DE102006006155A1

DE102006006155A1 - Stromschienensystem für Elektro-Straßenfahrzeuge

Info

Publication number: DE102006006155A1
Application number: DE102006006155A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dengler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-01-26
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2007-08-02

Abstract

Es gibt einige Systeme, Strom für Fahrzeuge von Schienen abzunehmen, die jedoch keinen ausreichenden Personenschutz bieten und/oder keinen ausreichenden Schutz vor Witterungseinflüssen, die nur schwer über- oder unterquerbar sind, nicht verschleißfest und geräuschintensiv. Bei diesem Stromschienensystem sind die Stromschienen innerhalb eines geschlossenen Gehäuses angebracht, das durch die Schmalseite einer versekbaren Trennwand durch Federdruck komplett verschlossen ist. Sie wird nur kurzzeitig durch den Stromabnehmer während seines Eingriffs ins Gehäuse geöffnet, wodurch ein optimaler Personenschutz und Schutz der Schienen vor Witterungseinflüssen gewährleistet ist. Die Trennwand isoliert außerdem die Stromschienen voneinander und verhindert das Auftreten von Spannungsüberschlägen und Kriechströmen. Durch die Dachform des Gehäuses kann es an jeder Stelle leicht überquert werden. Die Stromabnahme erfolgt im Innern des Gehäuses durch Rollen, wodurch der Verschleiß minimiert wird und entstehende Geräusche gedämmt werden. Die ganze Konstruktion ist robust genug, daß die Fahrzeuge allein durch den Stromabnehmer gelenkt werden können, ohne daß Radführungsschienen nötig sind. Durch die einfache, kompakte, kostengünstige und sichere Bauweise ist es für den Bau eines weitverzweigten Verkehrsnetzes geeignet, das die Nachteile des bestehenden Schienen- und Straßenverkehrs weitgehend ausschließt.

Description

Bei diesem Stromschienensystem sind die Stromschienen (1 und 2) elektrisch isoliert (19) im Innern eines von allen Seiten umschlossenen, im Querschnitt offenen Schienengehäuses (3) montiert, das nur an der Oberseite einen Schlitz (4) für den Stromabnehmer (5) hat.
Der Schlitz ist durch eine elastische, aus zueinander beweglichen, kettenförmig angeordneten Elementen (6) bestehende Trennwand (7) verschlossen. Sie wird z.B. durch Federdruck (8) mit ihrer Schmalseite (9) gegen den Schlitz gedrückt und verschließt ihn damit.
Dadurch sind die Stromschienen von äusseren Einflüssen (Regen, Schmutz) geschützt und Personen sind vor der Spannung der Stromschienen geschützt.
Der Stromabnehmer eines Elektrofahrzeugs (5) greift in das Gehäuse (3) ein, in dem er durch an ihm angebrachte Rollen (10, 11) die Trennwand (7) niederdrückt und so das Gehäuse stellenweise öffnet. Vor und nach dem Stromabnehmer ist das Gehäuse durch die Trennwand verschlossen (Zeichnung 3).
Der Strom wird von den Stromschienen (1, 2) durch weitere Rollen (12, 13) und von den Stirnseiten dieser Rollen (14) über Kohlebürsten (15) abgenommen und an den Fahrzeugantrieb geleitet.
Die Rollen für die Stromabnahme (12, 13) und das Niederdrücken der Trennwand (10, 11) sind so angeordnet, daß der Stromabnehmer eine stabile Lage zum Schienengehäuse behält, d.h., daß er auch isoliert vom Fahrzeug nicht kippen oder sich verdrehen würde.
Der Anpreßdruck der Stromabnehmerrollen (12, 13) entsteht vorzugsweise durch die Federkraft (8), die die Trennwand (7) und somit auch den Stromabnehmer (5) nach oben drückt.
Die Trennwand (7) hat außerdem die Aufgabe, die Hochspannung führenden Stromschienen (1,2) elektrisch voneinander zu isolieren und das Auftreten von Spannungsüberschlägen und Kriechströmen zwischen den Schienen zu verhindern.
Um das Überqueren des Schienengehäuses (3) durch Fahrzeuge an jeder beliebigen Stelle zu ermöglichen und zu erleichtern, ohne daß dafür ein spezieller Übergang gebaut werden muß, und damit Regen und Schmutz sich nicht darauf stauen, ist es sehr stabil ausgeführt (z.B. aus dickwandigem Stahlbeton) und sein Querschnitt hat vorzugsweise die Form eines Daches (Zeichnung 5).
Der Stromabnehmer ist am Fahrzeug vor allem in Querrichtung von links nach rechts beweglich angebracht (Zeichnung 1) und mit der Lenkung verbunden. Er lenkt das Fahrzeug elektronisch und/oder mechanisch und hält es in der Spur.
Das System kann z.B. in 10–20 Meter langen Schienenabschnitten in Fabriken angefertigt werden, dann zu einer Fahrstrecke, z.B. eine schon vorhandene asphaltierte Straße transportiert werden, wo dann die Schienenabschnitte miteinander verschraubt oder zusammengesteckt und auf die Fahrstrecke z.B. geschraubt (18) oder genagelt werden.

Das Stromschienensystem soll eine sinnvolle Alternative zu den bestehenden Verkehrssystemen bieten, die zu viele Nachteile haben.

Im Vergleich zum bestehenden Schienennetz mit Stromversorgung über Oberleitung ist es wesentlich kostengünstiger.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß 1. keine Masten und keine Aufhängung für die Oberleitung benötigt werden, und daß 2. keine Radführungsschienen benötigt werden weil die Fahrzeuge durch die Schiene selbst gelenkt werden).

Dieses hat die zusätzlichen Vorteile, daß 1. auf ein und derselben Stecke Fahrzeuge mit unterschiedlicher Spurbreite fahren können; und 2. können diese Fahrzeuge, wenn sie wie konventionelle Kfz mit zusätzlichen manuellen Bedieneinrichtungen versehen sind, z.B. im Batteriebetrieb auch auf Strecken fahren, die noch nicht mit diesem System ausgestattet sind.

Das Stromschienensystem kann, wenn nötig, von anderen Fahrzeugen (z.B. Benzin- oder Diesel-Pkw) und auch Fußgängern ohne das Einhalten von Sicherheitsabständen an jeder beliebigen Stelle überquert werden, ohne daß ein spezieller Übergang dafür geschaffen werden muß. Dies wird erfindungsgemäß durch die Dachform des Gehäuses, durch seine stabile Ausführung und durch die geschützte, abgeschlossene Ausführung ermöglicht.

Es ist weniger störanfällig, da es kein Problem mit durchhängenden Leitungen oder schlechtem Kontakt durch Witterungseinflüsse gibt. Dies wird erfindungsgemäß durch die Dachform, durch die Regen, Schmutz vom Gehäuse abfließen, und durch die Trennwand erreicht, durch die das Gehäuse völlig abgeschlossen ist und sich somit die Stromschienen im Innern eines völlig geschlossenen Raumes befinden und auch dort die Stromabnahme erfolgt. Aus diesem Grund ist es auch sicherer und leiser als das Oberleitungssystem und erfordert keine Sicherheitsabstände für Personen.

Da der Strom durch Rollen und nicht durch Schleifer von den Schienen abgenommen wird, gibt es einen geringeren Reibungsverschleiß und es kann ein höherer Anpreßdruck erfolgen. Der Stromabnehmer erhält dadurch allein durch die Rollen eine stabile Lage im Schienengehäuse.

Um den Verschleiß der Kohlebürsten durch Reibung möglichst gering zu halten, wird der Strom von den Kohlebürsten (15) vorzugsweise über die Stirnseite der Rollen (14) abgenommen, wo die Reibungsgeschwindigkeit am geringsten ist.

Da die Stromversorgung nicht hängend ausgeführt wird, muß außerdem keine Rücksicht auf das Gewicht der Schienen genommen werden. Sie können sehr massiv (z.B. aus Kupfer) und für große Ströme gebaut werden und sind durch das Gehäuse zusätzlich vor Verbiegen gesichert. Auch aus diesem Grund ist ein zuverlässigerer Betrieb zu erwarten.

Die Stromschienen können relativ nahe beieinander montiert werden, wodurch ein sehr kleiner Querschnitt des Schienengehäuses möglich wird. Dies wird erfindungsgemäß durch die versenkbare Isolierwand zwischen den Stromschienen erreicht, die das Auftreten von Spannungsüberschlägen und Kriechströmen verhindert.

Dadurch hat die Schiene einen geringen Raumbedarf und verändert das Landschaftsbild nur wenig.

Im Vergleich zum bestehenden Kfz – Verkehr mit Verbrennungsmotoren ist das Stromschienensystem wesentlich umweltfreundlicher, da es durch den Elektroantrieb keine großflächigen Schadstoffemmisionen gibt, es ist sicherer, weil die Fahrzeuge von der Schiene in der Spur gehalten werden, weil alle Daten über die Fahrzeuge, wie z.B. Geschwindigkeit, Position, Abstand der Fahrzeuge zueinander, über Sensoren erfaßt und z.B. über eine zusätzliche Datenleitung im Schienengehäuse zu einem zentralen Computer geschickt werden und von dort aus überwacht werden können und weil deshalb kein Fahrzeuglenker erforderlich ist.

Der Bau von Weichen kann verhältnismäßig einfach verwirklicht werden. Zeichnung 6 zeigt das Prinzip eines Verkehrsknotenpunkts mit Weichen (16), gebaut mit dem Stromschienensystem. Die Fahrzeuge (17) können ohne Stromunterbrechung in jede beliebige Richtung wechseln, da jeder Schienenabschnitt mit Strom versorgt werden kann.

Ein entsprechender Verkehrsknotenpunkt, gebaut für eine Magnetschwebebahn, wäre kaum bezahlbar, weil viel zu aufwendig. Aus diesem Grund ist ein solches System viel eher geeignet für ein weitverzweigtes Verkehrsnetz.

Der Einstieg in das Stromschienensystem ist leicht, da es für erste Teststrecken auf vorhandene Straßen montiert werden und der bestehende Verkehr mit Benzin- und Diesel-Kfz, Fahrrädern, Fußgängern, etc. parallel dazu weiter existieren kann.

Claims

Stromschienensystem für Elektro – Straßenfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschienen (1, 2) elektrisch isoliert (19) im Innern eines allseitig umschlossenen, jedoch im Querschnitt offenen Schienengehäuses (3) montiert sind, das nur einen Schlitz an der Oberseite (4) hat, wo der Stromabnehmer eines Elektrofahrzeugs (5) in das Gehäuse eingreift.
Stromschienensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schienengehäuse in miteinander verbundenen Abschnitten vorzugsweise auf oder auch teilweise integriert in einer Fahrstrecke befestigt ist, und so robust ausgeführt ist und eine Form (vorzugsweise Dachform) hat, daß dadurch das Überqueren durch andere Fahrzeuge und das Abfließen von Regen und Schmutz, etc. ermöglicht und erleichtert wird.
Stromschienensystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stromschienen (1, 2) eine versenkbare, elastische, z.B. aus kettenförmig angeordneten Teilen (6) bestehende Trennwand (7) ist, die (z.B. durch Federkraft (8)) mit ihrer Schmalseite (9) gegen die Schlitzöffnung (4) gedrückt wird und das Gehäuse dadurch gegen das Eindringen von äußeren Einflüssen und zum Personenschutz vor der Hochspannung der Stromschienen abdichtet und Spannungsüberschläge und Kriechströme zwischen den Stromschienen verhindert.
Stromschienensystem nach einem der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromabnehmer des Fahrzeugs (5) durch die Schlitzöffnung (4) ins Gehäuse (3) eingreift, in dem er die elastische Trennwand (7) vorzugsweise durch an ihm angebrachte Rollen (10, 11) niederdrückt und so das Gehäuse stellenweise öffnet.
Stromschienensystem nach einem der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom von den Stromschienen durch Rollen (12, 13) am Stromabnehmer (5) und von diesen Rollen z.B. über deren Stirnseiten (14) von Kohlebürsten (15) abgenommen und an den Fahrzeugantrieb geleitet wird.
Stromschienensystem, nach einem der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen zum Niederdrücken der Trennwand (10, 11) und die Stromabnehmerrollen (12, 13) so angeordnet sind, daß der Stromabnehmer dadurch eine stabile Lage zum Schienengehäuse (3) erhält.
Stromschienensystem nach einem der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpresskraft der Stromabnahmerrollen (12, 13) an die Stromschienen (1,2) vorzugsweise durch die Federkraft (8) entsteht, mit der die Trennwand (7) und somit auch der Stromabnehmer (5) nach oben gedrückt werden.
Stromschienensystem nach einem der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromabnehmer an der Unterseite des Fahrzeugs – vor allem in Querrichtung beweglich – angebracht und z.B. elektronisch oder mechanisch mit der Lenkung verbunden ist und dadurch das Fahrzeug steuert und in der Spur hält.