ein
U bildet. In dem von diesem U geformten Spalt 63 läuft das Sekundärteil 14,
bei dem es sich um eine Metallplatte aus einem nicht magnetischen
und den elektrischen Strom leitenden Material, z. B. Aluminium oder
Kupfer, handelt, in der ein Wirbelstrom induziert wird.
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Die Lagerung des Sekundärteils 14 wird
in der Seitenansicht der 8a und 8b wie folgt näher dargestellt.
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Das schwertförmige Sekundärteil 14 ist
mit einem Mechanismus aus zwei parallel angeordneten Pendelstangen 60 am
Boden des Schlittens 2 befestigt. Eine oder mehrere Zugfedern 61 halten
das Sekundärteil 14 in
einer oberen Position, bei der es nur wenig in den Spalt 63 des
Primärteils 12 eintaucht. Damit
ist die schraffiert dargestellte Überdeckung 64 zwischen
dem Primärteil 12 und
dem Sekundärteil 14 klein.
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Fährt
nun der Schlitten 2 in eine mit einem U-förmigen Primärteil 12 versehene
Bremszone ein, so stellt sich aufgrund der zunächst geringen Überdeckung 64 zwischen
Primärteil 12 und
Sekundärteil 14 zunächst nur
eine kleine und nur schwach mit der Geschwindigkeit des Schlittens 2 korrelierte
Bremskraft ein.
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Ist der Schlitten 2 langsam,
so sind die Bremskräfte
so schwach, dass diese nicht ausreichen, die in der 8a dargestellte geringe Überdeckung 64 zu ändern, so
dass es in der Bremszone bei einer Bremskraft auf dem anfänglichen
Niveau bleibt.
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Bei einem schnellen Schlitten 2 sind
die anfänglich
erzeugten Bremskräften
größer, wodurch
ein Moment um die Lagerung der Pendelstangen 60 am Schlitten 2 angreift,
so dass diese nach hinten umschwenken, wodurch das schwertförmige Sekundärteil 14 sich
in einem Bogen nach unten bewegt. Diese Situation ist in der 8b dargestellt. Die Überdeckung 64 und
damit die Größe der Bremskraft
nimmt zu. Die Steigerungsrate wird dabei durch die Kraft der Zugfedern 61 bestimmt.
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Auf diese weise wird durch den Mechanismus
selbst eine Selbstverstärkung
erzeugt, die empfindlich auf die anfängliche Geschwindigkeit des Schlittens 2 reagiert.
Messvorrichtung und Steuerungseinrichtungen sind hierbei nicht notwendig.
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Schließlich soll eine verbesserte
Steuerung von externen Bremsen erläutert werden. Dazu zeigt die 9 entsprechend der 3 eine schematisch angedeutete
Rodelbahn. In zwei Bremszonen 40a, 40b befinden
sich Elektromagnete M1 bis M4 und M5 bis M10. Diese sind hintereinander
angeordnet und wirken auf eine Bremsbacke am Schlitten ein, der durch
die von den Elektromagneten erzeugte Magnetkraft gegen eine Bremsschiene
gedrückt
wird. Der Abstand der Elektromagnete beträgt in etwa der Länge der
Bremsbacke, so dass jeweils nur eine oder allenfalls zwei der eingeschalteten
Elektromagnete tatsächlich
wirksam sind. Insofern bilden die einzelnen Elektromagnete Einzelbremsen.
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Vor der ersten Bremszone 40a befindet
sich ein Geschwindigkeitssensor 42a; ein zweiter Geschwindigkeitssensor
42b befindet
sich vor der zweiten Bremszone 40b und ein dritter Geschwindigkeitssensor 42c ist
hinter der zweiten Bremszone 40b angeordnet. Alle Geschwindigkeitssensoren 42a, 42b, 42c sind
z. B. als Doppellichtschranken ausgeführt. Zwischen einem Geschwindigkeitssensor 42a bzw. 42b und
dem ersten Elektromagnet M1 bzw. M5 der jeweils nachfolgenden Bremszone 40a bzw. 40b liegt ein
definierter Abstand, der so bemessen ist, dass die Zeitdauer, die
ein mit maximaler Geschwindigkeit fahrender Schlitten zu seinem
Durchfahren benötigt, der
Zeitdauer entspricht, die der eingeschaltete Elektromagnet zum Aufbau
seiner vollen Magnetkraft braucht.
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In der ersten Bremszone 40a werden
die Elektromagnete M1 bis M4 jeweils mit einem konstanten Strom
betrieben, so dass die Bremswirkung der einzelnen Elektromagnete
stets gleich ist. Je größer die
Geschwindigkeit des in die erste Bremszone einfahrenden Schlittens
ist, desto mehr Elektromagnete werden gleichzeitig eingeschaltet
und bleiben für
die Dauer der Durchfahrt des Schlittens durch die Bremszone eingeschaltet,
die sich jeweils leicht aus der ermittelten Geschwindigkeit bestimmen
läßt.
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Es werden vorzugsweise jeweils die
letzten Elektromagnete in einer Bremszone eingeschaltet. In Einzelfällen hat
sich auch gezeigt, dass es günstiger sein
kann, in der Aufeinanderfolge der zu aktivierenden Elektromagnete
Lücken
zu lassen.
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Die Geschwindigkeit bei der Einfahrt
in die zweite Zone wird mit Hilfe des zweiten Geschwindigkeitssensors 42b ermittelt.
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Die Erfindung eröffnet gleichzeitig die Möglichkeit,
das Gewicht des Schlittens einschließlich der aufsitzenden Person(en)
zu ermitteln. Dies ist umso größer, je
kleiner die Geschwindigkeitsänderung
in der ersten Bremszone ist.
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Hierfür gibt es zwei Möglichkeiten:
Zum Einen können
die einzelnen Elektromagnete jeweils mit einem konstanten Strom
beaufschlagt werden, so dass die von ihnen aufgebrachte Kraft stets
konstant ist. In diesem Fall wird die Anzahl der eingeschalteten
Magnete vom abzubremsenden Gewicht und der zu erreichenden Geschwindigkeitsänderung
bestimmt.
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Zum Anderen können die Elektromagnete in der
zweiten Bremszone 40b mit einem Strom beaufschlagt werden,
der umso größer ist,
je höher
das abzubremsende Gewicht ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass
die durch jeden eingeschalteten Elektromagneten erzeugte Bremskraft
im Wesentlichen proportional zum abzubremsenden Gewicht ist. Die
Anzahl der eingeschalteten Magnete orientiert sich dabei nur an
der zu erreichenden Geschwindigkeitsänderung.
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Die Gesamtverzögerung in der Bremszone wird
durch die Anzahl der aktivierten Elektromagnete bestimmt.
-
Die Steuerung der Anlage erfolgt
mit einem Bremsgerät 50.
-
- 1
- Stange
- 2
- Schlitten
- 3
- Grundschale
- 4
- Rinne
- 5
- Rolle
- 6
- Ständer
- 7
- Hang
- 8
- Sitzschale
- 10
- Bremsvorrichtung
- 11
- Wirbelstrombremse
- 12
- Primärteil
- 13
- Magnet
- 14
- Sekundärteil
- 15
- Führung
- 16
- Druckfeder
- 17
- Kufe
- 18
- Stelleinrichtung
- 20
- Bremsbacke
- 21
- Hebel
- 22
- Bremsschiene
- 23
- ferromagnetische
-
- Bremsbacke
- 24
- Feder
- 25
- Elektromagnet
- 29
- Hebel
- 30
- Reibrad
- 31
- Anlageschiene
- 33
- Feder
- 34
- Anschlag
- 35
- Antriebsrad
- 36
- Klinke
- 37
- Feder
- 38
- Riegel
- 40
- Bremszone
- 41
- Bremssteller
- 42
- Geschwindigkeitssensor
- 43
- Steuereinheit
- 44
- Kurve
- 45
- maximaler
Wert
- 46
- minimaler
Wert
- 47
- Linie
- 48
- Verlauf
- 49
- Linie
- 40a
- erste
Bremszone
- 40b
- zweite
Bremszone
- 42a
- erster
Geschwindigkeits
-
- sensor
- 42b
- zweiter
Geschwindigkeits
-
- sensor
- 42c
- dritter
Geschwindigkeits
-
- sensor
- 50
- Bremsgerät
- 60
- Pendelstange
- 61
- Zugfeder
- 63
- Spalt
- 64
- Überdeckung