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Fahrzeug für Rinschienenbahn Abriß der Erfindung Die Erfindung betrifft
ein.Fahrzeug für ein Einschienenbahnsystem bzw. zum Fahren auf einer Schiene, wobei
das Fahrzeug auf der Schiene "reitet" und um die Schiene frei dreh- bzw. pendelbar
ist; und zwar entweder direkt im Fall einer zylindrischen oder rund ausgebildeten
Ein-Schiene, oder aber (indirekt pendelbar) mit Hilfe von besonders konstruiertem
Laufwerk, wobei die eigentliche Kabine um das bzw. an dem Laufwerk (z.B. Laufwagen
oder dergl., der selbst nicht um die Schiene pendelt) drehbar bzw. pendelbar ist;
der Schwerpunkt des Fahrzeuges ist unterhalb der Dreh- oder Pendelachse (Oszillationsachse)
bzw. des Drehzentrums
angeordnet und die Seiten (des Fahrzeugs)
sind symmetrisch und zueinander spiegelbildlich geformt, so daß sie Seitenwände
ablenken, und zwar sowohl über wie auch unter dem bzw. das Fahrzeug, dies zwecks
Verringerns oder Befestigens der Einwirkungen bzw. der schädlichen Einwirkungen
von Seitenwinden; das Fahrzeug kann leicht von der Schiene abgenommen werden; die
Sitze und die Gepäckräume (-böden) oder andere Gewichte werden seitlich bewegt bzw.
versetzt, dies zwecks Ausbalanzierens des Fahrzeugs1 und ein Notbremssystem ist
vorgesehen, welches ein Reibungsglied an der nterseite des Fahrzeugs besitzt, welches
(z.B. direkt) mit der Schiene nach Entfernen (Abheben, "ntgleisen" etc.) des Fahrwerkes
zusamnienarbeitet.
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Beschreibung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes
Hochgeschwindigkeits-Einschienenbahnsystem, wobei die Einschienen-Fahrzeuge reiterartig
angeordnet und frei dreh- bzw. pendelbar sind, und zwar direkt oder indirekt pendelbar,
also dreh-oder pendelbar um die Schiene; dies heißt, daß die Fahrzeuge unter der
primären oder ersten Einwirkung inhärente natürlicher Kräfte (Schwerkraft, Zentrifugalkraft)
pendeln oder sich drehen, aber nicht wegen(bzw. infolge)mechanischer Führungselemente
Oder Luftstabilisiervorrichtungen.
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Bislang zeigen Einschienenbahnsysteme große Schwierigkeiten und Unzulänglichkeiten,
wenn Windböen (Windstöße) den Wert von 30 bis 50 Meilen pro Stunde (50 - 80 km/h)
überschritten, und zwar kommen diese Unzuträglichkeiten von der inhärenten Instabilität
,- und von gegengerichteten -'ggegnerischen" seitlichen Kräften, die bei Hochgeschwindigkeitskurven
auftreten und/oder von Seitenwinden herrühren. Da wirkliche (echte) Hochgeschwindigkeits-Einschienenbahnsysteme
bislang nicht erreicht oder gebaut werden konnten in einem solchen System, das sowohl
einfach als auch zuverlässig ist, besteht ein Bedarf hierfür, und dieses Problem
löst die vorliegende Erfindung.
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Die Erfindung erlaubt es jedem Fahrzeug des Ein schienenbahnsystems
auf der Schiene zu 11reiten1! und um die Schiene frei rotierbar bzw. pendelbar und
entweder direkt pendelbar im Falle einer Schiene mit gekrümmter oder zylindrischer
Oberfläche (z.B. ganz oder teilweise runder Kontur) oder aber indirekt pendelbar
um sein eigenes (des Fahrzeugs) Fahrwerk, welun ches selbst starr (nichtvbewegliclll
aber pendelbar auf der Einschiene"reitet". Die Fahrzeuge sind ferner so konstruiert,
daß sie eine inhärente Stabilität um ihre Rollachse (längslaufende Pendel- oder
Oszillationsachse haben. Dies wird erreicht teilweise dadurch, daß jedes Fahrzeug
so ausgebildet wird, daß es wie ein Reiter auf der Schiene sitzt, wobei hierdurch
das Fahrzeuggewicht nind um die Schiene verteilt wird. (bzw. die Fahrzeugmasse ist
rund um die Schiene verteilt), und wobei der Fahrzeugschwerpunkt unter der Mittellinie-der
Rollachse liegt. Stabilität wird ferner bei der bevorzug ten Ausführungsform der
Erfindung dadurch erbracht,
daß die äußeren Seiten oder Wände konvex
in ihrer Form ausgebildet und symmetrisch (z.B. symmetrisch zueinander und zu einer
mittleren Horizontalebene) zu einer Linie angeordnet sind, die parallel ist zur
Rollachse (ggfs. auch Krümmungsmittelpunkt der Konvexität in der Rollachse), wobei
diese Linie und die Rollachse in derselben horizontalen Ebene liegen, wenn das Fahrzeug
in Ruhe oder in seiner neutralen (etwa: senkrecht hängenden) Lage ist. Die Kombination
dieser Merkmale bietet aerodynamische Stabilität und eliminiert in wirksamer Weise
jegliche schädlichen tegnerischen") Einflüsse von Windböen oder von starken Seitenwinden,
und dies besonders auch bei hohen Geschwindigkeiten.
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Darüberhinaus gibt es, weil das Einschienenhahnfahrzeug frei um die
Schiene rotierbar bzw. pendelbar und inhärent stabil ist, keine Notwendigkeit, die
Schiene in Kurven zu überhöhen, wie dies sehr wohl notwendig ist im Falle der meisten
Systeme, es ist auch nicht notwendig, Stabilisatoren zu verwenden, wie sie beispielsweise
in der US-Patentschrift 2 976 820 (Scaar, Ausgabedatum 28. Mnrz 1961), gezeigt sind.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird das Fahrzeug in natürlicher Weise
den gewünschten Grad von '1Überhöhung" bzw. seitlicher Auspendelung annehmen gleichgültig
und unabhängig von der Geschwindigkeit, während in einem System, bei dem die Schiene
selbst überhöht (oder ggfs. verwunden) ist, die Geschwindigkeit, mit welcher diese
Kurve komfortabel befahren werden kann, auf eine relativ schmale Geschwindigkeitsspanne
beschränkt ist. Bei der vorliegenden Erfindung ist der Grad der Überhöhung oder
Auswanderung (seitlichen Ausschwenkens) proportional zur Geschwindigkeit, und eine
Kurve kann mit jeder gewünschten Geschwindigkeit be fahren werden.
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Zusätzlich kann das Fahrzeug leicht von der Schiene abgenommen werden,
beispielsweise für rasche Wartung oder Reparatur und für einfacheres Beladen und
Entladen.
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Der Einbau der Merkmale der vorliegenden ErSindung ergibt ein weit
überlegenes Einschienenbahnsystem mit vorteilhafteren Charakteristiken als bislang,
obwohl bei der Erfindung größere Konstruktions-Einfachheit besteht, darüberhinaus
auch eine, über alles gerechnet, Gewichtsverminderung bis-zu 75%, mit korrespondierender
Kostenverminderung, dies im Vergleich mit nicht rotierfåhigen (nicht dreh- bzw.
pendelbaren) Typen von Einschienensystemen des älteren Standes der Technik. Ferner
erzielt man bei der Erfindung, also bei Anwendung des neuen Einschienenbahnsystems,
eine größere Sicherheit Uqld Zllverlässigkeit (bessere Sicherheits- und Zuverlässigkeitsfaktoren),
höhere Einfachheit im Gebrauch (im Betrieb) und geringere Wartungskosten, wiederum
im Vergleich mit den Systemen des älteren Standes der Technik.
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Es ist also eine Aufgabe -der Erfindung, ein Einschienenbahnsystem
zu schaffen, welches hohe inhärente Stabilität besitzt und dennoch einfacher, billiger
und leichter wartbar ist als der bisherige Stand der Technik.
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Weiter ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Einschienenbahnsystem
zu schaffen, welches hohe Zuverlässigkeit-und Sicherheit besitzt, und welches in
wirksamer Weise die schädlichen ("gegnerischen") Einwirkungen
und
Effekte von Windböen und Windstößen oder von starken Seitenwinden auch bei hohen
Geschwindigkeiten eliminiert (oder mindestens stark vermindert).
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Es ist eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung, ein Einschienenbahnsystem
zu schaffen, bei welchem die Schiene oder das Gleis (bzw. der Unterbau) nicht iiberhöht
zu werden braucht, und wobei den Fahrzeugen keine bestimmten Kurven-Geschwin(ligkeiten
bzw. Kurvenhöchstgeschwindigkeiten auferlegt werden müssen.
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Andere Zwecke und Vorzüge der Erfindung werden ersichtlich aus der
folgenden speziellen Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeipsiele, die in der Zeichnung
dargestellt sind. Es zeigen Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Einschienenbahnsystems
in einer Ausführungsform der Erfindung, wobei das ganze Fahrzeug um die Schiene
rotierfähig bzw. pendelbar ist; Fig. 2 eine vereinfachte Vorderansicht eines Fahrzeugs
gemäß Fig. 1 in neutraler oder "straight-way" (neutraler) Lage; Fig. 3 eine vereinfachte
Vorderansicht ähnlich. Fig.2, das Fahrzeug in überhöhter bzw. schräger oder ausgependelter
Lage zeigend, Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Einschienenbahnsystems gemäß
Fig. 1, das einfache Entfernen (Abnehmen) bzw. Aufsetzen des Fahrzeuges zeigend,
Fig.
5 eine vereinfachte Frontansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei
das Fahrzeug oder die Kabine allein um das (spezielle) Fahrwerk-pendelt, Fig. 6
eine Querschnittsansicht einer schematischen Darstellung des Inneren eines Fahrzeugs,
die Sitzanordnung und Mittel für das Balanzieren oder Ausbalanzieren des Fahrzeuges
zeigend, und Fig.7A, 7B vereinfachte Querschniltansichten des Gleis-bzw. Schienensystems
(Verschiebemittel) für Passagiersitze und die Gepäckträger oder -böden, nämlich
für seitliches Verändern der Gewichtsverteilung in Sinschienenbahnfahrzeug, Fig.7C
eine schematische Darstellung eines als Beispiel dargebotenen automatischen Quecksilberschaltersystems
für das Betätigen des Gewichtsverteilungssystems der Fig. 7A und 7B, Fig. 8 eine
vereinfachte Querschnittsdarstellung des Aufhängungssystems für die Haupträder des
Fahrzeuges.
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Gemäß Fig. 1 besitzt ein Einschienenbahnsystemzug drei Einschienen-Fahrzeuge
1, welche eine Ausführungsform der Erfindung verkörpern. In dieser Ausführungsform
reiten.
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die Fahrzeuge 1 auf einer zylindrischen oder rohrförmigen (runden)
Schiene (oder Gleis) 2, welche durch geeignete
Stützmittel oder
Lagerglieder 3 getragen sind. In dem gezeigten Drei-Wagen-Zug besitzt der mittlere
(in Fig 1: kürzere) Wagen Antriebsmittel 4, welche beispielsweise ein geführt er
(mit Townsend-Ring vorsehener) Propeller oder ein Gebläse (z.B. Jet) oder eine Raketenmaschine
ist. Eher als dieses äußere Antriei>smittei 4 kann ein Innenantriebssystem vorgesehen
werden, welches mit ien Rädern 5 verbunden ist (Räder 5 sind dann etwa motorisch
angetriebene Antriebsräder).
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Die rohrförmige (runde) Schiene (Gleis) 2 kann ein zylindrisches
äußeres Glied besitzen, welches in sich einen vertikalen Kreuz- oder Querbalken
besitzt, z.B. für zusätzliche Festigkeit, wobei hierdurch die vorteilhaften Merkmale
und Eigenscllaften der zylindrischen Oberfläche gemäß der Erfindung mit den Festigkeitseigenschaften
des "I-'rrägers" vereinigt oder kombiniert werden. Damit man das Rohr oder die Schiene
2 bei kaltem Wetter vor Vereisung bewahrt und damit man sie (2) bei Nichtgefrier-Temperaturen
frei von Feuchtigkeit oder Nässe hält, kann innen in ihr ein Heizelement eingeschlossen
werden. Als ein weiteres Enteisungs- und Trocknungsgerät können Strahlmittel (Düsen)
vorn am Einschienen-Zug angeordnet oder eingebaut werden, dies zwecks Beblasens
der Schiene vom Zug mit warmer oder heißer Luft.
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Wie schematisch in Fig. 2 gezeigt, reitet ein jedes Fahrzeug auf
der Schiene 2, ist von dieser also getragen, und zwar mit Hilfe eines (auch' um
die Schiene) drehbaren Laufradsystems, welches Sätze von (jeweils) drei Rädern 5
besitzt. Eher als die Sätze von
Rädern 5, kann dieses Laufradsystem
bzw. dieses Laufsystem Iilrtkissen oder elektromagnetische Systeme umfassen. Besonders
wichtig ist, daß das Fahrzeug 1 auf der Schiene 2 so gelagert oder getragen ist,
daß es inhärent stabil (eigenstabil) und außerdem fähig zu freien Pendelungen oder
Drehungen um die Schiene 2 ist, d.h. also, daß das Fahrzeug frei "rollen" kann (Rollen
im Sinne der Flugzeugroilbewegung, Drehen um Längsachse) um nämlich seine natürliche
Lage oder die sich jeweils natürlich einstellene Lage einzunehmen, dies unter dem
Einfluß der Schwerkraft und der Zentrifugalkraft, und seine Lage bezüglich der Schiene
ist nicht primär oder normalerweise durch mechanische Führungsschienen bestimmt,
die beispielsweise in der US-Patentschrift 3 319 581 (Churchman et al., Ausgabe
16. Mai 1967), das Fahrzeug ist dennoch inhärent stabil und benötigt keine Hilfsstützmittel
oder Luftstabilisatoren, wie sie beispielsweise in der US-Patentschrift 2 976 820
(Schaar, ausgegeben am 28. März 1961) beschrieben sind.
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Andere besonders wichtige Merkmale bzw. Vorzüge der inhärenten Stabilität
des Fahrzeuges 1 sind, daß dieses relativ unbeeinflußt bleibt von Seitenwinden,
seinen Schwerpunkt 12 unterhalb der (längslaufenden) Rotationsachse 13 hat, so daß
das Fahrzeug stets die Tendenz hat, aus einer ausgeschwenkten oder ausgependelten
Lage (siehe Fig. 3) in seine neutrale oder "straightway" (s. Fig. 2) -Lage zurückzukehren,
und das Fahr zeug reitet dabei auf der Schiene 2. Beim Reiten auf der Schiene-2
konzentriert das Fahrzeug die Masse seines Gewichtes rund um die Schiene mit seinem
Schwerpunkt 12 nicht zu weit unterhalb der Rollachse, aber
doch
in ausreichendem Abstand, daß ein angemessener Aufrichtevektor gebildet wird.
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Die äußeren Seitenwände 6, 7 des Fahrzeuges sind generell symmetrisch,
außerdem konvex geformt zu einer (horizontalen) Mittellinie oder -ebene 8, welche
längs des Fahrzeugs läuft. Die Mittellinie oder -ebene 8 ist parallel zur itollachse
13, und die beiden Linien liegen uiigefähr in derselben florizontalebene, wenn das
Fahrzeug in seiner neutralen Lage ist; die Rollachse 13 ist also in, I-,ei oder
nahe bei dem Konstruktionsmittelpunkt oder Strukturmittelpunkt des Fahrzeuges 1
angeordnet. Die (Mittelpunkt der Querschnittsfläche) Wände 6,7 sind generell gleich
bezüglich ihrer Oberflächengröße, und die Verbindungen zwischen den Wänden und dem
Dach sind abgerun(-let. Die Symmetrie, die Konvexität und die generell stromlinienförmige
Gestalt des es ganzen Fahrzeuges und die s troml inienfbrmige Gestalt der Seiten
im besonderen dienen dazu, die auf <las Fahrzeug gerichteten Seitenwinde (nach)
oben und unten (s. die Pfeile in den Fig. 2 und 3) abzulenken, so daß hierdurch
jegliche wesentlichen schädlichen seitlich gerichteten Kräfte oder Verdrehungskräfte
vernichtet ode veriiindert werden. Die Eliminierung der schä<llichen Effekte
der Seitenwinde ist besonders wichtig, und diese Eliminierung tritt ein, gleichgültig
ob das Fahrzeug in seiner neutralen (Fig. 2) oder seiner verschwenkten (Fig.3) lage
ist.
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Die Innenseiten (sozusagen: die inneren Schenkelflächen) 30 des Fallrzeuges
1 sind schräg oder geneigt und/oder nach unten sich erweiternd oder öffnend angeordnet,
wobei diese Ausweitung oder Verbreiterung (nach unten) so groß ist, daß eine Berührung
zwischen
den Fahrzeugen l einerseits und den Stützgliedern (Pfosten,
Säulen) 3 andererseits auch bei größtem Auspendeln nicht eintreten kann. Um den
notwendigen Grad der Neigung oder des Offnungswinkels der inneren Seitenflächen
30 zu verringern, kann man die Stützpfosten 3 so anordnen1 daß sie in den Kurven
entsprechend geneigt angeordnet- (bzw. in den Boden) eingerammt sind. Als weiterer
Sicherheitsfaktor kann die Maßnahme dienen, mechanische Auspendelungsbegren zer
vorzusehen, aber dies wird im allgemeinen als unnötig angesehen, und zwar wegen
der sehr akkuraten (genauen) Voraussagbarkeit (insbesondere des Auspen delwinkels)
und wegen der inhärenten Stabilität der Fahrzeuge 1.
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Die Kabine oder der Körper des Fahrzeugs l umschließt drei ineinander
übergehende Hauptteile oder Hauptflächen (Räume) 9, 10 und ll, so daß diese ein
umgekehrtes U bilden, so also, daß mittels dieser umgekehrten U-Form das Fahrzeug
1 auf der Schiene 2 reitend aufsitzt. Der Raum 9 bildet also eine (z.B. horizontale)
zentrale Brücken-Raumverbindung mit den Räumen (U-Schenkeln) 10 und 11, welche seitlich
sich erstreckende Bereiche oder Räume bilden, die sich von dem Mittel- oder oberen
Teil (Raum) 9 auf jeder Seite der Schiene 2 in Richtung nach unten erstrecken. Diese
Grundform hilft dazu, für das Fahrzeug die inhäre3-xte Stabilität (Eigenstabilität)
zu sichern, und sie erlaubt doch, weil sie am unteren Teil unter der Schiene offen
ist, ein leichtes und einfaches Abnehmen oder Abheben des Fahrzeuges von der Schiene
bzw. umgekehrt auch das einfache Aufsetzen auf diese Schiene 2. Außer daß leichtere
Bedienbarkeit und überhaupt leichteres Behandeln im Betrieb erzielt wird, verhindert
die Maßnahme des Konzentrierens des Gewichtes rund um die
Schiene
2 (im Gegensatz zu jenen Systemen, bei welchen die Fahrzeuge unterhalb der Schiene
aufgehängt sind) jegliche harmonische Schwingung des Fahrzeuges rund um die Schiene
von Anfang an (schon das Entstehen wird verhindert). Wenn ein aufgehängtes Einschienenfahrzeug
mit einer Frequenz in Resonanz mit der Eigenfrequenz des Schienensystems 2, 3 zu
schwingen beginnt, kann großer struktureller Schaden im System entstehen. Wenn man
das Fahrzeug 1 oben rund um die Schiene 2 (fahrbar) sitzen läßt, dann erlaubt dies
auch geringere notwendige Bodenabstände (Bodenfreiheit) zwischen der Schiene 2 und
dem Boden (Erdboden), Um das Fahrzeug 1 beweglich zu stützen, wenn es nicht auf
der Schiene 2 sitzt, kann man ein Hilfs-oder Zusatz-Fahrwerksystem vorsehen, bevorzugt
unten an den seitlichen Teilen oder Räumen 10, 11 und man sieht im gezeigten Beispiel
RÄder-Sätze 14, 15 vor.
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(Diese räder k<'nnen etwa bereifte Räder sein, die dann auf entspechnnden
Bodenflächen, Plattformen, Rampen etc. laufen können.) In Fig. 4 ist eine Wagen-Abhebe-
und/oder Aufsetz-Station (auch: Uahnhof) 18 gezeigt; hier läuft das Fahrzeug 1 auf
die Plattform 17 auf, und zwar mit Hilfe der Schrägrampen 16. Wenn die Radsätze
14, 15 die Rampe 16 berühren, wenn sich das Fahrzeug der Station 18 nahert, dann
wird das Fahrzeug (bzw. die Fahrzeuge) von der Schiene oder dem Gleis 2 abgehoben
(hochgeliftet). Die Fahrzeuge können dann einfach und leicht zu einer Belade- oder
Entlade-Unterstation (Ladebahnhof) oder zu einer Wartungs-Unterstatipn für ausgedehntere
Reparaturen oder für Überholung gebracht
oder bewegt (gefahren)
werden. Die Fahrzeuge 1 können zurückkehren und wieder auf die Schiene aufgesetzt
werden, dies in gleicher, aber- entgegengesetzt ablaufender Art, nämlich durch einfaches
Rollen der Fahrzeuge 1 auf ihrem Hilfssystem (dem Hilfsfahrwerk) hinunter ton der
bzw. über die geneigte Rampe, bis das primäre Stützsystem 5 (Hauptfahrwerk), das
für die Schiene bestimmt ist, die Schiene 2 erreicht (aufsitzt) und wieder mit dieser
zusammenwirkt. Anstelle der Anordnung von geneigten Rampen (Auf- und Ablauframpen)
kann man auch vorsehen, die Schiene 2 im Bereich der Plattform 17 niederer zu legen
oder zu senken, bis die Räder 14, 15 dann diese Plattform 17 berühren und sich auf
diese aufsetzen. Darüberhinaus kann man die Fahrzeuge 1 reversibel machen, sie also
in beiden Richtungen fahren.
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Wegen der großen relativen Gewichtsminderung, wie sie von der Erfindung
erzielt wird, kann man die Fahrzeuge leicht abheben und absenken, also von der oder
auf die Schiene 2, wobei das Absetzen oder Anheben mit Hilfe von Kränen, Winden
oder Winschen oder anderen Hebezeugen erfolgt.
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Das leichte und rasche Entfernen bzw. Abheben und Wiederaufsetzen
als Merkmal und Vorzug der Verwendung des auf dem Kopf stehenden U (Reitsitz) ist
besonders wichtig bei der Wartung, weil man bei den meisten Einschienen-Bahnsystemen
des bekannten Standes der Technik Stunden benötigt, um ein Einschienen-Fahrzeug
von der Schiene zu entfernen oder wieder auf sie aufzusetzenit während bei der vorliegenden
Erfindung nur einige
Minuten hierfür nötig sind. Tatsächlich können
die meisten regulären Wartungsarbeiten dann vorgenommen werden, wenn bzw. während
die Fahrzeuge 1 beladen oder entladen werden, weil das Fahrwerk ausreichend frei
liegt und leicht zugänglich ist. Also wird es praktisch keine Verlustzeit ("downtime")
bei der vorliegenden Erfindung geben. inschienenbahn-Gesellschaften und dergl. haben
bislang niemals ein echtes Hochgeschwindigkeits-Einschienenbahn-System gehabt, welches
inhärente Stabilität (Eigenstabilität) und insgesamt Einfachheit und Leichtigkeit
des Betriebes und der Benutzung aufweist, so wie sie die vorliegende Erfindung nun
bietet.
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In Fig. 5 ist eine zweite grundsätzliche Ausfiihrungsform gezeigt,
bei welcher das Fahrzeug 1' (ähnlich in Form und Gestalt dem Fahrzeug) so angepaßt
bzw.
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ausgebildet wurde, daß es auf einer Schiene oder auf einem Gleis 2'
benutzbar ist, welches bzw. welche keine gekrümmte lasttragende Oberfläche hat,
also beispielsweise ein "I-Träger" (Doppel T-Träger) als Gleis oder Schiene 2' ist,
so wie in der Fig. 5 gezeigt. Anstelle der Ausbildung, daß das Fahrzeug frei und
direkt um die Schiene so wie in den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 3 schwingt
oder pendelt bzw. sich dreht, kann die Kabine oder das Fahrzeug selbst 9', 10',
11' gemäß Fig. 5 um sein (selbst nicht um die Schiene pendelndes) LageHings- und
Fahrwerkssystem 20 pendelbar bzw. drehbar sein, und zwar mit Hilfe eines Satzes
von Rollenlagern oder Rädern 21, die auf der gekriimmten Fläche 22 ruhend oder stützend
laufen, die einen gedachten Mittelpunkt 13' besitzt. Das Fahrwerkssystem 20 ist
auf dem "I-Träger"-Gleis oder Schiene 2' montiert und läuft auf dieser mit Hilfe
von Rädern 5'. Das Fahrzeug
(Kabine) selbst 9', 10', li' dreht
sich oder pendelt indirekt um die Schiene 2' bzw. das Gleis 2' und zwar mit Hilfe
seiner eigenen direkten drehenden oder oszillierenden Bewegung oder Pendelung um
sein eigenes (nicht pendelndes) Fahrwerkssystem (oder deren mehrere) 20, wobei die
Pendelachse durch den Punkt 13' definiert ist. Bei normaler Betriebsweise wird das
Fahrzeug selbst 9, 10', 11' an jeder Relativbewegung gegenüber dem Fahrwerksystem
20 gehindert, ausgenommen selbstverständlich die Oszillation oder Pendelung-oder
Drehung um die Achse 13'.
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Das Fahrzeug 1' funktioniert grundsätzlich (basisch) in gleicher
Weise wie das Fahrzeug 1 und hat auch die gleichen Grund-Eigenschaften und Charakteristiken
und Merkmale, ausgenommen die leichte Abhebbarkeitso wie in Fig. 4 gezeigt, denn
hier (Fig. 5) wird nur das Fahrzeug selbst 9', 10', 11' (Kabine) entfernt, wobei
es von seinem Fahrwerksystem 20 entfernt wird bzw.
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dieses verläßt, welch letzteres 20 ja mit der Schiene 2 verbunden
bleibt. Gleiche oder analoge Elemente oder Teile sind deshalb mit analogen Bezugszeicshen
versehen mit der Ausnahme, daß die Bezugszeichen in Fig. 5 mit Apostroph (Strich,
1', 6'...) versehen sind.
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Nun zu Fig. 6 im besonderen: Hier ist ein System für das Ausbalanzieren
des Fahrzeugs 1 (oder 1') schematisch dargestellt, wobei hierdurch und hierbei jegliche
unbalanziert oder unausgeglichene Last oder ungenaue oder falsche Gewichtsverteilung
bezogen auf eine vertikale Ebene (gestrichelte Linie 50), welche durch die Rotationsachse
13 geht, verschoben bzw. auskompensiert werden kann. Passagiersitze 40 und Gepäcknetz
oder
Gepäckablage 41 oder andere Gewichte sind in dem Fahrzeug
1 in einer solchen Weise montiert, daß sie leicht, aber befestigbar oder feststellbar
nach der Seite verschoben werden können (s. die horizontalen Doppelpfeile in Fig.
6), bis nämlich die Last ZWi,S, oder auf beide Seiten es Fahrzeugs gleichmäßig verteilt
ist.
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Ein autolllatisches Ausgeicssystem kann man verwenden, um jede Unbalance
abzufühlen, beispielsweise durch einen Quecksilberschalter, und um dann auf elektrische
Weise eines oder mehrere der mit Gewicht behafteten Gleis der in seitlicher Richtung
zu bewegen oder zu verschieben, bis Gleichgewicht oder genau oder annähernd genau
neutrale Lage erreicht ist.
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Das erfindungsgemäße Montieren der Sitze 40 oder des Gepäckständers
oder der Gepäckablage 41 an einem elektrisch angetriebenen Schienen- oder Schlittensystem
oder dergl. würde besonders geeignet sein. Beispielsweise, so wie in Fig. 7A gezeigt,
würde jeder Sitz 40 auf einem Ständer oder einer Schiene, einer Schlittenscheibe
oder. dgl. 70 montiert werden können, die unterhalb des Bodenbretts 73 verscliieblich
(u.U. auch drehbar) angeordnet ist. Die Schiene 70 wird vor- und zurückgetrieben,
und zwar seitlich, etwa durch ein mit Zähnen der Schiene 70 kämmendes Ritzel 71,
das von einern Elektromotor 74 angetrieben wird, und zwar etwa über einen Riementrieb
75. Ein Schlitz 76 ist in dem Bodenbrett 73 vorgesehen, er erlaubt das Durchgehen
und seitliche Bewegen des Sitz-, Stütz-Säulenstücks 77 (Sitzständer). Die Schiene,
Scheibe oder dergl. 70 ist von unten her auf einer Anzahl von Stütz- oder Leerlaufrädern
72 gelagert. In gleicher Weise kann die Gepäckablage 41 auf einem Stütz- und Zahnrad
System seitlich beweglich sein, und ein solches System ist beispielsweise
in
der Fig. 7B gezeigt, in der analoge Elemente mit zur Fig. 7A analogen Bezugszeichen
versehen sind.
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(172 entspricht 72, 170 entspricht 70 usw.) Wie generell in Fig.
7B gezeigt ist, ist das Gepäckträgergestell 41 so gestutzt bzw. gelagert und montiert,
daß es eine Querbewegung auf den Stütz- oder Leerlaufrädern 172 ausführen kann,
und an seinem Boden ist das Gestell (Schiene, Scheibe) 170 angeschlossen.
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Dieses Gestell 170 (etwa mit Zahnstange versehen oder zahnstangenartig
ausgebildet) wird seitlich vor und zurück verschiebbar durch den Ritzelantrieb 171,
der seinerseits von dem Elektromotor 174 über einen Riementrieb 175 oder dergl.
antreibbar ist---Die Leerlauf- oder Stützräder 172 und das Ritzelgetriebe 171 sind
alle auf dem statischen (stützenden) basischen (unteren, im Fahrzeug festen) Trägergestell
176 angebracht.
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Die Gewichtsausgleichssysteme der 7A und 7B können automatisch gesteuert
sein, etwa durch einen üblichen (standardisierten, genormten) Quecksilberschalter
bzw.
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ein Quecksilberschaltersystem, so wie es in der Fig. 7C gezeigt ist.
Gemäß dieser Fig. 7C ist ein üblicher Quecksilberschalter 90 vorhanden, der eine
Masse von elektrisch leitendem Quecksilber 91 (in einer Pfanne) enthält, welches
Quecksilber zwischen den elektrischen Kontakten 92 und 93 frei fließen kann, und
der Schalter 90 ist fest in Queranordnung im Fahrzeug 1 montiert. Wenn das Fahrzeug
1 seitlich nicht im Gleichgewicht ist, also in Unbalance entweder nach links oder
nach rechts, dann wird das Quecksilber 91 zu dem Kontakt 92 oder dem Kontakt~93
fließen, wobei dann ein elektrischer Stromkreis zwischen der entsprechenden Batterie
96 bzw. 96' dem Mittel oder dem zentralen Kontakt 94, der geerdet oder an Masse
angeschlossen ist,
geschlossen wird. Der resultierende Strom fließt
alsdann und aktiviert bzw. betätigt den korrespondierenden Schalter 95 bzw. 95',
welcher seinerseits die Motorwicklungen 174' bzw. 174" unter Strom setzt.
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Wenn also die nbalance nach links gerichtet ist (L), dann werden
die Motorwiclclungen 174' ihre zugehörige Last, beispielsweise die Sitze 40 oder
den Gepäckträger 41, nach rechts (s. den im Uhrzeigersilln weisenden Pfeil) antreiben
und bewegen, bis eine neutrale oder ausbalancierte Bedingung oder Stellung besteht,
und das klecksilber 91 kehrt nun in seine Mittellage (so wie gezeigt) zurück. Wenn
die nalance nach rechts (R) gerichtet ist, dann werden die Motorwicklungen 174"
unter Strom gesetzt, und in gleicher Weise treiben sie bzw. der Motor dann die Last
nach links (s. den Pfeil entgegen dem Uhrzeigersinn). Die Notorwicklungen 174' und
174" können natürlich im selten Motor, z.. dem Motor 74 oder 174, kombiniert angeordnet
sein, und sie sind im wesentlichen gleich, ausgenommen die Tatsache, daß sie entgegengesetzte
Polaritäten besitzen.
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in einem Fahrzeug für Passagiere sind die Sitze aus einer Vorwärtslage
(Passagier sieht nach vorn) unter einem Winkel von angenähert 45° verdreht, so daß
sie teilweise nach außen weisen, um bessere Sicht zu bieten (bessere Bedingungen
fiir Ausschau aus dem Wagen). Ein leicht praktikables Mittel für Eingang und Ausgang
ist dadurch vorgesehen, daß die äußeren Seitenwände 6, 7 um die durch den Punkt
51 angezeigte Achse angehängt bzw. angelenkt sind, etwa nach Möwenflügelart (Hochschwenktüren).
Wegen der inhärenten oder Eigenstabilität
und wegen der allgemeinen
oder Konstruktionsformen und Details der Fahrzeuge 1 können während des Betriebes
nur geringe oder gar keine schädlichen seitlichen Kräfte entstehen, was ein sehr
komfortables Fahren für die Passagiere ergibt.
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Für das Erzielen besonderer Sicherheit kann das Einschienenbahnsystem
gemäß der Erfindung mit drei separaten (unabhängigen) Bremssystemen versehen werden:
Erstens: ein reversibles System (Unkehrsystem) für das Antriebssystem 4, also beispielsweise
Verstellung der Pt pellerblätter auf Bremsstellung; zweitens: ein übliches Scheibenbremsensystem
an den Rädern 5; und drittens: ein Totmannsystem, wobei die Räder 5 eingezogen werden1
und wobei das Fahrzeug 1 dann direkt auf der Schiene 2 aufsitzt, etwa mit Hilfe
von zylindrisch geformten bzw. mit zylindrischen Flächen versehenen Bremsschuhen
60, die an der Unterseite des Fahr-.
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zeugbodens sitzen. Wie schematisch in Fig. 6 gezeigt, werden die Bremsschuhe
60 alsdann in Flächenkontakt (pressende reibende Direktberührung) mit der Schiene
2' (gestrichelt gezeigt) kommen und durch Reibung auf der Schiene das Fahrzeug zu
einem Nothalt bringen (abbremsen).
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Ein als Beispiel angegebenes System für das Hoch-bzw. Einziehen der
Räder 5 ist in Fig. 8 gezeigt; es, benutzt bekannte und standardisierte Techniken
und Maßnahmen des älteren Standes der Technik. Wie gezeigt, ist jedes Rad 5 in einer
Gabel stütze 180. im Fahrzeug 1 mit Hilfe von Luftkissen, Gaskissen oder -Säcken
81 gelagert, welche sowohl als Stoßdämpfer (Federung) wie auch als Mittel für das
Halten der Räder in richtiger
Lage. Die vertikale Lage des Rades
wird bestimmt durch den Flüssigkeits-, Gas- oder Luftdruck in dem pneumatischen
(oder hydraulischen) Kissen 81; je höher der Druck, umso höher wird das Fahrzeug
1 bezüglich der Schiene 2 "reiten" oder laufen und umgekehrt. Der Druck wird verandert
mit Hilfe einer Luftleitung 83, 85, welche das pneumatische Kissen 81 durch den
Kopf 82 hindurch speist (mit Luft bzw. Flüssigkeit versorgt). Das Ventil 84 mit
Entlüftungsleitung 87 ist in die Speiseleitung 83, 85 so eingebaut, daß der Druck
aus dem Kissen 81 entweichen kann. Wenn man wünscht, daß die Räder eingezogen werden,
öffnet man das Ventil 84 voll (was auch gesteuert oder automatisch geschehen kann),
was zur Wirkung hat, daß das Kissen 81 sofort entlüftet wird und zusammenfällt,
was wiederum zur Folge hat, daß das Fahrzeug 1 sich auf die Schiene 2 absetzt. Der
Bremsschuh, welcher an der Unterseite 86 des Fahrzeugs sitzt, berührt dann reibend
und bremsend die Schiene, bis das Fahrzeug stillsteht.
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Dieses letztere Totmannbremssystem ist besonders wichtig in Kombination
oder Verbindung mit der Eigenstabilität (inhärenten Stabilität) des umgekehrten
U des Fahrzeugs (U-Querschnitt mit nach unten offenem'U).
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Wenn alle Systeme ausfallen, dann wird der zylindrische Bremsschuh
60 mit der zylindrischen Oberfläche der Schiene zusammenwirken und das Fahrzeug
zum Stillstand bringen.
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Eine als Beispiel angegebene Lagerungskonstruktion für die Räder
und für das Notbremssystem gemäß älterem Stande der Technik ist in Fig. 8 gezeigt:
Wie dargestellt, wird jedes Räd 5 im Rahmen 80 gelagert, und zwar gegen einen Luftsack
81, der auch als Stoßdämpfer oder
als Federungsorgan dient. Das
andere (obere) Ende des Luftsack 81 ist fest an der Fahrzeugkonstruktion oder am
Rahmen des Fahrzeugs festgemacht, und zwar mit Hilfe des Kopfstücks 82 und des Stütz-
oder Lagerelements 82' desselben. Der Druck im Sack 81 wird mit Hilfe von Luftspeiseleitungen
82, 85 geändert, welche von einem Kompressor gespeist werden. Das Dreiwegventil
(Drei-Wege-Hahn) 84 wird zum Steuern des Drucks in dem Kissen während normalen Betriebes
benutzt. Bei einem Notfall wird das Ventil 84 so betätigt, daß es die Speiseleitung~83
in die Auslaßleitung 87 öffnet, so daß der Sack oder das Kissen 81 sofort entlüftet
wird, was dessen Zusammenfallen verursacht. Das Gewicht des Fahrzeugs verursacht
dann, daß die Räder 5 eingezogen werden, nämlich in das Fahrzeug, so daß das Fahrzeug
1 nun direkt auf der Ein-Schiene 2 auf sitzt, und daß sich nun die Reibungsbremsschuhe
60, an der Fahrzeugunterseite 86 angebracht, mit der Schiene 2 in Berührung begeben,
wobei sie (die Fahrzeuglast drücktdie Schuhe auf die Schiene) nun das Fahrzeug zu
einem Nothalt bringen.
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Einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung wurden beschrieben
und gezeigt, jedoch sind natürlich viele Modifikationen möglich, ohne daß vom eigentlichen
Wesen der Erfindung abgewichen würde und ohne daß deren Grenzen verlassen würden,
denn viele der gegebenen Details sind lediglich beispielhaft gewählt worden. Ansprüche