CN102725171A - 用于传感器装置的传感器元件 - Google Patents

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    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles

Abstract

本发明涉及一种用于传感器装置的传感器元件以及一种尤其用于从架空电线到车辆的能量传输的、具有传感器元件的碳刷件，其中传感器元件由流体密封的管型材（18）形成，所述管型材能够设置在碳刷件的纵向凹槽中，其中在管型材上构成有至少一个预定断裂处。

Description

用于传感器装置的传感器元件
技术领域
本发明涉及一种用于传感器装置的传感器元件，尤其用于供从架空电线到车辆的能量传输的碳刷件，以及具有传感器元件的碳刷件，其中传感器元件由流体密封的管型材形成，所述管型材能够设置在碳刷件的纵向凹槽中。
背景技术
碳刷件通常也作为所谓的滑动块用于从架空电线到车辆的能量传输，例如机车。此外，在碳刷件的严重磨损或损坏时，能够形成架空电线或架空导线的损坏。因此，机车通常配备有传感器装置，当超过碳刷件的确定的磨损极限或在碳刷件上出现损坏时，所述传感器引起具有碳刷件的滑动块以及伸缩臂下降。传感器装置包括能够在碳刷件中构成为流体密封的通道或者管型材的传感器元件，其中所述传感器元件加载有压缩空气。在达到磨损极限时，出现通道或管型材的磨损以及压缩空气的泄露。由传感器装置检测压力损失，接着，进行伸缩臂的下降。
在碳刷件中部分地使用坚固的管型材，所述管型材装入在碳刷件的下侧上或碳刷件之内的纵向凹槽中。在此出现下述问题，即例如由金属管构成的管型材没有可靠地被损坏，也就是说，不是在所有所设定情况下会引起传感装置的触发以及伸缩臂的下降。当例如炭块由于在架空电线上的缺陷处从碳刷件中迸出时，能够暴露管型材并且部分地强烈变形。特别地，在足够有弹性的和金属的管型材中，所述变形不必然导致管型材壁的直接的损坏，所述损坏能够引起压缩空气的溢出。然而，为了避免架空导线损坏，必须直接在碳刷件的这种损坏之后降下伸缩臂。
发明内容
因此，本发明基于下述目的，提出一种传感器元件或者具有传感器元件的碳刷件，所述传感器元件在碳刷件损坏时引起传感器装置的改进的响应。
所述目的将通过具有权利要求1的特征的传感器元件以及通过具有权利要求13的特征的碳刷件来实现。
用于传感器装置的，尤其用于用于从架空电线到车辆的能量传输的碳刷件的根据本发明的传感器元件由流体密封的管型材形成，所述管型材能够设置在碳刷件中的纵向凹槽中，其中在管型材上构成有至少一个预定断裂处。
在压缩空气没有从管型材中逸出的情况下的管型材的变形，如所述变形能够在碳刷件严重损坏时出现，能够引起管型材的拉伸应力和/或弯曲应力。在管型材上的预定断裂处构成为，使得所述预定断裂处能够对此种应力做出反应并且快速和可靠地引起在预定断裂处上的管型材壁的打开，压缩空气能够在预定断裂处上从管型材中溢出。在此，原则上，管型材由何种材料制成或者管型材以何种横截面形状构成是不重要的。因此，管型材也能够具有圆形的、多边形的或者椭圆形的横截面。
在一个实施形式中，能够通过通常均匀的管型材壁的在预定断裂处上减小的壁厚度构成预定断裂处。这就是说，管型材壁能够具有变薄位置，所述变薄位置例如在管型材的弯曲或拉伸负荷中由于在所述位置上减小的壁厚度而引起管型材壁的足够大的打开。
如果沿着管型材的纵向延伸构成多个预定断裂处，那么这是尤其有利的。因此，相对于具有单独的预定断裂处的管型材而显著地提高了预定断裂处位于碳刷件的要期待断裂的区域中的可能性。
预定断裂处也能够规则地彼此隔开。例如，预定断裂处能够以相同的距离构成在管型材处，其中距离能够选择成，使得确保在当炭块从碳刷件中迸出时预定断裂处直接紧邻于损坏。
当预定断裂处构成在管型材的外侧上时，能够简单地制造预定断裂处。因此，能够尤其简单地通过材料去除而部分地使管型材变薄。
在一个实施形式中，能够螺旋地构成预定断裂处。例如是螺线形的或螺纹形的，单线的或多线的，也以不同的斜率或相反的方向构成。
也能够在管型材的横向方向中构成预定断裂处。因此，例如，通过在一些区段上拉伸管型材能够引起管型材的部分的变薄。
预定断裂处还能够构成为环形的槽。比如通过借助于车削、铣削、研磨、插削、刻蚀、激光等的材料去除或通过借助于滚轧、旋压、滚花、压印、延伸、镦锻等对管型材表面刻槽，能够尤其简单地制造环形的槽。所述槽能够以矩形的、三角形的、梯形的、Y-形的或x-形的横截面构成在管型材的外侧和/或内侧。
管型材能够至少部分地构成为波纹管。例如连续地或在一些部分上地以波纹导管的类型构成或构成为所谓的波状管。
替选地，预定断裂处能够在管型材的纵向方向中构成，例如通过在管型材的纵向方向中的一个或多个壁厚度的减小来构成。在纵向方向中的预定断裂处能够与在横向方向中的预定断裂处组合或者自身单独地构成在管型材上。
除由塑料材料构成管型材之外，管型材还能够由金属管构成。优选地，金属管能够由铜制成。
当管型材以圆形的横截面构成时，能够尤其低成本地并且简单地制造管型材。此类管型材作为半成品是容易地获得的，其中然后，在管型材上仅必须构成预定断裂处。
尤其用于从架空电线到车辆的能量传输的、根据本发明的碳刷件，具有根据权利要求1至9之一的、根据本发明的传感器元件，其中，传感器元件的预定断裂处设置在碳刷件的滑动接触部段A之内。因此，在通过架空电线引起的碳刷件损坏时有助于传感器元件的立即激活。
碳刷件的其他有利的实施形式从参考装置权利要求1的从属权利要求的特征描述中得出。
附图说明
以下，参考附加的参考附图详细阐明本发明。
其示出：
图1以示意图示出沿着图4中的直线I-I的滑动条的横截面图；
图2示出管型材的部分的侧视图；
图3示出图2中的管型材的纵向剖面图；
图4以示意图示出滑动条的侧视图。
具体实施方式
图1示出图4中的滑动条10的横截面图，其中滑动条10基本由碳刷件11和支撑型材12构成。滑动条10借助于支撑角件13和14固定在此处没有示出的伸缩臂上，使得在滑动接触部段A中，同样没有示出的架空电线接触到碳刷件11的滑动接触表面15上以用于传递电能。在碳刷件11的下侧16中还构成有纵向凹槽17，管型材18装入到所述纵向凹槽中。管型材18通过连接导线19连接到在此没有示出的机车的传感器装置中的传感器设备处。在管型材18的管型材壁20上的打开或折断时，压缩空气从管型材18中流出，由此传感器装置引起伸缩臂随着滑动条10下降并且因此与架空电线分离。
如能够从图2和图3中看出，在管型材18上、尤其在其外侧21上形成环形槽22，并且所述环形槽以相同的相对距离沿着管型材18的纵向延伸来设置。因为管型材壁20在槽22的壁部段23中相对于管型材壁20的规则的壁部段24具有减小的壁厚度，所以槽22分别构成预定断裂处。因此，管型材18的拉伸应力或弯曲应力在槽22的区域中引起管型材壁20的打开或者断裂。因为管型材18在所描述情况下由相对有弹性的铜制成，所以这是尤其有利的。处于管型材18的内腔25中的压缩空气能够在管型材18的此种损坏时容易地从所述管型材18中溢出。特别地，槽22的周向的构成有助于管型材18的完全断裂，并且因此有助于压缩空气的快速溢出，这相对于细长的裂纹而引起传感器装置的快速响应。
为了确保在碳刷件11或者滑动接触表面15上的架空电线的每个接触位置中的传感器装置的可靠的功能，槽22在管型材18的纵向延伸之上沿着整个的滑动接触部段A分布或者设置。

Claims (13)

1.传感器元件，其用于传感器装置，尤其用于碳刷件，所述碳刷间用于从架空电线到车辆的电能传输，其中所述传感器元件由流体密封的管型材（18）形成，所述管型材能够设置在碳刷件（11）的纵向凹槽（17）中，其特征在于，在所述管型材上构成有至少一个预定断裂处。
2.根据权利要求1所述的传感器元件，其特征在于，所述预定断裂处通过均匀的管型材壁（20）的在所述预定断裂处上减小的壁厚度所构成。
3.根据权利要求1或2所述的传感器元件，其特征在于，多个预定断裂处沿着所述管型材（18）的纵向延伸构成。
4.根据权利要求3所述的传感器元件，其特征在于，预定断裂处规则地彼此隔开。
5.根据前述权利要求之一所述的传感器元件，其特征在于，所述预定断裂处构成在所述管型材（18）的外侧（21）。
6.根据前述权利要求之一所述的传感器元件，其特征在于，所述预定断裂处螺旋形地构成。
7.根据前述权利要求之一所述的传感器元件，其特征在于，所述预定断裂处在所述管型材（18）的横向方向中构成。
8.根据权利要求6所述的传感器元件，其特征在于，所述预定断裂处构成为环形的槽（22）。
9.根据前述权利要求之一所述的传感器元件，其特征在于，所述管型材至少部分地构成为波纹管。
10.根据前述权利要求之一所述的传感器元件，其特征在于，所述预定断裂处在所述管型材的纵向方向中构成。
11.根据前述权利要求之一所述的传感器元件，其特征在于，所述管型材（18）由金属管构成。
12.根据前述权利要求之一所述的传感器元件，其特征在于，所述管型材（18）以圆形横截面构成。
13.碳刷件（11），尤其用于架空电线到车辆的能量传输，所述碳刷件具有根据权利要求1到12之一所述的传感器元件，其特征在于，所述传感器元件的预定断裂处设置在所述碳刷件的滑动接触部段（A）中。
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