DE10125617A1 - Kombifahrzeug zur Nutzung unterschiedlicher Fahrwege - Google Patents

Abstract

Das Kombifahrzeug (1) besteht für unterschiedliche Nutzungsbedürfnisse aus einem Traktionskopf (14) und einem Nachlaufteil (15) und ist in dieser Kombination alternativ für drei Fortbewegungsarten wie Rad-Straße (6), Rad-Schiene (7) und Magnetschwebetechnik (8) ausgelegt. Für die Fortbewegungsart Rad-Schiene (7) und Rad-Straße (6) besitzt es ein kombiniertes Spurkranzrad (5) und Straßenrad (4). Für den Einsatz als Magnetschwebefahrzeug sind beiderseits am Chassis mindestens vier Träger (11) mit ausfahrbaren bzw. ausschwenkbaren stromführenden Magnetspulen (12) und an den Seiten Asynchron-Kurzstatormotoren (13) angeordnet. DOLLAR A Für den Übergang von einer Fortbewegungsart auf die andere dienen Rampen, bei denen die Fahrbahnen (6, 7) relativ zueinander abgesenkt werden. Zur Überwindung von Unstetigkeitsstellen, wie Kreuzungen (38), Weichen (39), Bahnübergängen werden ebenfalls Teile der Fahrbahnen (40, 41, 42, 43, 45) relativ zueinander abgesenkt oder abgeklappt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kombifahrzeug für den Transport von Personen und Gütern, welches für das wahlweise Befahren unterschiedlicher Fahrwege, wie Straße, Schiene, Magnetschwe­ betechnik geeignet ist.

Die bekannten Transportsysteme sind, jedes für sich gesehen, mit Vor- und Nachteilen belastet.

Das Auto hat als Individualfahrzeug den Vorteil, direkt und bequem von einem Ort zum anderen (sozusagen von Tür zu Tür) Personen oder Güter zu bewegen. Sein Nachteil liegt in einem schlechten Wirkungsgrad und einer hohen Umweltbelastung. Die Fahrwege (Straßen, Autobahnen) sind überlastet und dabei uneffektiv in bezug auf den Fahrzeuginhalt genutzt. Für den Fahrer bedeutet das eine hohe Stressbelastung und das Unfall­ risiko, verbunden mit hohen menschlichen und volkswirtschaft­ lichen Schäden, ist hoch. Der Bau von immer mehr und breite­ ren Straßen löst diese Probleme nicht, sondern verstärkt die Nachteile.

Das schienen- oder streckengebundene Verkehrssystem Bahn hat teilweise diese Nachteile nicht, dagegen jedoch den Nachteil der mangelnden Individualität und Flexibilität, starre Fahr­ zeiten und umständliche Anfahrtswege. Eine dadurch geringe Ausnutzung des Schienensystems bewirkt relativ hohe Fixkos­ ten.

Ähnlich wie beim schienengebundenen Verkehr verhält es sich mit der Magnetschwebetechnik, die ebenfalls ein streckenge­ bundenes Verkehrssystem ist. Gegenüber den Vorteilen, hohe Geschwindigkeit und guter Wirkungsgrad, treten die bereits beim schienengebundenen Verkehr genannten Nachteile noch stärker in Erscheinung.

Eine Verbindung von Individual- und schienengebundenen Ver­ kehr könnte hier Abhilfe schaffen.

Stand der Technik

Kombifahrzeuge, die sowohl auf der Straße als auch auf der Schiene fahren, sind bekannt. Bei allen diesen Fahrzeugen sind aufwendige Vorrichtungen für ein Heranführen der Fortbe­ wegungsmittel (Spurkranzrad, Straßenrad) notwendig, um von der Straße auf die Schiene und umgekehrt zu wechseln (Absenk­ vorrichtungen, separate Achsen, variabler Reifendruck usw.). Die Spurkranzräder müssen bei Schienenfahrten tiefer als die Druckluftreifen liegen, um problemlos auch Weichen befahren zu können.

Zur Lösung dieses Problems werden getrennte Radsysteme ver­ wendet, die relativ zueinander eine horizontale und vertikale Entfernungsvariation zulassen müssen.

In der DE 38 41 092 A1 wird ein Kombinationsfahrzeug, das sowohl auf der Straße als auch auf der Schiene fahren kann, beschrieben. Darüber hinaus finden die Besonderheiten der Verkehrswege Berücksichtigung sowie eine optimale Anpassung von Fahrzeugen und Verkehrswegen.

Grundsätzlich besteht die Aufgabe dieser älteren Erfindung darin, ein System Schienenrad/Straßenrad zu schaffen, das durch horizontale und vertikale Entfernungsvariation, der für das Befahren der unterschiedlichen Verkehrswege vorgesehenen Räder zueinander, den Übergang von einem Verkehrsweg auf den anderen ermöglicht.

Zusätzlich zu dem Straßenrad-Schienenradsystemen sind Ma­ gnetleit- und Antriebseinrichtungen angeordnet, die für einen reibungslosen Verkehrsfluss sorgen und der Führung entlang der Verkehrswege dienen.

Außerdem können die Magnetsysteme zu einer Entlastung der Fahrbahn beitragen, nicht aber als eigenständige Antriebsart. Auch können die Magnetleiteinrichtungen durch magnetische Fang- und Führungsschienen dazu beitragen einen Spurwechsel vorzunehmen und somit auf konventionelle Weichen zu verzich­ ten.

Der Nachteil dieser Erfindung besteht darin, dass dieses Kombinationsfahrzeug nur zwei Fahrwege (Schiene, Straße) befahren kann und das Fahrzeug mit komplizierten Straßen­ rad/Schienenrad-Wechselmechanismen ausgestattet ist. Darüber hinaus fehlt die Möglichkeit, ein und dasselbe Fahrzeug speziellen Nutzungsbedürfnissen anzupassen. Und ein weiterer gravierender Nachteil besteht darin, das nur dieses Kombina­ tionsfahrzeug auf besonderen dafür hergerichteten Trassen fahren kann und ein Befahren mit konventionellen Fahrzeugen nicht mehr möglich ist. Das betrifft insbesondere die Wei­ chentechnik und die Übergänge von einer Fahrbahn auf die andere.

Eine Kombination eines Straßenfahrzeuges mit der Magnetschwe­ betechnik ist ebenfalls grundsätzlich bekannt. Auch hier ist eine einfache additive Kombination wegen der komplizierten Fahrbahntechnik nicht gegeben.

Ein solches Transportsystem, das sowohl für ein Befahren der Straße als auch für die Nutzung der Magnetschwebetechnik vorgesehen ist, beschreibt die Patentschrift DE 42 18 001 C2.

Dieses Fahrzeug kann sowohl auf einer Straße als auch auf einer Magnetschwebetrasse fahren, hat aber den Nachteil, dass ein schneller Wechsel von einem Fahrweg auf den anderen nicht möglich ist, für unterschiedliche Transportaufgaben sind unterschiedliche Fahrzeuge und für ein reibungsloses Befahren der Magnetschwebetrasse komplizierte Weichensysteme erforder­ lich.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kombifahrzeug mit lösbarem Chassis-Verbindungssystem für unterschiedliche Fahrwege zu schaffen, das einfach im Aufbau ist, problemlos die Übergänge von einem Fahrweg zu dem anderen schafft sowie Weichen, Kreuzungen und andere Unstetigkeitsstellen bewältigt und einen schnellen Austausch von Nutzaufbauten erlaubt.

Das Kombifahrzeug soll weitestgehend vorhandene Trassen nutzen, um diese effektiver auszunutzen, Umwelt und Ressour­ cen zu schonen und die Transportleistung zu steigern. Noch nicht vorhandene Trassen, wie die Magnetschwebetrasse sollen in einfachster Weise und mit geringstem Aufwand realisiert werden.

Die Aufgabe wird mit den erfindungsgemäßen Merkmalen des 1. Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das Kombifahrzeug ist für drei Fortbewegungsarten, nämlich Rad-Straße, Rad-Schiene und Magnetschwebetechnik ausge­ legt und zu diesem Zweck mit unterschiedlichen Fortbewegungs­ mittel, wie Straßenrad, Spurkranzrad, und Spulen zur Erzeu­ gung eines elektromagnetischen Feldes ausgerüstet, so dass es alternativ als Straßen-, Schienen-, oder Magnetschwebefahr­ zeug einsetzbar ist.

Um problemlos einen schnellen Übergang von einer Fahrbahn auf die andere realisieren zu können, werden am Fahrzeug nur geringe Änderungen vorgenommen. Diese Veränderungen beziehen sich lediglich auf den Übergang von der Straße oder der Schiene auf die Magnetschwebetrasse und beinhalten ein Aus­ fahren oder Ausschwenken stromführender Magnetspulen für die Magnetschwebetechnik, die am Chassis des Fahrzeuges angeord­ net sind.

Für den Übergang auf die Magnetschwebetrasse ist es zweckmä­ ßig, zunächst von der Straße auf die Schiene zu wechseln und ein genügend langes spurführendes Schienenstück parallel zur Magnetschwebetechnik einzusetzen.

Mittels dieses Schienenabschnittes ist es in einfacher Weise auch möglich, Kreuzungen und Weichen einer Magnetschwebetras­ se im Schienenbereich zu realisieren, wobei dabei die Magnet­ schwebetrasse unterbrochen wird.

Im Bereich des Straßen- und Schienensystems wird für das Befahren von Weichen, Kreuzungen und anderen Unstetigkeits­ stellen innerhalb einer Fahrbahn und für das Befahren von Kreuzungen unterschiedlicher Fahrbahnen nicht wie im Stand der Technik das Fahrzeug verändert, sondern die Fahrbahn.

Somit kann für die Fortbewegungsart Rad-Schiene und Rad- Straße mit der erfindungsgemäßen Lösung das Spurkranzrad direkt mit dem Straßenrad vereinigt werden, indem der Spur­ kranz direkt an die Felge angesetzt ist.

Bei diesem einfachen Aufbau können die kombinierten Luft- Spurkranzräder mit Radnaben-Elektroantrieben ausgerüstet werden.

Die Bewältigung der Unstetigkeitsstellen im Bereich Straße und Schiene, z. B. Bahnübergänge, wird erfindungsgemäß durch ein Absenken oder Anheben einer Fahrbahn relativ zu der anderen erreicht. Bei Kreuzungen und Weichen im Schienenbe­ reich sind lediglich zur Freigabe der entsprechenden Strecke kleine Teilstücke der Schienensträge herauszuschwenken oder abzusenken, damit das neben dem Spurkranz angeordnete und im Durchmesser größere Straßenrad problemlos passieren kann.

Es ist aber auch denkbar, die Bereiche der Unstetigkeitsstel­ len mittels Straßenabschnitten zu umgehen. Das heißt vor und nach jeder Unstetigkeitsstelle werden Rampen eingesetzt, die den Übergang von der Schiene auf die Straße oder umgekehrt erlauben. Diese Art der Bewältigung von Unstetigkeitsstellen könnte beispielsweise in Bahnhofs- und Rangierbereichen zweckmäßig sein.

Zur schnellen Bewältigung dieser Übergänge von einer Fahrbahn auf die andere oder der Umgehung von Unstetigkeitsstellen sind die Rampen mit mechanischen und elektronischen Leitein­ richtungen ausgerüstet.

Für den Einsatz des Kombifahrzeuges als Magnetschwebefahrzeug sind beiderseits am Chassis Träger für mindestens vier aus­ fahrbare bzw. ausschwenkbare stromführende Magnetspulen vorgesehen, während für die Fortbewegung beiderseits am Fahrzeug Asynchron-Kurzstatormotoren angeordnet sind.

Demgegenüber sind an dem Fahrweg beiderseits der Trasse Fahrzeugtragschienen mit integrierter Transportschiene erfor­ derlich.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Kombifahrzeu­ ges ergibt sich aus einer Modulbauweise, bestehend aus einem Traktionskopf und einem oder mehreren Nachlaufteilen, die mittels eines speziellen Chassisverbindungssystems miteinan­ der verbunden sind.

Für ein wendiges Befahren aller Trassen im Zug- oder Schubbe­ trieb ist es von Vorteil, das mindestens ein Nachlaufteil fest, aber durch das spezielle Chassisverbindungssystem leicht koppelbar mit dem Traktionskopf verbunden ist. Weitere Nachlaufteile können dann beliebig wie Anhänger gelenkig angekoppelt werden.

Durch die Ausbildung eines einheitlichen Fahrzeuges, beste­ hend aus dem Traktionskopf und dem Nachlaufteil, aber ohne Anhänger, sind die gesetzlichen Geschwindigkeitsbeschränkun­ gen im Straßenverkehr, die für Fahrzeuge mit Anhängern gel­ ten, nicht anwendbar. Die Freizügigkeit wird somit mit dem Kombifahrzeug gegenüber konventionellen Lösungen allein schon auf der Straße erhöht.

Der Traktionskopf ist ein, mit allen notwendigen Antriebsag­ gregaten und Steuereinrichtungen ausgerüstetes Fahrzeugteil, das für sich allein, alle oder auch nur bestimmte Fahrwege befahren kann. In der Verbindung des Traktionskopfes mit einem Nachlaufteil kann das Fahrzeug immer alle Fahrwege benutzen.

Der Traktionskopf ist mit einem Fahrzeugführer bestückt, kann aber darüber hinaus, wie beim Auto, der Beförderung weiterer Personen dienen. Das Nachlaufteil kann demgegenüber unter­ schiedlichen Nutzungsbedürfnissen angepasst sein, wie Stück­ guttransport, Campingkoffer, Tankfahrzeug, Personenbeförde­ rung und vieles andere mehr. Es lassen sich entweder schwere Transportfahrzeuge oder Kleintransporter und Wohnmobile realisieren.

Für einen reibungslosen und getakteten Durchsatz der spurge­ bundenen Trassen kann der Verbund Traktionskopf und Nachlauf­ teil führerlos automatisch gesteuert werden.

Als zweckmäßig für die Kombination Traktionskopf und Nach­ laufteil ergibt sich, dass das Nachlaufteil lediglich die Hinterradachse des Verbundes bildet und dass das Nachlaufteil eine Hinterradbremseinrichtung und eine Stromzufuhr besitzt, die über die Kupplungselemente vom Traktionskopf versorgt werden.

Durch die besondere Ausgestaltung des Verbindungssystems des Traktionskopfes mit dem Nachlaufteil ist es insbesondere möglich, eine vertikal verstellbare Hängerkupplung zu reali­ sieren, bei der eine geringe Anhebung ausreichend ist, um eine verhältnismäßig große Veränderung der Horizontalpositio­ nierung des Chassis des Nachlaufteiles zu erreichen.

Dieser Effekt wird insbesondere auch dadurch unterstützt, dass das Chassis des Traktionskopfes hinter einer Fahrerkabi­ ne ein verhältnismäßig langes Laschende aufweist, das einen relativ hohen Hebelarm bereitstellt. Bei einer Anhebung der Hängerkupplung wird das Chassis des Nachlaufteiles im vorde­ ren Bereich mit angehoben. Ein Verbindungselement, an dem das hintere Ende des Chassis des Traktionskopfes befestigt ist, wird hierdurch ebenfalls mit angehoben.

Unterstützend kann wirken, dass der Traktionskopf nach vorne verkantet wird. Es entsteht hierdurch eine Scherenwirkung, die bewirkt, dass eine Rückseite des Fahrerhauses mit angeho­ ben wird. Im Bereich der Rückseite des Fahrerhauses kann die Hängerkupplung befestigt sein, so dass sich eine Scherenwir­ kung zwischen einem Hängerkupplungskopf und einer Kupplungs­ klaue relativ gering auswirkt, während dessen aufgrund des langen Hebelarmes am Ende des Chassis des Traktionskopfes eine große Horizontalneigung beim Chassis des Nachlaufteiles entsteht.

Um die entsprechende Neigung, sowohl des Traktionskopfes als auch des Nachlaufsteils zu erreichen ist es zweckmäßig, die hintere Achse des Traktionskopfes und die vordere Achse des Nachlaufteiles vertikal verstellbar anzuordnen.

Alle durchzuführenden mechanischen oder elektrischen Verbin­ dungen zwischen dem Traktionskopf und dem Nachlaufteil erfol­ gen durch vertikale Bewegungen bei einer Überführung des Fahrzeuges aus dem abgeknickten in den horizontalen Zustand. Hierdurch sind die Verbindungen von Zugkräften in Richtung der Fahrzeuglängsachse entlastet.

Der Traktionskopf ist zweckmäßigerweise derart mit dem Nach­ laufteil verbunden, dass nach dem Verbund nur zwei Achsen für das Befahren von Straße und Schiene ausgelegt sind. Für den Traktionskopf ist das die vordere und für den Nachlaufteil die hintere Achse. Die übrigen Achsen dienen beim Traktions­ kopf einem schnellen, sparsamen und wendigen Befahren im lokalen Bereich. Beispielsweise will man am Urlaubsort nicht ständig mit dem schweren Wohnmobilteil die Gegend erkunden.

Das Nachlaufteil benötigt im Verbund mit dem Traktionskopf die vordere Achse nur zum Wechseln, Rangieren und Ankoppeln an den Traktionskopf. Danach werden die nicht unbedingt benötigten Radaufhängungen am Kombifahrzeug, die ohnehin für das Verbundsystem vertikal verstellbar sind, soweit angeho­ ben, dass sie zur Straße und zur Schiene einen ausreichenden Abstand haben.

Für eine leichtere und einfachere Variante des Kombifahrzeu­ ges reicht es deshalb aus, die hintere Achse des Traktions­ kopfes und die vordere Achse des Nachlaufteiles nur mit leichten Stützrädern auszustatten.

Das Anheben der nicht benötigten Achsen ist auch deshalb erforderlich, damit die Wendigkeit der befahrbaren Trassen auch im Verbund erhalten bleibt.

Für das Befahren der vorhandenen Straßen- und Schienentrassen ist das Kombifahrzeug so ausgelegt, dass diese weitestgehend unverändert bleiben aber effektiver ausgenutzt werden, Umwelt und Ressourcen geschont und die Transportleistung gesteigert wird.

Da Magnetschwebetrassen bisher nur für Versuchszwecke reali­ siert wurden, kann man diese in einfachster Weise und mit geringem Aufwand in Verbindung mit den vorhandenen Trassen realisieren und von vorn herein für die Nutzung mit dem erfindungsgemäßen Kombifahrzeug auslegen. So könnten bei­ spielsweise die Fahrzeugtragschienen direkt am Bahnkörper angeordnet und gegebenenfalls über die Schwellen mit den Schienen verbunden werden.

In der Verbindung der Schienenwege mit der Magnetschwebetech­ nik können somit auch vorhandene Bahnfahrzeuge, wie U- und S- Bahn, durch Magnetschwebetechnik schneller, effektiver und umweltschonender betrieben werden.

Beispiele

An Hand von Zeichnungen werden einige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lösung näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 das Kombifahrzeug zur Verwendung auf drei Fahrwegen in einer Schnittdarstellung im Bereich eines Fahr­ zeugtragarmes und eines Asynchron-Kurzstatomotors,

Fig. 2 das Kombifahrzeug im Verbund von Traktionskopf und Nachlaufteil zur Verwendung auf drei Fahrwegen in einer Ansicht von unten,

Fig. 3 Eine Seitenansicht des Kombifahrzeuges mit ge­ schlossenem Verbindungssystem in der Einheit Trak­ tionskopf und Nachlaufteil,

Fig. 4 Die Seitenansicht des Kombifahrzeuges gemäß Fig. 3 bei einem Lösen bzw. Zusammenfügen des Traktions­ kopfes mit dem Nachlaufteil,

Fig. 5 Eine Rampe für den Übergang Straße-Schiene,

Fig. 6 Eine mögliche Ausgestaltung der Fahrzeugtragschiene mit der Transportschiene längst einer Trasse,

Fig. 7 Eine Schienenkreuzung,

Fig. 8 Eine Schienenweiche,

Fig. 9 Eine Kreuzung Straße-Schiene mit Schranke,

Fig. 10 Ein Nachlaufchassis mit rollbarer Lastaufnahmeeinrichtung,

Fig. 1 zeigt das Kombifahrzeug 1 in einer schematischen Schnittdarstellung für den alternativen Einsatz auf drei Fahrwegen; Straße 6, Schiene 7 und Magnetschwebetrasse 8.

Zur Vereinfachung der Zeichnung ist nur eine Seite des Fahr­ zeuges 1 mit einem Rad 4, 5 dargestellt.

Für das Fahren auf der Straße 6 besitzt das Kombifahrzeug 1 Straßenräder 4, für das Fahren auf Schienen 7 Spurkranzräder 5 und für den Einsatz als Schwebefahrzeug ist eine Magnet­ schwebetrasse 8 angeordnet.

Straßenrad 4 und Spurkranzrad 5 sind auf einer Achse 3 ange­ ordnet, wobei das Spurkranzrad 5 im Durchmesser kleiner als das Straßenrad 4 ausgebildet ist, bzw. der Spurkranz 5 direkt an die Felge des Straßenrades 4 angesetzt ist.

Für den alternativen Einsatz des Kombifahrzeuges 1 als Mag­ netschwebefahrzeug sind beiderseits am Chassis 2 mindestens vier Fahrzeugtragarme 11 (In Fig. 1 ist nur ein Fahrzeugtrag­ arm 11 erkennbar) mit ausfahrbaren bzw. ausschwenkbaren stromführenden Elektromagneten 12 zu Erzeugung des Magnetfel­ des für den Schwebezustand angeordnet.

Die Fahrzeugtragarme 11 können durch eine Gewindestange, mit hydraulischen oder elektromagnetischen Mitteln ein- und ausgefahren werden.

Das Magnetfeld des Elektromagneten 12 baut sich gegenüber einer Fahrzeugtrageschiene 9, die beiderseits längst der Trasse verläuft, auf. Zu diesem Zweck besteht zumindest ein Teil der Fahrzeugtrageschiene 9 aus Eisen.

Für die Fortbewegung entlang der Magnetschwebetrasse 8 sind beiderseits am Chassis 2 des Kombifahrzeuges 1 Asynchron- Kurzstatormotoren 13 angeordnet, die gegenüber einer Trans­ portschiene 10 ein elektromagnetisches Wanderfeld aufbauen.

Ein besonders vorteilhafter Aufbau des Kombifahrzeuges 1 ist in Fig. 2 dargestellt.

Für eine individuelle Anpassung an unterschiedliche Nutzungs­ bedürfnisse besteht das Fahrzeug 1 aus einem Traktionskopf 14 und einem, verschiedenen Nutzungsbedürfnissen anpassbaren Nachlauf teil 15.

Der Traktionskopf 14 ist mit dem Nachlaufteil 15 über ein Verbindungssystem verkoppelt, dass aus einem Verbindungs­ längszapfen 16, einem Verbindungsquerzapfen 17 sowie einem Kupplungsbolzen 18 ausgebildet ist. Die Verbindungslängszap­ fen 16 können beispielsweise mit einem Chassis 19 des Trakti­ onskopfes 14 verbunden sein und greifen in Buchsen ein, die korrespondierend im Bereich des Traktionskopfes 14 angeordnet sind. Die Verbindungslängszapfen 16 erstrecken sich in Rich­ tung einer Fahrzeuglängsachse 20. Die Verbindungsquerzapfen 17 sind quer zur Fahrzeuglängsachse 20 angeordnet. Der Kupp­ lungsbolzen 18 erstreckt sich ebenfalls in Richtung der Fahrzeuglängsachse 20.

Da die beiden Verbindungslängszapfen 16 und der Kupplungsbol­ zen 18 bereits schon allein eine stabile Dreiecksverbindung zwischen dem Traktionskopfes 14 und dem Nachlaufteil 15 schaffen, haben die Verbindungsquerzapfen 17 nur eine zusätz­ liche Sicherheitsfunktion. Die Verbindungsquerzapfen 17 können zur Aufnahme großer Gewichtskräfte auch als eine einfache Auflage dienen.

Der Kupplungsbolzen 18 ist von einer Winde 21 in Richtung der Fahrzeuglängsachse 20 positionierbar. Eine Verbindung des Kupplungsbolzens 18 mit der Winde 21 erfolgt über eine fle­ xible Kopplung 22. Die Kopplung 22 kann beispielsweise als Kette ausgebildet sein, es ist aber auch möglich, hochfeste Seile einzusetzen. Zur Begrenzung der Positionierbarkeit des Kupplungsbolzens 18 ist ein Distanzkragen 23 vorgesehen, der sich quer zur Fahrzeuglängsachse 20 erstreckt.

Sowohl am Traktionskopf 14 als auch am Nachlaufteil 15 sind Fortbewegungsmittel für alle drei Fortbewegungsarten wie Rad -Straße 4, Rad-Schiene 5 und Magnetschwebetechnik 8 angeordnet.

Der Traktionskopf 14 besitzt in der Ausführung nach Fig. 2 zwei Achsen 24 und 25. Beide Achsen 24 und 25 können mit kombinierten Spurkranz-Straßenrädern 26 für ein alternatives Befahren der Straße 6 oder der Schiene 7 ausgerüstet sein. Es ist aber auch möglich nur die vordere Achse 24 mit Spurkranz- Straßenrädern 26 zu bestücken, während die hintere Achse 25 nur einfache Straßenräder 4 trägt. Diese Variante ist zweck­ mäßig, wenn der Traktionskopf 14 allein ausschließlich im örtlichen Nahverkehr eingesetzt wird. Außerdem muss die vordere Achse 24 für den Straßenverkehr lenkbar ausgeführt sein.

Des weiteren ist an jeder Seite des Traktionskopfes 14 ein ausfahrbarer Fahrzeugtragarm 11 mit Trage-Elektromagnet 12 und ein Asynchron-Kurzstatormotor 13 angeordnet. Sollte der Traktionskopf 14 auch für sich allein eine Magnetschwebetras­ se 8 befahren können, müssen mindestens zwei Trage-Elektro­ magnete 12 auf jeder Seite des Traktionskopfes 14 angeordnet werden.

Das Nachlaufteil 15 besitzt ebenfalls eine vordere Achse 27 und eine hintere Achse 28. Die hintere Achse 28 ist mit Spurkranz-Straßenrädern 26 ausgerüstet, während die vordere Achse 27 nur Straßenräder 4 trägt, die während des Rangierens und Ankoppelns im Straßenbereich benötigt werden.

Wegen der Länge des Nachlaufteils 15 sollten in jedem Fall an jeder Seite mindestens zwei ausfahrbare Fahrzeugtragarme 11 mit Trage-Elektromagneten 12 und zwei Asynchron-Kurzstator­ motoren 13 angeordnet werden.

Im Verbund bildet der Traktionskopf 14 mit dem Nachlaufteil 15 ein einheitliches Fahrzeug mit hoher Wendigkeit, das für alle drei Verkehrswege einsetzbar ist. Die hintere Achse 25 des Traktionskopfes 14 und die vordere Achse 27 des Nachlauf­ teiles 15 wird dabei nicht benötigt und deshalb angehoben.

Am hinteren Ende des Nachlaufteiles 15 ist eine Hängerkupp­ lung 29 angeordnet, über die Anhänger, ähnlich im Aufbau des Nachlaufsteils 15, aber ohne vertikale Verstellbarkeit der vorderen Achse 27 und mit vier Spurkranz-Straßenrädern 26 ausgerüstet, gelenkig angekoppelt werden können. Der Zugbe­ trieb mit mehreren Anhängern ist vor allem für den schienen­ gebundenen Verkehr zweckmäßig.

Fig. 3 zeigt die Verbindung des Traktionskopfes 14 mit dem Nachlaufteil 15 in einem zusammengefügten Zustand der Verbin­ dungslängszapfen 16 und der Verbindungsquerzapfen 17 mit den jeweils korrespondierenden Elementen. Die hintere Achse 25 des Traktionskopfes 14 und die vordere Achse 27 des Nachlauf­ teils 15 sind für einen wendigen Betrieb auf der Straße 6 oder auf der Schiene 7 mittels einer vertikal verstellbaren Radaufhängung 30 angehoben, so dass nur die Achsen 24 und 28 des Kombifahrzeuges 1 mit dem entsprechenden Fahrweg 6 oder 7 in Verbindung stehen.

Die Mittel für die Magnetschwebetechnik 8 wurden in Fig. 3 wie auch in Fig. 4 weggelassen.

Die Fig. 4 zeigt die Anordnung gemäß Fig. 3 in einem abge­ knickten Zustand, die ein Zusammenfügen bzw. Trennen des Traktionskopfes 14 und des Nachlaufteils 15 zulässt. Im Bereich des Verbindungslängszapfens 16 erstreckt sich hierbei ein Abknickbereich 31. Der Kupplungsbolzen 18 ist in Richtung des Nachlaufteils 15 verschoben und mittels einer vertikalen Verstellung über das Laschende des Chassis 19 des Traktions­ kopfes 14 herausgehoben.

Die notwendige Scherenwirkung für das Trennen bzw. Zusammen­ fügen des Kombifahrzeuges 1 wird durch ein Ausfahren der vertikal verstellbaren Radaufhängung 30 an den Achsen 25 und 27 erreicht.

Eine Rampe für den Übergang von der Straße 6 zum Schienenweg 7 und umgekehrt zeigt Fig. 5.

Direkt an der Übergangsstelle ist ein Absenkbereich 32 vorge­ sehen, der ein Aufsetzen der Spurkranzräder 5 auf die Schie­ nen erlaubt. Im Innenbereich der Schienen 7 muss ein Spalt oder eine Einsenkung 33 (wie auch bei der Straßenbahn) für den Spurkranz der Spurkranzräder 5 oder Kombiräder 26 frei­ gehalten werden.

Um eine genaue Spurführung zu erreichen ist die Rampe mit mechanischen 34 und elektronischen Leiteinrichtungen 35 für die Spurführung ausgerüstet.

Für den Durchgangsverkehr eines Kombifahrzeuges 1 auf der Schienentrasse 7 sind die äußeren Fahrwegsbereiche 36 links und rechts der Schienentrasse 7 absenkbar oder aufklappbar ausgeführt.

Ein möglicher Aufbau einer Magnetschwebetrasse 8 mit einer Fahrzeugtragschiene 9 und einer Transportschiene 10 ist in Fig. 6 dargestellt. Abgebildet ist nur eine Seite der Trasse. Die andere Seite ist spiegelverkehrt analog mit der Durch­ lassbreite für ein Fahrzeug aufgebaut.

Die Fahrzeugtragschiene 9 ist durch ein stabiles Fundament 37 im Erdboden 6 verankert. Es ist aber auch denkbar die Fahr­ zeugtragschiene 9 direkt an einem Bahnkörper bzw. mit den Schwellen der Schienen 7 zu verbinden. Das ist besonders für den Übergang von der Schiene 7 zur Magnetschwebetechnik 8 zweckmäßig oder für die Nachrüstung von Bahnkörpern mit der Magnetschwebetechnik 8.

Fig. 7 zeigt eine Kreuzung 38 von Schienentrassen 7 für das Befahren von Kombifahrzeugen 1 mit kombinierten Spurkranz- Straßenrädern 26. Die schraffierten Schienenstücke 40 müssen dafür für die Freigabe der einen Richtung und die schraffier­ ten Schienenstücke 41 für die Freigabe der anderen Richtung abgesenkt bzw. herausgeklappt werden.

Ähnlich wie in Fig. 7 die Kreuzung 38 muss auch eine Weiche 39, dargestellt in Fig. 8, konstruiert sein. Die schraffier­ ten Schienenstücke 43 müssen für die Freigabe der geraden Richtung und die schraffierten Schienenstücke 42 für die Freigabe der abzweigenden Richtung abgesenkt bzw. herausge­ klappt werden, wobei eines der Schienenstücke 43 gleichzeitig eine der Weichenzungen ist.

Fig. 9 zeigt die Kreuzung einer Straße 6 mit einer Schienen­ trasse 7 mit gleichzeitigen Anschluss einer Rampe gemäß Fig. 4 für den Übergang von der Straße 6 zur Schiene 7 und umge­ kehrt. Für die Freigabe der Schienentrasse 7 werden die Straßenabschnitte 45 abgesenkt oder hochgeklappt. Über den Auffahrbereich 44 gelangt man in die Rampe und zwischen die Führungs- und Leiteinrichtungen 34.

Der Bahnübergang kann zusätzlich mit Schranken ausgestattet werden, die zusammen mit dem Abklappen der Straßenabschnitte 45 schließbar sind.

Gemäß der Ausführungsform des Kombifahrzeuges nach Fig. 10 ist vorgesehen, im Bereich von Seitenträgern 46, 47 des Nachlaufteils 15 Bahnen 48 anzuordnen, die beispielsweise als geschlitzte Rohre 49 ausgebildet sein können. In die Bahn 48 greift ein Laufwagen 50 mit Laufrädern 51 ein, die von Lauf­ wagenachsen 52 gehaltert sind. Der Laufwagen 50 ist mit Abrollwalzen 53 versehen. Beispielsweise ist es möglich, hintereinander drei Abrollwalzen 53 anzuordnen.

Zur Erleichterung eines Ladens oder Absetzens von Lasten mit Hilfe des Laufwagens 50 ist vorgesehen, die dem Traktionskopf 14 abgewandte Enden der Bahn 48 mit einer langgestreckten S- Kontur zu versehen. Die S-Kontur erstreckt sich ausgehend von einem linearen Verlauf der Bahnen 48 in Richtung auf die Fahrbahnfläche

Bezugszeichenliste

1

Kombifahrzeug

2

Chassis

3

Fahrzeugachse

4

Straßenrad

5

Spurkranzrad

6

Erdboden bzw. Straße

7

Schiene

8

Magnetschwebetrasse

9

Fahrzeugtrageschiene

10

Transportschiene

11

Fahrzeugtragarm

12

Trage-Elektromagnet

13

Asynchron-Kurzstatormotor

14

Traktionskopf

15

Nachlaufteil

16

Verbindungslängszapfen

17

Verbindungsquerzapfen

18

Kupplungsbolzen

19

Chassis Traktionskopf mit Laschende

20

Fahrzeuglängsachse

21

Winde

22

Flexible Kupplung

23

Distanzkragen

24

Vordere Achse Traktionskopf

25

Hintere Achse Traktionskopf

26

Kombiniertes Spurkranz-Straßenrad

27

Vordere Achse Nachlaufteil

28

Hintere Achse Nachlaufteil

29

Hängerkupplung

30

Vertikal verstellbare Radaufhängung

31

Abknickbereich Laschende

32

Absenkbereich Straße

33

Spurkranzeinsenkung

34

Mechanische Leiteinrichtung

35

Elektronische Leiteinrichtung

36

Äußerer Fahrwegsbereich entlang einer Schienentrasse

37

Fundament für Magnetschwebetrasse

38

Schienenkreuzung

39

Schienenweiche

40

,

41

Bewegliche Schienenstücke Kreuzung

42

,

43

Bewegliche Schienenstücke Weiche

44

Auffahrbereich

45

Abklappbare Straßenabschnitte

46

,

47

Seitenträger

48

Bahnen

49

Geschlitzte Rohre

50

Laufwagen

51

Laufräder

52

Laufwagenachsen

53

Abrollwalzen

Claims (21)

1. Kombifahrzeug, das für unterschiedliche Nutzungsbedürf­ nisse und Fortbewegungsarten wie Rad-Straße, Rad- Schiene und Magnetschwebetechnik ausgelegt ist und durch die Auswahl unterschiedlicher Fortbewegungsmittel, wie Straßenrad, Spurkranzrad, elektromagnetisches Feld entwe­ der als Straßen- und Schienenfahrzeug oder als Straßen- und Magnetschwebefahrzeug einsetzbar ist, die am Fahrzeug angeordneten Fortbewegungsmittel für das Befahren von Weichen, Kreuzungen und anderen Unstetigkeitsstellen in­ nerhalb einer Fahrbahn und das Befahren von Kreuzungen von unterschiedlichen Fahrbahnen einen veränderbaren ho­ rizontalen und vertikalen Entfernungsausgleich besitzen und das für den Übergang von einer Fahrbahn einer Fortbe­ wegungsart auf eine Fahrbahn einer anderen Fortbewegungs­ art Leiteinrichtungen und Rampen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Kombifahrzeug (1) mit Fortbewe­ gungsmitteln alternativ für drei Fahrbahnen ausgerüstet ist, die für die Fortbewegungsarten Rad-Straße (6), Rad -Schiene (7) und Magnetschwebetechnik (8) ausgelegt sind, das Kombifahrzeug (1) für die Fortbewegungsart Rad -Straße (6) und Rad-Schiene (7) mit Straßenrad (4) und Spurkranzrad (5) ausgerüstet ist, wobei das Spurkranzrad (5) im Durchmesser kleiner als das Straßenrad (4) ausge­ bildet ist und beide auf einer Achse (3) fest miteinander verbunden sind, am Kombifahrzeug (1) für den alternativen Einsatz als Magnetschwebefahrzeug beiderseits am Chassis (2) mindestens vier Tragarme (11) mit ausfahrbaren bzw. ausschwenkbaren stromführenden Magnetspulen (12) für die Magnetschwebetechnik (8) sowie für die Fortbewegung bei­ derseits am Kombifahrzeug (1) Asynchron-Kurzstatormoto­ ren (13) angeordnet sind, auf dem Fahrweg beiderseits der Trasse für die Fortbewegungsart Magnetschwebetechnik (8) eine Fahrzeugtragschiene (9) mit integrierter Transport­ schiene (10) angeordnet ist, für den Übergang von einer Fortbewegungsart auf die andere die Fahrbahnen (6, 7) re­ lativ zueinander, vertikal veränderbar sind, zur Überwin­ dung von Unstetigkeitsstellen, wie Kreuzungen (38), Wei­ chen (39), Bahnübergänge, Teile der Fahrbahnen (40, 41, 42, 43, 45) relativ zueinander absenkbar oder abklappbar sind und für den Übergang zur Magnetschwebetechnik (8) oder zur Überwindung von Unstetigkeitsstellen innerhalb der Magnetschwebetrasse (8) spurführende Schienenab­ schnitte (7) angeordnet sind.

2. Kombifahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Realisierung der drei Fortbewegungsarten (6, 7, 8) und für eine individuelle Anpassung an unterschiedli­ che Nutzungsbedürfnisse das Fahrzeug (1) aus einem Trak­ tionskopf (14) und einem oder mehreren, verschiedenen Nutzungsbedürfnissen entsprechenden Nachlaufteilen (15) besteht, die durch ein lösbares Chassis-Verbindungssys­ tem (16, 17, 18, 19) mit dem Traktionskopf (14) oder un­ tereinander verbunden sind.

3. Kombifahrzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, dass der Traktionskopf (14) für sich allein oder in Verbindung mit einem Nachlaufteil (15) mit Fortbewegungs­ mitteln (4, 5, 12. 13. 26) für drei Fortbewegungsarten (6, 7, 8) ausgerüstet ist.

4. Kombifahrzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, dass die luftbereiften Räder (4) mit den Spurkränzen (5) zu einem Kombirad (26) verbunden sind, indem der Spurkranz (5) direkt an der Felge des luftbereiften Rades (4) angeordnet ist.

5. Kombifahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampen und Leiteinrichtungen mit mechanischen (34) und elektronischen Spurführungs- und Einfädelsyste­ men (35) versehen sind.

6. Kombifahrzeug nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeich­ net, dass für den Übergang von der Straße (6) zur Magnet­ schwebetrasse (8) ein Rad-Schiene Abschnitt (7) angeord­ net ist.

7. Kombifahrzeug nach Anspruch 1, 5 und 6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Fahrzeugtragschienen (9) am Bahnkörper (7) angeordnet und gegebenenfalls über die Schwellen mit den Schienen (7) verbunden sind.

8. Kombifahrzeug nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeich­ net, dass die kombinierten Luft-Spurkranzräder (26) ei­ nen Radnaben-Elektroantrieb besitzen.

9. Kombifahrzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, dass in den Nachlaufteilen (15) eine fest instal­ lierte Elektroenergieversorgungsanlage für Beleuchtung, Elektroantrieb und Steuerfunktionen angeordnet ist.

10. Kombifahrzeug nach Anspruch 1 bis 3 und 9, dadurch ge­ kennzeichnet, dass in den Nachlaufteilen (15) eine fest installierte Bremsanlage angeordnet ist.

11. Kombifahrzeug nach Anspruch 1 bis 3, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Traktionskopf (14) hinter der Fahrerkabine ein verhältnismäßig langes, starres bzw. ab­ winkelbares Laschende (19) besitzt.

12. Kombifahrzeug nach Anspruch 1 bis 3 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rückseite des Traktionskopfes (14) eine vertikal und horizontal verstellbare, mit zwei synchron geschalteten Seilwinden (21) ausgestattete An­ hängerkupplung (18) ausfahrbar und schwenkbar angeordnet ist.

13. Kombifahrzeug nach Anspruch 1 bis 3, 9, 10, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Anhängerkupplung (18) Steckverbindungen für die Stromversorgungen und Bremsan­ lagen der Nachlaufteile angeordnet sind, die synchron durch die ausfahrbare Anhängerkupplung kontaktierbar sind.

14. Kombifahrzeug nach Anspruch 1 bis 3, 9, 10, 13, dadurch gekennzeichnet, dass am Nachlaufteil (15) bzw. am Trakti­ onskopf (14) Kupplungselemente (16) für die Aufnahme der Laschenden (19) angeordnet sind.

15. Kombifahrzeug nach Anspruch 1 bis 3, 9, 10, 13, 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Chassis (46, 47) des Nachlaufteiles (15) aus geschlitzten Rohrteilen (49) be­ steht, die am hinteren Ende eine S-Kontur aufweisen.

16. Kombifahrzeug nach Anspruch 1 bis 5 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit Walzen (53) ausgestatteter rollbarer Lasthalter (50) im aufgeschlitzten Chassisrohr (49) angeordnet ist.

17. Kombifahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überwindung von Unstetigkeitsstellen im Bereich der Fortbewegungsart Rad-Schiene (7), Teilstücke der Fahrbahn (40, 41, 42, 43) absenkbar oder abklappbar sind.

18. Kombifahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Übergang von der Straße (6) zur Schiene (7) und umgekehrt, im Bereich von Weichen (39) und Bahnübergängen Rampen zum Ausgleich des Fahrwegeniveaus angeordnet sind.

19. Kombifahrzeug nach Anspruch 1 und 18, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die am Bahnübergang, außerhalb der Bahn­ gleise (7), unmittelbar an den Gleisen (7) angrenzende Fahrbahn (45) als eine schwenkbare befahrbare Platte an­ geordnet ist, die derart mit einer Bahnschranke verbunden ist, dass durch Schließen oder Öffnen der Bahnschranke die befahrbare Platte (45) absenkbar bzw. aufklappbar ist.

20. Kombifahrzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, dass die Radaufhängungen (25, 27) am Kombifahrzeug durch eine Radaufhängung (30) vertikal verstellbar ange­ ordnet sind.

21. Kombifahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienentrassen (7) vorhandener Bahnfahrzeuge, insbesondere Nahverkehrsmittel mit Magnetschwebetechnik (8) ausgerüstet sind.