DE4327477A1 - Generatorantriebsvorrichtung - Google Patents
GeneratorantriebsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung eines elektrischen Generators mit einer
vertikal beweglichen von einer Rückholfeder nach oben verbringbare Druckschiene, die
insbesondere in einer Fahrbahn gelegt von einem überfahrenden Fahrzeug nach unten
betätigbar ist, und gegebenenfalls über ein Getriebe und einen Freilauf an einen
mechanischen Energiespeicher angeschlossen ist, von dem aus der Generator motorisch
angetrieben wird.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 4 03 421.9 A1 bekannt. Bei dieser diente ein
Schwungrad als mechanischer Energiespeicher, das durch seine Trägheit bei einer
Betätigung der Druckschiene eine hohe Anfangsbelastung für das Getriebe brachte und
nur bei längerer Einwirkung der Betätigungsbelastung der Druckschiene eine größere
Energiemenge aufnahm. Weiterhin erfolgte der Generatorantrieb mit einer stark schwankenden
Drehzahl und daher überwiegend mit einem ungünstigen Wirkungsgrad.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die vorstehend geschilderten Nachteile an einer solchen
druckschienenbetätigten Generatorantriebsvorrichtung zu vermeiden.
Die Lösung besteht darin, daß der mechanische Energiespeicher mindestens ein erster
Federspeicher ist, der gespannt auf eine erste Hydraulikzylinder-Kolbenanordnung
einwirkt, die hydraulikseitig über eine Hydraulikdruckölleitung einen Hydraulikmotor
speist, der den Generator antreibt und dessen Zuflußleitung über einen drucklosen
Hydraulikspeicher und ein Einlaßventil der ersten Hydraulikzylinder-Kolbenanordnung
zurückführt, und daß der erste Federspeicher druckschienenseitig im gespannten Zustand
von einer Rastvorrichtung gerastet gehalten wird, so daß der erste Federspeicher
freilaufend sich entspannend die erste Hydraulikzylinder-Kolbenanordnung betätigt, die
bei entspanntem ersten Federspeicher mit einem Auslöser die Rastvorrichtung löst, so daß
die Rückholfeder die Druckschiene unbetätigt, den ersten Federspeicher und die
Hydraulikzylinder-Kolbenanordnung unbetätigt zurückholt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Beim Niederdrücken der Druckschiene durch ein überrollendes Fahrzeug wird die erste
Druckfeder mit zunehmender Kraft gespannt und Energie zwischengespeichert. Dieser
Vorgang kann relativ schnell beim Überfahren der geeignet breit ausgestalteten Schwelle
erfolgen, da nur eine geringe Masse zu beschleunigen ist.
Durch die Rastvorrichtung, die die Feder auf der angedrückten Seite festhält, hat die Feder
im Prinzip solange Zeit, bis ein nächstes Überrollen der Druckschiene erfolgt, um sich zur
anderen Seite unter Einwirkung auf das Hydrauliksystem zu entspannen und durch die
Rückholfeder in den Anfangszustand und die Ausgangslage zusammen mit den Betätigungsteilen
zurückzukehren.
Die gekoppelten beiden Hydraulikzylinder-Kolbenanordnungen übertragen die Energie in
einen zweiten Energiespeicher, der ständig nachladbar ist und vorzugsweise eine ausreichende
Kapazität für die Aufnahme mehrerer Energieladungen durch einzelne Schienbetätigungen
hat. Der erste und/oder weitere Federspeicher können vorteilhafterweise
als Spiralfeder oder sonstige mechanische Kraftspeicher ausgebildet sein.
Ein Hydraulikstromregelventil vergleichmäßigt den Ölstrom aus der zweiten Hydraulikzylinder-
Kolbenanordnung, die von dem zweiten Federspeicher ständig beaufschlagt ist,
in den Hydraulikmotor, so daß dieser den Generator mit konstanter Geschwindigkeit
antreibt.
Vorzugsweise sind an einer Druckschiene beidseitig Getriebe, erste Federspeicher mit
Rastvorrichtungen und erste Hydraulikzylinder-Kolbenanordnungen sowie Rückstellfedern
und Ventile vorgesehen, so daß eine gute Ausnutzung der Betätigungsenergie auch
bei unterschiedlicher Seitenstellung des betätigenden Fahrzeuges erfolgt.
Vorzugsweise werden auch mehrere Betätigungsschienen, die mit den Energieabnehmern
versehen sind, hintereinander auf einer Fahrbahn oder auf benachbarten Fahrbahnen
angeordnet und mit ihren Hydraulikleitungen durch die Ventile entkoppelt mit nur einer
zweiten Energiespeicheranordnung verbunden, die dann einen zentralen Generator speist.
Die erzeugte elektrische Energie wird in einem Akkumulator zwischengespeichert und
dient vorzugsweise zur Versorgung von elektrischen Verkehrshilfeeinrichtungen wie
Signalen, Meßgeräten, Nachrichtengeräten, Tankstellen usw.
Die gesamte Vorrichtung ist wie die vorbekannte in einem Gehäuse in einer U-förmigen
Schale untergebracht, das oben mit einer elastischen Abdeckung abgedichtet ist, unter der
sich die Druckschiene befindet.
Eine bevorzugte Ausführung ist in den Fig. 1-4 dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein Funktionsschema der Antriebsvorrichtung;
Fig. 2 zeigt einen Detaillängsschnitt einer ersten Federspeichervorrichtung entspannt;
Fig. 3 zeigt Detailquerschnitt mit gespannter Feder;
Fig. 4 zeigt einen Vertikalquerschnitt der Antriebsvorrichtung im Bereich der ersten
Speichervorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Druckschiene 3, die geringfügig aus der Fahrbahnoberfläche 11 herausragt
und von einem Fahrzeug beim Überfahren um einige Zentimeter herabgedrückt
wird.
An den Enden der Druckschiene 3 sind Winkelhebelgetriebe 93, 93′ angelenkt, die auf
erste Federspeicher 91, 91′ einwirken, die andererseits erste Hydraulikzylinder-Kolbenanordnungen
81, 81′ beaufschlagen.
Diese sind jeweils mit einer Hydraulikdruckleitung über je ein Rückschlagventil 96, 96′
mit einer zweiten Hydraulikzylinder-Kolbenanordnung 82 verbunden, die kolbenseitig
einen zweiten Federspeicher 92 beaufschlagt.
An der Hydraulikleitung ist über ein Stromregelventil 84 ein Hydraulikmotor 83
angeschlossen, der den Generator 10 antreibt, der die Verbraucher und gegebenenfalls
einen Pufferakkumulator 12 speist.
Der Abfluß des Hydraulikmotors 83 führt in einen Hydraulikölspeicher 85, von dem
Rückführleitungen über Einlaßventile 86, 86′ zu den ersten Hydraulikzylinder-
Kolbenanordnungen 91, 91′ führen. Zweckmäßig ist an die Hydraulikdruckleitung ein
Manometer 88 und in diese ein Filter 89 angeschlossen.
Die ersten Federspeicher 91, 91′ sind jeweils mit einer Rastvorrichtung 94, 94′
versehen, wie Fig. 2 und Fig. 3 im einzelnen zeigen.
Die Feder 91, die als Druckfeder ausgebildet ist, trägt am hebelseitig angeschlossenen
Ende eine Rastplatte 94C, die bei herabgedrückter Druckschiene 3 - Fig. 3 - von
Rasthaken 94A, 94B gehalten wird, die gehäusemäßig dem ersten Hydraulikzylinder
81Z schwenkbar verbunden sind und mit einer Feder 94D gerastet gehalten werden.
Das andere Federende des ersten Federspeichers 91 ist schwenkbar am Hydraulikkolben
81K angelenkt, und es trägt eine Auslöseplatte 97A, die mit Auslöseschrägen 97 an
den Rasthaken 94A, 94B zusammenwirkt, wenn der Hydraulikkolben 91K eingedrückt
und der erste Federspeicher 91 entspannt ist, so daß sich die Rasthaken 94A, 94B von
der Rastplatte 94C lösen und diese freigeben. Dann zieht die relativ schwache Feder
91, das Winkelhebelgetriebe 93 und die Druckschiene 3 in die Grundstellung zurück,
wie Fig. 2 zeigt.
Die gesamte Vorrichtung ist in einem U-förmigen schmalen Schacht 13 untergebracht,
an dem der erste Hydraulikzylinder 81Z, die Rasthebel 94A, 94B, die Rückholfeder
98 und das Winkelhebelgetriebe 93 festgelegt bzw. angelenkt sind.
Obenseitig ist in dem U-Schacht 13 eine abdichtende elastische Abdeckung 14 angeordnet,
unter der sich unmittelbar die Druckschiene 3 befindet, die in der Grundstellung
zusammen mit der elastischen Abdeckung 14 über den U-Schachtrand durch die
Rückholfedern 98 auf eine Arbeitshöhe angehoben ist.
Der U-Schacht 13 ist vorzugsweise mit einem umlaufenden horizontalen Rand 15
versehen, wie Fig. 3 und 4 zeigen, womit der Schacht in eine Fahrbahn 11 einzusetzen
und elastisch anzuschließen ist.
Der Vertikalquerschnitt, Fig. 4, zeigt eine beidseitige symmetrische Anordnung von zwei
Rückholfedern 98 und beidseitige federbelastete Rasthebelanordnungen 94 zu einem
mittig angeordneten ersten Federspeicher 91 und Hebelgetriebe 93.
Das Winkelhebelgetriebe 93 dient der Kraftumlenkung, so daß die Bauhöhe verhältnismäßig
gering ist. Selbstverständlich läßt sich die Federspeicher-Hydraulikzylinderanordndung
91, 81 mit dem Zubehör auch vertikal und ohne Umlenkgetriebe 93 unter
der Druckschiene 3 zuordnen, wenn ein etwas tieferer Schacht vorgesehen wird.
Der Anschlußflansch 30 der Druckschiene 3 ist mit einem horizontal gerichteten
Langloch 31 an den Winkelhebel 93 angeschlossen, damit ein Längenausgleich
gewährleistet ist.
An den zweiten Druckfederspeicher 92 - Fig. 1 - bzw. genauer an die Hydraulikleitung
der zweiten Hydraulikzylinder-Kolbenanordnung lassen sich mehrere erste
Hydraulikanordnungen 81, 81′ von mehrere Druckschwellen 3 anschließen, so daß für
längere Zeit ein Ölfluß durch den einen Antriebsmotor 83 erbracht werden kann.
Im einfachsten Fall ist die Druckschwelle 3 nur mit einem einzigen Federspeicher 91,
einer Rastvorrichtung 94, einer Rückholfeder 98 und einer Hydraulikkolbenanordnung
mit einem Ein- und einem Auslaßventil 86, 96 sowie dem Hydromotor 83 mit dem
Generator 10 vorhanden.
Die Rastvorrichtung läßt sich statt unmittelbar an dem Federspeicher 91 auch
gegebenenfalls an dem Winkelhebelgetriebe 93 oder an der Druckschiene 3 angreifend
ausgestalten.
Ebenso kann die Rückstellfeder 98 vor oder hinter dem Winkelhebelgetriebe 93, an
diesem selbst oder am Hydraulikkolben 91K angreifend gestaltet werden.
Claims (9)
1. Antriebsvorrichtung eines elektrischen Generators (10) mit einer vertikal beweglichen
von einer Rückholfeder (98) nach oben verbringbare Druckschiene (3), die insbesondere in
einer Fahrbahn (11) gelegt von einem überfahrenden Fahrzeug nach unten betätigbar ist
und gegebenenfalls über ein Getriebe (93) und einen Freilauf an einen mechanischen
Energiespeicher (91, 92) angeschlossen ist, von dem aus der Generator (10) motorisch
angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Energiespeicher (91, 92)
mindestens ein erster Federspeicher (91) ist, der gespannt auf eine erste Hydraulikzylinder-
Kolbenanordnung (81) einwirkt, die hydraulikseitig über eine Hydraulikölleitung
einen Hydraulikmotor (83) speist, der den Generator (10) antreibt und dessen
Zuflußleitung über einen drucklosen Hydraulikölspeicher (85) und ein Einlaßventil (86)
der ersten Hydraulikzylinder-Kolbenanordnung (81) zurückführt, und daß der erste
Federspeicher (91) druckschienenseitig im gespannten Zustand von einer Rastvorrichtung
(94) gerastet gehalten wird, so daß der erste Federspeicher (91) freilaufend sich
entspannend die erste Hydraulikzylinder-Kolbenanordnung (81) betätigt, die bei entspannten
ersten Federspeicher (91) mit einem Auslöser (97, 97A) die Rastvorrichtung (94)
löst, so daß die Rückholfeder (98) die Druckschiene (3) unbetätigt, den ersten Federspeicher
(91) und die Hydraulikzylinder-Kolbenanordnung (81) unbetätigt zurückholt.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher
aus dem ersten Federspeicher (91) und einem zweiten Federspeicher (92) besteht
und der erste Federspeicher (91), der auf die erste Hydraulikzylinder-Kolbenanordnung
(81) einwirkt, die über ein Rückschlagventil (96) über die Hydraulikdruckölleitung mit
einer zweiten Hydraulikzylinder-Kolbenanordnung (82) hydraulisch verbunden ist, die den
zweiten Federspeicher (92) beaufschlagt.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federspeicher
(91, 92) Druckfedern sind und der erste Federspeicher (91) gegebenenfalls über ein
Winkelhebelgetriebe (93) beaufschlagt ist und dieser winkelhebelseitig die Rastvorrichtung
(94) trägt, mit mindestens einem Rasthaken (94A, 94B), der federbelastet ist und so
angeordnet ist, daß er das hebelgetriebeseitige Federende bei einer abgesenkten Stellung
der Druckschiene (3) und dem gemäß zusammengedrückter erster Feder (91) hält und
daß auf den Rasthaken (94A, 94B) der Auslöser (97A) einwirkt, der hydraulikkolbenseitig
an der ersten Feder (91) so angeordnet ist, daß der Rasthaken (94A, 94B) bei entspannter
Feder (91) löst, wobei die Rückholfeder (98) die Druckschiene (3) wenn diese
unbelastet ist, in die obere Stellung verbringt und gegebenenfalls das Winkelhebelgetriebe
(93) sowie die entspannte erste Feder (91) und die erste Hydraulikzylinder-Kolbenanordnung
(81) in ihre Ausgangsstellung verbringt.
4. Antriebsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hydraulikmotor (83) über ein Stromregelventil (84) gespeist ist und er ausgangsseitig
an einen Hydraulikölspeicher (85) angeschlossen ist, mit dem die erste Hydraulikzylinder-
Kolbenanordnung über ein Einlaßventil (86) verbunden ist.
5. Antriebsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß an der Druckschiene (3) mindestens zwei der ersten Federspeicher (91, 91′) sowie
gegebenenfalls zugehörige Winkelhebelgetriebe (93, 93′) und erste Hydraulikzylinder-
Kolbenanordnungen (81, 81′) mit Einlaß- und Rückschlagventilen (86, 86′; 96, 96′) und
Rückholfedern (98, 98′) über ihre Längenerstreckung verteilt angeordnet sind.
6. Antriebsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Generator (10) einen elektrischen Akkumulator (12) speist.
7. Antriebsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Druckschienen (3) beabstandet zueinander über der Fahrbahnoberfläche (11)
angeordnet sind und an diesen die ersten Federspeicher (90, 91′) und die zugehörigen
ersten Hydraulikzylinder-Kolbenanordnungen (81, 81′) angeordnet sind, deren Hydraulikzylinderleitungen
mit nur einer einzigen zentralen zweiten Hydraulikzylinder-Kolbenanordnung
(82) mit einem zentralen Federspeicher (92) sowie dem Hydraulikmotor (83) mit dem
Generator (10) verbunden sind.
8. Antriebsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß sie in einer U-förmigen Schale (13) angeordnet ist, die mit einer elastischen Abdeckung
(14) obenseitig abgedichtet ist.
9. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmige
Schale (13) endseitig geschlossen ist und einen allseitig umlaufenden oberen Kragen (15)
seitlich überstehend zur Einbettung in eine Straßenoberfläche (11) aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4327477A DE4327477A1 (de) | 1993-08-16 | 1993-08-16 | Generatorantriebsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4327477A DE4327477A1 (de) | 1993-08-16 | 1993-08-16 | Generatorantriebsvorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4327477A1 true DE4327477A1 (de) | 1995-02-23 |
Family
ID=6495289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4327477A Withdrawn DE4327477A1 (de) | 1993-08-16 | 1993-08-16 | Generatorantriebsvorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4327477A1 (de) |
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1993
- 1993-08-16 DE DE4327477A patent/DE4327477A1/de not_active Withdrawn
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