DE3117260A1 - Fahrzeug zum abfahren in einer rinnenfoermigen bahn - Google Patents

Description

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K 13368

Bergbahnen Studio Gesellschaft m.b.H. & Co. KG
Anton-Rauch-Str. 8c

A-6O2O Innsbruck/Österreich

Fahrzeug zum Abfahren in einer rinnenförmigen Bahn

BAD ORIGINAL

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug zum Abfahren durch Schwerkraft in einer im Querschnitt rinnenförmigen, schienenlosen Rollbahn, deren Kurven außensei.l· ig Überhöht u.Lnd, welche:; Fahrzeug ein Fahrgestell mit ungelenkten Rädern aufweist.

Im Querschnitt rinnenförmige, an einem Berghang verlegte Bahnen sind unter dem Begriff Sommerrodelbahn mehrfach bekannt geworden. Im allgemeinen fährt man daher in diesen Bahnen mit Schlitten ab, welche auf Kufen gleiten» Ein solcher Schlitten ist beispielsweise aus der AT-PS 331 160 bekannt geworden. Dieser, im Normalfall auf seinen Kufen gleitende Schlitten ist zusätzlich mit Rollen versehen, welche mit HiIe eines Hebels ausgefahren werden können. Die Rollen dienen dabei zur Beschleunigung des Schlittens. Ein solcher Schlitten weist neben seinen fahrdynamisch unzulänglichen Eigenschaften den Nachteil auf„ daß die Bahn einem relativ hohen Verschleiß unterliegt»

Es ist auch bereits bekannt geworden, in an einem Hang verlegten Bahnen mit Fahrzeugen abzufahren, welche ein mit Rädern versehenes Fahrgestell aufweisen. Die Räder sind dabei an starren Achsen gelagert und das Fahrzeug kann mittels aus der Unterseite ausfahrbaren Kufen abgebremst werden. Mit Hilfe eines derartigen Fahrzeuges tritt nun zwar kein übermäßiger Verschleiß der Fahrbahn auf, doch ist die Fahrdynamik nach wie vor unbefriedigend. Insbesondere hat sich gezeigt, daß es beim Einfahren in die Kurven zu einem Umkippen des Fahrzeuges kommen kann, welche Gefahr auch beim Ausfahren aus den Kurven besteht.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß ein Umkippen des Fahrzeuges in der Bahn,

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insbesondere im Kurvenauslauf weitgehend ausgeschlossen ist. Das Fahrzeug soll beim'Durchfahren der Kurven kontinuierlich in eine weitgehend, querkraftfreie Schräglage aufsteigen und auch bei Fahrfehlern, wie beispielsweise beim falschen Hineinlegen des Fahrers oder beim plötzlichen Abbremsen ruhig und sicher die Kurve durchfahren können.

Erfindungsgemäß"wird hiezu vorgesehen, daß jedes Vorderrad an einem Tragteil (Achsschenkel), gelagert ist, wobei die Achse des Vorderrades mit Nachlauf hinter der normal dazu verlaufenden Schwenkachse (Achsschenkelbolzen) des Tragteiles angeordnet ist, und die Schwenkbewegung des Vorderrades durch miteinander zusammenwirkende Anschläge am Fahrgestell und am Tragteil begrenzt ist. Diese Ausbildung ermöglicht es, daß die verschwenkbaren Räder des Fahrzeuges bei einer Richtungsänderung der Bahn aufgrund des Fliehkraftmomentes um die Hochachse der die nicht gelenkten Räder tragenden Achse eine leichte Schrägstellung erfahren, so daß das Fahrzeug in der Kurveneinfahrt kontinuierlich an der Außenseite der überhöhten Fahrbahn hochsteigt, um anschließend in der Kurven ausfahrt wieder abzusinken.

Wenn die Vorderräder einen Sturz aufweisen, wobei der Sturzwinkel vorzugsweise dem Winkel zwischen der Waagrechten und der Tangente an die Fahrbahn im hauptsächlichen Aufstandsbereich der Räder entspricht, so ist es einerseits möglich, die Räder möglichst zu schonen, da sie symmetrisch belastet werden; andererseits kann die Querschnittsform des Fahrgestelles jener der Bahn angeglichen und dadurch der Schwerpunkt des Fahrzeuges sehr tief gehalten werden.

.- ' Das optimale Ausmaß des erfindungsgemäß vorgesehenen -' Nachlaufes wurde durch Versuche bestimmt. Dabei

stellte sich heraus, daß gute Ergebnisse dann erzielt werden, wenn das Verhältnis von Radstand zu Nachlauf der Vorderräder etwa 9:1 beträgt. Bei einer derartigen Ausbildung tritt der erfindungsgemäße Effekt in • ; hinreichendem Ausmaß auf, ohne daß es zu den bei einem übertrieben großen Nachlauf zu beobachtenden Schlingerbewegungen kommt.

ε ' Die erfindungsgemäß vorgesehene Begrenzung des Radaus- ; ■ ! Schlages hat vor allem den Zweck, extreme Richtungsänderungen aufgrund von Fahr fehlem auszuschließen. Hier ist also eine Kompromißlösung anzustreben, die - einerseits hinreichende Sicherheit bietet und andererseits zu häufige Fahrtkorrekturen durch die Anschläge ausschließt. Als vorteilhaft hat sich in diesem Sinn

\ »ι herausgestellt, daß die mit Nachlauf angeordneten ^! Vorderräder in einem Vorspurwinkel von -3° bis - 9°, ·■! insbesondere von - 6° verschwenkbar sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne daß dem eine einschränkende Wirkung zukommen soll. ./■'

Hiebei zeigt die Fig. 1 die Schrägansicht einer linksseitigen Kurveneinfahrt, mit einem in der Bahn ".".·""; befindlichen Fahrzeug, die Fig. 2 das Fahrgestell des Fahrzeuges in Draufsicht, die Fig. 3 die Vorderansicht des Fahrgestells teilweise im Schnitt, und die Fig. die in der Kurve auftretenden, auf das Fahrzeug wirkenden Kräfte, und Fig. 5 einen vergrößerten Schnitt durch den Lagerbereich eines Vorderrades normal zur Schwenkachse.

In der Fig.1 ist eine linksseitige Kurveneinfahrt dargestellt, in welcher ein auf Rädern rollendes Fahrzeug W abfährt. Diese Kurveneinfahrt ist vorteilhaft im Grundriß klothoidenförmig, während die Fahrbahn B im Querschnitt kurvenaußenseitig etwa das Profil einer sich entwickelnden Viertelellipse aufweist. Das in diese Kurve einfahrende

..Fahrzeug W soll, um dem Benutzer das richtige ■ _.., Fahrgefühl zu vermitteln, harmonisch an der Kurven- : außenseite aufsteigen und diese ohne Querkraft durchfahren.

; In der Fig. 2 ist der Grundriß des Fahrgestells

dieses Fahrzeuges dargestellt. Das Fahrgestell besteht '· hiebei aus zwei Längsträgern 1, an deren Enden Querholme 2 angebracht sind. Am hinteren Querholm sind

zwei Gabeln 3 starr befestigt, welche die Achsen der

Hinterräder 4 halten. An den Enden des vorderen Querholms 2 sind, wie auch in Fig. 3 dargestellt, U-förmige Lagerböcke 11 befestigt, welche von Achsschenkelbolzen 7 durchdrungen sind. Die Achsschenkelbolzen 7 lagern mittels kombinierter Radial-Axiallager Achsschenkel 8 , wobei an den Achsschenkeln wiederum Gabeln 5 befestigt sind, welche die Achsen 13 der Vorderräder 6 halten. Die Achsschenkel 8 sind hiebei in einem begrenzten Bereich verschwenkbar gelagert, wobei der mögliche Vorspurwinkel "g dadurch begrenzt ist, daß eine Seitenwand des Achsschenkels, welche mit einer einen Anschlag 12 bildenden Gummiplatte versehen ist, an dem einen damit zusammenwirkenden ι ^! Anschlag 9 bildenden Verbindungssteg der U-förmigen Lagerböcke 11 anschlägt. Die Vorderräder 6 weisen somit einen durch den Abstand zwischen der RadaufStandslinie A und denSAchsschenkelboIzen 7 gegebenen Nachlauf N auf. Weiters sind die Querholme 2 nach oben abgewinkelt, so daß die Achsschenkelbolzen 7 bzw. die Räder 4 und einen Sturz aufweisen. Der Sturzwinkel entspricht dabei etwa dem Winkel zwischen der Waagrechten und der /Tangente an die Fahrbahn im hauptsächlichen Aufstandsbereich der Räder. Dadurch ist einerseits eine möglichst tiefe Schwerpunktlage des Fahrzeuges und andererseits ein geringer Reifenverschleiß und eine gute Bremswirkung gegeben.

Greift nun aufgrund einer Richtungsänderung der Bahn im

Schwerpunkt S eine Querkraft Rq an, so bewirkt diese ein Auslenkmoment M_ um die Hochachse H durch die Hinterachse. Dieses Auslenkmoment bewirkt eine Schräg-

■i Stellung der Vorderräder 6 bzw. eine Verschwenkung

■ ■■ι derselben um die Achsschenkelbolzen 7. Der Vorspurwinkel *fi ist hiebei, wie vorangehend erläutert, durch

: Anschläge 9,12 begrenzt. Das Fahrzeug fährt daher

beim Einfahren in die Kurve kontinuierlich an der Kurven-"^v außenseite hoch, ohne daß es auch bei Fahrfehlern zur Gefahr eines Umkippens kommen könnte. Die auf das Fahrzeug während der Kurvenfahrt einwirkenden Kräfte sind in der Fig. 4 dargestellt. Hiebei greifen im Schwerpunkt S das Gewicht G und die geschwindigkeitsabhängige Fliehkraft F an. Bei einer querkraftfreien Fahrt J₁ steht dann die Resultierende R normal zur Tangente

! an die Fahrbahn. Weicht -jedoch die Schräglage des Fahrzeuges, beispielsweise aufgrund eines Fahrfehlers, von der idealen Lage ab, so tritt zusätzlich zur Normalkraft R^

; eine Querkraft R_ auf.

■'- Es hat sich für das Fahrverhalten von besonderem Vorteil gezeigt, wenn das Verhältnis von Radstand R zu Nachlauf N " etwa 9:1 beträgt. Der Radstand R kann dabei beispiels-

^; ; weise etwa 800 mm und die Spurweite S etwa 4oo mm

betragen. Der "Vorspurwinkel sollte hiebei in einem Bereich»von - 6 begrenzt sein.

-β-

Leerseite

Claims (1)

1. Patentansprüche :

   Fahrzeug zum Abfahren durch Schwerkraft in einer im Querschnitt rinnenförmigen, schienenlosen Rollbahn, deren Kurven außenseitig überhöht sind, welches Fahrzeug, ein Fahrgestell mit ungelenkten Rädern aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Vorderrad (6) an einem Tragteil (Achsschenkel 8) gelagert ist, wobei die Achse (13) des Vorderrades (6) mit Nachlauf (N) hinter der normal dazu verlaufenden Schwenkachse (Achsschenkelbolzen 7) des Tragteiles angeordnet ist, und die Schwenkbewegung des Vorderrades (6) durch miteinander zusammenwirkende Anschläge (9,12) am Fahrgestell und am Tragteil begrenzt ist (Fig. 2,5).

   Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderräder (6) einen Sturz aufweisen, wobei der Sturzwinkel (pG) vorzugsweise dem Winkel zwischen der Waagrechten und der Tangente an die Fahrbahn (1o) im hauptsächlichen Aufstandsb.ereich der Räder (4,6) entspricht (Fig. 3).

   Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ·ν· das Verhältnis von Radstand (R) zu Nachlauf (N) der Vorderräder (6) etwa 9 : 1 beträgt (Fig. 2).

   Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Nachlauf (N) angeordneten Vorderräder (6) in einem Vorspurwinkel (-#■) von - 3 bis - 9| insbesondere von - 6 verschwenkbar sind (Fig. 2,5). ^!