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DE7502904U - Gleisfuehrung bei einer volksbelustigungseinrichtung

Info

Publication number: DE7502904U
Application number: DE7502904U
Authority: DE
Original assignee: Arrow Development Co Inc Mountain View Calif (vsta)
Current assignee: Arrow Development Co Inc Mountain View Calif (vsta)
Priority date: 1974-02-19
Filing date: 1975-01-31
Publication date: 1978-05-03
Also published as: GB1490018A; HK54182A; CA1011770A; DE2504011B2; FR2261031A1; CH588255A5; US3889605A; DE2504011C3; DE2504011A1

Description

PATENTANWÄLTE DR. CLAUS REINLÄNDER DIPL.-ING. KLAUS BERNHARDT

' OrthitraOe 12 · D-8000 München 60 · T«le('on 832024/5

Telex 5212744 · Telegramme Interpatent

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Arrow Development Company, Inc. Mountain View, CaI., USA

Gleisführung bei einer Volksbelustigungseinrichtung

Priorität: 19. Februar 1974 - USA - Ser.No. 443,814

Die Erfindung betrifft eine Gleisführung bei einer Volksbelustigungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs

Bei einer bekannten Gleisführung dieser. Art ist das Schienenpaar so verlegt, daß die auftretenden Zentrifugalkräfte stets senkrecht auf die Schienenebene wirken, so daß die Fahrgäste den Eindruck haben, sie würden entlang einer Steilwand fahren.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gleisführung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß auf die Fahrgäste ein zusätzlicher Bewegungseffekt einwirkt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Gleisführung wird erreicht, daß jedes Fahrgäste aufnehmende Fahrzeug, und damit die Fahrgäste, zusätzlich zu der Vorwärtsbewegung noch eine Bewegung ausführen, wie diese bei Flugzeugen im Kunstflugprogramm unter der Bezeichnung "Rolle" bekannt ist.

Es ist zwar bekannt, bei einer Einschienenbahn die Fahrzeuge gleichzeitig mit der Vorwärtsbewegung eine Drehbewegung um die im wesentlichen horizontal verlaufende Längsachse der Bahn ausführen zu lassen (US-PS 3 319 581). Bei dieser bekannten Bahn werden nicht Einzelfahrzeuge verwendet, sondern Fahrzeugpaare, die aus sich gegenseitig ausgleichenden Gondeln auf jeder Seite der Schiene bestehen. Die deshalb erforderliche exakt gleiche Besetzung beider Gondeln eines Paares läßt sich in der Praxis nicht verwirklichen, so daß eine extrem aufwendige Konstruktion vorgesehen werden muß, um die auftretenden ungleichgewichtigen Kräfte aufzunehmen. Eine solche massive Konstruktion läßt sich bei Volksbelustigungseinrichtungen, die regelmäßig nur einige wenige Wochen auf einem Platz betrieben und anschließend zum nächsten Aufstellungsort weiter transportiert werden müssen, nicht anwenden.

Spezielle Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden; es zeigen:

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Fig. 1

Fig.	2	3
Fig.	3A
Fig.
Fig.	5
Fig.

allgemein eine Volksbelustigungseinrichtung mit einem eine geschlossene Bahn bildenden Schienenpaar nach der Erfindung;

einen Teil der Bahn nach Fig. 1;

eine Seitenansicht eines Teils der Bahn nach Fig. 1;

die Parameter einer Wendel;

einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3; und

Details einer speziellen Struktur zur Verwirklichung des Schienenpaares gemäß Fig. 3·

In Fig. 1 ist allgemein eine Volksbelustigungseinrichtung mit geschlossener Bahn dargestellt. Eine Anzahl Fahrgäste aufnehmende Fahrzeuge 51» 53, etc. sind in Form eines Zuges gekuppelt und laufen auf zwei endlosen Schienen 13 und 15· Ein Bahnhof 17 kann nahe dem tiefsten Punkt der geschlossenen Bahn angeordnet sein. Ein steiler aufwärtsführender Teil ist vorgesehen, um mechanisch einen Zug 11 vom Bahnhof 17 an die höchste Stelle 21 der Bahn zu fördern. Wie üblich, wird ein Zug 11 den steilen Anstieg 19 mit einem nicht dargestellten mechanischen Antriebssystem aufwärtsbewegt und dann freigegeben. Der Zug 11 wird durch den Best der Bahn durch sein Eigengewicht bewegt, bis er zum Bahnhof 17 zurückkehrt, wo er angehalten wird. Der Zug 11 wird anfänglich durch"seinen Abstieg längs des Bahnteils 23 auf hohe Geschwindigkeit beschleunigt.

Wie insbesondere aus Fig. 1 und 3 ersichtlich ist, beginnt die Schiene 13 am Punkt 25 einen wendelförmig geformten Abschnitt, und etwa bei 27 endet die Wendelform. In ähnlicher Weise tritt die Schiene 15 etwa an der Stelle 29 in einen wendelförmig geformten Teil ein, während der wendelförmig geformte Teil etwa bei 31 endet. Ein Ubergangsabschnitt 33 der beiden Schienen existiert angrenzend an das vordere

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Ende der wendeiförmigen Schienenabschnitte, wo der Zug am schnellsten läuft. In ähnlicher Weise existiert ein Ubergangsab schnitt 35 der beiden Schienen angrenzend an das gegenüberliegende Ende der wendeiförmigen Schienenabschnitte. Die Übergangsabschnitte 33 und 35 ergeben einen weichen Eingang und Ausgang der Fahrzeuge in die Schienenabschnitte mit wendeiförmigem Weg hinein und aus diesem heraus, so daß ein Fahrgast keinen abrupten, unkomfortablen Stoßen ausgesetzt ist. Die wendeiförmigen Schienenabschnitte sind symmetrisch um eine imaginäre Achse Die Achse 37 ist im wesentlichen horizontal, vorzugsweise mit einer kleinen Abwärtsneigung, um dazu beizutragen, die Geschwindigkeit des Zuges beim üurchlauf aufrechtzuerhalten. Diese Neigung und die Höhe des Schienenteils 21 relativ zur Erhebung der wendeiförmigen Schienenteile sind so berechnet, daß eine Minimalgeschwindigkeit des Zuges durch den Wendelabschnitt auf einem Wert gehalten wird, bei dem eine erhebliche Zentrifugalkraft der Fahrzeuge 11 gegen die Schienen aufrechterhalten wird.

Wie besonders aus Fig. 3 und 4- ersichtlich ist, hat der wendeiförmige Abschnitt d<5r Schiene 13 zwischen den Punkten 25 und 27 exakt die gleiche Form wie der wendeiförmige Teil der Schiene 15 zwischen den Punkten 29 und 31. Diese beiden Schienenteile folgen dem Weg einer zylindrischen Wendel und sind um einen festen Abstand in Richtung längs der Achse 37 gegeneinander versetzt. Der Abstand irgendeines Punktes einer dieser Schienen im wendeiförmigen Teil ist gleich dem Abstand "r" von der Achse 37· Es ist auch möglich, daß die wendeiförmigen Schienenabschnitte sich von der dargestellten zylindrischen Form unterscheiden, so daß sich eine konische Wendel ergibt.

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Eine Steigung t (Fig. 3) der wendeIförmigen Schienenabschnitte ist so gewählt, daß sie größer als '+0° ist, um dem Zug, der durch den wendelfcrmi-gen Schienenabschnitt läuft, eine erhebliche Vorwärtskomponente zu erteilen. Definitionsgemäß ist die Steigung einer Wendel der Winkel zwischen einer Tangente an einem Punkt und einer Linie oder Ebene, die senkrecht zur Achse 37 der Wendel steht. Die Steigung t ist in Aufsicht für einen Teil der Schiene innerhalb des Wendelabschnitts in Fig. 3 dargestellte Eine maximale Steigung für eine solche Vergnügungsbahn beträgt etwa 70 · Aufgrund der mathematischen Definition einer Wendel ist die Steigung für jeden Punkt längs der Wendel gleich. Bei der Anwendung auf die dargestellte Bahn kann der Steigungswinkel im Wendelabschnitt der Bahn jedoch in gewissem Umfang variieren, ohne daß der Eindruck auf die Passagiere merklich beeinflußt wird.

Die in der Zeichnung dargestellten Wendelabschnitte sind etwa 1 1/2 Zyklen lang. Ein Zyklus einer Wendel beginnt an einem Bezugspunkt und endet, wenn sich die Wendel in einem Kreis zurück zu diesem Bezugspunkt bewegt, gesehen in einer Projektion auf eine Ebene senkrecht zur Achse. Die Übergangsschienen 33 und 35 zu den wendeiförmigen Schienenabschnitten haben Neigungen (von denen die WendelSteigung gemessen wird), deren Winkel in dem Übergangsabschnitt mit dem Abstand vom Wendelabschnitt wachsen. Beispielsweise ist eine imaginäre Wendel-Bezugskurve 39 in Fig. 3 im Ausgangsübergangsabschnitt 35 dargestellt. Die Kurve 39 ist eine Verlängerung des Wendelabschnitts der Schiene 13, der an der Stelle 27 endet. Ersichtlich steigt der Steigungswinkel der Schiene 13 im Übergangsabschnitt 35 mit wachsendem Abstand von der Stelle 27. Das Gleiche gilt für den Eingangs-Übergangsabschnitt 33 gemäß Fig. 3 bezüglich

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einer Kurve 41, die eine Verlängerung des Wendelabschnitts der Schiene 15 darstellt.

Die Steigung der Schiene kann auch als Neigungswinkel (Tangente) der Schiene mit Bezug auf die Achse 37 in einer Ebene ausgedrückt werden, die durch die Tangente und die Achse gebildet wird. Ein solcher Führungswinkel <x beträgt maximal 50° in der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform (90° abzüglich eine Maximalsteigung von 40°). Der Neigungswinkel der Ubergangsschienenabschnitte 33 und mit Bezug auf die Achse 37 wird mit wachsendem Abstand von den Wendelabschnitten kleiner.

Mit Bezug auf Fig. 3A wird die Natur einer Wendel, wie sie in der vorliegenden Gleisführung verwendet wird, noch auf andere Weise beschrieben. Es soll ein Zyklus der Schiene 31 betrachtet werden, der in Fig. 3A auf der Oberfläche eines imaginären Zylinders 30 beschrieben wird. Wenn der Zylinder 30 eine Umdrehung aufwärts über Fig. 3A über eine ebene Fläche gerollt wird, bilden die Punkte, an denen die Wendel 31 die Ebene berührt, eine gerade Linie 31 '· eine Linie 32 kann in ähnlicher Weise durch ein Ende des Zylinders 30 gebildet werden. Die Länge der Linie 32 ist gleich dem Umfang des Zylinders 30. Eine Linie 34-, die in der ebenen Oberfläche senkrecht zur Linie 32 gebildet wird, bildet ein rechtwinkliges Dreieck. Die Hypotenuse ist die Linie 31', die den Steigungswinkel t mit der Linie bildet und den Führungswinkel '< mit der Linie 34.

In Fig. 5 sind Details einer speziellen Schienenkonstruktion ersichtlich. Fig. 5 zeigt einen Teil des wendeiförmigen Schienenabschnittes, der in Verbindung.mit Fig. 3 beschrieben worden ist. Fig. 5 zeigt zusätzlich die Stützstruktur für die Schienen 13 und 15 in diesem Bereich. Die Stützstruktur weist eine Stützschiene 43 auf, die durch die Länge der

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Bahn durchlaufen kann. Die Stützschiene 43 wird selbst mit geeigneten Strukturen abgestützt, die mit dem Grund verankert sind, beispielsweise einem Pfosten 45. Haltearme sind periodisch längs der Länge des Stützrohrs 43 angeordnet, um die Schienen 13 und 15 daran zu halten. Gemäß Fig. 5 ist ein Arm 47 an einer Außenfläche der Schiene verankert und wird von dieser um einen gewissen Abstand entfernt, ehe er quer zur Stützschiene 43 verläuft. Ein ähnlicher Arm 49 hält die Schiene 15 mit Bezug auf die Stützschiene 43. Diese Armstruktur erlaubt es, Fahrzeuge 51, 53 zu verwenden, wie in Fig. 2 dargestellt', bei denen Räder 55» 57» 59 derart vorgesehen sind, daß sie auf gegenüberliegenden Seiten der Schienen laufen, um die Wagen daran zu hindern, von der Bahn abzufallen, während sie umgekehrt sind, falls die Geschwindigkeit durch irgendeine Fehlfunktion auf einen niedrigen Wert herabgesetzt wird. Zusätzliche, nicht dargestellte Räder sind an der Unterseite jedes Wagens vorgesehen und laufen auf der Innenseite der Schienen, um die Wagen längs dieser zu führen.

Die Raumform, der die Stützschiene 43 in dem wendeiförmigen Schienenabschnitt folgt, ist ebenfalls eine Wendel mit der gleichen Steigung wie die Schienen 13 und 15 im Wendelabschnitt gemäß Fig. 3. Der zylindrische Wendelweg, dem die Stützschiene 43 folgt, hat jedoch einen Radius, der größer ist als der Radius r der Wendelwege, denen die Schienen 13 und 15 folien, die mit Einrichtungen wie den Armen 47 und 49 verankert werden sollen, in der Weise, daß sich ein hindernisfreier Raum längs der Schienen ergibt, der den Fahrzeugen erlaubt, unter das Niveau der Schienen herabzureichen, damit ein tiefliegender Schwerpunkt bezüglich der Schienen erreicht werden kann.

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In einer speziellen, dargestellten Struktur besteht jede der Schiene» 13 und 15 vorzugsweise aus einem hohlen, steifen Metallrohr mit kreisförmigem Querschnitt. Die Stützschiene 43 hat eine ähnliche Querschnittsform, nur daß vielleicht die Stützschiene 43 zur Erzielung höherer Festigkeit größere Abmessungen hat. Die Verwendung von Schienen 13 und 15 und einer Stützschiene 43 mit kreisförmigem Querschnitt erlaubt ihre Verformung in die verschiedenen oben diskutierten Formen, ohne daß Betrachtungen hinsichtlich der Orientierung einer flachen Oberfläche in irgendeiner speziellen Weise angestellt werden müssen.

Ersichtlich ergibt die in der Zeichnung dargestellte Gleisführung des Schienenpaars 13» 15 eine Anzahl von unabhängig wirkenden Kraftkomponenten, die auf einen in einem Fahrzeug fahrenden Fahrgast wirken, wenn dieses über die wendelförmig geformten Schienenabschnitte läuft. Wegen des großen Steigungswinkels hat der Fahrgast deutlich das Gefühl einer Vorwärtsbewegung durch den Wendelteil. Eine Zentrifugalkraft wird ebenfalls entwickelt, wenn das Fahrzeug um die Achse 37 der wendeiförmigen Schienenabschnitte verdreht wird. Darüber hinaus ändert eine Längsachse des Wagens, die sich von der Vorderseite zur Rückseite erstreckt, schnell ihre Richtung mit Bezug auf die Erde. Eine solche Fahrzeugachse ist allgemein parallel zu den Tangenten des wendeiförmigen Schienenabschnitts, über den das Fahrzeug läuft. Durch die Drehung um die Achse 37 dreht jeder Wagen auch um diese seine eigene Achse.

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Gleisführung bei einer Volksbelustigungseinrichtung, mit einem gegenüber dem Erdboden durch ein Stahlgerüst abgestützten, eine geschlossene Bahn bildenden Schienenpaar für Fahrgäste aufnehmende Fahrzeuge, die zu einer höchsten Stelle der Gleisführung gefördert werden und auf einer daran anschließenden Gefällstrecke sich durch ihr Eigengewicht bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß das Schienenpaar (13* 15) auf einem Teilstück der Gleisführung eine Wendel mit einem Radius (r) zur Bahnlängsachse und mit einem Steigungswinkel (t) größer als 40° bildet, und daß beide Schienen die gleiche Wendelform aufweisen und in Bahnlängsrichtung gegeneinander verschoben angeordnet sind.

Gleisführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (r) konstant ist.

Gleisführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden des Teilstückes Übergangsschienen vorgesehen sind, die allmählich von der Wendelform in die normale Bahnform überleiten.

Gleisführung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schienenpaar (13» 15) sich auf einer Tragschiene (43) abstützt, die der Wendelform folgt und einen größeren Wendelradius aufweist als das Schienenpaar (13» 15)·

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