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Lchcung zur Dämpfung der Pendelbewegungen hängenden
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Lasten Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Dämpfung
der endelbewegungen hängender Lasten, insbesondere der .Zer zur Pladrtrichtung ausschwingenden
Gondeln von Längebahmen, mit einem die Schwingungsenergie mittels einer Zylinder-Kolben-Einheit
vernichtenden Reibungsdämpfer, dessen Kolben aus zwei sich gegenüberstehenden, durch
eine verstellbare Feder belasteten, Spannkonen besteht, mittels welcher Reibsegmente
gegen die innere Zylinderwand gepreßt werden.
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Dei den für diesen Zweck bekannten Schwingungdämpfern zur Begrenzung
der seitlichen Pendelung einer hängenden Gondel (DT-OS 23 29 423) sind die Kennlinien
der aus-und einfahrenden Kolben stange der Zylinder-Kolben-Reibkombination gleich.
Diese Gleichförmigkeit der Kennlinien in beiden Bewegungsrichtungen hat den Nachteil,
åsi bei ungleichem Schwingungsverhalten beim Ein- und Ausschwingen der pendelnden
Gondel die auf die Fahrgäste wirkender; Kräfte nicht senkrecht auf die Sitzebene
a 5-gerichtet sind, sondern seitlich angreifen und als unangenehm empfunden werden
oder sogar unverträglich sind. Es dürfen deshalb auf die Fahrgäste nur solche Beschleunigungen
ausgeübt werden, die das Fahrvergnügen angenehm steigern. Eine Begrenzung und eine
Dämpfung gemäl3 der bereits bekannten Vorrichtung genügt in aller Regel daher nicht
zur Aufrechterhaltung eines ungetrubten Fahrvergnügens. Es muß vielmehr hinzukommen,
daí' die vertikale und normale tiängelage einer Fahrgastgondel sofort nach Beendigung
jeder Kurvenfahrt in möglichst kurzer Zeit, aber dennoch gedämpft, wiederhergestellt
wird, damit die Gondel vor Einfahrt in die nächste Kurve mit Sicherheit wieder die
normale Hängelage eingenommen hat und keine unkontrollierten Pendelbewegungen ausführt,
sondern ruhig weitergleitet.
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Hieraus ergibt sich die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe. 5ie
besteht darin,daß die zum Ausfahren des Reibkolbens der verwendeten Zylinder-Kolben-Reibkombination
erforderliche Kraft gröber ist als die zum Zurückfahren (Einfahren) des Kolbens
in die Normalhängelage erforderliche Kraft.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art
dadurch gelöst, dals das vlbersetzungsverhältnis zwischen federweg und Durchmessererweiterung
des Kolbens infolge Anpressens (Verstellung) der Reibsegmente an die Zylinderwand
vom Wert 1 : 1 abweicht.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung weisen die beiden Spannkonus
unterschiedlich geneigte Konusflächen auf. In der bevorzugten Ausbildung weicht
mIndestens die Neigung einer der Konusflächen von der Normalneigung 45°) zur Längsachse
des Konus ab.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die die Anlage
der Gleitflächen der Spannkonus bewirkende Federkraft geringer sein als die Reibkraft
beim Sinfahren des Reibkolbens in den Zylinder. Hierdurch kann ein Abheben des mit
dem Ende der Kolbenstange fest verbundenen Spannkonus erreicht werden, so daß beim
Einfahren des Kolbens ein Luftspalt zwischen Konusfläche und Reibsegment-Auflauffläche
entsteht, wodurch die Spannwirkung nur an einem Spannkonus zum Tragen kommt. Das
hat zur Folge, ciaß die Reibkraft zwischen Kolben und Zylinderinnenwand beim Einfahren
des Kolbens kleiner ist als beim Ausfahren.
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Die bei Realisierung des Erfindungsgedankens erzielten Vorteile sind
vor allem darin zu sehen, daß unerwünschte Schwingungsausschläge sowohl beim Ausfahren
des KolbenS als auch bei seinem Einfahren entsprechend der unterschiedlichen Schwingungsweite
so gedämpft werden können, daß unangenehme oder gar unverträgliche seitliche Beschleunigungen
soweit reduziert werden, daß sie von den
Fahrgästen nicht mehr als
störend empfunden werden. Somit ist auch eine die Fahrgäste befriedigende interessante
Streckenführung der Gondel mit engen Kurvenradien möglich, die von der Gondel mit
relativ hoher Geschwindigkeit befahren werden kann.
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Eine frühzeitige Beendigung des Pendelns der Gondel durch geringere
Reibungsdämpfung beim Einfahren des Kolbens in den Kolbenzylinder und damit eine
Reduzierung der Auswirkungen seitlicher Beschleunigungskrifte wirkt sich auf die
gesamte Hängebahnanlage materialschonend aus.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles
beschrieben, bei welchem noch weitere Merkmale der Erfindung gezeigt werden.
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In der Zeichnung zeigen Fig. 1 die Aufhängug einer Hängebahngondel
in Fahrtrichtung gesehen, Fig. 2 eine Seitenansicht gemä£ Fig. 1, Fig. 3 ein Dämpfungselement,
teilweise im Schnitt.
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Auf rohrförmigen Schienen 1 läuft das aus einem U-förmigen Rahmen
2 und mehreren Rollenpaaren 3, 4 und 5 bestehende Fahrwerk 6. Die Gondel 7 ist über
dem aus zwei Trägern 8, 9 (Fig. 2) und einer Quertraverse 10 zusammengesetzten Rahmen
in den Drehgelenken 11 und 12 vorn und hinten an je einem Fahrgestell aufgehängt,
so daß sie entsprechend den z. B. bei Kurvenfahrten wirksam werdenden Fliehkräften,
seitlich
frei ausschwingen kann. Die ausgezogene Darstellung gemäß Fig. 1 zeigt die normale
vertikale Hängelege der gondel 7. Die gestrichelte Darstellung zeigt die Gondel
7 in ausgeschwungener Lage, z. B. während des Befahreiis einer Kurve. Die Pfeile
13 und 14 zeigen an, dai! die Gondel 7 nach rechts beim Durchfahren einer Linkskurve
und eoeriso nach links beim Durchfahren einer Rechtskurve peildelt, wenn die Fliehkraft
größer ist als die Erdanzlchuny, welche die Gondel 7 immer wieder in die vertikale
Mittellage zurückzwingt und auf den punkt 15 ausricntet.
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Eine Dämpfung der Pendelbewegungen dient vor allem dem Wohlbefinden
der Fahrgäste. Übermäßige, sich beim Durchfahren einer Kurve teilweise wiederholende
unkontrollierte Vor- und Räckpendelungen werden durch die Dämpfung unterbunden.
Da aber auch die Rückpendelung in die normale Hängelage 15 nach Beendigung der Kurvenfahrt
gedämpft ist und deshalb langsam abläuft besteht die Gefahr, daß die Gondel 7 ihre
Hängelage 15 noch nicht erreicht hat, wenn sie bereits in die nächstfolgende Kurve
einfährt. Das könnte dann zu unerwünschten seitlichen Beschleunigungen führen, die
von den Fahrgästen unangenehm empfunden werden und die das Fahrerlebnis trüben.
Deshalb wurde der Reibungsdämpfer gemi der Erfindung geschaffez, dessen Dämpfungseffekte
beim Ausfahren des Reibkolbens @Längung) größer ist als beim Einfahren (Kürzung..
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Wie aus Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, liegt der Anlenkpunkt vAnschlußbeschlag
20) des Dämpfungselementes 16 am Fahrwerk 6 um die Strecke a Von dem Pendelgelenk
12 der Gondel 7 entfernt. Dadurch ergibt sich beim Herausschwingen der Gondel 7
infolge auftretender Fliehkräfte die N wendigkeit einer Längung des Dämpfungszylinders
16
bzw. das Ausfahren des Kolbens 18 aus dem Reibzylinder 17 Fig.
3;. Ilierbei wird entsprechend der Anlage der Reibsegmente 31 an der inneren Zylinderwand
32 Energie verzehrt, so dat3 die Pendelbewegung der Gondel 7 gedämpft ist. Bei Beendigung
der Kurvenfahrt, d. h. beim Beginn einer geraden fahrstrecke schwingt die Gondel
7 in die normale £ngelage 15 (Fig. 1) zurück. Die Kolbenstange 21 fährt also wieder
in den Zylinder 17 ein und entwickelt aufgrund der Verschiedenheit der beiden Konuswinkel
(und hierbei eine geringere Dämpferkraft als zuvor beim Ausfahren. Das hat die vorteilhafte
lage, daß die Zeitspanne für das Zurückpendeln abgekürzt wird und die Ruhelage der
Gondel ohne Verzögerung eintritt.
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Dies wird noch durch die Tatsache begünstigt , dai3 auf die pendelnde
Gondel 7 e ne zusätzliche Bremskraft ausgeübt wird, sobald sie die vertikale Hängelage
15 überschreitet und in den Bereich der entgegengesetzten Pendelrichtung gemäß Pfeil
14 gerät, weil dann wieder eine Längung des Dämpfungselementes 16 eintritt und der
damit höhere Reibwiderstand wirksam wird.
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Ein solches Zylinder-Kolben-Element ist in Fig. 3 dargestellt und
wird nachfolgend in Aufbau- und Funktionsweise beschrieben: Der Roibungsdämpfer
16 (Fig. 1) besteht aus einem Zylinder 17 (Fig. 3) und einem Kolben 18. Beide Teile
sind mit Anschlußbeschlägen 19 und 20 versehen, mittels derer sie an der pendelnden
Gondel 7 und am nicht pendelnden U-förmigen Rahmen 2 angelenkt sind (Fig. 2). Auf
der Kolbenstange
21 ist eine Spannhülse 22 aufgeschoben, die durch
Drehen einer Mutter mit Jegenmutter 23 langsverschoben wird und dann über eine Scheibe
33 ein Federpaket 24 beaufschlagt. Letzteres drückt eine weitere Scheibe 25 und
eine Druckhülse 26 auf einen Spannkonus 27. Dieser wirkt zusammen mit einem zweiten
auf dem Ende der Kolben stange 21 festsitzenden Spannkonus 28. Sie drucken über
die schrägen Gleitflächen 29 und 30 die Reibsegmente 31, von denen auf der Zeichnung
nur eines sichtbar ist, gegen die Innenwand 32 des als Reibrohr dienenden Zylinders
17. Die auf der Zeichnung dargestellten Spannko.len 27 und 28 haben Konuswinkel
und von je 450 wrl beiden Gleitrichtungen des Kolbens werden annähern gleichmäßige
Reibwerte zwischen dem Reibbelag 31 und der inderen Zylinderwandfläche 32 erzlelt,
weil bei einem Konuswinkel von 45°, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, das ubersetzungsverhältnis
der Bewegungen der Kronen zu den Bremssegmenten 1 : 1 ist.
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Da nur. aber beim Ausfahren der Kçlbenstange ein anderer Reibeffekt
erzielt werden soll als bei ihrem Einfahren, dürfen die beiden Konuswinkel und @
nicht gleich groß sein. ;ird z. B. der Winkel des Spannkonus 27 auf 300 festgelegt,
während der Winkel des zweiten Spannkonus 28, wie auf der Zeichnung dargestellt,
mit 450 beibehalten wird, so wird infolge des unterschiedlichen ubersetzungsverhältnisses
der Drück- bzw.Zugkraft zur Bremskraft beim Ausfahren der Kolbenstange eine höhere
Reibkraft auftreten als bei seinem Einfahren. Die Differenz zwischen den
beiJe:-
Konuswinkeln ( und ist ein Maß für den Unterschied in den Reibkräften beim ein-
und ausfahrenden Kolben Abschließend ist zu bemerken, daß das Dämpfungselement 16
gemäß der Erfindung für den Hängebahnbetrieb von ausschlagsiebender Bedeutung ist,-weil
es nicht nur unkontrollierte Pendelungen der Fahrgastgondel verhindert sondern vor
allem auch, weil es nach einem Pendelausschwingen jeder Gondel einen sofortigen
Wiedereintritt der ruhigen Normallage 15 verbürgt und das Schwingungsverhalten dadurch
harmonischer oern menschlichen Fahrempfinden angepaßt wird.
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- Patentansprüche -