케이블 카 시스템

케이블 카 시스템{CABLE CAR SYSTEM}

본 발명은 적어도 2개의 스테이션과 적어도 하나의 운반 케이블 또는 그것에 할당된 적어도 하나의 견인(hauling) 케이블과 운반 케이블 또는 견인 케이블에 결합될 수 있고, 현가(suspension) 케이블을 따라 움직여질 수 있는 차량을 가지는 케이블 카 시스템에 관한 것으로, 이러한 차량은 스테이션들에서 운반 케이블 또는 견인 케이블로부터 분리되고, 가이드 레일들을 따라 스테이션을 통해 움직여지며, 차량은 스테이션들에 위치한 파워 레일(power rail)들이 할당되는 전류 집전장치(collector)들을 가지고 형성되고, 차량 중 적어도 하나에는 전류 집전장치와 파워 레일들을 거쳐 전기 에너지가 공급되는 적어도 하나의 전기 부하(load)가 있는 회로가 위치한다.

적어도 하나의 부하 및 배터리가 제공되는 케이블 카 시스템들의 차량에 전기 에너지를 공급하는 것이 EP1396407B1으로부터 알려져 있고, 이는 그러한 차량이 2개의 전류 집전장치를 가지고 형성되고, 파워 소스에 연결된 파워 레일들이 스테이션들에서 전류 집전장치에 할당되는 방식으로 행해진다. 따라서 차량이 스테이션들을 통과해서 이동할 때, 내부에 있는 배터리와 부하는 파워 레일과 전류 집전장치를 거쳐 전기 에너지가 공급될 수 있다.

하지만, 파워 레일은 스테이션에서 고정되게 배치되는데 반해, 의자(chair) 또는 차량 객실(cabin)과 같은 차량은 스테이션을 통과하는 그것들의 움직임 때문에 이동 방향에 대해 가로로 선회한다는 사실이 고려되어야 한다. 차량에 위치한 전류 집전장치와 파워 레일 사이의 접촉이 요구 사항들을 충족하는 것을 보장하기 위해, 전류 집전장치는 스테이션을 통해 차량이 움직일 때, 일정한 상대적 위치에 있는 파워 레일 반대쪽에 위치하는 차량의 포인트에 있어야 한다.

케이블 카 시스템의 차량은 결합 장치들을 가지고 형성되고, 이러한 결합 장치들에 의해 차량이 케이블 카 시스템의 운반 케이블 또는 견인 케이블에 결합될 수 있다. 차량은 스테이션들에서 운반 케이블 또는 견인 케이블로부터 분리된다. 결합 장치들은 또한 러닝 기어(running fear)를 가지고 형성되고, 이러한 러닝 기어는 스테이션에서 가이드 레일들을 따라 이동되며, 이러한 스테이션에서 차량이 운반 케이블 또는 견인 케이블로부터 분리된다.

스테이션에 있는 가이드 레일을 따라 러닝 기어에 의한 결합 장치의 안내(guidance)로 인해, 결합 장치는 그것이 스테이션을 통과하는 동안 파워 레일의 안정된 반대쪽 위치들에 위치한다. 하지만, 이 경우 전류 집전장치의 배치를 위해 결합 장치에서 이용 가능한 공간의 양은 매우 적다는 어려움이 존재한다.

EP1396407B1에 따르면, 2개의 파워 레일과 그것에 할당된 2개의 전류 집전장치가 제공되고, 배터리로의 공급(feeding)을 위한 회로가 차량에 위치하여 그러한 차량에 위치한 시트 히터(heater)에 공급한다.

본 발명의 목적은, 케이블 카 시스템의 차량에서, 상이한 부하(load)가 연결될 수 있는 적어도 하나의 추가적인(further) 회로, 즉 적어도 2개의 회로를 제공하는 것을 가능하게 하는 것이다.

이러한 목적은 적어도 하나의 추가적인 전기 부하를 갖는 적어도 하나의 제2 회로가 적어도 하나의 차량에 위치하고, 이러한 제2 회로에는 하나의 파워 레일이 할당되는 공통 전류 집전장치에 적어도 2개의 회로가 연결되는, 하나의 추가적인 전류 집전장치 및 그것에 할당된 파워 레일을 거쳐 전기 에너지가 공급되는 본 발명에 따라 달성된다.

본 발명은 하나의 차량에 위치한 복수의 회로의 배치를 위해, 한 쌍의 전류 집전장치와, 회로 각각에 대해 서로에게 할당된 파워 레일들을 반드시 제공할 필요는 없지만, 대신 개별 회로들 각각에 그것 자체의 피드 라인(feed line)을 제공하기에 충분하고, 반면에 개별 회로들은 공통의 리턴 라인(return line)에 연결될 수 있다는 사실의 발견에 기초한다. 그러므로 오직 하나의 추가적인 전류 집전장치 및 그것에 할당된 파워 레일이 각각의 추가적인 회로를 위해 필수적이고, 상기 파워 레일이 이러한 회로에 할당된 파워 소스로 안내된다. 이러한 추가 전류 집전장치에 관해 필요한 공간은 결합 장치에서 이용 가능하다.

회로들에 할당된 공통 파워 레일은 바람직하게는 접지된다(grounded).

바람직한 일 실시예에 따르면, 회로들 중 적어도 하나에는 직류가 공급되고, 추가적인 회로들 중 적어도 하나에는 교류가 공급된다. 적어도 하나의 배터리가 또한 회로들 중 적어도 하나에 위치할 수 있다. 게다가, 정류기의 아래쪽(downstream)에 배치되는 적어도 하나의 배터리가 교류가 공급된 적어도 하나의 회로에 위치할 수 있다.

이하, 본 발명의 주제가 도면에 예시된 전형적인 실시예에 기초하여 설명된다.

도 1은 케이블 카 시스템의 종점을 도시하는 평면도.
도 2는 도 1에 따른 종점을 앞에서부터 보고, 도 1에 비해 확대한 것을 도시하는 도면.
도 3은 비교에 의해 확대된 스케일로, 도 2의 상세부(A)를 도시하는 도면.
도 4는 케이블 카 시스템의 차량의 차량 객실에 위치한 2개의 회로의 회로도를 도시하는 것으로, 이러한 케이블 카 시스템은 이들 2개의 회로에 위치한 집전장치를 공급하기 위한 것인, 도면.

도 1에 예시된 케이블 카 시스템의 종점은 지지 구조물(1)을 가지고, 이러한 지지 구조물(1) 상에는 케이블 카 시스템의 운반 케이블(3)용의 편향 풀리(2)가 장착된다. 운반 케이블(3)은 예를 들면 7m/초부터 10m/초까지의 속도로 움직인다. 차량 객실(4)은 케이블 카 스테이션 외측에서 운반 케이블(3)에 결합된다. 스테이션들에서, 운반 케이블(3)로부터 분리된 차량 객실(4)은 제어 타이어에 의해 가이드 레일(11)을 다라 스테이션들을 통과하며 움직인다. 제어 타이어의 제1 그룹은 지연(delay) 타이어들로서 작용하고, 이러한 지연 타이어들에 의해 차량 객실(4)의 속도가 예를 들면 0.3m/초까지 느려진다. 차량 객실(4)은 제어 타이어들의 제2 그룹에 의해 승객들이 상기 차량 객실에 승차 또는 하차하는 스테이션들 내로 이러한 저속으로 이동된다. 제어 타이어들의 제3 그룹은 가속 타이어들로서 작용하고, 이러한 가속 타이어들에 의해 차량 객실(4)의 속도는 운반 케이블(3)의 속도까지 증가되어, 결국에는 차량 객실이 운반 케이블(3)에 다시 결합된다. 가이드 레일(11)은 그것의 끝단 양쪽에서 인테이크 퍼넬(intake funnel)(11a)을 가지고 형성된다.

도 2에서는, 지지 프레임(1)이 필라(pillar)(10)에 의해 지지되는 것을 볼 수 있다. 제어 타이어(5)가 또한 도 2에서 보여질 수 있고, 이러한 제어 타이어(5)에 의해, 차량 객실(4)이 스테이션들 통과하여 이동된다. 차량 객실(4)은 지지 바bar)(41)의 하단에 위치한다. 지지 바(41)의 상단에는 롤러와 전류 집전장치(7)를 가지는 결합 장치(6)가 위치한다. 전류 집전장치(7)에는 파워 레일(power rail)(8)이 할당되고, 이러한 파워 레일(8)은 지지 프레임(1)으로부터 아래로 돌출하는 지지 빔(12) 상에 위치한다. 이에 대해서는 도 3에 대해 이후 제공된 설명에 관한 참조가 이루어진다.

전류 집전장치(7)는 주로 구리와 흑연으로 이루어지는 재료로부터 만들어지고, 파워 레일(8)은 구리로부터 만들어진다.

지지 바(41) 상에 위치한 라인(7a)들은 전류 집전장치(7)로부터 차량 객실(4)에 위치한 2개의 회로(90, 90a)까지 연장하고, 상기 회로들은 차량 객실(4)에 위치한 부하들(91a, 93a)에 전기 에너지를 공급하기 위해 사용된다.

이에 대해서는, 도 4에 대해 이후 제공된 설명에 관한 참조가 이루어진다.

도 3으로부터 볼 수 있는 것처럼, 클램핑 조(clamping jaw)들을 가지는 결합 장치(6)가 제어 레버(62)를 가지고 형성되고, 이러한 제어 레버(62)는 제어 롤러(63)에 의해 피벗 가능하다. 차량 객실(4)은 클램핑 조들에 의해 운반 케이블(3)에 결합될 수 있고, 클램핑 조들 중 하나는 제어 롤러(63)에 의해 서로에 대해 움직여질 수 있다. 결합 장치(6)는 또한 지지 핀(64)을 가지고 형성되고, 이러한 지지 핀(64)의 자유로운 끝단에 롤러(65)가 장착되며, 이러한 롤러(65)는 지지 구조물(1) 상에 위치한 가이드 레일(11)에서 움직여질 수 있다. 지지 핀(64) 상에는 또한 3개의 전류 집전장치(71, 72, 73)가 존재하고, 이들에는 3개의 고정된 파워 레일(81, 82, 83)이 할당된다. 파워 레일(81, 82, 83)은 지지 빔(12)으로부터 가로로 돌출하는 지지 스트립(13)에 고정된다. 차량 객실(4)에 위치하고 부하(91a, 93a)가 위치하는 2개의 회로(90, 90a)에는 파워 레일(81, 82, 83)과, 라인들(71a, 72a, 73a)을 거친 전류 집전장치(71, 72, 73)를 거쳐 전기 에너지가 공급된다.

전류 집전장치(71, 72, 73)가 상기 전류 집전장치 바로 옆에 가이드 레일(11)에서 안내된 롤러(65)가 장착되는 지지 핀(64) 상에 위치하기 때문에, 차량 객실(4)을 가지고 스테이션을 통해 움직여지는 전류 집전장치(71, 72, 73)는 고정된 파워 레일들(81, 82, 83) 반대쪽에 있는 안정된 상대적인 위치들에 위치하고, 이로 인해 부하들(90, 90a)로의 전류의 큰 스파크(spark)가 없는 정도가 보장된다. 하지만, 전류 집전장치(71, 72, 73)와, 필요한 파워들을 옮기기 위해 미리 정해진 파워 레일들(81, 82, 83)의 최소 크기(size)들이 미치지 못하지 않을 수 있기 때문에, 이러한 목적을 위해 이용 가능한 공간에는 적은 개수의 전류 집전장치(71, 72, 73)만이 배치될 수 있다.

도 2에 예시된 것처럼, 차량 객실(4)에는 부하(91a, 93a)가 위치하는 2개의 회로(90, 90a)가 배치되어 있다. 도 4로부터 볼 수 있는 것처럼, 부하(91a, 93a)는 전류 집전장치(71, 73), 파워 레일들(81, 83)을 거쳐, 그리고 라인들(91, 93)을 거쳐 파워 소스들(Ⅰ,Ⅱ)에 연결된다. 2개의 회로(90, 90a)가 또한 공통 리턴 라인(92)과 전류 집전장치(72)를 거쳐, 바람직하게 접지되는 파워 레일(82)에 연결된다.

그러므로 총 3개의 전류 집전장치(71, 72, 73)와 서로에 대해 할당된 파워 레일(81, 82, 83)이 2개의 회로(90, 90a)에 위치한 부하(91a, 93a)의 공급을 위해 필요하다. 단지 하나의 추가 전류 집전장치와 그것에 할당된 하나의 추가적인 파워 레일이 추가적인 회로 각각을 위해 필요하다.

개별 회로들에서의 부하들에는 직류 및/또는 교류가 공급될 수 있다. 임의의 전압 및 주파수가 사용될 수 있다.

전류를 케이블 카 시스템의 차량, 특히 케이블 카 객실에 위치한 시트 히터에 공급할 수 있도록 하기 위해, 차량이 케이블 카 스테이션들을 통과해서 이동할 때, 20초 내와 같은 짧은 시간 내에 매우 높은 파워가 옮겨져야 한다. 결합 장치에 전류 집전장치를 배치하기 위해 이용 가능한 소량의 공간만이 존재하기 때문에, 예를 들면 50A인 연속 출력을 위해 설계되는 것과 같은 작은 치수(dimensions)만을 전류 집전장치가 가질 수 있다. 하지만, 전류 옮김이 짧은 기간에만 발생하기 때문에, 최대 100A의 세기를 갖는 전류가 옮겨질 수 있다. 직류로 인해, 부하가 짧은 기간에 바로 공급될 수 있다. 적어도 하나의 배터리가 또한 연속 공급을 위해 차량에 제공된다.

이러한 타입의 옮김의 경우에, 접촉면에서 발생하는 매우 높은 에너지 밀도 때문에, 파워 레일들과 전류 집전장치들 사이에 스파크(spark) 또는 아크(arc)가 발생된다. 직류가 옮겨질 때에는, 전류 집전장치의 움직임 방향으로 아크가 움직여서 이로 인해, 파워 레일들과 전류 집전장치들이 심한 부식을 겪게 된다. 그에 반해, 교류가 옮겨질 때에는 발생하는 아크가 주기적으로 차단되기 때문에, 그 결과로서 야기된 파워 레일 또는 전류 집전장치의 부식이 훨씬 더 적다. 이러한 이유 때문에, 교류의 전달이 직류의 전달과 비교해서 훨씬 더 유리하다. 하지만, 차량에 위치한 전기 장치들의 연속적인 공급을 위해서 적어도 하나의 배터리의 위쪽에 정류기가 배치되는 것이 필요하다.

그러므로 교류의 유도성 전달은 기술적 요구 사항을 충족시키지 않는데, 이는 낮은 파워만이 그로 인해 전달될 수 있기 때문이다.

차량에 위치한 시트 히터는, 예를 들면 48V에서 교류를 가지고 작동될 수 있다. 이 경우 차량이 스테이션을 통과해 이동할 때 시트 히터에 전류가 공급되어, 시트가 가열된다. 하지만, 시트는 차량이 스테이션을 통과해 이동할 때에만 가열된다. 그에 반해 만약 배터리가 제공된다면, 차량이 스테이션을 통과해 이동할 때 변경될 수 있어, 이로 인해 시트 히터에는 또한 스테이션들 밖에서 전기 에너지가 공급될 수 있다.

본 발명에 따르면, 차량에는 추가적인 회로가 제공되고, 이러한 회로에서는 오락 기술, 마사지 기술, 제어 기술 등을 위해 사용된 것들과 같은 전기 또는 전자 장치 및 시스템이 위치한다. 이러한 타입의 장치 및 시스템에는 24V의 직류가 공급될 수 있다. 이러한 목적을 위한 배터리들에는 예를 들면 24V에서 50A의 직류가 공급된다. 이러한 값들로 인해, 아크와 그로 인한 파워 레일 또는 전류 집전장치의 부식이 형성되는 위험이 상대적으로 낮다. 이러한 타입의 변형예에 따르면, 차량에 위치한 2개의 회로 중 하나에는 교류가 공급되는데 반해, 나머지 회로에는 직류가 공급된다.

서로 별개로 전기 에너지가 공급된 적어도 2개의 부하 회로의 기능은 스테이션들에서의 전류 공급을 온(on)과 오프(off)로 전환함으로서 제어될 수 있다. 차량에 위치한 전기 또는 전자 장치의 기능들은 또한 송신 및 수신 시스템에 의해 스테이션들로부터 제어될 수 있다.

위 설명으로부터 명확한 것처럼, 다수의 이유가 스테이션들에서의 전기 에너지를 케이블 카 시스템의 차량에 위치한 적어도 2개의 회로에 상기 회로들에 할당된 전류 집전장치에 의해 공급할 수 있는 것이 매우 중요하다. 결합 장치들에서는 이러한 목적을 위해 이용 가능한 매우 소량의 공간만이 존재하기 때문에, 오직 하나의 추가적인 전류 집전장치와 그것에 할당된 하나의 파워 레일이 추가 회로 각각을 위해 필요하다는 점이 중요하다.