DE19623739A1

DE19623739A1 - Drive for a generator

Info

Publication number: DE19623739A1
Application number: DE19623739A
Authority: DE
Inventors: Iradj Dipl Ing Hessabi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-06-14
Filing date: 1996-06-14
Publication date: 1997-12-18
Also published as: WO1997047880A1; AU2912697A

Abstract

The invention relates to a drive for an electric generator (10) with a vertically displaceable pressure bar (3) which can be pressed down by a traversing vehicle and co-operates by way of a free-running drive unit (93) with a mechanical energy accumulator (91, 92) which is connected to the drive for the electric generator (10) to reduce initial strain caused by inertia, to avoid high fluctuation in speeds and to increase efficiency. The invention proposes that the mechanical energy accumulator (91, 92) have at least one first spring accumulator which co-operates with a first hydraulic cylinder arrangement (81) with a hydraulic motor (83) driving the generator (10). Outflow from said hydraulic motor is connected via a return-flow pipe with an unpressurised hydraulic oil accumulator (85) to the inlet valve (86) of the first hydraulic cylinder arrangement (81), the first spring accumulator (91) having a catch (94). Said catch releases the first spring accumulator which is held under tension and which, on the tension being released, actuates the first hydraulic cylinder arrangement (81). While the tension is being released on the first spring accumulator (91) the catch returns the non-actuated pressure bar (3) and the first spring accumulator (91) and the hydraulic cylinder arrangement (81) to the original position.

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für einen elektrischen Generator mit einer vertikal bewegbaren, mit einer Rückholfeder zum Hochdrücken versehener Druckschiene, die von einem überfahrenden Fahrzeug nieder drückbar ist, und die insbesondere über ein Getriebe und einen Frei lauf mit einem mechanischen Energiespeicher zusammenwirkt, der seinerseits mit dem Antrieb für den elektrischen Generator verbunden ist.The invention relates to a drive for an electrical generator with a vertically movable, with a return spring for pushing up provided pressure rail, which is knocked down by a vehicle driving over it can be pressed, and in particular via a gear and a free interacts with a mechanical energy storage device that in turn connected to the drive for the electric generator is.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 40 34 219 A1 bekannt. Bei dieser diente ein Schwungrad als mechanischer Energiespeicher, das durch seine Trägheit bei einer Betätigung der Druckschiene eine hohe Anfangsbelastung für das Getriebe brachte und nur bei längerer Ein wirkung der Betätigungsbelastung der Druckschiene eine größere Ener giemenge aufnahm. Weiterhin erfolgte der Generatorantrieb mit einer stark schwankenden Drehzahl und daher überwiegend mit einem ungün stigen Wirkungsgrad.Such a device is known from DE 40 34 219 A1. At this served a flywheel as a mechanical energy storage device due to its inertia when the pressure rail is actuated, a high Initial load on the gearbox brought and only with a long on effect of the actuation load of the pressure rail a larger energy quay record. Furthermore, the generator was driven with a strongly fluctuating speed and therefore predominantly with an unun constant efficiency.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die vorstehend geschilderten Nachteile an einer solchen druckschienenbetätigten Generatorantriebsvorrichtung zu vermeiden.It is an object of the invention, the disadvantages described above on such a pressure rail-operated generator drive device to avoid.

Diese Aufgabe wird mittels der im Hauptanspruch wiedergegebenen Merk male gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungs formen beschreiben die Unteransprüche.This object is achieved by means of the note reproduced in the main claim solved several times; advantageous developments and preferred execution shapes describe the subclaims.

Die Lösung besteht darin, daß der mechanische Energiespeicher minde stens einen ersten Federspeicher aufweist, der, gespannt, auf eine erste Hydraulikzylinderanordnung einwirkt, die hydraulikseitig über eine Hydrauliköl-Druckleitung einen Hydraulikmotor speist, der den Generator antreibt und dessen Auslaufleitung Hydrauliköl über einen drucklosen Hydraulikspeicher zu einem Einlaßventil der ersten Hydrau likzylinderanordnung zurückführt. Dabei weist der erste Federspeicher eine Rastvorrichtung auf, mit der er druckschienenseitig im gespann ten Zustand gerastet gehalten wird. Ausgerastet entspannt sich der erste Federspeicher freilaufend und betätigt die erste Hydraulik zylinderanordnung. Bei entspanntem ersten Federspeicher ist die Rastvorrichtung lösbar, so daß die Rückholfeder die unbetätigte Druckschiene, sowie den ersten Federspeicher und die Hydraulik zylinder-Kolbenanordnung in Ausgangslage zurückholt.The solution is that the mechanical energy storage least has a first spring accumulator, which, tensioned, on a first hydraulic cylinder arrangement acts on the hydraulic side a hydraulic oil pressure line feeds a hydraulic motor that the Generator drives and its outlet line hydraulic oil via a unpressurized hydraulic accumulator to an inlet valve of the first hydrau leads like cylinder arrangement. The first spring accumulator a locking device with which he clamped in the pressure rail side is held in the locked state. Unlatched relaxes first spring accumulator freewheeling and actuates the first hydraulics cylinder arrangement. When the first spring accumulator is relaxed, that is Detachable, so that the return spring is the unactuated Pressure rail, as well as the first spring accumulator and the hydraulics cylinder-piston assembly is returned to the starting position.

Beim Niederdrücken der Druckschiene durch ein überrollendes Fahrzeug wird die erste Druckfeder mit zunehmender Kraft gespannt und Energie zwischengespeichert. Dieser Vorgang kann relativ schnell beim Über fahren der geeignet breit ausgestalteten Schwelle erfolgen, da nur eine geringe Masse zu beschleunigen ist.When the pressure rail is depressed by a rolling vehicle the first compression spring is tensioned with increasing force and energy cached. This process can be done relatively quickly when over drive the suitably broad threshold, because only to accelerate a small mass.

Durch die Rastvorrichtung, die die Feder auf der angedrückten Seite festhält, hat die Feder im Prinzip so lange Zeit, bis ein nächstes Überrollen der Druckschiene erfolgt, um sich zur anderen Seite unter Einwirkung auf das Hydrauliksystem zu entspannen und durch die Rück holfeder in den Anfangszustand und die Ausgangslage zusammen mit den Betätigungsteilen zurückzukehren.Through the locking device, the spring on the pressed side holds the spring in principle until there is a next one Roll over the pressure rail is done to get under to the other side Action on the hydraulic system to relax and through the back holfeder in the initial state and the starting position together with the Actuating parts.

Die gekoppelten beiden Hydraulikzylinderanordnungen übertragen die Energie in einen zweiten Federspeicher, der ständig nachladbar ist und vorzugsweise eine ausreichende Kapazität für die Aufnahme mehre rer Energieladungen durch einzelne Schienenbetätigungen hat. Der erste und/oder weitere Federspeicher können vorteilhafterweise als Spiralfeder oder sonstige mechanische Kraftspeicher ausgebildet sein.The coupled two hydraulic cylinder assemblies transmit the Energy in a second spring accumulator that is constantly rechargeable and preferably more than enough capacity for recording rer energy charges through individual rail operations. Of the first and / or further spring accumulators can advantageously be used as Spiral spring or other mechanical energy accumulator.

Ein Hydraulik-Stromregelventil vergleichmäßigt den Ölstrom aus der zweiten Hydraulikzylinderanordnung, die von dem zweiten Federspeicher ständig beaufschlagt ist, in den Hydraulikmotor, so daß dieser den Generator mit konstanter Geschwindigkeit antreibt.A hydraulic flow control valve equalizes the oil flow from the second hydraulic cylinder assembly by the second spring accumulator is constantly applied in the hydraulic motor, so that this Generator drives at constant speed.

Vorzugsweise sind an einer Druckschiene beidseitig Getriebe, erste Federspeicher mit Rastvorrichtungen und erste Hydraulikzylinder-Kol benanordnungen sowie Rückstellfedern und Ventile vorgesehen, so daß eine gute Ausnutzung der Betätigungsenergie auch bei unterschiedli cher Seitenstellung des betätigenden Fahrzeuges erfolgt.Preferably, gears, first, are on both sides of a pressure rail Spring accumulator with locking devices and first hydraulic cylinder col benananordnung and return springs and valves provided so that a good utilization of the actuation energy even with differ cher side position of the actuating vehicle takes place.

Vorzugsweise werden auch mehrere Betätigungsschienen, die mit den Energieabnehmern versehen sind, hintereinander auf einer Fahrbahn oder auf benachbarten Fahrbahnen angeordnet und mit ihren Hydraulik leitungen durch die Ventile entkoppelt mit nur einer zweiten Ener giespeicheranordnung verbunden, die dann einen zentralen Generator speist.A plurality of actuating rails, which are connected to the Energy consumers are provided one behind the other on a roadway or arranged on adjacent lanes and with their hydraulics Lines through the valves decoupled with only a second energy Giespeicheranordnung connected, which is then a central generator feeds.

Die erzeugte elektrische Energie wird in einem Akkumulator zwischen gespeichert und dient vorzugsweise zur Versorgung von elektrischen Verkehrshilfseinrichtungen wie Signalen, Meßgeräten, Nachrichtenge räten, Tankstellen, usw.The electrical energy generated is stored in an accumulator stored and is preferably used to supply electrical Traffic auxiliary devices such as signals, measuring devices, messages councils, petrol stations, etc.

Die gesamte Vorrichtung ist wie die vorbekannte in einem Gehäuse in einer U-förmigen Schale untergebracht, das oben mit einer elastischen Abdeckung abgedichtet ist, unter der sich die Druckschiene befindet.The entire device is like the previously known in one housing a U-shaped shell, the top with an elastic Cover is sealed, under which the pressure rail is located.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 1 bis 4 näher dargestellt; dabei zeigenA preferred exemplary embodiment is shown in more detail in FIGS. 1 to 4; show

Fig. 1 Funktionsschema des Antriebs; Fig. 1 functional diagram of the drive;

Fig. 2 Einzelheit eines ersten Federspeichers, Feder ent spannt, Längsschnitt; Fig. 2 detail of a first spring accumulator, spring tensioned ent, longitudinal section;

Fig. 3 Einzelheit eines ersten Federspeichers, Feder ge spannt, Querschnitt; Fig. 3 detail of a first spring accumulator, spring tensioned, cross section;

Fig. 4 Antriebsvorrichtung, Querschnitt im Bereich der ersten Speichervorrichtung. Fig. 4 drive device, cross section in the region of the first storage device.

Fig. 1 zeigt eine Druckschiene 3, die geringfügig aus der Fahrbahn oberfläche 11 herausragt und von einem Fahrzeug beim Überfahren um einige Zentimeter herabgedrückt wird. An den Enden der Druckschiene 3 sind Winkelhebelgetriebe 93, 93′ angelenkt, die auf erste Federspei cher 91, 91′ einwirken, die andererseits erste Hydraulikzylinder anordnungen 81, 81′ beaufschlagen. Diese sind jeweils mit einer Hydraulikdruckleitung über je ein Rückschlagventil 96, 96′ mit einer zweiten Hydraulikzylinder-Kolbenanordnung 82 verbunden, die kolben seitig einen zweiten Federspeicher 92 beaufschlagt. Fig. 1 shows a pressure rail 3 , which protrudes slightly from the road surface 11 and is pressed down by a vehicle when driving over a few centimeters. At the ends of the pressure rail 3 , angle lever gear 93 , 93 'are articulated, acting on the first spring memory 91 , 91 ', which on the other hand act on first hydraulic cylinder assemblies 81 , 81 '. These are each connected to a hydraulic pressure line via a check valve 96 , 96 'with a second hydraulic cylinder-piston arrangement 82 which acts on the piston side of a second spring accumulator 92 .

An der Hydraulikdruckleitung als Speiseleitung ist über ein Stromre gelventil 84 ein Hydraulikmotor 83 angeschlossen, der den Generator 10 antreibt, der die Verbraucher und gegebenenfalls einen Pufferakku mulator 12 speist. Der Rückfluß des Hydraulikmotors 83 führt in einen Hydraulikölspeicher 85, von dem Rückführleitungen über Einlaßventile 86, 86′ zu den ersten Hydraulikzylinderanordnungen 91, 91′ führen. Zweckmäßig ist an die die Speiseleitung bildende Hydraulikdrucklei tung ein Manometer 88 und in diese ein Ölfilter 89 angeschlossen.On the hydraulic pressure line as a feed line, a hydraulic motor 83 is connected via a flow control valve 84 , which drives the generator 10 , which feeds the consumer and, if appropriate, a buffer accumulator 12 . The return flow of the hydraulic motor 83 leads into a hydraulic oil reservoir 85 , from the return lines via inlet valves 86 , 86 'to the first hydraulic cylinder arrangements 91 , 91 '. Appropriately, a manometer 88 and an oil filter 89 are connected to the hydraulic pressure line forming the feed line.

Die ersten Federspeicher 91, 91′ sind jeweils mit einer Rastvorrich tung 94, 94′ versehen, wie Fig. 2 und Fig. 3 im einzelnen zeigen. Die Feder 91, die als Druckfeder ausgebildet ist, trägt am hebelseitig angeschlossenen Ende eine Rastplatte 94C, die bei herabgedrückter Druckschiene 3 - Fig. 3 - von Rasthaken 94A, 94B gehalten wird, die gehäusemäßig mit dem ersten Hydraulikzylinder 81Z schwenkbar verbun den sind und mit einer Feder 94D gerastet gehalten werden. Das andere Federende des ersten Federspeichers 91 ist schwenkbar am Hydraulik kolben 81K angelenkt, und es trägt eine Auslöseplatte 97A, die mit Auslöseschrägen 97 an den Rasthaken 94A, 94B zusammenwirkt, wenn der Hydraulikkolben 91K eingedrückt und der erste Federspeicher 91 ent spannt ist, so daß sich die Rasthaken 94A, 94B von der Rastplatte 94C lösen und diese freigeben. Dann zieht die relativ schwache Feder 91 das Winkelhebelgetriebe 93 und die Druckschiene 3 in die Grundstel lung zurück, wie Fig. 2 zeigt.The first spring 91, 91 'are each provided with a Rastvorrich tung 94, 94' is provided as shown in Fig. 2 and Fig. 3 show in detail. The spring 91 , which is designed as a compression spring, carries a latching plate 94 C at the end connected to the lever, which is held by latching hooks 94 A, 94 B when the pressure rail 3 - FIG. 3 is pressed down, and which is pivotally connected to the first hydraulic cylinder 81 Z in the housing and are held in place with a 94 D spring. The other spring end of the first spring accumulator 91 is pivotally articulated on the hydraulic piston 81 K, and it carries a release plate 97 A, which interacts with release bevels 97 on the latching hooks 94 A, 94 B when the hydraulic piston 91 K is pressed in and the first spring accumulator 91 ent is tensioned so that the locking hooks 94 A, 94 B detach from the locking plate 94 C and release them. Then the relatively weak spring 91 pulls the bell crank mechanism 93 and the pressure rail 3 back into the basic position, as shown in FIG. 2.

Die gesamte Vorrichtung ist in einem U-förmigen schmalen, schachtför migen Gehäuse 13 untergebracht, an dem der erste Hydraulikzylinder 81Z, die Rasthebel 94A, 94B, die Rückholfeder 98 und das Winkelhebel getriebe 93 festgelegt bzw. angelenkt sind. Die Oberseite des Gehäu ses 13 ist mit einer abdichtenden elastischen Abdeckung 14 versehen. Unmittelbar unter dieser befindet sich die Druckschiene 3, die in der Grundstellung zusammen mit der elastischen Abdeckung 14 über den U-Schachtrand durch die Rückholfedern 98 auf eine Arbeitshöhe angehoben ist. Der U-Schacht 13 ist vorzugsweise mit einem umlaufenden horizon talen Rand 15 versehen, wie Fig. 3 und 4 zeigen, womit der Schacht in eine Fahrbahn 11 einzusetzen und elastisch anzuschließen ist.The entire device is housed in a U-shaped narrow, schachtför shaped housing 13 on which the first hydraulic cylinder 81 Z, the locking lever 94 A, 94 B, the return spring 98 and the angle lever gear 93 are fixed or articulated. The top of the housing 13 is provided with a sealing elastic cover 14 . Immediately below this is the pressure rail 3 , which is raised to a working height in the basic position together with the elastic cover 14 over the U-shaft edge by the return springs 98 . The U-shaft 13 is preferably provided with a circumferential horizon tal edge 15 , as shown in FIGS . 3 and 4, with which the shaft can be inserted into a roadway 11 and connected elastically.

Der Vertikalquerschnitt, Fig. 4, zeigt eine beidseitige symmetrische Anordnung von zwei Rückholfedern 98 und beidseitige federbelastete Rasthebelanordnungen 94 zu einem mittig angeordneten ersten Feder speicher 91 und Hebelgetriebe 93. Das Winkelhebelgetriebe 93 dient der Kraftumlenkung, so daß die Bauhöhe verhältnismäßig gering ist. Selbstverständlich läßt sich die Federspeicher-Hydraulikzylinder anordnung 91, 81 mit dem Zubehör auch vertikal und ohne Umlenkge triebe 93 unter der Druckschiene 3 zuordnen, wenn ein etwas tieferer Schacht vorgesehen wird. Der Anschlußflansch 30 der Druckschiene 3 ist mit einem horizontal gerichteten Langloch 31 an den Winkelhebel 93 angeschlossen, damit ein Längenausgleich gewährleistet ist. The vertical cross section, Fig. 4, shows a two-sided symmetrical arrangement of two return springs 98 and double-sided spring-loaded locking lever assemblies 94 to a centrally arranged first spring 91 and lever mechanism 93rd The angle lever gear 93 serves to deflect the force, so that the overall height is relatively low. Of course, the spring-loaded hydraulic cylinder assembly 91 , 81 with the accessories also vertically and without Umlenkge gear 93 under the pressure rail 3 if a slightly deeper shaft is provided. The connecting flange 30 of the pressure rail 3 is connected to the angle lever 93 with a horizontally directed elongated hole 31 , so that a length compensation is ensured.

An den zweiten Druckfederspeicher 92 - Fig. 1 - bzw. genauer an die Hydraulikdruckleitung der zweiten Hydraulikzylinderanordnung lassen sich mehrere erste Hydraulikanordnungen 81, 81′ von mehreren Druck schwellen 3 anschließen, so daß für längere Zeit ein Ölfluß durch den einen Antriebsmotor 83 erbracht werden kann. Im einfachsten Fall ist die Druckschwelle 3 nur mit einem einzigen Federspeicher 91, einer Rastvorrichtung 94, einer Rückholfeder 98 und einer Hydraulikzylin deranordnung mit einem Ein- und einem Auslaßventil 86, 96 sowie dem Hydromotor 83 mit dem Generator 10 vorhanden.On the second pressure spring accumulator 92 - Fig. 1 - or more precisely on the hydraulic pressure line of the second hydraulic cylinder arrangement, several first hydraulic assemblies 81 , 81 'of several pressure thresholds 3 can be connected, so that an oil flow through the one drive motor 83 can be provided for a long time . In the simplest case, the pressure threshold 3 is only available with a single spring accumulator 91 , a latching device 94 , a return spring 98 and a hydraulic cylinder arrangement with an inlet and an outlet valve 86 , 96 and the hydraulic motor 83 with the generator 10 .

Die Rastvorrichtung läßt sich statt unmittelbar an dem Federspeicher 91 auch gegebenenfalls an dem Winkelhebelgetriebe 93 oder an der Druckschiene 3 angreifend ausgestalten. Ebenso kann die Rückstell feder 98 vor oder hinter dem Winkelhebelgetriebe 93, an diesem selbst oder am Hydraulikkolben 91K angreifend gestaltet werden.Instead of directly on the spring accumulator 91 , the latching device can also be designed such that it acts on the angle lever gear 93 or on the pressure rail 3 . Likewise, the return spring 98 in front of or behind the bell crank mechanism 93 , can be designed to engage this or the hydraulic piston 91K .

Claims

1. Drive for an electrical generator ( 10 ) with a vertically movable, provided with a return spring ( 98 ) for pushing up pressure rail ( 3 ) which can be depressed by a vehicle driving over, and in particular via a gear ( 93 ) and one Freewheel cooperates with a mechanical energy store ( 91 , 92 ), which in turn is connected to the drive for the electrical generator ( 10 ), characterized in that the mechanical energy store ( 91 , 92 ) with at least one first spring store ( 91 ) Provided with a first hydraulic cylinder arrangement ( 81 ) cooperates, which is connected via a hydraulic oil pressure line as a feed line to a generator ( 10 ) driving hydraulic motor ( 83 ), whose run via a return line with pressureless hydraulic oil reservoir ( 85 ) with the Inlet valve ( 86 ) of the first hydraulic cylinder arrangement ( 81 ) is connected, the first spring accumulator ( 91 ) has a latching device ( 94 ) with a release ( 97 , 97 A) in such a way that the first spring retainer, which is held taut by the latching device, relaxes the first hydraulic cylinder arrangement ( 81 ), the latching device ( 94 ) being actuated the trigger ( 97 , 97 A) is releasable when the first spring accumulator ( 91 ) is relaxed, and the unactuated pressure rail ( 3 ) and the first spring accumulator ( 91 ) and the hydraulic cylinder arrangement ( 81 ) with the return spring ( 98 ) can be returned in the starting position.

2. Drive according to claim 1, characterized in that the first spring (91), a second spring (92) and the first hydraulic cylinder assembly (81) comprises a second hydraulic cylinder assembly (81) are associated, wherein the first spring (91) to the first hydraulic cylinder arrangement (81) and the second spring (91) to the second hydraulic cylinder assembly (81) act and first and second hydraulic cylinder assembly is coupled via a hydraulic oil pressure line with a check valve (96).

3. Drive according to claim 1 or 2, characterized in that compression springs are provided as the spring accumulator ( 91 , 92 ).

4. Drive according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the first spring accumulator ( 91 ) is provided with the latching device ( 94 ) which is provided with at least one spring-loaded latching hook ( 94 A, 94 B) such that the end the spring of the first spring accumulator ( 91 , 92 ) is held with the pressure rail ( 3 ) lowered and the spring tensioned accordingly, the trigger ( 97 A) acting on the latching hooks ( 94 A, 94 B) on the hydraulic piston side on the first spring ( 91 ) is arranged that the locking hook ( 94 A, 94 B) is released with the spring ( 91 ) relaxed and the return spring ( 98 ) the unloaded pressure rail ( 3 ) in its upper position as well as the relaxed first spring ( 91 ) and the first hydraulic lik cylinder assembly ( 81 ) in the starting position.

5. Drive according to claim 4, characterized in that the detent hook (94 A, 94 B) cooperates with an angle lever mechanism (93), wherein the latching device (94) is disposed angularly lever side.

6. Drive according to one of claims 1 to 5, characterized in that a flow control valve ( 84 ) is provided in the hydraulic feed line of the hydraulic likmotor ( 83 ).

7. Drive according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the pressure rail ( 3 ) at least two of the first spring accumulators ( 91 , 91 ') and optionally associated bell crank mechanism ( 93 , 93 ') and first Hydraulikzy cylinder arrangements ( 81 , 81 ') with inlet and Rückschlagven valves ( 86 , 86 '; 96 , 96 ') and return springs ( 98 , 98 ') are distributed over their length.

8. Drive according to one of claims 1 to 7, characterized in that the output of the generator ( 10 ) is connected to an electrical accumulator ( 12 ).

9. Drive according to one of claims 1 to 8, characterized in that a plurality of pressure rails ( 3 ) are arranged at a distance from one another, and in that the first spring accumulator ( 90 , 91 ') and the associated first hydraulic cylinder arrangements ( 81 , 81 ') are arranged, which are connected via hydraulic lines with only a single central second hydraulic cylinder arrangement ( 82 ) with central second spring storage ( 92 ) and the hydraulic motor ( 83 ) to the generator ( 10 ).

10. Drive according to one of claims 1 to 9, characterized in that a shell ( 13 ) with a U-shaped cross section and with an elastic cover ( 14 ) is provided as a housing for the drive, on the opening side is sealed abge.

11. Drive device according to claim 10, characterized in that the U-shaped shell ( 13 ) has an all round umlau fenden upper, laterally projecting collar ( 15 ) for embedding in a road surface ( 11 ).