DE102018133402A1 - Optische berührungslose parametrische Zustandskontrolle von Stromabnehmern und Schleifleitungsanlagen - Google Patents

Optische berührungslose parametrische Zustandskontrolle von Stromabnehmern und Schleifleitungsanlagen Download PDF

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Florian Nolte
Rüdiger Jour
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Überwachung und Erkennung der Abnutzung mindestens eines Schleifkontakts eines Stromabnehmers und von Auslenkungen des Schleifkontakts, mit mindestens einer entlang einer Strecke oder Trasse angeordneten Stromschiene und mindestens einem Stromabnehmer für die Stromschiene mit mindestens einem daran angeordneten Schleifkontakt, sowie einer Halterung zum Befestigen des mindestens einen Stromabnehmers, insbesondere an einem entlang der Stromschiene verfahrbaren Wagen, wobei an mindestens einem Stromabnehmer mindestens eine Markierung angeordnet ist, und an der Stromschiene, dem Stromabnehmer oder der Halterung mindestens ein Sensor angeordnet ist, wobei der Sensor die Lage der Markierung in mindestens einer Dimension relativ zu dem Sensor detektiert.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System mit mindestens einer entlang einer Strecke oder Trasse angeordneten Stromschiene und mindestes einem Stromabnehmer für die Stromschiene mit mindestens einem daran angeordneten Schleifkontakt, sowie einer Halterung zum Befestigen des mindestens einen Stromabnehmers, insbesondere an einem entlang der Stromschiene verfahrbaren Wagen.
  • Derartige Systeme sind bekannt und finden in vielfältiger Weise dort Einsatz, wo entlang eines vorgegebenen Weges bewegliche Verbraucher mit Strom versorgt werden sollen. Der Verbraucher läuft dabei üblicherweise über Rollen oder Gleitelemente an der Schleifleitung oder einer parallelen Tragschiene entlang oder bewegt sich selbstständig entlang der Strecke oder Trasse. Dabei greifen die an dem üblicherweise an einem Wagen gelagerten Stromabnehmer in die Schleifleitung ein und kontaktiert ihnen jeweils zugeordnete Leiterstränge mit ihrem Schleifkontakt oder ihren Schleifkontakten. Die Lagerung der Stromabnehmer ist so gestaltet, dass die Schleifkontakte gegen die Leiterstränge mittels Federn gedrückt werden und verschwenkbar am Stromabnehmer gelagert sind. Dies ist notwendig, da Abstandsänderungen zwischen Stromabnehmer und Stromschiene ausgeglichen werden müssen und die Schleifkontakten Verschleiß unterworfen sind und in der Folge mit der Zeit kürzer werden. Aufgrund des Verschleißes müssen die Schleifkontakte regelmäßig ausgetauscht werden. Zudem kann es sein, dass die Leiterstränge Unebenheiten aufweist, etwa an Übergängen zwischen zwei Abschnitten oder aufgrund von Verschmutzungen. Diese Unebenheiten erhöhen zusätzliche den Verschleiß, so dass das Zeitintervall zum Wechsel der Kohlen verkürzt wird. Derartige Systeme werden daher regelmäßig überprüft, gewartet und gereinigt. Nachteilig ist dies sehr arbeitsintensiv und somit teuer.
  • Weiterhin kann es bei einem solchen System durch eine unerwartete Störung oder eine Schmutzablagerung in der Stromschiene zur Beschädigung des Schleifkontakts kommen, die zu einem Ausfall der Anlage führt.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, den Arbeitsaufwand bei einem oben genannten System zu reduzieren und unerwartete Ausfälle zu vermeiden.
  • Diese Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterhin wird die Aufgabe mit einem Stromabnehmer mit den Merkmalen des Anspruchs 16, einer Halterung mit den Merkmalen des Anspruchs 20 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 23 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Erfindungsgemäß ist an mindestens einem Stromabnehmer mindestens eine Markierung angeordnet ist, und an der Stromschiene, dem Stromabnehmer oder der Halterung mindestens ein Sensor angeordnet, wobei der Sensor die Lage der Markierung in mindestens einer Dimension relativ zu dem Sensor detektiert. So kann eine dauerhafte Überwachung des Stromabnehmers im Betrieb des Systems erfolgen und Unregelmäßigkeiten sowie fortgeschrittener Verschleiß an dem Schleifkontakt frühzeitig erkannt werden. Weicht die Lage des Schleifkontakts im Betrieb von einer Referenzlage oder einer als Normallage definierten Lage über eine maximale Auslenkung hinaus ab, wird die anhand der Verschiebung der Markierung aus ihrer Ursprungslage heraus erkannt und eine Warnung oder Aufforderung zur Überprüfung einer Fehlermeldung kann erfolgen. So kann frühzeitig erkannt werden, ob eine Wartung des Systems notwendig ist, oder ob ein Schleifkontakt ausgetauscht werden muss. Die entsprechenden Arbeiten können dann für einen günstigen Zeitpunkt geplant und gebündelt werden, so dass eine ungeplante oder durch Notwendigkeit erzwungene Unterbrechung des Betriebs des Systems verhindert wird und die Wartungsarbeiten möglichst schnell und effizient durchgeführt werden können. Hierdurch kann insbesondere die Zahl der Arbeitsunterbrechungen vorteilhaft reduziert werden, wodurch die Anlage produktiver betrieben werden kann.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Sensor ein optischer Sensor, insbesondere eine Kamera. Über die automatische Warnfunktion hinaus kann dann eine Fernwartung der Anlage durch eine Fachperson anhand der von der Kamera aufgezeichneten Bilder durchgeführt werden. Der Zeitaufwand für eine solche Fernwartung an einem Monitor ist wesentlich geringer als die unmittelbare Inaugenscheinnahme der Schleifleitung selbst, da die Stromscheine oft an schlecht zugänglichen Orten verbaut ist. So können auch bereits kleine Abweichungen der Lage der Markierung von einer Referenzlage erkannt und dokumentiert werden, die noch nicht zu einer Warnung führen.
  • Die mindestens eine Markierung kann dabei vielfältig ausgestaltet sein. Als Markierung ist hier alles zu verstehen, was zur Unterscheidung von der Umgebung oder von mindestens einer weiteren Markierung mittels eines Sensors geeignet ist. Grundsätzlich sind das jegliche durch Sensoren detektierbare Materialeigenschaften oder -Beschaffenheiten. Insbesondere kann die Markierung sich farblich, durch ihre Oberflächenbeschaffenheit, in ihrem Reflexionsverhalten oder durch ein insbesondere aufgedrucktes Muster von ihrer Umgebung und/oder mindestens einer weiteren Markierung unterscheiden.
  • Die mindestens eine Markierung kann weiterhin vielfältige Formen aufweisen. Besonders geeignet sind jedoch Formen, anhand derer der Sensor Lageänderungen möglichst detailliert erfassen kann. Der Schleifkontakt kann nämlich durch ein Hindernis oder eine Verschmutzung nicht nur aus der Schleifleitung gerade nach oben herausgedrückt werden, sondern beispielsweise um eine beliebige Achse verdreht werden oder seitlich zu ihrer Bewegungsrichtung ausgelenkt werden. Auch Verschleiß kann zu komplexen Lageänderungen führen, wenn der Schleifkontakt nicht gänzlich gleichmäßig verschleißt. Die Markierung kann etwa eine Fläche sein und insbesondere eine rechteckige Fläche. Bei einer solchen kann beispielsweise durch einen frontal auf die Fläche ausgerichteten optischen Sensor eine Drehung um den Mittelpunkt der Fläche genauso wahrgenommen werden, wie eine translatorische Lageänderung. Auch kann über eine Verzerrung eine Kippung der Fläche und durch Größenänderung eine translatorische Bewegung auf den Sensor zu wahrgenommen werden.
  • In einer alternativen Ausführungsform sind mindestens zwei optische Sensoren an der Schleifleitung, dem Stromabnehmer und/oder der Halterung verbaut, wobei mittels der beiden Sensoren die Lageänderung mindestens einer Markierung in mehreren Dimensionen detektiert wird. Aus den beiden Signalen kann durch Datenverarbeitung dann eine dreidimensionale Beobachtung der Markierung realisiert werden.
  • Alternativ zu einem optischen Sensor kann zusätzlich mindestens eine Sendeeinheit zum Aussenden von Signalen an dem Stromabnehmer angeordnet sein, wobei die Lage der Markierung durch den mindestens einen Sensor anhand von Laufzeiten oder Laufunterschieden der an der Markierung reflektierten Signale bestimmbar ist. Die Sendeeinheit kann auch in dem Sensor integriert oder mit diesem zusammen in einem gemeinsamen Bauteil verbaut sein. Grundsätzlich können jegliche Sensoren verwendet werden, mit denen die Detektierung einer irgendwie gearteten Markierung möglich ist.
  • In einer Ausführungsform sind mehrere Markierungen an dem mindestens einen Stromabnehmer angeordnet und einem einzelnen Schleifkontakt zugeordnet. Dies stellt eine Möglichkeit dar, wie mit einem einzelnen Sensor Veränderungen der Lage des Stromabnehmers in mehreren Dimensionen detektiert werden können, so wie etwa Kippbewegungen oder Drehungen des Stromabnehmers. Wie bereits oben beschrieben, ist es auch möglich, dass eine Markierung so gestaltet ist, dass an dieser mehrere Bewegungsdimensionen erkannt werden können.
  • Sind mehrere Stromabnehmer bei dem System vorgesehen, so sind diese meist nebeneinander angeordnet, wobei ihre Außenkonturen meist miteinander fluchten. Ist nun ein Sensor, wie beispielsweise ein optischer Sensor in der Fluchtlinie, etwa von der Seite her, auf die Stromabnehmer gerichtet, so kann er lediglich den von ihm aus gesehen ersten Stromabnehmer sehen, während die weiteren hinteren Stromabnehmer verdeckt sind. Es kann ausreichend sein, nur einen der Stromabnehmer zu beobachten und davon auszugehen, dass sich die anderen Stromabnehmer, bzw. deren Schleifkontakte, weitestgehend gleich verhalten werden. Störungen oder Verschmutzungen in nur einer Stromschiene sind dann aber nicht sicher detektierbar. In einer bevorzugten Ausführungsform weist daher jeder Stromabnehmer, bzw. jeder Schleifkontakt, eine Markierung auf. Besonders bevorzugt sind die Markierungen bei miteinander fluchtend angeordneten Stromabnehmers versetzt zueinander angeordnet, unterschiedlich lang und/oder unterschiedlich breit. So kann ein in der Flucht der Stromabnehmer angeordneter Sensor mehrere Markierungen gleichzeitig detektieren und für jeden Stromabnehmer bzw. dessen Schleifkontakt eine einzelne Position detektieren. Es können aber auch mehrere Sensoren vorgesehen sein, die jeweils mehrere Markierungen erfassen. Besonders bevorzugt erfasst jedoch ein einzelner Sensor sämtliche Markierungen. Sofern an einem Stromabnehmer jeweils zwei Schleifkontakte angeordnet sind, so ist für jeden Schleifkontakt ein einziger Sensor vorgesehen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist ein beweglicher Teil des Systems einen Weg- oder Positionssensor/ GPSauf, insbesondere ein Stromabnehmer oder die Halterung. Ein bereits im System verbauter Sensor zur Lageerkennung der Markierung kann dabei auch als Positionssensor verwendet werden. So kann beispielsweise eine Kamera in Zusammenwirkung mit einer Codeschiene an der Stromschiene zur Positionsbestimmung genutzt werden. Alternativ kann das System auch mit einem Weg- oder Positionssensor eines Verbrauchers oder eines Wagens verbunden und/oder gekoppelt sein. So kann die Position des Stromabnehmers an der Schleifleitung zum Zeitpunkt einer detektierten Auslenkung des Schleifkontakts, etwa durch eine Störung oder eine Verschmutzung, erkannt werden. Die Lage der Markierung kann dann nicht nur mit einem generellen Referenzwert verglichen werden, sondern mit einem für die jeweilige Position des Stromabnehmers spezifischen Referenzwert. So können etwa übliche Abweichungen der Lage der Markierung an Übergängen zwischen zwei Abschnitten des Leiterstrangs berücksichtigt werden und an diesen Positionen ein größerer Abweichungswert der Lage der Markierung erlaubt werden. Ein detektiertes Ereignis ist darüber hinaus so unmittelbar auffindbar.
  • Besonders vorteilhaft weist das System eine Speichereinheit auf oder ist mit einer Speichereinheit gekoppelt und/oder verbunden, direkt oder per Funktechnologie, Mobilfunk weltweit, in der Informationen über die Lage der Markierung im Verlaufe einer Bewegung des mindestens einen Stromabnehmers entlang der mindestens einen Stromschiene speicherbar sind. Der Verlauf der Lage der Markierung bei der Bewegung des Stromabnehmers kann dann beispielsweise in einem Referenzzustand, also mit einem neuen Schleifkontakt und vollständig gewarteter Stromschiene, aufgezeichnet und gespeichert werden, wobei im Normalbetrieb die Lage mit der jeweils zu der Position gehörigen Referenzlage aus der Referenzfahrt verglichen werden kann. Es kann weiterhin auch für die gesamte Strecke oder für Streckenabschnitte ein Durchschnittswert der Abweichung von der Referenzlage bzw. den Referenzlagen aus den gespeicherten Daten berechnet werden, um Verschleißerscheinungen des Schleifkontakts frühzeitig zu erkennen.
  • Als erfindungsgemäßen Sensor können sowohl Sensoren verwendet werden, die die Lage der Markierung unmittelbar detektieren können, als auch solche, die lediglich eine mittelbare Größe aufzeichnen. So ist es etwa bei den Bildern einer Kamera notwendig, durch Bildverarbeitung die Lage der Markierung aus den Rohdaten in Form der aufgezeichneten Bilder zu berechnen. Dafür kann das System eine Datenverarbeitungseinheit aufweist oder mit einer solchen gekoppelt und/oder verbunden sein, wobei die Steuereinheit die Lage der Markierung anhand von durch den mindestens einen Sensor detektierten Daten berechnen kann. Vorteilhaft kann eine solche Datenverarbeitungseinheit aus den Rohdaten die Lage mehrerer Stromabnehmer berechnen. Weiterhin können in einer solchen Datenverarbeitungseinheit auch Daten mehrerer Sensoren verarbeitet werden. Mittels der Datenverarbeitungseinheit kann auch eine Auswertung und ein Vergleich mit Referenzwerten der vom Sensor erfassten Daten erfolgen. Auch eine Aufbereitung der Daten hin zu einem Zustand, in dem eine Auswertung durch eine Fachperson vorgenommen werden kann, ist mittels der Datenverarbeitungseinheit durchführbar
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das System eine Warnvorrichtung auf oder ist mit einer Warnvorrichtung gekoppelt und/oder verbunden, wobei diese beim Überschreiten einer definierten Lage der Markierung ausgelöst wird. So ist unmittelbar an dem System zu erkennen, wenn eine Warnung vorliegt und der Stromabnehmer kann dementsprechend unmittelbar in einem abgesicherten Modus weiterbewegt werden oder bis zu einer Überprüfung stillgelegt werden.
  • Der Schleifkontakt kann an dem Stromabnehmer in einer Schleifkontaktfassung gehalten sein. Weiterhin kann der Stromabnehmer weiterhin einen beweglichen Arm aufweisen, mit dem die Schleifkontaktfassung mit der Halterung verbunden wird. Eines der Teile, aber insbesondere beide Teile, können beweglich gelagert sein, so dass insgesamt eine Bewegung des Schleifkontakts in alle Dimensionen möglich ist. Besonders bevorzugt ist die Lagerung federnd ausgeführt, zum Beispiel über eine an dem Stromabnehmer angeordnete Feder. Der Schleifkontakt kann dann unerwarteten Hindernissen ohne Beschädigung ausweichen, wird aber zu jedem Zeitpunkt an den Leiterstrang der Stromschiene herangedrückt, so dass der Kontakt nicht unterbrochen wird. Die mindestens eine Markierung kann dann sowohl an dem Arm als auch an der Schleifkontaktfassung angeordnet sein. Der Stromabnehmer kann weiterhin zwei redundante Schleifkontakte aufweisen, die jeweils auf diese Weise gelagert sind. In einer Ausführungsform kann auch der Sensor zur Lageerkennung der Markierung direkt an dem Stromabnehmer angeordnet sein, bevorzugt an einem Teil, demgegenüber der Schleifkontakt bzw. die Schleifkontaktfassung beweglich ist. Bei dieser Ausführungsform können die Markierungen an zwei an dem Stromabnehmer verschwenkbaren Arme, an deren Ende jeweils eine Schleifkontaktfassung angeordnet ist, zum Beispiel in Form von angeformten Vorsprüngen, deren Lageänderung mittels nur einem Sensor erfasst werden kann, ausgebildet sein.
  • Die Halterung kann jede Form aufweisen, die dazu geeignet ist, dass mindestens ein Stromabnehmer an der Halterung befestigt werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Halterung eine Montageplatte oder ein Stab. Neben dem Stromabnehmer kann an der Halterung auch bevorzugt der Sensor angeordnet sein, denn der Schleifkontakt ist gegenüber der Halterung in jedem Fall beweglich, so dass eine Lageerkennung von der Halterung aus sicher erfolgen kann.
  • Mit dem erfindungsgemäßen System ist ein Verfahren zur Lageerkennung mindestens einer Markierung an mindestens einem Stromabnehmer durchführbar, wobei die Lage der mindestens einen Markierung relativ zu einem zweiten Teil mittels eines an dem zweiten Teil befestigten Sensors detektiert wird, und wobei anhand der detektierten Lage der mindestens einen Markierung der Verschleiß eines an dem mindestens einen Stromabnehmer angeordneten Schleifkontakt oder eine, insbesondere durch ein Hindernis in mindestens einer Stromschiene verursachte Auslenkung des mindestens einen Stromabnehmers detektiert werden kann oder wird. Das zweite Teil ist dabei insbesondere ein nicht bewegliches Teil des Stromabnehmers oder die Halterung. Ein Verschleiß des Schleifkontakts wird dadurch detektiert, dass die Lage der Markierung sich mit einer verschleißbedingten Annäherung des Schleifkontakts an den Leiterstrang der Stromschiene proportional mitbewegt. Ist die Markierung etwa an der Schleifkontaktfassung angeordnet, so bewegt sie sich ebenfalls auf den Leiterstrang zu.
  • Dieses Verfahren kann weiterhin so ausgebildet sein, dass die Lage der Markierung insbesondere fortwährend im Betrieb des Systems mit einer generellen oder einer der Position des Stromabnehmers entlang der Stromschiene entsprechenden Referenzlage verglichen wird. Dieser Vergleich kann automatisiert mittels einer Datenverarbeitungseinheit durchgeführt werden.
  • Um die Lage der Markierung zu ermitteln, werden üblich Methoden der Datenauswertung vorgeschlagen. So kann etwa bei einer Kamera als Sensor und einer farbigen Fläche als Markierung durch Bildauswertung die Lage der Markierung aus den Rohdaten berechnet werden.
  • Analog zu den einzeln isolierten/unisolierten Stromschienen- Systemen kann obig Beschriebenes auch am Stromabnehmerwagen innerhalb eines Isolierkörpers bei geschlossenen Sicherheitsschleifleitungen eingesetzt werden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert, die verschiedene Ausführungsformen der Erfindung zeigen. Im Einzelnen zeigen:
    • 1: eine perspektivische Ansicht eines Stromabnehmers mit einer erfindungsgemäßen Lageerkennung in einer ersten Ausführungsform;
    • 1a: den mit A markierten Ausschnitt aus 1;
    • 2: eine perspektivische Ansicht mehrerer an einer Halterung angeordneter Stromabnehmer mit einer erfindungsgemäßen Lageerkennung in einer zweiten Ausführungsform;
    • 3: eine weitere perspektivische Ansicht des Gegenstands gemäß 2;
    • 4: eine Seitenansicht einer an einem Stromabnehmer angeordneten Schleifkontaktfassung mit einem Schleifkontakt gemäß 2;
    • 5: eine Seitenansicht einer an einem Stromabnehmer angeordneten Schleifkontaktfassung mit einem Schleifkontakt eines erfindungsgemäßen Stromabnehmerwagens in einer dritten Ausführungsform.
  • 1 zeigt einen Stromabnehmer 1 mit zwei in Schleifkontaktfassungen 7a, 7b angeordneten Schleifkontakten 2a, 2b, die an beweglichen Armen 3a, 3b aufgehängt sind. Die beweglichen Arme 3a, 3b sind in einem Gehäuse 4 beweglich gelagert, wobei das Gehäuse 4 selbst an einer Halterung in Form eines Stabes 5 aufgehängt ist. Die Schleifkontaktfassungen 7a, 7b, bzw. die Arme 3a, 3b sind durch Federn 6a, 6b gespannt, so dass die Schleifkontakten 2a, 2b in eine Stromschiene einer Stromschiene hineingedrückt werden, wenn sie von unten in diese eingreifen. An dem Stab 5, der beispielsweise an einem Wagen befestigbar ist, ist weiterhin ein Sensor 8 in Form einer Kamera aufgehängt, der in Richtung auf das Gehäuse 4 des Stromabnehmers 1 gerichtet ist. Wie in der Detailansicht in 1a zu erkennen ist, sind an dem Gehäuse 4 Ausnehmungen 9 vorgesehen, in denen ein zu den Armen 6a, 6b gehöriger Stift 10 geführt ist. Auf der Stirnseite des Stifts 10 ist eine farbige (in 1a schwarz dargestellte) Markierung 11 vorgesehen, die von der Kamera erkannt werden kann. Die Farbe ist dabei so gewählt, dass sie sich deutlich von der Umgebung absetzt. Wird nun eine der Schleifkontakten 2a, 2b aus einer Stromschiene heraus ausgelenkt, so ist dies an der Lage der Markierung 11 zu erkennen, denn diese bewegt sich dann entlang der Ausnehmung 9. Das Bild, dass die Kamera dabei aufzeichnet, muss ausgewertet werden, weswegen eine Markierung 11, die sich deutlich von ihrer Umgebung absetzt, von großem Vorteil ist. Mit der in dieser Ausführungsform verwendeten Markierung 11 ist es möglich, eine Auslenkung der Schleifkontakten 2a, 2b zu detektieren, welche den zugehörigen Arm 3a, 3b in vertikaler Richtung auslenkt.
  • 2 und 3 zeigen Ausschnitte eines erfindungsgemäßen Systems mit mehreren Stromabnehmern 1, die an einer Halterung in Form einer Montageplatte 14 angeordnet sind, und mit jeweils einem in einer Schleifkontaktfassung 7 gefassten Schleifkontakt 2, wobei die Stromabnehmer 1 und damit auch die Schleifkontakten 2 nebeneinander und miteinander fluchtend angeordnet sind. Auch hier sind die Schleifkontaktfassungen 7 an Armen 3 aufgehängt und durch die Federn 6 gespannt. An dem Stromabnehmer 14 ist über eine Auskragung 15 ein Sensor 8 in Form einer Kamera angeordnet, die seitlich auf die Schleifkontaktfassungen 7 gerichtet ist. Auf der Seite der der Kamera nächstliegenden Schleifkontaktfassung 7 ist eine rechteckige Markierung 11 vorgesehen, die entgegen der zeichnerischen Darstellung als graue Fläche, eine farbige Fläche sein kann oder sich etwa durch Ihre Oberflächenstruktur oder eine Musterung von ihrer Umgebung unterscheidet. Durch die in dieser Ausführungsform verwendete Rechteckform ist es möglich, sowohl eine Auslenkung in vertikaler Richtung V als auch eine Kippbewegung um eine zu einer horizontalen Richtung H parallelen Achse des Schleifkontakts 2 bzw. der Schleifkontaktfassung 7 zu detektieren. Tatsächlich ist auch eine seitliche Auslenkung des Schleifkontakts 2 in horizontaler Richtung H detektierbar, nämlich insofern, als dass die Markierung 11 dann von der feststehenden Kamera größer oder kleiner wahrgenommen wird. Eine Kippung des Schleifkontakts 2 um eine vertikale oder horizontale, zur Bewegungsrichtung B des Stromabnehmers 1 parallele, Achse ist insofern ebenfalls detektierbar, als dass das Rechteck sich dann aus Sicht der Kamera zu einem Trapez verformt. Eine Seitenansicht der Schleifkontaktfassung 7 mit Schleifkontakt 2 gemäß den 2 und 3 ist in 4 dargestellt.
  • 5 zeigt eine Seitenansicht von mehreren nebeneinander angeordneten Schleifkontakten 2 gemäß den 2 und 3, jedoch mit einer anderen Art von Markierung 11. An den Schleifkontakten 2 ist hier jeweils seitlich eine Fahne mit einer darauf angeordneten Markierung 11a, 11b, 11c vorgesehen. Die Fahnen sind dabei unterschiedlich lang, und zwar werden sie von der Kamera weg zunehmend länger, so dass die Kamera alle hintereinander angeordnete Markierungen 11a, 11b, 11c erkennen kann. 5 zeigt dabei die Perspektive auf die Schleifkontaktfassungen 7, wie die Kamera sie aufnimmt.
  • Die Kamera kann dann anhand der Markierungen 11a, 11b, 11c für jeden Schleifkontakt 2 eine eigene Lage detektieren. Dabei kommt es lediglich darauf an, dass die Kamera jede Markierung 11a, 11b, 11c erkennen kann. Die Fahnen können dafür auch übereinander angeordnet sein oder sich in ihrer Breite unterscheiden.

Claims (24)

  1. System zur Überwachung und Erkennung der Abnutzung mindestens eines Schleifkontakts (2) eines Stromabnehmers (1) und von Auslenkungen des Schleifkontakts (2), mit mindestens einer entlang einer Strecke oder Trasse angeordneten Stromschiene und mindestens einem Stromabnehmer (1) für die Stromschiene mit mindestens einem daran angeordneten Schleifkontakt (2), sowie einer Halterung (5, 14) zum Befestigen des mindestens einen Stromabnehmers (1), insbesondere an einem entlang der Stromschiene verfahrbaren Wagen, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Stromabnehmer (1) mindestens eine Markierung (11) angeordnet ist, und an der Stromschiene, dem Stromabnehmer (1) oder der Halterung (5, 14) mindestens ein Sensor (8) angeordnet ist, wobei der Sensor (8) die Lage der Markierung (11) in mindestens einer Dimension relativ zu dem Sensor (8) detektiert.
  2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor (8) ein optischer Sensor (8), insbesondere eine Kamera, ist.
  3. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Markierung (11) sich farblich, durch ihre Oberflächenbeschaffenheit, in ihrem Reflexionsverhalten oder durch ein insbesondere aufgedrucktes Muster von ihrer Umgebung und/oder mindestens einer weiteren Markierung (11) unterscheidet.
  4. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung (11) eine Fläche, insbesondere eine rechteckige Fläche, ist.
  5. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Sensoren (8) an der Schleifleitung, dem Stromabnehmer (1) und/oder der Halterung (5, 14) angeordnet sind, wobei mittels der beiden Sensoren (8) die Lageänderung mindestens einer Markierung (11) in mehreren Dimensionen detektiert wird.
  6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zusätzlich mindestens eine Sendeeinheit zum Aussenden von Signalen, wobei die Lage der Markierung (11) durch den mindestens einen Sensor (8) anhand von Laufzeiten oder Laufzeitunterschieden der an der Markierung (11) reflektierten Signale bestimmbar ist.
  7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Markierungen (11) an dem mindestens einen Stromabnehmer (1) angeordnet und einem einzelnen Schleifkontakt (2) zugeordnet sind.
  8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stromabnehmer (1) zum Eingriff in parallel zueinander angeordnete Stromschienen parallel zueinander angeordnet sind, wobei an mindestens einem, insbesondere an mehreren oder allen, Stromabnehmern (1) mindestens jeweils eine Markierung (11) angeordnet ist.
  9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromabnehmer (1) miteinander fluchtend angeordnet sind, und dass die Markierungen (11) versetzt zueinander angeordnet sind, unterschiedlich lang oder unterschiedlich breit sind.
  10. System nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (8) sämtliche Markierungen (11) erfasst.
  11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen an mindestens einem Stromabnehmer (1) oder der Halterung (5, 14) angeordneten Weg- oder Positionssensor (GPS) oder durch eine Verbindung und/oder Kopplung zu einem Weg- oder Positionssensor eines Wagens oder eines Verbrauchers.
  12. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Speichereinheit aufweist oder mit einer Speichereinheit gekoppelt und/oder verbunden ist, direkt oder per Funktechnologie, Mobilfunk weltweit, in der Informationen über die Lage der mindestens einen Markierung (11) im Verlaufe einer Bewegung des mindestens einen Stromabnehmers (1) entlang der mindestens einen Stromschiene speicherbar sind.
  13. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Datenverarbeitungseinheit aufweist oder mit einer solchen gekoppelt und/oder verbunden ist, direkt oder per Funktechnologie, Mobilfunk weltweit, wobei die Datenverarbeitungseinheit die Lage der Markierung (11) mittels der von dem Sensor (8) gelieferten Daten ermittelt.
  14. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Warnvorrichtung aufweist oder mit einer Warnvorrichtung gekoppelt und/oder verbunden ist und diese beim Erkennen des Überschreitens einer definierten Lage der Markierung (11) ausgelöst wird.
  15. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmer (1) oder dessen Schleifkontakt (2) von einer Feder (6) gegen einen Leiterstrang der Stromschiene gedrückt wird.
  16. Stromabnehmer (1) für ein System nach einem der vorstehenden Ansprüche mit mindestens einem Schleifkontakt (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmer (1) mindestens eine Markierung (11) aufweist, die durch den Sensor (8) detektierbar ist.
  17. Stromabnehmer (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stromabnehmer (1) mindestens ein Sensor (8) angeordnet ist, wobei der Sensor (8) die Lage der Markierung (11) in mindestens einer Dimension relativ zu dem Sensor (8) detektieren kann.
  18. Stromabnehmer (1) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifkontakt (2) in einer Schleifkontaktfassung (7) gehalten ist und die mindestens eine Markierung (11) an der Schleifkontaktfassung (7) angeordnet ist.
  19. Stromabnehmer (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Markierung (11) an einem Arm (3) des Stromabnehmers angeordnet ist, mittels dem der Schleifkontakt (2) mit der Halterung (5, 14) verbunden ist.
  20. Halterung (5, 14) für ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass an der Halterung (5, 14) mindestens ein Stromabnehmer (1) und mindestens ein Sensor (8) angeordnet sind.
  21. Halterung (5, 14) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (5, 14) eine Montageplatte (14) oder Stab (5) ist, an der bzw. dem mindestens ein Stromabnehmer (1) befestigt ist.
  22. Stromschiene für ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor (8) an der Stromschiene oder einer Aufnahme für die Stromschiene angeordnet, insbesondere befestigt oder befestigbar, insbesondere aufgeclipst oder aufclipsbar, ist.
  23. Verfahren zu Lageerkennung mindestens einer Markierung (11) an mindestens einem Stromabnehmer (1), wobei die Lage der mindestens einen Markierung (11) relativ zu einem zweiten Teil mittels eines an dem zweiten Teil befestigten Sensors (8) detektiert wird, und wobei anhand der detektierten Lage der mindestens einen Markierung (11) der Verschleiß eines an dem mindestens einen Stromabnehmer (1) angeordneten Schleifkontakts (2) oder eine, insbesondere durch ein Hindernis in mindestens einer Stromschiene verursachte Auslenkung des mindestens einen Schleifkontakts (2) detektiert werden kann oder wird.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der mindestens einen Markierung (11) mit einem Referenzwert verglichen wird.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3907673A1 (de) * 1988-11-30 1990-05-31 Buero Patent Ag Ueberwachungsvorrichtung fuer mindestens einen stromabnehmer eines foerderwagens einer schienengebundenen foerderanalge
JP2010169505A (ja) * 2009-01-22 2010-08-05 Meidensha Corp パンタグラフ高さ測定装置及びそのキャリブレーション方法
DE202017104182U1 (de) * 2017-07-13 2018-10-17 Conductix-Wampfler Gmbh Vorrichtung zur Erkennung des Verschleißes eines Schleifkontaktes und Schleifleitungssystem

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03261303A (ja) * 1990-03-09 1991-11-21 Tsubakimoto Chain Co 集電子の摩耗検出装置
JP2010143450A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Furukawa Electric Co Ltd:The 集電子磨耗検出装置および集電子磨耗検出システム
TWI417205B (zh) * 2010-12-09 2013-12-01 China Steel Corp Collector brush copper wear detection system
DE102013207271A1 (de) * 2013-04-22 2014-10-23 Schunk Bahn- Und Industrietechnik Gmbh Schleifleiste, Verschleißerkennungssystem und Verfahren zur Verschleißerkennung
DE102013214022A1 (de) * 2013-07-17 2015-01-22 Siemens Aktiengesellschaft System zur Zustandserfassung eines Stromabnehmers
FR3062361B1 (fr) * 2017-01-27 2020-08-14 Alstom Transp Tech Procede de maintenance d'un dispositif d'alimentation par le sol pour vehicule de type tramway

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3907673A1 (de) * 1988-11-30 1990-05-31 Buero Patent Ag Ueberwachungsvorrichtung fuer mindestens einen stromabnehmer eines foerderwagens einer schienengebundenen foerderanalge
JP2010169505A (ja) * 2009-01-22 2010-08-05 Meidensha Corp パンタグラフ高さ測定装置及びそのキャリブレーション方法
DE202017104182U1 (de) * 2017-07-13 2018-10-17 Conductix-Wampfler Gmbh Vorrichtung zur Erkennung des Verschleißes eines Schleifkontaktes und Schleifleitungssystem

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