DE1010982B - Linienfuehrung einer Bahn fuer spurgebundene Fahrzeuge, insbesondere einer Einschienenstandbahn - Google Patents

Description

• Linienführung einer Bahn für spurgebundene Fahrzeuge, insbesondere einer Einschienenstandbahn Gegenstand der Erfindung ist die Linienführung einer Bahn, insbesondere im Übergangsbogen, die ein möglichst stoß- und ruckfreies Fahren von spurgebundenen Fahrzeugen bei hohen Geschwindigkeiten ermöglicht, ähnlich der Fahrt von Schiffen oder Flugzeugen.
• Bei den bekannten spurgebundenen Fahrbahnen besteht die Strecke aus Geraden, Kurven und Übergangsbögen, also aus Streckenstücken mit verschiedener Krümmung. Während der Fahrt treten in den Fahrzeugen Fahrstöße sowohl in der Geraden als auch besonders bei der Einfahrt in Kurven auf. Erstere rühren hauptsächlich vom Sinuslauf der Fahrzeuguntergestelle her, letztere von der fahrdynamischen Unvollkommenheit der Gleisbögen im Übergang zwischen Geraden und Kurven oder Kurven mit verschiedener Krümmung.
• Die erfindungsgemäße Besonderheit in der Linienführung der Bahn besteht darin, daß im Übergangsbogen der Bahnkörper und das Fahrzeug aus der Horizontalebene um einen gemeinsamen Punkt vorzugsweise den Fahrzeugschwerpunkt derart verschwenkt werden, daß das Fahrzeug beim Durchfahren des Übergangsbogens außer seiner fortschreitenden Bewegung nur noch eine Schwenkbewegung um den gemeinsamen Punkt ausführt.
• Der bevorzugte Punkt kann der Schwerpunkt des Fahrzeuges oder auch der Mittelpunkt der durch die Schwerpunkte der sitzenden Fahrgäste gelegten Ebene innerhalb des Fahrzeuges sein. Es kann aber auch ein anderer Bezugspunkt, z. B. der Schwerpunkt der Last in Frage kommen.
• Im folgenden soll die Erfindung an dem Beispiel eines Übergangsbogens an Hand von fünf Figuren näher erläutert werden. Hierbei ist dargestellt in Fig. 1 und 2 die Wegverhältnisse bei der Fahrt im Übergangsbogen, in Fig. 3 und 4 die Gestaltung der Linienführung in der Seitenprojektion und im Grundriß, in Fig. 5 dieselbe in perspektivischer Darstellung. Bekanntlich erfolgt die Einfahrt von spurgebundetien Fahrzeugen in eine Kurve mittels eines Übergangsbogens, der nach einer kubischen Parabel, einer Klotoide od. dgl. konstruiert ist. Die Spurerhöhung wird meist linear ansteigend ausgebildet, indem die äußere Schiene auf den Betrag der vorgesehenen Erhöhung in gleichmäßigem Anstieg gehoben wird. Der Fahrzeugfußpunkt wird beim Durchfahren des Übergangsbogens infolgedessen in der horizontalen Ebene, z. B. nach der Klotoide geführt und in der vertikalen Ebene auf einem Kreisbogen um den Winkel a um die Auflagepunkte der auf der inneren Schiene rollenden Räder geschwenkt (s. Fig. 1). Der Fahrzeugschwerpunkt S führt daher eine zusammengesetzte Bewegung im Raum aus, indem er außer der vorgesehenen fortschreitenden Bewegung noch zusätzlich nach der Seite und Höhe um die Weges und la nach S' auswandert, was gemäß der Erfindung (s. Fig. 2) vermieden wird. Um diese Bedingung zu erfüllen, wird der Bahnkörper erfindungsgemäß quer zur Fahrtrichtung nach einem Sinusgesetz verschwenkt und in der Projektion auf die waagerechte Ebene seitlich so geführt, daß eine Seitenauswanderung des Fahrzeugschwerpunktes infolge der Überhöhung verhindert wird. Diese Verhältnisse sind in den Fig. 3 und 4 im Diagramm dargestellt. Mit G ist die Gerade und mit t1 ist der Übergangsbogen bezeichnet. Bei seinem Durchfahren vollzieht sich die Drehbewegung des Fahrzeuges nach einem Sinusgesetz. Um erfindungsgemäß den Schwerpunkt auf der beabsichtigten stetig gekrümmten Linie n zu führen, ist es erfordc--lich, die Mittelachse der Fahrbahn aus der üblichen L"ju.gangskurve nach außen herauszuführen, wie dies in Fig. 4 gestrichelt durch die Kurve m dargestellt ist. Im anschließenden Kreisbogen K verlaufen die Kurven m und n wieder parallel zueinander, wobei sich ihr Abstand e aus der Kurvenüberhöhung und der Höhe des Schwerpunktes über der Fahrebene ergibt.
• In Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Übergangsbogens bei einer Einschienenbalkenbahn wiedergegeben, und zwar von der im Hintergrund befindlichen Geraden G ausgehend und in die im Vordergrund beginnende gleichmäßige Kurve K übergehend. Die stetig verlaufende Bahn des Schwerpunktes ist mit S bezeichnet. Die sich aus den obengenannten Bedingungen ergebende schwache Gegenkurve p im Anfang des überhölungsbogens ist hier, wie auch in F ig. 4, deutlich erkennbar.
• Es lassen sich durch die gegebenen oder entsprechend gewählten Konstanten und Abhängigkeiten die Koordinaten aller Bogenpunkte schrittweise bestimmen und aus ihnen unter Berücksichtigung der Querneigung die Höhenlage und die Horizontalkoordinaten des Fahrweges errechnen. Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren der Bestimmung des Übergangsbogens wird dieser gemäß der Erfindung nach fahrdynamischen Gesichtspunkten ermittelt.
• Die am Beispiel des Übergangsbogens beschriebene erfindungsgemäße Art der Bestimmung der Streckenpunkte läßt sich auch auf beliebige andere Streckenteile anwenden, indem die Strecke punktweise festgelegt wird und nicht mehr wie bisher aus Kreisbögen und Geraden zu bestehen braucht. Bei Annahme konstanter, fahrdynamischer Größen für alle Streckenabschnitte ergibt sich eine variable Linienführung, die eine günstige Geländeanpassung erlaubt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Linienführung einer Bahn für spurgebundene Fahrzeuge, insbesondere einer Einschienenstandbahn, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergangsbogen der Bahnkörper und das Fahrzeug aus der Horizontalebene um einen gemeinsamen Punkt derart verschwenkt werden, daß das Fahrzeug beim Durchfahren des Übergangsbogens außer seiner fortschreitenden Bewegung nur noch eine Schwenkbewegung um den gemeinsamen Punkt ausführt.
2. 2. Linienführung einer Bahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als gemeinsamer Schwenkpunkt der Fahrzeugschwerpunkt dient.
3. 3. Linienführung einer Bahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der Schwenkbewegung des Fahrzeuges beim Durchfahren des Übergangsbogens einem periodischen, insbesondere einem Sinusgesetz entspricht.