DE10256705B4

DE10256705B4 - Nicht schienengebundenes Fahrzeug

Info

Publication number: DE10256705B4
Application number: DE10256705A
Authority: DE
Inventors: Werner Dr. Kruckow; Uwe Menz; Rudolf Dr. Pfeiffer; Hans-Jürgen Schweer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-12-04
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2022-12-05
Also published as: DE10256705A1

Abstract

Nicht schienengebundenes Fahrzeug (1), insbesondere im Tagebau eingesetzter Lastwagen, mit zwei Pantografen (2a, 2b) zur Energieversorgung aus zwei Fahrdrähten (4a, 4b) einer zweipoligen Oberleitung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor zum Bestimmen der Position der Pantografen (2a, 2b) relativ zur Oberleitung vorhanden ist und dass der Sensor mit einer Steuereinheit für eine automatische Lenkung des Fahrzeugs (1) in Verbindung steht.

Description

Die Erfindung betrifft ein nicht schienengebundenes Fahrzeug, insbesondere einen im Tagebau eingesetzten Lastwagen, mit zwei Pantografen zur Energieversorgung aus zwei Fahrdrähten einer zweipoligen Oberleitung.
Im Tagebau werden zum Transport von Erz, Kohle oder Abraum schwere Lastwagen, insbesondere Muldenkipper, eingesetzt. Zur Verringerung von Energiekosten und Umweltbelastung werden diese Lastwagen in manchen Tagebauminen zumindest zeitweise mit einem Elektromotor angetrieben, der elektrische Energie über Pantografen aus einer zweipoligen Oberleitung bezieht. Eine solche Oberleitung ist für Trolleybusse üblich. Zumindest bei der Bergfahrt ist ein Antrieb mit Elektromotor häufig vorgesehen. Sonst kann ein gleichzeitig vorhandener Dieselmotor den Lastwagen antreiben. Bei der Energieversorgung des Lastwagens mit Pantografen und zweipoliger Oberleitung ergibt sich das Problem, dass der Fahrzeugführer stets sehr genau lenken muss, um zu vermeiden, dass der Lastwagen von der Oberleitung wegfährt.
Zur Unterstützung des Fahrzeugführers wurde bisher ein Leitsystem eingesetzt, das einerseits Reflektoren an den Oberleitungsstützen und andererseits Positioniereinrichtungen am Lastwagen umfasst. Mit diesem System kann der Fahrzeugführer nach dem Kimme-Korn-Prinzip den Lastwagen so orientieren, dass die beiden Pantografen stets mit der zugeordneten Leitung der zweipoligen Oberleitung in Kontakt bleiben.
Nachteilig ist beim Bekannten jedoch, dass gerade in Kurven das Leitsystem nicht zuverlässig funktioniert. Auch ein schlechter Zustand der Fahrbahn oder Unachtsamkeit des Fahrzeugführers können zu Lenkfehlern führen, so dass die Pantografen von der Fahrleitung abgleiten und der Lastwagen nicht weiterfahren kann. Es kann sogar vorkommen, dass bei einem solchen Abgleiten der Pantografen von der Oberleitung diese beschädigt wird, was eine schwere und lang andauernde Betriebsstörung zur Folge hat.

Aus der US 4 745 997 ist eine Vorrichtung bekannt, mit der festgestellt wird, ob Pantografen eines elektrisch angetriebenen nicht schienengebundenen Fahrzeuges mit der zweipoligen Oberleitung in Kontakt sind. Falls der Kontakt nicht gegeben ist, werden die Pantografen heruntergefahren.

Aus der US 4 483 148 ist ebenfalls ein nicht schienengebundenes Fahrzeug bekannt, das über Pantografen aus einer Oberleitung mit elektrischer Energie versorgt wird.

DE 196 16 896 C1 beschreibt für ein schienengebundenes Fahrzeug eine Einrichtung, mit der die Position eines Pantografen relativ zur Oberleitung bestimmt werden kann. Der vorhandene Sensor erkennt, welcher Bereich des Pantografen am Fahrdraht entlang streicht. Bei dem schienengebundenen Fahrzeug wird der Fahrweg allein durch die Schiene bestimmt.

Die DE 37 38 187 A1 beschreibt eine Steuerung für Flurförderfahrzeuge. Dabei folgt das Fahrzeug einer im Boden einer Halle verlegten Leitung und gleicht dadurch einem schienengebundenen Fahrzeug. Da das Fahrzeug stets der im Boden verlegten Leitung folgt, stellt sich hier nicht das Problem, dass sich ein Fahrzeug von der Energieversorgungsleitung entfernt und dann nicht mehr versorgt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein nicht schienengebundenes Fahrzeug anzugeben, bei dem während der Energieversorgung mittels Pantografen aus einer zweipoligen Oberleitung das Fahrzeug sehr zuverlässig unter der Oberleitung gehalten wird.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass ein Sensor zum Bestimmen der Position der Pantografen relativ zur Oberleitung vorhanden ist und dass der Sensor mit einer Steu ereinheit für eine automatische Lenkung des Fahrzeugs in Verbindung steht.

Mit diesem nicht schienengebundenen Fahrzeug nach der Erfindung wird der Vorteil erzielt, dass das Fahrzeug stets über seine Pantografen mit der zweipoligen Oberleitung korrekt in Kontakt bleibt. Es kann sogar ein gleichmäßiger Abrieb der Pantografen sichergestellt werden, indem geeignete Lenkbewegungen durchgeführt werden.

Mittels der Steuereinheit ist ein automatischer Betrieb des Fahrzeuges ohne Einsatz eines Fahrzeugführers möglich.

Der Sensor kann zusätzlich mit einer Anzeigeeinheit für die Position des Pantografen in Verbindung stehen. Die momentane Position kann dann von einer Person überwacht werden, die dann gegebenenfalls in den Lenkvorgang eingreifen könnte.

Beispielsweise berührt der Sensor die Oberleitung nicht. Damit kann vorteilhafterweise der Verschleiß am Sensor minimal gehalten werden.

Beispielsweise ist der Sensor ein Magnetfeldsensor, durch den über die magnetische Feldstärke des vom Strom in der Oberlei tung erzeugten Magnetfeldes sein Abstand von der Oberleitung bestimmbar ist.

Das Magnetfeld der Oberleitung nimmt mit der Entfernung von der Oberleitung ab. Durch die Messung der magnetischen Feldstärke am Pantografen erhält man einen genauen Hinweis auf die Entfernung zwischen Pantograf und Oberleitung. Ein seitliches Abweichen des Pantografen von der Oberleitung wird folglich bereits erkannt, noch bevor der Pantograf die Oberleitung überhaupt nicht mehr berührt. Es ist also rechtzeitig ein Gegensteuern des Fahrzeuges möglich.

Beispielsweise ist der Sensor auf einer am Pantografen angeordneten Sensorleiste gehalten.

Eine geeignete Position für die Sensorleiste ist parallel zu Schleifleisten des Pantografen, jedoch näher am Fahrzeug. Es können auch mehrere Sensorleisten für mehrere Sensoren vorhanden sein. Der Sensor befindet sich zwar in der Nähe der Oberleitung, kann diese aber nicht berühren.

Bei einer automatischen Lenkung des Fahrzeuges kann vorteilhafterweise eine hydraulische Lenkung vorhanden sein, die ohne Eingriff eines Fahrzeugführers auf Signale der Steuereinheit schnell und zuverlässig reagiert. Aber auch dann, wenn ein Fahrzeugführer über eine Anzeigeeinheit informiert wird, ist wegen der positionierten Sensoren eine auf Lenkfehler zurückzuführende Betriebsstörung ausgeschlossen.

Die erforderliche Ausrüstung ist relativ kostengünstig und ermöglicht vorteilhafterweise einen störungsfreien und zuverlässigen Betrieb eines nicht schienengebundenen Fahrzeuges, das über Pantografen aus einer zweipoligen Oberleitung versorgt wird.

Das nicht schienengebundene Fahrzeug nach der Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert:
1 zeigt ein solches Fahrzeug in der Seitenansicht.
2 zeigt ein solches Fahrzeug von oben.
In beiden Figuren der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile.
Ein Fahrzeug 1, das insbesondere ein schwerer Muldenkipper ist, wie er im Tagebau Verwendung findet, wird zumindest für Bergfahrten elektrisch angetrieben. Zur Versorgung eines nicht gezeigten Elektromotores sind zwei Pantografen 2a, 2b vorhanden, die im Betrieb über Schleifleisten 3 mit Fahrdrähten 4a, 4b einer zweipoligen Oberleitung in Kontakt stehen.
Damit das Fahrzeug 1 stets nur so gelenkt wird, dass die Schleifleisten 3 die Fahrdrähte 4a, 4b nicht verlassen, sind an den Pantografen 2a, 2b Sensorleisten 5 angeordnet, die Magnetfeldsensoren tragen. Diese Magnetfeldsensoren berühren nicht den Fahrdraht 4a, 4b. Sie sind jedoch in der Lage, die magnetische Feldstärke des vom Strom im Fahrdraht 4a, 4b erzeugten Magnetfeldes so genau zu bestimmen, dass aus dem Feldstärkewert, der gemessen wurde, der Abstand des Sensors vom Fahrdraht 4a, 4b bestimmt werden kann.
Die Information über die Position des Sensors relativ zum Fahrdraht 4a, 4b und damit über die Position des Pantografen 2a, 2b und damit des gesamten Fahrzeuges 1 zum Fahrdraht 4a, 4b kann mittels einer nicht dargestellten Anzeigeeinheit dem Fahrzeugführer mitgeteilt werden, so dass dieser sofort geeignete Lenkbewegungen zuverlässig ausführen kann. Es ist sogar möglich, die Informationen der Sensoren einer Steuereinheit für eine automatische Lenkung des Fahrzeuges zuzuführen.
Es wird vorteilhafterweise zuverlässig vermieden, dass das Fahrzeug 1 den Kontakt über die Pantografen 2a, 2b zum Fahrdraht 4a, 4b verliert.

Claims

Nicht schienengebundenes Fahrzeug (1), insbesondere im Tagebau eingesetzter Lastwagen, mit zwei Pantografen (2a, 2b) zur Energieversorgung aus zwei Fahrdrähten (4a, 4b) einer zweipoligen Oberleitung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor zum Bestimmen der Position der Pantografen (2a, 2b) relativ zur Oberleitung vorhanden ist und dass der Sensor mit einer Steuereinheit für eine automatische Lenkung des Fahrzeugs (1) in Verbindung steht.
Nicht schienengebundenes Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor die Oberleitung nicht berührt.
Nicht schienengebundenes Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Magnetfeldsensor ist, durch den über die magnetische Feldstärke des vom Strom in der Oberleitung erzeugten Magnetfeldes sein Abstand von der Oberleitung bestimmbar ist.
Nicht schienengebundenes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor auf einer am Pantografen (2a, 2b) angeordneten Sensorleiste (5) gehalten ist.