DE102006028689A1

DE102006028689A1 - Vorrichtung zur Spurführung eines Straßenfahrzeuges

Info

Publication number: DE102006028689A1
Application number: DE200610028689
Authority: DE
Inventors: Andreas Kister
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2006-06-22
Filing date: 2006-06-22
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2026-06-23
Also published as: DE102006028689B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Spurführung eines Straßenfahrzeuges. Es ist vorgesehen, dass einer im Fahrweg (1) angeordneten magnetisierbaren Führungsschiene (2) mit horizontaler Statorfläche (2a) und vertikaler Statorfläche (2b) ein mit dem Straßenfahrzeug verbundenes Führungselement (3) zugeordnet ist, das den Statorflächen (2a, 2b) der Führungsschiene (2) zugeordnete Spulen (4, 5) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Spurführung eines Straßenfahrzeuges. Es ist bereits bekannt, gummibereifte Straßenfahrzeuge, in der Regel Omnibusse, zeitweise spurgeführt zu betreiben. Das bedeutet, dass das Straßenfahrzeug nicht gelenkt werden muss und ähnlich wie ein Schienenfahrzeug der vorgegebenen Spur folgt. Das Straßenfahrzeug kann jedoch auch bei Bedarf über eine Straße ohne Spurführung in herkömmlicher Weise gelenkt werden.
Alle bisher bekannten Vorrichtungen zur Spurführung eines Straßenfahrzeuges sind technisch sehr aufwändig. Entweder ist eine aufwändige Elektronik zur Spurführung des Straßenfahrzeuges notwendig oder die bekannte Vorrichtung weist sehr viele mechanische Bestandteile auf. Eine solche mechanisch sehr aufwändige Ausführungsform für eine Vorrichtung zur Spurführung ist beispielsweise aus der EP 0 739 286 B1 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Spurführung eines Straßenfahrzeuges anzugeben, die zuverlässig arbeitet und trotzdem verhältnismäßig einfach aufgebaut ist.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass einer im Fahrweg angeordneten magnetisierbaren Führungsschiene mit horizontaler Statorfläche und vertikaler Statorfläche ein mit dem Straßenfahrzeug verbundenes Führungselement zugeordnet ist, das den Statorflächen der Führungsschiene zugeordnete Spulen aufweist.
Die magnetisierbare Führungsschiene kann nur zum Teil aus Eisen bestehen und kann zum Beispiel Ausstanzungen aufweisen, um die magnetischen Eigenschaften zu verbessern. Beispiels weise ist die magnetisierbare Führungsschiene ein auf einem Stahlträger angeordnetes Aluminiumprofil.
Die Stromeinspeisung in die Spulen kann elektronisch geregelt sein.
Mit dieser Vorrichtung ist es erstmals möglich, dass das Führungselement an der Führungsschiene schwebend geführt wird. Dabei dienen die den vertikalen Statorflächen zugeordneten Spulen zum Führen des Straßenfahrzeuges an der Führungsschiene entlang. Diejenigen Spulen, die der horizontalen Statorfläche der Führungsschiene zugeordnet sind, tragen das Führungselement. Es wird dadurch gewährleistet, dass das Führungselement nicht auf der Führungsschiene aufliegt, wodurch Reibung verursacht würde.
Die Vorrichtung zur Spurführung nach der Erfindung arbeitet also prinzipiell wie eine Magnetschwebebahn, die über Tragmagnete und Führmagnete verfügt.
Es wird der Vorteil erzielt, dass für die Spurführung unmittelbar an der Führungsschiene keine sich drehenden und damit aufwändigen Bauteile benötigt werden. Die Vorrichtung nach der Erfindung ist also in einfacher Weise aufzubauen und arbeitet trotzdem zuverlässiger als bisher bekannte Vorrichtungen zur Spurführung.
Beispielsweise sind die Spulen am Führungselement Teil eines Linearmotors zum Vortrieb des Straßenfahrzeuges relativ zum Fahrweg. Durch eine von der Magnetschwebebahn her bekannte Ansteuerung der Spulen kann die Vorrichtung zur Spurführung vorteilhaft zum Antrieb des Straßenfahrzeuges beitragen oder sogar den Antrieb alleine gewährleisten.
Die Spulen am Führungselement sind beispielsweise zum Antrieb des Straßenfahrzeuges geregelt nacheinander ein- und ausschaltbar. Zumindest wird damit der Vorteil erzielt, dass im spurgeführten Betrieb der übliche Antrieb bzw. Motor des Straßenfahrzeuges entlastet wird. Im günstigen Fall wird der übliche Antrieb bzw. Motor nicht benötigt.
Es können zusätzliche Spulen oder Wicklungen für Messzwecke vorhanden sein. Die Energieeinspeisung in die Spulen kann abhängig von Messungen elektronisch geregelt sein.
Beispielsweise umgreift das Führungselement die Führungsschiene. Damit ist gemeint, dass sich das mit dem Straßenfahrzeug verbundene Führungselement nicht nur oberhalb und seitlich von der Führungsschiene erstreckt, sondern beidseitig von der Führungsschiene in einen Hohlraum unter der Führungsschiene eingreift. Damit wird der Vorteil erzielt, dass das Führungselement nicht ungewollt von der Führungsschiene abheben kann. Das Straßenfahrzeug kann sich nur dort von der Führungsschiene entfernen, wo die Führungsschiene mit einer Stirnfläche endet.
Das Führungselement steht beispielsweise mit einer Lenkvorrichtung des Straßenfahrzeuges in Wirkverbindung. Dazu kann eine mechanische Verbindung dienen, die z. B. eine Schneckenstange umfasst, die ähnlich wie die Drehbewegungen einer Lenkradsäule die Drehbewegungen einer senkrecht auf dem Führungselement stehenden Achse auf die bekannte, übliche Lenkvorrichtung des Straßenfahrzeuges überträgt.
Beispielsweise sind mit dem Straßenfahrzeug mehrere Führungselemente verbunden, die miteinander durch elastische Verbindungsteile verbunden sind. Damit wird der Vorteil erzielt, dass die Spulen im Führungselement über eine größere Strecke des Fahrweges als sonst verteilt werden können, ohne dass es bei einer Kurvenfahrt nachteilige Auswirkungen durch ein zu langes Führungselement gibt. Eine Verteilung der Spulen über eine größere Strecke wirkt sich vorteilhaft aus, wenn die Vorrichtung auch zum Antrieb des Fahrzeuges dienen soll.
Beispielsweise ist im Fahrweg ein Energieversorgungskabel angeordnet, mit dem ein am Führungselement angeordneter Strom abnehmer kontaktierbar ist. Damit wird der Vorteil erzielt, dass das Führungselement des Straßenfahrzeuges nicht nur zur Spurführung und darüber hinaus beispielsweise zum Antrieb des Straßenfahrzeuges dienen kann, sondern sogar zur Energieversorgung.
Das Energieversorgungskabel ist beispielsweise nicht an der Oberfläche des Fahrweges angeordnet. Ein besonders geeigneter Ort für das Energieversorgungskabel ist der Hohlraum im Fahrweg, in den das Führungselement eingreift, um ein Abheben des Straßenfahrzeuges von der Führungsschiene zu vermeiden. Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass Personen, die den Fahrweg überqueren, mit dem Energieversorgungskabel nicht in Berührung kommen können.
Beispielsweise hat das Straßenfahrzeug Gummireifen und ist ohne Spurführung von einem Fahrzeugführer lenkbar. Wenn keine Führungsschiene vorhanden ist, kann das Straßenfahrzeug, nachdem das Führungselement gegebenenfalls angehoben worden ist, auf einer normalen Straße fahren, wobei es vom Fahrzeugführer gelenkt wird.
Ein üblicher Omnibus oder ein anderes Straßenfahrzeug kann vorteilhaft in einfacher Weise mit der Vorrichtung zur Spurführung ausgerüstet werden.
Mit der Vorrichtung zur Spurführung nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass die Spurführung berührungslos erfolgt, so dass sie verschleißfrei ist. Außerdem kann die Vorrichtung zur Spurführung als zusätzliches Antriebsmittel dienen.
Die Vorrichtung zur Spurführung eines Straßenbahnfahrzeuges nach der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert:
1 zeigt eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles
2 zeigt eine Draufsicht eines Ausführungsbeispieles.
Nach 1 ist im Fahrweg 1 eine Führungsschiene 2 angeordnet, die aus einem magnetisierbaren Material besteht. Sie hat eine horizontale Statorfläche 2a und seitlich zwei vertikale Statorflächen 2b, die einem Hohlraum im Fahrweg 1 zugewandt sind. Dieser Hohlraum umgreift die Führungsschiene 2 unten. An einem nicht gezeigten Straßenfahrzeug ist ein Führungselement 3 befestigt, das in den Hohlraum im Fahrweg 1 eingreift und unten um die Führungsschiene 2 herumgeführt ist. Das Führungselement 3 weist eine erste Spule 4 auf, die der horizontalen Statorfläche 2a der Führungsschiene 2 zugeordnet ist. Außerdem weist das Führungselement 3 zwei zweite Spulen 5 auf, die den vertikalen Statorflächen 2b der Führungsschiene 2 zugeordnet sind. Die zweiten Spulen 5 dienen zum Führen des Straßenfahrzeuges an der Führungsschiene 2. Die erste Spule 4 bewirkt, dass das Führungselement 3 oberhalb der Führungsschiene 2 nach dem Prinzip eines Magnetschwebefahrzeuges schwebt.
Wenn mehrere erste Spulen 4 vorhanden sind, können diese im Zusammenwirken mit dem magnetisierbaren Material der Führungsschiene 2 ähnlich wie bei einem Magnetschwebefahrzeug zum Antrieb des Straßenfahrzeuges beitragen.
Zur Energieversorgung ist im Fahrweg 1 von dessen Oberfläche her nicht leicht zugänglich ein Energieversorgungskabel 6 angeordnet, das mit einem am Führungselement 3 angeordneten Sromabnehmer 7 kontaktierbar ist.
2 zeigt drei Führungselemente 3, die über elastische Verbindungsteile 8 miteinander verbunden sind. Damit wird der Vorteil erzielt, dass die ersten Spulen 4, um einen guten Antrieb zu bewirken, über eine große Länge des Straßenfahrzeuges verteilt werden können, ohne dass ein zu langes Führungselement 3 eine Kurvenfahrt behindern könnte.
Die Vorrichtung nach der Erfindung nutzt erstmals die Magnetschwebetechnik zur Spurführung eines Straßenfahrzeuges, insbesondere eines Omnibusses.

Claims

Vorrichtung zur Spurführung eines Straßenfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass einer im Fahrweg (1) angeordneten magnetisierbaren Führungsschiene (2) mit horizontaler Statorfläche (2a) und vertikaler Statorfläche (2b) ein mit dem Straßenfahrzeug verbundenes Führungselement (3) zugeordnet ist, das den Statorflächen (2a, 2b) der Führungsschiene (2) zugeordnete Spulen (4, 5) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen (4, 5) am Führungselement (3) Teil eines Linearmotors sind zum Vortrieb des Straßenfahrzeuges relativ zum Fahrweg (1).
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen (4, 5) am Führungselement (3) zum Antrieb des Straßenfahrzeuges geregelt nacheinander ein- und ausschaltbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (3) die Führungsschiene (2) umgreift.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (3) mit einer Lenkvorrichtung des Straßenfahrzeuges in Wirkverbindung steht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Straßenfahrzeug mehrere Führungselemente (3) verbunden sind, die miteinander durch elastische Vebindungsteile (8) verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrweg (1) ein Energieversorgungskabel (6) angeordnet ist, mit dem ein am Führungselement (3) angeordneter Stromabnehmer (7) kontaktierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Energieversorgungskabel (6) nicht an der Oberfläche des Fahrweges (1) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Straßenfahrzeug Gummireifen hat und ohne Spurführung von einem Fahrzeugführer lenkbar ist.