Neuerungen an Luftseilbahnen. Von P. Stephan, Dortmund. Neuerungen an Luftseilbahnen. Die älteren Luftseilbahnen wurden mit verhältnismäßig geringen Steigungen verlegt, weil die Kupplungsapparate, welche die Wagen mit dem ständig umlaufenden Zugseil verbinden, bei der großen Seitenkraft, die das Lastgewicht dann parallel zur Laufbahn und Zugseilrichtung ergibt, nicht zuverlässig genug erschienen. Bei den heute benutzten Kupplungsvorrichtungen bestehen derartige Bedenken nicht mehr, so daß jetzt schon vielfach Neigungen von 45° ausgeführt worden sind. Während man jedoch sonst gern die Kupplung oben auf oder an dem Wagen anbringt, weil so das Durchfahren von Kurven am Zugseil sehr einfach und bequem ist, wird sie bei starken Neigungen stets unterhalb des Laufwerkes angeordnet. Textabbildung Bd. 324, S. 321 Fig. 1. Als Grund dafür wird gewöhnlich angegeben, daß am Ende einer derartigen großen Steigung immer ziemlich schroffe Uebergänge in die Wagerechte stattfinden, wobei die Spannkraft S des Zugseiles einen recht bedeutenden Druck D liefert, der den Wagen auf die Fahrbahn preßt (vgl. Fig. 1) und, da das Zugseil immer mehr oder weniger seitwärts von der Fahrbahn liegt, auf Schiefstellung des Fig. 1. Wagens hinwirkt. Z.B. ist, wenn die beiden Zugseilrichtungen den Winkel ϕ = 10° einschließen, was häufig vorkommt, bei S = 750 kg D=2\,S\cdot \mbox{sin}\frac{\varphi}{2}=130\mbox{ kg.} Liegt der Gesamtschwerpunkt eines leeren Wagens vom Gewicht Q + G = 160 kg etwa u = 50 cm unterhalb des Tragseiles, so ist bei dem Hebelarm v = 8 cm, um den die Zugseilklemme von der Laufwerkmitte entfernt ist, die Neigung eines unter dem Druck D = 130 kg stehenden Wagens schon \mbox{tg}\,\beta=\frac{D\cdot v}{(Q+G)\cdot u}=0,146, der β = 7°25' entspricht. Bei einzelnen Ausführungen geht v bis 13 cm, so daß unter sonst gleichen Verhältnissen β = 11°50' wird. Zum Teil kann die Schiefstellung ausgeglichen werden, wenn man durch entsprechende Knickung der Wagengehänge den Schwerpunkt des Ganzen seitlich verschiebt, so daß die Wagen sich auf der flachen Bahn etwas nach der anderen Seite neigen. Immerhin pendeln sie dann in dem Bruchpunkt der Strecke, wenn noch ein größerer Winddruck dazu kommt, soweit aus, daß leicht etwas von der Ladung herausfallen kann. Jedenfalls bemängelt der Abnehmer eine noch so harmlose Schiefstellung als groben Konstruktionsfehler. Textabbildung Bd. 324, S. 321 Fig. 2. Trotzdem ist die eigentliche Veranlassung zur Tieflegung der Seilklemme bei größeren Steigungen ein anderer Umstand: In Fig. 2 bezeichnet bei dem auf der Steigung a° befindlichen Wagen G sein Eigengewicht, Q das Gewicht des Gehänges, Kastens und der Ladung, S1 und S2 die Spannkräfte im Zugseil, die um β1 bzw. β2 gegen die Fahrtrichtung geneigt sind, N1 und N2 die Raddrücke. Die Gleichgewichtsbedingungen ergeben dann N2+ N1= Q cos α + G cos α + S1 sin β1 + S2 sin β2,           0 = Q sin α + G sin α – S1 cos β1 + S2 cos β2, (N_2-N_1)\,\frac{a}{2}=-Q\,\mbox{sin}\,\alpha\,(b+c)-G\,\mbox{sin}\,\alpha\,(b+d). Textabbildung Bd. 324, S. 321 Fig. 3. Dabei sind die sehr kleinen Bewegungswiderstände μ0N1 und μ0N2 vernachlässigt worden, weil ihr Einfluß innerhalb der Genauigkeitsgrenzen der vorliegenden Rechnung bleibt, wie eine Proberechnung zeigt. Die obigen Gleichungen gelten dann für beide Bewegungsrichtungen. Aus der zweiten erhält man S_2=S_1\,\frac{\mbox{cos}\,\beta_1}{\mbox{cos}\,\beta_2}-(Q+G)\,\frac{\mbox{sin}\,\alpha}{\mbox{cos}\,\beta_2} . . . (1) Textabbildung Bd. 324, S. 322 Fig. 4. Wird dies in die erste eingesetzt und die dritte durch \frac{a}{2} dividiert, so folgt durch Addition N_{\frac{1}{2}}=\frac{Q+G}{2}\,\mbox{sin}\,\alpha\,\left[\mbox{cotg}\,\alpha-\mbox{tg}\,\beta_2\pm\frac{2\,b}{a}\pm2\cdot \frac{Qc+Gd}{(Q+G)a}\right]+\frac{S_1}{2}\cdot \frac{(\mbox{sin}\,\beta_1+\beta_2)}{\mbox{cos}\,\beta_2} . (2) Nun greift der Seilzug S1 cos β1 – S2 cos β2 = (Q + G) sin α um die Strecke v exzentrisch am Wagen an und ruft eine Drehung desselben hervor, so daß sich die Räder nach Fig. 3 an das Tragseil legen. In bezug auf den Auflagerpunkt des stärker belasteten Rades gilt dann mit N_0=\frac{N}{\mbox{cos}\,\gamma} (N tg γ + μ . N0 cos γ)a = (Q + G) sin α . v. Hieraus folgt für das entlastete Rad \mbox{tg}\,\gamma=\frac{(Q+G)\,v}{N\cdot a}\,\mbox{sin}\,\alpha-\mu_2 . . . . (3) Textabbildung Bd. 324, S. 322 Fig. 5. worin die Reibungsziffer μ zwischen Rad und Seil zu ∾ 0,1 angenommen werden kann. Setzt man noch den aus Gleichung (2) erhaltenen Wert von N in (3) ein, so wird schließlich \mbox{tg}\,\gamma+\mu=\frac{\frac{2\,v}{a}}{\mbox{cotg}\,\alpha-\mbox{tg}\,\beta_2\pm\frac{2b}{a}\pm 2\,\frac{Qc+Gd}{(Q+G)\,a}+\frac{S_1}{Q+G}\cdot \frac{\mbox{sin}\,(\beta_1+\beta_2)}{\mbox{cos}\,\beta_2\,\mbox{sin}\,\alpha}} (4) Um einen guten Ueberblick über die tatsächlichen Verhältnisse zu erhalten, wurde die Größe von N1 und N2, sowie des sich ergebenden größten Betrages von tg γ + μ für einige Zahlenwerte berechnet. Textabbildung Bd. 324, S. 322 Fig. 6. In allen Fällen wurde angenommen der Radabstand a = 40 cm, die Zugseilneigung β1 = β2 = 1°, ein sehr kleiner Wert dafür, die Zugseilspannkraft S1 = 350 kg, die den unteren Grenzwerten der Praxis nahekommt, das Wagengewicht G = 75 kg, die Belastung Q = 75 (leer) bzw. 600 kg (gefüllt). Textabbildung Bd. 324, S. 322 Fig. 7. Für eine Reihe von Seilbahn wagen mit hochliegender, zum Durchfahren von Kurven jeder Richtung geeigneter Kupplung gelten etwa die Maße b = 20 cm, c = 5,5 cm, d ∾ 0, v = 8 cm. Trägt man die Raddrücke als Vielfaches des auf der wagerechten Strecke auftretenden \frac{Q+G}{2} bei den einzelnen Bahnneigungen a auf, so ergeben sich die Kurvenzüge a1 für den leeren Kasten von 75 kg Gewicht bzw. a2 für den vollen 600 kg wiegenden in den Fig. 4 und 5. Man erkennt, daß das untere Rad 2 bei der Neigung 39° schon völlig entlastet ist. Die in Fig. 6 aufgezeichneten Kurven für tg γ + μ, haben ausgesprochenen Hyperbelcharakter und ergeben, daß die Anordnung höchstens bis zu Steigungen von 29° anwendbar ist (a1 und a2), wenn man den Winkel y der Fig. 3 nicht größer als 30° werden läßt. Weitergehende Abweichungen könnten bei Schwankungen im Winde oder plötzlichen Rucken im Zugseil leicht zum Herabfallen der Wagen führen. Textabbildung Bd. 324, S. 323 Fig. 8. Die Tieflegung der Kupplung, wie sie beispielsweise Fig. 7 nach einer Ausführung von Ceretti und Tanfani in Mailand angibt, – im Gegensatz zu der bekannten Bleichertschen Ausführung mit glatten Stahlblechen als Wagenwangen sind hier der im übrigen wenig belangreichen Gewichtsersparnis wegen offene Gußeisenkörper gewählt worden – verbessert die Verhältnisse keineswegs, wie die Kurvenzüge b1 und b2 (Fig. 4–6) erweisen: Es wird jetzt das obere Rad 1 entlastet, und zwar schon bei rund 30° Steigung, wenn gerechnet wird mit b = – 40 cm, c = 5,5 cm, v = 2 cm und der Einfachheit halber d = 5,5 cm. Auch die Kurven für tg γ + μ, verlaufen bei größeren Steigungen noch etwas steiler als die Kurven a; allerdings ergeben sie bei Neigungen bis 25° wesentlich vorteilbaftere Verhältnisse. Im übrigen müssen beide Anordnungen als die extremsten, etwa gleich ungünstigen bezeichnet werden, obwohl sie natürlich für Bahnen mit geringen Neigungen ihren Wert behalten. Da die Kupplung ziemlich weit herunterreichen muß, damit sie an den Tragbalken für die Auflager des Tragseiles vorbeikommt, so haben A. Bleichert & Co. die Konstruktion dadurch erheblich verbessert, daß sie das Gehänge in der Mitte zwischen dem Hauptbolzen und der Kupplung an dem letztere betätigenden Hebel angreifen lassen (Fig. 8), wofür etwa die Zahlenwerte gelten b = – 40 cm, c = 20 cm, d ∾ 6 cm, v = 2 cm. Wie die Kurven c1 und c2 für die beiden Belastungen 75 und 600 kg angeben, tritt völlige Entlastung des oberen Rades 1 bei 39° ein. Mit Sicherheit anwendbar erscheint die Ausführung nach den Kurven der Fig. 6 bei den genannten Zahlenverhältnissen bis zu etwa 35° Neigung, also bis dicht an das völlige Aufhören des Raddruckes heran. Textabbildung Bd. 324, S. 323 Fig. 9. Am günstigsten verlaufen diese Drücke, wenn die Kupplung in Höhe des Gehängebolzens liegt, wie z.B. bei der bekannten Pohlig-Ottoschen KonstruktionD. P. J. 1904, S. 707, Fig. 47., wo der Mittelbolzen gleichzeitig die die Kupplung festziehende Schraube bildet. Die mit den Zahlenwerten b = – 5 cm, c = 0, d= – 2 cm, v = 13 cm und, um den wirklichen Verhältnissen näher zu kommen, a = 35 cm erhaltenen Kurvenzüge d1 und d2 zeigen, daß der Raddruck des unteren Rades 2 sich überhaupt nicht wesentlich ändert und der des Rades 1 noch bei Neigungen von 60° ein hinreichend großer ist. Jedoch greift das Zugseil besonders weit außerhalb an, so daß die Fig. 6 nur eine Verwendung bis zu Neigungen von etwa 35° als unbedenklich zuläßt. Textabbildung Bd. 324, S. 323 Fig. 10. Die Gleichung (4) lehrt, daß die Anordnung die beste ist, die ein kleines v besitzt. Aus dem Grunde hat Georg Heckel in Saarbrücken die Obachsche Schraubenkupplung dahin abgeändert, daß die Klemmbacken sich direkt über dem Wagen befinden, so daß bei v ∾ 3 cm das durchhängende Zugseil gerade noch an dem Tragseil vorbeikommt (Fig. 9). Da die Verhältnisse im übrigen etwa denen der Kurven a entsprechen, so sind deren Ordinaten in Fig. 6 mit ⅜ zu multiplizieren, um für den vorliegenden Fall zu gelten. Man erhält so bis Steigungen von 30° wesentlich günstigere Verhältnisse als die Kurven d für die Pohlig-Ottosche Anordnung angeben. Die Verbesserung kann jedoch beliebig weit getrieben werden, wenn man das Gehänge nicht in der Mittellinie des Wagens anhängt, sondern exzentrisch dazu. Einen zweiten, unter Umständen nicht unerheblichen Vorteil erzielt man noch, wenn die Seilklemme gleichfalls aus der Mittellinie gerückt wird, was allerdings nur bei wenigen Ausführungen gut möglich ist. Man erhält dann mit den Bezeichnungen der schematischen Fig. 10 für die Raddrücke N_{\frac{1}{2}}=\frac{Q+G}{2}\,\mbox{sin}\,\alpha\,\left[\mbox{cotg}\,\alpha\,\left(1\mp\frac{Q}{Q+G}\cdot \frac{2\,e}{a}\right)-\mbox{tg}\,\beta_2\,\left(1\pm\frac{2\,f}{a}\right)\pm\frac{2\,b}{a}\pm\frac{Q}{Q+G}\cdot \frac{2\,c}{a}+\frac{S_1}{Q+G}\,\frac{\mbox{sin}\,(\beta_1+\beta_2)}{\mbox{cos}\,\beta_2\,\mbox{sin}\,\alpha}\,\left(1\pm\frac{2\,f}{a}\right)\right] (5) Wird beispielsweise eingesetzt: b = 20 cm, f = – 9,5 cm, e = 10 cm, e = – 8 cm, v = 3 cm, eine Anordnung, die in Fig. 11 dargestellt ist, so ergeben sich die Kurven e1 bzw. 62 in den Fig. 4–6. Wie man sieht, findet eine völlige Entlastung des unteren Rades erst bei einer Steigung von 60° statt, was dadurch erreicht wird, daß die Raddrücke schon auf der wagerechten Strecke verschieden sind. Trotz der hochliegenden Seilklemme ist die Anordnung für Steigungen bis über 50° gut verwendbar, besonders da sie wegen des kleinen v auch bei großem S nur wenig seitlich auspendelt. Besitzt die Strecke an einer anderen Stelle ein größeres Gegengefälle, so wird der schräge Hebel der Fig. 11 durch eine entsprechende Führung nach der Gegenseite herumschlagen. Textabbildung Bd. 324, S. 323 Fig. 11. (Schluß folgt.)