DE3926401A1 - Elektrisches energie- und verkehrssystem - Google Patents
Elektrisches energie- und verkehrssystemInfo
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Description
Wirtschaftswachstum mit steigenden Umweltschäden ist ana
chronistisch. Zur Zukunftssicherung der Menschheit muß
eine Wirtschaftsentwicklung angestrebt werden, bei der
gleichzeitig die Umwelt repariert und schließlich auf
ihren gesunden Ausgangszustand zurückgeführt wird.
Die Umweltschäden beginnen, einen derartigen Umfang anzu
nehmen, daß bereits ein Wachsen des Meeresspiegels wahr
nehmbar ist, daß sich Klimazonen verschieben und aufgrund
des Klima-Ungleichgewichts Naturkatastrophen in einer bisher
unbekannten Größenordnung auftreten.
Physiker in Europa, den USA, der UdSSR und Japan, denen
der Arbeitsfreiraum blieb, dem Fortbestand der Menschheit
dienende Sachgebiete zu bearbeiten, weisen zwei Wege, mit
denen diesem sich bereits entwickelnden Unheil begegnet
werden kann:
A. Photovoltaik, die direkte Umwandlung von Sonnenstrahl- Energie in elektrischen Strom, deren Wirkungsgrad in wenigen Jahren die globale Anwendung möglich macht
B. Supraleitung, also eine bei technisch-wirtschaftlich erzielbar niedriger Temperatur widerstandsfreie Strom führung.
A. Photovoltaik, die direkte Umwandlung von Sonnenstrahl- Energie in elektrischen Strom, deren Wirkungsgrad in wenigen Jahren die globale Anwendung möglich macht
B. Supraleitung, also eine bei technisch-wirtschaftlich erzielbar niedriger Temperatur widerstandsfreie Strom führung.
Diese Erkenntnisse für ein elektrisches Energie-System an
gewendet, hat keine andersgearteten nachteiligen, die Umwelt
belastende Folgen. Nur würde es beispielsweise einen erheb
lichen Aufwand erfordern, und insofern sogar wiederum bio
logische Nachteile mit sich bringen, wenn wegen der Zugäng
lichkeit überirdisch verlegter Leitungen mit Kühlsystemen,
welche in regelmäßigen Abständen auf der Strecke von den
Energie-Erzeugerzonen (Wüstengürtel der Erde) zu den Ver
brauchsräumen Verdichterstationen aufweisen müssen, ange
ordnet werden müssen.
Nach einer Schätzung kann unter Ausnutzung der Sonneneinstrah
lung im geographisch zugänglichen und wirtschaftlich auswert
baren Wüstengürtel der Erde schon bei einem Umsetz-Wirkungs
grad Strahlung/elektrische Energie von einem Viertel (heute
16%) der heutige, durch Verbrennung von Kohle, Öl, Erdgas
und Uranumwandlung aufgebrachte Energiebedarf durch direkt
gewonnene elektrische Energie ersetzt werden. Voraussetzung
dabei ist, daß die Stromzuführung zu den Verbraucherzentren
durch Supraleitung mit Stickstoffkühlung erfolgen kann.
Eine Energieübertragung zu schaffen, bei der die genannten
Nachteile nicht auftreten, ist Aufgabenstellung Teil I vor
liegender Erfindung.
Schadstofferzeuger größten Ausmaßes stellt der Personen-,
Güterstraßen- und -bahnverkehr dar. Hinzu kommen die unglück
lichen sozialen Auswirkungen des Automobilverkehrs, durch
welchen zunehmend chaotische Straßenverkehrsverhältnisse ge
schaffen werden. Der Straßenverkehr fordert in Europa in
den vier größten Ländern im Durchschnitt 8000 Tote pro Jahr
und Land, insgesamt 50 000. Hinzu kommen hunderttausende von
Verletzten, deren Lebensqualität stark beeinträchtigt ist.
Außer Schadstoff- und Unfallschäden wird durch die zunehmende
Straßenfläche wertvolles Kulturland betoniert mit der Folge
einer biologischen Schädigung der gesamten Landschaft. Auto
bahnen und Eisenbahnschienenstrecken stellen dichte ökolo
gische Zäune dar, welche beseitigt werden müssen.
Der Schienenverkehr in Europa ist im Gegensatz zum Straßen
verkehr nicht ausgenutzt und muß in allen Ländern subven
tioniert werden. Als Kompromiß propagieren viele Länder
den sogenannten Huckepack-Lastenverkehr. Aus vielen Gründen
setzt sich dieser nicht durch, so daß er, bezogen auf den
gesamten LKW-Verkehr niemals ins Gewicht fallen wird.
Magnetbahnen sind durch Anwendung der zuerst in der CH-PS
5 44 681 vorgeschlagenen Langstatortechnik technisch möglich
geworden. Sie eignen sich jedoch nicht für den Güterverkehr,
weil in ihrer jetzigen Technik keine Weichen, geschweige Ver
schiebebahnhöfe möglich sind. Ihr Rendez-vous-Verkehrssystem
schränkt zudem die Transportkapazität auf ein unwirtschaft
liches Minimum ein. Außerdem ist der Nachweis für den Einsatz
bei strengen Winterverhältnissen nicht erbracht und auch nicht
erbringbar. Die durch die CH-PS 5 44 681 bekannte Magnetbahn
anlage in Richtung Wirkungsgradverbesserung, Umsetzung, Zu
führung und Absetzung in den Be- und Entladeeinrichtungen
weiterzubilden, ist Aufgabenstellung Teil II vorliegender
Erfindung.
Das elektrische Energie- und Verkehrssystem der Erfindung
sieht eine ausschließlich in Einbahntunnels geführte, stetig
umlaufende Magnetbahn vor, wobei in den Tunnels in getrennten
Schächten die gekühlten elektrischen Leitungen geführt sind.
Da die zumeist in Aufschüttungen untergebrachten, getrennt
nebeneinander angeordneten Magnetbahntunnels seitlich ver
schließbare Zugänge aufweisen, können die durch Supraleitung
erfolgenden Stromführungen überwacht werden. Eine Wartung der
Kühlanlagen kann dadurch gewährleistet werden.
Die Magnetbahnanlage des elektrischen Energie- und Verkehrs
systems wird erfindungsgemäß ausschließlich in parallel zu
einander angeordneten Tunnels betrieben. Durch die infolge
enger Koppelung der Paletten dichte Folge von Behältern
wird die in die Tunnels geführte Luft in Fahrtrichtung
bewegt, wodurch der Luftwiderstand je Behälter reduziert,
somit der Gesamtwirkungsgrad der Anlage verbessert wird.
Erfindungsgemäß wird die längs der Tunnelröhren trans
portierte Luft an den Be- und Entladestationen in gegen
überliegende Tunnelröhren weitergeleitet, um deren kine
tische Energie auszunutzen.
Da im Gegensatz zu heute angewendeten Transportsystemen,
bei denen Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge einen
wesentlichen Teil des Energieaufwandes ausmachen, diese
Vorgänge bei dem Verkehrssystem der Erfindung nicht auf
treten und die Bewegung der Transportbehälter schwebend,
also ohne gleitende oder rollende Reibung erfolgt, kann
mit diesem System ein bisher nicht erzielbar hoher Wir
kungsgrad erreicht werden. Auch beim Zuführen, Ab- und Um
setzen der Personenkabinen und Güterbehälter tritt kein Ver
lust auf, weil diese Vorgänge Rekuperationsvorgänge dar
stellen.
Überschläglich gerechnet kann bei genereller Einführung
des Verkehrssystems, wodurch der bisherige Eisenbahn- und
Automobilfernverkehr in Fortfall kommen kann, 75% der bis
her dafür aufgewendeten Energie eingespart werden.
In den Abbildungen sind Skizzen der Erfindung veranschaulicht.
In Fig. 1 ist eine Streckenführung zwischen zwei Stationen
dargestellt. Fig. 2 zeigt einen in Fig. 3 mit A-B gekennzeich
neten Längsschnitt durch eine Verkehrsstrecke bei Eintritt
in eine Station, und Fig. 3 den in Fig. 2 mit C-D gekenn
zeichneten Querschnitt. Schließlich ist in Fig. 4 das Um
setzen eines Behälters in einer Station dargestellt.
In Fig. 1 sind zwei Stationen 1 1 und 1 2 angenommen, wobei in
der Station 1 1 nur aus zwei Richtungen abgesetzt, in zwei Rich
tungen zugeführt und in zwei Richtungen umgesetzt werden kann,
während in der Station 1 2 aus drei Richtungen abgesetzt, in
drei Richtungen zugeführt und in sechs Richtungen umgesetzt
werden kann. Mit 2, Kreisbogen 3 und 4 ist der eine, und mit
6, Kreisbogen 7, 5 der zweite Doppelbahnstrang der Station 1 1
gekennzeichnet. Die Linien 8 und 9 deuten die Luftkanäle an,
welche die Tunnels der Stränge 2 mit 5 sowie 6 mit 4 verbinden.
In der Station 1 2, aus der in sechs Richtungen ausgefahren
werden kann, sind die Stränge 5 und 6 durch den Kreisbogen 10
miteinander verbunden, außerdem die Stränge 11, 12 durch
Kreisbogen 13 und 14, 15 durch Kreisbogen 16. Luftkanal 17
verbindet die Tunnels der Stränge 5 und 12, Luftkanal 18
verbindet Stränge 14 und 6 und Luftkanal 19 Stränge 11 und 15.
Kommt nun beispielsweise ein Behälter 20 (Fig. 2, 3) auf dem
Strang 2 in die Station und ist für die Weiterfahrt über
Strang 12 der Station 1 2 programmiert, so wird er in der
Station 1 1 vom Kreisbogen 3 auf Kreisbogen 7 umgesetzt und
über Strang 5 in den Kreisbogen 10 geführt, von wo er auf
Kreisbogen 13 umgesetzt und auf den Strang 12 gebracht wird.
Die Einfahrt des Behälters 20 von Strang 5 in den Kreisbogen
10 ist in Fig. 2 veranschaulicht. Über den Behälter 20, der
sich bereits im Raum der Station 1 2 befindet, wird die mit
Behältergeschwindigkeit im Tunnel des Stranges 5 strömende
Luft in den Luftkanal 17 geführt. Von dort wird die Luft in
den Tunnel des Stranges 12 geleitet, in welchem sich die Be
hälter mit derselben Geschwindigkeit in gleicher Fahrtrich
tung bewegen.
In den Abbildungen 2 und 3 ist auch der Magnetbahnaufbau zu
erkennen. Die im gleichen Abstand bewegten Paletten 21, welche
die Behälter 20 tragen, weisen die Tragbügel 22 auf, welche
im entsprechenden Abstand gehalten und elektromagnetisch ge
trieben und geführt an der die Langstatorwicklungen tragenden
Betonfahrwegen 23 entlangschweben.
Auf den durch Tore zugänglichen Tunnelseiten ist eine Begeh
plattform 24 angebracht, unter der die gekühlten elektrischen
Stromleitungen in einem zugänglichen Schacht 25 untergebracht
sind.
In Fig. 4 ist das Umsetzen eines Behälters dargestellt. In
der Zeichnung ist mit 26 das als Metallgitter ausgeführte
Karussell, in welchem die Zuführbahnen für die Behälter zu
den Fahrstrecken 29 und 30 angeordnet sind, bezeichnet. Bei
einer Zuführung wird der Behälter im Zentrum des Karussells
mit Greifern angehoben und entsprechend der auftretenden
Zentrifugalwirkung in Schräglage gebracht und auf die vom
Rechner bestimmte Palette gesetzt.
Beim Vorgang des Umsetzens, der in der Zeichnung dargestellt
ist, wird der Behälter von schräggestellten Greifern 28 von
seiner Palette abgehoben, wobei die nicht mit dargestellte
Verriegelung mit der Palette gelöst wird. Das radiale sowie
axiale Verschieben erfolgt dann in Pfeilrichtung.
Im vorliegenden Beispiel ist der mit den Langstatorwicklun
gen ausgerüstete Betonfahrweg im Querschnitt schwalbenschwanz
förmig ausgebildet.
Das Karussellgitter weist Fortsätze 31 auf, an denen es mag
netisch schwebend gehalten wird und synchron mit der Bahn
geschwindigkeit umläuft.
Im vorliegenden Beispiel sind die Paletten 21 durch faserver
stärkte Gummibahnen-Abschnitte 27 miteinander verbunden.
Claims (6)
1. Elektrisches Energie- und Verkehrssystem, dadurch
gekennzeichnet, daß eine ausschließlich
in Einbahntunnels (5, 6) geführte, stetig umlaufende
Magnetbahn-Transportanlage (20 bis 23) vorgesehen ist
und in den Tunnels in getrennten Schächten (25) die ge
kühlten, durch Supraleitung erfolgenden Stromführungen
zum Betrieb der Magnetbahn und für weitere Zwecke unter
gebracht sind.
2. Elektrisches Energie- und Verkehrssystem nach Anspruch 1,
deren Magnetbahn-Transportanlage durch folgende Merkmale
gekennzeichnet ist:
- a) im Fahrweg eingebauter Antriebsmotor-Wechselstrom- Primärteil,
- b) mit gleicher Geschwindigkeit in geregeltem Abstand voneinander, ausschließlich in Tunnels bewegte, durch Magnete getragene und geführte Tragpaletten (21) deren an ihnen befestigte Magnete gleichzeitig als Erregermagnete zum Vortrieb dienen
- c) Umsetzungen, Zuführung und Absetzung der beim Transport mit den Tragpaletten lösbar formschlüssig verbundenen Personenkabinen und Güterbehälter (20) durch eine mit den Tragpaletten synchron umlaufende Karussell-Be-, Ent- und Umladeeinrichtung (26)
- d) Abführung der durch die Transportbehälter horizontal bewegten Luftsäule in den Be-, Ent- und Umladestationen (1, 2) an den Tunnelausgängen durch Luftkanäle (17), welche die Luftsäule in gegenüberliegende Tunneleingänge führt.
3. Elektrisches Energie- und Verkehrssystem, nach Anspruch
1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Paletten (21)
durch mechanische Glieder verbunden sind.
4. Elektrisches Energie- und Verkehrssystem, nach Anspruch
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Paletten (21)
durch quer elastische Glieder, beispielsweise faserver
stärkte Gummibänder oder Bandabschnitte (27), verbunden
sind.
5. Elektrisches Energie- und Verkehrssystem, nach Anspruch
1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Paletten (21)
durch Sensoren mit optischer, echo- oder Laserwegmessung
auf gleichem Abstand gehalten werden.
6. Elektrisches Energie- und Verkehrssystem, nach Anspruch
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung und
Absetzung der Personenkabinen und Güterbehälter zur syn
chron umlaufenden Karusselleinrichtung (26) im Zentrum
des Karussells erfolgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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