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Antrieb für Seilschwebebahnen mit Umlaufbetrieb und in den Stationen
an das Zugseil an- und von ihm abgekuppelten Wagen
Die Ereindung betrifft einen Antrieb
für Seilschwebebahnen, und zwar sowohl für Zvçeiseilbahnen als auch für Einseilbahnen,
mit Umlaufbetrieb und in den Stationen an das Zugseil an- und von ihm abgekuppelten
Wagen.
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Blei den bekannten Seilschwebebahnen wird das Zugseil in einer Endstation
durch einen Motor, in der Regel einen Elektromotor, angetrieben, der eine annähernd
konstante Geschwindigkeit des Zugseiles erzeugt. In der anderen Endstation ist meist
eine Spannvorrichtung für das Zugseil angeordnet. Je nach den Erfordernissen des
Betriebes oder des Geländes können zwischen den beiden Endstationen auch noch eine
oder mehrere Zwischenstationen, Zu-oder Ablade- oder Winkelstationen vorhanden sein,
in denen das Zugseil ebenfalls gespannt oder zur Richtungsänderung um Umlenkscheiben
geschlungen wird.
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Die Erfahrung zeigt, das trotz der konstanten Geschwindigkeit des
Zugseiles in der einen Endstation die Seilgeschwindigkeit in den andern Stationen
mehr oder weniger groBen Schwankungen unterworfen ist.
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;Diie Erfindung beruht auf der richtigen Erkenntnis der Ursache dieser
Geschwindigkeitsschwankungen und auf der Auffindung eines Mittels zur Verhinderung
dieser Schwankungen. folie Ursache der Schw-ankungen soll im folgenden der einfachen
Dlarstellung halber an einer Einseilbahn näher erläutert werden (Abb. I3. Die Überlegungen
gelten sinngemäß auch für Zweiseilbahnen.
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Das Förderseil (bei Einseilbahnen ist es gleichzeitig Trag- und Zugseil)
liegt bei b (Abb. I) auf der Tragrolle der Stütze d auf und ist im Bereich a-b stärker
geneigt als im Bereich h-c. Befindet sich
der Wagen W mit dem Gewicht
G links von der Stütze, also in der Fahrtrichtung gesehen unmittelbar vor der Stütze,
so ist die Seilspannung oberhalb des Wagens, d.h. im Bereich W-b-c, um den Betrag
S1 größer als unterhalb des Wagens im Bereich a-W. H'at der Wagen die Stütze überfahren
('Stellung W'), so ist zur Aufrechterhaltung des Gleichgewichts nur ein Spannungsunterschied
von S2 erforderlich. Der unmittelbar nach dem Stützenübergang vorhandene Spannungsüberschuß
S1-S2 bewirkt eine Beschleunigung des Wagens. Der Spanungsüberschuß nimmt erst in
dem Mlaße ab, als das Seil hinter dem Wagen straffer (gestrichelte Linie a'-b-W')
und vor dem Wagen schlapper (W'-c') wird. Durch Zusammenwirken der Wagen und Seilmasse
und des Spannungsunterschiedes vor und hinter dem Wagen entstehen gedämpfte Längs--
schwingungen, d. h. der Wagen eilt über die neue Gleichgewichtslage hinaus, wird
dann verzögert, beschleunigt sich von neuem usw., bis die Schwingung,en abgeklungen
sind.
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Bei abfallendem Gelände führt der Stützenübergang zunächst zu einer
Verzögerung des Wagens, im übrigen aber zu den gleichen Schwingungen.
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Der geschilderte Vorgang spielt sich jedesmal ab, wenn irgendein
Wagen über irgendeine S'tütze fährt; immer entstehen Spannungsschwankungen, die
sich in Geschwindigkeitsschwankungen umsetzen.
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Die Einzel wirkungen beeinflussen sich gegenseitig. Sie können sich
vermindern, aber auch verstärlçen, und machen sich besonders bei langen B'ahnen
mit starkem Neigungswechsel des Geländes bemerkbar. Auch Unregelmäßigkeiten in den
Abständen der Wagen auf der Strecke -vermehren in der Regel - dile Schwankungen.
Durch Resonanz können die Geschwindigkeitsschwankungen zeitweise erhebliche Werte
annehmen. Die Wagen laufen dann zum Teil zu - schnell in die Stationen ein und könnenS
nachdem sie sich vom Zugseil abgekuppelt haben, nur mit Mühe angehalten werden.
Zum Teil kommen sie zu langsam in den Stationen an und müssen von den Arbeitern
mit der Hand zu den Entlade- oder Beladestellen geschoben werden. Die durch Resonanz
vergrößerten Spannungsschwankungen des Zugseiles können sich bis zum Antrieb fortpflanzen,
so daß der Antrieb hohe Spitzenbelastungen aufnehmen und in allen seinen Teilen
entsprechend kräftig bemessen sein muß.
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Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß
außer dem in der einen Station befindlichen Hauptantrieb in eienr anderen Station
ein Nebenantrieb angeordnet ist, dessen Motor die Seilgeschwindigkeit auch bei wechselnder
Belastung der Bahn in dieser anderen Station annähernd auf gleicher H6he hält wie
in der Station des Hauptantriebes.
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D'ie Erfindung ist in Abb. 2 und 3 der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
in einer schematischen Perspektive veranschaulicht.
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Abli. 2 zeigt die Station des Hauptantriebes und ein Stück der Blahnstrecke;
Abb. 3 zeigt die Station des Nebenantriebes und ein Stück der Bahnstrecke.
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In der Zeichnung ist das Tragseil der Einfachheit wegen weggelassen,
wodurch gleichzeitig zum Ausdruck kommt, daß die Erfindung für Einseil-oder Zweiseilbahnen
anwendbar ist.
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Die Xauptantriebsstation ist mit A bezeichnet, B und C sind zwei
Stützen der Seilbahn auf der Strecke und D ist die Nebenantriebsstation. Beispielsweise
sei A die Bfeladestation für die W'agen der Seilbahn, D die Entladestation. Das
Zugseil ist- mit I bezeichnet. Es läuft in der Richtung der eingezeichneten Pfeile
und fördert die beladenen Seilbahnwagen 2 von A nach D. Die zurückfahrenden leeren
Wagen sind nicht gezeichnet. In der Station A ist die Geschwindigkeit durch den
Antribsmotor 5 konstant. In der Station D führt die Geschwindigkeit um den Mittelwert
mehr oder weniger große Schwankungen aus.
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D!ie Erfindung hat die Aufgabe, dafür zu sorgen, daß die Geschwindigkeit
des Zugseiles I in der Station D ebenfalls möglichst gleichbleibt.
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Der Hauptantrieb in der Station A besteht aus der Treibscheibe 3,
dem Übersetzungsgetriebe 4, dem Motor, z. B Elektromotor 5, der Anlaßvorrichtung
6 und der Stromzuleitung 7.
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Erfindungsgemäß steht in der Station D ein ähnlicher Antrieb. Der
ankommende Strang des Zugseiles I@ läuft über die Treibscheibe 8, dann über die
von einem Gewicht 9 belastete, verschiebbar gelagerte Spannscheibe 10 und über die
Leitscheibe 2 zur Station A zurück. Die Welle der Treibscheibe 8 wird über ein Übersetzungsgetriebe
12 von einem Motor I3, angetrieben. Wie die Zeichnung andeutet, ist der Motor 13
des Nebenantriebes schwächer als der Motor 5 des Hauptantriebes, weil er nur die
Aufgabe hat, das Aufschaukeln der Spannungs- und Geschwindigkeitsschwankungen zu
verhindern. D!er Motor 13 wird über die Anlaßvorrichtung 14 aus dem Netz Ie5 gespeist.
Das Netz 15 kann ein anderes sein als das Netz 7, das den Motor 5 speist.
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Das Ein- und Ausschalten des Motors I3, kann von der Station A aus
mittlels einer nicht gezeichneten Fernsteuerung erfolgen. Eine besonders zweckmäßige
Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daßi das Schalten des Motors I3 automatisch
mittels eines Fliehkraftschalters 17 erfolgt. Zu diesem Zweck wird von der Welle
des Motors I3 über ein Zwischengetriebe 1,6 ein Fliehkraftregler 17 beliebiger Art
angetrieben, der die Kontakte 18 einer zu der Anlaßvorrichtung 14 führenden Steuerleitung
19 schließt bzw. öffnet.
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In bekannter Weise sind in der Station A bei der seits der umlaufenden
Seilstränge Schienen 20 vorgesehen, auf welche die ankommenden Wagen 2 nach dem
Abkuppeln vom Zugseil I auflaufen bzw. von denen sie zum Ankuppeln an das Seil I
ablaufen. In der Station D sind ebensolche Schienen 21 vorgesehen.
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Der Motor 13 des Nebenantriebes kann irgend ein Motor sein, der so
beschaffen ist, daß er Energie an das umlaufende Seil abgibt, wenn er vom
Seil
verzögert wird und daß er Energie aufnimmt, wenn das Seil ihn zu beschleunigen sucht.
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Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung hesteht
darin, daß der Motor des Nebenantriebes ein Drehstrommotor ist, insbesondere ein
Kurzschlußläufermotor.
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Die Erfindung wirkt in folgender Weise: Die Eahn wird in der Station
4 mittels der Anlaßvorrichtung 6 in Betrieb gesetzt. Das umlaufende Seil I versetzt
dann den Nebenantrieb der Station D in Drehung. Der Motor I3 läuft zunächst leer
mit. Sobald die Geschwindigkeit des Zugseiles in der Station D eine gewisse Höhe
erreicht hat, verbindet der Fliehkraftschalter I7, 18 den Motor 13 mit dem Netz
15 zweckmäßig erst dann, wenn der Motor 13 seine volle Drehzahl fast erreicht hat.
Der Motor 13 sucht dann diese Geschwindigkeit einzuhalten. Ist- die Seilgeschwindigkeit
in der Station D zu klein, so sucht der Motor I3 das Seil zu beschleunigen. Ist
die Seilgeschwindigkeit zu groß, so wirkt der Motor 13 bremsend.
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Beim .Abschalten des Hauptmotors 5 treibt der Nebeninotor I3 die Bahn
zwar noch weiter an, seine Drehzahl sinkt aber, da er ja schwächer bemessen ist,
rasch ab, und der Fliehkraftschalter 17, 18 öffnet den Stromkreis 19, so daß die
Bahn zum Stillstand kommt.
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Die hochste Betriebssicherheit wird erreicht, wenn der Motor 13 ein
Kurzschlußläufer ist, der seine normale Drehzahl unter allen Umständen infolge seiner
Charakteristik festzuhalten sucht.
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Die Wagen 2 kommen dann in der Station stets mit gleichmäßiger Geschwindigkeit
an, und das Spanngewicht g vollfiihrt nur ganz geringe Bewegungen.
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Die Erfindung erlaubt infolge der gewährleisteten Betriebssicherheit
eine Steigerung der Geschwindigkeit des Zugseiles über den heute üblichen Wert hinaus
und gestattet somit eine Steigerung der Förderleistung von Seilschwebebahnen.
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Der durch die Erfindung erzielte Vorteil bleibt auch dann bestehen,
wenn sich die Durchmesser der Treibscheiben 3 und 8 infolge Abnutzung verändern.
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PATENTANSPROCHE: I. Antrieb für Seilschwebebahnen mit Umlaufbetrieb
und in den Stationen an das Zugseil an- und von ihm abgekuppelten Wagen, dadurch
gekennzeichnet, daßl außer dem in der einen Station (z. B. A) befindlichen Hauptantrieb
(5) in einer anderen Station (D) ein Nebenantrieb (13) angeordnet ist, dessen Motor
die Seilgeschwindigkeit auch bei wechselnder Belastung der Bahn in dieser anderen
Station annähernd auf gleicher Höhe hält wie in der Station des Hauptantriebes.