DE102012213460A1

DE102012213460A1 - Nicht schienengebundenes Fahrzeug

Info

Publication number: DE102012213460A1
Application number: DE201210213460
Authority: DE
Inventors: Jürgen Francke; Frank Gerstenberg; Göran Keil
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2014-02-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein nicht schienengebundenes Fahrzeug (20), insbesondere Lastkraftwagen oder Bus, mit einem Stromabnehmer (30) zur Einspeisung elektrischer Energie aus einer zweipoligen Oberleitung, deren als Hin- und Rückleiter ausgebildete Fahrdrähte (11, 12) jeweils durch mindestens eine Schleifleiste (37) des Stromabnehmers (30) kontaktierbar sind. Erfindungsgemäß weist der Stromabnehmer (30) ein gelenkiges Traggestänge auf, welches sich fahrzeugseitig auf eine Stellplattform (50) abstützt und fahrdrahtseitig eine die Schleifleisten (37) tragende Wippenanordnung trägt, wobei die Stellplattform (50) zur Ausführung einer quer zu einer Fahrzeuglängsachse (21) gerichteten Stellbewegung (S) des Stromabnehmers (30) relativ zum Fahrzeug (20) mittels einer Stelleinrichtung bewegbar ist. Hierdurch kann der Stromabnehmer (30) eines erfindungsgemäßes Fahrzeug (20) auch bei höheren Fahrgeschwindigkeiten zuverlässig den Kontakt zu den Fahrdrähten (11, 12) halten.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein nicht schienengebundenes Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Es ist hinlänglich bekannt, schienengebundene Fahrzeuge, wie zum Beispiel elektrische Lokomotiven, Züge und Straßenbahnen, zur Traktionsversorgung mit Stromabnehmern auszustatten, die zur Einspeisung elektrischer Energie in das Fahrzeug den Fahrdraht einer Fahrleitungsanlage beschleifen. Durch die Spurführung der Schienen kann eine definierte Relativlage zwischen Fahrdraht und Schienenfahrzeug eingehalten werden, die im Normalbetrieb eine sichere Aufrechterhaltung eines Schleifkontakts zwischen Stromabnehmer und Fahrdraht ermöglicht. Weit weniger verbreitet ist die externe Energieeinspeisung in elektrisch betriebene Fahrzeuge, die nicht schienengebunden sind.
So ist beispielsweise aus der Patentschrift DE 32 44 945 C1 ein doppelpoliges Oberleitungssystem für elektrisch angetriebene Fahrzeuge des öffentlichen Personennahverkehrs bekannt. Von den zwei parallel verlaufenden Oberleitungsdrähten ist einer gegenüber Erde spannungsführend und der andere dient als Nullleiter. Ein O-Bus ist mit einem Paar von Stangenstromabnehmern ausgerüstet, um in dem Oberleitungssystem verkehren zu können. Im Betrieb nimmt das Paar von Stangenstromabnehmern einen aufgerichteten Zustand ein, in dem ihre Gleitschuhe ordnungsgemäß an den beiden Oberleitungsdrähten anliegen. Die Stromabnehmerstangen stehen unter der Kraft einer Aufrichtfeder, die für den nötigen Andruck der Gleitschuhe an die Oberleitungsdrähte sorgt. Die Stangenstromabnehmer sind am Dach des O-Busses um eine horizontale und quer zur Fahrtrichtung verlaufende Achse angelenkt, um abgesenkt und wieder hochgefahren werden zu können. Zur Kompensation von seitlichen Fahrabweichungen relativ zum Verlauf der Oberleitungsdrähte sind die Stangenstromabnehmer auch um eine vertikale Achse drehbar, um den Gleitkontakt zu den Oberleitungsdrähten halten zu können. O-Busse sind jedoch spurgebundene Fahrzeuge, da starke Ausweichmanöver oder Überholmanöver, die ein Verlassen der Fahrspur bedingen, zu einem Kontaktverlust der Stangenstromabnehmer mit den Oberleitungsdrähten führt.
Die Offenlegungsschrift DE 102 56 705 A1 offenbart ein nicht schienengebundenes Fahrzeug, wie sie als Lastwagen im Tagebau zum Transport von Erz, Kohle oder Abraum eingesetzt werden. Zur Versorgung eines Elektromotors des Fahrzeugs sind zwei Pantografen vorhanden, die im Betrieb über Schleifleisten mit Fahrdrähten einer zweipoligen Oberleitung in Kontakt stehen. Damit das Fahrzeug stets nur so gelenkt wird, dass die Schleifleisten die Fahrdrähte nicht verlassen, sind an den Pantografen Sensorleisten angeordnet, die Magnetfeldsensoren tragen. Diese bestimmen die magnetische Feldstärke des vom Strom im Fahrdraht erzeugten Magnetfeldes so genau, dass aus dem gemessenen Feldstärkewert der Abstand des Sensors zum Fahrdraht bestimmt werden kann. Die Information über die Position des Sensors relativ zum Fahrdraht und damit über die Position des Pantografen und damit des gesamten Fahrzeugs zum Fahrdraht kann mittels einer Anzeigeeinheit dem Fahrzeugführer mitgeteilt werden, so dass dieser sofort geeignete Lenkbewegungen ausführen kann. Es ist auch möglich, die Informationen der Sensoren einer Steuereinheit für eine automatische Lenkung des Fahrzeuges zuzuführen.
Die von O-Bussen bekannten Stangenstromabnehmer leiden unter dem Nachteil, dass ein An- und Abdrahten von Fahrzeugen relativ schwierig ist und dass bei ruckartigen Lenkbewegungen es zu so genannten Stangenentgleisungen, d.h. zu einem Kontaktverlust der Gleitschuhe von den Oberleitungsdrähten, kommen kann. Damit ist dieses System ungeeignet für Fahrbahnen, die eine wenigstens streckenweise elektrifizierte Fahrspur aufweisen, zu den parallel nicht elektrifizierten Fahrspuren – beispielsweise auf mehrspurigen Autobahnen – verlaufen. Schließlich sind Stangenstromabnehmer auch unsicher bei höheren Fahrgeschwindigkeiten von 80 bis 100 km/h, wie sie von Nutzfahrzeugen auf Autobahnen gefahren werden dürfen.
Die von Tagebaufahrzeugen bekannten Lösungen mit je einem Stromabnehmer pro Fahrdraht hat auch den Nachteil, dass größere seitliche Fahrzeugbewegungen von über 0,4 m zu einem Kontaktverlust mit der Oberleitung führen können. Um solche Kontaktverluste zu vermeiden, kann die Stromabnehmeranordnung auch breiter als das Fahrzeug gestaltet werden, was auf öffentlichen Straßen außerhalb eines Tagebauareals gefährlich und gemäß Straßenverkehrsordnung nicht erlaubt ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Fahrzeug bereitzustellen, dessen Stromabnehmer beim Betrieb auf mehrspurigen Fahrbahnen mit einer wenigstens abschnittsweise elektrifizierten Fahrspur auch bei höheren Fahrgeschwindigkeiten von beispielsweise 80 bis 100 km/h sicher an- und abdrahtbar ist und zuverlässig den Kontakt zum Fahrdraht halten kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein nicht schienengebundenes Fahrzeug der eingangs genannten Art mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen. Demnach weist das nicht schienengebundene Fahrzeug einen Stromabnehmer zur Einspeisung elektrischer Energie aus einer zweipoligen Oberleitung auf. Die als Hin- und Rückleiter ausgebildeten Fahrdrähte der Oberleitung sind jeweils durch mindestens eine Schleifleiste des Stromabnehmers kontaktierbar. Erfindungsgemäß weist der Stromabnehmer ein gelenkiges Traggestänge auf. Das Traggestänge stützt sich fahrzeugseitig auf eine Stellplattform ab, während es fahrdrahtseitig eine die Schleifleisten tragende Wippenanordnung trägt. Zur Ausführung einer quer zu einer Fahrzeuglängsachse gerichteten Stellbewegung des Stromabnehmers relativ zum Fahrzeug ist die Stellplattform mittels einer Stelleinrichtung bewegbar. Hierdurch können seitliche Fahrungenauigkeiten des Fahrzeugs innerhalb der Fahrspur ausgeglichen werden, um einen sicheren Schleifkontakt zwischen Stromabnehmer und Oberleitung zu gewährleisten. Indem der gesamte Stromabnehmer die seitliche Stellbewegung auf der Stellplattform ausführt, können an sich bewährte Stromabnehmerausgestaltungen von schienengebundenen Fahrzeugen eingesetzt werden. Da seine träge Masse den Stromabnehmer bei seitlichen Fahrzeugbewegungen tendenziell in seiner aktuellen Lage bezüglich einer geraden Fahrspur verharren lässt und mithin erforderliche Stellbewegungen nur in geringem Umfang nötig sind, kann die Stelleinrichtung mit entsprechend geringer Leistung dimensioniert werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs weist die Stelleinrichtung Führungsmittel für eine im Wesentlichen linear geführte Stellbewegung der Stellplattform und einen steuerbaren Stellantrieb zur Positionierung der Stellplattform auf. Während die Führungsmittel einen Stellweg für die Stellplattform definieren, dient der Stellantrieb dazu, die Stellplattform längs des Stellwegs und damit die Wippenanordnung mit den Schleifleisten relativ zu den Fahrdrähten genau zu positionieren.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs weist die Stelleinrichtung eine Steuereinheit zur Ansteuerung des Stellantriebs auf. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, ein Steuersignal aus einer Ist-Position der Stellplattform und/oder aus einer durch fahrzeugseitige Lagesensoren erfassbaren Relativlage des Fahrzeugs zu den Fahrdrähten und/oder aus einem Ist-Lenkwinkel einer Fahrzeuglenkeinrichtung zu ermitteln. Die Steuereinheit, beispielsweise mit programmierbarem Speicher, ermittelt Steuersignale, die durch den Stellantrieb in eine entsprechende Stellbewegung der Stellplattform von vorgebbarer Länge und Richtung umgesetzt wird. Hierzu verarbeitet die Steuereinheit Eingangssignale, wie zum Beispiel die aktuelle Relativlage des Fahrzeugs zu den Fahrdrähten, die beispielsweise anhand fahrzeugfester Lasersensoren erfasst wird, und berechnet die zur Erreichung eines vorgegebenen Steuerziels erforderliche Stellbewegung als ausgehendes Steuersignal.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit des erfindungsgemäßen Fahrzeugs dazu ausgebildet, ein Steuersignal derart zu ermitteln, dass die Schleifleisten die zugeordneten Fahrdrähte innerhalb vorgegebener Arbeitsbereiche der Schleifleisten kontaktieren. Damit während der Fahrt kein Kontaktverlust zwischen Schleifleisten und Fahrdrähten droht, wird das Steuersignal so berechnet, dass der Arbeitsbereich der Schleifleisten stets unterhalb des Fahrdrahtverlaufs – auch bei seitlichen Fahrungenauigkeiten in der Fahrspur – gehalten wird.
Weiter vorzugsweise ist die Steuereinheit des erfindungsgemäßen Fahrzeugs dazu ausgebildet, ein Steuersignal derart zu ermitteln, dass die Schleifleisten die zugeordneten Fahrdrähte gleichmäßig über ihre Arbeitsbereiche beschleifen. Damit die Schleifleisten nicht an einer Stelle – etwa in der Mitte ihres Arbeitsbereiches – verstärkt abgenutzt werden, wird das Steuersignal so berechnet, dass die Schleifleisten über ihre Arbeitsbereiche die Fahrdrähte gleichmäßig beschleifen. Dabei wird auch der Fahrdrahtverlauf, der aus diesem Grund einen Zickzack über geraden Fahrspuren aufweisen kann, und eben das Fahrverhalten des Fahrzeugs berücksichtigt. Um die Häufigkeit und das Ausmaß an Stellbewegungen hierbei möglichst gering zu halten, kann die Steuereinheit mit einem Lenkassistenzsystem des Fahrzeugs zusammenwirken. So kann das Lenkassistenzsystem leichte Lenkbewegungen automatisch ausführen, um das Fahrzeug mit seinem Stromabnehmer innerhalb der Fahrspur hin- und herzulenken.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs weist das Traggestänge einen an der Stellplattform angelenkten Unterarm und einen an die Wippenanordnung angelenkten Oberarm auf. Diese sind gelenkig miteinander verbunden. Ober- und Unterarm wirken derart mit einer Hub- und Senkeinrichtung zusammen, dass die Wippenanordnung anhebbar und die Schleifleisten an die Fahrdrähte mit einer einstellbaren Kraft anpressbar und wieder absenkbar sind. Hierdurch ist ein sicheres An- und Abdrahten des Stromabnehmers auch während der Fahrt möglich.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ist der Oberarm als trapezförmiger Tragrahmen ausgebildet. Die Wippenanordnung weist zwei den Fahrdrähten zugeordnete Wippen auf, die jeweils um eine parallel zu einer Fahrzeugquerachse verlaufende Drehachse drehbar am Tragrahmen angelenkt sind. Die Wippen sind über ein Führungsgestänge derart miteinander und mit dem Unterarm verbunden, dass die Schleifleisten beim Heben und Senken der Wippenanordnung annähernd parallel in einer horizontalen Ebene geführt sind. Somit steht für die Energieübertragung zum Fahrzeug und vom Fahrzeug je eine eigene Wippe mit Schleifleisten zur Verfügung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs weist der Stellantrieb einen mit der Stellplattform zugfest verbundenen und über eine Antriebsrolle geführten Antriebsriemen auf. Dabei ist die Antriebsrolle drehfest mit einem durch die Steuereinheit ansteuerbaren Elektromotor verbunden. Mit einem als Riementrieb ausgebildeten Stellantrieb kann auf robuste und gleichzeitig präzise arbeitende Stellkomponenten zurückgegriffen werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sind die Führungsmittel durch eine Führungsschiene gebildet, längs der die Stellplattform auf Rädern bewegbar ist. Hierdurch wird ein Stellweg definiert, längs dessen eine Stellbewegung mit geringer Reibung ausführbar ist.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sind die Führungsmittel durch zwei parallel geführte Pendelstützen gebildet, deren untere Enden jeweils drehbar gelagert sind und deren obere Enden die Stellplattform gelenkig verbinden. Die Pendelstützen werden bei ihrer Pendelbewegung durch ein diese durchdringendes Führungsprofil geführt. Die Stellbewegung der Stellplattform wird dabei durch ein aus Pendelstützen und Drehlenkern gebildetes Doppelpendelsystem auf im Wesentlichen gleicher Höhe gehalten. Hierzu sind die Pendelstützen über Linearführungen teleskopartig verlänger- und verkürzbar.
Weitere Vorteile und Eigenschaften ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs anhand der Zeichnungen, in deren
1 eine erste Ausführungsform einer Stelleinrichtung für einen Stromabnehmer in perspektivischer Dar stellung,
2 eine zweite Ausführungsform einer Stelleinrichtung für einen Stromabnehmer in Frontansicht und
3 eine Seitenansicht mit Teilschnitt der Ausführungs form aus 2
schematisch veranschaulicht sind.
Gemäß 1 bis 3 ist eine zweipolige Oberleitung mit einem Hinleiter 11 und einem zu diesem parallel verlaufenden Rückleiter 12 zur Elektrifizierung einer Fahrspur, beispielsweise der rechten Fahrspur einer mehrspurigen Fahrbahn, etwa einer Autobahn, vorgesehen. Insofern es nicht auf den gezielten Bezug auf den Hinleiter 11 oder Rückleiter 12 der Oberleitung ankommt, werden diese im Folgenden einzeln als Fahrdraht 11 bzw. 12 oder zusammen als Fahrdrähte 11 und 12 bezeichnet. Die Fahrdrähte 11 und 12 sind mittels an sich bekannter und nicht dargestellter Infrastruktureinrichtungen, wie Masten, Ausleger, Seitenhalter, Tragseile, Hänger und dergleichen, etwa mittig oberhalb der Fahrspur und deren Verlauf folgend angeordnet. Ein auf der elektrifizierten Fahrspur fahrendes Fahrzeug 20, beispielsweise ein Lastkraftwagen mit elektrischem oder dieselelektrischem Antrieb, kann zur Energieübertragung elektrischen Kontakt zu den Fahrdrähten 11 und 12 über einen fahrzeugseitigen Stromabnehmer 30 herstellen. Dabei kann Traktionsenergie in das Fahrzeug 20 eingespeist oder auch Bremsenergie des Fahrzeugs 20 in die Oberleitung zurückgespeist werden.
Der Stromabnehmer 30 ist gemäß 1 entlang einer Fahrzeuglängsachse 21 in Fahrtrichtung 22 des Fahrzeugs 20 hinter einer Fahrerkabine 23 und vor einem Ladeaufbau 24 angeordnet. Der Stromabnehmer 30 weist ein Traggestänge mit einem Unterarm 31 und einem Oberarm auf, die über ein Drehgelenk miteinander verbunden sind. Eine Drehachse des Drehgelenks erstreckt sich parallel zu einer Fahrzeugquerachse 25, welche wiederum horizontal und senkrecht zur Fahrzeuglängsachse 21 verläuft. Der Unterarm 31 ist fahrzeugseitig über ein Drehgelenk an einer Stellplattform 50 angelenkt. Der Oberarm ist als trapezförmiger Tragrahmen mit zwei einen spitzen Winkel einschließenden Längsträgern 32 sowie mit einem kurzen Querträger 33, der die Längsträger 32 im Bereich des Drehgelenks verbindet, und mit einem langen Querträger 34, der die Längsträger 32 im Bereich einer Wippenanordnung verbindet, ausgebildet. Die Wippenanordnung ist an einem fahrdrahtseitigen Ende des Oberarms angelenkt und umfasst zwei Wippen 35. Die eine Wippe 35 ist über ein Drehgelenk mit einem der beiden Längsträger 32, die andere Wippe 35 über ebenfalls ein Drehgelenk mit dem anderen Längsträger 32 verbunden. Zur Stabilisierung der Drehgelenke sind diese jeweils über zusätzliche Querstreben 36 mit den Längsträgern 32 verbunden. Die Drehachsen der beiden Drehgelenke fluchten und erstrecken sich parallel zur Fahrzeugquerachse 25. Jede Wippe 35 trägt zwei parallel zueinander und in Fahrtrichtung 22 hintereinander angeordnete Schleifleisten 37 aus elektrisch leitfähigem Material, beispielsweise aus Kohle, die einen definierten Arbeitsbereich aufweisen.
Bei regulärer Fahrt liegen die vier Schleifleisten 37 in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene mit den Fahrdrähten 11 und 12, in der ein Schleifkontakt zur Energieübertragung aufrechterhalten wird. Hierzu dient eine nicht dargestellte Hub- und Senkeinrichtung, beispielsweise in Gestalt eines hydraulischen, pneumatischen oder federelastischen Antriebs, mittels der das gelenkige Traggestell derart aufricht- und zusammenklappbar ist, dass hierdurch die Wippenanordnung anheb- bzw. absenkbar ist. Über die Hub- und Senkeinrichtung ist auch die Kraft einstellbar, mit der die Schleifleisten 37 an die Fahrdrähte 11 und 12 pressen. Zur Parallelführung der vier Schleifleisten 37 sind die Wippen 35 untereinander und mit dem Oberarm über ein starres Führungsgestänge 38 verbunden.
Die rohrförmigen Längsträger 32 des Oberarms sind durch jeweils einen Kraft und Moment übertragenden Isolator 39 in zwei Abschnitte geteilt. Der jeweils obere, wippenseitige Abschnitt leitet den Strom bis zum Isolator 39, von wo aus im Inneren des jeweils unteren Abschnitts zur Stromleitung ein Verbindungskabel 40 geführt ist. Die Verbindungskabel 40 sind am Unterarm 31 entlang bis zur Stellplattform 50 geführt, von wo aus nicht dargestellte Verbindungsleitungen zu den Verbrauchern im Fahrzeug 20 reichen. Zur Isolierung der Hin- von der Rückleiterseite ist mittig im langen Querträger 34 ebenfalls ein Isolator 39 angeordnet.
Erfindungsgemäß ist der gesamte auf die Stellplattform 50 gestützte Stromabnehmer 30 mittels einer fahrzeugseitigen Stelleinrichtung zur Ausführung einer quer zu einer Fahrzeuglängsachse 21 gerichteten Stellbewegung S relativ zum Fahrzeug 20 linear verfahrbar. Diese translatorische Stellbewegung S wird durch einen Stellantrieb bewirkt, der einen geschlossenen, mit der Stellplattform 50 zugfest verbundenen Antriebsriemen 51 aufweist. Der Antriebsriemen 51 ist über eine Antriebsrolle 52 sowie eine Spannrolle 53 geführt. Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 und 3 ist der Antriebsriemen 51 noch über eine Umlenkrolle 54 geführt. Die Antriebsrolle 52 ist drehfest mit einem Elektromotor 55 verbunden, dem Steuersignale von einer nicht dargestellten Steuereinheit zugeführt werden.
Bei der Ermittlung des Steuersignals zur Positionierung der Stellplattform 50 und damit der Wippenanordnung relativ zum Fahrzeug 20 können unterschiedliche Steuerziele verfolgt werden. Als vorrangiges Ziel gilt es, die natürlichen Lenkbewegungen des Fahrzeugs 20 innerhalb der Fahrspur dahingehend zu kompensieren, dass die Schleifleisten 37 den Kontakt zu den Fahrdrähten 11 bzw. 12 nicht verlieren, um eine kontinuierliche Energieeinspeisung ohne Abrisslichtbögen zu gewährleisten. Genauer kann das Steuersignal derart ermittelt werden, dass die Schleifleisten 37 nur innerhalb vorgegebener Arbeitsbereiche die zugeordneten Fahrdrähte 11 und 12 kontaktieren. Ein weiteres Steuerziel kann darin bestehen, die Schleifleisten 37 über ihren Arbeitsbereich hinweg möglichst gleichmäßig abzuschleifen, damit diese eine möglichst große Standzeit haben. Für diese Steuerziele ist es von Bedeutung, die aktuelle seitliche Relativlage des Fahrzeugs 20 zu den Fahrdrähten 11 und 12 zu kennen, weshalb diese fortwährend durch fahrzeugseitige Lagesensoren erfasst wird. Hierzu können beispielsweise Laser- oder Videodetektoren auf dem Fahrzeug oder der Wippenanordnung installiert sein. Ebenso können in einem Fahrzeuggerät eine Empfangseinrichtung für hochgenaue Positionssignale von Satellitensystemen angeordnet und Kartendaten über Fahrspur- und Oberleitungsverläufe gespeichert sein, die eine Ermittlung der aktuellen Relativlage erlauben. Mit Vorteil muss der Elektroantrieb 55 die träge Masse des Stromabnehmers 30 nicht in eine Stellbewegung S versetzen, solange das Fahrzeug 20 seitliche Fahrbewegungen ausführt, die keines der Steuerziele verletzt. Insbesondere kann die Steuereinheit auch mit einem automatischen Lenkassistenzsystem des Fahrzeugs 20 derart zusammenwirken, dass bei Geradeausfahrten das Lenksystem geringe seitliche Fahrbewegungen ausführt, so dass eine gleichmäßige Abnutzung der Schleifleisten 37 in ihren Arbeitsbereichen erfolgt, ohne dass häufige Stellbewegungen S durchzuführen sind.
Beim Stellen des Stromabnehmers 30 wird der Elektromotor 55, ausgehend vom aktuellen Ist-Position der Stellplattform 50 und/oder von der erfassten Ist-Relativlage des Fahrzeugs 20 zu den Fahrdrähten 11 und 12 und/oder von einem Ist-Lenkwinkel des Fahrzeuglenkeinrichtung, die Antriebsrolle 52 um eine durch das Steuersignal bestimmte Umdrehungszahl in die eine oder andere Drehrichtung drehen, wodurch der Antriebsriemen 51 eine der Umdrehungszahl entsprechende Stellstrecke nach links oder rechts läuft. Der Antriebsriemen 51 nimmt dabei die an ihm befestigte Stellplattform 50 mit. Damit die Stellbewegung S definiert erfolgt, weist die Stelleinrichtung neben dem Stellantrieb auch Führungsmittel zur Linearführung der Stellplattform 50 und damit des Stromabnehmers 30 auf.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 sind die Führungsmittel durch eine horizontale Führungsschiene 56 auf, die sich auf einem fahrzeugseitig befestigten Rahmen 57 abstützt. Die Stützplattform 50 läuft längs der Führungsschiene 56 auf Rädern 58.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 und 3 stützt sich die Stellplattform 50 gelenkig auf zwei parallel geführte Pendelstützen 59 ab. Jede Pendelstütze 59 ist plattenförmig ausgebildet und weist eine Ausnehmung 60 auf, durch die ein mit dem Rahmen 57 verbundenes Führungsprofil 61 verläuft. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Führungsprofil 61 einen Querschnitt in Form eines auf dem Kopf stehenden U auf. Die beiden Schenkel des U ragen in entsprechende Ausschnitte der Ausnehmungen 60. In neutraler Mittellage sind die Pendelstützen 59 vertikal ausgerichtet und können von dort aus seitlich um ihre unteren Enden in Fahrtrichtung 22 gesehen nach links oder rechts pendeln. Die oberen Enden der Pendelstützen 59 sind durch die Stellplattform 50 gelenkig miteinander verbunden, so dass diese eine Parallelogrammführung bilden. Damit die Stellplattform 50 mit zunehmender seitlicher Auslenkung nicht an Höhe verliert, sind die Pendelstützen 59 einerseits über kurze Drehlenker 62 an einer Rahmentraverse 63 angelenkt. Bei einer seitlichen Auslenkung der Pendelstützen 59 werden zwangsweise die Drehlenker 62 ausgelenkt, wobei sich die Höhenänderungen der Drehbewegungen im Wesentlichen kompensieren. Hierzu müssen die Enden der Pendelstützen 59 teleskopartig verlängerbar ausgebildet sein, was durch Linearführungen 64 am unteren Ende bewerkstelligt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3244945 C1 [0003]
DE 10256705 A1 [0004]

Claims

Nicht schienengebundenes Fahrzeug (20), insbesondere Lastkraftwagen oder Bus, mit einem Stromabnehmer (30) zur Einspeisung elektrischer Energie aus einer zweipoligen Oberleitung, deren als Hin- und Rückleiter ausgebildete Fahrdrähte (11, 12) jeweils durch mindestens eine Schleifleiste (37) des Stromabnehmers (30) kontaktierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmer (30) ein gelenkiges Traggestänge aufweist, welches sich fahrzeugseitig auf eine Stellplattform (50) abstützt und fahrdrahtseitig eine die Schleifleisten (37) tragende Wippenanordnung trägt, wobei die Stellplattform (50) zur Ausführung einer quer zu einer Fahrzeuglängsachse (21) gerichteten Stellbewegung (S) des Stromabnehmers (30) relativ zum Fahrzeug (20) mittels einer Stelleinrichtung bewegbar ist.
Nicht schienengebundenes Fahrzeug (20) nach Anspruch 1, wobei die Stelleinrichtung Führungsmittel für eine im Wesentlichen linear geführte Stellbewegung (S) der Stellplattform (50) und einen steuerbaren Stellantrieb zur Positionierung der Stellplattform (50) aufweist.
Nicht schienengebundenes Fahrzeug (20) nach Anspruch 2, wobei die Stelleinrichtung eine Steuereinheit zur Ansteuerung des Stellantriebs aufweist, die dazu ausgebildet ist, ein Steuersignal aus einer Ist-Position der Stellplattform (50) und/oder aus einer durch fahrzeugseitige Lagesensoren erfassbaren Relativlage des Fahrzeugs (20) zu den Fahrdrähten (11, 12) und/oder aus einem Ist-Lenkwinkel einer Fahrzeuglenkeinrichtung zu ermitteln.
Nicht schienengebundenes Fahrzeug (20) nach Anspruch 3, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, ein Steuersignal derart zu ermitteln, dass die Schleifleisten (37) die zugeordneten Fahrdrähte (11, 12) innerhalb vorgegebener Arbeitsbereiche der Schleifleisten (37) kontaktieren.
Nicht schienengebundenes Fahrzeug (20) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, ein Steuersignal derart zu ermitteln, dass die Schleifleisten (37) die zugeordneten Fahrdrähte (11, 12) gleichmäßig über ihre Arbeitsbereiche beschleifen.
Nicht schienengebundenes Fahrzeug (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Traggestänge einen an der Stellplattform (50) angelenkten Unterarm (31) und einen an die Wippenanordnung angelenkten Oberarm aufweist, die gelenkig miteinander verbunden und mit einer Hub- und Senkeinrichtung derart zusammenwirken, dass die Wippenanordnung anhebbar und die Schleifleisten (37) an die Fahrdrähte (11, 12) mit einer einstellbaren Kraft anpressbar und wieder absenkbar sind.
Nicht schienengebundenes Fahrzeug (20) nach Anspruch 6, wobei der Oberarm als trapezförmiger Tragrahmen ausgebildet ist und die Wippenanordnung zwei den Fahrdrähten (11, 12) zugeordnete Wippen (35) aufweist, die jeweils um eine parallel zu einer Fahrzeugquerachse (25) verlaufende Drehachse drehbar am Tragrahmen angelenkt sind, wobei die Wippen (35) über ein Führungsgestänge (38) derart miteinander und mit dem Unterarm (31) verbunden sind, dass die Schleifleisten (37) beim Heben und Senken der Wippenanordnung parallel in einer horizontalen Ebene geführt sind.
Nicht schienengebundenes Fahrzeug (20) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei der Stellantrieb einen mit der Stellplattform (50) zugfest verbundenen und über eine Antriebsrolle (52) geführten Antriebsriemen (51) aufweist, wobei die Antriebsrolle (52) drehfest mit einem durch die Steuereinheit ansteuerbaren Elektromotor (55) verbunden ist.
Nicht schienengebundenes Fahrzeug (20) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Führungsmittel durch eine Führungsschiene (56) gebildet sind, längs der die Stellplattform (50) auf Rädern (58) bewegbar ist.
Nicht schienengebundenes Fahrzeug (20) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Führungsmittel durch zwei parallel geführte Pendelstützen (59) gebildet sind, deren untere Enden jeweils drehbar gelagert sind und deren obere Enden die Stellplattform (50) gelenkig verbinden.