DE4307689A1 - Laufziel-Darstellungsanlage und Verfahren zum Aufladen von Batterien in einem Zielträgerfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Laufziel-Darstellungsanlage und ein Verfahren zum Aufladen von Batterien in einem schienengebundenen, elektromotorisch angetriebenen Fahr­ zeug, insbesondere einem Zielträgerfahrzeug.

Die Stromzufuhr zu schienengebundenen, elektromotorisch angetriebenen Fahrzeugen über ein isoliertes Fahrschie­ nenpaar, über eine gesonderte Stromschiene oder über eine isolierte Fahrleitung ist bekannt. Dabei kann die Strom­ abnahme über Schleifer oder über isolierte Metallrollen, z. B. die Räder des Fahrzeuges erfolgen. Eine einwandfreie Stromübertragung ist jedoch nur dann gewährleistet, wenn speziell konstruierte Schleifer zur Stromübertragung eingesetzt werden bzw. der Anpreßdruck der Schleifer bzw. die Achslast der Räder ausreichend hoch ist und die Fahrzeuge regelmäßig die Fahrschienen befahren, so daß sich keine isolierende Oxidschicht bilden kann.

Die Stromzufuhr über die Fahrschienen, eine zusätzliche Stromschiene oder eine Fahrleitung hat somit den Vorteil der Einfachheit bei regelmäßigem Betrieb, ist jedoch aus den vorerwähnten Gründen bei unregelmäßigem Betrieb unsi­ cher.

Insbesondere bei Laufziel-Darstellungsanlagen fahren die Zielträgerfahrzeuge sehr unregelmäßig. Der tatsächliche Fahrbetrieb geht über vier Stunden pro Tag nicht hinaus und weist lange Benutzungspausen auf, z. B. mehrwöchige Instandsetzungszeiten, keine Benutzung an Wochenenden und insgesamt nur dann eine Benutzung, wenn Übungsbetrieb stattfindet.

Hinzu kommt, daß die Zielträgerfahrzeuge ein verhältnis­ mäßig geringes Gewicht besitzen, da sie nur eine Ziel­ scheibe zu transportieren haben, und sie können mit einer Geschwindigkeit von bis zu 70 km/h bewegt werden.

Bei bekannten Laufziel-Darstellungsanlagen werden die Zielträgerfahrzeuge entweder mittels Eigenantriebs oder mittels eines Endlos-Drahtseils bewegt. Ein Eigenantrieb ist problematisch wegen der Steuerung und des begrenzten Aktionsradius, während Endlos-Drahtseilantriebe einen er­ höhten mechanischen Aufwand erfordern und keine Einzel­ steuerung der Zielträgerfahrzeuge gestatten, wenn mehrere verwendet werden, um sie mit unterschiedlichen Abständen und unterschiedlichen Geschwindigkeiten fahren zu lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Laufziel- Darstellungsanlage mit mehreren Zielträgerfahrzeugen mit Eigenantrieb zu schaffen, die über eine störungssichere Energiezufuhr verfügen, sowie einen praktisch unbegrenz­ ten Aktionsradius besitzen. Des weiteren liegt der Erfin­ dung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufladen von Batterien in maschinengebundenen, elektromotorisch ange­ triebenen Fahrzeugen, insbesondere Zielträgerfahrzeugen, einer Laufziel-Darstellungsanlage zu schaffen, bei dem keine Probleme durch isolierende Oxidschichten auftreten.

Ausgehend von dieser Aufgabenstellung wird erfindungsge­ mäß eine Laufziel-Darstellungsanlage mit einem isolierten Fahrschienenpaar, einem elektromotorisch angetriebenen, vorzugsweise ferngesteuerten Zielträgerfahrzeug und einer Stromversorgung über das Fahrschienenpaar und isolierten Metallrollen am Zielträgerfahrzeug vorgeschlagen.

Im Zielträgerfahrzeug können über das Fahrschienenpaar aufladbare Pufferbatterien angeordnet sein, die sich mittels einer im Zielträgerfahrzeug angeordneten Ladestromriegelvorrichtung an jeder beliebigen Stelle des Schienensystems aufladen lassen. Vorzugsweise wird der Ladestrom von einem Maximum bei Stillstand bis gegen Null bei hohen Fahrgeschwindigkeiten geregelt.

Die Fahrschienen können aus verzinkten Stahlprofilen, insbesondere aus feuerverzinkten Quadratrohren bestehen, die kostengünstig in der Herstellung sind und aufgrund der Verzinkung keine isolierende Oxidschicht bilden.

Da die Oberfläche derartiger Fahrschienen verhältnismäßig rauh ist, kommt es bei hohen Fahrgeschwindigkeiten und hohen Fahrströmen leicht zu einem Feuern an den Kontakt­ stellen, was zu Abbrand führt. Durch diesen Abbrand wer­ den die Kontaktstellen freigelegt, so daß der darunter liegende Stahl oxidieren kann. Weiterhin entsteht auch an den Kontaktrollen ein hoher Abbrand, d. h. nach kurzzeitigem Betrieb müßten die Kontaktrollen ausgetauscht werden.

Da nach dem erfindungsgemäßen Verfahren der Ladestrom zwischen einem Maximum bei Stillstand des Fahrzeugs und einem Minimum bei hoher Fahrgeschwindigkeit so geregelt wird, daß er unterhalb der Grenze liegt, bei der durch Feuern der Kontaktstellen Abbrand entsteht, kommt es nicht zu einem Abbrand.

Mit der Erfindung lassen sich die Batterien während der Standzeit des Fahrzeugs, insbesondere des Zielträgerfahr­ zeugs mit dem Maximalstrom aufladen, so daß der Ladevor­ gang schnell vor sich geht; hingegen wird während der Be­ wegung des Zielträgerfahrzeugs der Ladestrom in Abhängig­ keit von der Fahrgeschwindigkeit so eingeregelt, daß je­ denfalls kein Feuern an den Kontaktstellen und kein Ab­ brand entsteht.

Selbst bei geringem Gewicht des Zielträgerfahrzeugs ist eine sichere Kontaktierung gegeben, die ein für den Fahr­ betrieb ausreichendes Aufladen der Batterien gewährlei­ stet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele des näheren erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Laufziel-Darstellungsanlage mit übereinan­ der angeordneten Fahrschienen und

Fig. 2 eine Laufziel-Darstellungsanlage mit nebeneinan­ der angeordneten Fahrschienen.

Um eine Laufziel-Darstellungsanlage vor Beschädigungen durch Beschuß zu schützen, wird sie normalerweise in ei­ ner Bodensenke oder hinter einem Wall geschützt angeord­ net. Bei der Ausführung gemäß Fig. 1 befinden sich an ei­ nem über die gesamte Länge der Laufzeit-Darstellungsan­ lage erstreckenden Träger 1, in regelmäßigen Abständen Konsolen 6. Diese Konsolen 6 tragen über Isolierungen 3 eine obere Fahrschiene 2 aus einem feuerverzinkten Qua­ dratrohr und über Isolierungen 5 eine gleichgestaltete untere Fahrschiene 4. Zwischen der oberen Fahrschiene 2 und der unteren Fahrschiene 4 ist ein Zielträgerfahrzeug 7 angeordnet, an dem eine über den Schutzwall ragende, klappbare Zielscheibe 8 angeordnet ist. Das Zielträger­ fahrzeug 7 weist obere, mit ihren Achsen unter einem Win­ kel angeordnete Laufrollen 9 auf sowie entsprechend an­ geordnete untere Laufrollen 10. Die Laufrollen umgreifen die Fahrschienen 2, 4 so, daß das Zielträgerfahrzeug 7 durch die Fahrschienen 2 geführt wird. Die Fahrschienen 2, 4 sind gegenüber dem Träger 1 und untereinander durch Isolierungen 3, 5 elektrisch getrennt, so daß sich an diese Fahrschienen 2, 4 eine Fahrstromversorgung, die vorzugsweise aus einer Wechselspannung von nicht mehr als 48 Volt besteht, anschließen läßt. Die Laufrollen 9 und 10 dienen als Stromabnehmer und können dementsprechend aus Stahl oder Kupfer bestehen. Von den Laufrollen 9, 10 wird der Fahrstrom einer Ladevorrichtung 12 zugeleitet, die dazu dient, im Zielträgerfahrzeug 7 angeordnete Puf­ ferbatterien 13 aufzuladen.

Der Fahrstrom gelangt von den Batterien 13 über eine Steuervorrichtung 14 an einen oder mehrere Fahrmotoren 11, die die unteren Laufrollen 10 und/oder die oberen Laufrollen 9 antreiben.

Die Ladevorrichtung 12 regelt den Ladestrom der Batterien 13 in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit so, daß der Ladestrom bei Stillstand des Zielträgerfahrzeugs 7 ein Maximum beträgt, während dieser Ladestrom mit wach­ sender Fahrgeschwindigkeit heruntergeregelt wird, bis er bei hoher Fahrgeschwindigkeit gegen Null geht. Diese Re­ gelung dient dem Zweck zu vermeiden, daß ein Feuern der Kontaktstellen zwischen den Laufrollen 9, 10 und den Fahrschienen 2, 4 auftritt. Bei ungeregeltem Ladestrom wird dieses Feuern der Kontaktstelle um so stärker, je schneller das Zielträgerfahrzeug 7 fährt.

Der Ladestrom wird daher erfindungsgemäß so eingeregelt, daß er stets unterhalb der Grenze liegt, bei der durch Feuern der Kontaktstellen Abbrand entsteht.

Da Laufziel-Darstellungsanlagen sehr unregelmäßig benutzt werden und auch längere Stillstandszeiten immer wieder auftreten, lassen sich die Batterien stets in einem sol­ chen Ladezustand halten, der einen Betrieb des Zielträ­ gerfahrzeugs entsprechend dem gewünschten Programm ge­ stattet. Die Steuerung des Zielträgerfahrzeugs 7 erfolgt mittels einer Steuervorrichtung 14, mit der sich ein be­ liebiges Fahrprogramm entsprechend den Bedürfnissen beim Übungsschießen abfahren läßt. Die Steuervorrichtung 14 läßt sich über Funk oder über eine Datenschleifleitung fernbedienen. Die Steuerung über Funk ist einfach und be­ triebssicher, wenn sich nur ein Zielträgerfahrzeug 7 in der Laufziel-Darstellungsanlage befindet.

Da Laufziel-Darstellungsanlagen indessen sehr umfangreich sein können, um eine realistische Zieldarstellung zu erreichen, und sich auf über 2.000 m Fahrschienenlänge mit bis zu vier Zielträgerfahrzeugen und fünf Weichen er­ weitern lassen, wird bei einer Laufziel-Darstellungsan­ lage mit mehr als einem Zielträgerfahrzeug auf der Strecke vorzugsweise eine Datenschleifleitung verwendet, da nur über eine Datenschleifleitung eine ununterbrochene Datenübertragung mit hoher Datenübertragungsrate gewähr­ leistet ist, die zur Abstandssteuerung der mit bis zu 70 km/h fahrenden Zielträgerfahrzeuge notwendig ist.

Die feuerverzinkten Fahrschienen 2, 4 gewährleisten eine einwandfreie Kontaktierung der Laufrollen 9, 10, auch wenn die Laufziel-Darstellungsanlage nicht ständig be­ nutzt wird und obwohl das Zielträgerfahrzeug 7 ein ver­ hältnismäßig geringes Gewicht von ca. 1 t besitzt, das nicht genügen würde, eine einwandfreie Kontaktierung zu gewährleisten, wenn normale Stahlschienen, die sehr schnell Rost ansetzen, verwendet würden.

Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 überein­ ander angeordnete Fahrschienen 2, 4 an einem Träger 1 verwendet werden, so daß ein verhältnismäßig hoher Erd­ wall zum Schutz der Laufziel-Darstellungsanlage erforder­ lich ist, läßt sich die Laufziel-Darstellungsanlage gemäß Fig. 2 bequem in einer nicht zu tiefen Bodensenke anord­ nen, da sich das isolierte Fahrschienenpaar 16 auf einer Bettung 15 anordnen und sich das Zielträgerfahrzeug 17 dadurch verhältnismäßig flach bauen läßt. Das Zielträger­ fahrzeug 17 trägt ebenfalls eine klappbare Zielscheibe 18 und wird durch einen schematisch dargestellten Fahrmotor 19 angetrieben. Auch bei diesem Zielträgerfahrzeug 17 lädt eine Ladevorrichtung 20 die Batterien 21 so auf, daß der Ladestrom von einem Maximum bei Stillstand bis gegen Null bei hohen Fahrgeschwindigkeiten geregelt wird. Der Fahrstrom wird dem Fahrmotor 19 über eine Steuervor­ richtung 22 zugeführt, die, wie bereits beschrieben, über Funk oder über eine Datenschleifleitung angesteuert wer­ den kann.

Das Verfahren zum Aufladen einer Batterie in einem schie­ nengebunden elektromotorisch angetriebenen Fahrzeug ist nicht auf das Aufladen von Batterien in einem Zielträger­ fahrzeug einer Laufziel-Darstellungsanlage beschränkt, sondern läßt sich überall da anwenden, wo eine gesicherte Stromübertragung von Fahrschienen auf ein Fahrzeug nicht unter allen Umständen und bei allen Geschwindigkeiten ge­ währleistet ist; es läßt sich insbesondere dann anwenden, wenn das schienengebundene Fahrzeug genügend Stillstands­ zeiten bzw. Perioden mit niedriger Fahrgeschwindigkeit aufweist, während derer der Strombedarf für den Antrieb gering ist und sich den Batterien ein verhältnismäßig ho­ her Ladestrom zuführen läßt, ohne daß durch Feuern der Kontaktstellen zwischen den Fahrschienen und den Rädern des Fahrzeugs Abbrand entsteht.

Claims (7)

1. Laufziel-Darstellungsanlage mit

• - einem isolierten Fahrschienenpaar (2, 4; 16),
• - einem elektromotorisch angetriebenen Zielträger­ fahrzeug (7, 17) und
• - einer Stromversorgung über das Fahrschienenpaar (2, 4; 16) sowie isolierte Metallrollen (9, 10) am Zielträgerfahrzeug (7, 17).

2. Laufziel-Darstellungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zielträgerfahrzeug (7, 17) über das Fahrschienenpaar (2, 4; 16) aufladbare Puf­ ferbatterien (13, 21) angeordnet sind.

3. Laufziel-Darstellungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Zielträgerfahrzeug (7, 17) eine Ladevorrichtung (12) angeordnet ist, die den La­ destrom von einem Maximum bei Stillstand bis gegen Null bei hohen Fahrgeschwindigkeiten regelt.

4. Laufziel-Darstellungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrschienen (2, 4; 16) aus verzinkten oder rostfreiem Stahl bestehen.

5. Laufziel-Darstellungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrschienen (2, 4; 16) aus verzinkten Quadratrohren bestehen.

6. Laufziel-Darstellungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Fahrstromversorgung nicht mehr als 48 Volt Wechsel­ strom beträgt.

7. Verfahren zum Aufladen von Batterien in einem schie­ nengebundenen, elektromotorisch angetriebenen Fahr­ zeug, insbesondere einem Zielträgerfahrzeug einer Laufziel-Darstellungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem

• - der Ladestrom über ein isoliertes Fahrschienen­ paar, isolierte Stromabnehmerrollen und eine La­ destromregelvorrichtung den Batterien zugeführt und
• - der Ladestrom zwischen einem Maximum bei Still­ stand des Fahrzeugs und einem Minimum bei hoher Fahrgeschwindigkeit so geregelt wird, daß er un­ terhalb der Grenze liegt, bei der durch Feuern der Kontaktstellen Abbrand entsteht.