DE4029571A1 - Transportsystem - Google Patents

Description

Es handelt sich bei der Erfindung um Gütertransportfahrzeuge mit magnetischer Führung und magnetischem Antrieb nach Art der Magnetbahnen (Transrapid u. a.). Die Fahrzeuge werden jedoch nicht magnetisch getragen, sondern fahren konventionell auf Rädern, etwa wie die Eisenbahnen schon seit jeher.

Im Unterschied zu den üblichen Rad/Schiene-Systemen wird das Umkippen der Fahrzeuge dadurch verhindert, daß die magnetische Antriebsschiene oberhalb des Fahrzeuges zugleich das Kippen verhindert. Kippkräfte werden durch magnetische Kräfte ausgeregelt. Die fahrzeugseitigen Antriebs- und Führungsaggregate (A, siehe Fig. 1) umfassen die Führungsschiene M und halten links und rechts davon ca. 10 mm Abstand. Das entspricht den üblichen Luftspalten bei den Linearmotoren der MSB. Es genügt demzufolge, wenn man die neuartigen Gütertransportfahrzeuge (im Folgenden mit NeaG abgekürzt) auf einer Schiene rollen läßt (Fig. 2). Dabei sind die passiven Räder mit Doppel-Spurkränzen auszurüsten und die konventionellen Gleise dahingehend zu ändern, daß man an allen Weichen außenseitig Rillen für den äußeren Spurkranz fräst (und ggf. durch verstärkende Maßnahmen am Unterbau die verringerte Festigkeit ausgleicht).

Das Vorhandensein des Überbaues, der die magnetischen Führungsschienen und Linearmotore trägt, ist natürlich vorauszusetzen. In der Regel - aber nicht unbedingt - dürfte damit verbunden in der oberen Etage (ÜÜ) ein Fahrweg für eine Personen-Magnetschnellbahn (MSB) installiert sein. Der Güterverkehr mit NeaG kann aber auch ohne MSB stattfinden. Es könnte wirtschaftlich sinnvoll sein, den konventionellen Schienenverkehr plus NeaG durchzuführen, und den darübergelegten MSB-Verkehr lediglich als weitere Option vorzusehen.

Die die Führungsschiene M umfassenden Antriebs- und Führungsaggregate A₁, A₂ sind jeweils nur auf einer Seite, vorzugsweise auf der Außenseite magnetisch. Die andere Seite dient nur als mechanische Sicherung und kann zum Ausklinken des Fahrzeugs aus dem Hauptgleis heruntergekippt werden.

Die Vorteile des NeaG sind folgende:

1. Der konventionelle Eisenbahnverkehr kann ungehindert weiter durchgeführt werden (zeitlich abwechselnd mit NeaG bei Bedarf). Die Stützen der Tragkonstruktion für (Ü) in Abständen von ca. 30 m seitlich am Gleis stören kaum. Sämtliche Masten und Spanndrähte für die elektrische Oberleitung konventioneller Art entfallen dafür. Der Fahrdraht F ist entsprechend den Konstruktionen bei Tunnels und Brücken am Überbau befestigt. Auch Dampf- und Dieselloks können weiterhin auf dem Gleis fahren. Eine Verrußung würde allerdings den elektrischen, nicht den magnetischen Betrieb stören. Magnetischer Antrieb modifizierter konventioneller Waggons (mit waggonseitigen Magnetvorrichtungen auf dem Dach) wäre möglich, aber wohl weniger sinnvoll.

2. NeaG erlaubt auf gewöhnlichen Bahngleisen gleichzeitige Transporte in beiden Richtungen. Die Linearmotore können die NeaGs auf G₁ in die eine, die auf G₂ in die andere Richtung ziehen. Bei Bedarf auch auf beiden Gleisen in dieselbe Richtung und auf der ganzen Strecke gleichzeitig. In Verbindung mit den noch zu beschreibenden Ein- und Ausfahrten kann im gesamten so ausgebauten Schienennetz ein halb- oder vollautomatischer Gütertransport ohne Züge, ohne Lokomotivführer, ohne Rangierer erfolgen.

3. Jedes NeaG-Fahrzeug ist unabhängig vom anderen. Züge im bisherigen Sinne sind nicht mehr erforderlich, weil der Antrieb nicht mehr durch eine bemannte Zugmaschine (Lokomotive) bewirkt wird, sondern durch die installierten Linearmotore, die auf der ganzen Streckenlänge (in Betriebsabschnitte gegliedert) auf alle Fahrzeuge wirken, deren Fahrzeugmagnete programmgemäß aktiviert sind, was durch Fernsteuerung oder sonstige Vorrichtungen, insbesondere eingebaute elektronische Rechner und Sensoren erfolgen kann. Züge in dem Sinne, daß die gesamte Strecke oder Abschnitte davon dicht von NeaG-Fahrzeugen befahren wird, sind allerdings möglich und zu erwarten. Die Abstände zwischen den Fahrzeugen können durch die Einschleusung und durch das Zusammenwirken von Zugmotor und Wagenmagnet geregelt werden - der einzelne NeaG-Wagen kann z. B. auf der Strecke stehenbleiben, wenn sein Bord-Magnet ausgeschaltet wird (was natürlich nur dann zwecks Abstandsregelung sinnvoll sein kann, wenn dieser Magnet auch wieder eingeschaltet wird, sonst bildet dieser steckengebliebene NeaG ein Hindernis für andere). Auch direkte Abstands-Regelsysteme von Fahrzeug zu Fahrzeug sind realisierbar.

Diese Fragen des praktischen Betriebes sind technisch im Detail alle lösbar. Wegen der hohen Geschwindigkeit und automatischen Steuerbarkeit werden die NeaG-Systeme hohe Transportleistungen aufweisen, und zwar bis dahin, als würde man vergleichsweise einen unendlich langen Güterzug auf der gesamten Strecke mit 200 km/h oder noch schneller fahren lassen. Der Unterschied zu bisherigen Betriebsweisen, wo mehrmals täglich einige wenige Waggons von Lokomotiven mit eventuell 80 km/h Reisegeschwindigkeit befördert werden und zwischen­ durch mehrfach auf zeitraubende Weise in den Rangierbahnhöfen wieder neu zusammengestellt werden müssen, ist evident.

4. Die NeaG-Fahrzeuge können mit speziell konstruierten Weichen aus dem Fahrgleis und aus dem Fahrzeugstrom herausgenommen werden, an jeder beliebigen Stelle, wo diese Weiche - besser gesagt: Aushebemaschine - installiert wird. Das Einschleusen geht entsprechend. Der Hauptstrom wird dadurch nicht behindert, sofern er nicht so dicht ist, daß Aus- und Einfahren über diese Vorrichtung an Zeit- und Platzmangel scheitern. Hier wird es mehrere Entwicklungsstufen geben: von der einfachen, langsamen Maschine bis zu einer, die in wenigen Sekunden das Aus- oder Einfahren bewerkstelligt. (AE- oder EA-Maschine genannt).

Wesentlicher Unterschied zu einer gewöhnlichen Weiche wird sein, daß diese Aus- und Einfahrmaschine eine flach ansteigende Zunge auf das Gleis aufsetzt umd das NeaG aus der Haupt- auf die gewünschte Nebenspur zu setzen. Mit dem Verlassen des Hauptgleises setzt die Zugkraft des Hauptmotors aus (die mechanischen Vorgängen im NeaG-Bordsystem zwecks Ausklinken aus der durchgehenden Linearmotor- Schiene werden hier nicht im einzelnen beschrieben sondern nur erwähnt) und das NeaG wird von der EA-Maschine bewegt.

Entladen und Beladen erfolgt im Stillstand durch Gabelstapler oder stationäre Lademaschinen, die mit den EA-Maschinen gekoppelt sein können, bei Flüssigkeiten oder Schüttgütern mit zweckdienlichen Vorrichtungen üblicher Art.

Anwendung der NeaG-Technik

Der Vergleich mit einer Rohrpostanlage drängt sich auf. Der Ausbau des NeaG-Systems auf der Grundlage des bestehenden Eisenbahnsystems könnte den Güterfernverkehr per LKW völlig ersetzen, insbesondere z. B. den Alpentransit. Zur besseren Anpassung der Gegebenheiten bei den Umladevorgängen an den Nahtstellen zum LKW-Nahverkehr wäre es zweckmäßig, die Länge der NeaGs so zu normen, daß sie dieselbe Anzahl Paletten wie ein LKW-Zug fassen. Eine Umstellung der LKW-Produktionskapazität auf NeaG-Fahrzeuge wäre unschwer möglich.

Nochmals zur Transportkapazität - diesmal im Vergleich zum LKW-Verkehr:

Reguliert man die Abstände zwischen den NeaGs auf ca. 40 Meter und läßt man einen ununterbrochenen NeaG-Strom ohne Abgase und fast ohne Lärmentwicklung mit nur 160 km/h fahren (z. B. auf modifizierten Gleisanlagen des Inntals und der Brennerbahn usw.), so entspricht dies einem Tagesdurchsatz von ca. 76 000 (in Worten: Sechsundsiebzigtausend) Lastzügen in einer Richtung. Auf demselben Gleis können am selben Tag gleichzeitig 76 000 Ladungen in die andere Richtung gefahren werden.

Der Alpentransit von einem dieser NeaGs dauert nur ca. 2 Stunden. Oder ca. 3 Stunden von München nach Mailand.

Unterschiedliche Fahrweisen (schnell für stoßunempfindliche Güter, langsamer für empfindliche Güter) können zeitlich abwechselnd durchgeführt werden. Da es aber z. B. keine Rangierstöße üblicher Art gibt und weil eine technisch aufwendigere Radaufhängung im Vergleich zum klassischen Güterwagen nicht schwer zu finden ist, dürfte diese Betriebsweise gar keine größere Bedeutung erlangen.

Zur Sicherung der Strecken vor Witterungseinflüssen (Sturm, Schnee) und beweglichen Hindernissen (Wild, Sabotage) dürfte es zweckmäßig sein, die Trasse durch seitlich angebrachte Zäune und Wände zu schließen. Diese Maßnahme erzeugt bei bestehenden Gleistrassen keine zusätzlichen Durchschneidungsschäden.

Die NeaG-Technik erscheint nun wohl nicht mehr als Nebenprodukt der Magnetschnellbahnen. Diese sind aber für den Personenverkehr der kommenden Zeit ebenfalls von größter Bedeutung. Die gegebenen Trassen der Eisenbahnen aus dem 19. Jahrhundert sind durchweg bestens geeignet auch für Magnetschnellbahnen, die ja in Hinblick auf Kurvenradien und Steigungen sehr anpassungsfähig sind. Es bieten sich erfreuliche, Perspektiven, wenn derart effektive Fortentwicklungen des Eisenbahnsystems technisch realisiert werden.

G_1/2 Eisenbahngleis nach Norm
L Laufräder mit doppeltem Spurkranz
V Ladevolumen, Laderaum
R geschlossene Rückseite
T Türen auf der Ladeseite (Klapptüren, Schiebetüren und dgl.)
B Zwischenböden, insbesondere Kapselung/Abtrennung der Laufrad-Einheit vom Laderaum
A_1/2 Antriebs- und Führungseinheit, fahrzeugseitig
M_1/2 Führungsschiene und Linearmotor
F Fahrdraht für elektrischen "Normal"-Zugbetrieb
Ü Teil des Überbaues. Der Fahrtisch für MSB ist ÜÜ vorgesehen.
Z Zaun mit ca. 50% Öffnungen als Schutz gg. Seitenwind etc.

Die bevorzugten Abmessungen des Fahrzeugs sind:

G₁-G₂ ca. 1,4 m
V₁ (bzw. V₂ + L) = 4,5 m hoch,
ca. 10-20 m lang, ca. 1,2 m breit.

Claims (1)

1. Transportsystem bestehend aus zumindest einer Schiene und zumindest einem Fahrzeug, das mit Rädern auf der Schiene geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Schiene (G₁; G₂), auf der das Fahrzeug mit Rädern L rollt, eine Antriebsschiene (M₁; M₂) eines Linearmotors verläuft, die von Antriebs- und Führungsaggregaten (A₁; A₂) des Fahrzeugs zumindest teilweise umgriffen ist, so daß das Fahrzeug von der Linearmotor- Anordnung seitlich geführt und fortbewegt wird.