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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf einen Zug, der eine Transportvorrichtung bildet und längs eines
festen Gleises verfahrbar ist und die folgenden Teile aufweist:
- – ein
Chassis mit einem Antrieb;
- – wenigstens
ein Fahrgestell mit einer flachen Sohle; und
- – wenigstens
eine Flüssigkeitszufuhr,
die in der Lage ist, die Flüssigkeit über das
Gleis auszubreiten, wobei dann wenn der Zug eine Geschwindigkeit
erreicht, die höher
ist, als ein Schwellwert, wenigstens ein Teil der Sohle über einen
Film gleitet, der durch die Flüssigkeit
erzeugt wird.
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Ein derartiger Zug ist aus der britischen
Patentschrift 5.569 bekannt, in der eine solche Ausführungsbildung
eines Zuges beschrieben wird und bei welchem ein Transport insbesondere
als Ergebnis einer nach aufwärts
gerichteten Kraft einer Flüssigkeit möglich wird,
die durch einen Kompressor erzeugt wird, und die unter die Sohle
gerichtet wird, um die Flüssigkeit
unter Druck über
die Zufuhreinrichtung ausströmen
zu lassen.
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Gemäß dem Stand der Technik muß der durch
den Kompressor zu erzeugende Druck selbst dann aufrechterhalten
bleiben, wenn eine Aquaplaning-Wirkung über einer vorbestimmten Geschwindigkeit
auftritt, wobei ein Teil der Bodenoberfläche der Sohle über einem
Wasserfilm schwimmt. Ein hiermit verknüpfter Nachteil besteht darin,
daß ein schwerer
Kompressor erforderlich ist, so daß als Ergebnis dieser bekannten
Ausbildung sehr viel Wasser oder sehr viel einer anderen Flüssigkeit
verloren geht, und zwar präzise
als Folge des Hochdrucks, um einen Transport über einen Abstand durchführen zu können, der
in der Praxis üblich
ist.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin,
daß die Zufuhr
unter der Sohle einmündet.
Bei hoher Geschwindigkeit besteht die Gefahr, daß der Teil der Oberfläche der
Sohle, der in Bewegungsrichtung des Zuges vorn liegt, Wasser oder
weitere Flüssigkeit verbraucht,
die dann nicht diesen Vorderteil der Oberfläche der Sohle erreicht, und
zwar präzise
als Ergebnis dieser hohen Geschwindigkeit und des daraus folgenden
unzureichenden Drucks. In dieser Situation kommt jener Teil der
Oberfläche
der Sohle, an dem die Flüssigkeit
fehlt, in Berührung
mit der Oberfläche
des Gleises, weil kein Flüssigkeitsfilm
dazwischenliegt. In dieser Situation läuft der Zug unter Rütteln weiter,
bis die Geschwindigkeit genügend
reduziert und die Flüssigkeit
unter Druck wiederum den vorderen Teil der Oberfläche der
Sohle auf der Schiene erreichen kann. Die Beschädigungen, denen hierbei das
Gleis und die Sohle unterworfen werden können, sind beträchtlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, wenigstens
eines der oben erwähnten
Probleme zu lösen
und zu diesem Zweck wird ein Zug geschaffen, der dadurch gekennzeichnet
ist, daß die
Flüssigkeitszufuhr
die Flüssigkeit
vor der Sohle in Bewegungsrichtung des Zuges auf das Gleis überführt, und
daß die
Sohle nach oben geneigt auf der Vorderseite in Bewegungsrichtung
angeordnet ist.
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Auf diese Weise wird gewährleistet,
daß bei jeder
Geschwindigkeit über
dem Schwellwert die gesamte Sohle in den Aquaplaning-Prozeß eingeführt wird,
wobei die gesamte Sohle über
dem Gleis gleitet und auf dem Flüssigkeitsfilm
schwimmt. Weiter wird in Kombination mit der Form des Gleises erreicht, daß nur eine
sehr kleine Flüssigkeitsmenge
erforderlich ist, um den Flüssigkeitsfilm
zu realisieren. Dabei muß diese
Flüssigkeit
weiterhin nicht unter hohem Druck unter die Sohle zugeführt werden,
sondern im Gegenteil kann die Flüssigkeit
einfach auf dem Gleis praktisch ohne Druck abgelagert werden. Wie
bereits oben erwähnt,
können
hierbei kleine Flüssigkeitsmengen
ausreichen, um den beabsichtigten Effekt zu erzielen. Das Gleis
kann außerdem
während
des Aufbringens der Flüssigkeit
gereinigt werden, wobei die Flüssigkeit
hierbei über
das Gleis unter einem gewissen Druck aufgesprüht wird. Die Sohle wird weiter so
angeordnet, daß sie
vorn nach oben geneigt ist, damit die größtmögliche Menge von Flüssigkeit
unter die Sohle gebracht wird, wobei ein progressiv kleinerer Raum
oder ein kleineres Volumen in Rückwärtsrichtung
verfügbar
ist, so daß ein
Gleichgewicht zwischen der Kraft des Wassers auf der Sohle und umgekehrt
resultiert.
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Bei einem ersten Ausführungsbeispiel
hat der erfindungsgemäß ausgebildete
Zug die Eigenschaft, daß das
Fahrgestell wenigstens in Bewegungsrichtung des Zugs sich frei neigen
kann, wobei der Neigungspunkt des Fahrgestells in Bewegungsrichtung
hinter dem Mittelpunkt der Länge
der Sohle und vor dem Maximum des Aufwärtsdrucks am Fahrgestell liegt,
welcher Druck bei der höheren
Gechwindigkeit durch den Flüssigkeitsfilm
erzeugt wird. Infolgedessen wird durch die Fähigkeit der Sohle sich frei zu
neigen eine Selbsteinstellung der Position der Sohle bewirkt, in
Abhängigkeit
von dem Druck auf der Sohle und der Geschwindigkeit des Zuges. Dies
ist der Fall, weil das Gesamtmoment, das bei einer vorbestimmten
Geschwindigkeit auf den Teil der Sohle, der in Bewegungsrichtung
vor dem Neigungspunkt liegt, im Gleichgewicht ist mit dem Gesamtmoment, das
auf den Teil der Sohle hinter dem Neigungspunkt ausgeübt wird.
Der Vorderteil der Sohle wird hierbei etwas nach oben gerichtet,
wodurch der Neigungspunkt kurz hinter der Mitte der Länge der
Sohle zu liegen kommt, und die Sohle einen relativ dicken Flüssigkeitsfilm
an der Vorderseite umschließt.
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Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel
hat ein Zug gemäß der vorliegenden
Erfindung die Eigenschaft, daß die
Sohle eine Gleitoberfläche
bildet, wobei die Gleitoberfläche
vorzugsweise Nuten enthält,
die in Richtung der Fortbewegung des Zuges verlaufen. Dadurch wird
erreicht, daß für die als Gleitoberfläche ausgebildete
Sohle eine große
Trägeroberfläche auf
der Wasserfilm-Ausbreitung auf dem Gleis geschaffen wird, und daß eine gleichmäßig Verteilung
des Wasserfilms über
die Nuten erreicht wird. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Zuges
hat dieser die Eigenschaft, daß die
Nuten in ihrer Breite nach rückwärts relativ
zur Fortbewegungsrichtung schmaler werden. Dadurch wird ein größerer Anteil
der Flüssigkeit,
die auf dem Gleis liegt, unter der Gleitoberfläche eingeschlossen und aus
den Nuten in Richtung nach unten über die Länge der Nuten ausgepreßt, so daß ein vorteilhafter
Einfluß auf
die nach oben gerichtete Kraft ausgeübt wird, die durch den Wasserfilm
erzeugt wird.
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Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung hat ein Zug gemäß der Erfindung die Eigenschaft,
daß wenigstens
eine weitere zusätzliche
Flüssigkeitszufuhr
im Fahrgestell angeordnet ist, die unter der Sohle einmündet. Auf
diese Weise wird eine an sich bekannte Ausbildung erreicht, die
jedoch nur benutzt oder in Betrieb gesetzt wird, solange der Schwellwert
der Geschwindigkeit durch den sich bewegenden Zug noch nicht erreicht ist.
Mögliche
Verluste können
auch unter Benutzung der zusätzlichen
Zufuhr ergänzt
werden, was insbesondere relevant ist, wenn der Zug ein Zug mit
mehreren aufeinanderfolgenden Fahrgestellen ist, die in Bezug auf
den Flüssigkeitsfilm
sämtlich
von einer kollektiven Zufuhr am vorderen Teil des Zuges vor dem vordersten
Fahrgestell abhängen.
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Gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel hat
ein Zug gemäß der vorliegenden
Erfindung die Eigenschaft, daß wenigstens
eine Leitung im Fahrgestell vorgesehen ist, die unter der Sohle
einmündet, um
ein Fluid zuzuführen,
das eine niedrigere Viskosität
als die Flüssigkeit
hat. Hierbei kann beispielsweise als Fluid ein Gas benutzt werden,
wobei als Ergebnis der Zuführung
dieses Fluids, das eine geringere Viskosität hat als die Flüssigkeit,
der Aquaplaning-Effekt besser ausgenutzt werden kann, wobei die
Sohle über
der Flüssigkeit
schwimmt und das Fluid dazwischen auf dem Gleis befindlich ist,
so daß der Bewegungswiderstand
verringert wird. Das Fluid hat vorzugsweise auch eine geringere
Dichte, so daß es auf
der Flüssigkeit
liegenbleibt und dies wird insbesondere dann gewährleistet, wenn als Fluid ein
Gas benutzt wird.
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Gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel hat ein Zug
gemäß der Erfindung
die Eigenschaft, daß die
Sohle in wenigstens zwei Bereiche unterteilt ist, die durch nach
unten verlaufende Begrenzungen aus elastischem Material eingeschlossen
sind, die im wesentlichen längs
des Umfangs eines jeden Bereichs verlaufen. Vorzugsweise kann jeder
der beiden Bereiche getrennt mit Flüssigkeit und fakultativ mit
einem Fluid derart gespeist werden, daß die Steuerung der Lage der
Sohle in seitlicher Richtung, in Fortbewegungsrichtung des Zuges
oder in beiden Richtungen optimiert werden kann, je nach der Geschwindigkeit,
unter dem Einfluß einer
aktiven Steuerung. Die aus elastischem Material hergestellten Umfangsbegrenzungen
sind mit minimalen Verlusten behaftet, wodurch so viel der zugeführten Flüssigkeit und
des zugeführten
Fluid als möglich
wirksam ausgenutzt werden kann, ohne daß diese Fluide direkt aus dem
Raum unter der Sohle austreten, was Verluste zur Folge hätte.
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Die Erfindung bezieht sich weiter
auf ein Gleis für
einen Zug gemäß einem
der vorhergehenden Ansprüche,
welches wenigstens eine Plattform aufweist, die sich in Horizontalrichtung
erstreckt. Dieses Gleis ist aus der oben erwähnten Veröffentlichung der Britischen
Patentschrift 5.569 bekannt, wobei dieses Gleis zu beträchtlichen
Verlusten führt, weil
dieses Gleis bestimmte Eigenschaften besitzt und insbesondere weil
es nicht genügend
glatt ist.
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Ein Gleis gemäß der vorliegenden Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, daß die
Plattform mit einem Egalisierungsmaterial überzogen ist, wodurch eine
obere Oberfläche
des Gleises ein sehr hohes Ausmaß an Glätte mit sehr geringen Höhendifferenzen
erhält.
Als Ergebnis der Eigenschaften des Gleises gemäß der Erfindung werden Verluste
infolge einer Ungleichförmigkeit
verringert. Um die gewünschte
Glätte
und Gleichmäßigkeit
herbeizuführen,
kann Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht benutzt werden,
das ein sehr hohes Ausmaß an
Glätte besitzt.
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Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel hat
ein Gleis gemäß der vorliegenden
Erfindung die Eigenschaft, daß eine
Führung
sich in Richtung nach oben erstreckt, die über die Längsachse des Gleises verläuft, und
die Führung
weist Eingriffsmittel auf wenigstens einer Seite auf, die mit einem
Antrieb des Zuges zusammenwirken. Weil sich die Führung entlang
der Längsachse
des Gleises erstreckt, kann ein Eingriff zum Zweck des Antriebs
wenigstens in unmittelbarer Nähe
der Mitte des Gleises angreifen, so daß eine mögliche asymmetrische Verteilung
von Kräften und
seitlichen Auslenkungen des Zuges als Ergebnis hiervon in wirksamer
Weise verhindert wird.
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Gemäß einem möglichen zweiten Ausführungsbeispiel
bestehen die Eingriffsmittel vorzugweise aus einem Zahnstangenpfad,
wobei der Antrieb wenigstens ein Zahnritzel aufweist, das mit der
Zahnstange zusammenwirkt und an einem Motor angeschlossen ist. Dies
ist daher ein Ausführungsbeispiel, welches
einfach zu realisieren ist, relativ niedrige Kosten erfordert und
vorzugsweise einen zweiseitigen zentralen Antrieb schafft. Stattdessen
ist es möglich,
innerhalb des Rahmens der Erfindung, daß sich die Führung in
Richtung nach oben erstreckt und in der Längsachse des Gleises verläuft, wobei
das Gleis oder die Führung
Mittel aufweist, die mit einem berührungsfreien Antrieb des Zuges
zusammenwirken, beispielsweise einem Magnetantrieb. Es ist klar, daß der Antrieb
zum Erreichen und Aufrechterhalten der Geschwindigkeit die zum Aquaplaning
erforderlich ist, auf verschiedene Weise erreicht werden kann.
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Ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gleises
ist gekennzeichnet durch wenigstens eine Flüssigkeitszufuhr, die mit einem Fahrgestell
des Zuges verbindbar ist. Die Flüssigkeitszufuhr
hat den Vorteil, daß um
den Zug selbst zu bewegen der Zug selbst nicht mit einem Tank oder anderen
Mitteln versehen werden muß,
als beispielsweise einem Hilfstank, von dem Flüssigkeit dann abgezogen werden
kann, wenn das Gleis keine oder nur eine unzureichende Flüssigkeit
liefert.
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Das gleiche geschieht bei einem vierten
Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Zuges, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß wenigstens eine
Fluidleitung mit einem Fahrgestell des Zuges verbunden ist, oder
daß energieführende Leiter
mit dem Zug verbindbar sind, um dem Zug elektrische Energie zuzuführen. Im
letzteren Fall kann eine Oberleitung wegfallen.
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Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben; in der Zeichnung zeigen:
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1 zeigt
eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten,
auf einem Gleis ruhenden Zuges;
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2 ist
eine aufgebrochene perspektivische Teilansicht einer Einzelheit
des Zuges gemäß 1;
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3 ist
eine Schnittansicht nach der Linie III-III gemäß 2 mit einer Einzelheit;
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4 ist
eine schematische Ansicht des Arbeitsprinzips nach der Erfindung;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht einer Einzelheit von 1 und
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6 zeigt
eine Einzelheit des in 5 dargestellten
Gleitstückes.
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Einander entsprechende Teile sind
in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Der in 1 dargestellte
Zug weist mehrere, nachstehend im einzelnen beschriebene Fahrgestelle 6,
ein Chassis 2 und Wände 4 auf
der Seite des Zuges 1 auf. Der Zug 1 läuft über einem
Gleis 3, das zu diesem Zweck mit einem Überzug 7 am Ort der
Fahrgestelle 6 und Gleitstücken 24 versehen ist,
die in Fortbewegungsrichtung in einer Linie angeordnet sind. Das
Gleis weist außerdem
eine Führung
auf, die als Steg 5 ausgebildet ist, auf dem eine Zahnstange 15 angeordnet
ist, in die ein Zahnritzel 16 eingreift. Dieses Ritzel
bildet einen Teil des Antriebs des Zuges, das mit einem nicht dargestellten
Motor, beispielsweise einem Elektromotor, angetrieben wird. Stattdessen
(nicht dargestellt) kann beispielsweise ein magnetischer Antrieb
oder ein anderer geeigneter Antrieb anstelle des mechanischen Antriebs
mittels Zahnstange und damit zusammenwirkenden Ritzels benutzt werden.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht
der Überzug 7 des
Gleis aus UHMWPE oder einem Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht, das
bis zu einem gewissen Ausmaß flexibel
ist und sehr spezielle und vorteilhafte Eigenschaften in Bezug auf
die zu realisierende Glätte
auf der Oberfläche des
Gleises 3 liefert, über
das sich die Fahrgestelle 6 bewegen. UHMWPE besitzt außerdem die
Fähigkeit Staub
und Schmutz in sich selbst unter dem Einfluß eines genügenden Druckes zu absorbieren,
so daß diese
Teilchen keinen schädlichen
Einfluß auf
Aquaplaning haben können.
Das Gleis 3 weist andererseits eine sehr kleine Neigung
nach unten auf, und zwar in der Größenordnung von 1 : 100 bis
1 : 500, und zwar seitlich in beiden Richtungen vom Mittelpunkt
des Stegs 5 aus betrachtet.
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Als möglicher Zusatz zu dem Ausführungsbeispiel
nach 1 können Schabvorrichtungen
vorgesehen werden. Diese können
beispielsweise in einer a < > oder a > < Konfiguration an einer Stelle zwischen
Sprühdüsen und
erstem Fahrgestell oder Gleitstück
oder vor den Sprühdüsen angeordnet
werden. Eine solche Schabvorrichtung kann weiter eine Konfiguration
mit einem oder mehreren Druckrändern
auf der Basis des Prinzips eines Druckrings haben, wie dies beispielsweise
in 3 dargestellt ist.
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Gemäß 2 ist das Fahrgestell 6 mittels
einer Welle 14 an einem Bein 12 montiert, wobei
das Fahrgestell 6 in Fahrtrichtung des Zuges relativ zu dem
Bein 12 und deshalb relativ zu anderen Teilen des Zuges
nach unten und/oder oben neigbar ist, so wie dem Profil 13,
und dies ist mit der strichlierten Linie 25 angedeutet.
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Fahrgestell 6 außerdem in Seitenrichtung über eine
Kippverbindung zwischen der Welle 14 und den Beinen 12 kippbar,
wodurch eine Adaptierung der Position des Fahrgestells 6 und daher
der Sohle 10 des Fahrgestells quer zur Bewegungsrichtung
A möglich
wird. Dies führt
beispielsweise zu einer besseren Schienenführung des Fahrgestells, wenn
eine Biegung überwunden
werden muß und
das Gleis hier eine gewisse Anstellung entsprechend der Biegung
besitzt. Das Fahrgestell mit der Sohle 10 ist daher vorzugsweise
in allen Richtungen neigbar. Die Sohle besitzt weiterhin Abmessungen
von 0,5 × 0,5
m was jedoch nur ein Beispiel ist. Die Gestalt der Sohle 10 und
deshalb die Gestalt des Fahrgestells 6 können im
Rahmen der vorliegenden Erfindung abgewandelt werden. Gemäß einem
nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
kann Gebrauch gemacht werden von einer Sohle mit dreieckiger Form
oder dem Teil einer Ellipse, obgleich auch andere Formen denkbar
sind. Das gleiche trifft für
die Gleitstücke 24 in 1 zu.
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Das Bein 12 kann in bekannter
Weise mit einer Dämpfungsanordnung
oder -aufhängung
versehen sein, um während
der Bewegung des Zuges ein Rütteln
zu vermeiden.
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Eine zusätzliche Flüssigkeitszufuhr, die mit dem
Bezugszeichen 8 gekennzeichnet ist, läuft durch das Profil 13,
wobei in diesem Fall die Flüssigkeit Wasser
ist. Eine als Gasleitungszufuhr 9 ausgebildete Leitung
führt ein
Fluid zu, das eine geringere Viskosität hat als die Flüssigkeit
und diese Zufuhr ist ebenfalls im Profil 13 untergebracht.
Jede Wasserzuführung 8 führt zu einer
Vernebelungs-Sprühdüse 23, mit
der Schmutz vom Gleis 3 abgewaschen wird und über die
Flüssigkeit
(Wasser) auf das Gleis überführt wird.
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Die Wasserzufuhr 8 und die
Gaszufuhr 9 sind jeweils über Wasserschläuche 18 und
Gasschläuche 17 mit
mehreren Untersektoren der Sohle 10 verbunden, die als
Kammern 11 bezeichnet sind. 2 zeigt
schematisch, daß Druckregler 19 in
den Wasserschläuchen 18 und
Gasschläuchen 17 angeordnet
sind, um die Zufuhr von Gas und Wasser nach jeder Kammer 11 einzustellen.
Es ist möglich,
Druckregler 19 für
mehrere Fahrgestelle 6 vorzusehen, um eine kollektive Steuerung
derart vorzunehmen, daß eine
Gleichförmigkeit
der Lage der Fahrgestelle relativ zur Unterseite des Zugs 1 und
zum Gleis 3 für
diese Fahrgestelle 6 realisiert wird.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 sind die Kammern jeweils
mit individuell steuerbaren Druckringen 27 ausgerüstet, wie
dies weiter unten unter Bezugnahme auf 3 beschrieben ist. Gemäß einem
abgewandelten dargestellten Ausführungsbeispiel
ist es jedoch auch möglich,
im Rahmen der Erfindung einen einzigen Druckring vorzusehen, der
alle Kammern 11 umschließt, wobei eine einzige Trennung
zwischen den Kammern vorgesehen wird. Ein Fahrgestell 6 kann
auch derart ausgebildet werden, daß es eine einzige Kammer mit
einem diese umschließenden
einzigen Druckring aufweist, wobei letzterer, der einen wesentlichen
Beitrag zur Lagerkapazität
beitragen kann oder auch nicht, dazu dient, die Versorgung des Wasserfilms über den
Gleitstücken
aufrechtzuerhalten, damit diese schwimmen können. Bei der Ausbildung nach 2 ist es möglich, die
Arbeitsweise der Sohle 10 pro Kammer 11 über Gasschläuche 17 und
Wasserschläuche 18 und auch über Druckringe 27 einzustellen,
deren Arbeitsweise pro Kammer 11 gesteuert werden kann.
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Im Betrieb wird eine Gasschicht über der Wasserschicht
derart ausgebreitet, daß als
Ergebnis der niedrigeren Viskosität und des niedrigeren „Widerstandskoeffizienten" oder des Bewegungswiderstands
der hiermit verknüpft
ist, ein größerer Wirkungsgrad
erreicht wird. Wenn nicht Gas sondern eine zweite Flüssigkeit
mit einer niedrigeren Viskosität
benutzt wird, dann muß diese
zweite Flüssigkeit eine
geringere Dichte aufweisen, so daß eine Schicht auf der Schicht
der ersten Flüssigkeit
gebildet wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sohle 10 weiter
in Form einer Platte aus rostfreiem Stahl ausgebildet, die mit einer
Gummischicht bedeckt ist, wobei die Gummischicht, die UHMWPE-Schicht 7 auf
dem Gleis 3 und der Wasserfilm und die Gasschicht dazwischen
zusammenwirken, was zu einer Flexibilität der Gummischicht und der
UHMWPE-Schicht führt,
um eine Mikroeinstellung vornehmen zu können, das heißt Unregelmäßigkeiten
kleiner Abmessungen haben keinen Einfluß auf den Aquaplaning-Effekt.
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3 ist
eine ins einzelne gehende Querschnittsansicht der 2, geschnitten längs der Linie III-III, das
heißt
es ist ein Schnitt durch den Druckring 27.
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Der Druckring 27 wird durch
ein Formhalteprofil 30 gebildet, das Hohlräume aufweist,
die nach dem Boden hin geöffnet
sind. Elastisch ausdehnbare Körper 28 sind
in diesen Hohlräumen
angeordnet, wobei jedoch der mittlere Hohlraum 29 leer
bleibt. Die Körper 28 dehnen
sich unter dem Einfluß von
Druck aus, der über
Leitungen 31 zugeführt
wird, und pneumatisch oder hydraulisch erzeugt werden kann. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Leitungen 31 geeignet zur Zuführung einer unter Druck stehenden
Flüssigkeit,
ebenso wie die Leitung 32, die nach dem zentralen Hohlraum 39 führt. Wenn
der Zug startet, dann werden die elastisch ausdehnbaren Körper 28 unter
Druck gesetzt, so daß sie
sich ausdehnen, wobei dann ein Wasserdruck in dem zentralen Hohlraum 29 erzeugt
wird, wobei dieser Druck einen Wert besitzt, der größer oder
gleich dem Druck ist, der in den elastisch ausdehnbaren Körpern 28 erzeugt
wird. Die Unterseite der elastisch ausdehnbaren Körper 28 wird
dadurch auf das Gleis 7 gedrückt, während von dem zentralen Hohlraum 29 ein
dünner Wasserfilm
unter die elastisch ausdehnbaren Körper 28 gedrückt wird.
Ein dünner
Wasserfilm aus dem zentralen Hohlraum 29 erreicht hierdurch
die Außenseite
des Druckrings 27, so daß das Fahrgestell mit der Sohle 10 mit
dem Druckring 27 unter den Druckring 27 angehoben
wird, und es wird ein dünner
Wasserfilm für
die Gleitstücke 24 gemäß 1 erzeugt, wie dies weiter
unten, unter Bezugnahme auf 5, im
einzelnen beschrieben wird. Aus dem stationären Zustand wird ein Druck
von beispielsweise 8 bar in den elastisch ausdehnbaren Körpern 28 erzeugt,
und ein wenigstens etwas höherer
Druck von beispielsweise 8,1 bar wird im zentralen Hohlraum 29 erzeugt, so
daß das
Wasser sich in allen Richtungen relativ zum zentralen Hohlkörper 29 ausbreitet.
Bei Drücken wie
sie oben erwähnt
wurden ist jedes Fahrgestell gemäß gemäß 2 und 3 in der Lage, ein Gewicht von ± 20 Tonnen
zu tragen. Da ein Durchschnitts-Wagen ein Gewicht von ungefähr 80 Tonnen
besitzt, sind vier Fahrgestelle pro Wagen ausreichend, um diesen einen
Wagen abzuheben.
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Die elastisch ausdehnbaren Körper 28 haben
ansonsten den Vorteil, daß die
Unterseite des Fahrgestells ständig
optimal den Unregelmäßigkeiten
angepaßt
ist, die möglicherweise
auf der Oberseite des Gleises 7 befindlich sind.
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Durch Anpassung des Druckes in den
elastisch ausdehnbaren Körpern 28 im
zentralen Hohlraum 29 und in dem Raum unter dem Fahrgestell,
wo Gasschlauch 17 und Wasserschlauch 18 einmünden, wird
es möglich,
das Verhalten des Fahrgestells in Bezug auf den erzeugten Wasserfilm
und darüber
hinaus das Neigungsverhalten und die Neigungslage des Fahrgestells
zu beeinflussen. Auf diese Weise ergibt sich eine sehr schnell anwendbare
Lösung,
unter anderem als Ergebnis von geringen Wasserverlusten, was zu
einem Zug führt,
der mit hohem Wirkungsgrad arbeitet.
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4 zeigt
das Arbeitsprinzip eines Fahrgestells oder im einzelnen eines Gleitstücks 24 gemäß 1, das im folgenden im einzelnen
unter Bezugnahme auf 5 bei
einem erfindungsgemäßen Zug beschrieben
wird. Die Sohle 10 oder die Gleitfläche 33 sind hierbei
als Platte 20 dargestellt, und die Welle ist als Komponente 21 gezeichnet,
wobei die Komponente 21 den Kipp-Punkt bildet.
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In dieser Figur ist außerdem eine
Kurve angezeigt, die den nach aufwärts gerichteten Druck auf der
Unterseite der Sohle oder der Gleitoberfläche angibt, der durch den Wasserfilm
ausgeübt
wird. Die Kurve ist mit dem Bezugszeichen 22 angegeben.
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Der Kipp-Punkt 21 liegt
exzentrisch relativ zur Sohle 20 oder der Gleitoberfläche 33,
das heißt der
Kipp-Punkt 21 liegt hinter der Mitte der Länge der Platte 20,
betrachtet in Fortbewegungsrichtung des Zuges, die durch den Pfeil
A gekennzeichnet ist.
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Die Kurve 22 zeigt, daß der nach
oben gerichtete Druck, der auf die Unterseite der Platte 20 ausgeübt wird,
sich nach hinten bezüglich
der Bewegungsrichtung mit vorbestimmter Geschwindigkeit als Ergebnis
des Anstiegs der Platte 20 erhöht, bis ein Maximalwert dicht
an der Rückseite
der Platte erreicht wird. Dann fällt
die Kurve über
einen kurzen Abstand längs
der Platte 20 auf Null ab. Dieses Absenken vom Maximalwert
auf Null über
den hinteren Teil der Platte 20 ist eine Folge von einer
Saugwirkung in der Nähe
des hinteren Endes der Platte 20, welche Saugwirkung auf
die Flüssigkeit,
insbesondere das Wasser darunter, ausgeübt wird.
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Die geneigte Lage der Platte 20 gewährleistet,
daß das
gesamte Wasser oder wahlweise eine andere Flüssigkeit auf der Schiene unter
der Platte 20 eingeschlossen wird. Die Platte 20 bewegt
sich nachfolgend darüber,
wobei die Neigungslage der Platte mit der nach oben gerichteten
Neigung an der Vorderseite aufrechterhalten wird. Dies ist ein Ergebnis
der Tatsache, daß das
Moment, das vor dem Kipp-Punkt 21 in Bewegungsrichtung
erzeugt wird, in Gleichgewicht steht mit dem Moment, das hinter
dem Kipp-Punkt 21 in Bewegungsrichtung erzeugt wird.
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Wenn sich die Platte 20 über dem
Wasserfilm bewegt, wird der Wasserfilm darunter in Richtung der
Sohle nach hinten komprimiert und dies führt zu dem Maximum in der Kurve 22.
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Bei einer Änderung der Geschwindigkeit
des Zuges würde
eine Verschiebung des Maximums in der Kurve 22 verursacht,
wenn die Sohle oder die Gleitoberfläche eine feste Lage besitzt.
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Sohle jedoch kippbar im Fahrgestell am Kipp-Punkt 21 gelagert.
Infolgedessen wird unter dem Einfluß der Tendenz der Verschiebung
des Maximalwerts bei einer Geschwindigkeitsänderung des Zugs die Lage der Sohle 20 oder
der Gleitfläche 33 geändert, um
zu verhindern, daß das
Maximum in der Kurve 22 verschoben wird, und eine Änderung
der Gleichgewichts-Bedingung
auftritt. Die Platte 20 stellt sich daher selbst in Bezug
auf den Druck der Sohle und/oder die Zuggeschwindigkeit in Richtung
des Pfeils A ein.
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5 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Gleitstücks 24, wie dies bei
einem Zug nach 1 Anwendung
findet. 6 zeigt eine
weitere Einzelheit des Gleitstücks 24 gemäß 5. Das Gleitstück 24 ist
mit dem Zug in der gleichen Weise wie das Fahrgestell 6 gemäß 2 verbunden, und stellt
sich demgemäß selbst
auf die Geschwindigkeit des Zugs ein, der in Richtung des Pfeils
A bewegt wird, und zwar in gleicher Weise wie in Verbindung mit 4 beschrieben. Diese Verbindung
ist hier auch derart, daß das
Gleitstück 24 in
Richtung parallel zur Bewegungsrichtung des Pfeils A kippbar ist, und
in Richtung quer hierzu, so daß das
Gleitstück 24 in
irgendeiner zufälligen
Neigungsstellung relativ zur Horizontalen innerhalb vorbestimmter
Bereiche angeordnet werden kann, was hauptsächlich stattfindet unter dem
Einfluß des
aufwärtsgerichteten Druckes der
durch die Flüssigkeit
ausgeübt
wird, über
welche sich das Gleitstück 24 bewegt.
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Aus 6 ist
deutlich ersichtlich, daß die Gleitoberfläche 33 des
Gleitstück 24 auf
der Unterseite mit profilierten Nuten versehen ist, die in Gegenrichtung
zur Bewegungsrichtung A konvergierend ausgebildet sind. Die Nuten
sind mit den Bezugszeichen 34 versehen. Dies ergibt eine
verbesserte Einschließung
des Wasserfilms, der auf dem Gleis 7 liegt, unterhalb der
Gleitoberfläche 33,
vorn in der Bewegungsrichtung gemäß Pfeil A, so daß verhindert wird,
daß ein
Teil dieses Wasserfilms auf dem Gleis 7 durch die Vorderkante
der Gleitoberfläche 33 abgekratzt
wird. Dies würde
zu einer Verminderung des Aquaplaning-Prozesses führen, was
hierdurch wirksam verhindert wird.
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Das Wasser, das in dem breiten Teil 35 der Nuten 34 eingeschlossen
ist, wird infolge der Konvergenz der Nuten 34 in Richtung
nach hinten zusammengepreßt,
wenn sich das Gleitstück 24 darüber bewegt.
Infolge dieser Kompressionswirkung der Nuten 34 wird das
Wasser auch aus diesen Nuten 34 in Richtung stromab ausgetrieben,
wodurch sich wiederum eine Verbesserung im Druck des Wasserfilms über dem
Gleis 7 in Aufwärtsrichtung
auf das Gleitstück 24 ergibt.
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Die Ausbildung der Nuten in 5 und 6 ist ein wenig übertrieben. Bei einem praktischen
Ausführungsbeispiel
sind die Nuten beträchtlich
kleiner, aber sie sind hier zum besseren Verständnis vergrößert dargestellt. Die Form
der Nuten bei einem hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
ist auch derart, daß die
Tiefe in Richtung entgegen der Bewegungsrichtung des Zuges auf Null
hin abnimmt. Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
(nicht dargestellt) ist die Form der Nuten nicht parallel zur Bewegungsrichtung,
sondern fischgrätenmäßig gestaltet,
wobei die Nuten von den Seiten des Gleitstücks nach der Mitte des Gleitstücks in Richtung
nach hinten verlaufen, und dabei können sie in ihrer Tiefe auf Null
abnehmen oder auch nicht.
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Insbesondere wenn von einer Abkratzvorrichtung
Gebrauch gemacht wird, wie dies unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde, kann
das Muster der Nuten unter dem Gleitstück unter Umständen wegfallen,
da mit der Abkratzvorrichtung eine Verteilung des Wasserfilms über bevorzugte
Teile der Oberfläche
des Gleises 7 erreicht werden kann, wodurch jedes Gleitstück entsprechend
funktionieren kann.
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Gemäß einem (nicht dargestellten)
Ausführungsbeispiel
kann anstelle der Nuten beispielsweise eine Abschrägung des
Vorderrandes der Gleitoberfläche
erfolgen, um zu verhindern, daß ein
Teil des Wasserfilms hierdurch abgekratzt wird. Es sind zahlreiche
weitere Ausführungsbeispiele
im Rahmen der Erfindung möglich,
wie diese in den beiliegenden Ansprüchen gekennzeichnet ist. So
kann das Fahrgestell oder das Gleitstück dreieckig oder halb-ellipsenförmig gestaltet
sein, und es können
andere Materialien für
das Gleis gewählt
werden, solang dieses Material hart und flach ausgebildet ist. Es
können
die Gleitstücke
abgeschrägt
werden, so daß das
Wesen der Erfindung wie dieses in den Ansprüchen geschützt ist, nicht auf die dargestellten
Ausführungsbeispiele
beschränkt
ist.