DE2553746C3

DE2553746C3 - Tragsystem für eine Hängebahn

Info

Publication number: DE2553746C3
Application number: DE2553746A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dietlikon Mueller (Schweiz)
Original assignee: Individual
Current assignee: Aerobus Development Ltd Zug Ch
Priority date: 1974-12-10
Filing date: 1975-11-29
Publication date: 1980-01-17
Also published as: SE419205B; GB1525948A; TR19051A; US4069765A; SG13184G; ATA924275A; AT362823B; MY8400403A; IT1051768B; FR2294071A1; JPS5855281B2; FR2294071B3; SE7513856L; DE2553746A1; CA1031625A; DE2553746B2; JPS5185138A

Description

gleichzeitig mehreren Verkehrslasten. Diese Verhältnisse werden zudem erschwert durch die Verwendung von mindestens zwei mal zwei Fahrbahnseilen, die paarweise durch spurhaltende Traversen miteinander und mit dem Tragseil über die Verbindungsglieder verbunden sind, da sich mit den Seilverschiebungen auch die Lagen der Aufhängepunkte verändern und den Rollenübergang weiter empfindlich siören, der hier ohnehin durch die Durchhänge zwischen den Aufhängepunkten infolge der Raddrücke erheblich spürbar wird. Auch wenn diese Durchhänge durch Verkleinerung der Distanzen zwischen zwei AulTiängepunkten sehr klein werden, ergeben sich bei höheren Geschwindigkeiten an den Aufhängepunkten Massenkräfte, die trotz guter Federung der Laufwerkrollen ein Hoppern oder Schlagen dieser Rollen mit entsprechender Geräuschbildung hervorrufen. Zudem haben direkt auf Seilen laufende Rollen einen größeren Reibwert und entsprechend größere Abnützung und Erwärmung als Räder, die auf einer Schiene mit flacher, bandförmiger Oberfläche laufen.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier so Abhilfe zu schaffen, daß im genannten Bereich keine Längenverschiebungen mehr zwischen dem Tragseil und der Fahrbahn stattfinden können und daß der Rollenübergang im Bereich der über die spurhaltenden Traversen auf die Fahrbahnseile wirkenden Aufhängepunkte der Verbindungsglieder im wesentlichen unspürbar wird.

Dies läßt sich nun erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß sich für einen Spannungsausgleich die Kurven von Tragseil und Fahrbahnseilen, in Seitenansicht gesehen, zwischen den Stützen berühren und in diesem Bereich eine Platte sowohl am Tragseil als auch an den Fahrbahnseilen angreift und mit diesen starr verbunden ist, wobei zwischen den Verbindungsgliedern und den Traversen horizontale Federstäbe als Wippen eingebaut sind und auf den Fahrbahnseilpaaren je eine Laufschiene unter Zwischenschaltung einer elastische Kunststoffschicht variabler Dicke aufliegt.

Durch diese Maßnahmen wird nun zunächst die Seilstatik wesentlich einfacher und präziser. Es kann an Stützenhöhe gespart werden und die vertikalen Verbindungsglieder müssen nicht mehr schief stehen und brauchen an ihren unteren Anschlüssen keine Kugelgelenke mehr. Optisch wird dadurch das Tragwerk schlanker und die Windangriffsfläche verringert sich. Der Einfluß der Seilbahnlänge auf die Seilstatik entfällt und es können gleichzeitig mehrere Verkehrsmittel auf dem gleichen Streckenabschnitt verkehren. Zudem lassen sich die Durchhänge zwischen den Aufhängepunkten der Verbindungsglieder durch die elastische Kunststoffschicht variabler Dicke, die sich zwischen den Fahrbahnseilpaaren und der Laufschiene befindet, kompensieren. Ferner können die Aufhängepunkte dadurch flexibler gestalten werden, daß nun jeweils ein horizontal liegender, als Wippe wirkender Federstab zwischen spurhaltenden Traversenpaaren eingebaut ist.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2-6,

Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die prinzipiellen Spannungsverhältnisse in einem Tragseil und einer Fahrbahn,

Fig. 2 die Spannungsverhällnisse in einem Tragseil und einer Fahrbahn einer Seilbahnanordnung nach dem Hängebrückenprinzip;

Fig.3 ein der vorliegenden Erfindung zugrunde liegendes Tragsystem für eine Hängebahn;

Fig.4 in Seitenansicht, in schematischer Darstellung das erfindungsgemäße Tragsystem;

Fig.5 im Schnitt, in vergrößertem Maßstab eine Kräfteausgleichsplatte am Tragsystem gemäß F i g. 4;

F i g. 6 ausschnittsweise in schematischer Darstellung ein flexibles Geleise für das Tragsystem gemäß F i g. 4 und

Fig.7 in Schnittdarstellung eine flexible Schiene an der Stelle einer spurhaltenden Traverse der Anordnung gemäß F i g. 6.

Zur Erläuterung zunächst der grundsätzlichen Probleme, welche sich bei der Konzeption von Tragsystemen für Hängebahnen ergeben, sind der F i g. 1 die prinzipiellen Spannungsverhältnisse in einem Tragseil 1 und in einer durch ein Seil gebildeten Fahrbahn 2 entnehmbar. Die Seile sind hierbei an ihren Endpunkten fest verarjcert und auf ihrer Erstreckung mehrfach durch Stützen 3 abgestützt. Die Beziehe zwischen den Endpunkten und den Stützen 3 folien hier ais Spannzonen bezeichnet werden. Im Tragseil 1 herrschen in unbelastetem Zustand kleine Spannungen, weshalb das Tragseil 1 in jeder Spannzone einen großen Durch¹··ang aufweist. Die Fahrbahn 2 hingegen weist in unbelastetem Zustand einen sehr kleinen Durchhang auf. steht aber hierfür unter einer sehr hohen Spannung. Abgesehen von der Spannung werden aber sowohl die Fahrbahnseilgewichte als auch die Tragseilgewichte voll von den Stützen 3 aufgenommen.

Gemäß der Fig.2 wird nun die Fahrbahn 2 mittels Verbindungsgliedern 4 am Tragseil 1 angehängt. Dadurch werden an den Stützen 3 keine Auflagekräfte mehr durch die unbelastete Fahrbahn 2 erzeugt, wie das etwa bei Hängebrücker/ oder Fahrdrahtaufhängungen praktiziert wird. Eine Verkehrslast 5 erzeugt dann in der entsprechenden Spannzone eine Einsenkung von Tragseil 1 und Fahrbahn 2, wie das deutlich di>· Fig.2 veranschaulicht. Das Gewicht der Verkehrslast 5 muß hierbei von den benachbarten Stützen 3' aufgenommen wurden. Zudem wird hierbei durch den zunehmenden Durchhang Seil aus den benachbarten Spannzonen herübergezogen, was, wie einleitend erwähnt, erhebliche Seilschäden zur Folge hat.

Bei dem, der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Tragsystem für eine Hängebahn gemäß F i g. 3 wird nun das Tragseil 1 und die sehr stark gespannte Fahrbahn 2 mittels der Verbindungsglieder 4 gleichmäßig so stark zusammengezogen, daß die Summe aller Verbindungsglieder-Spannungen dem Eigengewicht der Fahrbahn plus dem mittleren Gewicht einer Verkehrslast entspricht. Dadurch entstehen an Abstützungen 3" nac¹·, aufwärts gerichtete Kräfte, die ebenfalls einer mittleren Verkehrslast entsprechen, und die durch Halterungen niedsrgedrückt werden müsser.

Vergleichsweise hierzu entsprechen alle bekannten Ausführungsformen etwa dem Hängebrückensystem, bei dem an den Stützen keine Niederhaltekräfte zu übertragen sind und die Tragseile auch bei überhöhter Fahrbahn oder Yerkehrslasten nur das Eigengewicht der Fahrbahn zu übertragen haben.

Demgegenüber ist hier die sich aus der verteilten Zusatzlast (mittlere Verkehrslast) ergebende Überhöhung der Fahrbahnseile um so kleiner, je größer deren Zugspannung ist. Praktisch verwertbare Verhältnisse entstehen, wenn diese Spannung mindestens doppelt so groß ist wie die Maximalspannung im Tragseil 1.

Durchfährt nun eine Verkehrsiast 5 ein Tragwerk gemäß Fig. 3, so bewirkt eine relativ kleine Erhöhung der Tragseilspannung ein Absinken der Fahrbahn 2 und damit fällt das vorher dem Tragseil 1 zusätzlich zum Eigengewicht der Fahrbahn 2 aufgezwungene Fahrzeuggewicht weg und wird durch eine effektive Verkehrtest ersetzt. Hierdurch erfolgt eine Entlastung der Abstützung 3". Hierbei kann dann die Verkehrslast direkt unter die Abstützung 3" auf Null gelangen, so daß, im Gegensatz zu den bekannten Konstruktionen, die Überfahrung dieser Abstützung 3" überhaupt nicht mehr spürbar wird.

Durch die Vorbelastung der Tragseile 1 durch die Fahrbahn in der vorbeschriebenen Weise können bis zu 75% der früheren Durchhang- und Spannungsdifferenzen eliminiert werden. Um hier eine weitere Verbesserung zu schaffen wird nun vorgesehen, zwischen Tragseile 1 und Fahrbahn 2 Berührungspunkte zu bilden

nachfolgend anhand der Fig.4 und 5 erläutert werden soll.

Gemäß F i g. 4 ist das dort dargestellte Tragsystem in vier Spannfelder aufgeteilt, wobei die Tragseile 1 und die Fahrbahn 2 an den Berührungspunkten »B« auf gleicher Höhe liegen.

Aus F i g. 5 geht nun eine beispielsweise Ausführungsform einer Kräfteausgleichsplatte 13 hervor, wie solche an den Punkten »B« in den Spannfeldern gemäß Fi g. 4 einzubauen sind. Durch die Mitte der Platte führen hier zwei Tragseile 1, parallel dazu an deren Rändern hier je zwei Fahrbahnseile 21. Das Festklemmen der Tragseile 1 kann auf konventionelle Art mittels einer Klemmplatte 14 und Klemmschrauben (5 erfolgen. Die befahrbahren Fahrbahnseile 21, die in Ausfräsungen der Kräfteausgleichsplatte 13 liegen, können mittels Keilstücken 16 festgeklemmt werden, die von unten her mittels Schrauben 17 zwischen die Fahrbahnseile 21 gezogen werden.

Bei dem in Fig.6 gezeigten flexiblen Geleiseabschnitt werden nun die je eine Schiene bildenden Fahrbahnseile 21 durch eine Laufschiene 22 zusammengehalten und auf Unterlagen, z. B. Traversen 23 oder Streckenbauwerke verschraubt. Zwischen den Laufschienen 22 und den Fahrbahnseilen 21 befindet sich eine elastische Kunststoffschicht 24 variabler Dicke. Diese ist im Bereiche der Traversen 23 bzw. der Verbindungsglieder 25 am dünnsten und in der Mitte zwischen zwei Verbindungsgliedern 25 an der Stelle des größten Durchhanges am dicksten. Diese Zwischenschicht bewirkt im unbelasteten Zustand eine leichte Überhöhung der I .aufschiene 22.

Durch Schrauben oder Nieten 26 werden die Laufschienen 22 mit den Traversen 23 verbunden, die ihrerseits drehbar über einen Federstab 27 mit dem Verbindungsglied 25 verbunden sind. Die Laufschiene 22, die elastische Zwischenschicht 24 und die Fahrbahnseile 21 werden auch zwischen den Traversen 23 in Absländen verschraubt.

Aus der F i g. 7 ist nun im Querschnitt eine Ausführungsform dieser flexiblen Schiene an der Stelle • einer spurhaltenden Traverse 23 zu entnehmen. Schon aus der Anordnung von mindestens zwei Fahrbahnscilen 21 pro Schiene anstelle eines einzigen mit dem gleichen Metallquerschnitt ergeben sich Vorteile fabrikatorischer Art, Transport- und Montageerleichterun-

Hi gen. Ein wesentlicher Vorteil ist jedoch die größere Flexibilität (kleinere Biegespannungen durch Raddrukke z. B.) und die Möglichkeit, die Seile in allen Richtungen zu befestigen, ohne dadurch das Laufrad-Profil zu beeinträchtigen.

ι '> Die gezeigte Anordnung erlaubt auch, die Lauffläche über die oberen Seil-Mantellinien hinaus zu verbreitern, diese etwas zu wölben, um die Radführung zu verbessern, die Lauffläche an Steig- oder Bremsstellen

Jn raum zwischen Laufschiene 12 und den Seilen elektrisch zu heizen, wozu eine Dichtung an der engsten Stelle zwischen den Seilen erforderlich ist. Die Laufschiene 22 bzw. die verbreiterte Lauffläche reduziert vor allem die partiellen Laufrollenpressungen, die Reib- und Walk·

j) Verluste sowie die Erwärmung. Unterhalb und geschützl du^rch die relativ breite Laufschiene 22 läßt sich die Isolation und die Fahrleitung anbringen. Dasselbe Laufschienen-Profil kann auch für nicht flexible Gleise z. B. in Kurven, für Weichen, Stationen, Abstellgeleise

in etc. auf festen Streckenbauwerken ohne Seil verwende! werden.

Die elastische Zwischenlage karsn mit der Laufschiene 22 verklebt sein. Die Fahrbahnseile 21 dagegen erhalten vor der Abdeckung zweckmäßig einen Rostschutzan-

ii strich. Zwecks Seilkontrollen ist es bis auf weiteres noch erforderlich, daß die Laufschienen 22 ganz oder nur partiell entfernt werden können. Zur raschen und mühelosen Seilkontrolle kann direkt unterhalb an der mit X in F i g. 7 bezeichneten Stelle das gestrichene Seil mit einem andersfarbigen Kontrollstreifen versehen werden. Ein allfälliger Drahtbruch bewirkt eine Verschiebung des Drahtes von ca. 1,0 cm und damit eine Verschiebung bzw. einen gut sichtbaren Unterbruch des Farbstreifens, auch wenn die Bruchstelle selbst unter der 5 Laufschiene verborgen liegt. Da die Laufschienen 22 keine oder nur unbedeutende Zugspannungen aufzunehmen haben sowie aus Montagegründen ist es erforderlich, deren Länge z. B. dem Abstand der Verbindungsglieder 25 anzupassen, die Schnittflächen

5n z. B. unter 30—45° schief zur Längsachse anzuordnen und eine kleine Dilletationsfuge zu belassen. A..«teile der elastischen Zwischenschicht veränderlicher Dicke können auch nur Querstreifen mit Unterbrüchen odei sonstige Abstützungen zunehmender Dicke bzw. Höh« zwischen der Laufschiene 22 und den Fahrbahnseiien 21 zur Durchhangs-Kompensation verwendet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Tragsystem für eine Hängebahn, mit mindestens einem eine Fahrbahn über Verbindungsglieder tragenden, an Stützen abgestützten Tragseil, wobei die Fahrbahn zwischen den Stützen unter Spannung steht und mittels der Verbindungsglieder in einer nach aufwärts gewölbten Lage so gehalten ist, daß diese bei Belastung mit einer mittleren Vorkehrslast einen angenähert ebenen Verlauf nimmt, wobei ferner die Spannung der Fahrbahn mindestens der doppelten Spannung des Tragseiles entspricht und die Summe aller Spannungen in den jeweils zwischen zwei aufeinander folgenden Stützen liegenden Verbindungsgliedern gleich dem Gewicht der Fahrbahn vermehrt um die mittleren Verkehrslast ist, so daß die Niederhaltekraft der Fahrbahn an den Stützen tier mittleren Verkehrslast entspricht und wobei weiter die Fahrbahn aus mindestens zwei mal zwei Fahrbahnseilen besteht, welche paarweise durch spurhaltende Traversen miteinander verbunden sind und die Verbindungsglieder an den Traversen angreifen, dadurch gekennzeichnet, daß sich für einen Spannungsausgleich die Kurven von Tragseil (1) und Fahrbahnseilen (20, in Seitenansicht gesehen, zwischen den Stützen berühren) und in diesem Bereich eine Platte (13) sowohl am Tragseil (1) als auch an den Fahrbahnseilen (21) angreift und mit diesen starr verbunden ist, wobei zwischen den Verbindungsgliedern (25) und den Traversen (23) horizontale Federstäbe (27) als Wippen eingebaut sind und auf den Fahrbahnseilpaaren (21) je eine Laufschiene (22) unter Zwischenschaltung einer elastischen Kunststoffschicht (24) variabler Dicke aufliegt.

2. Tragsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spurhaltenden Traversen (23) kippbar am betreffenden horizontalen Federstab (27) gelagert sind, wobei der Kippunkt bei allen positiv beanspruchten Traversen über den Zentren der Fahrbahnseile (21), bei Wechsellast auf gleicher Höhe und bei eindeutig negativer Traversenbeanspruchung unter den Zentren der Fahrbahnseile (21} liegt.

3. Tragsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der elastischen Kunststoffschicht (24) zwischen den Laufschienen (22) und den Fahrbahnseüen (21) im Bereich der Traversen (23) bzw. der Verbindungsglieder (25) am geringsten und in der Mitte zwischen zwei Verbindungsgliedern (25) an der Stelle des größten Durchhanges des betreffenden Fahrbahnseilabschnittes am größten ist.

4. Tragsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschienen (22) in einem Stück von Verbindungsglied (25) zu Verbindungsglied (25) reichen und an den Stoßstellen eine kleine Dillatationsfuge haben, die schiefwinklig zur Seilachse verläuft.

5. Tragsystem nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Laufschienen (22) einen Sandbelag aufweisen.

6. Tragsystem nach den Ansprüchen I, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Laufschienen (22) gewölbt sind und die Seitenkanten einen kleineren Radius aufweisen als die Fahrbahnseite (21).

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tragsystem für eine Hängebahn, mit mindestens einem eine Fahrbahn über Verbindungsglieder tragenden, an Stützen abgestützten Tragseil, wobei die Fahrbahn zwischen den . Stützen unter Spannung steht und mittels der Verbindungsglieder in einer nach aufwärts gewölbten Lage so gehalten ist, daß diese bei Belastung mit einer mittleren Verkehrslast einen angenähert ebenen Verlauf nimmt, wobei ferner die Spannung der Fihrbahn

κι mindestens der doppelten Spannung des Tragseiles entspricht und die Summe aller Spannungen in den jeweils zwischen zwei aufeinander folgenden Stützen liegenden Verbindungsgliedern gleich dem Gewicht der Fahrbahn vermehrt um die mittleren Verkehrslast ist, so

η daß die Niederhaltekraft der Fahrbahn an den Stützen der mittleren Verkehrslast entspricht und wobei weiter die Fahrbahn aus mindestens zwei mal zwei Fahrbahnseiten besteht, welche paarweise durch spurhaltende Traversen miteinander verbunden sind und die Verbindungsglieder an den Traversen angreifen.

Ein solches Tragsystem ist in der DE-PS 21 49 871 des gleichen Anmelders beschrieben, wonach sich bei diesem Tragsystem das Tragseil nach der Entfernung einer Verkehrslast nicht wieder entspannt, wobei die

-»■■> maximale Belastung des Tragseiles, die auftritt, wenn sich eine Verkehrslast in der Mitte einer Spannzone befindet, angenähert auch in den übrigen Spannzonen ohne Verkehrslast vorhanden sein soll. Um diesen Zustand zu erreichen, der auch mit einer Vorbelastung

κι des Tragseiles bezeichnet werden kann, braucht es eine sehr stark gespannte Fahrbahn aus mindestens zwei Seilen und dem doppelten Querschnitt und der doppelten Spannkraft des Tragseiles. Je größer die Spannkraft in den Fahrbahnseilen ist, desto kleiner

π werden die Durchhangsdifferenzen. Hierbei verteilt sich natürlich auch die Verkehrslast als Einzellast über einen größeren Bereich der Spannzone bei Erhöhung der Fahrbahnseilspannung. Eine ausreichende Vorbelastung der Tragseiles ist somit dann erreicht, wenn die

κι Verbindungsglieder jeder öpannxone außer ihrem Anteil am Eigengewicht der Fahrbahn als verteilte Zusatzlast das mittlere Gewicht einer Verkehrslast übertragen. Dies bedingt allerdings, daß an den Stützen Halterungen angebracht sind, um die Fahrbahn

•Γ· niederzudrücken.

Durch ein solches Tragsystem ist es gelungen, ein Seiltragwerk zu bauen, bei dem dank der Vorbelastung des Tragseiles durch die Fahrbahn bis zu 75% der früheren Durchhangs- und Spannungsdifferenzen elimi-

>'i niert werden können. Der verbleibende Rest muß aber noch durch eine starre Stützenkonstruktion aufgenommen werden oder bewirkt bei Verwendung sog. Pendelstützen in den benachbarten Spannfeldern eine Längsverschiebung zwischen dem Trag- und den

v> Fahrbahnseilen. Diese Längsverschiebung zwischen diesen Seilen addiert sich, da bekanntlich der Durchhang beim Tragseil durch eine Verkehrslast zunimmt, also Seil gebraucht wird und gleichzeitig die Überhöhung der Fahrbahnseile abnimmt, also bei gleicher

mi Seilspannung eine Seilverlängerung stattfindet. Diese spannungsbedingten Längenänderungcn wirken sich so aus, daß sich die vertikalen Verbindungsglieder zwischen den Trag- und Fahrbahnscilen schief stellen, wodurch über mehrere Spannfelder verteilt auch ein

μ Spannungsausgleich und ein Abnehmen der gegenseitigen Scilverschiebungen eintritt. Rechnerisch läßt sich dieser Ausgleich nur schwer erfassen und die Situation wird noch schwieriger bei langen Hängebahnen mit