DE102019125016A1

DE102019125016A1 - Einrichtung für schnelles und sicheres Autofahren auf schwebenden Panelbahnen

Info

Publication number: DE102019125016A1
Application number: DE102019125016.1A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-09-17
Filing date: 2019-09-17
Publication date: 2020-03-26
Also published as: CZ2018480A3; DE202019105150U1

Abstract

Das Grundbauteil der Vorrichtung ist ein Kraftfahrzeug mit elektrischem Antrieb von Laufrädern (12a) und Luftturbinen (14) und mit Assistenzsystem zum Befahren einer virtuellen Fahrbahn, wobei das zweite Bauteil eine schwebende Panelbahn (21) mit elektrisch leitenden Schienen (25) ist, wobei all dies das Fahren schnell, sicher, ökologisch und wirtschaftlich macht. Das Fahrzeug besteht aus zwei Teilen, nämlich der Passagierkabine (15) und dem Fahrgestell, wobei die Kabine im Notfall vom Fahrgestell getrennt und ausgeworfen wird, nachdem die darauf montierten Luftturbinen (14) seine sanfte Landung ermöglichen. Die schwebende Panelbahn ist aus vorgefertigten Paneelen (21) zusammengesetzt, und ihre Varianten können bequem auf Stützsäulen (22) über vorhandenen Fahrbahnen (20) oder entlang ihrer Ränder angeordnet werden, vorzugsweise auch in verschiedenem sonst schwierigem Gelände, insbesondere über Acker- und Waldflächen sowie über Tal-, Berg- und Siedlungsgebieten. Die schwebende Panelbahn hat nur minimale Anforderungen an die Landnutzung, wirkt sich nicht auf die Umwelt aus und ist in Bezug auf Investition und Betrieb erheblich billiger als gegenwärtige Straßen.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum schnellen, sicheren, wirtschaftlichen, komfortablen und umweltschonenden autonomen Fahren auf schwebenden Panelbahnen. Die Erfindung stellt eine bevorzugte Form der Kraftfahrzeugtransport-Entwicklung in praktischer Koexistenz mit ihrer gegenwärtigen Form dar. Die technische Lösung kombiniert den Grundantrieb der Antriebsräder des Fahrzeugs mit dem zusätzlichen Antrieb durch Luftturbinen, einschließlich der Nutzung dynamischer Flugzeugfähigkeiten. Alle günstigen und benutzerfreundlichen Eigenschaften von PKW bleiben erhalten. Die technische Möglichkeit eines operativen Übergangs zwischen Fahren auf einer normalen Fahrbahn und Fahren auf einer schwebenden Fahrbahn ist erheblich.
Stand der Technik in Bezug auf die Erfindung
Der aktuelle Autotransport wird durch Fahrzeuge mit ständig verbesserten Assistenzsystemen realisiert, die den Komfort und die Sicherheit erhöhen. Gleichzeitig wird ein autonomes Fahren ohne direkte Kontrolle durch den Fahrer gefördert. Diese technische Entwicklung stößt jedoch bereits auf die unschlagbaren physikalischen Grenzen des sicheren und komfortablen Fahrens. Dies spiegelt sich im immer stärker werdenden Autoverkehr durch verschiedene Einschränkungen und Zeitverluste wider. Insbesondere sind die folgenden Probleme für die vorliegende Erfindung anfällig:

a) Die Bremsverzögerung aktueller Autos ist durch die Haftung der Räder im Kontakt mit der Straße gegeben. Ein Wert von 10 m/s² ist selbst bei sehr günstigen trockenen Straßenverhältnissen schwer zu erreichen. Eine Wasserschicht auf der Straße verringert jedoch den Adhäsionswert um das bis zu Fünffache und eine Eisschicht um das bis zu 15-fache. Das Ergebnis ist eine proportionale Verlängerung des Bremswegs, die fast immer zu Massenunfällen auf Autobahnen führt. Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch die zusätzliche Kraft gelöst, mit der das Fahrzeug mittels Luftturbinen abgestützt wird. Das Problem kann gelöst werden, indem die Traktionsrichtung der Turbinen wirksam gesteuert wird. Der Bremsweg kann unabhängig von der Bodenhaftung der Straßenräder stark verkürzt werden.
b) Im Allgemeinen kann der menschliche Körper eine um Vielfaches höhere Verzögerung als 10 m/s² aushalten, was ein unangenehmes Körpergefühl hervorruft, aber das Leben retten kann. Da jedoch diese höhere Bremsverzögerung in heutigen Fahrzeugen nicht möglich ist, verbleibt nur die herkömmliche Notlösung mit Verwendung den Karosserieverformungszone, Sicherheitsgurte und Airbags, was allein nicht ausreicht und vor allem, beim Kontakt mit einem Hindernis zu spät kommt. In einer plötzlichen Notsituation, zum Beispiel bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h und einer Entfernung von 20 Metern vor einem festen Hindernis, haben die Menschen in heutigen Fahrzeugen kaum eine Chance, ihr Leben zu retten. Erfindungsgemäß wird im Notfall die Kabine vom Fahrzeugchassis getrennt und ausgeworfen, woraufhin auf der Kabine montierte Luftturbinen, die von bis zu fünfmal überlasteten Elektromotoren angetrieben werden, die Kabine für mehrere Minuten in einer Schwebeposition halten und autonom in der Umgebung, möglicherweise sogar auf der Wasseroberfläche landen. Um die Sicherheit zu erhöhen, werden an der Außenfläche der Kabine automatisch Airbags ausgelöst, um mögliche Stöße zu vermeiden. Ob die Kabine ausgeworfen oder das gesamte Fahrzeug nur stark abgebremst wird, entscheidet die Computertechnologie, die mit Sensoren für den Umgebungsluftstrom, Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs und für die Erfassung der Fahrbahn auf der virtuellen Strecke ausgestattet sind.
c) Aus wirtschaftlicher Sicht ist es beispielsweise fast undenkbar, aktuelle Straßen den ganzen Winter über eis-, schnee- und wasserfrei zu halten, was sich sehr negativ auf die Zunahme lebensbedrohlicher Unfälle auswirkt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen elektrischen Energiespeicher gelöst, beispielsweise nach jeweils einem Kilometer der gesamten Straße. Insbesondere die Spitzenwerte billiger Wind- und Sonnenenergie werden in diesen Speichern mittels eines Motor-Kompressors in Form von Druckluft gespeichert. Die heiße Druckluft strömt sofort vom Kompressor zu den Straßenheizungsöffnungen, entlastet vorzugsweise die Druckwärme darin und wird, immer noch unter hohem Druck, zu den Vorratsbehältern geleitet. Durch die Nutzung der Funktion des Kompressors als Luftmotor wird im Falle eines Spitzenstromverbrauchs ein wesentlicher Teil, 50 bis 60%, der anfänglich komprimierten Energie aus der Druckluft zurückgewonnen. Die gesamte Wärme für die Beheizung der Straße wird als zusätzlicher Energiegewinn realisiert, der sich aus dem Wärmepumpenprinzip mit hohem Wirkungsgrad ergibt. Bei der Expansion in dem Luftmotor wird die Luft gekühlt und erhält die Wärme aus der umgebenden Atmosphäre. Der gesamte Prozess des Erhitzens der Straße erfolgt, indem zuerst die Wärmeenergie mit niedrigem Potenzial aus der Umgebungsluft entfernt und dann in Wärmeenergie mit hohem Potenzial umgewandelt wird, die dann die Straße erwärmt. In Fällen, in denen die Straße nicht beheizt werden muss, fungiert diese Technologie nur als Energiespeicher, um das Gleichgewicht zwischen Spitzenangebot und Spitzenverbrauch mit einem ähnlichen Wirkungsgrad wie bei anderen gängigen Speichermethoden zu erzielen. Auch in diesem Fall ist dies jedoch ein technologischer Vorteil und entspricht voll und ganz dem aktuellen praktischen Prinzip der europäischen Verteilnetze, die auf eine technisch günstige Dezentralisierung der Stromspeicher in unmittelbarer Nähe der Endverbraucher abzielen. Dieses Autotransportsystem kann somit zu einem wichtigen Bestandteil einer dezentralen intelligenten Art der Speicherung und des Verbrauchs von Strom werden.
d) Das derzeit immer umfangreichere Privateigentum an PKW in Verbindung mit der geringen Nachfrage von Verkehrsdiensten belastet die Umwelt besonders. Dies liegt natürlich auch daran, dass diese Dienste nicht die Möglichkeit bieten können, einen individuellen Fahrzeuginnenraum zu schaffen, der mit dem intimen Raum eines Autos in Privatbesitz vergleichbar ist. Eine mögliche Lösung ist der derzeit zunehmende Trend des „Teilens von Dingen“, der jedoch die individuellen Anforderungen in diesem Bereich noch nicht erfüllt. Erfindungsgemäß wird eine praktische technische Möglichkeit vorgeschlagen, bei der nur die leichte und kostengünstige Kabine dem Benutzer gehört und funktionsmäßig vom Fahrzeugchassis trennbar ist. Das Fahrgestell, das dem Transportunternehmer gehört, wird dann autonom bestellt, und die Passagierkabine wird auch autonom zum gewünschten Ort transportiert, und zwar sogar in einer Entfernung von Tausenden von Kilometern. Erfindungsgemäß sind die Drehgestelle so anpassbar, dass sie nicht nur auf schwebenden Straßen, sondern auch auf bestehenden Straßen, in schwierigem Gelände und möglicherweise sogar auf der Wasseroberfläche fahren können. All dies trägt zum allgemeinen Komfort des Verkehrs bei.
e) Das Parken oder Unterstellen von Autos ist ein zunehmendes Problem, insbesondere in Städten, was letztendlich den Komfort der Autonutzung verringert. Es ist ideal, wenn der Benutzer sein Auto nur wenige Meter von seiner Wohnung entfernt hat und mit dem Auto zum Eingang seiner Arbeits- oder Freizeit-einrichtung fahren kann. Dies ist jedoch bei der derzeitigen Gestaltung von PKW, wegen unzureichender Parkmöglichkeiten insbesondere in städtischen Mehrfamilienhäusern, in der Regel nicht möglich. Erfindungsgemäß wird dieses Problem vorzugsweise gelöst, indem die abnehmbare Fahrzeugkabine auf dem Dachboden oder im Keller des Hauses unter Verwendung eines der herkömmlichen automatisierten Verfahren gelagert wird, die mit einem Speicheraufzug versehen sind.
f) Etwas anderes ist die Frage des Parkens von Autos vor Schichtbetriebsfabriken. Wenn sich die Arbeitsschichten abwechseln, kommt es normalerweise zu einer unüberschaubaren Überfüllung der umliegenden Straßen. Eine ähnliche Situation besteht in der Nähe von Sportstadien. Erfindungsgemäß ist eine geeignete Lösung, der relativ kostengünstige Aufbau einer Panelfahrbahn, die das Fahren von Sonder- und konventionellen Fahrzeugen ermöglicht und damit den Verkehr auf mehrere andere, weniger belastete Bereiche, vorzugsweise direkt auf den Innen- und Außenring der Stadt, verteilt.
g) Mit der Weiterentwicklung der Technologie wird der Versuch, ein Fahrzeug in Form des perfekten Hybrid zwischen einem PKW und einem Kleinflugzeug zu entwickeln, immer wieder neu belebt. Ein flugfähiges Fahrzeug, das die wesentlichen Vorteile sowohl eines PKW als auch eines Flugzeugs beibehält, scheint jedoch bislang sehr problematisch zu sein. Erfindungsgemäß wird dieses Problem nicht umfassend gelöst, sondern die vorliegende Technik wird nur für den Kurzzeitflug eines Landfahrzeugs und für dessen sichere Landung in der Nähe eingesetzt. Vorteilhaft ist hier die Verwendung eines von der Luftfahrt zertifizierten Zero-Zero-Ejektions-Systems, das einen Gegenstand vom Boden aufhebt und mit einem Fallschirm, der durch Sprengstoff schnell geöffnet wird, wieder auf dem Boden landet. Darüber hinaus ist es nur eine Frage einer akzeptablen Zunahme der Energiequelle, dass das entworfene Fahrzeug auf dem Luftweg verwendet werden kann, um eine kleine Entfernung zu überwinden, z.B. über einen Wasserlauf, einen Sumpf, durch ein Schutzgebiet zu einem Berghotel usw. Dies erscheint unter Verwendung der heutigen leichten Feststoffe auch wirtschaftlich günstig.
h) Die erwartete Entwicklung des Autofahrens erfordert zweifellos die Erweiterung bestehender Straßen um zusätzliche Fahrspuren. Bei Neukonstruktionen der bestehenden vierspurigen Autobahnen muss bereits eine zusätzliche Fahrspur in beide Richtungen hinzugefügt werden, d.h. der Übergang von vierspurig zu sechsspurig oder sogar mehrspurig. Dies ist jedoch nicht nur technisch, sondern auch wirtschaftlich sehr schwierig umzusetzen. Erfindungsgemäß können die entworfenen schwebenden Panelbahnen mit relativ geringen Kosten viele vorhandene Straßen mit einer zusätzlichen Fahrspur in beide Richtungen erweitern. Diese neuen Routen können auf Stützpfeilern platziert werden, die in die Kanten vorhandener Straße eingebettet sind. Im Schwebezustand können sie ohne herkömmliche Brücken und Tunnel verschiedene Geländehindernisse überqueren. Der Stand der Technik erlaubt dies, aber die Evolution muss offensichtlich schrittweise und gewaltfrei sein. Erfindungsgemäß wird dies durch die Möglichkeit des Fahrens von Spezialfahrzeugen sowohl auf einer konventionellen Straße als auch auf einer Panelstraße mit einer virtuellen Schiene berücksichtigt.
i) Die derzeitige Computer- und Steuerungstechnik ermöglicht das autonome Fahren einer Gruppe von Fahrzeugen in unmittelbarer Nähe zueinander, was die Möglichkeit einer vorteilhaften Erhöhung der Verkehrsintensität bietet. Aus sicherheitstechnischer Sicht stößt dies jedoch bei PKW auf Misstrauen und ist rechtlich noch nicht zulässig. Erfindungsgemäß vorteilhaft ist die Möglichkeit, Fahrzeuge in unmittelbarer Nähe zu fahren, technisch realisierbar. Durch die Verwendung einer virtuellen Schiene und die Ausnutzung der dynamischen Eigenschaften der Luftturbinen kann ein höherer Sicherheitsstandard erwartet werden, als dies bei vorhandenen Fahrzeugen auf vorhandenen Straßen der Fall ist. Ergänzt wird das Design durch rechnergesteuerte Teleskopstoßstangen vorne und hinten am Fahrzeug, die einen Teil der Dämpfungswirkung des gegenseitigen Kraftkontakts benachbarter Fahrzeuge mechanisch übernehmen.
j) Heutige Autos bieten, wenn sie sich im Notfall auf der Wasseroberfläche befinden, nur sehr kleine Chancen, das Leben der Passagiere zu retten. Erfindungsgemäß, solange die Funktion der mindestens einen Antriebsturbine erhalten bleibt, kann mit der Turbine das Fahrzeug auf der Wasseroberfläche gehalten werden. Bei zwei Funktionsturbinen ist die Wendigkeit des Fahrzeugs bereits gewährleistet und die Räder erleichtern nur das Klettern an das Land. Mit der möglichen wasserdichten Einstellung kann sich das Fahrzeug auch in alle Richtungen unter Wasser bewegen.
k) Die derzeitige Kraftfahrzeugtechnik konzentriert sich nur auf zweispurige Fahrzeuge. Einspurige Fahrzeuge weisen jedoch einen höheren Fahrkomfort auf, da normale Unebenheiten und kurvenbedingte Fliehkräfte keine physiologisch unangenehmen Seitenschwankungen verursachen. Erfindungsgemäß ist ein bevorzugtes Mittel eine Kombination aus Fahrzeugantrieb mittels Rädern und einer Planetenturbine, um das Fahrzeug zuverlässig in einem einspurigen Antrieb zu halten, was eine günstige Variante der derzeitigen zweispurigen PKW wird.
l) In der heutigen Verkehrstechnik gibt es Prototypenlösungen mit einer Seilbahn, auf der sich ein Linearmotor mit einem hängenden Fahrzeug in Form eines Kompromisses zwischen einem Auto und einem Flugzeug mit einer angeblichen Geschwindigkeit bis zu 1.000 km/h bewegt. Dies ist wahrscheinlich eine effektive Alternative zu überfüllten Strecken innerhalb des Kontinents, einschließlich des vorteilhaften Einsatzes eines umweltfreundlichen elektrischen Antriebs. Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Fördersystem weist gegenüber dem an einem freien Seil aufgehängten Fahrzeugsystem auch gewisse Vorteile auf. Insbesondere ermöglicht die vorgeschlagene Fahrbahn, dass das Fahrzeug auf eigenen Rädern mit einem sanften Übergang zu gemeinsamen Grundstraßen gefahren werden kann. Es löst auch die Situation eines Frontalzusammenstoßes eines Fahrzeugs mit einem festen Hindernis, bei dem über dem Fahrzeug freier Raum zum Abheben und kein starres Seil vorhanden ist. Auf diese Weise behält das System gemäß der Erfindung die Intimität und den Komfort einer privaten Autokabine bei. Ein Nachteil des vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Systems ist jedoch die geringere berücksichtigte Fahrgeschwindigkeit. Die hohe Reisegeschwindigkeit von Landfahrzeugen scheint jedoch aus betriebswirtschaftlichen Gründen noch nicht vorteilhaft zu sein. Bei der Überwindung eines hohen Luftwiderstands steigen die erforderliche Leistung und der Energieverbrauch erheblich.
m) In der gegenwärtigen technischen Entwicklung des europäischen Schienenpersonenverkehrs, der vierten Generation, wird die Zuggeschwindigkeit auf 250 km/h reduziert, wobei die Philosophie des „entspannten, zuverlässigeren und wirtschaftlicheren Verkehrs“ übernommen wird. Gemäß der Erfindung erreicht das vorgeschlagene System eine ähnliche Reisegeschwindigkeit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit wie bestehende Hochgeschwindigkeitszüge, ohne dass ein robustes und teures Grundschienensystem erforderlich ist. Das vorgeschlagene System ermöglicht einen individuellen und komfortablen Transport von jedem Startpunkt zu jedem Ziel, der mit einem Geländewagen erreicht werden kann, was mit dem Hochgeschwindigkeitszug nicht möglich ist.
n) Derzeit dringt die Wasserstofftechnologie in die Automobilindustrie ein. Wasserstoff wird unter niedrige Temperatur in einem Tank gespeichert und die Brennstoffzellen erzeugen daraus Strom, um Fahrzeugmotoren anzutreiben. Erfindungsgemäß kann das vorgeschlagene Fahrzeug während seiner eventuell langen Fahrt außerhalb der Panelfahrbahn alternativ mit Wasserstoff angetrieben werden. Energiespeicher für versehentliche Rettungsaktionen und gelegentliche kurzfristige Erhöhung der Fahrdynamik werden nur durch leichte Hochleistungskondensatoren realisiert.
o) Auf den heutigen Straßen bewegen sich PKW und LKW uneingeschränkt zusammen. Aus sicherheitstechnischer Sicht erscheint es sinnvoll, spezielle Routen für LKW vorzusehen, was jedoch wirtschaftlich unerträglich ist. Erfindungsgemäß können separate, proportional robustere schwebende Panelbahne für LKW relativ billig realisiert werden, mit anspruchslosem Landerwerb und einfachem Übergang mit anderen Landtransporten. Es ist eine kostengünstige Lösung, um die Geschwindigkeit des Personenverkehrs zu erhöhen und einen optimalen Güterverkehr aufrechtzuerhalten.

Das Wesen der Erfindung
Der Hauptzweck der vorgeschlagenen Vorrichtung besteht darin, das Problem des billigeren, schnelleren und sichereren autonomen Fahrens von Straßenfahrzeugen zu lösen. Dies ist eine vorteilhaftere parallele Alternative zum gleichzeitigen Ausbau bestehender Straßen- und Autobahnnetze. Dies wird durch eine deutlich höhere elektronisch geregelte Fahrgeschwindigkeit, bei höherer Verkehrsdichte und bei kleinen Fahrzeugabständen erreicht. Fahrzeuge fahren auf schwebende Panelbahnen ohne zu überholen. Eine Fahrspur der schwebenden Panelbahn mit der angegebenen Geschwindigkeit von 300 km/h kann zwei bis drei herkömmliche Autobahnspuren mit einer aktuellen Geschwindigkeit von 130 km/h ersetzen. Verglichen mit der Gegenwart ist das System bei allen Wetterbedingungen sicher, billig und umweltfreundlich.
In diesem Zusammenhang berücksichtigt das vorgeschlagene System neben dem Grundkonzept eines modernen PKW auch bestimmte Vorteile des Schienenverkehrs, die sich aus der virtuellen Schiene und der Stromversorgung ergeben. Es werden auch einige der Vorteile des Luftverkehrs in Verbindung mit der Nutzung der Kraftwirkungen eines Luftstroms für die sichere Betriebssteuerung der Fahrzeugdynamik übernommen.
Erfindungsgemäß wird der technische und wirtschaftliche Aspekt des Problems dadurch gelöst, dass ein wesentlicher Teil des PKW-Transports in die investitions- und betriebsgünstigeren schwebenden Panelbahnen (21) verlagert wird. Diese Fahrbahnen können sich vorzugsweise im freien Raum über den vorhandenen Fahrbahnen (4) oder entlang ihrer Kanten (3) befinden. Sie können auch in schwierigem Gelände mit minimalen Anforderungen an die Landnutzung bei minimalen Umweltauswirkungen vorteilhaft platziert werden (5 bis 11).
Die schwebenden Panelbahnen bilden einen Bestandteil der Ausrüstung. Sie sind an Seilen aufgehängt und mit einer virtuellen Führungsschiene und Auffangscheiben (26) für elektrische Energie versehen. Sie sind relativ billig aus vorgefertigten rinnenförmigen Paneelen zusammenzubauen, in denen das Fahrzeug fährt. Nach oben hat das Fahrzeug freien Platz für Rettungsaktionen.
Die zweite Komponente der Vorrichtung sind Variantenformen von Fahrzeugen (10), die mit Fahrgestellrädern (12) und Luftturbinen (14) ausgestattet sind. Diese Fahrzeuge dürfen an bestimmten Stellen des normalen Straßenverkehrs in die Fahrbahn von Schwebestraßen einfahren. Dann können sie wieder aussteigen und auf jeder Landstraße weiterfahren. Sie können auch in schwierigem Gelände, auf Schnee und Eis und mit wasserdichtem Finish sogar auf der Wasseroberfläche fahren.
In Bezug auf die Energieeinsparung haben die Fahrzeuge (10) eine Grundantriebsbewegung über die Fahrgestellräder (12), die mit herkömmlichen Reifen ausgestattet sind. Die zusätzliche Zugrichtung (51) der Luftturbinen (14) wird in der Regel nur in kritischen Fahrsituationen genutzt. Diese Kraft beseitigt die bei Kurvenfahrten auf das Fahrzeug wirkende Fliehkraft vollständig. Es sorgt auch für eine deutlich günstigere Brems- und Anfahrdynamik des Fahrzeugs als dies beim heutigen Landverkehr der Fall ist. Es ermöglicht beispielsweise eine Geschwindigkeit von 300 km/h bei höherer Sicherheit und einem kürzeren Bremsweg, als aktuelle Autos auf Straßen mit einer Geschwindigkeit von 90 km/h erreichen.
Das vorgeschlagene System bietet den individuellen Komfort von Personenkraftwagen und es scheint vorteilhaft zu sein, eine Alternative zum Luftverkehr für Entfernungen innerhalb des Kontinents zu werden. Innerhalb einer Entfernung von zweitausend Kilometern kann von den Passagieren erwartet werden, dass sie von jedem Startpunkt zu jedem Ziel in einer mit der des Flugzeugs vergleichbaren Zeit bequemer reisen. Der Komfort des Fahrzeugs und die völlige Unabhängigkeit der Fahrzeiten vom Wetter bleiben während der gesamten Fahrt erhalten. Das Risiko von Verkehrsstörungen durch terroristische Handlungen ist ebenfalls viel geringer.
Die berücksichtigte Reisegeschwindigkeit für ein bestimmtes Gerät könnte aus technischer Sicht erheblich höher sein, jedoch mit einem erheblich höheren Energieeinsatz. Angesichts der derzeit begrenzten und nicht günstigen Möglichkeiten der Stromerzeugung ist dies nicht rational. Es gibt eine weniger energieintensive Option, die Straße in die Vakuumleitung einzuschließen, was die Bedienbarkeit des Ein- und Ausfahrens des Fahrzeugs erschwert. Dies ermöglicht jedoch keinen Notrettungseinsatz und das Anheben des Fahrzeugs von einem festen Hindernis.
Die vorliegende komplexe Vorrichtung verwendet und modifiziert auch eine effizientere Version der Luftturbine 14, die in dem folgenden zuvor eingereichten Dokument des Anmelders/Inhabers offenbart ist: CZ 307 925B6 „Neobjemový tekutinovy stroj“, und der entsprechenden EP 18 000134.9/3 339 184/3 339 184 A1 „Non-volume fluid machine“ und der entsprechenden DE 20 2018 100 654 U1 „Schaufelplanetenantrieb“.
Figurenliste
Die beigefügten Zeichnungen zeigen schematisch Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung:

1 Version des Fahrzeugs, das von den Rädern und der Turbine angetrieben wird. Die Turbinen sind nur auf dem Fahrgestell montiert. Es gibt die Möglichkeit, einzelne Kabinen mit einem Fallschirm und externen Airbags abzunehmen und zu landen.
2 Version des Fahrzeugs, das von den Rädern und der Turbine angetrieben wird. Die Turbinen sind auf dem Fahrgestell und auf der Kabine montiert. Es gibt die Möglichkeit, das gesamte Fahrzeug abzunehmen und in der umgebenden Landschaft zu landen.
3 Fahrzeug auf den schwebenden Panelbahnen, die sich am Rand einer Straße oder Autobahn befinden.
4 Schwebende Panelbahnen, die oberhalb der Straße, der Autobahn oder der Stadtstraße liegen.
5 Schwebende Panelbahnen über der Stadtstraße, ergänzt durch abgehängte Parkplätze, die durch eine Fußgängerbrücke mit dem Treppenabsatz des umliegenden Hauses verbunden sind..
6 Lagerung von abnehmbaren Fahrzeugkabinen in den Räumen, die baulich an die Wohnhäuser angrenzen, mit Verwendung von Loggien und Balkonen. Über einen Speicherlift besteht eine Verbindung zu einem Fahrzeugchassis.
7 Schwebende Panelbahnen, ergänzt durch Seitenturbinen zur Stromerzeugung aus Wind.
8 Schwebende Panelbahn des gewölbten Designs an Trägerseilen in Form eines Hyperbel-Kosinus. Sie befindet sich oberhalb von Geländeunebenheiten und ist mit Luftturbinen ausgestattet, die am Fahrbahnkörper angebracht sind, um seine seitlichen Schwankungen zu beseitigen.
9 Schwebende Panelbahn des ebenen Designs mit Beseitigung von seitlichen Schwankungen mit Hilfe des Fachwerksystems.
10 Schwebende Panelbahn über der städtischen Siedlung, die mit Zugangs- und Abstiegsplattformen ausgestattet und mit Fahrbahnen verbunden ist.
11 Beispiel für ein oberirdisches städtebauliches System der schwebenden Panelbahnen im Zusammenhang mit Landtransport und Ferntransport.
12 Schaufelplanetenturbine mit mechanisch gesteuerter Umlaufbewegung und rotierender Schaufelbewegung.
13 Schaufelplanetenturbine mit elektronisch gesteuerter Umlaufbewegung und rotierender Bewegung der Schaufeln durch Servomotoren.
14 Schema einer unrunden mechanischen Übertragung zwischen dem Sonnenrad und dem Satellitenschaufel einer mechanisch gesteuerten Turbine.
15 Schema der Planetenturbinenschaufel (13) mit Korrektur der Drehbewegung zur Steigerung des Wirkungsgrades und zur Beruhigung von Vibrationen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung
Ein Beispiel der in den 1 bis 3 gezeigten Vorrichtung besteht zum einen aus Varianten des Fahrzeugs 10 mit Fahrgestellrädern 12 und Luftturbinen 14 und zum anderen aus der schwebenden Panelbahn 21, die mit einer virtuellen Schiene in Form einer elektrisch leitenden Schiene 25 ausgerüstet wird. Die Panelbahn ist für die in den 3 bis 11 gezeigten alternativen Geländebedingungen geformt und in allen Alternativen aus vorgefertigten Panels relativ billig zusammenzubauen.
Bei einem Fahrzeug 10, z.B. der Größe eines PKW, besteht sein Konstruktionskonzept aus zwei betrieblich trennbaren Teilen, nämlich dem Fahrgestell 11 und der Passagierkabine 15, mit der Möglichkeit des Auswerfens und der sanften Landung. Die Fahrräder sind vorzugsweise einspurig 12a oder zweispurig 12b, mit einer sofortigen Möglichkeit des Übergangs von normaler Fahrbahn 20 zu einer schwebenden Panelbahn 21.
Die am Fahrzeug angebrachten Luftturbinen 14 sind vom Schaufeltyp mit Planetenumlauf der Satellitenschaufeln 46 in zwei Varianten. Eine Variante (12) hat eine mechanische Steuerung der Planetenbahn um das Sonnenrad 44a mittels der Träger 43 sowie eine mechanische Steuerung der Drehung der Satellitenschaufeln 46 um ihre eigene Achse mittels der mechanischen Übertragung 45. Diese Lösung zeichnet sich durch die Möglichkeit aus, die Zugrichtung 51 der Turbine durch einfaches Drehen des Sonnenrads 44a des Planetensystems schnell zu ändern, was in ein bis zwei Zehntelsekunden realisiert werden kann. Im Gegensatz zu herkömmlichen Propellerantrieb dreht sich der gesamte Flügelkörper nicht relativ langsam, wie dies beim vertikalen Abheben von Flugzeugen mit mehreren Propellern der Fall ist. In einer Notfallsituation vor einer Frontalkollision eines Fahrzeugs mit einem festen Hindernis spielt der Zeitverlust eine wichtige Rolle.
Ein wesentliches Merkmal zur Erhöhung der Energieeffizienz der mechanisch angetriebenen Turbine von 12 ist eine Änderung des in 14 gezeigten mechanischen Getriebes durch ein unrundes Sonnenrad 44b und ein unrundes Rad 47b. Das Rad 47b ist mit jeder einzelnen Satellitenschaufel gekoppelt. Dadurch wird eine geeignete ungleichmäßige Rotationsgeschwindigkeit der Satellitenschaufeln um ihre Achsen eingestellt, um die in die Turbine eintretenden Luftströme vorteilhaft zu lenken. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Turbine mit drei oder mehr zusammenwirkenden Schaufeln ausgestattet ist.
Die zweite Formvariante (13) der Planetenturbine hat eine elektronische Steuerung des Planetenumlaufs der Satellitenschaufel 46 durch Steuern der Drehzahl des den Träger 43 antreibenden Hauptmotors 41. Es hat auch eine elektronische Steuerung der Drehung der einzelnen Schaufeln um ihre Achsen mittels Servomotoren 49. Auf diese Weise werden kontinuierliche Änderungen der Winkelumdrehungen (α) der Kreisbewegung der Schaufel um die Drehachse der Satellitenträger 46 unabhängig voneinander gesteuert. Dies ist relativ zu den Winkelumdrehungen (β) der Drehbewegung der Schaufeln um ihre eigenen Achsen. Es enthält auch den Winkel (γ) der Turbinenzugrichtung und alles wird von einem Nullwinkel gemessen, der der horizontalen Ebene entspricht. Durch eine mathematische Beziehung wird die oben erwähnte mechanische Steuerung genau ersetzt. Dies hat alle vorteilhaften Konsequenzen für die Steigerung des Wirkungsgrades der Turbine durch gerichtete Luftströme, die in sie eintreten.
In beiden Varianten von Turbinen wird die Zugrichtung 51 ihrer Schaufeln nicht nur dazu verwendet, die dynamischen Eigenschaften des sich bewegenden Fahrzeugs zu verbessern, sondern auch um die Fliehkräfte in Straßenkurven vollständig zu beseitigen. In der bevorzugten Ausführung einer einspurigen Version des Fahrzeugs soll es auch in allen Fahrsituationen seine einwandfreie Seitenstabilität kontrollieren.
Industrielle Anwendbarkeit
Die industrielle Herstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist nützlich für die Entwicklung des Kraftfahrzeugtransports. Es kann eine technisch effiziente und wirtschaftlich vorteilhafte Alternative zu der weit verbreiteten Erweiterung seiner bestehenden Formen schaffen. Vorgefertigte Einzelteile der schwebenden Panelbahnen sind offensichtlich in der Lage, insbesondere die Probleme überfüllter Stadtstraßen und auch sehr anspruchsvoller Autobahnen lösen.
Bezugszeichenliste

10 -: Fahrzeug
11 -: Fahrgestell
12 -: Fahrgestellrad
12a -: Rad des einspurigen Fahrzeugs
12b -: Rad des zweispurigen Fahrzeugs
13 -: Teleskopstoßstange
14 -: Luftturbine
14a -: am Fahrgestell montierte Luftturbine
14b -: an der Passagierkabine montierte Luftturbine
14c -: an der schwebenden Panelbahn montierte Luftturbine, die zur Stabilisierung seitlichen Schwankungen dient
14d -: an der schwebenden Panelbahn montierte Luftturbine, die zur Erzeugung von Wind- und Sonnenenergie dient
15 -: Passagierkabine
15a -: Passagierkabine mit Airbags und Fallschirm
15b -: Passagierkabine mit Luftturbinen
16a -: Hindernis beim Fahren
16b -: Passagierkabinen-Schussrichtung
17 -: Abstellräume für vom Fahrgestell getrennte Kabine.
17a -: Linearmotor
17b -: Einweghebel
17c -: ziehfähiges Seilgerät
18 -: Kabinenairbag
19 -: Kabinenfallschirm
20 -: Fahrbahn
21 -: schwebende Panelbahn
21a -: schwebende Panelbahn auf Trägerseilen in Form eines Hyperbel-Kosinus
22 -: Stützsäule der schwebenden Panelbahn
23 -: Straßenrand oder Autobahnkante
24 -: Seiten- und Höheneinstellschraube
25 -: elektrisch leitende Schiene
26 -: Auffangscheiben für elektrische Energie
27 -: ziehfähiges Seil
27a -: längsziehfähiges Seil der schwebenden Panelbahn
27b -: querziehfähiges Seil der schwebenden Panelbahn
28 -: Gelenk zum Einstellen und Fixieren des Turbinenkörpers
29 -: Belüftungsöffnungen zum Beheizen der Fahrbahnoberfläche
30 -: Geländeunebenheit
31 -: Zugangs- und Abstiegsplattformen
32 -: Fahrtrichtung
33 -: Ein- und Ausfahrtrampe in Verbindung mit der Stadtstraße
34 -: innerer und äußerer Stadtrundgang von schwebenden Panelbahnen
35 -: Außerortsrundgang von schwebenden Panelbahnen
36 -: Anschluss an das Fernstraßennetz von schwebenden Panelbahnen
37 -: schwebender Parkplatz
38 -: Fußgängerbrücke zum Treppenabsatz des umliegenden Hauses
39 -: Treppenabsatz des umliegenden Hauses
40a -: mechanisch gesteuerte Planetenturbine
40b -: elektronisch gesteuerte Planetenturbine
41 -: Hauptmotor zum Antrieb des rotierenden Trägers
42 -: Turbinenkupplung mit dem Fahrzeug
43 -: Träger von Satellitenschaufeln
44a -: rundes Sonnenrad eines Planetengetriebes
44b -: unrundes Sonnenrad eines Planetengetriebes
45 -: mechanische Übertragung durch Zahnriemen oder Ketten
46 -: Satellitenschaufel
47a -: Satellitenschaufelrad
47b -: unrundes Satellitenschaufelrad
48 -: Drehmechanismus des Sonnenrads
49 -: Servomotor für die Rotation der Satellitenschaufel
50 -: Horizontalebene
51 -: Zugrichtung der Turbine
53 -: Drehrichtung der Satellitenträger
54 -: Achse der Satellitenschaufel
55 -: Sensor zur Messung von Turbinenzugkraft und Schwingungen
56 -: Trägerpositionssensor
57 -: Schaufelpositionssensor
58 -: Umriss des Außenraums, in dem sich die Satellitenschaufeln bewegen
59 -: mechanischer Exzenter zum geregelten Versatz des Hauptmotors
α_i -: Winkelumdrehung jedes i-ten Arms der Träger relativ zur Horizontalebene
β_i -: Winkelumdrehung jeder i-ten Satellitenschaufel relativ zur Horizontalebene
γ -: Winkel der Turbinenzugrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

CZ 307925 B6 [0011]
DE 202018100654 U1 [0011]

Claims

Vorrichtung, insbesondere für die Beförderung von Fahrgästen, möglicherweise von Gütern, bestehend aus einem Kraftfahrzeug, das mit einem elektrischen oder einem anderen Motor angetrieben wird und mit einem virtuellen Spurassistenzsystem ausgestattet ist, das auf einer Fahrbahn montiert ist, die den hohen Anforderungen an Geschwindigkeit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit des Reisens entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Komponente der gesamten Vorrichtung ein Fahrzeug ist, das aus zwei voneinander trennbaren Teilen besteht, die während der Fahrt starr miteinander verbunden und funktionsmäßig voneinander trennbar sind, wobei der erste trennbare Teil der ersten Komponente der gesamten Vorrichtung aus einem Fahrgestell (11) besteht, das mit antreibenden Fahrgestellrädern (12) ausgestattet ist, wahlweise einspurig (12a) oder zweispurig (12b), und das auch mit mindestens zwei Luftturbinen (14a) ausgestattet ist, wobei die Richtung des Turbinenzugs durch einen Bordcomputer steuerbar ist, der mit einem Umgebungsluftströmungssensor, einem Fahrzeuggeschwindigkeits- und - Beschleunigungssensor und einem virtuellen Spurbahnsensor verbunden ist, wobei der zweite trennbare Teil des Fahrzeugs aus einer Passagierkabine (15) besteht, optional einer Frachtkabine, die mit einem Auswurfmechanismus ausgestattet ist, um damit die Kabine in einer Notfallsituation in den freien Raum abfeuern zu können, wobei die zweite Komponente der gesamten Vorrichtung eine schwebende Panelbahn ist, die aus miteinander verbundenen vorgefertigten schwebenden Panelbahnen (21) in Form einer Mulde besteht, die im oberirdischen Raum auf im Untergrund eingebetteten Stützsäulen (22) montiert und durch ziehfähigen Seile (27) gesichert sind, wobei elektrisch leitende Schienen (25) auf der Lauffläche der Paneele vorgesehen sind, wo sie sowohl als virtuelle Spur des sich bewegenden Fahrzeugs (10), als auch zur Energieversorgung mittels Aufnahmerollen (26) dienen, um die Antriebsmotoren mit Energie zu versorgen und wie ein Energiespeicher für erhöhte Leistung und auch für Notfahrten ohne Stromversorgung sorgen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Passagierkabine (15) in zwei Alternativen (15a, 15b) ausgebildet ist, die abwechselnd in ein- und dasselbe Fahrgestell (11) einschiebbar sind, wobei in der ersten Alternative die Passagierkabine (15a) mit Kabinenairbags (18) und einem Kabinenfallschirm (19) ausgestattet ist, deren Auslösemechanismen eine sanfte Landung mittels des Bordcomputers ermöglichen, während in einer zweiten Alternative die Passagierkabine (15b) mit mindestens zwei selbstangetriebenen Luftturbinen (14b) ausgestattet ist, die eine sanfte Landung nach dem Ausstoßen der Kabine ermöglichen, mit der Option, auch das gesamte Fahrzeug auszuwerfen, gefolgt von einer sanften Landung auf die Fahrbahn hinter dem stationären Hindernis (16a).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Stützsäulen (22) und den schwebenden Panelbahnen (21) Seiten- und Höhen-Einstellschrauben (24) angeordnet sind, um eine gleichmäßige Fahrt bei möglichen geologischen Verschiebungen der Stützsäulen (22) zu gewährleisten, wobei die am Fahrzeug (10) montierten Turbinen mit Gelenken (28) zum Einstellen ihrer Position versehen sind und wobei das Fahrzeug mit Stoßfängern (13) ausgestattet ist, deren Teleskopauszug und Dämpfungskraft vom Bordcomputer gesteuert werden.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die schwebende Panelbahn befindet: an Stützsäulen (22) am Straßenrand (23) der Straße (20) oder Autobahnkante oder im mittleren Teil der Fahrbahn (20), d.h. über der Straße, der Autobahn oder der Stadtstraße (4), oder über einer Stadtstraße mit schwebenden Parkplätzen (37), die durch eine Fußgängerbrücke (38) mit dem Treppenabsatz (39) des umgebenden Hauses verbunden sind (5), oder in räumlicher Beziehung zur Lagerung der getrennten Passagierkabinen (15) in den Lagerplätzen, die mit den umgebenden Häusern durch einen Lagermechanismus mit einem Linearmotoren Motor (17a), einem Einweghebel (17b) und einem ziehfähigen Seilgerät (17c) verbunden sind, oder vorzugsweise auf der Wetterseite von Bodenunebenheiten und mit seitlichen Turbinenschaufeln (14d) zur Erzeugung von nutzbarem Strom aus Wind- und Solarzellen ausgestattet, die sich auf der Oberfläche ihrer Schaufeln befinden, oder über Geländeunebenheiten an mindestens zwei Trägerseilen in Form eines Hyperbel-Kosinus (21a), deren windbedingte seitliche Schwankungen durch am Fahrbahnkörper angebrachte Luftturbinen (14c) beseitigt werden, oder über ebenen Flächen, wobei seitliche Schwingungen durch ein System von Längs- und Querspannungsseilen (27a, 27b), vermieden werden, oder über Siedlungen mit Zugangs- und Abstiegsplattformen (31), die in beide Fahrtrichtungen (32) mit den Fahrbahnen (20) verbunden sind, oder als Teil eines umfassenden städtischen Verkehrssystems mit Stadtrundgängen, internen (34) und externen (35) Ein- und Ausfahrtsrampen (33) und Anschluss an das Fernstraßennetz (36).
Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass KWK-Einrichtungen und Energiespeicher entlang der schwebenden Panelbahn angeordnet sind, die als sekundäre Spitzenstromquelle und gleichzeitig als Warmluftquelle für Belüftungsöffnungen (29) auf der schwebenden Panelbahn (21) vorgesehen sind, um ihre Oberfläche frei von Schnee und Vereisung zu halten.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Wärmepumpen entlang der Fahrbahn des Plattenbelags vorgesehen sind, um den Belag mit Hilfe einer Motor-Kompressor-Druckluft zu erwärmen, die durch die Belüftungsöffnungen (29) strömt, wobei die verdichtete wärmefreie Luft in Druckbehältern als Energiespeicher gespeichert ist, der bei Spitzenverbrauch mittels eines Rückwärtsmotor-Kompressor-Betriebes als elektrischer Generator abgepumpt wird.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenturbinen (40a) mechanisch gesteuert sind und über einen vom Hauptmotor (41) angetriebenen Träger (43) ein Planetenbahnsystem in Form von Satellitenschaufeln (46) mit einem runden (44a) oder unrunden (44b) Sonnenrad bilden, wobei sich die Satellitenschaufeln (46) gleichzeitig mit einer gesteuerten Geschwindigkeit um ihre eigene Achse (54) drehen und von einem Zahnriemen oder einer Zahnkette (45) oder Zahnrädern angetrieben werden, die zwischen dem runden (44a) oder unrunden (44b) Sonnenrad und dem mit den Satellitenschaufeln (46) gekoppelten runden (47a) oder unrunden (47b) Satellitenschaufelrad angeordnet sind, wobei die Drehzahl der Schaufeln mechanisch variiert wird, wobei sich auch die Geschwindigkeit aufgrund der runden (44a) oder unrunden (44b) Form des Sonnenrads ändert, wobei die Satellitenschaufelräder (47a, 47b) auch entsprechende Rundheit oder Unrundheit aufweisen, wobei durch Drehen und Fixieren der einstellbaren Position des Sonnenrads (44a, 44b), mittels eines elektronisch gesteuerten Drehmechanismus (48), die Zugrichtung (51) der Turbine wirksam eingestellt werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenturbinen (40b) elektronisch gesteuert werden und ein Planetensystem aufweisen, mit dem die Satellitenschaufel (46) mittels eines Trägers (43) um die Achse des Hauptmotors (41) kreist, wobei der Hauptmotor entweder fest an der Turbinenkupplung (42) montiert ist oder durch einen Exzenter (59) um den Umriss des Außenraums (58) drehbar gelagert ist, wo dieser Umriss die Kontur der Satellitenschaufeln (46) definiert, wobei die gleichzeitige Drehbewegung der einzelnen Schaufeln um ihre Achsen durch Servomotoren (49) realisiert wird und an einer Turbinenkupplung (42) oder direkt am Fahrgestell (11) Sensoren (55) zur Messung der Turbinenzugkraft vorgesehen sind, die die momentane Winkeldrehung des Fahrgestells gegenüber der Horizontalebene erfassen, wobei sich am Stator des Hauptmotors (41) ein Sensor (56) befindet, der die momentane Winkeldrehung jedes einzelnen Arms des Trägers (43) relativ zum Fahrgestell (11) erfasst, von denen die Winkelumdrehungen (α_ϊ) abgeleitet werden, die die Drehung von jedem in der Reihenfolge des i-ten Arms von dem Träger (43) in Bezug auf die Horizontalebene (50) anzeigen, wobei die Schaufelpositionssensoren (57), die die momentane Winkelumdrehung jeder Satellitenschaufel (46) relativ zu ihrem jeweiligen Arm von dem Träger (43) erfassen, an einzelnen Armen des Trägers (43) angeordnet sind, von denen momentane i-Winkel abgeleitet werden, wobei β_i die Winkelumdrehung jeder einzelnen i-ten Satellitenschaufel (46) in Bezug auf die Horizontalebene (50) angibt, wobei für den Winkel der Turbinenzugrichtung (γ) mittels des Hauptmotors (41) und einzelner Servomotoren (49) die momentanen i-ten Winkel (β_i) vom Bordcomputer gesteuert werden, gemäß der Berechnungsbezieh ung: $β_{i} = 1 / 2 (α_{i} + γ + π / 2),$
ausgedrückt im Bogenmaß, gemessen von der Horizontalebene (50) in Drehrichtung (53) der Satellitenträger.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugräder (12), für besondere separate Schnellwege während der Fahrt, in das Fahrgestell (11) einfahrbar sind, und die resultierende Zugkraft (51) der Turbinen (14a und 14b) in der Richtung gesteuert wird, in der das Fahrzeug auf dem Luftkissen gehalten wird, mit entsprechender Energieeffizienz von niedrigen bis zu hohen Unterschallgeschwindigkeiten.