DE102017001189A1 - Schienenleichttransportsystem - Google Patents

Abstract

Schienenleichttransportsystem.Herkömmliche Schwebebahnen sind in der Regel nur an einem Punkt im oberen Bereich an einer Schiene fixiert, dadurch ist die mögliche Traglast begrenzt, die Transportkabinen können bei diesem Hängesystem außerdem schwanken, besonders in Kurven. Durch die Ein-Punkt-Fixierung dieser Schwebebahnen können diese nur mit vergleichsweise geringer Geschwindigkeit angetrieben werden. Unser Ziel war es, ein schienengesteuertes Leichttransportsystem zu entwickeln, dass im Vergleich zu herkömmlichen Schwebebahnen höhere Lasten mit höherer Geschwindigkeit befördern kann. Zudem war es unser Ziel, durch unser System die Sicherheit und Stabilität gegenüber herkömmlichen Schwebebahnen zu verbessern. Eine flexible Anpassung der Länge unseres Transportsystems an den jeweiligen Bedarf soll die Betriebskosten senken und eine effizientere Nutzung ermöglichen. Unser System soll durch verbesserte Wendigkeit und Lärmschutz besser für den Betrieb in dicht bebauten Gebieten geeignet sein.Durch die Fixierung der Transportkabinen oder Fahrzeugkörper an zwei Punkten unterhalb und oberhalb der Kabinen ist die Stabilität und Sicherheit bei unserem System gegenüber herkömmlichen Schwebebahnen erhöht, die Kabinen können auch in Kurven nicht schwanken. Zudem kann durch die doppelte Fixierung der Kabinen die Betriebsgeschwindigkeit höher sein. Das Gewicht der Kabinen ruht bei unserem Transportsystem auf den unteren Schienen, dadurch werden höhere mögliche Traglasten erreicht. Durch den modulartigen Aufbau der Fahrzeugkörper kann die Länge des Transportsystems kurzfristig der Anzahl der zu befördernden Personen angepasst werden. Lärmschutzwände und 360°-drehbare Räder, welche unser Transportsystem 90°-Kurven bewältigen lassen, heben unsere Erfindung zusätzlich von herkömmlichen Schwebebahnen ab.Insbesondere soll unser Schienenleichttransportsystem im städtischen Bereich als Schwebebahn zur Beförderung von Personen eingesetzt werden. Die Lärmschutzwände erlauben einen Betrieb auch in der Nacht, die extreme Manövrierbarkeit unseres Systems ermöglicht die Streckenführung in dicht bebauten Gebieten, Hindernisse wie Häuser oder Bäume können leicht umfahren werden. Durch die vorherige Erfassung der Anzahl der zu befördernden Personen durch ein webbasiertes Programm bzw. eine Software kann die Länge unseres Transportsystems flexibel dem Bedarf angepasst werden, im Berufsverkehr können so beispielsweise mehr Fahrzeugkörper eingesetzt werden, als in der Nacht.

Description

• Unsere Erfindung stellt ein Schienenleichttransportsystem dar, welches insbesondere im städtischen Bereich eingesetzt werden soll. Damit können, ähnlich wie bei einer herkömmlichen Hoch- oder Schwebebahn, Personen befördert oder Waren transportiert werden. Angetrieben wird unser Transportsystem mittels Stromversorgung über die untere oder obere Schiene (B, B1) oder über aufladbare Batterien, die sich jeweils in den Fahrzeugkörpern (A) befinden.
• Bestandteile unseres Schienenleichttransportsystems sind Säulen bzw. Stützen (D), die in ihrer Höhe dem jeweiligen Einsatzort des Leichttransportsystems angepasst sind. Im Bereich von Verkehrsknotenpunkten oder, wenn die Strecke über Gebäude verläuft, sind die Stützen (D) möglicherweise höher, so dass unser Transportsystem den restlichen Straßenverkehr nicht behindert und wiederum nicht durch diesen beeinträchtigt wird. Auch die Oberflächenstruktur entlang der Strecke wie Täler, Hügel, Flussbetten können die Länge der Stützen (D) beeinflussen. Der Abstand zwischen den Stützen (D) ist so bemessen, dass Stabilität und Sicherheit des Leichttransportsystems gewährleistet sind, so kann der Abstand zwischen den Stützen (D) in Kurven geringer sein, als auf gerade verlaufenden Streckenabschnitten.
• Weiterer Bestandteil unseres Schienenleichttransportsystems für den städtischen Bereich sind die Fahrzeugkörper (A). Diese sind zur Aufnahme der Personen oder Waren vorgesehen und können zu diesem Zweck über Türen und Fenster verfügen. Das Leichttransportsystem kann aus einem oder mehreren Fahrzeugkörpern (A) bestehen. Der Aufbau der Fahrzeugköper (A) ist modulartig, dass heißt, jeder einzelne Fahrzeugkörper kann unabhängig von weiteren Fahrzeugkörpern und ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen zentralen Antriebs- oder Zugeinheit, wie es meist bei herkömmlichen Zügen der Fall ist, betrieben werden. Die Gestaltung im Innern eines Fahrzeugkörpers (A) richtet sich danach, ob Personen befördert oder Waren transportiert werden sollen. Bei der Beförderung von Personen sind Sitzplätze und Stehplätze mit Haltegriffen im Innenraum denkbar.
• Jeder Fahrzeugkörper (A) verfügt über mindestens zwei unterhalb des Fahrzeugkörpers (A) liegende und damit verbundene Antriebsmodule (A1). Diese Module (A1) sorgen nicht nur für die Fortbewegung des Fahrzeugkörpers (A) entlang der Schienen (B und B1), sondern stützen den Fahrzeugkörper (A) auch und tragen das Gewicht des Fahrzeugköpers (A) durch die Verbindung mit der unteren Schiene (B).
• Zusätzlich zu den unteren Antriebsmodulen (A1) verfügt jeder Fahrzeugköper (A) über mindestens ein im oberen Bereich des Fahrzeugkörpers (A) liegendes und mit diesem verbundenes Antriebsmodul (A2). Diese oberen Antriebsmodule (A2) tragen zwar nicht das Gewicht des Fahrzeugkörpers (A), stützen und stabilisieren diesen jedoch durch die Verbindung zur oberen Schiene (B1) ergänzend zur Stabilisierungsfunktion der unteren Antriebsmodule (A1).
• An den unteren und oberen Antriebsmodulen (A1, A2) befinden sich auch Räder, diese können jeweils unabhängig voneinander und mit unterschiedlicher Drehzahl angetrieben werden. Die Form, Ausgestaltung und Anzahl der Räder der Antriebsmodule (A1, A2) orientiert sich dabei ebenso wie die Form der Schienen (B, B1) an der Stabilisierung der Fahrzeugkörper (A). Die Räder der unteren und oberen Antriebsmodule (A1 und A2) sind jeweils um 360° nach links und rechts drehbar bzw. schwenkbar, wodurch unser Schienenleichttransportsystem Kurven bis zu einem Winkel von 90° bewältigen kann.
• Untere Schiene (B) sowie obere Schiene (B1) sind in Abständen durch einen Rahmen (C) miteinander verbunden, welcher wiederum mit den Stützen (D) verbunden sein kann. Der Abstand zwischen den Rahmen (C) kann aus Gründen der Sicherheit und Stabilität unseres Schienenleichttransportsystems auch kleiner oder größer sein, als der Abstand zwischen den Stützen (D). Dann wäre nicht jeder Rahmen (C) mit einer Stütze (D) verbunden oder aber es gäbe mehr Stützen (D) als Rahmen (C). Die Rahmen (C) können dabei annähernd oval oder kreisförmig verlaufen, sie verbinden die untere Schiene (B) fest mit der oberen Schiene (B1). Die Schienen (B und B1) stützen über die Verbindung mit den unteren und oberen Antriebsmodulen (A1 und A2) wiederum den oder die Fahrzeugköper (A).
• Der Fahrzeugköper (A) wird entlang der Schienen (B und B1) durch die Rahmen (C) hindurchbewegt. Hierzu, und auch, um maximale Stabilität und Sicherheit für unser Schienenleichttransportsystem zu erreichen, sollen die unteren (A1) und oberen Antriebsmodule (A2) etwa mittig zur Fahrtrichtung am Fahrzeugköper (A) angebracht sein. Auch die untere und obere Schiene (B, B1) verlaufen somit jeweils mittig zur Fahrtrichtung unterhalb und oberhalb des Fahrzeugkörpers (A).
• Zwischen den Rahmen (C) befinden sich Seitenwände (E), Rahmen (C) und Seitenwände (E) bilden zusammen die Röhre, durch die die Fahrt des Fahrzeugkörpers (A) verläuft. Während die Rahmen (C) der Stabilität und Sicherheit des Transportsystems dienen, orientiert sich die Ausgestaltung der Seitenwände (E) neben der Sicherheit beim Passieren oder Überqueren von Gebäuden auch an anderen Aspekten, wie zum Beispiel dem Lärm- oder Staubschutz. Dies gilt besonders, da unser Schienenleichttransportsystem überwiegend im urbanen Bereich eingesetzt werden soll, wo der Schall- bzw. Lärmschutz bedeutsam ist. Um zudem einen freien Blick der im Fahrzeugkörper oder in den Fahrzeugkörpern (A) beförderten Personen nach außen zu ermöglichen, wäre als Gestaltung der Seitenwände (E) transparentes Glas oder durchsichtiger Kunststoff vorteilhaft, im ländlichen Bereich käme auch Metall- oder Drahtnetz in Frage.
• Stand der Technik sind Schwebebahnen, die nur im oberen Bereich mit einer Schiene verbunden bzw. eingehängt sind. Als Beispiel kann man die Schwebebahnen in Düsseldorf Flughafen (SkyTrain), Dortmund (H-Bahn) oder in Wuppertal nennen. Das Transportgewicht bei diesen herkömmlichen Bahnen ist begrenzt, da diese unten nicht gestützt sind. Ein weiterer Nachteil dieser Systeme ist, dass durch die Fixierung an nur einem Punkt die Fahrzeugkabinen pendeln können, auf geraden Streckenabschnitten, aber insbesondere auch in Kurven. Die Schwebebahn Dortmund verfügt über Einzelsäulen, die jedoch leicht seitlich versetzt zur Bahn stehen. Dadurch sind die Anforderungen an die Statik des Transportsystems sehr hoch, dass Fundament der Säulen muss entsprechend stark sein, um den Belastungen standzuhalten, wodurch die Baukosten erhöht werden. Die Schwebebahn in Wuppertal verfügt über jeweils zwei schräg stehende Säulen: Hierdurch wird zwar Stabilität gewonnen, jedoch wird für die jeweils zwei Stützsäulen sehr viel Platz benötigt.
• Die Fixierung der Schwebebahnen in Dortmund und Wuppertal nur im oberen Bereich sorgt für geringere Tragfähigkeit und Bewegungsgeschwindigkeit. Der Wendekreis ist zudem bei herkömmlichen Schwebebahnen größer als bei unserem Schienenleichttransportsystem, wodurch sich unser System besser für den Einsatz im Innenstadtbereich mit vielen zu umkurvenden Hindernissen eignet. Da das Gewicht bei unserem System auf der unteren Schiene (B) liegt, können schwerere Lasten transportiert werden als bei herkömmlichen Schwebebahnen. Die Fixierung der Fahrzeugkörper (A) an zwei Punkten, oben und unten, verhindert ein Pendeln auch bei höherer Geschwindigkeit. Dadurch, dass die Säulen (D) bei unserem System mittig unterhalb der Fahrzeugkörper (A) liegen, ist eine höhere Stabilität gegeben, als bei der Schwebebahn in Dortmund mit seitlich liegenden Stützen. Der Platzbedarf für unser Transportsystem ist zudem geringer, als bei den Doppelstützen der Wuppertaler Schwebebahn, was insbesondere in dicht bebauten Gebieten vorteilhaft ist.
• Der Aufbau unseres Schienenleichttransportsystems mit den Säulen (D), die stabile Röhrenkonstruktion der Rahmen (C), sowie die mit den Rahmen (C) verbundenen Schienen (B und B1), die den oder die Fahrzeugkörper (A) an zwei Punkten fixieren, sorgen für eine verbesserte Stabilität und damit Sicherheit und ermöglichen gegenüber herkömmlichen Transportsystemen eine höhere Geschwindigkeit und gesteigerte Tragfähigkeit.
• Wenn mehrere Fahrzeugkörper (A) eingesetzt werden, ist bei einer sehr kurvenreichen Streckenführung ein größerer Abstand zwischen den einzelnen Fahrzeugkörpern (A) erforderlich, als bei geraden Streckenabschnitten. Dadurch bleibt die Möglichkeit unseres Transportsystems, 90°-Kurven zu überwinden, erhalten. Diese Fahrzeugkörper (A) können mit einem solchen Gelenkteil trennbar miteinander verbunden sein, welches die Manövrierbarkeit, die sich aus der 360°-Schwenkbarkeit der Räder der Antriebsmodule (A1, A2) ergibt, nicht einschränkt. Alternativ ist es möglich, dass keine feste Verbindung zwischen den Fahrzeugkörpern (A) besteht, sondern ein digitales Sensorsystem den exakten Abstand zwischen den einzelnen Fahrzeugkörpern (A) steuert und konstant hält. Dann kann der Antrieb eines oder mehrerer Fahrzeugkörper (A) kurzzeitig automatisch erhöht oder verringert werden, um den gewünschten Abstand zu vorausfahrenden oder nachfolgenden Fahrzeugkörpern (A) beizubehalten bzw. wieder herzustellen. Oder das Sensorsystem verändert automatisch den Abstand zwischen den Fahrzeugkörpern (A), damit unser Transportsystem enge Kurven bewältigen kann.
• Hier zeigt sich, neben der erhöhten statischen Belastbarkeit und der sehr guten Manövrierbarkeit, ein weiterer Vorteil unseres Schienenleichttransportsystems: Die Anzahl der Fahrzeugkörper (A), also quasi die Länge des gesamten Zuges, kann variiert werden, je nach Tageszeit und der damit verbundenen zu erwartenden Anzahl der Passagiere oder je nach der Menge der zu transportierenden Waren. Um den Vorteil der Veränderung der Anzahl der Fahrzeugkörper (A) voll auszunutzen, kann eine webbasierte Anmeldung zum Beispiel über ein mobiles Telefon und Erfassung der Anzahl der Fahrgäste vor der Fahrt erfolgen. Die Anzahl der Fahrzeugkörper (A) wird dann entsprechend angepasst, hierdurch können die Betriebskosten gesenkt werden.
• Eine zusätzliche Kostenersparnis ergibt sich daraus, dass defekte Fahrzeugkörper (A) oder auch lediglich einzelne defekte Antriebsmodule (A1 und A2) zur Reparatur oder Wartung ausgetauscht werden können. Der Lärmschutz, der durch die Seitenwände (E) erreicht wird, ermöglicht einen Betrieb unseres Schienenleichttransportsystems ohne Einschränkungen auch während der Nacht im städtischen Bereich. Die Seitenwände (E), die zum Beispiel zur Sicht- und Lichtdurchlässigkeit transparent gestaltet sein können, können auch als Projektionsfläche für Werbefilme oder Nachrichtensendungen zum Zeitvertreib und zur Unterhaltung der Fahrgäste genutzt werden.

Claims (8)

1. Schienenleichttransportsystem zur Beförderung von Personen und zum Transport von Waren, dadurch gekennzeichnet, dass unser Schienenleichttransportsystem über ein oder mehrere unabhängig voneinander angetriebene Fahrzeugkörper (A) zur Aufnahme von Personen oder Waren verfügt, und dass die Anzahl der Fahrzeugkörper (A) verändert werden kann, gekennzeichnet auch dadurch, dass unser System mit einem Programm ausgestattet ist, welches eine webbasierte Anmeldung der Fahrt bzw. Buchung der Fahrtickets vor der Fahrt zum Beispiel über Mobilfunkgeräte ermöglicht, so dass die Anzahl der zu befördernden Personen vor der Fahrt durch das Programm erfasst werden und die Anzahl der Fahrzeugkörper (A) zur Beförderung der Personen entsprechend an der Anzahl der Personen ausgerichtet werden kann. Unser Schienenleichttransportsystem verfügt zudem über Antriebsmodule (A1, A2), die mit den Fahrzeugkörpern (A) trennbar verbunden sind, über jeweils eine unterhalb und oberhalb der Fahrzeugkörper verlaufende Schiene (B, B1), über Rahmen (C), die die untere und obere Schiene (B, B1) miteinander verbinden, über Stützsäulen (D), die das gesamte System tragen, sowie über Seitenwände (E), die das System umschließen. Angetrieben werden die Antriebsmodule (A1, A2) durch Stromversorgung über die Schienen (B oder B1) oder über aufladbare Batterien in den Fahrzeugkörpern (A).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Fahrzeugkörper (A) zur Aufnahme von Personen oder Waren über Türen und Fenster verfügen und zudem trennbar mit einem Gelenkteil verbunden werden können, oder mittels eines digitalen Sensorsystems zur Erfassung des Abstandes der Fahrzeugkörper (A) zueinander derart gesteuert und durch die Antriebsmodule (A1, A2) angetrieben werden können, dass der Abstand der Fahrzeugkörper (A) zueinander konstant bleibt. Bei Bedarf kann das Sensorsystem bei einer Veränderung des Abstands zwischen den Fahrzeugkörpern (A) die Geschwindigkeit der einzelnen Fahrzeugkörper (A) durch Steuerung der Antriebsmodule (A1, A2) so lange anpassen, bis der ursprüngliche Abstand zwischen den Fahrzeugkörpern (A) wieder hergestellt ist. Das Sensorsystem kann auch derart programmiert werden, dass der Abstand zwischen mehreren Fahrzeugkörpern (A), die sich beispielsweise gerade im Scheitelpunkt einer Kurve befinden, gegenüber dem Abstand zwischen den übrigen Fahrzeugkörpern (A) erhöht ist, damit diese in der Kurve nicht kollidieren.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Fahrzeugkörper (A) mindestens über zwei unten am Fahrzeugköper (A) liegende abtrennbare Antriebsmodule (A1) mit einem oder mehreren Rädern pro Antriebsmodul (A1) verfügt, wobei diese unteren Antriebsmodule (A1) das Gewicht des darüber liegenden Fahrzeugköpers (A) tragen, unabhängig voneinander angetrieben und um bis zu 360° nach links und rechts geschwenkt werden können, wodurch Kurven bis zu 90° bewältigt werden können.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Fahrzeugköper (A) mindestens über ein oben am Fahrzeugkörper (A) liegendes abtrennbares Antriebsmodul (A2) mit einem oder mehreren Rädern pro Antriebsmodul (A2) verfügt, wobei diese oberen Antriebsmodule (A2) den Fahrzeugköper (A) stabilisieren, unabhängig voneinander angetrieben und um bis zu 360° nach links und rechts geschwenkt werden können, wodurch Kurven bis zu 90° bewältigt werden können.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass unser Schienenleichttransportsystem über eine untere und obere Schiene (B, B1) verfügt, wobei die untere Schiene (B) als Auflage der unteren Antriebsmodule (A1) das Gewicht der Fahrzeugköper (A) trägt und gemeinsam mit der obere Schiene (B1), die Kontakt zu den oberen Antriebsmodulen (A2) hat, die Fahrtrichtung der Fahrzeugkörper (A) bestimmt und diese stabilisiert.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass unser Schienenleichttransportsystem über Rahmen (C) verfügt, die die obere und untere Schiene (B, B1) fest miteinander verbinden und das System stabilisieren, wobei die Rahmen (C) annähernd rund oder oval geformt sind, so dass die Fahrzeugköper (A) mittels der Schienen (B, B1) durch die Rahmen (C) hindurch gesteuert werden. Der Abstand zwischen den Rahmen (C) richtet sich nach Anforderungen der Stabilität und Sicherheit.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass unser Schienenleichttransportsystem durch Säulen bzw. Stützen (D) getragen wird, deren Länge je nach der Umgebung unseres Transportsystems variieren kann, wobei die Stützen (D) mittig unterhalb der Streckenführung liegen und entweder direkt mit den unteren Schienen (B) oder mit den Rahmen (C) verbunden sind.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 6 dadurch gekennzeichnet, dass unser Schienenleichttransportsystem im Bereich zwischen den Rahmen (C), die die obere Schiene (B1) und untere Schiene (B) miteinander verbinden, Seitenwände (E) zum Schallschutz haben kann, welche das System röhrenförmig umschließen und vorzugsweise aus einem transparenten Material gefertigt sind, so dass Personen aus den Fahrzeugkörpern (A) einen freien Blick nach außen haben. Die Seitenwände (E) können auch als Projektionsfläche für beispielsweise Werbe- oder Nachrichtensendungen verwendet werden.

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