Geschwindigkeitsbegrenzung für Stein auf Schienen

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo,
Ich habe folgendes Problem:
Ich muß einen Findling (Gewicht ca. 1 Tonne) auf ein kleines Schienenfahrzeug setzen, so das der Findling mit der Muskelkraft eines älteren Kindes über einen Schienenweg von ca. 20 m verschoben werden kann. Die ganze Installation soll frei zugänglich im öffentlichen Raum aufgebaut werden.

Hierbei ergeben sich zwei gegenläufige Probleme:

  1. Damit die Masse sich in Bewegung setzt, muss die Vorrichtung relativ leichtgängig sein.
  2. Wenn es sich bei den „älteren Kindern“ um kraftstrotzende Jugendliche handelt, muss es eine Vorrichtung geben, die verhindert, dass die Beschleunigung zu groß wird und die Masse dann ungebremst über die Schienen rast. Dies würde eine erhebliche Gefährdung für die Anlage, aber auch für im Weg befindliche Personen bedeuten.

Um diese zwei Punkte unter einen Hut zu bekommen, fallen mir zwei Lösungen ein:

  1. Es gibt eine Vorrichtung, die das Fahrzeug nur freigibt, wenn geschoben wird. Sobald nicht mehr geschoben wird, d.h. der Kontakt zwischen Mensch und Stein nicht mehr besteht, wird ein Bremsvorgang ausgelöst. Der Nachteil dieser Lösung ist, dass die Masse trotzdem recht hohe Geschwindigkeiten erreichen kann.
  2. Es gibt im Fahrgestell eine Vorrichtung welche die Geschwindigkeit auf einen kleinen Wert (z.B. 2km/h) begrenzt.

Punkt 2. ist mein Favorit, jedoch habe ich keine Idee, wie sich das technisch bewerkstelligen lässt. Parallelen sehe ich zu einer gedämpften, schweren Tür. Soweit ich weiß, wird über einen Hydraulikzylinder die Bewegung der Tür kontrolliert. Bei der Tür jedoch wird die Vorrichtung jedes Mal „aufgezogen“, arbeitet also nicht kontinuierlich.

Meine Frage ist jetzt, ob es Ideen oder schon bestehende Vorrichtungen (käuflich) gibt, die das Prinzip Türdämpfer auf das Abbremsen einer kontinuierlichen Drehbewegung (der Achsen) anwendet.
Vielleicht so etwas wie eine an die Achse gekoppelte Pumpe, die Öl durch einen Strömungswiderstand pumpt. Über die Dimensionierung des Strömungswiderstandes, im einfachsten Falle ein Loch, lässt sich die maximale Geschwindigkeit steuern.

Oder…?

Ich freue mich über Vorschläge!

#2

Hallo Minman
Zunächst solltest DU eine Standbremsvorrichtung auf jeden Fall einbauen, um unkontrolliertes Verschieben zu unterbinden. Dies könnte mit einer Griffsperre, ähnlich den Vorrichtungen an Kofferkulis, erfolgen. Damit kann der Wagen nur verschoben werden, wenn der Griff gedrückt wird.
Die Geschwindigkeitsbremse kannst Du mit der schon angedachten Pumpe (Heizölpumpe) und einer Bremsanlage aus einem PKW realisieren (Schrottplatz, Hinterachse).
Die Bremszylinder werden durch eine definierte Federkraft in Ruhestellung gebracht. Bei Überschreiten einer bestimmten Geschwindigkeit wird der Pumpendruck die Federdruck überwinden und die Kiste bremst. Statt Federkraft überwinden kann auch ein Ventil geöffnet werden, das elektronisch über Geschwindigkeitsmessung betätigt wird.
Eventuell muß die Pumpe über ein Getriebe auf höhere Drehzahl gebracht werden.
Gruß
Rochus

#3

Hallo Namenloser

Ich habe folgendes Problem:
Ich muss will einen Findling (Gewicht ca. 1 Tonne) auf ein kleines Schienenfahrzeug setzen, so das der Findling mit der Muskelkraft eines älteren Kindes über einen Schienenweg von ca. 20 m verschoben werden kann. Die ganze Installation soll frei zugänglich im öffentlichen Raum aufgebaut werden.

Und damit hast Du schon das grundsätzliche Problem beschrieben.

Egal, mit welcher Geschwindigkeit sich das „Fahrzeug“ bewegt, wenn irgendetwas in den Weg gerät, werden enorme Kräfte frei. Um das zu verdeutlichen, hier eine Episode aus meiner Paddler-Vergangenheit:

Ich habe mal in einer Donauschleuse während des Mitschleusens einen Lastkahn beobachtet, welcher während des Schleusungsvorgangs nachlässig vertäut war. Er trieb frei zwischen den Schleusenwänden langsam, mit Sicherheit nicht schneller als 2cm/s, auf die Seitenwand der Schleuse zu. Ein Matrose hielt, um den Aufprall abzufedern, ein Stück Vierkantholz (Eisenbahnschwelle?) zwischen Bordwand und Mauer. Als sich die Lücke schloss (gaaaaanz langsam), gab es einen lauten Knall und die Holzsplitter flogen auseinander und der Kahn stieß fast ungebremst gegen die Mauer. Dieses Bild stand mir sofort vor Augen, als ich Deine Anfrage las. Ich habe mir das mit einer Kinderhand oder einem Kinderfuß im Wege des Fahrzeugs vorgestellt.

Wenn Du so etwas als Demonstrationsmodell bauen wolltest, müsste es so abgesichert sein, dass es sich nur in eine Richtung bewegen könnte (Rückholung nur durch eingewiesenes Personal). Der Fahrweg müsste durch Abschrankungen so abgesichert sein, dass sich keine nicht autorisierte Person im Fahrweg befinden könnte und dass keine Quetschstellen entstehen können.

Und das Ganze müsste wie ein Jahrmarktsfahrgeschäft vom TÜV abgenommen sein.

Ich denke, unter diesen Voraussetzungen wird das Ganze nicht, wie on Dir gewünscht, realisierbar sein.

Sorry
merimies

#4

Hallo Fragewurm,

Ich muß einen Findling (Gewicht ca. 1 Tonne) auf ein kleines
Schienenfahrzeug setzen, so das der Findling mit der
Muskelkraft eines älteren Kindes über einen Schienenweg von
ca. 20 m verschoben werden kann. Die ganze Installation soll
frei zugänglich im öffentlichen Raum aufgebaut werden.

Ich sehe da wie merimies, wenn da irgendwo ein Finger oder Arm dazwischen gerät, ist der ab !!!

MfG Peter(TOO)

#5

Hallo Minman,

Ich habe folgendes Problem:
Ich muß einen Findling (Gewicht ca. 1 Tonne) auf ein kleines
Schienenfahrzeug setzen, so das der Findling mit der
Muskelkraft eines älteren Kindes über einen Schienenweg von
ca. 20 m verschoben werden kann. Die ganze Installation soll
frei zugänglich im öffentlichen Raum aufgebaut werden.

wenn frei zugänglich auch bedeuten kann, frei einsehbar wäre ev. folgende Lösung denkbar.

Der Wagen incl. Findling fährt in einem gläsernen Tunnel bzw. einer gläsernen (Halb)Röhre.
Der Antrieb erfolgt mittels eines Seiles. An jeder Seite des Wagens ist eine Seil, damit der Wagen hin und her gezogen werden kann.
An den Enden der Strecke sind Vorrichtungen, die den Wagen sanft aber sicher stoppen. Zudem sollten Vorrichtungen vorhanden sein, die ab einer bestimmten Geschwindigkeit den Wagen abbremsen bzw. keine höhere Geschwindigkeit zulassen.

Jede Lösung, bei der man den Wagen direkt erreichen kann, halte ich für nicht realisierbar und völlig unverantwortlich.
Aber die verschiedenen Ämter würden Dir das schon unmissverständlich sagen.

Gandalf

#6

Hallo Minman,

Gandalfs Idee ist schon eine feine, ich hätte noch eine Variante:
Im Wasser ist bei kleinen Geschwindigkeiten die Reibung auch nahezu null. Der Stein auf einem geführten Floß in einem so breiten kanal, dass niemand seine Hand dazwischen klemmen kann, kann mit zwei Seilen hin- und hergezogen werden. Am Kanalende tuts dann ein Poller. :smile:

Gruß
Burkh

#7

Hallo minman,

Krafteinleitung nur über Seil und Umlenkrollen, um das Publikum aus der Gefahrenzone zu kriegen.
Geschwindigkeitsbegrenzung mit einer als Bremse missbrauchten Fliehkraft- oder Viskokupplung.
Wegbegrenzung durch Prellbock, alte Autoreifen oder dergleichen.
Viel Erfolg!

Gruß Fritz

#8

Hallo,

Geschwindigkeitsbegrenzung schützt nicht wirklich - hat jemand den Fuss auf der Schiene, ist er hin, bei jeder Geschwindigkeit.

Ich würde nicht drauf warten, bis das erste flachgewalzte Kind von der Bahnstrecke gekratzt werden muss.

Gruss Reinhard

#9

Hallo minman

Zum regeln von Abrollgeschwindigkeiten in Förderanlagen nimmt man sogenannte Bremsrollen die bei steigender Geschwindigkeit das Bremsmoment durch einen eigebauten Fliehkraftregler erhöhen. Wenn Du als Betriebsbremse eine Zahnradpumpe mit geschlossenenm Kreislauf nimmst dann kannst Du die Betriebsbremse am leichtesten realisieren und mit einer Leitungsdrossel einstellbar die Ölmenge und damit die Geschwindigkeit regulieren. Bei Publikumsverkehr mit öfentlichem Zugang kriegst Du das aber sicher nicht genehmigt. Das was Du da machen willst ist genau das wo sie einen in der Praxis mit Sicherheitsvorschriften wie Totmann, Notaus, eingewiesen Personal, Zugangssicherung usw zuschütten.

LG Lois

#10

Hallo Lois,
ich war ja schon etwas frustriert über die bisherigen Antworten der Kollegen.
Deine Antwort gibt aber schon einen guten Hinweis auf einen Lösungsweg.
Die Idee, eine Zahnradpumpe zu benutzen klingt gut.
Weißt du einen Einsatzbereich für so eine Pumpe, der meinem Zweck nahe kommt?
Vielleicht auch einen geeigneten Hersteller?
Googeln liefert (zu) viel, aber vielleicht hast du ja einen Tip.

Zu den Sicherheitsbedenken, die auch die Antworten der Kollegen in der Hauptsache behandeln (Eigentlich gehört die Diskussion ins Forum Recht):
Die Anlage wird so ausgeführt, dass kein Mensch, ob gross oder klein zu Schaden kommt. Sollte das nicht gewährleistet sein, wird die Idee nicht realisiert.
So wird es keine Möglichkeit geben, in den Bereich der Räder zu fassen oder mit den Füssen zu kommen. Es wird keinen Endpoller oder ähnliches geben, zwischen den und dem Stein man kommen könnte.
Und wichtigstes Moment ist die Begrenzung der Geschwindigkeit und somit der Kraft, mit der der Stein unterwegs ist.
Ich bin sehr zuversichtlich, dass die Idee realisierbar ist, zumal der Auftraggeber eine öffentliche Kommune ist.

Grüße
Minman

#11

Hallo minman

Stimmt. Das eine ist ein juristisches unbd das andere ein technisches.
Ich habe da für Dich eine passende Zahnradpumpe, einstellbare Leitungsdrossel und einen Absperrschieber zum Probieren. Leitungen schick ich Dir auch mit. Wenn es so funktioniert wie Du möchtest dann solltest Du das aber neu besorgen wenns eh die Kommune bezahlt.Die Teile schickst Du mir dann halt wieder zurück. Existiert die Lore und die Schienen schon? Die Zahnradpumpe hängst Du am besten über eine Rollenkette und Zahnkranz innen an die Achse.

LG Lois