Car-System und sonstige Technik des Vorfeldverkehrs

[ssilk]

Ich bleib dabei: Wenn du nichts zu einer Diskussion beitragen kannst außer "Ich hätte da eine Idee, ich sag sie euch aber nicht", dann ist es besser gar nix zu sagen. Hundert mal besser.

[Jettaheizer]

Hallo ssilk,

dann hab ich jetzt etwas für dich/euch zum Diskutieren.
Meine zweite Idee.
Und zwar hat ein Flughafen den ungeheuren Vorteil, daß die Taxiways auf dem Boden durch Linien kentlich gemacht sind.
Die Flugzeuge bekommen zwei optische Sensoren, die im Bereicht des Hauptfahrwerkes rechts und links der Mitte liegen.
Der Puller wird elektronisch gesteuert, die Lenkung erfolgt über ein Servo oder ähnliches. Außerdem wird das Flugzeug beim Pushback so vom Puller aufgenommen, daß die Bugradlenkung des Flugzeuges unwirksam ist (evtl. elektronisch abgeschaltet).
Nun schiebt der Puller das Flugzeug rückwärts entlang des Taxiways (also entlang der Linie). Die am Flugzeug angebrachten Sensoren tasten dabei permanent optisch den Boden ab. In dem Moment, wo das Flugzeug ausbricht und einer der beiden Sensoren die Linie des Taxiway registriert, wird per Computer ein Signal an den Puller gesendet und ein zuvor einprogrammierter "Schlenker" ausgeführt, der der Ausbruchrichtung des Flugzeuges entgegenwirkt. Beispiel: Flugzeug bricht nach rechts aus. Puller erhält das entsprechende Signal, die Lenkung wird für 1s nach rechts, für 2s nach links und wieder für 1s nach rechts gesteuert. Dadurch wird das Flugzeug kurzzeitig in die der Ausbruchrichtung entgegengesetzte Richtung geschoben, während der Puller nach diesem "Schlenker" wieder auf seiner ursprünglichen Bahn weiterfährt. Zwei weitere optische Sensoren am Heck des Pullers überwachen dabei die Bewegungsrichtung des Pullers und korrigieren diese bei Bedarf.

Vorteile:
- Rückwärtsfahrt des Pullers alleine möglich
- Rückwärtsfahrt mit Flugzeug möglich (starre Verbindung zwischen Bugrad und Puller vorausgesetzt)

Nachteile:
- Rückwärtsfahrt mit Flugzeug nur geradeaus möglich (in Kurven würde das Steuerungsprinzip nicht funktionieren)
- unverhältnismäßig hoher technischer Aufwand für Steuerung und Sensorik nötig
- extrem hoher Stromverbrauch, sehr kurze Ladeintervalle
- u.U. sehr unnatürliches Fahrverhalten
- Antrieb und Lenkung des Flugzeugs müssen während des Pushback deaktiviert sein

So, und jetzt darfst Du / dürft ihr dich/euch gerne über meine Idee auslassen, soviel ihr wollt.

Gruß,
Franz

[Ronaaron]

@Jettaheizer

Tut mir sehr leid aber dein letzter Beitrag liest sich als wenn du nur "Stoff" zum diskutieren hingeschrieben hast! Meinst du wir sind ein Haufen Kinder die überglücklich sind weil sie einen Keks hingehalten bekommen??

Du scheinst selber zu wissen das das nicht funktioniert, weil viel zu aufwändig!
Ausserdem schreibst Du ja selber schon das es zu viele und zu gravierende Nachteile gibt!

So, und jetzt kannst du Dich über meinen Beitrag ärgern!

[Jettaheizer]

Hallo Ronaaron,

ich ärgere mich nicht über deinen Beitrag. Jeder hat das Recht auf seine Meinung.

Daß meine Idee in dieser Form nicht oder nur mit ungeheuer großem Aufwand funktioniert, weiß ich in der Tat. Aber wie ich den Beiträgen von ssilk entnommen habe, sind hier Anregungen und Diskussionsgrundlagen gewünscht. Meine letzte Antwort soll ein solcher gedanklicher Ansatz sein. Nicht mehr und nicht weniger.

Und nein, ich denke nicht, daß ihr >ein Haufen Kinder< seid, >die überglücklich sind, weil sie einen Keks hingehalten bekommen<.
Zumindest bisher war ich eher der Meinung, daß ihr alle Tüftler und Bastler seid, die offen für Vorschläge, Anregungen und Ideen auch von "Neulingen" sind.

Meinen letzten Beitrag hätte ich auch ohne die vorherige Diskussion um meine andere Idee geschrieben.

Falls es irgendjemanden stört, was ich geschrieben habe, bin ich gerne bereit, sämtliche Beiträge von mir in diesem Forum leer zu editieren und mich künftig aus dieser Diskussion herauszuhalten.

Gruß,
Franz

[Ronaaron]

@ Jettaheizer

Nein, du brauchst deine Beiträge nicht löschen...Du hast ja recht wenn du sagst das jeder hier seine Meinung kundtun darf!
Es kam nur so rüber das Du deine "zweite Idee" nur so hingeschrieben hast, um uns etwas zu geben damit wir zufrieden sind! Es hat auch wirklich gar nichts damit zu tun ob du "Neuling" oder "Altforumane" bist...wir erwarten nur Konstruktives und keine vagen Andeutungen.

[Peter Müller]

Falls es irgendjemanden stört, was ich geschrieben habe, bin ich gerne bereit, sämtliche Beiträge von mir in diesem Forum leer zu editieren und mich künftig aus dieser Diskussion herauszuhalten.

Um Himmels Willen, nein. Wir sind nur alle sehr sehr skeptisch, dass Du wirklich neue Ideen hast. Und wenn Du dann auch noch geheimnisskrämerisch tust, ist unsere Skepsis um so größer.

Aber das ist nicht böse gemeint, nur will hier niemand zum x-ten mal die gleichen Vorschläge durchkauen. Nur Du kannst entscheiden, ob es eine neue Idee ist, wir bieten Dir einfach mal ein paar alte Ideen zum abchecken.

Wenn Du immer wieder zu dem Ergebnis kommst "neue Idee", dann bleib standhaft und setz Dich durch. Kommst Du zu dem Ergebnis "doch schon mal dagewesen/abgeschmettert", kannst Du Dich immer noch mit Bier bei irgendeinem Forumanentreffen freikaufen (ich hoffe, damit auch im Sinne aller anderen zu sprechen).

[Peter Müller]

Hallo @Jettaheizer,

ich habe jetzt mal zwei Postings von Gerrit herausgesucht zum Thema "Servos für die Lenkung" und optische "Spurverfolgung".

Kannst Du ja mal lesen, falls Du es nicht schon getan hast.

- Posting 88706 vom 26.09.2005;
- Posting 88381 vom 22.09.2005.


Wobei man niemals nie sagen sollte. Es ist natürlich nicht für immer ausgeschlossen, dass Servos für die Lenkung nicht in Frage kommen. Wenn die Technik zuverlässiger wird, werden auch Servos für die Lenkung verbaut. Aber diese Entwicklung vermute ich nicht innerhalb von wenigen Monaten.

[Jettaheizer]

Hallo Ronaaron, hallo Peter,

ich habe es auch nicht so böse verstanden. Ich hadere nur auch mit mir selbst. Ich will schließlich auch nicht am Ende als Depp dastehen, weil ich einfach in irgendeinem der vielen Beiträge zum diesem Thema eine Kleinigkeit überlesen habe...
Ach, pfeif drauf...
Ich sag euch nu einfach, was ich im Kopf habe. Zum Patent wird´s eh nicht reichen...

Meine erste Idee:

im Prinzip eine Kombination aus verschiedenen erprobten Teilen mit einer Neuerung. Allerdings muß ich noch einmal erwähnen, daß ich bei diesem Prinzip bisher nur von einem zweiachsigen Fahrzeug ausgehe!
Ich zähle mal auf, welche Punkte ich überlegt hatte:

1.: die Steuerung soll vorwärts funktionieren. Dazu reicht das ganz normale CarSystem. Rein mechanische Verfolgung des Drahtes.
2.: die Steuerung soll rückwärts funktionieren. Dazu kann man sich des "Mähdrescherprinzips" bedienen, welches von dir Peter schon erwähnt wurde und sich so offenbar auch in der Praxis bewährt hat. Ebenfalls eine rein mechanische Verfolgung des Fahrdrahtes.
3.: da das Fahrzeug in beide Richtungen fahren soll, werden beide Steuerungsarten kombiniert unter das Fahrzeug gebaut. Das heißt, daß zu der ganz normalen CarSystem-Lenkung ein zusätzlicher Hebel unter das Fahrzeug gebaut wird, der auf denselben Stift wirkt wie der normale (Vorwärts-)Hebel. Dessen Drehachse liegt vor der Hinterachse des Fahrzeugs, sein Bezugspunkt (Magnet) dagegen hinter der Hinterachse.

Nun hat diese Sache einen entscheidenden Haken: da beide Systeme mechanisch gekoppelt sind, behindern sie sich gegenseitig.

Warum? Weil die Magneten beide versuchen, das Fahrzeug zu lenken.

Und jetzt kommt des Pudels Kern: das funktioniert deswegen nicht, weil alle, die sich bisher darüber Gedanken gemacht haben, von Permanentmagneten für die Lenkung ausgegangen sind!

Wenn man aber nun (was nach meiner bisherigen Recherche noch nie jemand in Betracht gezogen hat!) die Lenkmagneten durch entsprechende Elektromagneten (evtl. Aktuatoren) ersetzt, die ebensoviel Kraft aufbringen wie der gewöhnliche Permanentmagnet, dann sieht die Sache ganz anders aus:

- Die elektronische Steuerung wird so geändert, daß der Antrieb vorwärts und rückwärts laufen kann.
- zusätzlich wird nur der in Fahrtrichtung vorne liegende Elektromagnet mit Spannung versorgt, dadurch bleibt die jeweils hinten liegende Lenkmechanik wirkungslos.

Soviel zu meiner Idee. Ob und wie das in der Realität umzusetzen ist, besonders im Hinblick auf Größe des Elektromagneten, Hebelverhältnisse, Alltagstauglichkeit etc., wollte ich eigentlich anhand eines Prototypen testen, zunächst in vergrößerter Form, um die Hebelverhältnisse und die allgemeinen Fahreigenschaften besser testen zu können, später dann in Originalgröße, um die Magneteigenschaften und den Dauerbetrieb zu erproben.

So. Sollte nun irgendjemand schon einmal öffentlich hier im Forum über Elektromagneten nachgedacht haben, dann habe ich es mind. 3mal überlesen und stehe jetzt doch als Depp da...

Gruß,
Franz

Nachtrag @Peter: danke für die Links, hatte ich zwar schon gelesen, aber lieber einmal zuviel als einmal zuwenig. Hast ja selbst schon angemerkt, daß die Entwicklung in Sachen Servos z.B. immer weiter geht hin zu immer zuverlässigeren und standfesteren Servos. Außerdem habe ich ja oben schon erwähnt, daß das optische System zumindest beim Pushback nur geradeaus funktioniert. Und auch beim Puller alleine sind systembedingt keine Spurwechsel/Abzweige möglich, aber Kurvenfahrt wäre rein technisch machbar. Bei vier optischen Sensoren im Puller sogar für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt. Aber wie schon erwähnt, ist der Aufwand für eine Steuerung in dieser Form bisher zu hoch, da wäre noch einiges an Entwicklungsarbeit nötig.

[Peter Müller]

Ich habe die Idee mal angedacht und wieder verworfen, weil mir keine gelungene Lösung für die Führung des Lenkgestänges eingefallen ist. Der führende Magnet muss immer vor der ersten Achse sein.

[Jettaheizer]

Hallo Peter,

deswegen die Idee mit der Mähdreschermechanik, zu der Du ja auch schonmal eine Skizze und ein Bild gepostet hast. Das müßte (!) funktionieren, Sicherheit wird aber nur ein Test am realen Objekt bringen.
Allerdings darf man bei solch langen Hebelarmen die Geschwindigkeit rückwärts nicht zu hoch wählen, aber rückwärts fährt man ja ohnehin meist nur langsam.

Gruß,
Franz

[genius]

Auf Dauer einen Elektromagneten als CS Spur Verfolger zu nehmen ist galub ich nicht denkbar. Das braucht viel zuviel Strom.


Davon abgeleitete Idee: Eine Wippe mit zwei Endlagen (Wie Relais mit zwei Endlagen) die auf jeder Seite einen CS Magneten hat: Je nach Zustand führt der vordere oder der hintere Magnet, der andere ist z.B 3 mm über der Fahrbahn und damit unwirksam. Umgeschalten wird über einen Elektromagneten (aber eben nur sehr Kurzzeitig). Das könnte man sogar auf der entsprechenden Stopstelle von außen machen (und da gibt's hoffentlich Saft genug *g*.

genius

[Peter Müller]

Der Mähdrescher ist nicht von mir, ich habe nur verlinkt. Alle beteiligten Personen findet man im Thread Mähdrescher mit Car-System.

Lenkung für vorwärts und Lenkung für rückwärts sind unabhängig, es müsste also eine Mimik den Lenkmagneten vorne heben und senken, eine zweite Mimik den Lenkmagneten hinten heben und senken. Von mir aus dann von einer einzigen Kraftquelle gesteuert. Schlepper, Gangways und Catering-LKW sind allesamt platzkritische Fahrzeuge, zusätzliche Einbauten bedenkenswert. Beim Flugzeug müsste der Rückwärtsfahr-Lenkmagnet bis hinter das Hauptfahrwerk reichen, optisch sehr unschön.

Versuch macht bekanntlich klug. Aber seit mir nicht böse, ich setze im Wettbüro auf "für Dauerbetrieb ungeeignet".

[Ronaaron]

Die Idee ist vom Prinzip her nicht schlecht, gar nicht schlecht! Aber wer den Thread zu den Flugzeugen (ja, ich meine den gaaaaaanz langen) gelesen hat, wird merken das schon einiges an Antrieben und elektronischen Bausteine in den Flugzeugrumpf hinein sollen (Stabaufnahme, Kupplungstechnik, Antriebsmotor, Akkus, usw...) Bleibt da noch genügend Platz für die Hebe-/Senksteuerung von den Elektromagneten? Auch die Elektronik fürs Ein-und Auschalten wird nog Platz verbrauchen. Denke es reicht langsam einfach nicht mehr!

[ssilk]

Auf Dauer einen Elektromagneten als CS Spur Verfolger zu nehmen ist galub ich nicht denkbar. Das braucht viel zuviel Strom.

Yo. Kann man leicht ausrechnen. Batterie ist im besten Fall nach 5 mins leer. Nicht gerechnet die Probleme, die es macht einen Elektromagneten mit dieser Feldstärke in dieser Größe zu bauen.

Davon abgeleitete Idee: Eine Wippe mit zwei Endlagen (Wie Relais mit zwei Endlagen) die auf jeder Seite einen CS Magneten hat: Je nach Zustand führt der vordere oder der hintere Magnet, der andere ist z.B 3 mm über der Fahrbahn und damit unwirksam. Umgeschalten wird über einen Elektromagneten (aber eben nur sehr Kurzzeitig). Das könnte man sogar auf der entsprechenden Stopstelle von außen machen (und da gibt's hoffentlich Saft genug *g*.

Wenn man nun noch auf den Elektromagnet komplett verzichtet und die Umschaltung einfach über eine einfache Klappmechanik macht, die vom Elektromotor angetrieben wird, bin ich dabei.

Also wenn man vorwärts fährt wird eine Art Nocke über so eine Art Schleifer im Auto nach vorne gedreht, beim Rückwärtsfahren wird sie nach hinten gedreht. Je nachdem wie rum es steht blockiert es das jeweils andere. Das ganze muss halt sehr leicht zu bewegen sein und darf normal nicht blockieren aber auch sich nicht so leicht lösen. Kann man über Gummiringe erreichen. Wäre aber ein Verschleißteil.

Ich konkretisiere: Ich denke an eine Welle, die etwa in der Mitte des Fahrzeugs sitzt.
Auf die Welle ist ein Plastikteil geschoben, das relativ locker sitzt, aber fest genug. Fährt das Auto, dreht sich die Welle mit und über die Reibung wird das Plastikteil ebenfalls gedreht. Das Plastikteil könnte so aussehen, dass es viele "Kerben" hat, so dass die jeweilige Lenkung über einen breiten Spielraum einrasten kann. Es macht auch gar nichts, wenn das nicht sofort einrastet, denn sobald sie die Lenkung während der Fahrt bewegt, rastet sie sofort ein. Wichtig ist, dass es nicht klemmt. Daher sollten die Kerben Trapezförmig sein, so dass es sich leicht lösen kann. Das Plastikteil muss symmetrisch sein. Es sieht also von oben so ähnlich aus wie ein "bc" (den Strich vom b muss man sich wegdenken). Eine schmale Platte, die an den langen Seiten Kreisförmig ausgeschnitten ist und Kerben hat - gerade so als hätte man davon abgebissen. Zwischen b und c läuft die Achse hindurch.

Die Achsrichtung spielt dabei nur eine kleine Rolle, denn man kann das so oder sorum bauen.

Ich könnte mir vorstellen, dass man so etwas tatsächlich noch unter das Auto bauen kann, da ist in der Regel noch genug Platz und auf die Optik lege ich in dem Fall nicht so viel Wert - man könnte das durch Verlängerung der Seitenverkleidung gut verdecken. Antrieb der Achse könnte über einen einfachen Gummizug erfolgen.

Kapselung vor Staub ist ein Problem!

[Jettaheizer]

Hallo Leute,

danke erstmal für eure doch überwiegend positive Resonanz.
Ich denke, einen Magneten in der erforderlichen Größe mit entsprechender Feldstärke zu wickeln, sollte das kleinere Problem sein. Jeder, der schonmal einen 8g-Brushless-Motor gewickelt hat, weiß wovon ich rede...
Das größere Problem dürfte die Stromaufnahme sein. Das müßte man dann messen.
Wie schon erwähnt habe ich das Konzept zunächst nur für zweiachsige Fahrzeuge (Schüttel - äh - Shuttlebus, Cateringfahrzeuge etc.) vorgesehen. Sofern die Stromaufnahme und die Akkukapazität so einrichten lassen, daß die Ladeintervalle ca. 30min nicht unterschreiten, könnte man das auch in Fahrzeuge mit weniger Platz (selbstfahrende Gangway o.ä.) einbauen.

Gruß,
Franz

[genius]

zunächst nur für zweiachsige Fahrzeuge [...] könnte man das auch in Fahrzeuge mit weniger Platz [...] einbauen.

Die Nächstkleineren sind dann einachsige Fahrzeuge?


...ansonsten hast Du natürlich recht. Die Spule ist ohne weiteres klein genug möglich. Um die notwendige Stromstärke zu messen müßte man erstmal festlegen welche Kraft zum Lenken benötigt wird. Ich gehe aber davon aus, daß es zuviel wäre um mit Akkus an Bord der Fahrzeuge machbar zu sein.

genius

[Jettaheizer]

Hallo genius,

Die Nächstkleineren sind dann einachsige Fahrzeuge?

ich dachte da an Handwagen, die von Preiserlein über das Vorfeld geschoben werden, natürlich mit vorbildgerechter Bewegung der Beine...

Nee quatsch, war etwas unglücklich von mir formuliert, aber ich denke, jeder hat es verstenden. Was den benötigten Strom betrifft, bin ich derzeit noch völlig im Unklaren. Dummerweise hab ich den originalen Magneten meiner Lenkachse nicht mehr, so daß ich da keine Vergleiche anstellen kann (entsprechend dünnen Kupferlackdraht für den Elektromagneten hätte ich).
Außerdem müßte ich dann zunächst mal wissen, mit welcher Spannung der Magnet betrieben werden könnte. Weiß zufällig jemand von euch, mit welcher Bordspannung Gerrits Autos fahren? Hab da keine Angaben zu gefunden. Hab nur gelesen, daß die Autos mit NiMH-Akkus fahren. Vielleicht wäre ein Umstieg auf LiPo machbar? Würde zwar eine angepaßte Lade-Elektronik benötigen, hätte aber eine wesentlich höhere Akku-Kapazität bei gleichem Platzbedarf zur Folge.

Gruß,
Franz

[Harry]

Ich denke, einen Magneten in der erforderlichen Größe mit entsprechender Feldstärke zu wickeln, sollte das kleinere Problem sein....

Wenn ich einen kleinen Elektromagneten brauche, dann taugt alles selbst wickeln nichts. Der ohmsche Widerstand wird zu gering, der Stromverbrauch zu groß.

Daher greife ich zu Mundschutz und Skalpell und operiere einem sehr kleinen 5 Volt Relais die Spule heraus.

Viele Grüsse
Harry

[Jettaheizer]

Hallo Harry,

wo liegt denn deiner Meinung nach der Unterschied zwischen einer selbst gewickelten und einer "heraus operierten" Spule? Mal vom nicht mehr nutzbaren Rest des (bestimmt auch nicht kostenlosen) Relais abgesehen...

Gruß,
Franz

[ssilk]

Also ohne jetzt meine Formelsammlung rauszuholen sage ich, dass der Stromverbrauch einfach zu hoch sein wird. Falls nicht wird der Verschleiß in der Praxis zu hoch sein: Durchgebrannte Spulen, abgerissene/gebrochene Leitungen, verlorene Spulen.

Da ist eine mechanische Lösung, in der Art wie ich sie vorschlug viel wahrscheinlicher durchführbar.