WO2008106953A1 - Road surface material, road surface made thereof, vehicle with tires, method for avoiding the icing or for the deicing of a road surface, and system for carrying out the same - Google Patents

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WO2008106953A1
WO2008106953A1 PCT/DE2008/000390 DE2008000390W WO2008106953A1 WO 2008106953 A1 WO2008106953 A1 WO 2008106953A1 DE 2008000390 W DE2008000390 W DE 2008000390W WO 2008106953 A1 WO2008106953 A1 WO 2008106953A1
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tire vehicle
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Jürgen Fischer
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Matthäi Bauunternehmen GmbH & Co. KG
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C11/00—Details of pavings
    • E01C11/24—Methods or arrangements for preventing slipperiness or protecting against influences of the weather
    • E01C11/245—Methods or arrangements for preventing slipperiness or protecting against influences of the weather for preventing ice formation or for loosening ice, e.g. special additives to the paving material, resilient coatings

Definitions

  • the present invention relates to a pavement covering material.
  • pavement material is meant a road construction material such as a bituminous road construction material such as asphalt, asphalt concrete, rolled asphalt, asphalt mastic, stone mastic asphalt, drainage asphalt and mastic asphalt, concrete and paving stones.
  • the road surface covering material is used for the production or processing of a road surface, for example asphalt surface, concrete pavement, plaster ceiling.
  • the road surface can be either the ceiling of a road for a motor vehicle or a runway for an aircraft.
  • Road surface can mean all layers, such as base courses, binder courses and cover or wearing courses.
  • snow and winter smoothness such as snow, frost, ice and black ice
  • many accidents with dead and injured occur every winter and the road performance is reduced.
  • a snow removal is made.
  • the mechanical elimination of snow in towns and communities is made more difficult compared to the free routes by the lack of required areas for snow deposition at the roadside.
  • the use of the various snow removal equipment such as snowploughs, snow removing machines, sweepers or combinations thereof, is aimed at.
  • thawing scattering substances can be used. These are de-icing salt and blunting substances. Dulling litter materials increase the grip of winter-slippery lanes by mechanical means, thawing litter substances in a physico-chemical way. However, this has a negative impact on the environment and the road surface.
  • roadway heating systems As additional measures roadway heating systems, ice-inhibiting coverings and Tauffensprühanlagen can be used. However, their use is limited to individual, spatially limited measures, for example, to increase the safety on problem lines.
  • Previously developed road heating systems use fossil or electric energy sources, district heating or geothermal energy with the help of heat exchange systems. The use of these systems is limited to special cases, such as bridges, tunnels or steep ramps to parking garages. Road heating systems cause high construction costs and very high operating costs.
  • An ice-inhibiting type of coating is obtained by the addition of a special additive, such as Ca, NaCl, in the asphalt mixture or in the concrete during the construction of the road wear layer. They release only very small quantities of scrap compared to a litter application. So ice-inhibiting deposits can delay the formation of ice, but eliminate any smoothness.
  • a special additive such as Ca, NaCl
  • de-icing spray systems automatically spray Taustoff into the lane through an installed system of spray cans in a very low dose. If required, a de-icing spray system can also be triggered by hand.
  • a de-icing agent is dissolved in liquid de-icing salt, brine used.
  • Taustoffsprühanlagen can react immediately and faster than a scattering service on forming smoothness and are therefore also suitable at points with particular smoothness. Because of the high investment costs, they are mainly used on high-traffic and important roads, where the traffic is disturbed sensitive in smoothness or comes to a complete halt.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a road surface covering material, by means of which a timely de-icing or even icing of a road surface, for example by stoppage of snow cover, can be prevented.
  • this object is achieved with respect to the road surface covering material in that it contains magnetizable material.
  • the magnetizable material is ferromagnetic.
  • the magnetizable material is finely divided material.
  • the magnetizable material is in powder or granular form.
  • the magnetizable material is steel powder or steel chips.
  • the road surface covering material is based on asphalt or concrete.
  • it is also conceivable that it is a paving stone in which the magnetizable material is contained.
  • this object is achieved by a tire vehicle, in particular motor vehicle or aircraft, wherein at least one eddy-current generating device for generating electrical eddy currents in a magnetizable material in a road surface according to claim 8 is provided.
  • the at least one eddy-current generating device is arranged on the underside of the vehicle.
  • the eddy-current generating device or devices is arranged in the direction of travel of the motor vehicle in front of and / or behind the tire or in the direction of travel between successively spaced tires.
  • the road surface is heated primarily in the area of the lanes, that is to say the tracks on which the tires of the motor vehicles predominantly roll.
  • the at least one eddy-current generating device is provided on the rim of a tire of the tire vehicle.
  • the at least one eddy-current generating device comprises an electrically conductive coil, which can also be referred to as an induction coil.
  • the at least one eddy-current generating device comprises a DC power supply for supplying the electrically conductive coil with direct current.
  • the electrically conductive coil itself then generates a constant magnetic field, but the road surface perceives a variable magnetic field by the movement of the electrically conductive coil. This leads to the generation of electrical eddy currents by induction.
  • the amount of direct current depends on the particular application.
  • the at least one eddy-current generating device has an AC power supply for supplying the electrically-conductive coil with alternating current.
  • the electrically conductive coil thus generates a variable magnetic field, which is also changed or modulated by the movement of the coil over the road surface.
  • the frequency and amplitude of the alternating current depends on the particular application.
  • the at least one eddy-current generating device can be switched off. This can prevent unnecessary heating of the road surface and unnecessary consumption of electrical energy.
  • the eddy-current generating device is switched on or off automatically depending on the outside and / or bottom temperatures. Then still appropriate sensors, such as temperature sensors, must be provided.
  • this object is achieved by a method for avoiding icing or for deicing a road surface, comprising the steps of: providing a road surface according to claim 8, providing a tire vehicle according to any one of claims 9 to 14, and moving the tire vehicle on the road surface with the eddy current generating device turned on To avoid icing or deicing of the road surface.
  • a system comprising a road surface according to claim 8 and at least one tire vehicle according to one of claims 9 to 14 for avoiding icing or for deicing a road surface.
  • the invention is based on the surprising finding that by utilizing induction a road surface by eddy currents through the road or by the use of a road itself continuously heated and prevented icing or at least partial deicing can be performed, so that of the conventional measures can be apart or these are necessary only to a small extent.
  • the prevention of icing or de-icing is environmentally friendly and not limited to particularly problematic or busy roads. Furthermore, this can be done with a low staff and cost.
  • the road surface is heated and prevents icing or enteist an already icy road surface.
  • the method can also be used to heat non-ferromagnetic, conductive road surface covering materials.
  • Figure 1 is a front view of a tire vehicle according to a particular
  • FIG. 1 is a side view of the tire vehicle of Figure 1 on the im
  • Figure 3 is a vertical sectional view through a tire of the tire vehicle of
  • Figure 4 is a front view of a tire vehicle according to another particular embodiment of the invention on the pavement shown in Figure 1;
  • Figure 5 is a side view of the tire vehicle of Figure 4 on the im
  • FIG. 1 shows an induction coil 16 on a wheel rim 18.
  • the induction coil is formed by a substantially U-shaped iron core 20 and a wound around the iron core 20, not shown wire.
  • the resulting magnetic poles 22 and 24 are preferably facing the road surface 12.
  • the centrally arranged web 26 of the iron core 20 extends circumferentially around the wheel rim 18.
  • the two legs 28 and 30 of the iron core 20 are present or folded only where there are further induction coils (not shown) circumferentially around the wheel rim ,
  • the induction coil 16 is preferably supplied with alternating current via the on-board electronics (not shown), for example the generator, of the tire vehicle 10. If necessary, a shielding of the electromagnetic fields to the vehicle side can be provided.
  • Figures 4 and 5 show an alternative embodiment of a tire vehicle 10 according to the present invention.
  • no induction coils are provided on the wheel rims, but between the front and rear wheels 32 and 36 and 34 and 38 on both sides.
  • the induction coils (not shown) are disposed on the underside 40 of the tire vehicle 10. It is an elongated area between the respective front wheel 32 and 34 and the respective rear wheel, of which only that indicated by the reference numeral 36 can be seen.
  • induction coils may be provided in other areas on the underside of the tire vehicle 10. However, it is the cost and weight factor to consider.
  • the areas in which alternating electromagnetic fields are generated are again indicated schematically by boxes in FIGS. 4 and 5.
  • the induction coils are preferably arranged with alternating orientation of north and south pole in the direction of travel or direction of rotation of the wheels of the tire vehicle.

Abstract

The invention relates to a road surface material, characterized in that it has magnetizable material. The invention further relates to a road surface made of such a road surface material, to a vehicle with tires, particularly a motor vehicle or aircraft, wherein at least one eddy current generating device is provided for generating electric eddy currents in such a road surface, to a method for avoiding the icing or for the deicing of a road surface, and to a system for carrying out the same.

Description

Matthäi Bauunternehmer! GmbH & Co. KG, Bremer Straße 135, D-27283 Verden Matthae Bauunternehmer! GmbH & Co. KG, Bremer Strasse 135, D-27283 Verden
"Fahrbahnbelagmaterial, Fahrbahndecke aus selbigem, Reifenfahrzeug, Verfahren zur"Road surface covering material, road surface from selbigem, tire vehicle, procedures for
Vermeidung der Vereisung oder zur Enteisung einer Fahrbahndecke und System zurAvoiding icing or deicing of a road surface and system for
Durchführung desselben"Implementation of the same "
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrbahnbelagmaterial. Mit Fahrbahnbelagmaterial ist ein Straßenbaustoff, wie zum Beispiel ein bituminöser Straßenbaustoff, wie Asphalt, Asphaltbeton, Walzasphalt, Asphaltmastix, Splittmastixasphalt, Dränasphalt und Gußasphalt, Beton und Pflastersteine, gemeint. Das Fahrbahnbelagmaterial dient zur Herstellung oder Aufarbeitung einer Fahrbahndecke, zum Beispiel Asphaltdecke, Betondecke, Pflasterdecke. Bei der Fahrbahndecke kann es sich sowohl um die Decke einer Straße für ein Kraftfahrzeug als auch eine Start- und Landebahn für ein Flugzeug handeln. Mit Fahrbahndecke können alle Schichten, wie Tragschichten, Binderschichten und Deck- oder Verschleißschichten, gemeint sein.The present invention relates to a pavement covering material. By pavement material is meant a road construction material such as a bituminous road construction material such as asphalt, asphalt concrete, rolled asphalt, asphalt mastic, stone mastic asphalt, drainage asphalt and mastic asphalt, concrete and paving stones. The road surface covering material is used for the production or processing of a road surface, for example asphalt surface, concrete pavement, plaster ceiling. The road surface can be either the ceiling of a road for a motor vehicle or a runway for an aircraft. Road surface can mean all layers, such as base courses, binder courses and cover or wearing courses.
Durch Schnee- und Winterglätte, wie Schneeglätte, Reifglätte, Eisglätte und Glatteis, ereignen sich in jedem Winter viele Unfälle mit Toten und Verletzten und wird die Leistungsfähigkeit der Straßen gemindert. Zur Vermeidung oder Reduzierung der Vereisung einer Fahrbahn wird zum Beispiel eine Schneeräumung vorgenommen. Die mechanische Beseitigung des Schnees in Städten und Gemeinden ist gegenüber den freien Strecken durch das Fehlen von erforderlichen Flächen für die Schneeablagerung am Fahrbahnrand erschwert. Um Verkehrsbehinderungen zu vermeiden, kann es notwendig werden, den Schnee abzufahren. Nach dem Räumzweck, der Schneehöhe und der Schneebeschaffenheit richtet sich der Einsatz der verschiedenen Schneeräumgeräte, wie Schneepflüge, Schneeräummaschinen, Kehrgeräte oder Kombinationen daraus.Through snow and winter smoothness, such as snow, frost, ice and black ice, many accidents with dead and injured occur every winter and the road performance is reduced. To avoid or reduce the icing of a road, for example, a snow removal is made. The mechanical elimination of snow in towns and communities is made more difficult compared to the free routes by the lack of required areas for snow deposition at the roadside. To avoid traffic obstructions, it may be necessary to drive off the snow. According to the purpose of clearing, the snow depth and the snow conditions, the use of the various snow removal equipment, such as snowploughs, snow removing machines, sweepers or combinations thereof, is aimed at.
Alternativ oder zusätzlich können tauende Streustoffe eingesetzt werden. Dabei handelt es sich um Auftausalz und abstumpfende Stoffe. Abstumpfende Streustoffe erhöhen die Griffigkeit winterglatter Fahrbahnen auf mechanischem Weg, tauende Streustoffe auf physikalisch-chemischen Weg. Dies hat jedoch negative Auswirkungen auf die Umwelt und die Fahrbahn.Alternatively or additionally, thawing scattering substances can be used. These are de-icing salt and blunting substances. Dulling litter materials increase the grip of winter-slippery lanes by mechanical means, thawing litter substances in a physico-chemical way. However, this has a negative impact on the environment and the road surface.
Als ergänzende Maßnahmen können Fahrbahnheizungen, eishemmende Beläge und Taumittelsprühanlagen eingesetzt werden. Ihr Einsatz ist jedoch auf einzelne, räumlich begrenzte Maßnahmen beschränkt, um zum Beispiel die Sicherheit auf Problemstrecken zu erhöhen. Bislang entwickelte Fahrbahnheizungen nutzen fossile oder elektrische Energiequellen, Fernwärme oder Erdwärme mit Hilfe von Wärmetauschsystemen. Der Einsatz dieser Systeme ist auf Sonderfälle, wie zum Beispiel Brücken, Tunnel oder steile Rampen zu Parkgaragen, beschränkt. Fahrbahnheizungen verursachen hohe Baukosten und sehr hohe Betriebskosten.As additional measures roadway heating systems, ice-inhibiting coverings and Taumittelsprühanlagen can be used. However, their use is limited to individual, spatially limited measures, for example, to increase the safety on problem lines. Previously developed road heating systems use fossil or electric energy sources, district heating or geothermal energy with the help of heat exchange systems. The use of these systems is limited to special cases, such as bridges, tunnels or steep ramps to parking garages. Road heating systems cause high construction costs and very high operating costs.
Eine eishemmende Belagart erhält man durch die Zugabe eines speziellen Zusatzes, wie Ca, NaCl, in das Asphaltgemisch bzw. in den Beton während des Aufbaus der Fahrbahnverschleißschicht. Sie setzen im Vergleich mit einem Streueinsatz nur sehr geringe Taustoffmengen frei. So können eishemmende Beläge die Eisbildung verzögern, aber keine Glätte beseitigen. Der Einsatz der eishemmenden Beläge ist auf Sonderfälle, wie zum Beispiel Brücken, Tunnel oder auch von einer Meisterei weit entfernt liegende Strecken, beschränkt.An ice-inhibiting type of coating is obtained by the addition of a special additive, such as Ca, NaCl, in the asphalt mixture or in the concrete during the construction of the road wear layer. They release only very small quantities of scrap compared to a litter application. So ice-inhibiting deposits can delay the formation of ice, but eliminate any smoothness. The use of ice-inhibiting linings is restricted to special cases, such as bridges, tunnels or even distances far from a master craftsman.
Gesteuert über Glättemeldeanlagen sprühen Taumittelsprühanlagen automatisch in sehr geringer Dosis Taustoff durch ein installiertes System von Sprühdosen auf die Fahrbahn. Bei Bedarf kann eine Taumittelsprühanlage auch von Hand ausgelöst werden. Als Taumittel wird in Flüssigkeit gelöstes Auftausalz, Salzsole, verwendet. Taumittelsprühanlagen können unmittelbar und schneller als ein Streudienst auf sich bildende Glätte reagieren und eignen sich daher ebenfalls an Punkten mit besonderer Glättegefahr. Wegen der hohen Investitionskosten werden sie vorwiegend auf hoch belasteten und verkehrswichtigen Straßen eingesetzt, auf denen der Verkehr bei Glätte empfindlich gestört wird oder völlig zum Erliegen kommt.Controlled by anti-icing systems, de-icing spray systems automatically spray Taustoff into the lane through an installed system of spray cans in a very low dose. If required, a de-icing spray system can also be triggered by hand. As a de-icing agent is dissolved in liquid de-icing salt, brine used. Taumittelsprühanlagen can react immediately and faster than a scattering service on forming smoothness and are therefore also suitable at points with particular smoothness. Because of the high investment costs, they are mainly used on high-traffic and important roads, where the traffic is disturbed sensitive in smoothness or comes to a complete halt.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Fahrbahnbelagmaterial zu schaffen, mittels dessen eine rechtzeitige Enteisung vorgenommen oder sogar einer Vereisung einer Fahrbahndecke, beispielsweise durch Festfahren einer Schneedecke, vorgebeugt werden kann.The invention is therefore an object of the invention to provide a road surface covering material, by means of which a timely de-icing or even icing of a road surface, for example by stoppage of snow cover, can be prevented.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich des Fahrbahnbelagmaterials dadurch gelöst, daß es magnetisierbares Material enthält.According to the invention this object is achieved with respect to the road surface covering material in that it contains magnetizable material.
Vorzugsweise ist das magnetisierbare Material ferromagnetisch.Preferably, the magnetizable material is ferromagnetic.
Insbesondere kann vorgesehen sein, daß das magnetisierbare Material fein verteiltes Material ist.In particular, it can be provided that the magnetizable material is finely divided material.
Zweckmäßigerweise liegt das magnetisierbare Material in Pulver- oder Granulatform vor.Conveniently, the magnetizable material is in powder or granular form.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist das magnetisierbare Material Stahlpulver oder Stahlschnitzel.According to a particular embodiment of the invention, the magnetizable material is steel powder or steel chips.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß das Fahrbahnbelagmaterial auf Asphalt oder Beton basiert. Alternativ ist auch denkbar, daß es ein Pflasterstein ist, in dem das magnetisierbare Material enthalten ist.Furthermore, it can be provided that the road surface covering material is based on asphalt or concrete. Alternatively, it is also conceivable that it is a paving stone in which the magnetizable material is contained.
Darüber hinaus wird diese Aufgabe gelöst durch eine Fahrbahndecke, bestehend aus einem Fahrbahnbelagmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7.In addition, this object is achieved by a road surface, consisting of a road surface covering material according to one of claims 1 to 7.
Des weiteren wird diese Aufgabe gelöst durch ein Reifenfahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug oder Flugzeug, wobei mindestens eine Wirbelstromerzeugungseinrichtung zur Erzeugung von elektrischen Wirbelströmen in einem magnetisierbaren Material in einer Fahrbahndecke nach Anspruch 8 vorgesehen ist.Furthermore, this object is achieved by a tire vehicle, in particular motor vehicle or aircraft, wherein at least one eddy-current generating device for generating electrical eddy currents in a magnetizable material in a road surface according to claim 8 is provided.
Günstigerweise ist die mindestens eine Wirbelstromerzeugungseinrichtung an der Unterseite des Fahrzeugs angeordnet. Beispielsweise ist denkbar, daß die Wirbelstromerzeugungseinrichtung bzw. -einrichtungen in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vor und/oder hinter den Reifen oder in Fahrtrichtung zwischen hintereinander im Abstand angeordneten Reifen angeordnet ist bzw. sind. Dadurch wird die Fahrbahndecke vornehmlich im Bereich der Fahrspuren, das heißt der Bahnen, auf denen die Reifen der Kraftfahrzeuge vornehmlich rollen, erwärmt.Conveniently, the at least one eddy-current generating device is arranged on the underside of the vehicle. For example, it is conceivable that the eddy-current generating device or devices is arranged in the direction of travel of the motor vehicle in front of and / or behind the tire or in the direction of travel between successively spaced tires. As a result, the road surface is heated primarily in the area of the lanes, that is to say the tracks on which the tires of the motor vehicles predominantly roll.
Vorzugsweise ist die mindestens eine Wirbelstromerzeugungseinrichtung an der Felge eines Reifens des Reifenfahrzeuges vorgesehen.Preferably, the at least one eddy-current generating device is provided on the rim of a tire of the tire vehicle.
Vorteilhafterweise umfaßt die mindestens eine Wirbelstromerzeugungseinrichtung eine elektrisch leitenden Spule, die auch als Induktionsspule bezeichnet werden kann.Advantageously, the at least one eddy-current generating device comprises an electrically conductive coil, which can also be referred to as an induction coil.
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, daß die mindestens eine Wirbelstromerzeugungseinrichtung eine Gleichstromversorgung zur Versorgung der elektrisch leitenden Spule mit Gleichstrom umfaßt. Die elektrisch leitende Spule selbst erzeugt dann ein konstantes Magnetfeld, wobei aber die Fahrbahndecke durch die Bewegung der elektrisch leitenden Spule ein veränderliches Magnetfeld wahrnimmt. Dies führt zur Erzeugung von elektrischen Wirbelströmen durch Induktion. Die Höhe des Gleichstroms hängt vom jeweiligen Anwendungsfall ab.In particular, it may be provided that the at least one eddy-current generating device comprises a DC power supply for supplying the electrically conductive coil with direct current. The electrically conductive coil itself then generates a constant magnetic field, but the road surface perceives a variable magnetic field by the movement of the electrically conductive coil. This leads to the generation of electrical eddy currents by induction. The amount of direct current depends on the particular application.
Alternativ weist die mindestens eine Wirbelstromerzeugungseinrichtung eine Wechselstromversorgung zur Versorgung der elektrisch leitenden Spule mit Wechselstrom auf. Die elektrisch leitende Spule erzeugt somit ein veränderliches Magnetfeld, das darüber hinaus durch die Bewegung der Spule über die Fahrbahndecke verändert bzw. moduliert wird. Die Frequenz und Amplitude des Wechselstroms hängt vom jeweiligen Einsatzfall ab.Alternatively, the at least one eddy-current generating device has an AC power supply for supplying the electrically-conductive coil with alternating current. The electrically conductive coil thus generates a variable magnetic field, which is also changed or modulated by the movement of the coil over the road surface. The frequency and amplitude of the alternating current depends on the particular application.
Günstigerweise ist die mindestens eine Wirbelstromerzeugungseinrichtung abschaltbar. Dadurch kann einer unnötigen Erwärmung der Fahrbahndecke und einem unnötigen Verbrauch von elektrischer Energie vorgebeugt werden.Conveniently, the at least one eddy-current generating device can be switched off. This can prevent unnecessary heating of the road surface and unnecessary consumption of electrical energy.
Selbstverständlich ist auch denkbar, daß die Wirbelstromerzeugungseinrichtung in Abhängigkeit von den Außen- und/oder Bodentemperaturen automatisch ein- bzw. ausgeschaltet wird. Dann müssen noch entsprechende Sensoren, wie Temperatursensoren, vorgesehen sein.Of course, it is also conceivable that the eddy-current generating device is switched on or off automatically depending on the outside and / or bottom temperatures. Then still appropriate sensors, such as temperature sensors, must be provided.
Weiterhin wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Vermeidung der Vereisung oder zur Enteisung einer Fahrbahndecke, umfassend die Schritte: Bereitstellen einer Fahrbahndecke nach Anspruch 8, Bereitstellen eines Reifenfahrzeugs nach einem der Ansprüche 9 bis 14, und Bewegen des Reifenfahrzeugs auf der Fahrbahndecke mit eingeschalteter Wirbelstromerzeugungseinrichtung zur Vermeidung der Vereisung oder zur Enteisung der Fahrbahndecke. Schließlich wird diese Aufgabe auch gelöst durch ein System, umfassend eine Fahrbahndecke nach Anspruch 8 und mindestens ein Reifenfahrzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 14 zur Vermeidung der Vereisung oder zur Enteisung einer Fahrbahndecke.Furthermore, this object is achieved by a method for avoiding icing or for deicing a road surface, comprising the steps of: providing a road surface according to claim 8, providing a tire vehicle according to any one of claims 9 to 14, and moving the tire vehicle on the road surface with the eddy current generating device turned on To avoid icing or deicing of the road surface. Finally, this object is also achieved by a system comprising a road surface according to claim 8 and at least one tire vehicle according to one of claims 9 to 14 for avoiding icing or for deicing a road surface.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß durch Ausnutzung von Induktion eine Fahrbahndecke durch Wirbelströme durch den Straßenverkehr bzw. durch die Nutzung einer Fahrbahn selbst kontinuierlich erwärmt und einer Vereisung vorgebeugt bzw. eine zumindest teilweise Enteisung durchgeführt werden kann, so daß von den herkömmlichen Maßnahmen abgesehen werden kann bzw. diese nur noch in einem geringen Maß notwendig sind. Zudem ist die Vorbeugung einer Vereisung bzw. die Enteisung umweltfreundlich und nicht nur auf besonders problematische oder viel befahrene Straßen beschränkt. Ferner läßt sich diese mit einem geringen Personal- und Kostenaufwand durchführen.The invention is based on the surprising finding that by utilizing induction a road surface by eddy currents through the road or by the use of a road itself continuously heated and prevented icing or at least partial deicing can be performed, so that of the conventional measures can be apart or these are necessary only to a small extent. In addition, the prevention of icing or de-icing is environmentally friendly and not limited to particularly problematic or busy roads. Furthermore, this can be done with a low staff and cost.
Bei jeder Überfahrt eines entsprechend ausgerüsteten Reifenfahrzeugs wird die Fahrbahndecke erwärmt und eine Vereisung verhindert bzw. eine bereits vereiste Fahrbahndecke enteist. Je größer die Verkehrsbelastung ist, desto stärker und kontinuierlicher wird die Verkehrsfläche erwärmt. Im Prinzip lassen sich mit dem Verfahren auch nicht ferromagnetische, leitende Fahrbahnbelagmaterialien erwärmen.At each crossing of a suitably equipped tire vehicle, the road surface is heated and prevents icing or enteist an already icy road surface. The greater the traffic load, the stronger and more continuous the traffic area is heated. In principle, the method can also be used to heat non-ferromagnetic, conductive road surface covering materials.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung, in der zwei Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeichnungen im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:Further features and advantages of the invention will become apparent from the claims and the following description in which two embodiments are explained with reference to the schematic drawings in detail. Showing:
Figur 1 eine Vorderansicht von einem Reifenfahrzeug gemäß einer besonderenFigure 1 is a front view of a tire vehicle according to a particular
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf einer im Vertikalschnitt gezeigten Fahrbahndecke gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Figur 2 eine Seitenansicht von dem Reifenfahrzeug von Figur 1 auf der imEmbodiment of the present invention on a road surface shown in vertical section according to a particular embodiment of the present invention; Figure 2 is a side view of the tire vehicle of Figure 1 on the im
Vertikalschnitt gezeigten Fahrbahndecke von Figur 1;Vertical section shown road surface of Figure 1;
Figur 3 eine Vertikalschnittansicht durch einen Reifen des Reifenfahrzeugs vonFigure 3 is a vertical sectional view through a tire of the tire vehicle of
Figur 1 und der Fahrbahndecke von Figur 1;Figure 1 and the road surface of Figure 1;
Figur 4 eine Vorderansicht von einem Reifenfahrzeug gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung auf der in Figur 1 gezeigten Fahrbahndecke; undFigure 4 is a front view of a tire vehicle according to another particular embodiment of the invention on the pavement shown in Figure 1; and
Figur 5 eine Seitenansicht von dem Reifenfahrzeug von Figur 4 auf der imFigure 5 is a side view of the tire vehicle of Figure 4 on the im
Vertikalschnitt gezeigten Fahrbahndecke von Figur 1.Vertical section shown road surface of Figure 1.
In Figur 1 fährt ein Reifenfahrzeug 10, im vorliegenden Fall ein PKW, mit zwei vorderen Rädern 32 und 34 und zwei hinteren Rädern, von denen nur eines sichtbar und mit der Bezugszahl 36 gekennzeichnet ist, auf einer Fahrbahndecke 12 aus einem Fahrbahnbelagmaterial, das im wesentlichen gleichmäßig verteiltes ferromagnetisches Material 14 in Granulatform enthält. In Figur 3 ist eine Induktionsspule 16 an einer Radfelge 18 gezeigt. Die Induktionsspule wird von einem im wesentlichen U-förmigen Eisenkern 20 und einem um den Eisenkern 20 gewickelten, nicht gezeigten Draht gebildet. Die resultierenden Magnetpole 22 und 24 sind vorzugsweise zur Fahrbahndecke 12 gewandt. Zur Vermeidung einer Unwucht erstreckt sich der mittig angeordnete Steg 26 des Eisenkerns 20 umlaufend um die Radfelge 18. Die beiden Schenkel 28 und 30 des Eisenkerns 20 sind nur dort vorhanden bzw. abgekantet, wo sich weitere Induktionsspulen (nicht gezeigt) umlaufend um die Radfelge befinden. Die Induktionsspule 16 wird über die Bordelektronik (nicht gezeigt), z.B. die Lichtmaschine, des Reifenfahrzeugs 10 vorzugsweise mit Wechselstrom versorgt. Falls notwendig, kann auch eine Abschirmung der elektromagnetischen Felder zur Fahrzeugseite hin vorgesehen sein.In Figure 1, a tire vehicle 10, in this case a passenger car, with two front wheels 32 and 34 and two rear wheels, only one of which is visible and identified by the reference numeral 36, travels on a pavement 12 of a pavement covering material substantially contains uniformly distributed ferromagnetic material 14 in granular form. FIG. 3 shows an induction coil 16 on a wheel rim 18. The induction coil is formed by a substantially U-shaped iron core 20 and a wound around the iron core 20, not shown wire. The resulting magnetic poles 22 and 24 are preferably facing the road surface 12. To avoid an imbalance, the centrally arranged web 26 of the iron core 20 extends circumferentially around the wheel rim 18. The two legs 28 and 30 of the iron core 20 are present or folded only where there are further induction coils (not shown) circumferentially around the wheel rim , The induction coil 16 is preferably supplied with alternating current via the on-board electronics (not shown), for example the generator, of the tire vehicle 10. If necessary, a shielding of the electromagnetic fields to the vehicle side can be provided.
In den lediglich schematisch durch ein jeweiliges Kästchen angedeuteten Bereichen (siehe Figuren 1 bis 3) wird durch den Wechselstrom in den Induktionsspulen sowie durch die Fahrbewegung des Reifenfahrzeugs 10 ein elektromagnetisches Wechselfeld in der Fahrbahndecke 12 erzeugt, das zu elektrischen Wirbelströmen in dem induktionsfahigen Material in der Fahrbahndecke und damit zu einer Erwärmung derselben führt.In the only schematically indicated by a respective box areas (see Figures 1 to 3) is generated by the alternating current in the induction coils and by the driving movement of the tire vehicle 10, an alternating electromagnetic field in the pavement 12, the electric eddy currents in the induction material in the Road surface and thus leads to a warming of the same.
Die Figuren 4 und 5 zeigen eine alternative Ausführungsform eines Reifenfahrzeugs 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei besagtem Reifenfahrzeug sind keine Induktionsspulen an den Radfelgen, sondern zwischen den vorderen und hinteren Rädern 32 und 36 sowie 34 und 38 auf beiden Seiten vorgesehen. Die Induktionsspulen (nicht gezeigt) sind an der Unterseite 40 des Reifenfahrzeugs 10 angeordnet. Es handelt sich dabei um einen länglichen Bereich zwischen dem jeweiligen vorderen Rad 32 bzw. 34 und dem jeweiligen hinteren Rad, von denen nur das mit der Bezugszahl 36 gekennzeichnete zu sehen ist. Natürlich können alternativ oder zusätzlich Induktionsspulen in anderen Bereichen an der Unterseite des Reifenfahrzeugs 10 vorgesehen sein. Es ist aber der Kosten- und Gewichtsfaktor zu berücksichtigen. Die Bereiche, in den elektromagnetische Wechselfelder erzeugt werden, sind wieder durch Kästchen in den Figuren 4 und 5 schematisch angedeutet.Figures 4 and 5 show an alternative embodiment of a tire vehicle 10 according to the present invention. In said tire vehicle, no induction coils are provided on the wheel rims, but between the front and rear wheels 32 and 36 and 34 and 38 on both sides. The induction coils (not shown) are disposed on the underside 40 of the tire vehicle 10. It is an elongated area between the respective front wheel 32 and 34 and the respective rear wheel, of which only that indicated by the reference numeral 36 can be seen. Of course, alternatively or additionally, induction coils may be provided in other areas on the underside of the tire vehicle 10. However, it is the cost and weight factor to consider. The areas in which alternating electromagnetic fields are generated are again indicated schematically by boxes in FIGS. 4 and 5.
Sowohl bei der Ausfuhrungsform in den Figuren 1 bis 3 als auch bei der Ausführungsform in den Figuren 4 und 5 sind die Induktionsspulen vorzugsweise mit abwechselnder Orientierung von Nord- und Südpol in Fahrtrichtung bzw. Drehrichtung der Räder des Reifenfahrzeugs angeordnet.Both in the embodiment in Figures 1 to 3 and in the embodiment in Figures 4 and 5, the induction coils are preferably arranged with alternating orientation of north and south pole in the direction of travel or direction of rotation of the wheels of the tire vehicle.
Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in den Zeichnungen offenbaren Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausfuhrungsformen wesentlich sein. The features of the invention disclosed in the present description, in the claims and in the drawings can be used individually as well as in any desired manner Combinations for the realization of the invention in its various embodiments essential.

Claims

Ansprüche claims
1. Fahrbahnbelagmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es magnetisierbares Material enthält.1. road surface covering material, characterized in that it contains magnetizable material.
2. Fahrbahnbelagmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisierbare Material ferromagnetisch ist.2. pavement facing material according to claim 1, characterized in that the magnetizable material is ferromagnetic.
3. Fahrbahnbelagmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisierbare Material fein verteiltes Material ist.3. road surface covering material according to claim 1 or 2, characterized in that the magnetizable material is finely divided material.
4. Fahrbahnbelagmaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisierbare Material in Pulver- oder Granulatform vorliegt.4. Road surface covering material according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetizable material is in powder or granular form.
5. Fahrbahnbelagmaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisierbare Material Stahlpulver oder Stahlschnitzel ist.5. pavement facing material according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetizable material is steel powder or steel chips.
6. Fahrbahnbelagmaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es auf Asphalt oder Beton basiert.6. pavement facing material according to one of the preceding claims, characterized in that it is based on asphalt or concrete.
7. Fahrbahnbelagmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Pflasterstein ist, in dem das magnetisierbare Material enthalten ist.7. pavement facing material according to one of claims 1 to 5, characterized in that it is a paving stone, in which the magnetizable material is contained.
8. Fahrbahndecke (12), bestehend aus einem Fahrbahnbelagmaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche.8. road surface (12) consisting of a road surface covering material according to one of the preceding claims.
9. Reifenfahrzeug (10), insbesondere Kraftfahrzeug oder Flugzeug, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Wirbelstromerzeugungseinrichtung zur Erzeugung von elektrischen Wirbelströmen in einem magnetisierbaren Material in einer Fahrbahndecke (12) gemäß Anspruch 8 vorgesehen ist.9. Tire vehicle (10), in particular motor vehicle or aircraft, characterized in that at least one eddy current generating device for generating electrical Eddy currents in a magnetizable material in a road surface (12) according to claim 8 is provided.
10. Reifenfahrzeug (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Wirbelstromerzeugungseinrichtung an der Unterseite (40) des Fahrzeugs angeordnet ist.10. Tire vehicle (10) according to claim 9, characterized in that the at least one eddy-current generating device is arranged on the underside (40) of the vehicle.
11. Reifenfahrzeug (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Wirbelstromerzeugungseinrichtung an der Felge eines Reifens des Reifenfahrzeuges (10) vorgesehen ist.11. Tire vehicle (10) according to claim 9, characterized in that at least one eddy-current generating means is provided on the rim of a tire of the tire vehicle (10).
12. Reifenfahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Wirbelstromerzeugungseinrichtung eine elektrisch leitenden Spule umfaßt.12. Tire vehicle (10) according to any one of claims 9 to 11, characterized in that the at least one eddy-current generating means comprises an electrically conductive coil.
13. Reifenfahrzeug (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Wirbelstromerzeugungseinrichtung eine Gleichstromversorgung zur Versorgung der elektrisch leitenden Spule mit Gleichstrom umfaßt.13. Tire vehicle (10) according to claim 12, characterized in that the at least one eddy-current generating means comprises a DC power supply for supplying the electrically conductive coil with direct current.
14. Reifenfahrzeug (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Wirbelstromerzeugungseinrichtung eine Wechselstromversorgung zur Versorgung der elektrisch leitenden Spule mit Wechselstrom umfaßt.14. Tire vehicle (10) according to claim 12, characterized in that the at least one eddy-current generating means comprises an AC power supply for supplying the electrically-conductive coil with AC.
15. Reifenfahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Wirbelstromerzeugungseinrichtung abschaltbar ist.15. Tire vehicle (10) according to any one of claims 9 to 14, characterized in that the at least one eddy current generating device can be switched off.
16. Verfahren zur Vermeidung der Vereisung oder zur Enteisung einer Fahrbahndecke (12), umfassend die Schritte:16. A method of preventing icing or deicing of a pavement (12), comprising the steps of:
- Bereitstellen einer Fahrbahndecke (12) nach Anspruch 8, - Bereitstellen eines Reifenfahrzeugs (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, undProviding a road surface (12) according to claim 8, - Providing a tire vehicle (10) according to one of claims 9 to 14, and
- Bewegen des Reifenfahrzeugs (10) auf der Fahrbahndecke (12) mit eingeschalteter Wirbelstromerzeugungseinrichtung zur Vermeidung der Vereisung oder zur Enteisung der Fahrbahndecke (12).- Moving the tire vehicle (10) on the road surface (12) with switched eddy current generating device to avoid icing or for de-icing of the road surface (12).
17. System, umfassend eine Fahrbahndecke (12) nach Anspruch 8 und mindestens ein Reifenfahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 14 zur Vermeidung der Vereisung oder zur Enteisung einer Fahrbahndecke (12). 17. A system comprising a road surface (12) according to claim 8 and at least one tire vehicle (10) according to any one of claims 9 to 14 for preventing icing or for deicing a road surface (12).
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