Die Erfindung betrifft ein Fahrgeschäft, insbesondere für Vergnügungsparks und dgl., umfassend: eine Fahrstrecke mit einer Führungseinrichtung zur Führung wenigstens eines Fahrzeugs entlang der Führungseinrichtung in einer Bewegungsrichtung; wenigstens ein Fahrzeug mit einem senkrecht zur Bewegungsrichtung relativ zum Fahrzeug ortsfest ausgerichteten Normalenvektor; und eine Fahrfigur umfassend wenigstens einen ersten Streckenabschnitt mit einer Steigung/Gefälle und einen zweiten Streckenabschnitt mit einer Steigung/Gefälle mit einem Vorzeichen entgegengesetzt zur Steigung/Gefälle des ersten Streckenabschnitts, wobei der erste Streckenabschnitt und der zweite Streckenabschnitt miteinander verbunden sind und wenigstens einen Teilabschnitt einer Schleife bilden.
Auf Vergnügungsparks, Volksfesten, Jahrmärkten, usw. werden verschiedene Arten von Fahrgeschäften angeboten. Besonders beliebt sind dabei Hochgeschwindigkeitsfahrgeschäfte, wie z. B. Achterbahnen.
Solche Achterbahnen sind z.B. aus
Herkömmliche Achterbahnen umfassen eine Fahrstrecke mit Fahrfiguren. Die Fahrzeuge werden in der Regel, beispielsweise als Züge angeordnet, auf den Schienen entlang der Fahrstrecke bewegt. Die Fahrgäste sind in der Regel sitzend in den Fahrzeugen untergebracht.
Die Fahrfiguren umfassen eine Vielzahl möglicher Streckenführungen. Insbesondere wird das Fahrvergnügen durch spezielle Kurvenführungen, Anstiege, Abfahrten, oder Inversionen erhöht. Um die Attraktivität und die Spannung zu steigern, wird zum einen die Technik (z. B. die Antriebstechnik) weiterentwickelt. Zum anderen werden immer neue Fahrfiguren entwickelt, um die Abwechslung der Bahn zu erhöhen.
Eine besondere Attraktion bieten seit längerem sog. Überkopffiguren bzw. Inversionen. In diesen Figuren weist der Kopf des in einem Fahrzeug aufgenommenen Fahrgasts wenigstens kurzzeitig in Richtung der Erdoberfläche. Beliebte Inversionen sind Loopings, bei denen das Fahrzeug die Innenseite einer im Wesentlichen vertikal ausgerichteten Schleife durchfährt, oder Schraubenbewegungen, bei denen das Fahrzeug während des Durchfahrens eines bestimmten Streckenabschnitts um eine Achse parallel zur Bewegungsrichtung um 180 ° nach unten gedreht wird.
Neben der kurzzeitigen Überkopfposition der Fahrgäste ist das Durchfahren eines Loopings mit dem Auftreten starker Fliehkräfte in Richtung des Normalenvektors des Fahrzeugs sowie mit einer raschen Überwindung einer erheblichen Höhendifferenz verbunden, was zu einem besonderen Fahrgefühl führt.
Derartige Überkopffiguren und Inversionen erfordern jedoch erhöhte Sicherheitsmaßnahmen, insbesondere Überkopfsicherungen, so dass zum einen die in den Fahrzeugen aufgenommenen Fahrgäste in einer Überkopfposition sicher im Fahrzeug festgehalten werden. Zum anderen muss verhindert werden, dass ein Fahrzeug in einer Überkopfposition zum Stillstand kommt. Zudem sind geeignete Maßnahmen zu treffen, dass z.B. bei einem Ausfall des Antriebs oder der Bremsen das Fahrzeug nicht unkontrolliert entlang der Strecke rollt.
Sollte auf Grund eines unerwünschten Ereignisses ein Fahrzeug dennoch in einer Überkopfposition stehen bleiben, so sind besondere Maßnahmen zur Evakuierung der Insassen zu ergreifen, da die Verweildauer in dieser Position aus Gesundheitsgründen sehr beschränkt ist.
Außerdem wirken Überkopfelemente für einen Teil der Betrachter von Außen gesehen im Vergleich zu Non-Inverted Elementen eher abschreckend als attraktiv. Beispielsweise wird bei Bahnen, die einen größeren Personenkreis ansprechen sollen, wie eine gesamte Familie, auf Inversionen verzichtet. Zudem bestehen größere Restriktionen hinsichtlich des Alters und der Körpergröße von Kindern.
Die zusätzlichen Sicherungsmaßnahmen führen jedoch dazu, dass das Fahrgeschäft insgesamt technisch aufwendiger wird und, sowohl bei der Anschaffung als auch bei der Wartung, höhere Kosten verursacht werden. Dies wird jedoch häufig in Kauf genommen, da ein aufregendes Fahrgefühl vermittelt und die Attraktivität der Bahn erhöht werden soll.
Ausgehend davon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Fahrgeschäft bereitzustellen, bei dem trotz uneingeschränktem Fahrvergnügen der Aufwand für die Sicherheitstechnik reduziert werden kann, und das trotz des Verzichts auf Überkopffiguren ein attraktives Erscheinungsbild bietet.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Bereitstellung eines Fahrgeschäfts gemäß dem Anspruch 1. Spezielle Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Ein erfindungsgemäßes Fahrgeschäft, insbesondere für Vergnügungsparks und dgl., umfasst: eine Fahrstrecke mit einer Führungseinrichtung zur Führung wenigstens eines Fahrzeugs entlang der Führungseinrichtung in einer Bewegungsrichtung; wenigstens ein Fahrzeug mit einem senkrecht zur Bewegungsrichtung relativ zum Fahrzeug fest ausgerichteten Normalenvektor; und eine Fahrfigur umfassend wenigstens einen ersten Streckenabschnitt mit einer Steigung/einem Gefälle und einen zweiten Streckenabschnitt mit einer Steigung/einem Gefälle mit einem Vorzeichen entgegengesetzt dem Vorzeichen der Steigung/des Gefälles des ersten Streckenabschnitts, wobei der erste Streckenabschnitt und der zweite Streckenabschnitt miteinander verbunden sind und wenigstens einen Teilabschnitt einer Schleife bilden. Die Führungseinrichtung ist derart ausgebildet, dass der Normalenvektor im ersten Streckenabschnitt von einer bei der Einfahrt in den ersten Streckenabschnitt bezüglich der Schleife nach Außen oder nach Innen weisenden Ausrichtung durch eine Drehung des Normalenvektors um eine Achse parallel zur Bewegungsrichtung in eine nach Innen bzw. nach Außen weisende Ausrichtung gedreht wird, und der Normalenvektor im zweiten Streckenabschnitt von der nach Innen bzw. nach Außen weisenden Ausrichtung zurück in eine nach Außen bzw. nach Innen weisende Ausrichtung gedreht wird, wobei die Führungseinrichtung ferner derart ausgebildet ist, dass der Normalenvektor des Fahrzeugs beim Durchfahren der Fahrfigur nicht (gegenüber der Horizontalen) nach oben ausgerichtet ist, so dass das Fahrzeug an keiner Stelle der Fahrfigur eine Überkopfposition einnimmt.
Es wird ein Fahrgeschäft mit einer neuen Fahrfigur vorgeschlagen, die einen Streckenverlauf ähnlich dem eines Loopings aufweisen kann. Im Wesentlichen wird der Streckenverlauf durch die Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs entlang der Führungseinrichtung bestimmt. Der Begriff "Streckenverlauf" soll dabei im Rahmen dieser Anmeldung dahingehend verstanden werden, dass Rotationen (seitliche Bewegungen/Verkippungen) des Fahrzeugs um eine Achse parallel zur Bewegungsrichtung bzw. um eine mit der Bewegungsrichtung zusammenfallende Achse durch die Gestaltung der Strecke bestimmt werden, jedoch der Streckenverlauf mit einem Freiheitsgrad lediglich durch die Bewegungsrichtung entlang der Führungseinrichtung bestimmt wird. Die Bewegungsrichtung verläuft dabei tangential zum Streckenverlauf. Sämtliche Bewegungsrichtungen bilden eine Schar von Tangenten entlang der in der Fahrfigur enthaltenen Schleife. Insgesamt kann das Erscheinungsbild der Fahrfigur, die von der Führungseinrichtung beschrieben wird, einer Zykloide, einem Oval oder einem Kreis ähnlich sein.
Eine Schleife im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist jeder Streckenverlauf, der in einer Seitenansicht bzw. in einer seitlichen Projektion eine geschlossene Fahrfigur mit einer Innenseite und einer Außenseite beschreibt. Dabei sind geschlossene oder alle denkbaren offenen Schleifen mit versetzt zueinander verlaufenden Endabschnitten erfasst.
Die Schleife ist insbesondere in etwa vertikal ausgerichtet. Der Streckenverlauf kann beispielsweise im Wesentlichen einen Looping beschreiben. Während jedoch bei einem klassischen Looping, der von einem Fahrzeug mit stets nach Außen weisendem Normalenvektor an der Innenseite durchfahren wird, fährt ein Fahrzeug in die erfindungsgemäße loopingartige Schleife an deren Innenseite ein und aus, jedoch ohne zwischen der Einfahrt und der Ausfahrt eine Inversion/Überkopfposition auszuführen. Im herkömmlichen Looping wird zunächst ein Anstieg durchfahren, der in einen Überkopfabschnitt übergeht, und anschließend eine Abfahrt.
Als Überkopfposition bzw. Inversion wird jede Stellung des Fahrzeugs verstanden, bei der der Kopf eines bestimmungsgemäß in dem Fahrzeug aufgenommenen Fahrgasts senkrecht oder schräg nach Unten in Richtung der Erdoberfläche weist. Der Erfindung liegt nunmehr die Erkenntnis zugrunde, dass derartige Überkopfpositionen bzw. Inversionen der die Fahrfigur durchfahrenden Fahrzeuge durch eine Drehung des Normalenvektors um eine Achse parallel zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs bzw. um eine Achse, die mit der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs zusammenfällt, verhindert werden können. Es handelt sich also um eine seitliche Drehung des Fahrzeugs um eine Achse tangential zum Streckenverlauf, d. h. um eine Längsachse des Fahrzeugs. Während der Wagen von der Führungseinrichtung zwangsgeführt ist und die Führungseinrichtung eine Bewegung mit einem Freiheitsgrad entlang der Führungseinrichtung erlaubt, wird die Drehung des Fahrzeugs in einer Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung durch die Führungseinrichtung erzwungen. Dazu ist die Führungseinrichtung beispielsweise gewunden, um die Ausrichtung des Normalenvektors des Fahrzeugs beim Durchfahren eines Teilabschnitts der Fahrfigur zu verändern. Das Fahrzeug kann dabei etwa eine Schraubenbewegung durchführen, die es erlaubt, dass das Fahrzeug, das auf der Innenseite der Schleife in die Fahrfigur einfährt, quer oder senkrecht zum Streckenverlauf so gedreht wird, dass sich das Fahrzeug an der Außenseite der Schleife weiterbewegt.
Durch das Vermeiden von Inversionen können erhebliche Einsparungen bei der Bereitstellung von Sicherungseinrichtungen erzielt werden, ohne dass die Attraktivität des Fahrgeschäfts beeinträchtigt wird. Außerdem wird die Zielgruppe möglicher Fahrgäste vergrößert, da das erfindungsgemäße Non-Inverted Element im Gegensatz zu Inversionen einen größeren Spielraum hinsichtlich des Alters und der Körpergröße der Fahrgäste bietet.
Die Führungseinrichtung kann bevorzugt derart ausgebildet sein, dass der Normalenvektor des Fahrzeugs in einem Streckenpunkt zwischen dem ersten Streckenabschnitt und dem zweiten Streckenabschnitt im Wesentlichen senkrecht nach unten zur Erdoberfläche weist. Der Übergangspunkt kann dabei beispielsweise ein Scheitelpunkt eines nach oben oder nach unten offenen, gekrümmten Streckenabschnitts sein. Das Fahrzeug befindet sich in diesem Streckenpunkt in einer "Normalposition", d. h. in einer im Wesentlichen waagerecht ausgerichteten, nicht invertierten Stellung.
Der Streckenpunkt zwischen dem ersten Streckenabschnitt und dem zweiten Streckenabschnitt bildet insbesondere einen absoluten und/oder relativen Hochpunkt oder einen absoluten und/oder relativen Tiefpunkt der Fahrfigur.
Die Fahrfigur weist bevorzugt einen Einfahrtsabschnitt und/oder einen Ausfahrtsabschnitt auf, wobei die Führungseinrichtung im Einfahrtsabschnitt und/oder im Ausfahrtsabschnitt derart ausgebildet ist, dass der Normalenvektor eines den jeweiligen Abschnitt durchfahrenden Fahrzeugs im Wesentlichen senkrecht nach unten zur Erdoberfläche weist. Auf diese Weise werden eine Einfahrt und eine Ausfahrt wie bei einem herkömmlichen Looping gestaltet.
Die Führungseinrichtung kann insbesondere so ausgebildet sein, dass ein den ersten Streckenabschnitt durchfahrendes Fahrzeug in einer ersten Drehrichtung um eine Achse parallel zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs gedreht wird, ein den zweiten Streckenabschnitt durchfahrendes Fahrzeug in einer zweiten Drehrichtung um eine Achse parallel zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs gedreht wird, wobei die erste Drehrichtung und die zweite Drehrichtung gleich oder entgegengesetzt sind. Eine Drehung des Fahrzeugs entspricht in Rahmen dieser Erfindung einer seitlichen Drehung des Normalenvektors des Fahrzeugs.
Insgesamt wird die Drehrichtung so gewählt, dass der Normalenvektor des Fahrzeugs stets senkrecht oder schräg nach unten weist. Jedenfalls weist der Normalenvektor zumindest nie wesentlich nach oben. Dem Fachmann ist klar, bei welchen Anordnungen der Schleife er welche Drehrichtung wählen muss.
Der Streckenverlauf innerhalb der Fahrfigur ist insbesondere derart ausgebildet, dass die Bewegungsrichtung am Anfang des ersten Streckenabschnitts, insbesondere um einen Winkel von etwa 180°, entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung am Ende des ersten Streckenabschnitts ausgerichtet ist, und/oder die Bewegungsrichtung am Anfang des zweiten Streckenabschnitts, insbesondere um einen Winkel von etwa 180°, entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung am Ende des zweiten Streckenabschnitts ausgerichtet ist.
Der erste Streckenabschnitt kann einen ersten Teilstreckenabschnitt und einen zweiten Teilstreckenabschnitt aufweisen, die miteinander verbunden einen im Wesentlichen halbkreisförmigen Streckenverlauf bilden, und/oder der zweite Streckenabschnitt einen dritten Teilstreckenabschnitt und einen vierten Teilstreckenabschnitt aufweist, die miteinander verbunden einen im Wesentlichen halbkreisförmigen Streckenverlauf bilden.
Im ersten Teilabschnitt weist der Normalenvektor des Fahrzeugs im Wesentlichen in Richtung des Inneren oder in Richtung des Äußeren der Schleife. Der Übergang zwischen dem ersten Teilabschnitt und dem zweiten Teilabschnitt stellt einen Übergangspunkt dar, in dem der Normalenvektor eines Fahrzeugs seine Ausrichtung ändert und nach außen bzw. nach innen (bezogen auf die Schleife) weist. Ähnliches gilt für die dritten und vierten Teilabschnitte, deren Übergang ebenfalls durch einen Wechsel der Ausrichtung des Normalenvektors in Richtung des Inneren der Schleife oder nach außen hin gekennzeichnet ist. In den Übergangspunkten erreicht das Fahrzeug in der Regel seine steilste Ausrichtung während des Durchfahrens der gesamten Fahrfigur. Maximal erreicht das Fahrzeug jedoch eine senkrechte Steigung, d. h. eine waagerechte Ausrichtung des Normalenvektors.
Die Führungseinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass ein den ersten Teilabschnitt und/oder den zweiten Teilabschnitt und/oder den dritten Teilabschnitt und/oder den vierten Teilabschnitt durchfahrendes Fahrzeug jeweils um einen Winkel zwischen 75 ° und 105°, insbesondere um einen Winkel von 90 °, gedreht wird.
Natürlich sind im Rahmen der Erfindung in einzelnen oder allen Abschnitten der Fahrfigur Abweichungen von 90°-Drehwinkeln denkbar, die auf eine nicht waagerechte Einfahrt in den Looping zurückgehen, eine nicht waagerechte Überfahrt über den Scheitelpunkt zur Folge haben, u.ä.
Die Führungseinrichtung ist insbesondere derart ausgebildet, dass die Fahrstrecke im Übergangsbereich vom ersten Teilstreckenabschnitt zum zweiten Teilstreckenabschnitt und/oder vom dritten Teilstreckenabschnitt zum vierten Teilstreckenabschnitt gegenüber einer Senkrechten in einer durch die Bewegungsrichtung und den Normalenvektor bestimmten Ebene geneigt ist.
Der erste und der zweite Streckenabschnitt des Loopings bzw. der Schleife sind im Prinzip zumindest im Übergangsbereich zwischen den Teilstreckenabschnitten seitlich verkippt, so dass das Fahrzeug beim Übergang zwischen den Teilstreckenabschnitten keine senkrechte Bewegung nach oben oder unten durchführt, sondern lediglich eine schräge Bewegung. Der Begriff seitlich bezieht sich auf die Ebene, in der bzw. um die herum die Bewegungsrichtungsvektoren in kleinen Winkeln zur Ebene gehäuft liegen. Neigungswinkel gegenüber der Senkrechten können dabei insbesondere kleiner als 15 °, kleiner als 30 ° oder kleiner als 45 ° sein. Neigungswinkel ist der kleinere Winkel zwischen der Senkrechten und dem Geschwindigkeitsvektor des Fahrzeugs an den besagten Positionen. Selbstverständlich ist auch ein Übergang ohne eine Verkippung, also senkrecht nach oben bzw. nach unten gerichtet, möglich.
Eine zumindest leichte Schräglage kann notwendig oder hilfreich sein, um die auf den Passagier wirkenden Seitenkräfte zu kompensieren. Die minimale Basisbreite der Fahrfigur bestimmt sich dadurch, dass die Fahrfigur ohne Gefährdung für die Passagiere durchfahren wird. Die leichte Schräglage kann sich auch aufgrund der Tatsache ergeben, dass ein Spurversatz zwischen Ein- und Ausfahrt der Schleife bzw. des Loopings vorhanden ist.
Durch den Neigungswinkel wird in der Regel auch der maximale Winkel bestimmt, den der Normalenvektor des Fahrzeugs während des Durchfahrens der Fahrfigur gegenüber der Senkrechten einnimmt. In der Regel wird dieser maximale Winkel durch den Neigungswinkel bestimmt, wobei der Winkel zwischen einer Waagerechten und dem Normalenvektor dem Neigungswinkel der Fahrstrecke im Übergangsbereich zwischen den Teilstreckenabschnitten entspricht. Durch die seitliche Neigung ist die Auffahrt/Abfahrt des Fahrzeugs bei der Fahrt seitlich an der Fahrstrecke weniger steil.
Der erste Streckenabschnitt kann in einer speziellen Ausführungsform ansteigen und der zweite Streckenabschnitt abfallen, und der erste und der zweite Streckenabschnitt können einen Streckenverlauf in Form eines Loopings bilden. Parallel und versetzt zueinander können ein Einfahrtsabschnitt und ein Ausfahrtsabschnitt angeordnet sein, die an den ersten Streckenabschnitt bzw. an den zweiten Streckenabschnitt angeschlossen sind. Diese Abschnitte können insbesondere im Wesentlichen waagerecht verlaufen.
In einer anderen Ausführungsform kann der erste Streckenabschnitt einen abfallenden Streckenabschnitt bilden, der zweite Streckenabschnitt einen ansteigenden Streckenabschnitt bilden und der erste Streckenabschnitt und der zweite Streckenabschnitt können einen Teil der Schleife der Fahrfigur bilden. Der erste und der zweite Streckenabschnitt sind ein Teil der Schleife. Vervollständigt wird die Schleife durch einen abschüssigen Ausfahrtsabschnitt. Die Einfahrt erfolgt vorzugsweise über einen im Wesentlichen horizontalen Einfahrtsabschnitt, der vor dem ersten Streckenabschnitt angeordnet ist.
Das Fahrgeschäft weist vorzugsweise über seine gesamte Fahrstrecke hinweg keine Überkopf- und/oder Inversionsstreckenabschnitte auf.
Ein derartiges Fahrgeschäft hat den Vorteil, dass keine Sicherheitsvorkehrung für Überkopffahrten und Inversionen bereitgestellt werden müssen. Dadurch ist das erfindungsgemäße Fahrgeschäft technisch weniger aufwendig im Vergleich zu Fahrgeschäften mit Inversionen und Überkopffahrfiguren.
So ist es beispielsweise nicht notwendig, Haltevorrichtungen bereitzustellen, die den Fahrgast etwa bei einem von einer Panne verursachten Stillstand des Fahrzeugs in einer Überkopfposition im Fahrzeug festhalten. Darüber hinaus können Antriebs- und Bremseinrichtungen vereinfacht bzw. weggelassen werden, die ein kontrolliertes Ausfahren des Fahrzeugs aus einer Überkopfposition im Fall einer Panne gewährleisten.
Es sei darauf hingewiesen, dass das beschriebene Fahrgeschäft nicht als herkömmliche Achterbahn konzipiert sein muss. So wäre es auch denkbar, einen sog. "Inverted Coaster", bei dem die Führungseinrichtung kopfseitig des aufgenommenen Fahrgasts angeordnet ist, zugrunde zu legen und im Sinne der Erfindung weiterzubilden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung spezieller Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Figuren deutlich. Es zeigen:
Die
Die Fahrzeuge 2, in diesem Fall ein Zug bestehend aus zwei Fahrzeugen 2, werden entlang der Führungseinrichtung 3, die als Schienenführung ausgebildet ist, in einer Bewegungsrichtung v durch die Fahrfigur 1 geführt. Der Schienenstrang 3 wird dabei durch ein Stützgerüst 4 gestützt.
Die Führungseinrichtung 3 weist einen ersten Einfahrtsabschnitt 5 auf, der eine im Wesentlichen waagerechte Einfahrt der Fahrzeuge 2 in die Fahrfigur 1 darstellt. Das Fahrzeug 2 ist beim Durchfahren des Einfahrtsabschnitts 5 im Wesentlichen in einer waagrechten Position ausgerichtet, d. h. der Normalenvektor n des Fahrzeugs 2 weist im Wesentlichen senkrecht nach unten in Richtung der Erdoberfläche E, ist also parallel und richtungsgleich mit dem Vektor der Gewichtskraft ausgerichtet.
Der sich anschließende Streckenabschnitt 6 beschreibt im Wesentlichen einen Viertelkreis und erstreckt sich bis zur senkrechten Bahntangente s1. Der Streckenabschnitt 6 weist einen Anstieg mit positiver Krümmung auf. Das Fahrzeug 2 fährt, ähnlich wie bei einem herkömmlichen Looping, an der Innenseite der Schleife in diese ein. Die Führungseinrichtung 3 ist jedoch entlang des Streckenabschnitts 6 derart verwunden, dass ein den Streckenabschnitt 6 durchfahrendes Fahrzeug 2 und damit der Normalenvektor n zwischen Anfang und Ende des Abschnitts um etwa 90 ° zu einer Seite hin gedreht wird. Die Drehung erfolgt um eine Achse tangential zur Führungseinrichtung 3 bzw. parallel zur Bewegungsrichtung v.
An den Streckenabschnitt 6 schließt sich ein weiterer ansteigender Streckenabschnitt 7 an, in dem das Fahrzeug 2 von der Senkrechten s1 wiederum in die Waagerechte w geführt wird. Die Schienen 3 im Abschnitt 7 sind in der gleichen Richtung verwunden wie im Abschnitt 6 und drehen das den Abschnitt 7 durchfahrende Fahrzeug 2 um weitere 90 ° seitlich um eine Achse tangential zur Führungseinrichtung 3 bzw. parallel zur Bewegungsrichtung v. Damit befindet sich der Wagen 2 beim Überschreiten des Scheitelpunkts SP im Wesentlichen in einer waagrechten Position, d. h. der Normalenvektor n weist im Wesentlichen senkrecht nach unten in Richtung der Erdoberfläche E.
In dem sich an den ansteigenden Streckenabschnitt 7 anschließenden abfallenden Streckenabschnitt 8 ist der Schienenstrang 3 ebenfalls derart verwunden ausgebildet, dass das Fahrzeug 2 beim Durchfahren des Abschnitts 8 um weitere 90 ° seitlich verkippt wird. Eine weitere Verkippung um 90 ° findet beim Durchfahren des abfallenden Abschnitts 9 statt, der sich an den Abschnitt 8 anschließt und in einen im Wesentlichen waagerechten Ausfahrtsabschnitt 10 übergeht. Das Fahrzeug 2 fährt, ähnlich wie bei einem herkömmlichen Looping, an der Innenseite der Schleife aus dieser heraus.
Beim Durchfahren der gesamten Fahrfigur 1 hat das Fahrzeug 2 somit eine volle Schraubendrehung durchfahren, ist also um einen Drehwinkel von insgesamt 360 ° seitlich gedreht worden. Damit befindet sich der Wagen nach dem Durchfahren der Schleife in einer waagerechten Ausrichtung, in der der Normalenvektor n nach unten in Richtung Erdoberfläche E weist.
Der Normalenvektor n des Fahrzeugs 2 entspricht bei einer waagerechten Ausrichtung, d.h. bei einer horizontalen Ausrichtung der Schienen und ohne Inversion oder Schrägstellung dem Vektor der Gewichtskraft, ist jedoch ortsfest bezüglich des Fahrzeugs angeordnet. Er ist stets senkrecht zur Bewegungsrichtung v ausgerichtet, wobei die Bewegungsrichtung v tangential zur Streckenführung bzw. Führungseinrichtung 3 verläuft.
Die
Durch die Pfeile n, die den Normalenvektor des Fahrzeugs 2 an einer bestimmten Stelle der Strecke symbolisieren, weist bei der Einfahrt in den Streckenabschnitt 6 senkrecht zur Erdoberfläche E nach unten. Durch eine geeignete Windung in der Führungseinrichtung 3 im Streckenabschnitt 6 wird das Fahrzeug 2 bis zum Übergang in den Streckenabschnitt 7 um etwa 90 ° zu einer Achse parallel zur Bewegungsrichtung v derart nach außen gedreht, dass der Normalenvektor n im Übergangsbereich vom Abschnitt 6 zum Abschnitt 7 in die Neigungsrichtung weist und um einen Winkel α gegenüber der Waagrechten w in Richtung der Erdoberfläche E nach unten geneigt ist.
Im Scheitelpunkt SP ist das Fahrzeug 2 im Abschnitt 7 um weitere 90 ° um eine Achse parallel zur Bewegungsrichtung v seitlich gedreht worden, so dass das Fahrzeug 2 am Punkt SP eine seitliche Verdrehung von insgesamt 180 ° erfahren hat. Somit weist der Normalenvektor n am Scheitelpunkt SP (der im vorliegenden Fall auch der Hochpunkt der Fahrfigur 1 ist) senkrecht nach unten.
Im Streckenabschnitt 8 wird der Wagen um weitere 90 ° gedreht, also bis zu einem Winkel von insgesamt 270 ° im Übergangsbereich zum Abschnitt 8. Der Normalenvektor n weist dabei in die Richtung, in die die Abschnitte 8 und 9 geneigt sind, und ist um einen Winkel β gegenüber der Waagrechten w in Richtung der Erdoberfläche E nach unten geneigt.
Nach dem Durchlaufen des sich anschließenden Streckenabschnitts 9, in dem das Fahrzeug 2 um weitere 90 ° um die Achse parallel zur Bewegungsrichtung v gedreht wird, befindet sich das um insgesamt 360 ° seitlich gedrehte Fahrzeug 2 wiederum in einer regulären nicht invertierten Position, in der der Normalenvektor n in etwa senkrecht nach unten weist.
Wie aus der
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist schematisch in der
Auch bei dieser Ausführungsform der Fahrfigur 1 weist jedoch der Normalenvektor n beim Durchfahren der Fahrfigur 1 in keiner Phase nach oben. Dies wird bei gleicher Neigungsrichtung der Abschnitt 6, 7 und 8, 9 dadurch erreicht, dass das Fahrzeug 2 in den Abschnitten 6 und 7 um einen Winkel von insgesamt ca. 180 ° um eine Achse parallel zur Bewegungsrichtung v gedreht wurde. Im Abschnitt 8 wird das Fahrzeug 2 und damit der Normalenvektor n erneut um etwa 90 ° um eine Achse parallel zur Bewegungsrichtung v gedreht, jedoch in entgegengesetzter Richtung wie in den Abschnitten 6 und 7. Im Abschnitt 9 wird das Fahrzeug 2 um weitere 90 ° in gleicher Richtung wie im Abschnitt 8 zurück gedreht, so dass das Fahrzeug nach dem Durchlaufen der Fahrfigur 1 eine Drehung um 180 ° bis zum Erreichen des Scheitelpunkts SP durchgeführt hat und anschließend beim Erreichen der waagerechten Ausgangsstrecke 10 um genau diesen Winkel wieder zurückgedreht wurde.
Bei beiden Ausführungsformen gemäß den
Dies bedeutet, dass auf eine Überkopfsicherung mit der dazugehörigen aufwendigen Technik weitgehend verzichtet werden kann, ohne dass auf den Fahrspaß beim Durchfahren einer Looping-ähnlichen Figur verzichtet werden muss.
Beim Durchfahren der Fahrfigur 1 erlebt der Fahrgast ein neues Fahrgefühl, da innerhalb der Fahrfigur 1, wie bei einem Looping, eine beträchtliche Höhendifferenz innerhalb kurzer Zeit jeweils bei der Auffahrt und bei der Abfahrt durchfahren wird. Die auf den fahrgast wirkenden Kräfte bei der Einfahrt in die Fahrfigur 1 und bei der Ausfahrt aus der Fahrfigur 1 sind mit der Einfahrt in einen Looping bzw. der Ausfahrt aus einem Looping vergleichbar. Durch die auf der Innenseite durchfahrene Krümmung der Schleife wirken in diesen Streckenabschnitten zusätzlich zur Gewichtskraft entsprechende Fliehkräfte, so dass der Fahrgast in den Abschnitten 6 und 9 praktisch in seinen Sitz gepresst wird. In den Abschnitten 7 und 8 dagegen wirkt die Zentrifugalkraft entgegen dem Normalenvektor n des Fahrzeugs 2, so dass der Fahrgast eine zur Normalkomponente der Gewichtskraft entgegengesetzte Kraft fühlt, die ihn vom Sitz abhebt.
Die
Die
Die im Streckenabschnitt 1 gemäß der
Die Ausführungsform des Streckenabschnitts 1 gemäß der
Durch die Neigung der auf die Ebene S, die im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung bei der Ein- und Ausfahrt aus der Fahrfigur 1 steht, projizierten Fahrstrecke 1 wird gewährleistet, dass der Normalenvektor n des Fahrzeugs 2 stets mit Winkeln größer oder gleich dem kleinsten Neigungswinkel gegenüber der Waagerechten w nach unten geneigt ist. Wird auf eine Neigung verzichtet, kann die Fahrfigur 1 mit einem waagerecht ausgerichteten Normalenvektor n im Bereich der Senkrechten s1 und s2, der allerdings ansonsten nach unten weist, ausgeführt werden.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in der
Wie in den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen wird ein Fahrzeug 2 und sein Normalenvektor n beim Durchfahren der Abschnitte 6 und 7 um insgesamt 180 ° seitlich bezüglich der Bewegungsrichtung gedreht, so dass beim Übergang vom Abschnitt 7 in den Abschnitt 8 der Normalenvektor n wieder senkrecht nach unten zur Erdoberfläche E hin weist.
Eine weitere seitliche Drehung um 180 ° führen die Fahrzeuge 2 beim Durchfahren der Abschnitte 8 und 9 durch, so dass sie in keiner Position entlang der Fahrstrecke 3 in eine Überkopfposition gelangen. Die Normalenvektoren n der dargestellten Fahrzeuge 2, die als Zug angeordnet sind, weisen am Ende des Streckenabschnitts 9 im Wesentlichen senkrecht nach unten. Die Fahrzeuge 2 verlassen die Fahrfigur 1 über einen abfallenden Ausgangsstreckenabschnitt 10.
Es ist noch eine Vielzahl weiterer schleifenartiger Fahrfiguren denkbar, bei denen ein ansteigender und/oder abfallender Streckenabschnitt vorhanden sind, wobei das Fahrzeug auf der Innenseite der Schleife ein- und ausfährt, sich die Bewegungsrichtung v, die senkrecht auf dem Normalenvektor n steht, zwischen Ein- und Ausfahrt um etwa 180 ° ändert, also am Ausgang des Streckenabschnitts im Wesentlichen entgegen der Ausrichtung am Eingang des Streckenabschnitts ausgerichtet ist, eine Überkopfposition der die Fahrfigur durchfahrenden Fahrzeuge jedoch durch eine Drehung des Normalenvektors um eine Achse parallel zur Bewegungsrichtung v ausgerichtete Achse verhindert wird. Beispiele für entsprechende Fahrfiguren sind die sog. Barrelroll, Corkscrew, usw.
Denkbar sind auch Schleifen, deren Einfahrt und Ausfahrt sich im oberen Bereich der Schleife befinden, wie ein sog. "Dive-Loop". Außerdem kann eine Fahrfigur vorgesehen sein, in der zunächst ein Anstieg bis zu einem Hochpunkt als Einfahrt in eine sich nach unten erstreckende Schleife vorhanden ist. Die Ausfahrt, nach dem Durchfahren der Schleife, kann ein abschüssiges Streckenstück sein, das das Fahrzeug vom Niveau des Hochpunkts wieder nach unten führt.
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