BESCHREIBUNG
Bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen unterscheidet man grundsätzlich Schienenfahrzeuge und Elektrofahrzeuge, die sich frei auf einer Fahrbahn bewegen können. Bei den Schienenfahrzeugen ist meistens eine obere Stromleitungvorhanden, die von einem Stromabnehmer berührt wird. Den anderen Pol bilden dann die geerdeten Schienen. Bei frei beweglichen Elektrofahrzeugen verwendet man als Energiequelle Batterien. Die erste Lösung hat den Nachteil, dass die obere Leitung unter Spannung steht und bei einer Störung oder unrichtiger Manipulation Schaden verursachen kann. Die zweite Lösung mit Batterien oder Akkumulatoren braucht eine verhältnismässig anspruchsvolle Wartung, und die Reichweite der Fahrzeuge ist klein. Es wurden auch Schienenfahrzeuge konstruiert und verwendet, welche mittels eines unteren Leiters gespeist werden.
Dieser Leiter wird meistens seitlich der Schienen oberhalb der Fahrbahn unter einer Abdeckung auf Isolatoren getragen und mit einer an dem Fahrzeug befestigten Abnehmerrolle kontaktiert. Die genannte Abdeckung des Leiters ist jedoch von unten offen, so dassz. B.
Schnee oder irgendwelche grössere Unreinlichkeiten unter die Abdeckung eindringen können. Es wurden auch ziemlich komplizierte Konstruktionen vorgeschlagen, bei denen ein in kurze Teile isoliert geteilter Leiter einen Bestandteil der Bodenoberfläche bildet und mit einer aus dem Fahrzeug stammenden magnetischen Kraft an einen durchgehenden, unter Spannung stehenden, sich unter dem geteilten Leiter befindenden Speiseleiter stufenweise angeschlossen wird. Diese Konstruktion sichert zwar, dass nur unter dem Fahrzeug die Teilleiter an der Oberfläche unter Spannung stehen, bei feuchtem Wetter oder Schnee ist jedoch auch diese Lösung ungünstig und kann gefährlich sein.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Speisen und Steuern eines Elektrofahrzeugs zu schaffen, die die Nachteile des bekannten nicht aufweisen und die auf eine sichere und einfache Art ein Elektrofahrzeug ohne Schienen von unten nicht nur speisen, sondern auch steuern, wobei die Fahrbahn dieses Fahrzeuges auch für andere oder andersartige Fahrzeuge ohne Gefahr befahrbar bleibt.
Die vorgenannte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Antriebsstrom des Elektrofahrzeugs aus wenigstens einem unter einer Fahrbahn in einem Kanal gelagerten elektrischen Leiter durch ein Verbindungsrohr geführt wird, wobei der andere Stromanschluss entweder durch einen zweiten elektrischen Leiter oder durch geerdete Wände des Kanals gebildet wird, und dass die Fahrtrichtung des Elektrofahrzeugs durch den Verlauf des Kanals gesteuert wird.
DerVorteil derErfindungist darin zu sehen, dass das Elektrofahrzeug mit beliebiger Spannung gespeist werden kann, dass der Kanal auch die Trasse des Elektrofahrzeugs bestimmt, wobei selbstverständlich auch mehrere mit Weichen verbundene Trassen verwendet werden können.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass ein Hilfswagen mittels des Verbindungsrohres im Kanal mit dem Elektrofahrzeug geführt wird und dass die Richtung des I(anals oder dessen Kurve mechanisch mit dem Hilfswagen abgenommen und zur Steuerung des Elektrofahrzeugs ausgewertet wird.
Der Hilfswagen ist also mit dem Elektrofahrzeug mit Hilfe des Verbindungsrohres verbunden, das durch einen schmalen Spalt in der oberen Abdeckung des Kanals durchgeht. Dieser Spalt ist z. B. mit Dichtungsstreifen versehen, die aus einem elastischen Material bestehen und nach dem Durchgang des Verbindungsrohrs den Spalt wieder schliessen.
Diese Dichtungsstreifen schützen das Innere des Kanals gegen Verschmutzung und evtl. auch gegen Wasser. Das Verbindungsrohr ist zweckmässig etwa in der Mitte des Hilfswagens mit einem Teil dieses Hilfswagens fest verbunden. Das Verbindungsrohr kann mit einem nicht drehbaren teleskopischen Teil versehen sein und ist vorteilhaft zwischen den lenkbaren Rädern des Fahrzeugs befestigt.
Trotzdem kann man im Boden des Kanals in bestimmten Entfernungen Abflussöffnungen durchführen. Weil der Spalt für das Verbindungsrohr schmal ist, können andere Fahrzeuge mit wesentlich breiteren Reifen ohne Gefahr über diesen Spalt fahren.
Die Fahrtrichtung des Elektrofahrzeugs kann durch den Verlauf des Kanals mechanisch oder pneumatisch oder hydraulisch oder elektrisch gesteuert werden. Die Steuerungsarten sind an sich bekannt. Man wählt diejenige Art, die der Grösse und der geplanten Höchstgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs entspricht.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist zweckmässig so ausgebildet, dass der Hilfswagen mit einer vertikalen Achse in wenigstens zwei gegenseitig bewegliche Teile und einen hinteren Teil getrennt ist.
Somit sind die beiden Teile des Hilfswagens gegenseitig um die vertikale Achse drehbar und ihre gegenseitige Lage zeigt die Krümmung des Kanals an. Von dieser Krümmung kann man dann die Steuerung der Räder des Elektrofahrzeugs ableiten.
Es ist vorteilhaft, wenn der Hilfswagen auf beiden Seiten mit Rollen versehen ist, die die Wände des Kanals kontaktieren. Der Hilfswagen wird also leicht im Inneren des Kanals geführt und der Verschleiss ist minimal.
Zweckmässig sind die Rollen elastisch ausgebildet und/oder im Hilfswagen abgefedert gelagert. Diese Konstruktion sichert einen guten Kontakt auch bei eventuellen kleineren Unebenheiten der Wände des Kanals und vermindert weiter den Verschleiss.
Der Hilfswagen ist mit wenigstens einem elektrischen Kontakt versehen, der wenigstens einen im Kanal isoliert angeordneten elektrischen Leiter berührt. Diese Lösung ist sehr einfach, und insbesondere für grössere Leistungen kann der Kontakt als rollender Kontakt ausgebildet werden. Der oder die Kontakte sind selbstveständlich in entsprechenden Teilen in an sich bekannter Weise isoliert. Auch der Hilfswagen kann aus einem isolierenden Material bestehen.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung des erfindungsgemässen Gegenstandes;
Fig. 2 einen teilweisen Schnitt durch den Kanal aus der Fig. 1 und eine Ansicht auf einen Hilfswagen mit Kontakten;
Fig. 3 eine Seitenansicht auf den Hilfswagen aus Fig. 1 und Fig. 2;
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Hilfswagen aus Fig. 3, der sich in einem geraden Teil des Kanals befindet, und
Fig. 5 eine andere Draufsicht auf denselben Hilfswagen in einer Kurve des Kanals ohne Darstellung der Kontaktfedern und des Verbindungsrohres.
Gemäss Fig. 1 ist ein Elektrofahrzeug 1 nur schematisch angedeutet. Es fährt mit seinen pneumatischen Rädern 2 in der Fahrtrichtung 3 auf einer Fahrbahn 4. Unter dieser Fahrbahn 4 befindet sich ein Kanal 5 zum Steuern und Speisen des Elektrofahrzeugs 1. Boden und Wände des Kanals 5 sind mit 5' bezeich- net. Im Inneren des Kanals 5 befindet sich ein Hilfswagen 6, der in einen vorderen Teil 6' und einen hinteren Teil 6" getrennt ist.
Diese zwei Teile 6', 6" sind um eine vertikale Achse 7 des Hilfswagens 6 drehbar angeordnet. Der Hilfswagen 6 ist mit einem Verbindungsrohr 8 mit dem vorderen Teil des Elektrofahrzeugs verbunden und durch dieses Verbindungsrohr 8 getragen. Das Verbindungsrohr 8 ist in diesem Beispiel in der vertikalen Achse 7 des Hilfswagens 6 befestigt. Das Verbindungsrohr 8 ist durch einen Spalt 9 geführt, der sich in Richtung des Kanals 5 in seiner Abdeckung und somit auch in der Fahrbahn 4 erstreckt.
Im Inneren des Kanals 5 ist nur schematisch als gestrichelte Linie ein elektrischer Leiter 10 dargestellt. Die funktionswichtigen Bestandteile aus dieser Fig. 1 sind ausführlicher in weiteren Zeichnungen dargestellt. Der Boden und die Wände 5' des Kanals 5 bestehen aus Metall, der Hilfswagen 6 aus einem festen Kunststoff.
Gleiche Teile sind in allen Zeichnungen mit denselben Bezugsziffern versehen.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Kanal 5 mit seinen Wänden und Boden 5'. EinDeckel 11 ist mit Trägern 11' versehen. Im Inneren des Kanals 5 befindet sich der vordere Teil 6' des Hilfswagens 6. In ihm ist das Verbindungsrohr 8 befestigt, das durch den Spalt 9 aufwärts in das Elektrofahrzeug 1 führt.
Der Spalt 9 im Deckel 11 des Kanals 5 ist mit elastischen Dichtungsstreifen 12 versehen, die nach dem Durchgang des Verbindungsrohres 8 den Spalt 9 wieder automatisch schliessen.
An den vertikalen Trägern 11' sind Isolierstreifen 13 angeordnet, die die Leiter 10 tragen. Kontakte 14 berühren diese Leiter 10 und bilden eine elektrische Verbindung für den Antrieb des Elektrofahrzeugs 1. Sie sind auf Kontaktfedern 15 befestigt. In den Seitenwänden 5' des Kanals 5 sind konvexe Laufbahnen 16 ausgeführt, in welchen sich sechs Rollen 17 des Hilfswagens 6 bewegen. Diese Rollen 17 sind auf vertikalen Achsen 18 befestigt und in Ausnehmungen 19 gelagert. Sie bestehen aus einem elastischen Material. Der Boden 5' des Kanals 5 weist in diesem Schnitt eine Abflussöffnung 20 auf.
Die Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht an den Hilfswagen 6. In dieser Fig . 3 sind drei linke Rollen 17 sichtbar, die die linke Laufbahn 16 des Kanals 5 berühren. Mit der Bezugsziffer 7 ist wieder die vertikale Achse des Hilfswagens 6. Der Kontakt 14 ist in dieser Zeichnung hinter der Kontaktfeder 15 verdeckt. Die Kontaktfedern 15 und das Verbindungsrohr 8 sind mit dem vorderen Teil 6' des Hilfswagens 6 verbunden.
Die Fig. 4 und 5 zeigen zwei verschiedene Draufsichten auf den Hilfswagen 6. Die Fig. 4 zeigt den Hilfswagen 6 in einem geradlinigen Kanal 5 also zwischen geradlinigen Laufbahnen 16.
Demgegenüber zeigt die Fig. 5 einen nach rechts gekrümmten Kanal 5,so dass sich der vordere Teil 6' des Hilfswagens 6 schon in dem gekrümmten Teil der Laufbahnen 16 befindet. In Fig. 5 sind die Kontaktfedern 15 mit den Kontakten 14 und das Verbindungsrohr 8 wegen der Übersichtlichkeit weggelassen. In beiden Zeichnungen ist die vertikale Achse 7 als ein Gelenk 21 realisiert, das den vorderen Teil 6' mit dem hinteren Teil 6" des Hilfswagens 6 drehbar verbindet. Als Fortsetzung des hinteren Teils 6" ist jedoch in diesem Gelenk 21 ein Hebel 22 in bezug auf den hinteren Teil 6" fest angeordnet, so dass er sich in gekrümmten Teilen des Kanals 5 entweder nach links oder nach rechts in der Richtung 23 im Innern des vorderen Teils 6' des Hilfswagens 6 bewegen kann.
Somit steuert er durch eine an sich bekannte Weise, in diesem Fall hydraulisch, die vorderen Räder 2 des Elektrofahrzeugs 1. Die Räder 2 verfolgen also den Verlauf des Kanals 5. Wenn man nicht mit einer konstanten Geschwindigkeit rechnet, kann man selbstverständlich diese Geschwindigkeit von Hand oder nach einem Programm steuern. Dasselbe betrifft auch an sich bekannte, nicht dargestellte Bremsen.
Eventuelle Weichen kann man wieder in einer an sich bekannten Weise steuern. Entweder, wies. B. bei den Strassenbahnen, wird der Strom unterbrochen und somit fährt das Elektrofahrzeug 1 in der Richtung, in der die Weiche zurzeit positioniert ist, oder man lässt den Strom fliessen und somit ändert man die Lage der Weiche. Es besteht selbstverständlich auch eine solche Möglichkeit, dass in dem Gelenk 21 ein z. B.
magnetischer Antrieb angeordnet wird, so dass man den vorderen Teil 6' des Hilfswagens 6 entweder in den rechten oder in den linken Kanal der Weiche einfahren kann.
Es ist selbstverständlich, dass der Erfindungsgegenstand auf das in der Zeichnung Dargestellte nicht beschränkt ist. So kann man z. B. den Hilfswagen 6 mit den Kontakten 14 auch anders verbinden oder andere Gleitelemente anstelle der Rollen 17 verwenden. Das Verbindungsrohr 8 kann man z. B. mit einem eliptischen Querschnitt ausführen, so dass in dessen Innerem mehr Platz für Steuer- und Speiseelemente entsteht.
Das erfindungsgemässe Elektrofahrzeug ist für Transport von Personen und/oder Waren geeignet, und man kann es sowohl in bedeckten Hallen als auch im Freien verwenden. Weichen oder Kreuzungen von verschiedenen Trassen verursachen keine Schwierigkeiten.
DESCRIPTION
In the case of electrically powered vehicles, a basic distinction is made between rail vehicles and electric vehicles that can move freely on a lane. Rail vehicles usually have an upper power line that is touched by a pantograph. The grounded rails then form the other pole. Batteries are used as the energy source for freely moving electric vehicles. The first solution has the disadvantage that the upper line is live and can cause damage in the event of a malfunction or incorrect manipulation. The second solution with batteries or accumulators requires relatively demanding maintenance and the range of the vehicles is small. Rail vehicles were also designed and used, which are fed by means of a lower conductor.
This conductor is usually carried on the side of the rails above the carriageway under a cover on insulators and contacted with a customer role attached to the vehicle. However, the mentioned cover of the conductor is open from below, so that e.g. B.
Snow or any major impurities can get under the cover. Quite complicated constructions have also been proposed in which a conductor isolated in short parts forms part of the ground surface and is gradually connected with a magnetic force coming from the vehicle to a continuous, live feeder located under the divided conductor. Although this construction ensures that only the sub-conductors on the surface are under tension, this solution is also unfavorable and can be dangerous in damp weather or snow.
The present invention has for its object to provide a method and an apparatus for feeding and controlling an electric vehicle which do not have the disadvantages of the known and which not only feed but also control an electric vehicle without rails in a safe and simple manner , The roadway of this vehicle remains safe for other or different vehicles.
The aforementioned object is achieved in that the drive current of the electric vehicle is led from at least one electrical conductor stored in a channel under a roadway through a connecting tube, the other power connection being formed either by a second electrical conductor or by grounded walls of the channel, and that the direction of travel of the electric vehicle is controlled by the course of the channel.
The advantage of the invention is to be seen in the fact that the electric vehicle can be supplied with any voltage, that the channel also determines the route of the electric vehicle, although it is of course also possible to use a number of routes connected to switches.
A further development of the invention consists in that an auxiliary vehicle is guided in the duct with the electric vehicle by means of the connecting pipe and that the direction of the anal or its curve is mechanically removed with the auxiliary vehicle and evaluated for controlling the electric vehicle.
The auxiliary car is therefore connected to the electric vehicle by means of the connecting tube which passes through a narrow gap in the upper cover of the channel. This gap is e.g. B. provided with sealing strips, which consist of an elastic material and close the gap after the passage of the connecting tube.
These sealing strips protect the inside of the duct against dirt and possibly also against water. The connecting tube is expediently firmly connected to a part of this auxiliary vehicle approximately in the middle of the auxiliary vehicle. The connecting tube can be provided with a non-rotatable telescopic part and is advantageously fastened between the steerable wheels of the vehicle.
Nevertheless, drainage openings can be made in the bottom of the channel at certain distances. Because the gap for the connecting pipe is narrow, other vehicles with significantly wider tires can drive over this gap without danger.
The direction of travel of the electric vehicle can be controlled mechanically or pneumatically or hydraulically or electrically by the course of the channel. The types of control are known per se. You choose the type that corresponds to the size and the planned maximum speed of the electric vehicle.
The device for carrying out the method is expediently designed such that the auxiliary carriage with a vertical axis is separated into at least two mutually movable parts and a rear part.
Thus, the two parts of the auxiliary carriage are mutually rotatable about the vertical axis and their mutual position indicates the curvature of the channel. The control of the wheels of the electric vehicle can then be derived from this curvature.
It is advantageous if the auxiliary carriage is provided on both sides with rollers that contact the walls of the channel. The auxiliary carriage is therefore easily guided inside the channel and the wear is minimal.
The rollers are expediently designed to be elastic and / or mounted in a spring-loaded manner in the auxiliary vehicle. This construction ensures good contact even in the event of minor unevenness in the walls of the channel and further reduces wear.
The auxiliary carriage is provided with at least one electrical contact which touches at least one electrical conductor which is insulated in the duct. This solution is very simple, and the contact can be designed as a rolling contact, in particular for larger outputs. The contact or contacts are isolated in appropriate parts in a manner known per se. The auxiliary trolley can also consist of an insulating material.
The invention is explained in more detail with reference to drawings.
It shows:
1 shows a schematic overall representation of the object according to the invention;
FIG. 2 shows a partial section through the channel from FIG. 1 and a view of an auxiliary carriage with contacts;
3 shows a side view of the auxiliary carriage from FIGS. 1 and 2;
Fig. 4 is a plan view of the auxiliary carriage of Fig. 3, which is located in a straight part of the channel, and
Fig. 5 is another plan view of the same auxiliary car in a curve of the channel without showing the contact springs and the connecting tube.
1, an electric vehicle 1 is only indicated schematically. It drives with its pneumatic wheels 2 in the direction of travel 3 on a roadway 4. Below this roadway 4 there is a channel 5 for controlling and feeding the electric vehicle 1. The bottom and walls of the channel 5 are designated by 5 '. Inside the channel 5 there is an auxiliary carriage 6, which is separated into a front part 6 'and a rear part 6 ".
These two parts 6 ', 6 "are arranged rotatably about a vertical axis 7 of the auxiliary vehicle 6. The auxiliary vehicle 6 is connected to the front part of the electric vehicle by means of a connecting tube 8 and is carried by this connecting tube 8. The connecting tube 8 is in this example in FIG the vertical axis 7 of the auxiliary carriage 6. The connecting pipe 8 is guided through a gap 9 which extends in the direction of the channel 5 in its cover and thus also in the carriageway 4.
In the interior of the channel 5, an electrical conductor 10 is shown only schematically as a dashed line. The functionally important components from this FIG. 1 are shown in more detail in further drawings. The bottom and the walls 5 'of the channel 5 are made of metal, the auxiliary carriage 6 made of a solid plastic.
Identical parts are provided with the same reference numbers in all drawings.
Fig. 2 shows a section through the channel 5 with its walls and bottom 5 '. A lid 11 is provided with brackets 11 '. The front part 6 'of the auxiliary vehicle 6 is located in the interior of the channel 5. The connecting tube 8 is fastened in it and leads through the gap 9 upwards into the electric vehicle 1.
The gap 9 in the cover 11 of the channel 5 is provided with elastic sealing strips 12, which automatically close the gap 9 again after the passage of the connecting tube 8.
Insulating strips 13, which carry the conductors 10, are arranged on the vertical supports 11 ′. Contacts 14 touch these conductors 10 and form an electrical connection for driving the electric vehicle 1. They are fastened on contact springs 15. In the side walls 5 'of the channel 5 there are convex tracks 16 in which six rollers 17 of the auxiliary carriage 6 move. These rollers 17 are fastened on vertical axes 18 and mounted in recesses 19. They are made of an elastic material. The bottom 5 'of the channel 5 has a drain opening 20 in this section.
3 shows a side view of the auxiliary carriage 6. In this FIG. 3, three left rollers 17 are visible, which touch the left track 16 of the channel 5. With the reference number 7 is again the vertical axis of the auxiliary carriage 6. The contact 14 is hidden behind the contact spring 15 in this drawing. The contact springs 15 and the connecting tube 8 are connected to the front part 6 'of the auxiliary carriage 6.
4 and 5 show two different top views of the auxiliary carriage 6. FIG. 4 shows the auxiliary carriage 6 in a rectilinear channel 5, that is between rectilinear raceways 16.
In contrast, FIG. 5 shows a channel 5 curved to the right, so that the front part 6 ′ of the auxiliary carriage 6 is already in the curved part of the raceways 16. In Fig. 5, the contact springs 15 with the contacts 14 and the connecting tube 8 are omitted for clarity. In both drawings, the vertical axis 7 is realized as a joint 21, which rotatably connects the front part 6 'with the rear part 6 "of the auxiliary vehicle 6. However, as a continuation of the rear part 6", a lever 22 is related in this joint 21 fixedly arranged on the rear part 6 ″, so that it can move in curved parts of the channel 5 either to the left or to the right in the direction 23 in the interior of the front part 6 ′ of the auxiliary vehicle 6.
He controls the front wheels 2 of the electric vehicle 1 in a manner known per se, in this case hydraulically. The wheels 2 thus follow the course of the channel 5. If one does not calculate at a constant speed, this speed can of course be done manually or control according to a program. The same also applies to known brakes, not shown.
Any turnouts can be controlled in a manner known per se. Either pointed. B. on the trams, the current is interrupted and thus the electric vehicle 1 travels in the direction in which the switch is currently positioned, or you let the current flow and thus you change the position of the switch. There is of course also such a possibility that a z. B.
Magnetic drive is arranged so that you can drive the front part 6 'of the auxiliary car 6 either in the right or in the left channel of the switch.
It goes without saying that the subject matter of the invention is not limited to what is shown in the drawing. So you can z. B. connect the auxiliary carriage 6 with the contacts 14 in a different way or use other sliding elements instead of the rollers 17. The connecting tube 8 can, for. B. run with an elliptical cross-section, so that there is more space inside for control and dining elements.
The electric vehicle according to the invention is suitable for transporting people and / or goods, and it can be used both in covered halls and outdoors. Turnouts or crossings from different routes do not cause any difficulties.