PL212972B1 - Układ napędowo-jezdnydo pojazdów poruszających się po napowietrznych szynach jezdnych, tworzących zwłaszcza magistralę sieciową inteligentnego systemu transportu miejskiego typu PRT - Google Patents

Abstract

Układ napędowo-jezdny charakteryzuje się tym, że mechanizm jezdny (1) jest utworzony z przestrzennie rozmieszczonych w postaci trójkąta zespołów (A, B, C), prowadzonych na przynależnych szynach (6, 7, 8) prowadnicy (2), z których środkowy zespół (B) tworzy wierzchołek trójkąta, który jest usytuowany w odstępie od podstawy trójkąta, utworzonej przez leżące nad sobą pozostałe zespoły, który korzystnie zawiera się w granicach od 0,5 do 5 m, a każdy zespół (A, B, C) jest wyposażony w stałe środki toczne oraz w ruchome środki toczne przynależące do każdego mechanizmu sterującego.

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ napędowo-jezdny do pojazdów poruszających się po napowietrznych szynach jezdnych, tworzących zwłaszcza magistralę sieciową inteligentnego systemu transportu miejskiego typu PRT (Personal Rapid Transit).

Znane są od kilkudziesięciu lat systemy transportu miejskiego, w których pojazdy pasażerskie lub transportowe są automatycznie poruszane między innymi na napowietrznych szynach jezdnych, podpartych na słupach lub podporach.

Napowietrzne szyny jezdne są różnej konstrukcji i w różny sposób są połączone w magistrale sieci transportowej, w której zawieszone pojazdy bezobsługowo poruszają się, od stacji początkowej do stacji docelowej, bez przystanków pośrednich, tworząc tak zwany transport „door to door”.

Istota systemu transportu miejskiego typu PRT jest znana i dlatego nie będzie bliżej przedstawiona.

Napowietrzne szyny jezdne, podparte słupami lub podporami, są utworzone z różnego rodzaju specjalnie ukształtowanych segmentowych prowadnic, w których jest prowadzony mechanizm napędowo-jezdny dla zawieszonego na zawiesiu pojazdu pasażerskiego lub transportowego. Segmentowe prowadnice, tworzące magistrale sieciowe, są ukształtowane jako odcinki proste, odcinki łukowe, odcinki rozjazdowe i tym podobne. Oczywiście prowadnice są także wyposażone w inne, niezbędne środki techniczne do bezpiecznego, bezkolizyjnego transportu osób lub ładunków.

Przykładowo z opisu zgłoszeniowego PL 374 127 znany jest sposób masowego transportowania osób lub ładunków, zwłaszcza w obszarach wielkomiejskich, i infrastruktura transportowa przystosowana do tego sposobu, wykorzystująca do tego drogi publiczne i/lub specjalne korytarze komunikacyjne.

Z opisu nie można bezpośrednio wywnioskować jaka jest konstrukcja mechanizmu napędowo-nośnego w postaci wózka, tworzącego moduł nośny poruszający się w korytarzu transportowym. Na fig. 2, 3, 4 i 5 tego opisu przedstawiono elektryczny wózek napędowo-nośny, którego koła nośne poruszają się po szynie głównej lub rozjazdowej. Natomiast na fig. 19 przedstawiono zastosowanie kół poziomujących do zabezpieczenia stabilności zawieszonego pojazdu.

W opisie zgłoszeniowym PL 361 106 przedstawiony został moduł nośny w postaci wózka napędowo-nośnego do kolejki estakadowej, który porusza się w segmentowych prowadnicach w postaci otwartej do dołu litery „U”. Segmentowe prowadnice są oparte na słupach nośnych i posiadają szyny jezdne, które są profilowane i umieszczone wzdłużnie na jednej i drugiej ścianie prowadnicy, przy czym zawsze dwie szyny jezdne są umieszczone jedna nad drugą, w odstępie od siebie. Na obu szynach jezdnych jest prowadzony mechanizm napędowo-jezdny, utworzony z dwóch profilowanych kół napędowo-nośnych napędzanych silnikiem elektrycznym. Każdy silnik elektryczny jest zasilany za pomocą ślizgowych odbieraków prądu, usytuowanych na obu ścianach wzdłużnych prowadnicy. Górny i dolny zestaw kół napędowo-nośnych jest wyposażony we wspólny mechanizm podnoszący do podnoszenia kół napędowo-nośnych w obszarze rozjazdu szyn jezdnych. W celu umożliwienia dokonania skrętu pojazdu w lewo podnoszony jest dolny zestaw kół napędowo-nośnych, a przy skręcie w prawo podnoszony jest zestaw górnych kół napędowo-nośnych.

Każde koło napędowo-nośne jest utworzone z dwóch kół nośnych poruszających się na zewnętrznych powierzchniach szyny jezdnej, pomiędzy którymi znajduje się profilowana rolka, o większej średnicy, która jest prowadzona wewnątrz szyny jezdnej.

Mechanizm podnoszący, utworzony przykładowo przez serwomotor działający w pionie i w poziomie, umożliwia pionowe podnoszenie górnego zestawu kół napędowo-nośnych powyżej powierzchni górnej szyny jezdnej, albo pionowe podnoszenie dolnego zestawu kół napędowo-nośnych powyżej powierzchni dolnej szyny jezdnej.

Ruch poziomy jest wykonywany za pomocą trójkątnego mechanizmu dźwigniowego łączącego każde koło napędowo-jezdne z serwomotorem.

Takie ukształtowanie prowadnicy wymaga specjalnego ukształtowania zawiesia, które musi być bardzo wytrzymałe ze względu na silne odkształcenia, wynikające z działania sił nośnych, przede wszystkim sił bocznych jakie występują przy pokonywaniu zakrętów, aby uzyskać pewne prowadzenie pojazdu w segmentowych prowadnicach, bez jakiegokolwiek zakłócenia bezpieczeństwa ruchu.

Zadaniem wynalazku jest takie opracowanie układu napędowo-jezdnego do pojazdów poruszających się po napowietrznych szynach jezdnych, tworzących zwłaszcza magistralę sieciową inteligentnego systemu transportu miejskiego typu PRT, aby z jednej strony mechanizm jezdny miał do

PL 212 972 B1 dyspozycji tak wzajemnie ustawione szyny jezdne i o takiej geometrii, że zawieszony pojazd porusza się w sposób najkorzystniejszy z punktu widzenia działania sił ciężkości, a tym samym aby był zapewniony pewny i bezpieczny przejazd pojazdu przez statyczne rozjazdy, z możliwością korzystania z automatycznego wyboru kierunku jazdy na wprost, na lewo lub w prawo. Z drugiej strony pojazd przy pokonywaniu wznoszących się lub opadających, względnie przebiegających po krzywiźnie odcinków magistrali sieciowej powinien posiadać właściwy kierunek przechyłu, aby zapewnić optymalne tłumienie wszelkich drgań pojazdu.

Zadanie to zostało według wynalazku rozwiązanie dzięki temu, że mechanizm jezdny jest utworzony z trzech usytuowanych przestrzennie zespołów tworzących, w widoku prostopadłym do kierunku wzdłużnego szyn jezdnych w segmentowych prowadnicach, zarys trójkąta, którego podstawę stanowią zewnętrzne zespoły a wierzchołek środkowy zespół, że do każdego z zespołów jest przyporządkowana oddzielna szyna jezdna z tym, że szyny jezdne są usytuowane jedna nad drugą, przy czym do górnego zespołu są zawsze przyporządkowane dwie szyny jezdne umieszczone na obu przeciwległych ścianach każdego segmentu prowadnicy, a szyny jezdne dla pozostałych zespołów są umieszczone na jednej ścianie segmentu prowadnicy, i że zespoły są wyposażone we wspólny mechanizm sterujący.

Korzystnie, w wybranych segmentowych prowadnicach szyny jezdne pozostałych zespołów są usytuowane na drugiej, przeciwległej ścianie.

Według wynalazku środkowy zespół jest usytuowany w odstępie od podstawy trójkąta, utworzonej przez pozostałe zespoły, który korzystnie zawiera się w granicach od 0,5 m do 5,0 m.

Do każdego zespołu są przyporządkowane własne stałe środki toczne, oraz ruchome środki toczne przynależące do mechanizmu sterującego, przy czym stałe środki toczne zespołów są umieszczone symetrycznie wobec osi wzdłużnej mechanizmu jezdnego, z tym, że stałe środki toczne górnego zespołu stanowią prowadzone na poziomej powierzchni jezdnej każdej z szyn jezdnych napędowe koła nośne oraz prowadzone po pionowej powierzchni jezdnej co najmniej jednej szyny jezdnej rolki, stałe środki toczne środkowego zespołu stanowią prowadzone na poziomej powierzchni jezdnej szyny jezdnej rolki oraz prowadzone po pionowej powierzchni jezdnej szyny jezdnej rolki, a stałe środki toczne dolnego zespołu stanowią prowadzone po pionowej powierzchni jezdnej szyny jezdnej rolki.

Według wynalazku wierzchołkowy zespół posiada co najmniej dwie pary umieszczonych jedna nad drugą rolek, z których każda przynależy do własnej poziomej powierzchni jezdnej szyny jezdnej, a co najmniej jedna ze wspomnianych rolek zespołów jest rolką podwójną.

Korzystnie, ruchome środki toczne mechanizmu sterującego stanowią rolki do jednoczesnego prowadzenia po każdej pionowej powierzchni jezdnej przynależnej szyny jezdnej, usytuowanej po wybranej do sterowania stronie segmentowej prowadnicy, przy czym co najmniej jedna z tych rolek jest rolką podwójną, i że te rolki podczas sterowania mechanizmem sterującym są usytuowane w obszarze obtaczania stałych rolek zespołów, tworzących podstawę trójkąta.

Mechanizm sterujący jest przestawny w pionie i w poziomie, i jest utworzony z dwóch usytuowanych symetrycznie mechanizmów sterowanych wybiórczo.

Według wynalazku napędowe koła nośne mechanizmu jezdnego są połączone napędowo z jednym silnikiem, korzystnie elektrycznym, względnie każde napędowe koło nośne jest połączone napędowo z oddzielnym silnikiem, korzystnie elektrycznym.

Korzystnie, silnik elektryczny jest zasilany z sieci trakcyjnej usytuowanej w segmentowych prowadnicach i z baterii akumulatorowej usytuowanej w pojeździe, względnie silnik elektryczny jest zasilany z baterii akumulatorowej usytuowanej w pojeździe.

Każda segmentowa prowadnica ma w przekroju poprzecznym kształt odwróconej litery U, zamkniętej dnem posiadającym szczelinę wzdłużną na zawiesie pojazdu, zamkniętą elastyczną osłoną.

Według wynalazku pojazd jest przyłączony do zawiesia poprzez tłumik drgań.

Korzystnie, segmentowe prowadnice są zestawione w magistrale sieciową w postaci głównej warstwy, utworzonej z co najmniej jednej magistrali głównej, oraz podrzędnej warstwy, utworzonej z co najmniej jednej magistrali podrzędnej.

Dzięki temu, że stanowiący część zawiesia mechanizm napędowo-jezdny jest prowadzony na usytuowanych jedna nad drugą szynach jezdnych, a zwłaszcza jest prowadzony przez środkową szynę jezdną, uzyskuje się pewne, stabilne prowadzenie pojazdu nie tylko na poziomych odcinkach, ale także na odcinkach wznoszących się lub opadających, względnie odcinkach zakrzywionych, i to zawsze z ustalonym kierunkiem przechyłu pojazdu. Stabilność ta jest znacznie podwyższona dzięki wysunięciu do przodu środkowego zespołu mechanizmu jezdnego prowadzonego na szynie środkowej, na

PL 212 972 B1 odległość zależną od całkowitego ciężaru pojazdu i wynoszącą od 0,5 do 5 m, co pozwala na bezkolizyjną jazdę po łukach magistrali.

Stabilną zmianę kierunku jazdy uzyskuje się poprzez sterowany ruch mechanizmu sterującego, który doprowadza do przyporu i odprowadza z przyporu co najmniej trzy jego rolki współpracujące zawsze tylko z jedną przynależną szyną, po lewej lub prawej stronie. Dzięki temu uzyskuje się w łatwy sposób zmianę kierunku jazdy pojazdu w lewo, w prawo, albo jazdę na wprost. Zmiana kierunku ruchu pojazdu korzystnie odbywa się przez automatyczne przestawienie mechanizmu sterującego. Samo zawiesie jest ukształtowane bardzo prosto, w związku z czym jest tanie w produkcji. Pojazd jest podwieszony do zawiesia za pomocą tłumika drgań, dlatego jest odizolowany od wszelkich drgań lub wahań obniżających komfort jazdy.

Dzięki wynalazkowi uzyskano więc układ napędowo-jezdny, którego mechanizm jezdny ma trzy punkty podparcia, tworzące zamknięty trójkąt, tak że jest on bardzo wytrzymały i umożliwia stabilną, komfortową podróż pojazdem. Segmentowe prowadnice są prosto ukształtowane, a tym samym bardzo stabilne i mało podatne na odkształcenia, tak że jest utworzony zamknięty tor jezdny pewnie zabezpieczony przed wpływem czynników atmosferycznych, a także przed np. ptakami. Ponieważ objętość mechanizmu jezdnego wraz z zawiesiem jest nieznaczna, to podczas eksploatacji nie ma potrzeby stosowania specjalnych środków do wyrównywania ciśnienia wewnątrz segmentowych prowadnic, co stanowi dodatkową zaletę wynalazku.

Zaletą jest również to, że napęd kół napędowo-nośnych mechanizmu jezdnego korzystnie następuje za pomocą jednego silnika, zasilanego energią elektryczną, który bezpośrednio oddziaływuje na wspólną oś napędową, co znacznie upraszcza budowę prowadnic, sterowanie napędem jak i zmniejsza ciężar mechanizmu jezdnego.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na schematycznym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia usytuowanie zespołów mechanizmu jezdnego na segmentowej prowadnicy wraz z podwieszonym pojazdem, fig. 2 - uproszczony przekrój prowadnicy pokazujący wszystkie zespoły mechanizmu jezdnego oraz usytuowanie szyn jezdnych, fig. 3 - geometryczne usytuowanie szyn jezdnych w prowadnicy, fig. 4 - uproszczony widok z góry rozjazdów statycznych do zmiany kierunku jazdy, a fig. 5 - magistralę sieciową, utworzoną w postaci dwuwarstwowej sieci drogowej.

Układ napędowo-jezdny według fig. 1 i 2 posiada mechanizm jezdny 1, prowadzony w napowietrznych, segmentowych prowadnicach 2, osadzonych w nie przedstawiony sposób na słupach lub podporach, jak to jest znane. Segmentowe prowadnice 2 tworzą magistrale sieci drogowej, przedstawionej na fig. 5. Mechanizm napędowo-jezdny 1, zwany dalej mechanizmem jezdnym, stanowi część składową zawiesia 3, do którego poprzez tłumik drgań 4 jest podwieszony pojazd 5 w postaci kabiny pasażerskiej lub ładunkowej. Zawiesie 3 korzystnie stanowi prosta, mocna konstrukcja, do której jest zamocowany bezpośrednio górny i dolny zespół A, C oraz pośrednio, poprzez nie przedstawiony ustrój konstrukcyjny, środkowy zespół B mechanizmu jezdnego 1. Zespól B jest wysunięty przed zespoły AC na odległość L, wynoszącą od 0,5 m do 5,0 m, jak to będzie jeszcze bliżej wyjaśnione.

Każda segmentowa prowadnica 2, jak przedstawiono na fig. 2, posiada szyny jezdne 6, 7, 8, które na odcinkach prostych magistrali sieciowej są umieszczone po jej jednej stronie (z wyjątkiem szyny jezdnej 6), tutaj po lewej stronie, albo po prawej stronie, jak to zaznaczono linią przerywaną, co występuje w przypadku rozjazdów lub obszarów wjazdowych na odcinki proste (por. fig. 4), co będzie dalej wyjaśnione.

Prowadnica 2 ma kształt odwróconej litery U, zamkniętej dnem posiadającym szczelinę wzdłużną 2.1 dla przeprowadzenia zawiesia 3 pojazdu 5. Szczelina wzdłużna 2.1 jest zasłonięta elastyczną zasłoną 2.2, wykonaną z elastycznego materiału np. z gumy, korzystnie z włosia z tworzywa sztucznego, tak że wnętrze prowadnicy 2 jest zabezpieczone przed wtargnięciem np. ptaków, przed wpływem czynników atmosferycznych lub innych zanieczyszczeń.

Szyny 6, 7, 8 są umieszczone jedna nad drugą i mogą być dowolnie ukształtowane. W przykładzie wykonania zostały przedstawione w postaci zbliżonej do litery L lub T. Ich powierzchnie jezdne lub toczne muszą być zawsze w odniesieniu do płaszczyzny współrzędnych XY usytuowane poziomo lub pionowo, niezależnie od tego, czy segment prowadnicy 2 jest wykonany jako prosty, czy też przebiega po łuku.

Górny zespół A porusza się na dwóch górnych szynach 6, usytuowanych na przeciwległych ścianach wzdłużnych prowadnicy 2 i mających zawsze poziomą powierzchnię jezdną 6.1 dla każdego koła napędowego 9.

PL 212 972 B1

W zależności od przeznaczenia danego segmentu prowadnicy 2, to znaczy czy stanowi ona odcinek prosty magistrali, czy obszar rozjazdu lub rozgałęzienia, prawa lub lewa szyna 6 posiada dodatkowo pionową powierzchnię jezdną 6.2. Pionowa powierzchnia jezdna 6.2 jest zaopatrzona w zewnętrzną powierzchnię prowadzącą 6.2.1 dla ruchomej rolki 15 mechanizmu sterującego 18, oraz wewnętrzną powierzchnię jezdną 6.2.2 dla stałej rolki prowadzącej 10 mechanizmu jezdnego 1. Po prawej stronie fig. 2 szyna 6 nie posiada pionowej powierzchni jezdnej 6.2. Możliwość jej istnienia została zaznaczona linią przerywaną.

Pojęcie „stałe oznacza, że koła/rolki są osadzone w nieruchomej konstrukcji a pojęcie „ruchome” oznacza, że rolki są osadzone na ruchomej konstrukcji. Górny zespół „A”, korzystnie poprzez dwa koła napędowe 9, pełni funkcję napędową dla całego mechanizmu jezdnego 1. Koła napędowe 9 korzystnie są napędzane wspólnym silnikiem elektrycznym 11, względnie wspólnie sterowanymi dwoma silnikami elektrycznymi, które są zasilane ze wspólnej sieci trakcyjnej, jak to jest znane. W przypadku braku zasilania silnik elektryczny 11 jest zasilany z nie przedstawionej baterii akumulatorów, umieszczonych w mechanizmie jezdnym 1 lub pojeździe 5.

Górny zespół A, jak już wspomniano, poprzez co najmniej dwa koła napędowe 9 pełni funkcję napędową dla całego mechanizmu jezdnego 1, natomiast wewnętrzna rolka prowadząca 10 i zewnętrzna ruchoma rolka 15 mechanizmu sterującego 18 ustala położenie zespołu w kierunku osi OZ. Tym samym szyna 6 stanowi dla mechanizmu jezdnego 1 szynę główną.

Środkowy zespół B jest prowadzony na środkowej szynie jezdnej 7, ukształtowanej podobnie jak szyna 6, i jest wysunięty do przodu wobec zespołów A i C o odstęp L. Odstęp L zależy od cech geometrycznych pojazdu 5 i jego całkowitego ciężaru (wraz z mechanizmem jezdnym 1, zawiesiem 3), i został doświadczalnie ustalony w granicach od 0,5 m do maksimum 5 m. Jak już wspomniano, środkowa szyna 7 jest podobnie ukształtowana jak górna szyna 6 i posiada poziomą powierzchnię jezdną 7.1, która tworzy górną i dolną powierzchnię jezdną, po których obtaczają się stałe rolki 12 mechanizmu jezdnego 1, oraz pionową powierzchnię jezdną 7.2, z której wewnętrzną powierzchnią jezdną 7.2.2 współpracuje stała rolka 13 mechanizmu jezdnego 1, a z zewnętrzną powierzchnią jezdną 7.2.1 współpracuje ruchoma rolka 16 mechanizmu sterującego 18.

Środkowa szyna 7 jest tak usytuowana w płaszczyźnie OXY, że niezależnie od przeznaczenia danego segmentu prowadnicy 2, zapewnia zawsze pionowe położenie zawieszonego pojazdu 5.

Zewnętrzna ruchoma rolka 16 mechanizmu sterującego 18 i wewnętrzna stała rolka 13 mechanizmu jezdnego 1 ustalają położenie środkowego zespołu B w kierunku osi OZ, a stałe rolki 12 mechanizmu jezdnego 1 ustalają położenie w kierunku osi OY. Tak więc środkowa szyna 7 tworzy szynę kierunkową, ustalającą kierunek jazdy całego mechanizmu jezdnego 1 na krzywiznach wzniesieniach i spadkach magistrali sieciowej.

Dolny zespół C, usytuowany w przybliżeniu w jednej płaszczyźnie z górnym zespołem A, jest prowadzony na dolnej szynie 8, której pionowa powierzchnia 8.1 tworzy dwie powierzchnie jezdne 8.1.1, 8.1.2, z których po wewnętrznej powierzchni jezdnej 8.1.2 porusza się rolka 14 mechanizmu jezdnego 1, a po zewnętrznej powierzchni jezdnej 8.1.1 porusza się rolka 17 mechanizmu sterującego 18. Rolki 14, 17 poruszające się po pionowych powierzchniach jezdnych 8.1.2 i 8.1.1 szyny 8 ustalają położenie zespołu C w kierunku osi OZ, a więc ustalają przechył mechanizmu jezdnego 1, a więc i pojazdu 5.

Szyna 8 stanowi więc tak zwaną szynę przechyłu.

Jak widać na fig. 1 i 3, mechanizm jezdny 1 jest utworzony z przestrzennie rozmieszczonych w postaci trójkąta zespołów A, B, C prowadzonych na przynależnych szynach 6, 7, 8 segmentowej prowadnicy 2, z których, patrząc w widoku z boku, prostopadłym do kierunku jazdy, środkowy zespół B tworzy wierzchołek trójkąta, a górny zespół A i dolny zespół C tworzą jego podstawę.

Mechanizm jezdny 1, stanowiący część składową zawiesia 3 pojazdu 5, jest wyposażony w stałe koła napędowe 9 i stałe rolki 10 górnego zespołu A, stałe rolki 12 i 13 środkowego zespołu B oraz stałe rolki 14 dolnego zespołu C, które zawsze obtaczają się po powierzchniach 6.1, 6.1.2, 7.1, 7.1.1, 8.1.2 szyn 6, 7, 8.

Natomiast do mechanizmu sterującego 18 są zamocowane poprzez jego elementy 18.1, 18.2, 18.3 ruchome rolki 15, 16, 17. Prowadzenie mechanizmu jezdnego 1 po środkowej szynie 7, to znaczy szynie kierunkowej, pozwala na zachowanie pożądanego kierunku przechyłu pojazdu w płaszczyźnie XY, co jest korzystne przy pokonywaniu wzniesień i spadków, a po szynie 8, to znaczy szynie przechyły zapewnia nadawanie pożądanego kierunku przechyłu w płaszczyźnie YZ, co jest korzystne przy jeździe po łuku, a w płaszczyźnie XZ zapewnia korzystne ustawienie kół napędowo-jezdnych 9.

PL 212 972 B1

Na fig. 2 jest przedstawione położenie rolek 15, 16, 17 usytuowanego po lewej stronie mechanizmu sterującego 18, a więc do jazdy na wprost, czyli położenie po stronie zwanej stroną prowadzącą.

W celu zmiany strony prowadzącej, a więc dokonania zmiany kierunku jazdy pojazdu 5, należy przed danymi rozjazdem podnieść mechanizm sterujący 18 działający po stronie pojazdu 5, w którą ma on skręcić, a więc podnieść po stronie, która ma być stroną prowadzącą, i opuścić mechanizm sterujący 18 po stronie, która była stroną prowadzącą, czyli doprowadzić jego rolki 15, 16, 17 do przyporu z szynami 6, 7, 8 usytuowanymi na odpowiedniej ścianie prowadnicy 2. Tak więc mechanizm sterujący 18 jest sterowany wybiórczo, w zależności od potrzeb.

Sterowanie mechanizmem sterującym 18 odbywa się na dowolnej drodze, np. pneumatycznej, hydraulicznej, korzystnie jednak elektrycznej, która może być realizowana w sposób zadany, sterowany komputerowo, albo też w przypadku awarii pojazdu 5 ręcznie.

Docisk rolek 15, 16, 17 mechanizmu sterującego 18 do powierzchni jezdnych 6.2.1, 7.2.1, 8.1.1 szyn 6, 7, 8 jest wywoływany przez pionowy i poziomy przesuw elementów 18.1, 18.2, 18.3, na których są osadzone wspomniane rolki, który jest zrealizowany w dowolny znany sposób, aby kompensować istniejące luzy i w każdych warunkach osiągnąć jego optymalne działanie. W uzasadnionych przypadkach, np. przy cięższych pojazdach, albo stromych wzniesieniach, stromych zjazdach, może być celowe wyposażenie wszystkich lub wybranych zespołów A, B, C i/lub mechanizmu sterującego 18 w podwójne rolki, usytuowane jedna za drugą.

Jak już wspomniano, pasażerski pojazd 5 jest zawieszony na zawiesiu 3 poprzez tłumik drgań 4, do tłumienia drgań i niepożądanych ruchów pojazdu 5, dzięki czemu znacznie jest podwyższony komfort jazdy.

Fig. 3 przedstawia schemat geometrycznego usytuowania szyn jezdnych 6, 7, 8 w segmentowej prowadnicy 2, w odniesieniu do położenia zespołów A, B, C mechanizmu jezdnego 1.

Zespół B prowadzony na środkowej szynie 7 jest wysunięty przed zespoły A, C o wymiar L. Inaczej mówiąc punkt stanowiący zespół B jest położony w odległości L od linii geometrycznej łączącej punkty stanowiące zespoły A, C, w kierunku osi OX układu współrzędnych ΟΧΥΖ. Wymiar L jest stały dla używanych pojazdów lub modułów transportowych i jak już wspomniano wynosi od 0,5 m do 5,0 m. Mechanizm jezdny 1 może bezproblemowo, zachowując stałe konstrukcyjne położenie zespołów A, B, C, poruszać się po krzywiznach magistrali utworzonej z segmentowych prowadnic 2.

Wzajemne ustawienie i geometria szyn 6, 7, 8 pozwala na przyjęcie w segmentowej prowadnicy 2 przez pojazd 5 takiego położenia, które jest najkorzystniejsze z punktu widzenia sił ciężkości oraz kąta przechyłu. Zachowanie odpowiedniego kąta przechyłu pojazdu 5, a więc jego prowadzenie po ściśle określonej trasie i z określonymi położeniami kątowymi, pozwala na poruszanie się pojazdu w optymalny sposób, niezależnie od jego prędkości poruszania się czy też przyspieszania lub hamowania, bez odczuwania przez pasażerów sił odśrodkowych i sił bezwładności podczas ruchu po płaszczyźnie XY oraz XZ, i to niezależnie od panujących warunków atmosferycznych.

Na fig. 4 jest przedstawiony schemat statycznych zwrotnic 19, 20, 21, utworzonych w segmentowych prowadnicach 2, z których zwrotnica 19 umożliwia skręt w prawo, a zwrotnica 20 skręt w lewo albo jazdę na wprost przez zwrotnicę 21. W obszarach zwrotnic następuje, jak już wspomniano, zmiana strony prowadzącej mechanizmu jezdnego 1, tak aby przed następnym rozjazdem mechanizm jezdny 1, a więc pojazd 5 mógł poruszać się w ustalonym kierunku jazdy, co jest dokonywane poprzez podniesienie do góry danego mechanizmu sterującego 18.

Jak już wspomniano, prowadnica 2 jest zbudowana z odpowiednich segmentów tworzących odcinki szyn prostych, szyn łukowych, statyczne rozjazdy.

Jak przykładowo przedstawiono na fig. 5, segmentowe prowadnice tworzą sieć transportową w postaci magistrali sieciowej, utworzonej z głównej warstwy 22 oraz z podrzędnej warstwy 23.

Główna warstwa 22, pokrywająca główne trasy komunikacyjne w danej aglomeracji, jest utworzona z magistrali głównych 22.1, 22.2, które zgodnie z potrzebami danej aglomeracji są przestrzennie usytuowane i połączone ze sobą rozjazdami.

Do ustalonych odcinków magistrali głównych 22.1, 22.2 są przyporządkowane odcinki magistrali podrzędnych 23.1, stanowiących docelową sieć komunikacyjną warstwy podrzędnej 23. Magistrale główne 22.1, 22.2 i podrzędne 23.1 są tak usytuowane, aby zapewnić transport np. pasażera zwany „door to door”, to znaczy transport od miejsca w bezpośredniej bliskości jego przebywania, na początku podróży, do bezpośredniej bliskości miejsca docelowego podróży. Pojazdy na magistralach podrzędnych 23.1 poruszają się z mniejszą prędkością.

PL 212 972 B1

Jest oczywiste, iż w zależności od warunków zabudowy sieci transportowej, jej magistrale zawierają obok odcinków prostych, odcinki krzywoliniowe, które mogą przebiegać w poziomie jak i wznosić się lub opadać.

Przedstawiony schemat sieci drogowej pozwala jedynie na jednokierunkowy ruch pojazdów, tym nie mniej segmenty prowadnic 2 można również zastosować do ruchu w drugą stronę. Do stworzenia korzystnie dwukierunkowych magistrali 22 lub 23 można zestawiać ze sobą wiele segmentów magistrali jednokierunkowych 22 lub 23.

Claims (20)

1. Układ napędowo-jezdny do pojazdów poruszających się po napowietrznych szynach jezdnych, tworzących zwłaszcza magistralę sieciową inteligentnego systemu miejskiego typu PRT, zawierający mechanizm jezdny połączony z zawiesiem pojazdu do przewozu pasażerów lub ładunków i wyposażony w co najmniej jedno, napędzane korzystnie silnikiem elektrycznym, napędowe koło jezdne oraz rolki prowadzące i ustalające, prowadzone na szynach jezdnych, które są usytuowane w segmentowych prowadnicach podpartych na słupach lub podporach, a także wyposażone w mechanizm sterujący, znamienny tym, że mechanizm jezdny (1) jest utworzony z trzech usytuowanych przestrzennie zespołów (Ą, B, C) tworzących, w widoku prostopadłym do kierunku wzdłużnego szyn jezdnych (6, 7, 8) w segmentowych prowadnicach (2), zarys trójkąta, którego podstawę stanowią zespoły (Ą, C) a wierzchołek zespół (B), że do każdego z zespołów (Ą, B, C) jest przyporządkowana oddzielna szyna jezdna (6, 7, 8) z tym, że szyny jezdne (6, 7, 8) są usytuowane jedna nad drugą, przy czym do zespołu (A) są zawsze przyporządkowane dwie szyny jezdne (6) umieszczone na obu przeciwległych ścianach każdego segmentu prowadnicy (2), a szyny jezdne (7, 8) dla pozostałych zespołów (B, C) są umieszczone na jednej ścianie segmentu prowadnicy (2), i że zespoły (Ą, B, C) są wyposażone we wspólny mechanizm sterujący (18).

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że w wybranych segmentowych prowadnicach (2) szyny jezdne (7, 8) zespołów (B, C) są usytuowane na drugiej, przeciwległej ścianie.

3. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że zespół (B) jest usytuowany w odstępie (L) od podstawy trójkąta, utworzonej przez zespoły (A, C), który korzystnie zawiera się w granicach od 0,5 m do 5,0 m.

4. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że do każdego zespołu (Ą, B, C) są przyporządkowane własne stałe środki toczne (9, 10, 12, 13, 14), oraz ruchome środki toczne (15, 16, 17) przynależące do mechanizmu sterującego (18).

5. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że stałe środki toczne (9, 10, 12, 13, 14) zespołów (A, B, C) są umieszczone symetrycznie wobec osi wzdłużnej mechanizmu jezdnego (1).

6. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że stałe środki toczne zespołu (A) stanowią prowadzone na poziomej powierzchni jezdnej (6.1) każdej z szyn jezdnych (6) napędowe koła nośne (9) oraz prowadzone po pionowej powierzchni jezdnej (6.2.2) co najmniej jednej szyny jezdnej (6) rolki (10), stałe środki toczne zespołu (B) stanowią prowadzone na poziomej powierzchni jezdnej (7.1) szyny jezdnej (7), rolki (12) oraz prowadzone po pionowej powierzchni jezdnej (7.2.2) szyny jezdnej (7) rolki (13), a stałe środki toczne zespołu (C) stanowią prowadzone po pionowej powierzchni jezdnej (8.1) szyny jezdnej (8) rolki (14).

7. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że zespół (B) posiada co najmniej dwie pary umieszczonych jedna nad drugą rolek (12), z których każda przynależy do własnej poziomej powierzchni jezdnej (7.1) szyny jezdnej (7).

8. Układ według zastrz. 6 lub 7, znamienny tym, że co najmniej jedna z rolek (10, 12, 13, 14) jest rolką podwójną.

9. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że ruchome środki toczne (15, 16, 17) mechanizmu sterującego (18) stanowią rolki do jednoczesnego prowadzenia po każdej pionowej powierzchni jezdnej (6.2, 7.2, 8.1) przynależnej szyny jezdnej (6, 7, 8), usytuowanej po wybranej do sterowania stronie segmentowej prowadnicy (2).

10. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że co najmniej jedna z rolek (15, 16, 17) jest rolką podwójną.

PL 212 972 B1

11. Układ według zatrz. 9 lub 10, znamienny tym, że rolki (15, 16, 17) podczas sterowania mechanizmem sterującym (18) są usytuowane w obszarze obtaczania stałych rolek (10, 13, 14) zespołów (Ą, B, C).

12. Układ według zastrz. 11, znamienny tym, że mechanizm sterujący (18) jest przestawny w pionie i w poziomie.

13. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że mechanizm sterujący (18) jest utworzony z dwóch usytuowanych symetrycznie mechanizmów sterowanych wybiórczo.

14. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że napędowe koła nośne (9) mechanizmu jezdnego (1) są połączone napędowo z jednym silnikiem, korzystnie elektrycznym.

15. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że każde napędowe koło nośne (9) mechanizmu jezdnego (1) jest połączone napędowo z oddzielnym silnikiem, korzystnie elektrycznym.

16. Układ według zastrz. 14 lub 15, znamienny tym, że silnik elektryczny jest zasilany z sieci trakcyjnej usytuowanej w segmentowych prowadnicach (2) i z baterii akumulatorowej usytuowanej w pojeździe (5).

17. Układ według zastrz. 14 lub 15, znamienny tym, że silnik elektryczny jest zasilany z baterii akumulatorowej usytuowanej w pojeździe (5).

18. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że każda segmentowa prowadnica (2) ma w przekroju poprzecznym kształt odwróconej litery U, zamkniętej dnem posiadającym szczelinę wzdłużną (2.1) na zawiesie (3) pojazdu (5), zamkniętą elastyczną osłoną (2.2).

19. Układ według zastrz. 18, znamienny tym, że pojazd (5) jest przyłączony do zawiesia (3) poprzez tłumik drgań (4).

20. Układ według zastrz. 18, znamienny tym, że segmentowe prowadnice (2) są zestawione w magistrale sieciową w postaci głównej warstwy (22), utworzonej z co najmniej jednej magistrali głównej (22.1, 22.2), oraz podrzędnej warstwy (23), utworzonej z co najmniej jednej magistrali podrzędnej (23.1).