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Diese
Erfindung betrifft allgemein eine dynamische Vergnügungs- oder
Aufregungsfahrt der Art, bei der ein fahrgastbeförderndes Gefährt dazu
gebracht wird, sich längs
einer Bahnkonstruktion in einer allgemein geschlossenen Schleife
mit mehr oder weniger geneigten Abschnitten und einer Reihe von Kurven
zu bewegen. Im einzelnen betrifft die Erfindung ein freitragendes
Achterbahnsystem, welches das von Fahrgästen in dem Gefährt erlebte
Gefühl von
Bewegung und Fahrt steigert.
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HINTERGRUND UND ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Vergnügungsparks
erfreuen sich eines ununterbrochen zunehmenden Erfolges im ganzen
Land wie auch im Rest der Welt. Diese Parks bieten ihren Gästen eine
breite Auswahl an Attraktionen, als deren beliebteste und spektakulärste sicher
die Achterbahn anerkannt ist. Herkömmlicherweise umfassen Achterbahnen
ein oder mehrere Gefährte,
die in der Art eines Zuges an Schienen oder Spuren entlang fahren.
Die Fahrgäste
schätzen
diese Attraktion wegen der starken Eindrücke, die sie über die
tatsächlichen
Gefühle
der Beschleunigung hinaus längs
der Bewegungsbahn erzeugt. Das heißt, diese Bahnen versuchen,
auch ein Gefühl
von Schwindel oder Furcht und eine Vorspiegelung einer Gefahr einzubeziehen.
Herkömmliche
Achterbahnen ermöglichen, dass
aufregende Bewegungen entlang von Schleifen, Spiralen und Kurven
in die Fahrt integriert werden.
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Eine
andere Art von Bahn umfasst ein Fahrzeug, das längs einer Schienenkonstruktion
gestützt und
geführt
wird. Die Seitenanbringung des Gefährts auf der Schiene kann Fahrgästen das
Gefühl
vermitteln, dass das Gefährt
nicht auf einer Schienenkonstruktion fährt und frei von jeder mechanischen
Verbindung mit einer sichtbaren oder vorher festgelegten Bahn scheint.
Jedoch sind wegen der Notwendigkeit, die Steuerung und Sicherheit
der Gefährte
zu wahren, die heftigsten Spiralen und Schleifen, die in herkömmlichen
Achterbahnen gestaltet werden, typischerweise in diesen alternativen
Fahrsystemen nicht vorhanden gewesen. Im Ergebnis dessen, wird der
Umfang der den Fahrgästen
gebotenen Gefühle verringert,
weil das Bewegungsgefühl
des Fahrgastes allgemein durch die Geschwindigkeit, Beschleunigung
und Anordnung des Gefährts
in unmittelbarer Gegenüberstellung
mit seiner Bewegungsbahn diktiert wird. Als es technisch unmöglich war,
das Fahrerlebnis solcher Fahrsysteme zu steigern, wurde die Themenausrichtung
von Bahnen benutzt, um Vergnügungs-
und Unterhaltungshintergründe,
Kulissen, Beleuchtung, Beschallung und andere Spezialeffekte zu
präsentieren.
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Trotz
dieser Versuche, die Aufregung einer Fahrt in Achterbahnen und in
alternativen Bahnsystemen zu verstärken, bleibt ein sicherer Bedarf
an einer Vergnügungsbahn
bestehen, die dazu in der Lage ist, das durch einen Fahrgast erlebte
Gesamtgefühl
der Bewegung und Fahrt zu steigern, wenn sich das Gefährt längs seiner
bestimmten Schienenkonstruktion bewegt. Das heißt, es bleibt wünschenswert,
eine Vergnügungsbahn
bereitzustellen, die einen Eindruck des freien Fluges erzeugt und
die Schienenkonstruktion außerhalb
der Sichtlinie des Fahrgastes hält.
Es besteht außerdem
der Bedarf, eine Vergnügungsbahn
bereitzustellen, die es ermöglicht,
dass das Gefährt
auf Weisen beschleunigt wird, die für Achterbahnauslegungen des
Stands der Technik unüblich
sind.
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US 4402272 beschreibt ein
Schienenbeförderungssystem,
das obere und untere Schienen verwendet, wobei eine Anordnung bereitgestellt
wird, durch die ein längs
der Schienen fahrender Wagenkörper
in einer horizontalen Konfiguration gehalten wird.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Achterbahnsystem
bereitzustellen, das mit einer sich verändernden Schienenkonstruktion
verwendet werden kann.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vergnügungsbahn
bereitzustellen, die einer Beschleunigung längs einer Bahn senkrecht zur
Bahn des Gefährts
ausgesetzt wird.
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Es
ist ebenfalls eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine freitragende
Achterbahnauslegung bereitzustellen, die dazu in der Lage ist, verschiedene
Tragsäulenkonfigurationen
einzusetzen.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vergnügungsbahn
zum Variieren der Position eines Gefährts im Verhältnis zur
Schienenkonstruktion bereitzustellen.
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Noch
eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Aufregungsbahn
zur Übertragung
einer Bewegung längs
der Schienenkonstruktion auf ein Gefährt bereitzustellen, um das
Gesamtfahrerlebnis zu erhöhen.
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Gemäß der Erfindung
wird eine Vergnügungsbahn
bereitgestellt, die folgendes aufweist: eine Doppelschienenkonstruktion
mit oberen und unteren Schienen und entsprechenden Mittellinien
dafür,
wobei
die Mittellinien einen Spurabstand definieren,
ein entsprechendes
oberes und unteres Chassis, die für eine Bewegung längs der
Schienen montiert sind,
eine Bewegungstranslationsanordnung,
die das obere und untere Chassis an einem Ende verbindet und ein
Gefährt
am anderen Ende trägt,
und dadurch gekennzeichnet, dass sich der Spurabstand entlang der Länge der
Doppelschiene verändert,
wobei die untere Schiene eine veränderliche Drehposition mit
Bezugnahme auf ihre Mittellinie entlang der Länge der unteren Schiene aufweist,
um einen sich verändernden
Querneigungswinkel zu definieren, und
wobei die Bewegungstranslationsanordnung
als Reaktion auf den sich verändernden
Querneigungswinkel der unteren Schiene und auf Veränderungen
hinsichtlich des Spurabstandes zwischen den Schienen wirksam wird,
um eine Winkelposition des Gefährtes relativ
zur Schienenkonstruktion und einen Abstand zwischen dem Gefährt und
der Schienenkonstruktion entsprechend zu verändern.
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Bei
einer Ausführungsform
schließt
die untere Schienenkonstruktion ein Paar von parallelen unteren
Schienen ein, und die obere Schienenkonstruktion schließt ein Paar
von parallelen oberen Schienen ein, wobei die unteren und die oberen
Schienen entsprechende Mittellinien haben, die mit einem über die Bahn
der Schienen veränderlichen
Zwischenraum angeordnet werden. Jede der unteren und oberen Schienen
ist rohrartig und hat einen kreisförmigen Querschnitt. Die unteren
und oberen Schienen werden auf einer Stützkonstruktion angeordnet,
die sich auf einer horizontalen Ebene befindet. Die Bewegungstranslationsanordnung
schließt
folgendes ein: ein primäres
Chassis, das für
eine Rollbewegung längs
der unteren Schienen getragen wird, ein sekundäres Chassis, das für eine Rollbewegung
längs der oberen
Schienen getragen wird, eine Drehachse, die drehbar relativ zum
sekundären
Chassis montiert ist und eine Tragsäulenanordnung, die ein unteres
Ende, das drehbar am primären
Chassis befestigt ist, und ein oberes Ende aufweist, das drehbar
am Gefährt
befestigt ist, wobei die Tragsäulenanordnung
für eine
hin- und hergehende
Gleitbewegung durch die Drehachse montiert ist.
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Das
primäre
Chassis und das sekundäre Chassis
werden jeweils längs
ihrer entsprechenden unteren und oberen Schienen mittels eines Satzes von
oberen, unteren und seitlichen Rollen getragen. Die Tragsäulenanordnung
besteht aus einem oberen rohrartigen Tragsäulenabschnitt und einem unteren rohrartigen
Tragsäulenabschnitt.
Der untere Tragsäulenabschnitt
wird drehbar am unteren Ende am primären Chassis in einem ersten
Drehpunkt verankert, der längs
der unteren Schienenmittellinie liegt und sich nach oben durch die
Drehachse erstreckt. Der untere Tragsäulenabschnitt hat ein oberes
Ende, das drehbar an einem zweiten Drehpunkt mit einem unteren Ende
des oberen Tragsäulenabschnittes
verbunden ist. Der obere Tragsäulenabschnitt
hat ein oberes Ende, das drehbar mit einem dritten Drehpunkt am
Gefährt
verbunden ist. Der Winkel des oberen Tragsäulenabschnittes, der das Gefährt trägt, wird
relativ zum unteren Tragsäulenabschnitt
durch die Winkeldrehung des primären
Chassis relativ zum unteren Tragsäulenabschnitt um den ersten
Drehpunkt verändert.
Dies bewirkt, dass das Gefährt durch
einen kreisförmigen
Bogen um den zweiten Drehpunkt beschleunigt wird, wobei die Beschleunigung
durch die Geschwindigkeit der Veränderung der Winkeldrehung bestimmt
wird.
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Das
Innere des unteren Tragsäulenabschnitts
schließt
ein Paar von Gleitdruckstangen ein, wobei jede der Stangen ein oberes
Ende und ein unteres Ende hat. Ein Paar von oberen Gelenkarmen verbindet
drehbar die oberen Enden der Druckstangen mit dem oberen Tragsäulenabschnitt,
und ein Paar von unteren Gelenkarmen verbindet drehbar die unteren
Enden der Druckstangen mit dem primären Chassis. Die Gleitdruckstangen
und die Gelenkarme wirken in einer pantografischen Anordnung, die
es ermöglicht,
dass jegliche Winkeldrehung des unteren Tragsäulenabschnitts relativ zum
primären Chassis
um den ersten Drehpunkt auf den oberen Tragsäulenabschnitt und das Gefährt verschoben wird.
Das primäre
Chassis wird mit einem drehbaren und einklinkbaren Zahnrad versehen,
das mit einer angetriebenen Gliederkette in Eingriff kommen kann, um
den Antriebsmechanismus für
das Bewegen der Bewegungstranslationsanordnung und des Gefährtes längs der
unteren und oberen Schienenkonstruktion zu bilden. Das Gefährt hat
einen Schwerpunkt, der so angeordnet ist, dass er ermöglicht,
dass das Gefährt
in einer aufrechten Position zum Stillstand kommt, nachdem auf dasselbe
Zentrifugalkräfte
eingewirkt haben, wie sie beispielsweise in einer Kurve der Fahrbahn
ausgeübt
werden. Der untere Tragsäulenabschnitt
schließt
einen angeflanschten Kastenträger
ein, der ein Paar von parallelen angeflanschten Wänden hat,
die mit einem Satz von oberen und unteren Treibrollen in Eingriff
kommen können,
die innerhalb der Drehachse montiert sind. Ein Paar von Querwänden verbindet
die angeflanschten Wände und
kann mit einem Satz von oberen und unteren Tragrollen in Eingriff
kommen, die innerhalb der Drehachse zwischen den Treibrollen montiert
sind.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
besteht die Tragsäulenanordnung
aus einem einzelnen rohrartigen Tragsäulenabschnitt mit einem unteren
Ende, das drehbar in einem ersten Drehpunkt am primären Chassis
verankert ist und sich durch die Drehachse nach oben erstreckt.
Der einzelne Tragsäulenabschnitt
hat ein oberes Ende, das drehbar in einem zweiten Drehpunkt am Gefährt befestigt
ist. Das Innere des einzelnen Tragsäulenabschnittes schließt ein Paar
von Gleitdruckstangen ein, wobei jede der Stangen ein oberes Ende
und ein unteres Ende hat. Ein Paar von oberen Gelenkarmen verbindet
drehbar die oberen Enden der Druckstangen unmittelbar mit dem Gefährt. Ein
Paar von unteren Gelenkarmen verbindet drehbar die unteren Enden
der Druckstangen mit dem primären
Chassis in einer pantografischen Anordnung, was ermöglicht,
dass jegliche Winkeldrehung des primären Chassis' um die untere Schienenmittellinie unmittelbar
auf das Gefährt
verschoben wird.
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Bei
noch einer anderen Ausführungsform sind
die untere Schienenkonstruktion und die obere Schienenkonstruktion
V-förmig
im Querschnitt. Die Bewegungstranslationsanordnung schließt folgendes
ein: ein primäres
Chassis, das rollbar längs
der unteren Schienenkonstruktion getragen wird, ein sekundäres Chassis,
das rollbar längs
der oberen Schienenkonstruktion getragen wird, eine Drehachse, die
drehbar relativ zum sekundären
Chassis montiert ist und eine Tragsäulenanordnung, die ein unteres
Ende, das drehbar am primären
Chassis befestigt ist, und ein oberes Ende aufweist, das drehbar
am Gefährt
befestigt ist. Die Tragsäulenanordnung
wird für
eine hin- und hergehende Gleitbewegung durch die Drehachse montiert.
Die Tragsäulenanordnung besteht
aus einem oberen Tragsäulenabschnitt
und einem unteren Tragsäulenabschnitt,
der drehbar am unteren Ende am primären Chassis in einem ersten Drehpunkt
verankert ist, der längs
der unteren Schienenkonstruktionsmittellinie liegt und sich nach
oben durch die Drehachse erstreckt. Der untere Tragsäulenabschnitt
hat ein oberes Ende, das drehbar in einem zweiten Drehpunkt mit
einem unteren Ende des oberen Tragsäulenabschnittes verbunden ist.
Der obere Tragsäulenabschnitt
hat ein oberes Ende, das drehbar am Gefährt verbunden ist. Ein Paar
von oberen Kniehebeln wird am oberen Tragsäulenabschnitt angebracht, ein
Paar von unteren Kniehebeln wird am primären Chassis befestigt, und
ein verlängerter Gelenkarm
erstreckt sich wesentlich parallel zum unteren Tragsäulenabschnitt
und wird zwischen den oberen Kniehebeln und den unteren Kniehebeln
verbunden. Das primäre
Chassis wird und das sekundäre
Chassis längs
ihrer unteren und oberen Schienenkonstruktion durch einen Satz von
oberen und unteren Rollen getragen.
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Verschiedene
andere Merkmale, Aufgaben und Vorzüge der Erfindung werden offensichtlich
gemacht aus der folgenden Beschreibung, zusammen mit den Zeichnungen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Zeichnungen illustrieren die beste gegenwärtig erwogene Weise zum Umsetzen
der Erfindung.
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In
den Zeichnungen:
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ist 1 eine
teilweise Seitenansicht eines Achterbahnsystems nach der vorliegenden
Erfindung,
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ist 2 ein
Aufriss des Achterbahnsystems von der linken Seite von 1,
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ist 3 eine
fragmentarische Schnittansicht, die Einzelheiten einer bei dem Achterbahnsystem
von 1 und 2 eingesetzten Gleitdruckstangen-
und Verbindungskonstruktion zeigt,
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ist 4 ein
Aufriss ähnlich 2,
der die sich verändernde
Position des Achterbahnsystems zeigt, die sich aus Veränderungen
bei Spur und Querneigung seiner Schienenkonstruktion ergeben,
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ist 5 eine
Ansicht ähnlich 3,
die aber die Gleitdruckstangen- und Verbindungskonstruktion in 4 zeigt,
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ist 6 eine
vergrößerte, teilweise
Schnittansicht, mit weggeschnittenen Teilen, welche die rollbare
Anbringung eines primären
Chassis' längs einer unteren
Schiene, ein sekundäres
Chassis und eine Drehachse längs
einer oberen Schiene und eine verschiebbar in der Drehachse getragene
Tragsäulenanordnung
abbildet,
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ist 7 eine
Schnittansicht an der Linie 7-7 von 6,
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ist 8 eine
Ansicht ähnlich 2,
die eine erste alternative Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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ist 9 eine
Teilansicht, welche die sich verändernde
Position der in 8 gezeigten alternativen Ausführungsform
zeigt,
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ist 10 eine
Ansicht ähnlich 1,
die eine zweite alternative Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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ist 11 eine
Ansicht ähnlich 4,
die aber die zweite Ausführungsform
von 10 einsetzt,
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ist 12 eine
vergrößerte, teilweise
Schnittansicht, welche die Einzelheiten der in 10 gezeigten
Unterkonstruktion zeigt, und
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ist 13 eine
teilweise Schnittansicht an der Linie 13-13 von 12.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Unter
Bezugnahme auf 1 bis 7 wird nun
eine bevorzugte Ausführungsform
einer Vergnügungs-
oder Aufregungsbahn in der Form eines freitragenden Achterbahnsystems 10 gezeigt.
Das System 10 wird durch eine Tragkonstruktion 14,
die eine Doppelschienen-Verbundkonstruktion trägt, die eine untere Schienenkonstruktion 16 und
eine obere Schienenkonstruktion 18 in einer besonderen
Beziehung auf derselben umfasst, an einer horizontalen Ebene 12,
wie beispielsweise dem Erdboden, verankert. Die Schienenkonstruktionen 16, 18 definieren eine
veränderlich
geformte geschlossene Schleife und eine Fahrbahn, die eine Reihe
von geraden Segmenten und eine Reihe von gekrümmten Segmenten haben kann,
wobei die gekrümmten
Segmente horizontale, vertikale und Verbundkurven einschließen.
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Die
Tragkonstruktion 14 hat mehrere Sektionen, deren jede im
Querschnitt U-förmig
ist und aus einem unteren Ausbuchtungsabschnitt 20, der
die unteren Enden eines Paars von parallelen Ständern 22 miteinander
verbindet, besteht. Die oberen Enden der Ständer 22 werden starr
mit der oberen Schienenkonstruktion 18 verbunden. Die Tragkonstruktion 14 schließt ebenfalls
eine innere Unterkonstruktion 24 ein, die bei der gezeigten
Ausführungsform
von halbkreisförmigem
Querschnitt ist und die untere Schienenkonstruktion 16 starr
trägt.
In anderen Segmenten der Fahrbahn wird die Tragstruktur 14 typischerweise
erweitert, so dass sie mehrere miteinander verbundene vertikale,
horizontale und winklige Bauteile 26, 28 bzw. 30 umfasst,
um die Schienenkonstruktionen 16, 18 formschlüssig zu
verstärken.
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Vorzugsweise
schließt
die untere Schienenkonstruktion 16 ein Paar von parallelen
unteren Schienen 32 ein, und die obere Schienenkonstruktion 18 schließt ein Paar
von parallelen oberen Schienen 34 ein. Die unteren und
oberen Schienen 32, 34 haben jeweilige Mittellinien 36, 38,
die mit einer Entfernung oder Spur angeordnet werden, die sich,
wie es detaillierter beschrieben wird, über die Fahrbahn verändert. Die
Schienen werden typischerweise aus einer rohrartigen Form mit einem
kreisförmigen
Querschnitt hergestellt.
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Wie
es am besten in 2 und 6 zu sehen
ist, wird ein unteres oder primäres
Chassis 40 durch vordere und hintere Fahrgestellanordnungen 42,
die durch obere Rollen 44, untere Rollen 46 und seitliche
Rollen 48 definiert werden, rollbar längs der unteren Schienen 32 getragen.
Solche Fahrgestellanordnungen sind auf dem Gebiet gut bekannt, und weitere
Einzelheiten werden nicht als notwendig erachtet. Ähnlich wird
ein oberes oder sekundäres Chassis 52 durch
vordere und hintere Fahrgestellanordnungen 54, die durch
obere Rollen 56, untere Rollen 58 und seitliche
Rollen 60 definiert werden, rollbar längs der oberen Schienen 34 getragen.
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Eine
Drehachse 64 mit rechteckigem Querschnitt (6, 7)
wird im sekundären
Chassis 52 mit Hilfe eines Lagers 62 drehbar um
die obere Schienenmittellinie 38 angebracht. Innerhalb
der Drehachse 64 werden ein Satz von ausgerichteten oberen
Treibrollen 66 und ein Satz von ausgerichteten unteren
Treibrollen 68 angebracht. Außerdem trägt die Drehachse 64 einen
Satz von ausgerichteten oberen Tragrollen 70 und ein Satz
von ausgerichteten unteren Tragrollen 72, die zwischen
den Treibrollen 66, 68 angeordnet werden.
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Eine
freitragende, gelenkige oder gegliederte Tragsäulenanordnung 74 trägt ein fahrgastbeförderndes
Gefährt 76 weg
von der oberen Schienenkonstruktion 18 und dem sekundären Chassis 52 und verbindet
das primäre
Chassis 40 und das sekundäre Chassis 52 miteinander.
Die gelenkige Tragsäulenanordnung 74 schließt einen
unteren rohrartigen Tragsäulenabschnitt 78 und
einen oberen rohrartigen Tragsäulenabschnitt 80 ein.
Der untere Tragsäulenabschnitt 78 hat
ein unteres Ende, das an einem ersten Drehpunkt 84, der
annähernd
längs der
unteren Schienenmittellinie 36 liegt, mit Hilfe von Lagern 82 drehbar
am primären
Chassis 40 verankert wird. Der untere Tragsäulenabschnitt 78 erstreckt
sich durch die Drehachse 64 nach oben und hat ein oberes
Ende, das an einem zweiten Drehpunkt 86 drehbar mit einem
unteren Ende des oberen Tragsäulenabschnitts 80 verbunden
wird. Ein oberes Ende des oberen Tragsäulenabschnitts 80 steht
typischerweise in einen im Gefährt 76 geformten
radialen Schlitz 88 vor und wird an einem dritten Drehpunkt 90 drehbar am
Gefährt 76 befestigt.
Der untere Tragsäulenabschnitt 78 schließt einen
angeflanschten Kastenträger 92 (6, 7)
ein, der ein Paar von parallelen angeflanschten Wänden 94, 96 hat,
die mit den oberen und unteren Treibrollen 66, 68 in
der Drehachse 64 in Eingriff kommen können. Der Kastenträger 92 hat
ein Paar parallele Querwände 98, 100,
welche die angeflanschten Wände 94, 96 verbinden
und mit den oberen und unteren Tragrollen 70, 72 in
der Drehachse in Eingriff kommen können. Die Rollen 66, 68, 70, 72 ermöglichen
es, dass sich der untere Tragsäulenabschnitt 78 durch
die Drehachse 64 vor- und zurückbewegt. Obwohl der untere
Tragsäulenabschnitt 78 in
seiner bevorzugten Ausführungsform
als eine Kastenträgerkonstruktion
gezeigt wird, könnte
er ebenfalls eine rohrartige Struktur haben, die wie oben beschrieben
mit den Rollen zusammenwirkt.
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Unter
Bezugnahme auf 3 schließt der untere Tragsäulenabschnitt 78 ein
Paar von Gleitdruckstangen 102, 104 ein, deren
jede ein erweitertes oberes Ende 106 und ein ähnlich geformtes
unteres Ende 108 hat. Es sollte außerdem zu bemerken sein, dass
der obere Tragsäulenabschnitt 80,
weil er keine inneren Bauteile, wie beispielsweise Gleitdruckstangen 102, 104,
trägt,
nicht unbedingt einen rohrartigen Aufbau haben muss. Ein Paar von
oberen Gelenkarmen 110 bzw. 112 verbindet die
oberen Enden 106 der Gleitdruckstangen 102, 104 in
der Nähe des
zweiten Drehpunkts 86 drehbar mit dem oberen Tragsäulenabschnitt 80. Ähnlich verbindet
ein Paar von unteren Gelenkarmen 114, 116 die
unteren Enden 108 der Gleitdruckstangen 102, 104 drehbar
mit den Lagern 82, zur Drehung im Verhältnis zum primären Chassis 40 in
einer Ebene senkrecht zu Schienemnittellinie 36. Die Druckstangen-
und Gelenkarm-Konstruktion
gewährleistet
eine pantografische Wirkung, die auf eine unten weiter zu beschreibende Weise
eine Bewegung vom unteren Abschnitt des Systems 10 zu dem
oberen Tragsäulenabschnitt 80 und
dem Gefährt 76 verschiebt.
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Um
das Gefährt 76,
das primäre
Chassis 40, das sekundäre
Chassis 52, die Drehachse 64 und die Tragsäulenanordnung 74 längs einer
Vorwärtsfahrtachse
vorzuschieben, wird ein Antriebsmechanismus 118 (1)
bereitgestellt. Unter erneutem Bezug auf 1 trägt der Unterteil
des primären
Chassis' 40 ein
drehbares und einklinkbares Zahnrad 120, das mit einer
angetriebenen Kette 122 in Eingriff kommen kann. Es sollte
zu erkennen sein, dass andere geeignete Antriebsmechanismen Induktionslinearmotoren,
Mehrfachspulenantriebe, Elektromotoren, Treibrollensysteme und andere
geeignete Vortriebsvorrichtungen allein oder in Verbindung mit Schwerkraft
und Zentrifugalkräften
einschließen
können.
Obwohl es nicht gezeigt wird, sollte es sich verstehen, dass in
dem Achterbahnsystem, wie auf dem Gebiet gut bekannt ist, verschiedene
Bremsmittel bereitgestellt werden können.
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In 1 und 2 wird
im Bemühen,
die Schienenkonstruktion aus der Hauptsichtlinie des Fahrgastes
zu halten, zwischen dem Gefährt 76 und dem
Rest des Systems 10 eine Kulissenhülle S angeordnet. Anders als
bei herkömmlichen
Achterbahnen wird die Fernbefestigung des Gefährts 76 absichtlich so
gestaltet, dass sie einem Fahrgast das Gefühl gibt, in einem Fahrzeug
zu sein, dass dazu in der Lage ist, den Eindruck eines freien Fluges
zu erzeugen. Dieser Eindruck kann durch die Verwendung von themenspezifischer
Theaterkulisse, Licht-, Ton- und Spezialeffekten weiter gesteigert
werden.
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Außerdem ist
entdeckt worden, dass nach der Erfindung die Entfernung und die
Winkelposition des Gefährts 76 im
Verhältnis
zu den Schienenkonstruktionen 16, 18 als Reaktion
auf die sich verändernde
Krümmung
und/oder die Spur der Schienenkonstruktionen über die Fahrbahn verändert werden
können.
Ferner wird die pantografische Tragsäulenverbindung durch Verändern der
Drehposition oder des Querneigungswinkels der unteren Schienenkonstruktion
auf der eigenen Mittellinie eine Winkelbeschleunigung des Gefährts um
den Drehachsendrehpunkt bewirken, wobei die Größe der Beschleunigung durch
die Geschwindigkeit der Veränderung des
Querneigungswinkels bestimmt wird. Andererseits ermöglicht dieses
Verhalten, dass das Gefährt 76 auf
unerwartete Weisen und längs
eines Bewegungsbogens beschleunigt wird, der sich von anderen Achterbahnauslegungen
unterscheidet.
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4 und 5 illustrieren
den Betrieb des Achterbahnsystems 10, wenn sich die Spur
und die Querneigung der unteren und der oberen Schienen 32, 34 im
Verhältnis
zueinander gegenüber
der in 1 gezeigten Konfiguration verändern. Es sollte zu bemerken
sein, dass 4 und 5 entweder gerade
oder gekrümmte
Schienensegmente abbilden können.
Entsprechend der vorhandenen Form der Schienenkonstruktion oder
in diesem Fall, wenn sich die Krümmung
der Schienen 32, 34 verändert, verändert sich die Entfernung zwischen
den Schienenmittellinien 36, 38. Zusätzlich wird
das primäre Chassis 40 winklig
in einem Querneigungswinkel um die untere Schienemnittellinie 36 gedreht.
Da das primäre
Chassis 40 mit den Gleitdruckstangen 102, 104 und
den unteren Gelenkarmen 114, 116 verbunden ist,
wird die entsprechende Bewegung mit Hilfe der zuvor beschriebenen
Pantographkonstruktion zu dem oberen Tragsäulenabschnitt 80 und
dem Gefährt 76 verschoben.
Zusätzlich
wird der untere Tragsäulenabschnitt 78 gleichzeitig
durch die Drehachse 64 gleiten, wenn sich die Drehachse 64 auf
dem sekundären
Chassis 52 dreht, um die Entfernung und die Winkelposition
des Gefährts 76 im
Verhältnis
zu der unteren und der oberen Schienenkonstruktion 16, 18 zu
verändern.
Im Ergebnis der Umsetzung des Gefährts 76 wird die Kulissenhülle S neu
konfiguriert, um so die Verdeckung der Schienenkonstruktion aufrechtzuerhalten.
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Es
ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung, dass die Beschleunigungsgeschwindigkeit
längs einer
Achse senkrecht zur Achse der Vorwärtsbewegung entsprechend beeinflusst
wird, wenn sich die Entfernung zwischen den Schienenmittellinien 36, 38 verändert, und
insbesondere, wenn sich die vertikale Krümmung der unteren Schiene verändert, um
eine zunehmende Veränderung
der Spur zwischen den Schienenmittellinien zu bewirken. Es sollte
sich gleichfalls verstehen, dass der Winkel des oberen Tragsäulenabschnitts 80 im
Verhältnis
zu einer Längsmittellinie
des unteren Tragsäulenabschnitts 78 durch
eine zunehmende Veränderung
der Drehposition oder des Querneigungswinkels der unteren Schiene 32 und
des primären
Chassis' 40 verändert wird.
Dies bewirkt, dass sich das Gefährt 76 durch
einen Kreisbogen um den zweiten Drehpunkt 86 beschleunigt,
wobei die Beschleunigung durch die Veränderungsrate des Querneigungswinkels
bestimmt wird.
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Wenn
sich das Gefährt 76 durch
die horizontalen Kurven in der Schiene bewegt, wird es Zentrifugalkräften ausgesetzt.
Jedoch wird der Schwerpunkt bei 124 so ausgelegt, dass
er ermöglicht,
dass das Gefährt 76 ausreichend
leicht in einer normalen aufrechten Position zur Ruhe kommt. Falls
notwendig, kann dieser Vorgang wie gewünscht durch herkömmliche
Dämpfungsvorrichtungen,
die auf dem Gebiet bekannt sind, mechanisch reguliert oder gedämpft werden.
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8 bis 13 illustrieren
zusätzliche Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, die auf eine ähnliche Weise funktionieren,
wie unter Bezugnahme auf 1 bis 7 beschrieben.
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8 und 9 zeigen
eine erste alternative Ausführungsform
der Erfindung, die der bevorzugten Ausführungsform von 1 bis 7 ähnelt und, wo
möglich,
unter Verwendung ähnlicher
Bezugszahlen erläutert
wird. An Stelle der gegliederten Tragsäule 74 setzt ein Achterbahnsystem 10a eine
Tragsäulenanordnung 126 ein,
die einen einzelnen rohrartigen Tragsäulenabschnitt 128 mit
einem unteren Ende, das, wie zuvor beschrieben, am ersten Drehpunkt 84 mit
dem primären
Chassis 40 verbunden ist, und einem oberen Ende, das sich
in den radialen Schlitz 88 im Gefährt 76 erstreckt und
drehbar am dritten Drehpunkt 90 unmittelbar am Gefährt 76 befestigt
ist. Das Innere der Tragsäule 128 hat
eine Druckstangen- und
Gelenkarm-Konstruktion, wie zuvor beschrieben, außer, dass
die oberen Gelenkarme 110, 112 unmittelbar mit
dem Gefährt 76 verbunden
sind.
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10 bis 13 zeigen
eine zweite alternative Ausführungsform
der Erfindung, bei der die untere und die obere Schienenkonstruktion 130 bzw. 132 eines
Achterbahnsystems 10b jeweils aus einer einzelnen unteren
Schiene 134 und einer einzelnen oberen Schiene 136 bestehen,
die beide im Querschnitt V-förmig
sind. Die untere Schiene 134 wird durch Keile 135 feststehend
an der Tragkonstruktion 14 angebracht. Die obere Schiene 136 wird
oben an vertikalen Elementen 137 in der Tragkonstruktion 14 angebracht.
Ein primäres
Chassis 138 wird rollbar längs der oberen Kante der unteren
Schiene 134 durch obere und untere Rollen 140 bzw. 142 getragen.
Ein sekundäres
Chassis 144 wird rollbar an den oberen Kanten der oberen
Schiene 136 durch obere und untere Rollen 146 bzw. 148 angebracht.
Eine Drehachse 150 wird drehbar am sekundären Chassis 144 angebracht.
Die gegliederte Tragsäulenanordnung 152 besteht
aus einem unteren Tragsäulenabschnitt 154,
der drehbar an einem oberen Tragsäulenabschnitt 156 angebracht
wird. Die Drehachse 150 nimmt verschiebbar den unteren
Tragsäulenabschnitt 154 auf,
der ein unteres Ende aufweist, das am ersten Drehpunkt 84 mit
dem primären
Chassis 138 befestigt ist, und einem oberen Ende, das an
einem zweiten Drehpunkt 86 drehbar an einem unteren Ende
des oberen Tragsäulenabschnitts 156 befestigt wird.
Ein oberes Ende des oberen Tragsäulenabschnitts 156 steht
vorzugsweise in den radialen Schlitz 88 am Gefährt 76 vor
und wird an einem dritten Drehpunkt 90 drehbar an demselben
befestigt. Es könnte
jedoch ebenso eine andere Art von drehbarer Verbindung verwendet
werden. An Stelle der zuvor beschriebenen Druckstangen- und Gelenkarm-Konstruktion
setzt diese Ausführungsform
ein Paar von unteren Kniehebeln 158, die drehbar am primären Chassis 138 befestigt
werden, ein Paar von oberen Kniehebeln 160, die drehbar
am oberen Tragsäulenabschnitt 156 befestigt
werden, und einen verlängerten
Gelenkarm 162 ein, der sich wesentlich parallel zum unteren
Tragsäulenabschnitt 154 erstreckt
und die Kniehebel 158, 160 miteinander verbindet.
Die Kniehebel 156, 158 und der Gelenkarm 162 gewährleisten
die gleiche pantografische Bewegung wie oben beschrieben. Der untere
Tragsäulenabschnitt 154 wird
in der Drehachse 150 rollbar durch obere und untere Treibrollen 164 bzw. 166 und
obere und untere Tragrollen 168 bzw. 170 getragen.
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Es
sollte nun vollständig
zu erkennen sein, dass das primäre
Chassis 40, 138, das sekundäre Chassis 52, 144,
die Drehachse 64, 150 und die Tragsäulenanordnung 74, 126, 152 in
den jeweiligen Ausführungsformen
eine einzigartige Bewegungstranslationsanordnung definieren, um
als Reaktion auf die sich verändernde
Spur und relative Drehposition oder den Querneigungswinkel zwischen
den oberen und den unteren Schienen über die Fahrbahn gleichzeitig
die Entfernung und die Winkelposition des Gefährts 76 zu verändern. Eine
spezifische geometrische Konfiguration für die Bahn kann entweder durch
die thematischen/dynamischen Erfordernisse einer bestimmten Gestaltung,
durch Einschränkungen,
die dem Schienensystem durch die Konstruktion auferlegt werden,
welche die Bahn aufnimmt, und/oder ihren Platz bestimmt werden.
Mit der vorliegenden Erfindung wird dem Bahngestalter die Flexibilität gegeben,
die Bahnschiene über
einen weiten Bereich des Umgebungswinkels und der Entfernung von
der Achse der Fahrzeugbewegung vor der Sicht der Fahrgäste des
Fahrzeugs zu verbergen. Die reine Wirkung des Achterbahnsystems 10, 10a, 10b der vorliegenden
Erfindung ist, dem Fahrgast ein erregendes Fahrerlebnis zu bieten,
das sich dem freien Flug annähert.
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Bei
dem Achterbahnsystem 10, 10a, 10b kann
die Gefährtentfernung
von der oberen Schiene 34, 136 durch Verändern der
Spur zwischen der oberen und der unteren Schiene längs einer
Bewegungsachse verändert
werden, die senkrecht zur Achse der Vorwärtsbewegung ist. Die Beschleunigungsgeschwindigkeit
längs dieser
senkrechten Achse kann durch die Veränderungsrate der Spur zwischen
den oberen Schienen 34, 136 und den unteren Schienen 32, 134 über den
Verlauf der Fahrbahn gesteuert werden. Außerdem kann für die Achterbahnsysteme 10 und 10b der
Winkel des oberen Tragsäulenabschnitts 80, 156,
der das Gefährt 76 trägt, im Verhältnis zu
dem Erdboden und dem Schienensystem durch Verändern des Querneigungswinkels
der unteren Schienen 32, 134 verändert werden,
die auf das primäre
Chassis 40, 138 einwirken, das wiederum auf den
oberen Tragsäulenabschnitt 80, 156 und
das Gefährt 76 einwirkt.
Im Ergebnis dessen wird sich das Gefährt 76 durch einen
Kreisbogen um den zweiten Drehpunkt 86 zwischen dem oberen
Tragsäulenabschnitt 80, 156 und
dem unteren Tragsäulenabschnitt 78, 154 beschleunigen,
wobei das Maß der Beschleunigung
durch die Veränderungsrate
des Querneigungswinkels bestimmt wird. Diese einzigartigen Axial-
und Kreisbewegungen des Gefährts
können
simultan verliehen werden und können
gleichzeitig mit einer herkömmlichern
Gefährtbewegung
durch vertikale und horizontale Kurven gewährleistet werden, die bei Achterbahnen
nach dem Stand der Technik geläufig
sind.
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Bei
manchen Anwendungen kann es wünschenswert
sein, ein System mit einem Paar von parallelen und in engem Abstand
angeordneten Tragsäulenanordnungen
zu versehen, wobei die Tragsäulenanordnungen
entweder vom Doppeltragsäulentyp (z.B. 4)
oder vom Einzeltragsäulentyp
(z.B. 8) sind. Bei beiden Anordnungen würden die Tragsäulenpaare
so angebracht, dass sie durch eine einzige vergrößerte Drehachse hindurchgehen.
An jedem der Drehpunkte würden
die Tragsäulenpaare zur
gemeinsamen Drehbewegung zusammen befestigt und durch feststehende
Abstandsstücke
getrennt gehalten. Diese modifizierte Bahnkonstruktion würde eine
gesteigerte Festigkeit und Beständigkeit
gegen mögliche
Torsionskräfte
verleihen, die durch das Gefährt
ausgeübt
werden.
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Verschiedene
Alternativen und Ausführungsformen
werden als innerhalb des Rahmens der folgenden Ansprüche liegend
betrachtet, die insbesondere den Gegenstand, der als die Erfindung
angesehen wird, aufzeigen und deutlich beanspruchen. Zum Beispiel
sollte es sich verstehen, dass die vorliegende Erfindung ebenfalls
dafür ausgelegt
werden könnte,
von einer horizontalen Ebene aufgehängt zu werden, oder an einer
Stützfläche in einer
vertikalen Ebene verankert werden könnte, während die Beschreibung das
Achterbahnsystem so darstellt, dass es auf einer horizontalen Ebene,
wie beispielsweise dem Erdboden, getragen wird.