Riesenrad

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Hintergrund

Ein Riesenrad ist ein Fahrgeschäft in einem Vergnügungspark, das aus einem großen vertikalen Rad mit gleichmäßig um den Außenumfang verteilten Sitz- oder Stehplätzen besteht. Im Betrieb dreht sich das Riesenrad um eine horizontale Achse, und die Fahrer werden abwechselnd angehoben und dann abgesenkt, während sie kreisförmig um das Rad herumgetragen werden. Wenn das Rad stoppt, verlassen die Personen auf dem Sitz oder der Plattform auf Bodenniveau die Fahrt und neue Mitfahrer nehmen ihren Platz ein. Das Rad dreht sich dann eine kurze Strecke, bis der nächste Sitz oder die nächste Plattform auf Bodenhöhe ist, sodass mehr Personen ein- und aussteigen können. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis alle Sitze oder Plattformen mit neuen Fahrern gefüllt sind, woraufhin das Rad in Bewegung gesetzt wird, um mehrere vollständige Umdrehungen zu durchlaufen. Obwohl der Name "Riesenrad" erst in den 1890er Jahren verwendet wurde, ist das Rad selbst seit Hunderten von Jahren Teil der menschlichen Feste.

Verlauf

Die frühesten Designs von Rädern, die für Vergnügungsfahrten verwendet wurden, basierten möglicherweise auf den großen, kreisförmigen Rädern, die zum Heben von Wasser zur Bewässerung verwendet wurden. Tatsächlich ist es wahrscheinlich, dass abenteuerlustige Kinder, die den menschlichen Geist kennen, diese Wasserräder seit ihrer Entwicklung um 200 v.

Der englische Reisende Peter Mundy beschrieb, was er 1620 ein "Vergnügungsrad" mit Schaukeln für Sitze nannte, nachdem er ein Straßenfest in der Türkei besucht hatte. In England wurden kleine handgedrehte Räder bereits 1728 "Auf und Ab" genannt.

Wie auch immer sie genannt wurden, Spielräder fanden ihren Weg in viele Teile der Welt. Eines der ersten Räder in den Vereinigten Staaten wurde 1848 von Antonio Maguino gebaut, der damit Menschenmassen in seinen ländlichen Park und seine Picknickplätze in Walton Spring, Georgia, lockte. Als sich das Konzept, Fahrgeschäfte mit Park- und Picknickeinrichtungen zu mischen, durchsetzte, begannen mehrere Unternehmen mit der Herstellung von Rädern in verschiedenen Designs. Im Jahr 1870 wurde Charles W. P. Dare of Brooklyn stellte mehrere Holzräder mit einem Durchmesser von 6,1 und 9,1 m her, die er als Dare Aerial Swing verkaufte. Die Conderman Brothers of Indiana stellten ein noch größeres Rad her, als sie in den 1880er Jahren ein 35 Fuß (10,7 m) langes Metallrad entwickelten.

Das Rennen um größere Räder gipfelte Anfang 1893, als der amerikanische Brückenbauer und Ingenieur George Washington Gale Ferris mit dem Bau eines 76,2 m langen Rads für die kolumbianische Ausstellung 1893 in Chicago begann. Konzipiert wie ein Fahrradlaufrad, mit einer steifen Stahlaußenfelge, die an Stahlspeichen unter Spannung von der Mittelachse hängt, konnte das Rad in 36 geschlossenen Autos bis zu 1.440 Passagiere gleichzeitig befördern. Die Mittelachse hatte einen Durchmesser von 33 Zoll (84 cm) und eine Länge von 45,5 f (13,9 m). Es wog 46,5 Tonnen (42,2 Tonnen) und war zu dieser Zeit das größte Stahlschmiedestück, das jemals produziert wurde. Das Riesenrad wurde am 21. Juni 1893 eröffnet und zog in den 19 Wochen seiner Betriebszeit mehr als 1,4 Millionen zahlende Kunden an. Der überwältigende Erfolg von Ferris' Design sorgte dafür, dass sein Name für immer mit solchen Rädern verbunden war.

Einer der Leute, die auf der kolumbianischen Ausstellung das Riesenrad fuhren, war der amerikanische Erfinder und Brückenbauer William E. Sullivan. Sullivan war von dem Rad fasziniert und fuhr viele Male damit. Was ihn besonders anzog, war die Möglichkeit, ein kleineres Rad zu bauen, das abgebaut und von einem Park oder Rummelplatz zum anderen transportiert werden konnte. Basierend auf seiner Erfahrung mit Brücken entwarf er 1900 ein 13,7 m langes transportables Rad mit zwölf Sitzen für drei Passagiere. 1906 gründete er die Eli Bridge Company und begann mit der Herstellung seines Rads in Roodhouse, Illinois. Später verlegte er das Unternehmen nach Jacksonville, Illinois, wo es bis heute in Betrieb ist. Die meisten Riesenräder, die in den Vereinigten Staaten auf Karneval und Jahrmärkten zu finden sind, werden von der Eli Bridge Company hergestellt.

Rohstoffe

Aufgrund des einzigartigen Designs eines Riesenrads werden die meisten Komponenten vom Hersteller hergestellt. Stahl ist der am häufigsten verwendete Rohstoff und wird zur Herstellung von Anhängerchassis, Radträgertürmen, Radspeichen und Radquerträgern verwendet. Je nach Anwendung kommen unterschiedliche Baustahlformen zum Einsatz. Dazu gehören Vierkantrohre, Rundrohre, Winkel, Kanäle und Breitflanschträger. Für die Ein- und Ausstiegsgänge sowie für den Fahrerstand wird eine Aluminium-Diamant-Trittplatte verwendet.

Für die Sitze und die Antriebsfelgen wird Aluminium verwendet. Die Antriebsfelgen sind aus Aluminium-Winkelmaterial gerollt und werden an den Speichen befestigt, um einen großen Kreis zu bilden, der etwa 3 m kleiner als die äußere Felge des Laufrades ist. Zwei Gummiantriebsräder drücken auf jeder Seite gegen die Antriebsfelgen, um das Rad zu drehen. Bei dieser Anwendung kommt Aluminium zum Einsatz, da durch das ständige Reiben der Antriebsräder der Lack schnell von den Felgen entfernt wird und das blanke Metall freigelegt wird. Wenn Stahl verwendet würde, würde er rosten.

Die auf den Sitzen verwendeten Kissen sind aus einem selbsthäutigen Polyurethan geformt Schaum. Dieses Material bildet außen eine feste, glatte Haut, während die Innenseite ein komprimierbarer Schaum bleibt. Für einige der Buchsen wird Nylon verwendet, und für einige der elektrischen Komponenten wird ein Phenolkunststoff verwendet. Tragseile innerhalb der Radstruktur können aus Sicht und zum Schutz vor Witterungseinflüssen mit einer Kunststoffabdeckung versehen sein. Die elektrischen Ringe, die den Strom von den Naben zu den Lichtern entlang der rotierenden Speichen transportieren, sind aus Kupfer und die Bürsten, die den Strom zu den Ringen bringen, sind aus Kohlenstoff.

Einige Riesenradkomponenten werden von anderen Herstellern gekauft und beim Bau am Riesenrad montiert. Dazu gehören die Achsen, Bremsen, Reifen und Räder des Anhängers. Weitere Zukaufkomponenten sind die elektrischen Antriebsmotoren, die elektrischen Leitungen und Kabel sowie die elektrischen Glühbirnen und Fassungen.

Design

Riesenräder, die auf der Straße von einem Ort zum anderen transportiert werden sollen, müssen den Beschränkungen für die Gesamtbreite, -höhe und -länge für Straßenfahrzeuge entsprechen. Obwohl diese Beschränkungen von Staat zu Staat variieren, begrenzen die meisten Staaten die Anhängerbreite auf 8,5 ft (2,6 m), die Höhe auf 13,5 ft (4,1 m) und die Länge auf 55 ft (16,8 m). Egal wie groß oder klein das Riesenrad ist, wenn es geöffnet und in Betrieb ist, es muss sich für die Fahrt auf der Autobahn zusammenklappen, um diese Einschränkungen zu erfüllen.

Das Riesenrad muss auch so konstruiert sein, dass es sicher funktioniert. Dies erfordert Berechnungen, um sicherzustellen, dass die horizontalen und vertikalen Kräfte des voll belasteten Rades im Betrieb des Rades aufgenommen werden können. Es erfordert auch die Konstruktion von Sicherheitsverriegelungen, um zu verhindern, dass sich das Rad während des Be- und Entladevorgangs dreht, und um zu verhindern, dass der Bediener das Rad versehentlich auf unsichere Weise betätigt.

Der Herstellungsprozess

Die Herstellungsverfahren zur Herstellung von Riesenrädern variieren je nach Design des Rads und des Herstellers. Die meisten Komponenten werden in verschiedenen Teilen der Werkstatt gebaut, bevor sie zur Endmontage in den Hauptbaubereich gebracht werden. Hier ist ein typischer Arbeitsablauf zum Bau eines transportablen Riesenrads, das bei Karneval und Jahrmärkten verwendet wird. Im Betrieb hat das beschriebene Rad einen Durchmesser von etwa 60 Fuß (18,3 m) und kann bis zu 48 Fahrer auf 16 Sitzen befördern.

Aufbau des Chassis

• 1 Das Anhängerchassis bildet die Basis für das Riesenrad, sowohl beim Transport auf der Autobahn als auch im Betrieb. Die Einzelteile des Chassis Anheben eines Riesenrads. werden entweder mit einer Metallsäge oder mit einem Brenner auf Länge geschnitten und miteinander verschweißt. Am vorderen Teil des Fahrgestells sind zwei vertikale Stützpfosten angeschweißt. Diese Pfosten halten das obere Ende der beiden Radstütztürme, wenn sie sich zum Fahren in ihrer abgesenkten Position befinden.
• 2 Das fertige Chassis wird dann sandgestrahlt, um während des Schweißvorgangs gebildete Zunder und Spritzer zu entfernen. Dies sorgt für ein glattes Oberflächenbild und verhindert, dass der Zunder später abplatzt und blanke Stahlflecken hinterlässt.
• 3 Anschließend wird das Chassis mit einer rosthemmenden Grundierung beschichtet. Nach dem Trocknen der Grundierung werden eine oder mehrere Decklackschichten im gewünschten Farbton aufgetragen.

Installation der Türme

• 4 Die beiden Radträgertürme werden an anderer Stelle gefertigt und lackiert und am Fahrgestell in Position gehoben. Die unteren Enden sind an Scharnieren an jeder Seite des Chassis befestigt, und die oberen Enden ruhen auf den beiden Stützpfosten. Die Türme umfassen an einer Kante angeschweißte Leitern, um Zugang zu den elektrischen Ringen und Bürsten an den Radnaben und zu den elektrischen Antriebsmotoren und Rädern zu bieten, die die Antriebsfelge auf jeder Seite drehen. Die Mittelachse wird dann zwischen den Radnaben an den Spitzen der beiden Türme eingebaut.
• 5 Ein langer Hydraulikzylinder ist auf jeder Seite zwischen dem Chassis und dem Radträgerturm angebracht, etwa auf halber Länge des Turms. Diese Hydraulikzylinder werden verwendet, um die Türme beim Einrichten des Riesenrads in ihre aufrechte Position zu bringen. Die Zylinder sind an jedem Ende mit einem Drehstift befestigt.
• 6 Ein separater seitlicher Stützarm ist in der Nähe der Spitze jedes Radstützturms angebracht. Diese Arme bestehen jeweils aus zwei Stück Vierkantrohr, wobei ein Stück im Querschnitt etwas kleiner ist, damit es in das andere gleitet. Beim Anheben der Radträgertürme zum Betrieb werden die seitlichen Tragarme seitlich ausgezogen und jeweils das Innenteil ausgefahren und mit einem Stift arretiert. Zwei weitere Vierkantrohre sind seitlich am Fahrgestellrahmen angelenkt und ausschwenkbar zur Befestigung an den Sockeln der Seitenstützen. Dies verleiht dem Riesenrad die erforderliche Seitenstabilität, die es benötigt.
• 7 Hydraulische und elektrische Leitungen werden geschützt in den Rahmenteilen des Fahrgestells verlegt. Der Bedienstand ist installiert und angeschlossen. Die Fahrgestellachsen, Bremsen, Reifen, Räder und Stützfüße können zu diesem Zeitpunkt oder nach Abschluss aller anderen Arbeiten montiert werden.

Speichen einbauen

• 8 Sechzehn Speichenpaare verlaufen von den mittleren Naben an den Spitzen der Türme zu den Sitzen. Zur Montage der Speichen im Werk wird das erste Speichenpaar flach auf den Werksboden gelegt und zwischen den Speichen werden zwei Querträger montiert. Ein Querträger befindet sich an der Stelle, an der die Antriebsfelgen befestigt werden, etwa 1,5 m vom äußeren Ende der Speichen entfernt. An der gleichen Stelle sind auf jeder Seite auch zwei gebogene Abschnitte der Antriebsfelgen verschraubt. Nur ein Ende der Antriebsfelgenabschnitte ist verschraubt, das andere Ende bleibt frei. Dieser Vorgang wird für die restlichen Speichen, Querträger und Antriebsfelgenabschnitte wiederholt, bis sie einen Stapel bilden. Die inneren Enden jedes Speichenpaares sind verstiftet Ein Riesenrad. zum Paar darunter. Beim Zusammenbau des Stapels werden V-förmige Lichtmasten zwischen der Mitte jedes zweiten äußeren Querträgers installiert. Dieses überlappende Lichtmuster erzeugt einen Doppelsterneffekt.
• 9 Anschließend wird der Stapel mit einem Laufkran auf den Anhänger gehoben und das obere Speichenpaar an den Naben befestigt. Im Betrieb werden beim Anheben der Türme alle Speichen in die senkrechte Position gezogen. Die Speichen werden dann paarweise an den Naben befestigt, und die freien Enden der Antriebsfelgenabschnitte werden nach unten geschwenkt und mit den benachbarten Speichen verschraubt, um das Rad zu bilden - wie ein Papierfächer, der sich entfaltet.
• 10 Elektrische Kabel werden von den elektrischen Ringen an den Radnaben zu jedem Beleuchtungsarm angeschlossen. Mechanische Tragseile sind zwischen den Enden der Speichen um den Außenumfang des Rades herum installiert. Andere mechanische Kabel sind in einem X-Muster zwischen jedem Speichenpaar installiert, um zusätzliche Stabilität zu geben.

Das Rad fertigstellen

• 11Die Eingangs- und Ausgangstreppen und Gehwege, Sicherheitszäune und Verkleidungsteile werden hergestellt, gestrichen und installiert. Die Sitze sind gefertigt und lackiert. Im Betrieb werden vier der Sitze am Rad befestigt getragen. Die restlichen Sitze werden separat auf dem Anhänger mitgeführt und nach dem Aufstellen des Rades manuell angehoben und fixiert.

Sicherheitshinweise

Wie bei jedem Fahrgeschäft in einem Vergnügungspark ist die Sicherheit das Hauptanliegen sowohl des Herstellers als auch des Betreibers. Die aktuellen Sicherheitsbestimmungen für Riesenräder variieren von Stadt zu Stadt und von Staat zu Staat. Die American Society for Testing and Materials (ASTM) ist dabei, einen umfassenden Standard für Design, Test, Herstellung und Betrieb aller Fahrgeschäfte in Vergnügungsparks zu entwickeln. Riesenradhersteller und Freizeitparkbetreiber beteiligen sich aktiv an diesem Prozess.

Die Zukunft

Nachdem es mehrere hundert Jahre, wenn nicht mehrere tausend Jahre lang Unterhaltung geboten hat, wird das Riesenrad wahrscheinlich noch viele Jahre lang ein genussvolles Erlebnis sein. Obwohl Achterbahnen und andere Fahrgeschäfte Vergnügungsparks dominieren mögen, wird das Riesenrad den Fahrern immer noch den sanften Nervenkitzel geben, an einem warmen Sommerabend auf einem offenen Sitz hoch über der Menge zu schweben.