DE2333869A1

DE2333869A1 - Gleisgefuehrtes luftkissenfahrzeug

Info

Publication number: DE2333869A1
Application number: DE19732333869
Authority: DE
Inventors: Denys Stanley Bliss
Original assignee: BLISS PENDAIR Ltd
Current assignee: BLISS PENDAIR Ltd
Priority date: 1972-07-03
Filing date: 1973-07-03
Publication date: 1974-01-17
Also published as: DE2333869C3; JPS4963109A; IT989698B; CH577904A5; DE2333869B2; FR2236705A1; US3854403A; FR2236705B1; JPS5720184B2; GB1396004A; CA990769A

Description

DR. MÜLLER-BORG DIPL-PHYS. DR. MAMTZ OIPL.-CHEM. DR. DEUFEL DIPL.-lNG. FINSTERWALD DlPL.-lNG. GRÄMKOW

München, den -J, j^ 1973

Hl/Sv - B 1161

BLISS PENDAIE LIMITED

40 Bernard Street, London WC1N 1LG England

Gleisgeführtes Luftkissenfahrzeug

Die Erfindung "bezieht sich auf ein Luftkissenfahrzeug und betrifft insbesondere ein Fahrzeug zur Benutzung "bei dem in der Patentanmeldung P 21 22 732.7 "beschriebenen Transportsystem.

In dieser Patentartmeldung ist ein Transportsystem beschrieben, das ein Luftkissenfahrzeug und eine Oberfläche oder Oberflächen umfaßt, auf der bzw. denen das Luftkissenfahrzeug für eine Bewegung parallel zu der Oberfläche oder den Oberflächen getragen wird; das Luftkissenfahrzeug umfaßt zumindest eine Luftkissen-Trag- oder -Führungseinrichtung mit einer ersten Wand, die zu der tragenden Oberfläche oder einer von diesen gerichtet ist; die erste Wand ist zwischen weiteren flankierenden Wänden gelegen, die sich in Ebenen senkrecht zu der der ersten Wand erstrecken und mit der letzteren und mit der Oberfläche oder den Oberflächen zur Begrenzung einer Kammer zusammenwirken; die

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Kammer steht mit einer Einrichtung in dem Fahrzeug in Verbindung, die in der Kammer einen Druck aufrechterhalten kann, der von dem der umgebenden Atmosphäre verschieden ist, so daß eine tragende oder führende Kraft an die erste Wand angelegt wird; diese Wand ist mit einem Last-Lagerabschnitt des Fahrzeuges verbunden oder bildet einen Teil von diesem, in welchem die erste Wand relativ zu der tragenden Oberfläche beweglich und zwischen den weiteren Wänden und relativ zu diesen in zumindest einer Richtung zu der tragenden Oberfläche, die zu der ersten Wand hingerichtet ist, hin und von dieser weg gleitend beweglich; die weiteren Wände werden durch die tragende Oberfläche oder Oberflächen gegen eine wesentliche Bewegung außer einer Bewegung parallel zu der Oberfläche oder den Oberflächen lokalisiert; und es sind Einrichtungen vorgesehen, die den Druck in der Kammer in Abhängigkeit von der Bewegung der ersten Wand relativ zu der tragenden Oberfläche steuern, der diese in einer solchen Sichtung richtet, daß eine Kraft erzeugt wird, die an der ersten Wand angreift und dazu neigt, der Bewegung entgegenzuwirken.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Systems sind die tragenden Oberflächen durch eine rinnenförmig gestaltete Schiene mit umgekehrtem Kanal quer schnitt bzw. U-Querschnitt vorgesehen, während die erste Wand eine langgestreckte Plattform bzw. Bühne ist, von der eine eine Last tragende !Fahrzeugkarosserie herabgehängt ist, und die weiteren Wände sind durch Stirnplatten oder Fahrgestelle bzw. Drehgestelle vorgesehen, die sich zu dem Dach und den Seitenwänden der Schiene erstrecken und mit dem Ende der Tragplattform bzw. Tragbühne verkettet bzw. verbunden sind; die Stirnplatten oder Drehgestellte werden gegen eine wesentliche Querbewegung oder Vertikalbewegung relativ zu der Schiene gehalten.

Bei Versionen eines solchen Systems, bei "denen eine beachtliche Krümmung in der Gleitführung aufgenommen werden muß

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und/oder "bei denen der Querschnitt der· Schiene so vorgesehen ist, daß ein seitliches Kippen der Plattform bzw. Bühne in der Schiene zu unerwünschten Änderungen der Spalte zwischen der Plattform und den Schienenwandungen führt, muß eine gewisse Form eines "beweglichen Längs-Kantengliedes an der Plattform bzw. Bühne vorgesehen werden, um eine Anpassung an die Schienenkrümmung bzw. Schienenkurve zu erreichen und/oder konstante Spalte zwischen der Plattform bzw. Bühne und der Schienenwandung aufrechtzuerhalten. Diese Erfordernisse für solche bewegliche Kantenglieder unterscheiden sich von normalen Luftkissen-Schürzen insofern, als sie nicht dazu gedacht sind, beachtliche Führungskräfte an die Plattform bzw. Bühne anzulegen und auch nicht anlegen sollen; sie dienen stattdessen nur dazu, die Luftströmung zwischen der Kammer über der Plattform bzw. der Bühne, von der sie einen Teil bilden, und der Umgebungsatmosphäre zu steuern.

Idealerweise hält ein solches bewegliches Kantenglied ein unabhängig bestimmtes Druckdifferential zwischen der Kammer und der Atmosphäre durch Steuerung der Größe eines Spaltes zwischen sich selbst und der Schienenwandung aufrecht, ohne wesentliche Reaktionskräfte an die Plattform anzulegen. Ein bewegliches Kantenglied mit diesen Eigenschaften ist ebenso bei Luftkissenfahrzeugen anwendbar, bei denen immer eine Luftkissen-Schürzwandung., bzw. -Einf as sung s wand erforderlich ist, die die Luftströmung in das Kissen oder aus dem Kissen heraus bei einem gewünschten Pegel steuert, ohne wesentliche Keaktionskräfte an das Fahrzeug anzulegen, wie es bei einer herkömmlichen Schürze bzw. Einfassung der Fall sein würde.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Kantengliedes des oben erläuterten Typs.

Erfindungsgemäß umfaßt ein Fahrzeug zumindest eine Luftkissen-Trag- oder -Führungseinrichtung mit Wandgliedern, die eine

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freie Kante oder Kanten aufweisen, die mit einer tragenden Oberfläche zur Begrenzung einer Luftkissenkammer zusammenwirken, und eine Einrichtung, die einen Druck in der Kammer aufrechterhält, der von dem der Umgebungsatmosphäre verschieden ist, wobei die freie Kante oder Kanten zumindest einer der Wände durch ein Kantenglied oder Glieder gebildet ist, die in dichtender Beziehung relativ zu dem Wandglied beweglich sind und von denen.jedes einen Wandabschnitt umfaßt, der Luft in der Kammer von Luft außerhalb der Kammer trennen kann; der Wandabschnitt ist dabei so gestaltet, daß bei dem Anlegen einer Druckdifferenz durch die den Druck aufrechterhaltende Einrichtung quer über den Wandabschnitt eine resultierende Kraft an diesem angreift, die dazu neigt, diesen von dem Wandglied nach außen zu bewegen; außerdem ist eine Einrichtung vorgesehen, die eine entgegengesetzte Kraft an den Wandabschnitt anlegt, so daß die resultierende Kraft ausgeglichen ist, wenn die Druckdifferenz quer über den Wandabschnitt eine vorbestimmte Größe aufweist. Die entgegengesetzte bzw. entgegenwirkende Kraft kann durch Federn angelegt wenden, wird jedoch bevorzugt mittels eines Druckdifferentials angelegt, das quer über einen weiteren Wandabschnitt aufgebaut wird, der einen Teil des Kantengliedes bildet; der weitere Wandabschnitt trennt dabei bevorzugt eine Kammer gegenüber der Atmosphäre, die mit einer Leitung in Verbindung steht, durch die Luft zu der Kammer zugeführt oder aus der Kammer abgesaugt wird.

Wenn die Kantenglieder zur Anpassung an Schienenoberflächen variierender Krümmung erforderlich sind, umfassen sie bevorzugt eine Vielzahl von flexiblen verbundenen Abschnitten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt:

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Pig. 1 einen schematisehen Querschnitt einer Schiene und eines Fahrzeuges eines gleisgeführten Luftkissen-Fahrzeugsystems des Typs, bei dem die Erfindung anwendbar ist,

Fig. 2 eine Draufsicht des Fahrzeuges,

Fig. 3 und 4 schematische Detailansichten, in denen im "Vertikal quer schnitt bzw. in Draufsicht eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist,

Fig. 5» 6 und 7 schematische Detailansichten, in denen Varianten der in den Fig. 3 und 4- dargestellten Ausführungsform gezeigt sind,

Fig.8a, b, C und D verschiedene Konfigurationen einer Kantendichtung im Querschnitt bzw. im Aufriß,

Fig. 9, 10 und 11 schematische Querschnittsansichten, die die Anwendung von verschiedenen Ausführungsformen der Kantendichtung veranschaulichen,

Fig.12A eine perspektivische, teilweise weggebrochene Ansicht eines Teils eines Fahrzeugs für eine Benutzung in einem System, das mit ähnlichen Prinzipien arbeitet, wie die in den Fig. 3 und 4- dargestellte Ausführungsform,

Fig.12B und 120 Detailansichten, in denen alternative Methoden zur Verbindung benachbarter Abschnitte eines Kantengliedes veranschaulicht sind,

Fig.13 schematisch in Draufsicht eine Anordnung benachbarter Kantengliederabschnitte,

Fig.14A, B und C eine alternative Anordnung von Abschnitten, wobei die Abschnitte verschiedenen Gleisoberflächenkonfigurationen angepaßt sind,

Fig.1J?A und B verschiedene Anordnungen von Dichtungen zwischen einem Kantenglied und einer Hubplattform,

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Fig. 16A und B im Querschnitt bzw. in Draufsicht eine Variante der in Fig. 12A dargestellten Ausführungsform,

Fig. 17A eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform,

Fig. I7B einen teilweise weggebrochenen Detail-Seitenriß, der Aspekte der Konstruktion veranschaulicht,

Fig.17 C einen teilweise weggebrochenen Seitenriß der gleichen Ausführungsform, bei der die Kantenglieder weggelassen sind, und

Fig. 18 und 19 schematische Querschnittsansichten.von zwei weiteren Ausführungsformen der Erfindung.

Nach den Fig. 1 und 2 umfaßt ein auf einer Bahn geführtes Luftkissen-Fahrzeugsystem einen Wagen 1, der von einer Hubplattform bzw. Hubplatte 2 getragen wird, die in einer Bahn bzw. einem Gleis 3 zurückgehalten bzw. gehalten wird, indem ein unteratmosphärischer Druck in einer Kissenkammer 4- aufrechterhalten wird, die zwischen Wandgliedern gebildet ist, die durch die Hubplatte, Endfahrwerke (end bogies) 5 und das Gleis gebildet sind. Die Plattform bzw. Platte 2 umfaßt ein starres zentrales Eücl^sÄ bzw. eine starre zentrale Rücken-. konstruktion 7» das bzw. die mit den Endfahrwerken durch nicht gezeigte Verbindungsteile verbunden, so daß die Hubplatte bzw. Hubbühne in dem Gleis kippen bzw. sich neigen und relativ zu den Endfahrgestellen ansteigen und fallen kann. Solche Anordnungen sind mehr im einzelnen in der Patentanmeldung P 21 22 732.7 beschrieben. Die zentrale Rückenkonstruktion 7 ist mit Taille versehen bzw. eingeschnürt, um eine Gleiskrümmung zu ermöglichen, und trägt bewegliche Kantenglieder 6, die sich von der in Fig. 2 dargestellten Position einziehen oder ausdehnen, um sich einer gekrümmten Gleiswandung anzupassen. Die Kantenglieder 6 umfassen eine Anzahl von flexibel verbundenen getrennten Elementen, um die Anpassung an eine gekrümmte

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Gestalt zu erleichtern. Die zentrale Bückenkonstruktion 7 umfaßt Aufhänger "bzw. Hängeeisen bzw. Gehänge 91, die die Wagen 1 tragen, während Luftleitungen 8 entlang jeder gekrümmten Kante der Rückenkonstruktion mit Saugpumpen 9 verbunden sind, so daß der Druck in der Kammer 4 unter Atmosphärendruck verringert werden kann. In den Fig. 3 und 4 ist die in den ?ig. 1 und 2 dargestellte Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung modifiziert dargestellt, bei der die •Kantenglieder 6 den in Fig. 3 dargestellten Querschnitt aufweisen und über die Leitungen 8 angeordnet sind, so daß eine Kammer 19 binnenbords jeder Leitung -8 gebildet ist, die durch untere und binnenbords gelegene Wandabschnitte 16 jedes zugeordneten Kantengliedes 6 definiert bzw. begrenzt ist. Öffnungen 10 verbinden die Leitung 8 mit der Kammer 19 und weitere Öffnungen 11 verbinden die Leitung 8 mit der Luftkissenkammer 4. Die außenbords gelegene Kante jedes Kantengliedes 6 umfaßt einen geneigten oder vertikalen Wandabschnitt 12 mit einer Lippe bzw. Kante, die durch einen Luftspalt 15 von dem Gleis 3 getrennt ist. Das Kantenglied 6 ist durch Rollen 13, Linearlager 14 oder eine andere geeignete Anordnung wie teleskqische Streben bzw. Verstrebungen in horizontaler Richtung beweglich.

Im Betrieb erzeugen die Sauggebläse 9 einen unteratmosphärischen Druck p1 in der Leitung 8, der zu einem Druck p2 in der Kammer 19 und einem Kissendruck pe in der Kissenkammer 4 führt. Somit wird eine Schließkraft auf das Kantenglied 6 zu der Gleiswandung hin ausgeübt, die gleich (pO-p2) h2 ist, wobei pO der atmosphärische Druck und h2 die vertikale Höhe des inneren Wandabschnittes 16 des Gliedes 6 ist, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Kraft wirkt unabhängig von der Querposition des Gliedes 6 und stellt sicher, daß die Dichtung sich zu der Gleiswandung hin bewegt, wenn das Gebläse eingeschaltet wird; ebenfalls ist diese Kraft im wesentlichen konstant, welche Querverschiebung des Kantenglied

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auch aufweist. Eine zweite Querkraft wird an dem Glied 6 in der entgegengesetzten Richtung durch den Wandabschnitt 12 angrenzend an das Gleis ausgeführt. Wenn das Element sich in Berührung mit dem Gleis befindet, so daß keine Lufteinströmung in die Kammer 4 erfolgt, ist diese Kraft gleich (po-pc(min)) h1, wobei h1 die Höhe des Wandabschnittes 12 und pc(min) der minimale erreichbare Druck in der Kammer 4-ist. Wenn die Anordnung so getroffen ist, daß (po-pc(min)) h1 größer als (po-p2) h2 ist, bewegt sich das Kantenglied 6 nach rechts (in Fig. 5 gesehen), so daß ein Spalt zwischen diesem und der Gleiswandung bestehen kann. Unter diesen Bedingungen strömt Luft in den Kissenraum ein und der Kissendruck steigt auf einen normalen Arbeitswert pc(norm) an, so daß gilt (po-pc(norm)) h1 ■«* (po-p2) h2 ist im Gleichgewicht, so daß ein Luftspalt 15 gebildet wird. Das System kann bei einem gewünschten Luftspalt 15 stabilisiert werden, indem h1, h2 und die Quer schnitt sber eiche der öffnungen 10 und 11 für eine gegebene Sauggebläse-Charakteristik eingestellt werden, wobei die letztere so in bezug auf die anderen Parameter gewählt werden sollte, daß eine .Änderung in der Breite des Luftspaltes 15 zu einer entgegengesetzten Änderung in der Größe des Kissendruckes unter allen normalen Arbeitsbedingungen führt. Je größer die Größe dieser Druckänderung ist, je größer ist die Empfindlichkeit des Systems. Eine Bewegung des Elementes aus dieser Stellung in eine von beiden Eichtungen führt zu einer Rückstellkraft, die dazu neigt, den ursprünglichen Spalt wieder herzustellen, und das System ist infolgedessen stabil.

Eine alternative Ausführungsform, die einen Unterdruck in der Kammer 19 liefert, ist in JB¹Xg. 5 dargestellt, bei der das Sauggebläse 9 in direkter "Verbindung mit dem Kissenraum 4-steht und der Druck p2 in der Kammer 19 mittels einer Venturi-Einrichtung 17 erzeugt wird, die in der das Gebläse mit der Kammer 4 verbindenden Leitung angeordnet ist.

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Eine weitere Anordnung ist in Fig. 6 dargestellt, bei der die Kammer 9 binnenbords des binnenbords gelegenen Wandabschnittes der Kammer 6 ausgebildet ist und auf einem überatmosphärischen Druck durch eine Verbindung zu einer Leitung 18 stromabwärts des Gebläses 9 aufrechterhalten wird, wobei die Leitung durch eine Düse 20 gedrosselt ist, um den erforderlichen überatmosphärischen Druck vorzusehen.

In Fig. 7 ist eine Einrichtung dargestellt, in welcher die Kraft an dem Glied 6, die dazu neigt, dieses zu dem Gleis zu bewegen, durch eine· mechanische Feder 21 angelegt wird. Diese einfachere Anordnung ist weniger anpassungsfähig bei der Anwendung als die vorhergenannten Methoden, da die Schließkraft sich wesentlich mit der Querbewegung änl ert, wenn die Jeder komprimiert oder entspannt wird. Zwar ist bei einer gegebenen Feder der Schließkraftbereich fixiert, jedoch hängt die Öffnungskraft von dem Kissendruck ab, der wiederum von dem Gewicht des Fahrzeuges abhängt. Das letztere variiert beachtlich in Abhängigkeit davon, ob das Fahrzeug vollständig beladen oder leer ist. Somit neigt die in Fig.7 dargestellte Anordnung dazu, zu Änderungen des Luftspaltes 15 in Verbindung mit dem Fahrzeuggewicht und einer Querbewegung des beweglichen Kantengliedes 6 zu führen. Durch einen Vergleich ist der Druck p2 in den vorherbeschriebenen Anordnungen auf pe bezogen und es ist ein Maß automatischer Kompensation für eine Gewichtsänderung vorgesehen.

In allen Fällen können zusätzliche Ansatzglieder 22, 23, und 25, wie sie in den Fig. 8A-8D dargestellt sind, zu dem Wandabschnitt 12 hinzugefügt werden, um eine Labyrinthdichtung zu der Kissenkammer an dem Spalt 15 zu bilden. Diese Ansätze können sich unterhalb des primären Ansatzes des Wandabschnittes 12, wie sie mit 22 und 23 (Fig.8A) bezeichnet sind, oder über dem Wandabschnitt 12, wie sie mit 24 und 25 in S¹Ig. 8B bezeichnet sind, liegen. Die zusätzlichen An-

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sätze müssen kürzer als der Primär ans at ζ sein, um .änderungen des Winkels zwischen der Kante 6 und der Glei swandung zuzulassen, wenn sich die Hubplattform dreht. Vertikale Wände können ebenfalls hinzugefügt werden, um lokale Druckänderungen entlang den Ansätzen in der Längsrichtung zu halten und somit deren Anpassung an eine gekrümmte Gleisoberfläche zu unterstützen. Gleichfalls können vertikale Wände 26A interne Längs-Abteilungen vorsehen.

Alle oben beschriebenen Konfigurationen der Kantendichtung beruhen allein auf den Druckdifferentialen über das bewegliche Element 6., um eine Betätigungskraft zu liefern, wenn dieses aus seiner Gleichgewichtsstellung abweicht. Diese Betätigungskraft kann verstärkt oder ersetzt werden, indem Druckluft zwischen den Ansatz oder die Ansätze der Wand 12 und die Gleisoberfläche gedrückt wird.

In Fig. 9 ist ein zusätzliches Gebläse 27.dargestellt, das Luft durch flexible Rohre 28 in Zellen 29 drückt, die zwischen den Ansätzen des Gliedes 6 ausgebildet sind. Dadurch wird ein Luftkissen gebildet, das die Kantenglieder in einem vorbestimmten Abstand von der vertikalen Wand des Gleises entgegen die durch eine Schließfeder 30 oder eine andere oben erwähnte Einrichtung ausgeübte Kraft hält. Das Gebläse 27 und die Zellen 29 wirken als ein herkömmliches Luftkissen-Tragsystem in dem Kissenraum 4 unter Anwendung von Luft bei unteratmosphärischem Druck, die in dem Kissenraum zirkuliert. Irgendeine der in Pig. 8 dargestellten Konfigurationen kann für diese Methode benutzt werden, wobei Luft in alle oder nur einige der Zellen zwischen den Ansätzen der Glieder 6 gepumpt wird.

Aufgrund der Drehung der Hubplattform müssen die Ansätze zurückgeschnitten sein, wie es in den Fig. 8A-8C und 9 gezeigt ist, um eine Berührung mit der Greiswandung zu ver-

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meiden. Bei extremen Neigungswinkeln kann die Zunahme im Leckagebereich von den Kantenzellen 29A an der aufwärts laufenden Seite der Plattform "beachtlich sein, wenn die in Fig. 9 dargestellte Anordnung "benutzt wird, während der auf der abwärts gehenden Seite gelegene Leckagebereich sehr wirksam abgedichtet ist mit s.ehr kleinen Spalten zwischen der Zelle und dem Gleis. Eine erhöhte Abdichtung kann erreicht werden, indem eine zweite Gruppe von Kantenzellen 29A, wie es in !ig.10 dargestellt ist, mit einem zweiten zusätzlichen Gebläse 27A vorgesehen wird, das Luft mit überatmosphärischem Druck zu diesen Zellen 29A führt. Somit wird die Querstellung der aufwärts gehenden Seite durch ein Kissen mit positivem Druck hauptsächlich geregelt, während die abwärts gehende Seite hauptsächlich durch ein Kissen mit unteratmosphärischem Druck geregelt wird. Bei allen Konfigurationen, sowie sie in den Fig. 9 und 10 gezeigt sind, kann ein größerer Wirkungsgrad bei Benutzung getrennter Gebläse 27 oder 27a für jede Seite der Hubplattform erreicht werden. So wird bei der in Pig.10 dargestellten Ausführungsform durch eine Gesamtheit von 4- Gebläsen ein optimales Ergebnis erreicht, obgleich für eine Vereinfachung alle Gebläse durch einen Motor angetrieben sein können.

Um die Menge an Luft, die zu den Zellen 29 und 29a in den Fig. 9 und 10 zirkuliert werden müßte, zu reduzieren, ist es erwünscht, das Erfordernis, einige der Ansätze zurückzuschneiden, zu eliminieren. In Fig. 11 wird dies erreicht, indem die Kantenzellen 33 und 34 in- einem getrennten Glied vorgesehen sind, das an dem Glied 6 durch ein Scharnier bzw. Gelenk 32 befestigt ist. Luft wird von den Gebläsen 27, 27a durch Leitungen 35 und 36 zu den Zellen 33 und 34 geführt. '

Ein vollständiges Kantendichtungsglied 6 umfaßt eine.Anzahl von Segmenten mit einem der oben beschriebenen Querschnitte,

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wobei die Teile normalerweise aus Metall hergestellt sind, um die auf diese wirkenden Lasten aushalten zu können. Diese Segmerte sind durch flexibles Material verbunden, das eine genügende Relativbewegung zwischen jedem Segment für die Komponente als Ganze für eine Anpassung an die Krümmung der Gleiswandung ohne Luftverluste bzw. Luftleckagen zwischen den «Segmenten zu ermöglichen. Die resultierende Komponente bzw. das Bauteil ist so an der Hubplattform angebracht, daß eine Querbewegung, wie sie in Fig. 4 angedeutet ist, möglich ist-, wobei Spalte zwischen diesem und der Hauptstruktur durch Rollendichtungen, GIeitdichtungen oder verformbare Dichtungen abgedichtet sind, um eine Luftleckage zu vermeiden. Ein solches in Segmenten aufgebautes Kantenglied paßt sich einer gekrümmten Gleiswandung in einer Anzahl von Stufen an, da jedes Segment sich auf seine örtlichen Bedingungen einstellt: die resultierende abgestufte Kante der Ansätze kann geglättet werden, indem ein weiterer kontinuierlicher Ansatz bzw. eine kontinuierliche Lippe aus flexiblem Material vorgesehen wird, der bzw. die an jedem Segmentenansatz durch eine Scharnierverbindung oder einen Scharnierstift befestigt ist. Diese letztere Komponente sollte leicht austauschbar im Dienst sein, da sie einer Abnutzung durch intermittierende Berührung mit dem Gleis ausgesetzt ist.

Die Komponenten bzw. Bauteile eines vollständigen flexiblen Kantendichtungsgliedes 6, das nach den in Fig. 3 veranschaulichten Prinzipien arbeitet, ist zusammen mit angrenzenden Teilen einer zugeordneten Hubplattform 2 in RLg.12A dargestellt. MetallSegmente 40 sind durch flexible Anschlußstreifen bzw. Faltenstreifen 41 verbunden, wie es in Fig.12B dargestellt ist, und durch einen flexiblen Streifen 42 oder 42A mit einer Lippe bzw. einem Ansatz versehen, um das Kantenglied 6 zu bilden, das an einen Körper 4 5 der Hubplattform 2 durch Rollmembranen bzw. Rolldichtungen 44 und ^fS dicht angeschlossen ist. Jedes Me tall segment '-\0 ist ebon-

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falls mit der Hauptstruktur durch ein geeignetes nicht dargestelltes Lager verbunden, das eine Einwärts- und Auswärtsbewegung ermöglicht. Durch die Benutzung der Eolldichtungen 44 und 45 ist eine luftdichte Abdichtung zwischen dem Glied 6 und der Plattform, ohne daß eine extreme Präzision bei der Herstellung und dem Zusammenbau erforderlich ist, und eine Verformung der Komponenten, die im Betrieb auftritt, möglich. Das für die Streifen 41 und die Diaphragmen bzw. Membranen 44 und 45 "benutzte Material muß genügend flexibel sein, um die Relativbewegung der Segmente 40, wie es anhand der Fig. 13 und 14 weiter beschrieben wird, zu ermöglichen, und es können den Segmenten 40 Flansche hinzugefügt werden, wie es in Fig.12C dargestellt ist, um die Segmente zu verstärken und eine zusätzliche Anpassung für breitere Anschlußstreifen 41 vorzusehen. Den Ansatzgliedern 42 oder 42A können erforderlichenfalls Dichtungsstreifen 46 hinzugefügt werden; 42A ist eine Lippe bzw. ein Ansatz aus Kautschuk oder einem ähnlichen Material, das an einem Federstahlstreifen befestigt bzw. angeklebt ist, der an den Segmenten 40 durch Stifte angebracht ist, die durch Halterungen an dem Streifen hindurchgehen.

Abteilungen, die lokale Druckänderungen in Längsrichtung der Struktur begrenzen, können durch vertikale Wände 48 vorgesehen sein, die an den Segmenten 40 befestigt und mit dem Plattformkörper 43 durch flexible Wände 49 verbunden sind. Um ldale Effekte noch weiter einzugrenzen, kann eine segmentierte Kopfwand 50 durch die Wände 48 getragen werden, wobei die öegmente durch Anschlußstreifen bzw. Balten-Streifen in einer ähnlichen Weise wie die Segmente 40 flexibel verbunden und an den Körper 43 durch eine Holldichtung 5OA angeschlossen sind. Es wurde gefunden, daß diese Anordnung eine Wechselwirkung zwischen den KantendichtungeVi an gegenüberliegenden Seiten der Plattform reduziert, wobei die relativen Querschnittsbereiche der öffnun-

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gen 11, die in den zwischen der Plattform 2 und den Wandabschnitten 12 gebildeten Raum öffnen, und der Öffnungen 11A, die direkt in den Raum über der Plattform 2 öffnen, für ein· minimale Wechselwirkung eingestellt sind.

Die Kopfwand 50 umschließt den Raum zwischen der Plattform 2 und den Wandabschnitten 12 außer einem Spalt angenzend an der Kante des Gliedes 6 und schließt somit weitgehend eine Wechselwirkung mit dem Kantenglied auf der anderen Seite der Plattform aus.

In den Fig. 13 und 14 sind zwei Arten einer Relativbewegung zwischen den Segmenten veranschaulicht, die dem Glied 6 eine Anpassung an eine gekrümmte Gestalt ermöglichen. In Fig. 13 erfolgt die Bewegung in Querrichtung, die zu einer abgestuften Kante führt, wie es dargestellt ist. Um näherungsweise gleiche Stufen aufrechtzuerhalten, ist die Breite der Segmente an den Enden des Gliedes 6 geringer als in dessen Mitte.

In den Fig. 14A-14C sind die Segmente so gestaltet, daß sie sowohl eine gewölbte als auch eine in Querrichtung verlaufende Bewegung ermöglichen. Die flexiblen Anschlußstreifen 41 sind dreieckig ausgebildet und falten sich, wenn sich die Komponente einer konkaven Oberfläche anpaßt, wie es in Fig. 14A dargestellt ist, und öffnen sich, wenn sich die Komponente einer konvexen Gleisoberfläche anpaßt, wie es in Fig.14C dargestellt ist. Die Segmente können miteinander an ihren Vorderkanten durch Scharnierstifte 47 verbunden sein. Das Glied 6 kann eine Konfiguration annehmen, die eine Kurve annähert und sich aus einer Reihe von Sehnen aufbaut, wie es dargestellt ist. Es können ebenfalls Anordnungen zwischen den in den Fig. 13 und 14 dargestellten angewendet werden, die eine Kombination aus einer Querbewegung und einer gewölbten Bewegung ermöglichen.

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In den 3?ig. 15A inid I5B sind die relative Querbewegung der Segmente 40 und des Plattformkörpers 43 und zwei alternative Anordnungen für die Anbringung der Membranen 44 und 45 vereinfacht, veranschaulicht. Ähnliche Halterungsanordnungen können für die Membran 5OA benutzt werden.

In Fig. 16 ist ein weiteres Verfahren veranschaulicht, das eine Abteilbildung in Längsrichtung bei der in Fig. 12A dargestellten Anordnung vorsieht. Eine vertikale Längswand wird ebenfalls von jedem Segment 40 getragen und die Kopfwand 50j wenn sie vorgesehen ist, braucht nicht innerhalb dieser Wand getragen zu werden. Die Segmente 40 und die Wände 48, 50 und- 51 bestehen alle aus starrem Material und bilden einen dreieckigen Kasten mit einer Öffnung 55 * die durch die Wand 50, sofern sie vorgesehen ist, zu dem Kissenraum begrenzt ist.

Dieser Kasten ist mit der Leitung 8 entweder durch nicht dargestellte flexible laltenbälge oder durch ein gleitendes oder teleskopisches starres Rohr 55 verbunden, wobei das letztere einen Teil der Lageranordnungen zwischen den Segmenten 49 und dem Plattformkörper 43 bilden kann.

In Fig. 17 ist schematisch eine Einrichtung dargestellt, mittels der die beweglichen Kantenglieder in eine Hubplattform-Struktur eingefügt werden können, so daß eine beachtliche Querbewegung in bezug auf die Gleisbreite möglich ist. Zwei Kantenglieder 61 und 62 (die in I'ig.iVA. dargestellt sind, die einen Querschnitt mitten entlang der Hubplattform darstellt, in welchem die Querbewegung der Kantenglieder am größten und der Raum für die Hubplattform-Struktur am meisten begrenzt ist) sind durch einen Scherenspreizer oder eine andere geeignete Einrichtung verbunden, der bzw. die es ermöglicht, daß sich die Elemente in Querrichtung wegbewegen und dadurch die Breite

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der Plattform entlang deren Länge vergrößern, wenn sich die Plattform in dem Gleis niegt, während die Glieder in wechselweiser Fluchtung gehalten werden. Schienen 64 unter jedem Glied dienen als strukturelle versteifende Teile und führen die Glieder durch Berührung mit Rollen 65, die von einer Rahmenstruktur getragen werden, die zwei gekrümmte Längsträger 66 umfaßt, die entlang ihrer Länge durch Querglieder 67 verbunden sind (siehe I¹Ig. 17B). Ein Wagen 68 wird von diesem Rahmen durch Gehänge 69 (siehe ebenfalls Pig.17D) getragen oder alternativ kann der Rahmen einen integralen Teil des Wagendachs bilden. Eine Kopfstruktur 70, die die Hubplattform vervollständigt und durch Streben 7OA verstärkt ist, wird über dieser Rahmenstruktur durch dreieckige Endstrukturen 7'1 getragen, wo die Bewegung der Kantenglieder geringer ist und Raum zur Verfügung steht. Gebläse können in den Strukturen 7Ί angeordnet und mit den Leitungen 8 und somit mit dem Raum über der Hubplattform und mit den Kammern 9 verbunden sein, wobei sie in der in bezug auf die oben beschriebenen Ausführungsform dargelegten Weise arbeiten. Verlängerungen 72 an der Drehachse der Hubplattform " treten in die nicht dargestellten Endfahrgestelle ein. Durch diese Konstruktionsform ist es möglich, daß sich die einzelnen Kantenglieder über die Mittellinie der Plattform auf halbem Weg entlang deren Länge bewegen, wenn eine extreme Gleiskrümmung überwunden wird.

In liⁿig. 18 ist eine Ausführungsform dargestellt, die nach gleichen Prinzipien wie die in Fig. 3 dargestellte arbeitet, bei der jedoch Kantenglieder 73 vorgesehen sind, die einen gebogenen Querschnitt aufweisen und gezwungen sind, gebogenen Bahnen durch Rollen 7^ zu folgen, die in Mihrungen 75 laufen. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, daß die Änderung des Winkels zwischen den Ansätzen des Kantengliedes 73 t-ind der vertikalen Wand des Gleises für jeden gegebenen Neigungsgrad der Hubplattform reduziert ist. Sie weist den Nachteil auf, daß der effektive Neigungswinkel,

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soweit es die Erzeugung von Kräften anbetrifft, die einer Neigung der Plattform entgegenwirken, geringer als der geometrische Neigungswinkel der Hubplattform ist.

Die oben beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich alle auf die Schaffung von Längskantengliedern für eine einen Wagen tragende Hubplattform bzw. Hubbühne. Jedoch können die gleichen Techniken auf Glieder angewendet werden, die dazu gedacht sind, ein Luftkissen in Abschnitte zu teilen, die sich entlang dessen Längs- oder Querachse erstrecken, um erhöhte Stabilitätsgrenzen um solche Achsen zu erreichen oder Kantendichtungen für irgendeinen Teil des Suspensionssystems bzw. Schwebesystems vorzusehen. Ein wesentliches Beispiel für die letztere Anwendung sind Kantendichtungen für solche Wände von unabhängig geführten End-Fahrgestellen, die bei verschiedenen Ausführungsformen des in Gleisen geführten Luftkissen-Fahrzeugsystems benutzt werden, das in der Patentanmeldung P 21 22 732.7 beschrieben ist; diese Dichtungen schließen die Enden des Raumes über einer einen Wagen tragenden Hubplattform ab.

Die Erfindung ist ebenfalls anwendbar bei in Gleisen geführten Luftkissen-Fahrzeugsystemen, die Luftkissen mit überatmosphärischem Druck benutzen. Nach Fig. 19 wird ein Fahrzeug 80 von einem Gleis 85 durch ein Luftkissen 82 mit überatmosphärischem Druck, das durch ein Gäoläse 86 erzeugt wird, getragen. Die Längskanten des Fahrzeuges sind mit Kantengliedern 83 (die den Gliedern 6 in Fig. 3 entsprechen) vorgesehen und eine Kraft, die dazu neigt, die Spalte zwischen den Gliedern 83 und dem Gleis 85 zu schließen, ist durch einen überatmosphärischen Druck p2 in einer Kammer 84 (die der Kammer in Fig. 3 entspricht) vorgesehen. Die Glieder 83 sind gegenüber der Fahrzeugstruktur durch Rolldiaphragmen bzw. Rolldichtungen 86, die den Dichtungen 44 und 45 in Fig. 12 entsprechen, abgedichtet.

- Patentansprüche ΊΟ?^83/0596

Claims

atentansprüche

1. Fahrzeug mit zumindest einer Luftkissen-Trag- oder -Führungseinrichtung mit Wandgliedern, die eine freie Kante oder Kanten aufweisen, die mit einer tragenden Oberfläche zur Bildung einer Luftkissenkammer zusammenwirken, mit einer Einrichtung, die einen Druck in der Kammer aufrechterhält, der verschieden von dem der umgebenden Atmosphäre ist, wobei die freie Kante oder Kanten von zumindest einer der Wände mit einem Kantenglied oder Gliedern vorgesehen ist, das in dichtender Beziehung relativ zu dem Wandglied beweglich'ist und von denen jedes einen Wandabschnitt umfaßt, der geeignet ist, Luft in der Kammer von Luft außerhalb der Kammer zu trennen, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandabschnitt (12) so gestaltet ist, daß bei dem Anlegen einer Druckdifferenz durch die den Druck aufrechterhaltende Einrichtung (9) quer über den Wandabschnitt (12) eine resultierende Kraft an diesem angreift, die dazu neigt, diesen nach innen zu dem verbleibenden Teil (7) des Wandgliedes (2) zu bewegen, und daß eine Einrichtung (16, 21, 38) vorgesehen ist, die eine entgegengesetzte Kraft an das Kantenglied (6) anlegt, so daß die resultierende Kraft ausgeglichen wird, wenn die Druckdifferenz quer über den Wandabschnitt (12) eine vorbestimmte Größe aufweist.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die die entgegengesetzte Kraft anlegt, Federn (21, 38) umfaßt, die zwischen dem Kantenglied (6) und dem verbleibenden Teil des zugeordneten Wandgliedes wirksam sind.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die die entgegengesetzte Kraft anlegt, einen weiteren Wandabschnitt (16), der einen Teil des Kantengliedes (6) bildet, und eine Einrichtung, die eine Druckdifferenz quer über diese Wand anlegt, umfaßt.

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4. !Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Wandabschnitt (16) eine Kammer (19) gegenüber der Atmosphäre trennt, die mit einer Leitung (8) in Verbindung steht, durch die Luft mittels der Einrichtung (9) zu der Kammer geliefert oder aus dieser abgesaugt wird, so daß ein Druckdifferential zwischen der Kammer und der Atmosphäre auf "baubar ist.

'5· Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kantenglied eine Vielzahl von flexibel verbundenen Abschnitten (40) umfaßt.

6. Fahrzeug nach -Anspruch 5 ^ dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (40) durch flexible Anschlußstreifen bzw. Faltenstreifen (41) verbunden sind.

7- Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wandabschnitt (12) jedes Kantengliedes (6) eine Seite eines teilweise umschlossenen Raumes bildet, der zwischen dem Wandabschnitt (12) und einer weiteren Wand (43, 5Ό binnenbords des Wandabschnittes ausgebildet ist, und daß die Einrichtung, die ein Druckdifferential in der Kammer aufbaut, eine Verteilerleitung (8) umfaßt, die mit dem Raum in Verbindung stehende öffnungen (11, 55) aufweist.·

8. Fahrzeug nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß der Raum in Längsrichtung durch Querwände (48, 49) unterteilt ist.

9. Fahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum bis auf eine öffnung angrenzend an die äußere Kante des Kantengliedes (6) durch eine Wand (50) umschlossen ist, die sich von dem Hauptteil des Wandgliedes zu der äußeren Kante erstreckt.

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10. Fahrzeug nach Anspruch 9? dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerleitung Öffnungen (11A) aufweist, die direkt mit der Kammer (4) in Verbindung stehen.

11. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Wand einen Teil des Hauptabschnittes (43) des Wandgliedes bildet.

12. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Wand (5Ό einen Teil des Kantengliedes (6) bildet.

13. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das oder Jedes Kantenglied (6) durch Lager (13,14,55) für eine Linearbewegung relativ zu dem verbleibenden Teil von dessen zugeordneten WandgÜed getragen wird.

14. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Kantenglied (73) für eine gebogene Bewegung relativ zu dem verbleibenden Teil von dessen zugeordneten Wandglied (74) gelagert ist. ■,

15· Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kantenglied (6) mit einer flexiblen, sich in Längsrichtung erstreckenden Lippe bzw. einem solchen Ansatz (42,42A) vorgesehen ist.

16. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kantenglied (6) mit einer Vielzahl von parallelen, sich in Längsrichtung erstreckenden Lippen bzw. Ansätzen (12,22-25) vorgesehen ist, die zwischen sich Kanäle definieren bzw. begrenzen.

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17. Fahrzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennz eichn e t, daß die Ansätze (12,22-25) gestaffelt bzw. treppenweise angeordnet sind.

18. Fahrzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennz eich-

n e t, daß die Ansätze an einem Träger (31) vorgesehen sind, der durch ein Scharnier "bzw. Gelenk (32) mit dem verbleibenden Teil des Kantengliedes (6) verbunden ist.

19. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennz eic-hnet, daß die Kanäle durch Querstege (26) in Abschnitte unterteilt sind.

20. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 16 bis 19» dadurch gekennz eichnet, daß zumindest einige der Kanäle (29,29A) durch Leitungen (28) mit einer Druckluftquelle (27,27A) verbunden sind.

21. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Wandglied die Hubplattform bzw.Hubbühne eines in Gleisen geführten Luftkissenfahrzeuges ist, die Kantenglieder aufweist, die sich entlang ihrer beiden Längskanten erstrecken und mit dem verbleibenden Teil der Hubplattform an deren Enden verankert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelabschnitte der Kantenglieder (61, 62) durch eine Einrichtung (63) verkettet bzw. miteinander verbunden sind, die sich durch eine in der Hubplattform bzw.Hubbühne (66,67,70) definierte Öffnung erstrecken, in welche jedes der Kantenglieder über die Längs-Mittellinie der Hubplattform hinaus beweglich ist.

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