DE1455011C - Gas cushion vehicle in connection with a guideway - Google Patents
Gas cushion vehicle in connection with a guidewayInfo
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Description
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1 21 2
Die Erfindung betrifft ein Gaskissenfahrzeug, das gemäßen Führungsbahn als bei einem U-förmigenThe invention relates to a gas cushion vehicle that has the corresponding guide track than a U-shaped one
sich auf einer Führungsbahn mit mindestens einer Gleiskörper erzielen, bei dem die senkrechten Füh-can be achieved on a guideway with at least one track structure in which the vertical guide
etwa waagerechten Tragfläche und wenigstens zwei rungsflächen verhältnismäßig weit voneinander ent-approximately horizontal wing and at least two planes relatively far apart
einander entgegengesetzt angeordneten, etwa senk- fernt sind. Sind die Führungsflächen nicht genauoppositely arranged, are approximately lowered. Are the guide surfaces not accurate
rechten Führungsflächen abstützt, zwischen denen 5 senkrecht ausgerichtet, so wirken bei der erfindungs-supports right guide surfaces, between which 5 aligned vertically, so act in the invention
und entsprechenden Fahrzeugflächen mit Druckmit- gemäßen Bahn mit einem verhältnismäßig schmalenand corresponding vehicle surfaces with a pressure-commensurate path with a relatively narrow one
tel gespeiste Trag- und Führungskissen angeordnet Mittelsteg die senkrechten Komponenten über einentel-fed support and guide cushions arranged the vertical components over a central web
sind. sehr kurzen Hebelarm auf das Fahrzeug ein, so daßare. very short lever arm on the vehicle, so that
Auf einem Gleis oder einem Bahnkörper geführte diese Kräfte nahezu unschädlich sind. Bei einem
und durch Luftkissen abgestützte Fahrzeuge sind 10 U-förmigen Gleiskörper beträgt jedoch der Hebelbekannt.
Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden arm bereits etwa die halbe Fahrzeugbreite.
(Offenlegungsschrift 1 405 547), eine Führungsbahn Ferner läßt sich mit der erfindungsgemäßen Bahn
für ein Luftkissenfahrzeug U-förmig zu gestalten, das Umsetzen und Rangieren der frei beweglichen
wobei zwischen dem Fahrzeugboden und der waage- Luftkissenfahrzeuge verhältnismäßig einfach bewerkrechten
Tragfläche der Bahn ein Tragkissen ausge- i5 stelligen, da der Mittelsteg in einfacher Weise verbildet
ist, während an den Seitenwänden des Fahr- senkbar angeordnet werden kann,
zeuges kleinere Führungskissen angeordnet sind, die In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfinmit
den außenliegenden senkrechten Führungsflächen dung sind die einzelnen benachbarten Trag- und
der Bahn zusammenwirken. Führungskissen durch einen mit Atmosphäre verbun-These forces are practically harmless when guided on a track or a track body. In a vehicle supported by air cushions, 10 U-shaped track bodies are known, however, the lever is known. It has also already been proposed to be around half the width of the vehicle.
(Offenlegungsschrift 1 405 547), a guideway Furthermore, with the web according to the invention for a hovercraft to be U-shaped, the relocating and maneuvering of the freely movable, relatively easy-to-use support surface of the web is made between the vehicle floor and the horizontal hovercraft - i 5 digits, because the middle bar is designed in a simple way, while lowering can be arranged on the side walls of the driving mechanism,
In an expedient embodiment of the invention, the individual, adjacent support and the track interact with the outer vertical guide surfaces. A guide cushion connected to the atmosphere
Diese Ausbildung der Führungsbahn hat für Luft- 30 denen Zwischenraum getrennt. Dadurch läßt sich in kissenfahrzeuge verschiedene Nachteile. Sie ist z. B. besonders einfacher Weise der Druck und die Steifigin einem Bahnhofbereich zum Umsetzen und Ran- keit der Führungs- und Tragkissen unabhängig vongieren der Fahrzeuge verhältnismäßig aufwendig. einander regeln.This formation of the guideway has separated spaces for air 30 those. This allows in cushion vehicles have various disadvantages. She is z. B. particularly simple way of pressure and rigidity a train station area for moving and ranking the guide and carrying cushions independently the vehicles relatively expensive. regulate each other.
Ferner müssen die Führungsflächen der Bahn genau In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sind dieFurthermore, the guide surfaces of the web must be accurate
senkrecht und parallel zueinander angeordnet sein, 25 Trag- und Führungskissen an voneinander unab-be arranged vertically and parallel to one another, 25 support and guide cushions on mutually independent
um Kräfte zu vermeiden, die insbesondere bei hängigen Vorrichtungen zur Druckmittel Versorgungin order to avoid forces that are particularly important in the case of pending devices for supplying pressure medium
rascher Fahrt auftreten und die Führung des Fahr- angeschlossen. Auch diese Maßnahme dient zurfaster driving occur and the leadership of the driving connected. This measure is also used for
zeuges nachteilig beeinflussen können. unabhängigen Regelung des Druckes in den Trag-can adversely affect the tool. independent regulation of the pressure in the
Demzufolge ist die der Erfindung zugrunde lie- und Führungskissen zur Verbesserung der Fahreigen-Accordingly, the invention is based and guide cushions to improve the driver's own
gende Aufgabe darin zu sehen, bei dem Fahrzeug 30 schäften.The task is to see in the vehicle 30 shafts.
der eingangs geschilderten Art die Führung und Dabei ist auch vorgesehen, daß die Vorrichtundamit die Fahreigenschaft zu verbessern und gleich- gen zur Druckmittelversorgung Motor-Kompressorzeitig die bauliche Gestaltung zu vereinfachen. Aggregate sind, die gegebenenfalls an ein Tragkissen of the type described at the outset, the leadership and it is also provided that the Vorrichtundamit to improve the driving characteristics and at the same time to simplify the structural design for the supply of pressure medium to the motor-compressor. Units are, if necessary, attached to a support cushion
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch und ein benachbartes Führungskissen gemeinsamAccording to the invention, this object is shared by this and an adjacent guide cushion
gelöst, daß die Führungskissen an einander züge- 35 angeschlossen sind.solved that the guide cushions are connected to each other tensile 35.
kehrten innenliegenden Flächen des Fahrzeuges und Zur Einsparung von Energie für die Druckmittel-swept interior surfaces of the vehicle and to save energy for the pressure medium
die Tragkissen beidseitig nach außen anschließend Versorgung der Kissen sind in weiterer vorteilhafterthe carrying cushions on both sides outwards then supplying the cushions are more advantageous
angeordnet sind. Ausgestaltung die Trag- und Führungskissen mit derare arranged. Design the support and guide cushions with the
Eine solche Ausbildung des Bahnkörpers ist an Vorderseite des Fahrzeuges zur Speisung der Kissen sich bei Radfahrzeugen bekannt (deutsche Patent- 40 mit dem Staudruck verbunden; Die Maßnahme, Luftschrift 845 646). Dabei wird das Radfahrzeug von kissen eines Fahrzeuges mit dem Staudruck zu spei-' zwei waagerecht angeordneten Rädern geführt, die sen, ist bekannt.Such a construction of the track body is at the front of the vehicle for feeding the cushions known in wheeled vehicles (German patent 40 connected with the dynamic pressure; The measure, Luftschrift 845 646). The wheeled vehicle is stored with the back pressure from the cushion of a vehicle. two horizontally arranged wheels out, the sen is known.
an den senkrechten Führungsflächen einer im Quer- In Weiterbildung der Erfindung ist ein Fahrgestell
schnitt der Bahn mittig angeordneten Schiene laufen. mit senkrecht gelagerten Rädern, die sich auf den
Bei der Wahl einer geeigneten Führungsbahn für 45 senkrechten Führungsflächen des Bahnkörpers abLuftkissenfahrzeuge spielen jedoch zusätzliche Über- stützen, zwecks Bremsung und/oder Antrieb des
legungen eine Rolle, die bei mittels Räder abge- Fahrzeugs bei geringer Geschwindigkeit vorgesehen,
stützten Fahrzeugen überhaupt nicht auftreten. So und ist das Fahrgestell mit dem Fahrzeug über
ist es für Luftkissenfahrzeuge wesentlich, daß die Längszugglieder verbunden. Dadurch können die
senkrechten Führungsflächen des Mittelsteges genau 50 Aufbauten des Fahrzeuges verhältnismäßig leicht
senkrecht und zueinander parallel verlaufen. Erge- gehalten werden. Durch diese Anordnung werden
ben sich Abweichungen im gegenseitigen Abstand Schwingungen des Wagenaufbaus gedämpft,
der Führungsflächen oder Abweichungen von der Schließlich sind in vorteilhafter Weise in den senk-Senkrechten,
so wirkt sich dies nachteilig auf die rechten Führungsflächen des Bahnkörpers elektrische
eine verhältnismäßig große Fläche am Fahrzeug über- 55 Stromschienen zur Stromabnahme für das Fahrgestell
deckenden Führungskissen aus bzw..treten senkrechte angeordnet. Bilden die Stromschienen den Statorteil
Kraftkomponenten auf, die das Fahrzeug einseitig eines linearen Induktionsmotors zum Antrieb des
anzuheben oder abzusenken suchen. Bei Radfahr- Fahrzeuges, so greifen die Vortriebskräfte symmezeugen
hingegen kommt es nicht auf die Parallelität trisch zum Fahrzeug an. Es werden keine Querkräfte
der Führungsflächen an, sondern darauf, daß die 60 erzeugt.In a further development of the invention, a chassis section of the track is centrally arranged rail run on the vertical guide surfaces of a cross. However, when choosing a suitable guide way for 45 vertical guide surfaces of the track body, air-cushion vehicles play additional support for the purpose of braking and / or driving the laying provided, supported vehicles do not occur at all. In this way and if the chassis is connected to the vehicle, it is essential for hovercraft that the longitudinal tension members are connected. As a result, the vertical guide surfaces of the central web can run exactly 50 superstructures of the vehicle relatively easily perpendicular and parallel to one another. Be retained. With this arrangement, deviations in the mutual distance vibrations of the car body are dampened,
Finally, the guide surfaces or deviations from the guide surfaces are advantageously in the vertical, so this has a detrimental effect on the right guide surfaces of the track body. occur vertically arranged. If the busbars form the stator part, force components that seek to raise or lower the vehicle on one side of a linear induction motor to drive the. In the case of wheeled vehicles, the propulsive forces act symmetrically, however, the parallelism to the vehicle does not matter. There are no transverse forces on the guide surfaces, but rather on the fact that the 60 is generated.
Achsen der Führungsräder genau parallel zueinander Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichausgerichtet
sind, da die Führungsräder nur eine nung näher erläutert. Es zeigt
etwa punktförmige Abstützung an den Führungs- Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch ein Fahrflüchcn
aufweisen. Somit treten auch keine senk- zeug und die Führungsbahn,
rechten Kraftkomponenten bei Radfahrzeugen auf. 65 Fig. 2 einen waagerechten Schnitt durch dasAxes of the guide wheels exactly parallel to one another. The invention is aligned below with reference to the drawing, since the guide wheels are only explained in more detail. It shows
approximately punctiform support on the guide Fig. 1 have a vertical section through a Fahrflüchcn. This means that there are no dies and the guideway,
right force components in wheeled vehicles. 65 Fig. 2 shows a horizontal section through the
Die erforderliche Genauigkeit des Abstandes der Fahrzeug und den Mittelsteg der Bahn,The required accuracy of the distance between the vehicle and the central web of the track,
senkrechten Führungsflächen voneinander sowie ihre Fig. 3 einen Schnitt durch die Tragkissen desperpendicular guide surfaces from each other and FIG. 3 shows a section through the support cushion of the
senkrechte Lage läßt sich leichter bei der erfindungs- Fahrzeuges,vertical position is easier with the vehicle of the invention,
1 455 Oil1 455 Oil
F i g. 4 einen Schnitt durch die Luftkissenbegrenzungswände, F i g. 4 a section through the air cushion boundary walls,
Fig. 5 eine Seitenansicht eines Fahrzeuges mit Luftschraubenantrieb für hohe Geschwindigkeiten,5 shows a side view of a vehicle with a propeller drive for high speeds,
Fig. 6 einen Schnitt durch das Fahrzeug gemäß Fig. 5 sowie durch eine abgeänderte Bahn,6 shows a section through the vehicle according to FIG. 5 and through a modified path,
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Fahrgestells. 7 is a perspective view of a chassis.
Das Fahrzeug nach den Fig. 1 bis 3 weist einen Fahrgastraum 1 auf und ruht auf einer Bahn, die aus zwei im wesentlichen waagerechten Tragflächen 3 a und zwei genau senkrechten Führungsflächen 3 b besteht, wobei letztere von einem Mittelsteg geringer Höhe gebildet sind. Der Mittelsteg ist zwischen den beiden waagerechten Tragflächen 3 α gelegen und dient als Laufschiene. Diese Teile können aus leichtem Blech oder aus unverputztem Betonguß hergestellt werden. Die Führungsflächen 3 b können außerdem mit elektrischen Stromschienen 4 versehen sein.The vehicle according to FIGS. 1 to 3 has a passenger compartment 1 and rests on a path which consists of two essentially horizontal support surfaces 3 a and two precisely vertical guide surfaces 3 b , the latter being formed by a central web of low height. The central web is located between the two horizontal wings 3 α and serves as a running rail. These parts can be made from light sheet metal or from unplastered concrete. The guide surfaces 3 b can also be provided with electrical busbars 4.
Während der Fahrt ruht das Fahrzeug auf einer Mehrzahl von Tragkissen 5 a, die in wenigstens zwei Reihen von wenigstens je zwei Kissen angeordnet sind und damit die Stabilität in 'Längs- und Querrichtung gewährleisten. Die Tragkissen 5 α werden von Lippen 6 begrenzt, die aus verformbarem Material, z. B. Gummi oder Kunststoffen bestehen und deren Querschnitt vorzugsweise trapezförmig ist. Nach Fig. 4 können mehrere Lippen6 gemeinsam vorgesehen sein. Damit ist es möglich, am Umfang der Kissen eine sehr geringe Bodenfreiheit zu wählen, wodurch sich der für den Auftrieb erforderliche Energieaufwand verringert. Wenigstens vier Führungskissen 5 c gleicher Art sowie die Tragkissen 5 a werden unabhängig voneinander gespeist, z. B. durch Verdichter?, von denen jeder durch einen Elektromotor 8 angetrieben wird. During the journey, the vehicle rests on a plurality of support cushions 5a , which are arranged in at least two rows of at least two cushions each and thus ensure stability in the longitudinal and transverse directions. The support cushions 5 α are limited by lips 6, which are made of deformable material, for. B. made of rubber or plastics and whose cross-section is preferably trapezoidal. According to FIG. 4, several lips 6 can be provided together. This makes it possible to choose a very low ground clearance on the circumference of the cushion, which reduces the amount of energy required for buoyancy. At least four guide cushions 5 c of the same type and the support cushions 5 a are fed independently of one another, for. B. by compressors? Each of which is driven by an electric motor 8.
Die in der Zeichnung dargestellte unabhängige Speisung der Kissen kann auch durch Verwendung mehrerer Strahlrohre verwirklicht werden, die jeweils einzelnen Kissen zugeordnet sind, jedoch von einem einzigen primären Druckmittelerzeuger gespeist sind. Ein derartiges Strahlrohr ist bei der Speisung eines Kissens gegenüber Druckschwankungen in benachbarten Kissen praktisch unempfindlich, wobei diese Schwankungen gegenüber der eigentlichen Entspannung des primären Druckmittels vernachlässigbar bleiben. Kissen mit verschiedenen Aufgaben, d. h. Trag- und Führungskissen können aber auch parallel gespeist werden, ohne dabei von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.The independent supply of the cushions shown in the drawing can also be achieved by using several jet pipes are realized, which are each assigned to individual cushions, but from one single primary pressure medium generator are fed. Such a jet pipe is when feeding a Cushions practically insensitive to pressure fluctuations in neighboring cushions, these Fluctuations compared to the actual relaxation of the primary pressure medium are negligible remain. Pillows with various tasks, d. H. However, the carrying and guide cushions can also be used in parallel are fed without deviating from the basic idea of the invention.
Nach der Erfindung kann auch der Staudruck, der sich vor einem sich mit einer Geschwindigkeit ν vorwärts bewegenden Fahrzeug einstellt, für die Verringerung der Leistung der Motoren 8 ausgenutzt werden. Zu diesem Zweck sind Klappen 9 vorgesehen, welche durch Hydraulikzylinder 10 verstellbar sind und die Regelung des Druckes in der Kammer ermöglichen, aus der die für die Kissen 5 α und 5 c bestimmte Luft abgesaugt wird. Die verschiedenen Verdichter können dabei mit getrennten Luftzuführungsleitungen versehen sein. Der Speisedruck der Kissen 5 α und 5 c ist gering und beträgt etwa 10 bis 50 cm Wassersäule. Dadurch ergibt sich eine erhebliche Leistungseinsparung; die Motoren für den Auftrieb können sogar angehalten werden, falls die Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges und damit der Staudruck vor dem Fahrzeug genügend groß ist.According to the invention, the dynamic pressure that arises in front of a vehicle moving forward at a speed ν can also be used to reduce the power of the motors 8. For this purpose, flaps 9 are provided, which can be adjusted by hydraulic cylinders 10 and allow the pressure in the chamber to be regulated from which the air intended for the cushions 5 α and 5 c is sucked out. The various compressors can be provided with separate air supply lines. The feed pressure of the cushions 5 α and 5 c is low and is about 10 to 50 cm water column. This results in a considerable saving in performance; the motors for the lift can even be stopped if the forward movement of the vehicle and thus the dynamic pressure in front of the vehicle is sufficiently large.
Das Bremsen und gegebenenfalls der Antrieb, letzterer wenigstens bei geringen Geschwindigkeiten, werden mit Hilfe wenigstens eines Fahrgestells 11 bewirkt, das den Mittelsteg auf beiden Führungsflächen 3 b umgreift und das Räder 12 aufweist, deren Laufhaftung unabhängig von dem Gewicht des Fahrzeuges ist. Die Räder 12 sind mit Bremsen 14 versehen. Wenigstens einige der Räder 12 werden von Elektromotoren 13 angetrieben. Das Fahrgestell 11 kann auch auf einer oberen Fläche des Mittel-Steges mittels Ränder gelagert sein, die einer entsprechenden Aufhängung zugeordnet sind.Braking and possibly the drive, the latter at least at low speeds, are effected with the help of at least one chassis 11 which engages around the central web on both guide surfaces 3 b and has wheels 12, the traction of which is independent of the weight of the vehicle. The wheels 12 are provided with brakes 14. At least some of the wheels 12 are driven by electric motors 13. The chassis 11 can also be mounted on an upper surface of the central web by means of edges which are associated with a corresponding suspension.
Abgesehen von den für die Steuerung und die Zuleitung des elektrischen Stromes vorgesehenen verschiedenen Kabeln 15 ist das Fahrgestell 11 mit dem Fahrzeug vorzugsweise allein in der Längsrichtung verbunden. Dadurch wird die Antriebs- oder Bremsleistung unabhängig von Quer- und/oder Vertikalstörungen übertragen. Eine derartige Verbindung läßt sich dadurch verwirklichen, daß am Fahrgestell 11 wenigstens ein Längszugglied, z. B. Seil 16 befestigt ist, das mit seinen beiden Enden am Wagenaufbau angreift. Dieses Seil 16 kann auch durch einfache oder mit Gelenk versehene Stangen ersetzt werden, die sich gegebenenfalls noch dadurch vervollkommnen lassen, daß sie mit Mitteln zur Dämpfung plötzlicher Stöße versehen werden, die z. B. von der Umschaltung der Motoren herrühren können. Die Fahrbequemlichkeit wird dadurch noch weiter gesteigert, da auf diese Weise praktisch keinerlei Schwingungen auf den Wagenaufbau übertragen werden. Der Aufbau kann deshalb sehr leicht gehalten sein, wodurch sich wiederum die Fahrleistung verbessert.Apart from the ones for the control and the The chassis 11 is provided with various cables 15 for supplying the electric current the vehicle is preferably connected only in the longitudinal direction. This will make the drive or Transfer braking power regardless of lateral and / or vertical interference. Such a connection can be realized in that on the chassis 11 at least one longitudinal tension member, for. B. rope 16 is attached, which engages with its two ends on the car body. This rope 16 can also be replaced by simple or articulated rods, which may still be thereby let perfect that they are provided with means for absorbing sudden shocks that z. B. can result from switching the motors. This increases driving comfort further increased, since in this way practically no vibrations are transmitted to the car body will. The structure can therefore be kept very light, which in turn increases the driving performance improved.
In den Fig. 5 und 6 liegen die Führungskissen 5 c des Fahrzeuges ebenfalls gegenüber den Führungsflächen 3 b des Mittelsteges des Bahnkörpers, während die sich daran anschließenden Tragflächen geneigt verlaufen. Der Mittelsteg emöglicht nicht nur die Führung des Fahrzeuges, sondern dient auch der Abstützung des in F i g. 7 gezeigten Fahrgestelles. Außerdem haben die die Kissen mit Luft speisenden Verdichter vollständig getrennte Zuführungsleitungen 20, die von der Spitze des Fahrzeuges ausgehen und die Ausnutzung des Staudruckes ermöglichen.5 and 6, the guide cushions 5 c of the vehicle are also opposite the guide surfaces 3 b of the central web of the track body, while the adjoining wings are inclined. The middle bar enables not only the guidance of the vehicle, but also serves to support the in F i g. 7 chassis shown. In addition, the compressors feeding the cushions with air have completely separate supply lines 20 which extend from the top of the vehicle and enable the dynamic pressure to be used.
Das Fahrgestell 11 gemäß F ig. 7 ist vorn und hinten mit Tragbändern 18 versehen, die zu Aufhängungen 19 gehören und zusätzlich zu den Seitenrädern 12 vorhanden sind, welche zum Bremsen und gegebenenfalls zum Antrieb des Fahrzeuges bei kleinen Geschwindigkeiten dienen. Der Antrieb und die Druckmittelversorgung mittels Elektromotoren ist im Ortsverkehr zwar vorteilhaft, erfordert jedoch eine kostspielige Energieversorgung. Einige Motoren können deshalb mit Vorteil durch Brennkraftmaschinen oder sogar durch Gasturbinen ersetzt werden. Bei schnellen Fahrzeugen für lange Strecken kann dadurch ein aerodynamischer Antrieb des Fahrzeuges mit Luftschraube oder durch Rückstoß verwirklicht werden. Zum Antrieb einer Luftschraube kann jedoch auch ein Elektromotor verwendet werden.The chassis 11 according to FIG. 7 is provided with straps 18 at the front and rear, which become suspensions 19 belong and are in addition to the side wheels 12, which are used for braking and if necessary serve to drive the vehicle at low speeds. The drive and the pressure medium supply by means of electric motors is advantageous in local traffic, but requires an expensive energy supply. Some engines can therefore take advantage of internal combustion engines or even be replaced by gas turbines. With fast vehicles for long distances it can this realizes an aerodynamic propulsion of the vehicle with a propeller or by recoil will. However, an electric motor can also be used to drive a propeller.
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