DE2506961B2 - Anordnung zum Spurführen eines gleisfreien Fahrzeuges - Google Patents
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Description
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zusatzspulen (13, 14) je zur
Hälfte ihrer Länge oberhalb und unterhalb der in den Achsen der Waagerechtspulen verlaufenden
Horizontalebene (18) erstrecken.
4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Zusatzspulen (13,14)
induzierten Spannungen (U3, U*) zur Bildung einer
Summenspannung hintereinander und die in den Waagerechtspulen (11, t2) induzierten Spannungen
(U\, U1) zur Bildung einer Jifferenzspannung
gegeneinander geschaltet sind.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Spurführen eines gleisfreien Fahrzeugs mittels eines elektromagnetischen
Wechselfeldes, das um einen entlang eines Fahrweges des Fahrzeuges verlegten, von
Wechselstrom durchflossenen Leitdraht aufgebaut und durch mindestens zwei auf dem Fahrzeug befestigte
Spulen abtastbar ist, die waagerecht und gleichachsig zueinander und in jeweils gleichen Abständen beiderseits
der senkrechten Längsmittelebene des Fahrzeuges angeordnet sind.
Aus der DE-OS 19 02 037 ist eine Anordnung dieser Art bekannt geworden, bei welcher zwei Abtastspulen
an einem zweiachsigen Fahrzeug unterhalb von dessen Achsen waagerecht und gleichachsig zueinander und in
jeweils gleichen Abständen beiderseits der senkrechten Länysmittelebene des Fahrzeugs befestigt sind. Wenn
das vom Leitdraht ausgehende Wechselfeld ungestört und demzufolge symmetrisch aufgebaut ist, werden in
den beiden Spulen jeweils gleich große und gleichphasige Wechselspannungen induziert, wenn sich das
Fahrzeug mit seiner Längsmittelebene über dem Leitdraht befindet. Weicht dagegen das Fahrzeug nach
links oder rechts vom Leitdraht ab, so wird in einer der beiden Spulen eine größere Wechselspannung induziert
als in der anderen. Bei der bekannten Anordnung ist eine Regeleinrichtung vorgesehen, welche das Fahrzeug
mittels Servomotoren derart steuert, daß die in den Spulen induzierten Spannungen glc^h groß werden.
Bei einer abgewandelten, aus der gleichen Druckschrift bekannten Anordnung sind die beiden Spulen mit
ihren beiden sich rechtwinklig kreuzenden Spulenachsen derart angeordnet, daß die Spulenacbsen in einer
gemeinsamen Querebene des Fahrzeugs liegen. Bei den seither bekannten Anordnungen sied möglichst große
Abstände der beiden Waagerechtspulen von der senkrechten Längsmittelebene des Fahrzeugs vorgesehen.
Hierdurch ergibt sich jedoch eine starke Abweichung des Fahrzeugs vom Leitdraht, wenn unsymmetrische
Feldverzerrungen auftreten, die beispielsweise durch in der Fahrbahn eingelassene Kanaldeckel, durch
Stahlbewehrungen oder andere ferromagnetische Bauteile verursacht werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung der eingangs beschriebenen Art mit zwei
gleichachsig zueinander angeordneten Waagerechtspulen die durch unsymmetrische Feldverzerrungen verursachten
Störeinflüsse möglichst zu beseitigen. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß mindestens in der
Nähe der Waagerechtspulen symmetrisch zur Längsmittelebene des Fahrzeugs jeweils eine von zwei
Zusatzspulen angeordnet ist, deren Achsen wenigstens annährend in einer gemeinsamen, senkrechten Querebene
des Fahrzeugs verlaufen und mit der Längsmittelebene einen spitzen nach unten geöffneten Winkel
einschließen. Hierdurch ist es möglich, die Waagerechtspulen
in einer relativ großen Höhe h über der Fahrbahn anzuordnen und außerdem den gegenseitigen Abstand
der Waagerechtspulen voneinander klein zu halten. Vorteilhaft wird die Neigung der Zusatzspulen derart
gewählt, daß ihre Achsen sich in einer Höhe H schneiden, welche doppelt so groß ist wie die Höhe h
der Achsen der Waagerechtspulen über der Fahrbahn.
Die zwischen den Achsen der Zusatzspulen und der Längsmittelebene des Fahrzeugs liegenden, nach unten
geöffneten Winkel können zweckmäßig zwischen 10° und 45° gewählt werden und liegen vorteilhaft bei etwa
20°.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles einer
Spurführungsanordnung für ein gleisfreies Fahrzeug näher beschrieben und erläutert.
Es zeigt
F i g. 1 einen schematischen Querschnitt durch das Fahrzeug über einem nahe der Fahrbahnoberfläche
verlegten Leitdraht,
Fig.2 ein Schaubild der induzierten Summen- und
Differenzspannungt-n in normierter Darstellung und
F i g. 3 eine vereinfachte Darstellung der Spulen.
In F i g. 1 ist mit einer strichpunktierten Linie 1 die senkrechte Längsmittelebene des gleisfreien Fahrzeuges
2 angedeutet, welches mit Hilfe eines in seiner Fahrbahn 3 dicht unterhalb der Fahrbahnoberfläche
verlegten Leitdrahtes 4 so geführt werden soll, daß die Längsmittelebene 1 mit möglichst geringer seitlicher
Abweichung a vom Leitdraht 4 verläuft.
Der Leitdraht 4 wird mit einem tonfrequenten Wechselstrom gespeist. Dieser baut ein in Fig. 1 mit
unterbrochenen Linien 5 angedeutetes Magnetfeld auf, welches bei ungestörtem Verlauf zum Leitdraht 4
konzentrisch ist. Zur Spurführung des Fahrzeugs 2 sind unterhalb der Fahrzeugkarrosserie zwei Waagerechtspulen
11 und 12 sowie zwei schräg geneigte Zusatzspulen 13 und 14 derart angeordnet, daß sie von
dem elektromagnetischen Wechselfeld durchsetzt werden können. Die beiden Waagerechtspulen 11 und 12
sind gleichachsig zueinander und in jeweils gleichen.
geringen Abständen beiderseits der senkrechten Längsmittelebene J des Fahrzeugs 2 angeordnet. Unmittelbar
in der Nähe jeder der beiden Waagerechtspulen 11 und
12 ist jeweils eine der beiden Zusatzspulen 13 und 14 derart befestigt, daß ihre Achsen 15 und 16 in einer
gemeinsamen, senkrechten Querebene des Fahrzeugs verlaufen und mit der Längsmittelebene 1 jeweils einen
gleichen, nach unten geöffneten Winkel <x einschließen. Dieser spitze Winkel kann zwischen 10° und 45"
betragen, liegt jedoch vorzugsweise wie in der Zeichnung dargestellt bei etwa 20°. Der Verschneidungspunkt
17 der Achsen 15 und 16 der Zusatzspulen
13 und 14 mit der Längsmittelebene 1 des Fahrzeugs 2 liegt in einer Höhe H fiber der Fahrbahn 3, welche
doppelt so groß ist wie der vertikale Abstand h, den die gemeinsame Achse 18 der beiden Waagerechtspulen 11
und 12 von der Fahrbahn 3 hat
Die beiden Waagerechtspulen Il und 12 sind mit
einer solchen Polung hintereinander geschaltet, daß zwischen den freien Spulenenden die Differenzspannung
aus der in der Waagerechtspule 11 induzierten Spannung U1 und der in der zweiten Waagerechtspule
12 induzierten Spannung t/2 auftritt Diese Differenzspannung
ist in F i g. 2 abhängig von der Abweichung a durch die Kurve 20 angedeutet Die in den Zusatzspulen
13 und 14 induzierten Spannungen t/3 und i/4 ergeben
bei geeigneter Hintereinanderschaltung der beiden schrägen Zusatzspulen 13 und 14 eine Surnmenspannung
U3+1/4, welche in F i g. 2 durch den Kurvenzug
21 wiedergegeben ist Ist die Bedingung H= 2 h erfüllt, so ergibt die Quotientenbildung der Spannungen nach
Kurve 20 und 21 eine lineare Abstands-Funktion
U(a) =
t/l t/2
i/3+ t/4
i/3+ t/4
= m-a
m = Proportionalitätsfehler
Die Spannung U(a) kann einer in der Zeichnung nicht wiedergegebenen, üblichen Regeleinrichtung zugeführt
werden, welche über ebenfalls nicht wiedergegebene Stellglieder die Lenkung des Fahrzeugs derart beeinflußt,
daß die Abweichung a vom Leitdraht 4 auch bei unsymmetrischer Verzerrung des Magnetfeldes ein
Minimum wird. Dabei ergibt sich durch die Schrägstellung
der Zusatzspulen 13 und 14 und den geringen axialen Abstand der beiden Waagerechtspulen der
Vorteil, daC im Arbeitsbereich
die erfindungsgemäße Anordnung nahezu fre< von Störeinflüssen durch unsymmetrische Feldverzerrungen
ist
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Anordnung zum Spurführen eines gleisfreien Fahrzeugs mittels eines elektromagnetischen Wechselfeldes,
das um einen entlang eines Fahrweges des Fahrzeuges verlegten, von Wechselstrom durchflossenenen
Leitdraht aufgebaut und durch mindestens zwei auf dem Fahrzeug befestigte Spulen abtastbar
ist, die waagerecht und gleichachsig zueinander und in jeweils gleichen Abständen beiderseits der
senkrechten Längsmittelebene des Fahrzeuges angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens in der Nähe jeder der Waagerechtspulen (11, 12) symmetrisch zur Längsmittelebene
jeweils eine von zwei Zusatzspulen (13, 14) angeordnet ist, deren Achsen (15, 16) wenigstens
annähernd in einer gemeinsamen, senkrechten Querebene des Fahrzeugs verlaufen und mit der
Längsmittekbene (1) einen spitzen, nach unten geöffneten Winkel (cc) einschließen.
Z Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Winkel («) zwischen 10° und 45°,
vorzugsweise bei etwa 20° liegt
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