NL1038622A - Openbaar vervoersmiddel bestaande uit een trekwagen met elektromotorisch ondersteunde trapaandrijving en daaraan gekoppelde volgwagens, die de trekwagen energetisch ondersteunen. - Google Patents

Description

Openbaar vervoersmiddel bestaande uit een trekwagen met elektromotorisch ondersteunde trapaandrijving en daaraan gekoppelde volgwagens, die de trekwagen energetisch ondersteunen.

Beschrijving

De wisselvalligheid in weersomstandigheden en de langere afstanden, vormen voor velen een te hoge drempel om met milieuvriendelijke vervoermiddelen zoals de fiets of elektrische fiets te reizen. Bovendien is men in verhouding tot andere middelen van vervoer beperkt in het meenemen van bagage. Om onvoorspelbaar vermoeid en of doorweekt van transpiratie of regen op een plaats van bestemming aan te kunnen komen of je eerst te moeten ontdoen van speciale kleding, die dat had moeten voorkomen en of ten opzichte van andere vormen van vervoer onevenredig beperkt te worden vervoer van bagage, is maatschappelijk ongemakkelijk en onpraktisch. Er is derhalve behoefte aan een vorm van vervoer, die qua milieuvriendelijkheid vergelijkbaar is met de voornoemde vervoersmiddelen en waaraan de genoemde bezwaren niet kleven. Met name voor normaal woonwerkafstanden tot 25 km, zou een zodanig vervoersmiddel, waarmee de reiziger droog en zonder veel inspanning kan reizen en bagage en eventueel een fiets kan meenemen een aantrekkelijk alternatief bieden voor meer milieubelastende vormen van reizen zoals auto of autobus. Dat geldt ook voor vervoer van en naar parkeerplaatsen buiten een centrum naar een centrum of speciale publiekslocatie, zoals een stadion. Bekend zijn de zogenaamde fietstaxi’s of expeditiefietsen. Dit zijn voertuigen op meer dan twee wielen, die worden aangedreven door fysieke aandrijving van een trapinrichting, ondersteunt door een elektrische motor die zijn voeding krijgt uit één of meer accu’s en die meewerkt zodra krachtinspanning boven een bepaalde limiet wordt gemeten. Dit type motorregeling is bekend in de stand der techniek: er is een drukmeter op de trapas gemonteerd en een schakelaar op de remhendel of rempedaal. Op het moment dat er een druk gemeten wordt op de trapas ten gevolge van de trapkracht van de bestuurder, zal de motor in werking treden met een vooraf ingesteld percentage van de druk op de trapas. Op het moment dat de schakelaar op de rem geactiveerd wordt, gaat de motor als dynamo werken en de kynetische energie van de wagen omzetten in electrische energie en zal daardoor het voertuig afremmen. Deze voertuigen bieden beschutting tegen weersinvloeden en kunnen met geringe inspanning worden voortbewogen, maar hebben het nadeel dat maar een zeer beperkt aantal mensen of goederen vervoert kunnen worden. In die zin zijn ze te vergelijken met taxi’s. Zouden meer mensen voor vervoer een beroep gaan doen op dergelijke voertuigen dan zouden er infrastructureel nieuwe problemen ontstaan in verkeerstechnische zin vergelijkbaar met het personenautoverkeer en dat is om die reden niet wenselijk.

Het is de doel van de uitvinding om een door een combinatie van fysieke trapkracht, met ondersteuning van elektromotorische kracht aangedreven openbaar middel van vervoer te verwezenlijken, waarmee een groter aantal mensen en bagage kunnen worden vervoerd, dan nu mogelijk is met de huidige vervoersmiddelen van dat type, zonder dat enige infrastructuur noodzakelijk behoeft te worden aangepast en zonder dat er verkeerstechnisch extra problemen ontstaan.

De uitvinding stelt ter oplossing van het gestelde probleem een openbaar vervoermiddel voor, dat bestaat uit koppelbare rijdbare modules, waarbij één module, bij voorkeur de voorste, de trekwagen met de stuurinrichting vormt, die plaats biedt aan de chauffeur en die wordt aangedreven door middel van een in de stand van de techniek bekende hiervoor omschreven voldoende sterke aandrijving, met daarachter een door loskoppelbaarheid mogelijk variabel aantal, in een rij gekoppelde en om elke koppeling vrij scharnierbare, modulaire volgwagens, ingericht voor het vervoer van bagage, van personen of van een combinatie daarvan, met het verdere kenmerk, dat één of meer en mogelijk alle volgwagens zijn ingericht met één of meer in de stand van de techniek bekende technische middelen, waarmee een aandeel kan worden geleverd in de voor het vervoer benodigde energie.

Een mogelijk technisch uitwerking betreft een door passagiers te bewegen trapaandrijving van een dynamo, die zo op een netwerk is aangesloten, dat stroom ten nutte komt van de elektromotorische aandrijving van het vervoersmiddel. De passagiers kunnen aldus naar eigen wens bijdragen aan de energie.

Een andere mogelijk technisch uitwerking bestaat erin om alle volgwagens van één of meerdere accu’s, en één of meerdere door die accu(‘s) gevoede, de volwagen aandrijvende elektromotoren te voorzien en die voor de systematische inpassing in het geheel van aandrijving te laten aansturen door een daarop ingesteld motormanagement, waarbij het potentieel vermogen van aandrijving zodanig wordt gekozen, dat iedere zo uitgeruste volwagen ten minste bij maximaal voorzienbaar belasting op eigen kracht gelijkmatig met de andere volgwagens kan voortbewegen.

De elektromotorische aandrijving kan een centraal worden geregeld, doordat de handelingen van de chauffeur in de trekwagen direct worden omgerekend naar het nodige signaal ten behoeve van de volgwagens. Het nadeel daarvan is echter dat daar een omvangrijk kabelnetwerk voor nodig is en er makkelijk storingen kunnen optreden. Daarom gaat de voorkeur ernaar uit om het motormanagement decentraal te laten regelen, door de voorste koppeling van elke volgwagen te voorzien van sensoren, waarmee druk en trekkrachten worden gemeten en doorgegeven aan het motormanagement van die volgwagen, dat op basis van die gegevens de electromotor zo regelt, dat wanneer aan de koppeling getrokken wordt, de motor in werking wordt gesteld en in het geval de koppeling druk ondervindt de motor als dynamo gaat werken. De regeling kan zo ingesteld worden dat bij grote trek de motor harder zal werken dan bij lage trek. Tevens zal, om 'harmonica-effecten' te voorkomen het inschakelen van de motor voor zowel aandrijving als remmen met een vertraging kunnen werken. Tevens is voorzien in een directe electrische verbinding tussen de remschakelaar in de trekwagen en een schakelaar in elke individuele motor, waardoor bij het remmen door de de bestuurder middels een direct signaal alle motororregelingen zo zullen schakelen dat elke motor zonder vertraging als dynamo gaat werken en daardoor afremt. Ten behoeve van een noodstop kan de koppeling worden voorzien van een mechanisme dat bij grote druk op de koppeling een mechanische rem op de wielen in werking zet.

Met een openbaar vervoersmiddel volgens de uitvinding is het mogelijk om eenvoudig en snel in te spelen op de behoefte, door alleen het aantal benodigde volgwagens aan te koppelen aan de bemande trekwagen. In de verdere uitwerking van de uitvinding is het bovendien mogelijk de trekwagen in te richten met minder zware motoren en accu’s, doordat voor een deel of zelfs geheel door elke afzonderlijke aangekoppelde modulaire volwagen in de eigen energie en aandrijving wordt voorzien, zodat per saldo de trekwagen alleen maar een deel van het vermogen en voeding moet leveren voor het voortbewegen van het geheel en in de meest uitgewerkte vorm zelfs alleen maar voldoende om de trekwagen zelf voort te bewegen.

De volgwagens kunnen met twee drie of vier wielen worden uitgerust, al naar gelang de verdere eisen die aan het gebruik worden gesteld. Bijvoorbeeld of die volgwagen ook onafhankelijk moet kunnen rijden of alleen in combinatie met een trekwagen. In het laatste geval verdient het de voorkeur om alle volgwagens uit te rusten met twee parallel gemonteerde wielen en de trekwagen met drie wielen, waarvan de achterste twee parallel zijn gemonteerd en het derde wiel vooraan de trekwagen is gemonteerd en dient voor sturing. Uiteraard kan het principe, dat de passagier door mee te trappen stroom opwekt worden gecombineerd met het principe dat een volgwagen elektromotorisch wordt aangedreven. De opgewekte stroom kan in dat geval direct voor de aandrijving van de betreffende volgwagen worden gebruikt door daar in een accu te worden opgeslagen, die weer stroom levert aan de elektromotor.

De meest uitgebreide uitwerking van de vinding zal hieronder kort aan de hand van Figuur 1 nader worden beschreven:

Fig 1 toont een bemande trekwagen 1, die middels een door de bemanning aan te drijven trapinrichting 2 met een overbrenging op de wielas 3 wordt aangedreven en in die aandrijving wordt ondersteunt door een electromotor 4 , die boven een bepaalde op de trapperas instelbaar te meten druk gaat bijwerken en er voor zorgt dat de bemanning niet met meer druk hoeft te trappen dan de maximum ingestelde druk met daarachter een aantal modulaire volgwagens voor personen 5 en voor bagage 6, die middels koppelingen 7 loskoppelbaar met elkaar zijn verbonden in een rij, waarbij elk van de modulaire volgwagens voor personen 5 is voorzien van een trapinrichting 8 waarmee door de passagiers een dynamo 9 kan worden aangedreven, die een accu 10 oplaadt, welke accu is verbonden met een elektromotor 11, die de wielen aandrijft op commando van een motormanagmenteenheid, op een wijze, dat de volgwagen op eigen kracht gelijke snelheid houdt met de trekwagen 1 en de overige gekoppelde modulaire volgwagens, waarbij de motormanagementeenheid de noodzakelijk informatie krijgt van sensoren 12 op de voorste koppeling 7 doordat daardoor de uitgeoefende trek en druk op die koppeling wordt gemeten op basis waarvan het vermogen van de elektromotor wordt verhoogd, constant gehouden of verlaagd door de elektromotor als dynamo te laten werken en kinetische energie van het voertuig daarop over te brengen en de daardoor opgewekte stroom terug te voeren naar de accu.

Claims (9)

1. Conclusie 1 Openbaar vervoersmiddel bestaande uit een drie of vierwielige trekwagen met stuurinrichting en remvoorziening bestuurd en aangedreven door bemanning, door beweging van een in de stand van de techniek bekende trapfietsinrichting met een overbrenging op de wielen, die boven een bepaalde op de trapas gemeten kracht in de aandrijving van de trekwagen wordt ondersteunt door een elektromotor met een daarachter, door loskoppelbaarheid, variabel aantal, in een rij draaibaar gekoppelde twee of meerwielige modulaire volgwagens ingericht voor het vervoer van personen of goederen of een combinatie daarvan met het kenmerk, dat één of meer van de volgwagens is/zijn ingericht met één of meer in de stand van de techniek bekende technische middelen, bedoelt om bij te dragen aan de voor het vervoersmiddel benodigde aandrijving en of energie. Conclusie
2. 2 Openbaar vervoersmiddel volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat één of meer van de volgwagens voor het vervoer van personen is ingericht met een door één of meer passagiers aan te drijven trapinrichting en een daardoor aangedreven dynamo, die is verbonden met een accu voor het opslaan van de opgewekte energie, die één of meerdere elektromotoren voedt, die bijdraagt(en) aan de voor het vervoer benodigde kracht. Conclusie
3. 3: Openbaar vervoersmiddel volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat een of meer van de volgwagens voor het vervoer van personen en/of bagage is ingericht met één of meer zonnepanelen en een omvormer, die is aangesloten op een accu die een elektromotor voedt, die bijdraagt aan de voor het vervoer benodigde aandrijving. Conclusie
4. 4 Openbaar vervoersmiddel volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat één of meer van die volgwagens wordt(en) aangedreven door tenminste één eigen, met één of meer eigen accu’s, gevoede elektromotor met voldoende vermogen om, in maximaal voorzienbaar te belasten staat, op eigen kracht gelijkmatig mee te kunnen rijden in de rij van voortbewogen volgwagens en daartoe wordt aangestuurd door een motormanagement. Conclusie
5. 5 Motormanagement volgens conclusie 4 met het kenmerk, dat het onderling afstemmen van de elektromotoren centraal elektronisch wordt geregeld in directe reactie op de besturingshandelingen van de bestuurder. Conclusie
6. 6 Motormanagement volgens conclusie 4 met het kenmerk dat het motormanagement decentraal is geregeld doordat de op de volgwagen geplaatste elektromotor(en) door een eigen motormanagement wordt geregeld, en daartoe de informatie krijgt uit censoren op de volgwagen zelf, die het rijgedrag van de aangekoppelde volgwagens meten en dat het vermogen van de elektromotor in aanpassing daarop constant houdt, verhoogt of verlaagt of ter afremming van de volgwagen omzet in kinetische energie. Conclusie
7. 7 Censoren als genoemd in conclusie 6 met het kenmerk, dat daar genoemde censoren de trek- en drukkrachten meten die worden uitgeoefend op de koppeling met de voorgaande volgwagen en die informatie doorgeven aan het motormanagement en het motormanagement op basis van die gegevens het vermogen van de motor zodanig regelt, dat de beweging van de volgwagen wordt aangepast op die van de andere volgwagens in de rij. Conclusie
8. 8 Motormanagement volgens conclusie 4, 5, 6 of 7 met het kenmerk, dat is voorzien in een tijdstolerantie ter voorkoming van schokeffecten, waardoor, in duur binnen die tolerantie blijvende, opgevangen signalen van censoren zonder effect blijven. Conclusie
9. 9 Openbaar vervoermiddel volgens conclusies 1 met het kenmerk, dat de trekwagen is ingericht met noodschakelingen, waardoor alle meewerkende elektromotoren in een stand kunnen worden gezet, dat ze als dynamo gaan werken en het voertuig afremmen.