EP4634032A1 - Verschleissermittlung einer schleifleiste - Google Patents

Verschleissermittlung einer schleifleiste

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Publication number
EP4634032A1
EP4634032A1 EP24702255.1A EP24702255A EP4634032A1 EP 4634032 A1 EP4634032 A1 EP 4634032A1 EP 24702255 A EP24702255 A EP 24702255A EP 4634032 A1 EP4634032 A1 EP 4634032A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
magnetic field
contact strip
contact
strip
partial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24702255.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Enrico Pasquale MARINO
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP4634032A1 publication Critical patent/EP4634032A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0081—On-board diagnosis or maintenance

Definitions

  • the invention relates to an arrangement and a method for determining the wear of a used contact strip of a rail vehicle pantograph.
  • a pantograph on a rail vehicle is equipped with one or two pairs of contact strips.
  • the contact strips wear out when the rail vehicle is in contact with an overhead electric line provided for this purpose.
  • the contact strips must be replaced as soon as a predetermined limit value, for example a minimum thickness or strength of the contact strip, is reached on at least one of the pairs of contact strips.
  • Pantographs are often equipped with a so-called “automatic drop down” system, which automatically lowers the loop bar pairs when the minimum thickness is reached or exceeded.
  • a worn contact strip is particularly critical in so-called multi-system vehicles, which use different energy supply systems (AG overhead line, DC overhead line, ...) to alternately drive the rail vehicle.
  • the current condition or the current thickness of the contact strips is determined by measurements (e.g. using a caliper, measuring template, or similar).
  • the current condition of the grinding strips is determined by:
  • the invention relates to an arrangement and a method for determining the wear of a contact strip (SL) of a rail vehicle current collector.
  • a sanding strip has a middle section, a first partial section and a second partial section along its length.
  • the middle section is arranged (preferably in the middle) between the two partial sections.
  • a contact wire contacts the contact strip in order to feed a contact wire current into the contact strip.
  • the contact wire ström splits there into a first partial stream, which flows in the first sub-area, and a second partial stream, which flows in the second sub-area.
  • the two partial streams are essentially equal in size.
  • a central magnetic field sensor is provided for monitoring the central area, so that the central magnetic field sensor measures a central magnetic field caused by the contact wire current at a distance that includes a thickness of the contact strip in the central area.
  • a first magnetic field sensor is provided for monitoring the first partial area, such that the first magnetic field sensor measures a first magnetic field caused by the first partial current at a distance that includes a thickness of the sliding strip in the first partial area.
  • a second magnetic field sensor is provided for monitoring the second partial area, such that the second magnetic field sensor measures a second magnetic field caused by the second partial current at a distance that includes a thickness of the sliding strip in the second partial area.
  • the magnetic field sensors are arranged on an unused grinding strip for area monitoring in such a way that electrical signals formed from the measured magnetic fields have a total signal value of zero.
  • the electrical signals generated from the measured magnetic fields add up to a total signal value that is not equal to zero.
  • the total signal value of the grinding strip used is the total signal value of the grinding strip used.
  • Vehicle diagnostic device which based on and in comparison to the calibration, a current thickness of the grinding strip used is determined in the middle range.
  • the contact wire contacts the contact strip on a first side of the contact strip in a back and forth movement.
  • the central magnetic field sensor is arranged on a second side of the grinding strip opposite the first side.
  • the first magnetic field sensor is arranged on a second side of the grinding strip opposite the first side.
  • the second magnetic field sensor is arranged on a second side of the grinding strip opposite the first side.
  • the grinding strip is connected to a grinding strip holder. At least one of the magnetic field sensors is preferably attached to the grinding strip holder.
  • the contact wire and the contact strip are preferably aligned with each other in the contact area and are essentially perpendicular to each other in order to form a system geometry.
  • the system geometry arranges the first and the second magnetic field in respective parallel planes that are orthogonal to the plane of the central magnetic field, so that the magnetic fields over the distance and orthogonality for magnetic field measurement.
  • the sums of the signals of the magnetic field sensors are processed based on their mean values, preferably in predetermined time intervals.
  • calibration is carried out each time an unused contact strip is installed on the rail vehicle.
  • the calibration is carried out at room temperature of the pantograph.
  • the present invention makes it possible to determine the actual strength or thickness of the sanding strip used at any time.
  • the present invention enables an improved or extended use of the grinding strip, which is based on actual wear and is free from estimates.
  • the present invention makes it possible to determine the strength or thickness of the sanding strip used with high precision and without the need for manual measurements.
  • FIG 1 a consideration of currents and magnetic fields in a sliding strip as a basis for the present invention
  • FIG 2 with reference to FIG 1 magnetic field sensors used according to the invention
  • FIG 3 with reference to FIG 1 and FIG 2 an overview of the magnetic field sensors, magnetic fields and currents in an unused grinding strip
  • FIG 4 with reference to FIG 3 a plan view of the grinding strip
  • FIG 5 with reference to the previous figures an overview of the magnetic field sensors, magnetic fields and currents in a worn contact strip.
  • FIG 1 shows, as a basis for the present invention, a consideration of currents I, II, I2 and magnetic fields B, Bl, B2 for a contact strip SL which is in contact with a contact wire FD.
  • a contact wire current I flows from the contact wire FD into the contact strip SL and branches there into a first partial current I I and a second partial current I2 in order to reach further components inside the rail vehicle via associated strands LI which are provided at both ends of the contact strip SL.
  • the first partial flow II flows through a first partial area TB1 of the grinding strip SL, while the second partial flow 12 flows through a second partial area TB2 of the grinding strip SL.
  • the two partial streams II, 12 are approximately equal, but aligned opposite to each other.
  • the contact wire current I flowing in the contact wire FD generates a magnetic field referred to as the central magnetic field B. Its approximately circular and closed induction lines lie in a plane that is orthogonal to the longitudinal axis of the contact wire FD.
  • a magnetic field strength of the central magnetic field B is inversely or indirectly proportional to a considered distance r from the contact wire FD.
  • the first partial current II generates a first magnetic field Bl, whose approximately circular and closed induction lines lie in a plane that is orthogonal to the longitudinal axis of the contact strip SL.
  • a magnetic field strength of the first magnetic field Bl is inversely or indirectly proportional to a considered distance from the contact strip SL, so that:
  • the second partial current 12 generates a second magnetic field B2, whose approximately circular and closed induction lines lie in a plane that is orthogonal to the longitudinal axis of the grinding strip SL.
  • a magnetic field strength of the second magnetic field B2 is inversely or indirectly proportional to a considered distance from the grinding strip SL, so that
  • FIG 2 shows, with reference to FIG 1, magnetic field sensors SEN, SEN1 and SEN2 of the contact strip SL used according to the invention and their signals S , S 1 and S2 .
  • Pantographs are generally equipped with two contact strips. Energy is often supplied from the contact wire of an overhead line via the two contact strips from two substations, each of which is located in front of and behind a corresponding contact point.
  • the contact wire FD and the contact strip SL are aligned perpendicular to each other, so that a special system geometry is formed: - the magnetic fields Bl and B2 lie in respective parallel planes,
  • magnetic field sensors SEN, SEN1 and SEN2 are attached, which detect the respective magnetic field strengths of the magnetic fields B, Bl, B2 at the mounting points and convert them into electrical signals S, S I and S2 respectively.
  • a central magnetic field sensor SEN is arranged below and in a middle or central area MB of the grinding strip SL.
  • the central sensor SEN is attached to a grinding bar holder which carries the grinding bar SL.
  • the central magnetic field sensor SEN is located in the middle area MB of the contact strip SL at a distance from the contact wire FD due to its mounting position and the thickness of the contact strip SL and detects the magnetic field strength of the central magnetic field B at this position.
  • the central magnetic field sensor SEN converts this magnetic field strength into an electrical (central) signal S of the central sensor SEN.
  • a first magnetic field sensor SEN1 is arranged below and in the first partial area TB1 of the contact strip SL.
  • the first sensor SEN1 is also attached to the sanding strip holder.
  • the first magnetic field sensor SEN1 is at a predetermined distance from the central magnetic field sensor SEN.
  • the first magnetic field sensor SEN1 has in the first sub-area
  • TB1 sets a distance to the grinding strip SL based on its mounting situation and the thickness of the grinding strip SL.
  • the first magnetic field sensor SEN1 detects the magnetic field strength of the first magnetic field Bl at this position and converts this magnetic field strength into an electrical first signal S 1 of the first sensor SEN1.
  • a second magnetic field sensor SEN2 is arranged below and in the second partial area TB2 of the grinding strip SL.
  • the second magnetic field sensor SEN2 has the same predetermined distance from the central magnetic field sensor SEN as the first magnetic field sensor SEN1 has from the central sensor SEN.
  • the two magnetic field sensors are thus arranged mirror-symmetrically to the central magnetic field sensor SEN.
  • the second magnetic field sensor SEN2 has a distance to the grinding strip SL due to its mounting situation and the thickness of the grinding strip SL.
  • the second magnetic field sensor SEN2 detects the magnetic field strength of the second magnetic field B2 at this position and converts this magnetic field strength into a second electrical signal S2 of the second sensor SEN2.
  • the first magnetic field sensor SEN1 which detects the first magnetic field Bl, is insensitive to the central magnetic field B
  • the first magnetic field sensor SEN1 is insensitive to the second magnetic field B2
  • the second magnetic field sensor SEN2 is insensitive to the first magnetic field Bl.
  • FIG 3 shows in a side view and with reference to FIG 1 and FIG 2 an overview of the magnetic field sensors or sensors SEN, SEN1, SEN2, the magnetic fields B, Bl, B2 and the currents I, II, I2 with an unused or unworn sliding strip SL.
  • the central magnetic field sensor SEN is located rather far away from the contact wire FD, so there is typically a distance of > 40 mm between the two.
  • the special system geometry described above makes it possible to calibrate the magnetic field sensors SEN, SEN1 and SEN2 via their respective positioning. Calibration is carried out in such a way that the electrical signals S, S1 and S2 assume a signal value of "0" when the contact strip SL is unused or not worn and a contact point of the contact wire FD with the contact strip SL is in the middle of the contact strip SL.
  • This configuration corresponds to an equilibrium state in which the effects of the magnetic fields B, Bl and B2 generated by the currents I, II and I2 cancel each other out.
  • the contact wire FD is actively guided back and forth via the contact strip SL, whereby this active guidance is realized by suspending the contact wire FD along the route traveled by the rail vehicle.
  • the magnetic field sensors SEN1 and SEN2 are positioned laterally in the sub-areas TB1, TB2 and below the contact strip SL or at corresponding locations on the contact strip holder.
  • the central magnetic field sensor SEN is positioned in the central or middle area and below the grinding strip SL or at a corresponding point on the grinding strip holder.
  • the central magnetic field sensor SEN monitors the thickness of the grinding strip SL in the middle area MB .
  • the sensors SEN1 and SEN2 monitor the thickness of the grinding strip SL in the corresponding sub-areas TB1, TB2 of the grinding strip SL.
  • FIG 4 shows with reference to FIG 3 a plan view of the grinding strip SL .
  • FIG 5 shows, with reference to the preceding figures FIG 1 to FIG 4, an overview of the magnetic field sensors SEN, SEN1, SEN2, the magnetic fields B, Bl, B2 and the currents I, II, I2 in the case of a worn contact strip SL.
  • the central magnetic field sensor SEN which is arranged in the middle area MB of the contact strip SL, is now closer to the contact wire FD due to the increased material removal there.
  • the value of 25 mm is often taken as the operating limit and represents a minimum thickness for the SL grinding strip.
  • the corresponding signal S of the central magnetic field sensor SEN changes compared to the calibration described above, while the signals S 1 and S2 of the two associated magnetic field sensors SEN1 and SEN2 remain essentially the same.
  • the increased material removal in the middle area MB of the grinding bar SL leads to a change in the geometry and thus to a change in the equilibrium set during calibration.
  • the electrical signal S O is processed accordingly and transmitted to a receiving device of a vehicle diagnostic device.
  • the vehicle diagnostic device is preferably designed as part of the rail vehicle or is part of a remote monitoring system with which the rail vehicle is monitored via a fixed control point, which is referred to as the land side.
  • the vehicle diagnostic device is used to monitor the wear condition of the SL contact strip, whereby this monitoring can be carried out at any time with regard to the wear wear status is current and monitoring can be carried out continuously.
  • the sensors SEN, SEN1 and SEN2 require only a small amount of energy to generate signals.
  • the magnetic field sensors are protected from temperature fluctuations that occur during operation of the rail vehicle. This ensures that the signal measurements can be carried out reliably at any temperature.
  • the signals S, S1 and S2 which contribute to the formation of SO are processed not based on their instantaneous value, but on their mean value. This reduces the influence of deviations that arise in particular due to temperature fluctuations.
  • the mean values are calculated at predetermined time intervals.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Ermittlung des Verschleißes einer benutzten Schleifleiste eines Schienenfahrzeug-Stromabnehmers. Drei Bereiche (MB, TB1, TB2) einer Schleifleiste (SL) werden von Magnetfeldsensoren (SEN, SEN1, SEN2) überwacht. Ein Fahrdraht (FD) kontaktiert die Schleifleiste (SL) zur Einspeisung eines Fahrdrahtstrom (I). Der Fahrdrahtstrom (I) teilt sich auf in zwei Teilströme (I1,I2), die in zugeordneten Teilbereichen (TB1,TB2) der Schleifleiste (SL) fließen. Ein zentraler Magnetfeldsensor (SEN) ist zur Überwachung eines mittleren Bereichs (MB) der schleifleiste (SL) vorgesehen, so dass ein vom Fahrdrahtstrom (I) bedingtes, zentrales Magnetfeld (B) in einem Abstand gemessen wird, der eine Dicke der Schleifleiste (SL) im mittleren Bereich (MB) beinhaltet. Zwei weitere Magnetfeldsensoren (SEN1) sind zur Überwachung der beiden Teilbereiche (TB1,TB2) vorgesehen. Bei einer Kalibrierung werden die Magnetfeldsensoren (SEN, SEN1, SEN2) an einer unverbrauchten Schleifleiste (SL) derart angeordnet, dass aus den Magnetfeldern (B, B1, B2) gebildete elektrische Signale (S,S1,S2) aufsummiert einen Summen-Signalwert von Null bilden. Bei einer benutzten Schleifleiste weisen die elektrischen Signale (S,S1,S2) aufsummiert einen Summen-Signalwert von ungleich Null auf. Dieser Wert wird verwendet, um eine aktuelle Dicke der benutzten Schleifleiste (SL) im mittleren Bereich (MB) zu bestimmen.

Description

Beschreibung
Verschleißermittlung einer Schlei f leiste
Die Erfindung betri f ft eine Anordnung und ein Verfahren zur Ermittlung des Verschleißes einer benutzten Schlei f leiste eines Schienenfahrzeug-Stromabnehmers .
Ein Stromabnehmer eines Schienenfahrzeuges ist mit einem oder zwei Schlei fenleistenpaaren ausgerüstet . Die Schlei f leisten nützen sich während der Fahrt des Schienenfahrzeugs im Kontakt mit einer dafür vorgesehenen elektrischen Oberleitung ab . Der Austausch der Schlei f leisten wird erforderlich, sobald auf mindestens einem der paarweise vorhandenen Schlei fleisten ein vorbestimmter Grenzwert , beispielsweise eine minimale Dicke bzw . Stärke der Schlei f leiste , erreicht wird .
Wird die minimale Dicke bzw . Stärke als erforderlicher Grenzwert wesentlich unterschritten, besteht die Gefahr eines Energieübertragungsaus falls über die Schlei f leiste und damit ein Aus fall des Schienenfahrzeugs .
Stromabnehmer sind häufig mit einem sogenannten „Automatic Drop Down"-System ausgestattet , das die Schlei fenleistenpaare automatisch absenkt , wenn die minimale Dicke erreicht bzw . unterschritten wird .
Eine abgenutzte Schlei f leiste ist insbesondere bei sogenannten Mehrsystemfahrzeugen kritisch, die unterschiedliche Energiebereitstellungssysteme (AG-Oberleitung, DC-Oberleitung, ... ) zum wechselweisen Antrieb des Schienenfahrzeugs verwenden .
Aufgrund des begrenzten Bauraums bei diesen Schienenfahrzeugen ist häufig für ein Energiebereitstellungssystem lediglich ein Stromabnehmer an Bord des Schienenfahrzeugs vorgesehen, für den es keinen weiteren Stromabnehmer für eine denkbare Redundanz gibt.
Bei einer periodisch durchgeführten Wartung des Stromabnehmers bzw. seiner Schleif leisten wird der aktuelle Zustand bzw. die aktuelle Dicke der Schleif leisten durch Messungen (durch z.B. Messschieber, Messschablone, o.ä.) bestimmt.
Der aktuelle Zustand der Schleif leisten wird bedingt durch:
- die zurückgelegte Fahrtstrecke,
- die durchschnittliche Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs ,
- die Reibung zwischen Oberleitung und Schleif leiste,
- die thermische Beanspruchung der Schleif leiste während der Stromübertragung,
- die Kontaktsituation zwischen Schleif leiste und Oberleitung, die durch Eisbildung, Verschleißzustand, Oberflächenstruktur, Funkenbildung, etc., bedingt und beeinflusst wird,
- usw .
Nach erfolgter Messung wird basierend auf Erfahrungswerten von Wartungsfachleuten in einer eher groben Abschätzung bestimmt, ob die betrachtete Schleif leiste für eine beabsichtigte zukünftige Reichweite weiter betrieben werden kann oder ob sie zu ersetzen ist.
Sind beim gewarteten Schienenfahrzeug nachfolgende Einsatzbedingungen belastender als erwartet, entspricht die abgeschätzte Reichweite nicht der Realität, so dass sich die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls des gewarteten Schienenfahrzeugs erhöht. Um diesem Problem zu begegnen, schätzen die Wartungs fachleute die zukünftige Reichweite eher konservativ ab, was dazu führt , dass die Schlei f leisten vorbeugend entsorgt werden, auch wenn diese noch in der Lage wären, länger im Betrieb zu bleiben .
Abseits der Wartung ist eine noch vorhandene Stärke bzw . Dicke einer benutzten Schlei f leiste sowie eine damit verbundene restliche Reichweite des Schienenfahrzeugs zu einem gewünschten Zeitpunkt derzeit nicht ermittelbar bzw . nicht abschätzbar .
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine geeignete Anordnung zur Ermittlung des Verschleißes von Schlei f leisten bei einem Schienenfahrzeug-Stromabnehmer anzugeben, um zu einem beliebigen Zeitpunkt eine noch vorhandene Stärke bzw . Dicke der benutzten Schlei f leisten zu bestimmen .
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst . Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben .
Die Erfindung betri f ft eine Anordnung und ein Verfahren, zur Ermittlung des Verschleißes einer Schlei f leiste ( SL ) eines Schienenfahr zeug- Stromabnehmers .
Eine Schlei f leiste weist in ihrer Länge einen mittleren Bereich, einen ersten Teilbereich und einen zweiten Teilbereich auf . Der mittlere Bereich ist (bevorzugt mittig) zwischen den beiden Teilbereichen angeordnet .
Ein Fahrdraht kontaktiert die Schlei f leiste , um einen Fahrdrahtstrom in die Schlei f leiste einzuspeisen . Der Fahrdraht- ström teilt sich dort auf in einen ersten Teilstrom, der im ersten Teilbereich fließt , und in einen zweiten Teilstrom, der im zweiten Teilbereich fließt .
Die beiden Teilströme sind im Wesentlichen gleich groß .
Ein zentraler Magnetfeldsensor ist zur Überwachung des mittleren Bereichs vorgesehen, so dass der zentrale Magnetfeldsensor ein vom Fahrdrahtstrom bedingtes , zentrales Magnetfeld in einem Abstand misst , der eine Dicke der Schlei f leiste im mittleren Bereich beinhaltet .
Ein erster Magnetfeldsensor ist zur Überwachung des ersten Teilbereichs vorgesehen, so dass der erste Magnetfeldsensor ein vom ersten Teilstrom bedingtes , erstes Magnetfeld in einem Abstand misst , der eine Dicke der Schlei f leiste im ersten Teilbereich beinhaltet . Ein zweiter Magnetfeldsensor ist zur Überwachung des zweiten Teilbereichs vorgesehen, so dass der zweite Magnetfeldsensor ein vom zweiten Teilstrom bedingtes , zweites Magnetfeld in einem Abstand misst , der eine Dicke der Schlei f leiste im zweiten Teilbereich beinhaltet .
Bei einer Kalibrierung sind die Magnetfeldsensoren an einer unverbrauchten Schlei f leiste derart zur Bereichsüberwachung angeordnet , dass aus den gemessenen Magnetfeldern gebildete elektrische Signale aufsummiert einen Summen-Signalwert von null aufweisen .
Bei einer nachfolgend benutzten Schlei f leiste weisen die aus den gemessenen Magnetfeldern gebildeten elektrischen Signale auf summiert einen Summen-Signalwert von ungleich null auf .
Der Summen-Signalwert der benutzten Schlei f leiste wird einer
Fahrzeugdiagnosevorrichtung zugeführt , die basierend darauf und im Vergleich zur Kalibrierung eine aktuelle Dicke der benutzten Schlei f leiste im mittleren Bereich bestimmt .
In einer vorteilhaften Weiterbildung kontaktiert der Fahrdraht in einer Hin- und Her-Bewegung die Schlei f leiste an einer ersten Seite der Schlei f leiste .
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der zentrale Magnetfeldsensor an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Schlei f leiste angeordnet .
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der erste Magnetfeldsensor an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Schlei f leiste angeordnet .
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der zweite Magnetfeldsensor an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Schlei f leiste angeordnet .
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der die Schlei fleiste mit einem Schlei fleistenhalter verbunden . Zumindest einer der Magnetfeldsensoren ist bevorzugt am Schlei fleistenhalter befestigt .
In einer vorteilhaften Weiterbildung sind der Fahrdraht und die Schlei f leiste im Kontaktbereich zueinander bevorzugt und im Wesentlichen senkrecht ausgerichtet , um eine Systemgeometrie zu bilden .
In einer vorteilhaften Weiterbildung sind durch die Systemgeometrie das erste und das zweite Magnetfeld in j eweiligen parallelen Ebenen angeordnet , die orthogonal zur Ebene des zentralen Magnetfelds sind, so dass die Magnetfelder über de- ren Abstand und über die Orthogonalität für die Magnetfeldmessung voneinander entkoppelt sind .
In einer vorteilhaften Weiterbildung werden die Summen der Signale der Magnetfeldsensoren anhand ihrer Mittelwerte verarbeitet , bevorzugt in vorgegebenen Zeitintervallen .
In einer vorteilhaften Weiterbildung erfolgt die Kalibrierung j edes Mal , wenn am Schienenfahrzeug eine unverbrauchte Schlei f leiste eingebaut wird .
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Kalibrierung bei Raumtemperatur des Stromabnehmers durchgeführt .
Durch die vorliegende Erfindung wird ermöglicht , zu einem beliebigen Zeitpunkt eine noch vorhandene , tatsächliche Stärke bzw . Dicke der benutzten Schlei f leiste zu bestimmen .
Damit wird eine verbesserte Abschätzung der zukünftigen bzw . restliche Reichweite des Schienenfahrzeugs über die betrachtete Schlei f leiste ermöglicht .
Durch die vorliegende Erfindung wird eine verbesserte bzw . verlängerte Nutzung der Schlei f leiste ermöglicht , die auf der realen Abnutzung beruht und frei von Abschätzungen ist .
Durch die vorliegende Erfindung wird ermöglicht , die Stärke bzw . Dicke der benutzten Schlei f leiste hochgenau und ohne die Notwendigkeit manueller Messungen zu bestimmen .
Damit werden Zeit , Aufwand und letztlich Kosten sowohl bei Wartung als auch beim Schlei fleistenersatz eingespart . Nachfolgend wird die Erfindung mit Hil fe einer Zeichnung näher erläutert . Dabei zeigt :
FIG 1 eine Betrachtung von Strömen und Magnetfeldern bei einer Schlei f leiste als Basis für die vorliegende Erfindung,
FIG 2 mit Bezug auf FIG 1 erfindungsgemäß verwendete Magnetfeldsensoren,
FIG 3 mit Bezug auf FIG 1 und FIG 2 eine Übersicht der Magnetfeldsensoren, Magnetfelder und Ströme bei einer unverbrauchten Schlei f leiste ,
FIG 4 mit Bezug auf FIG 3 eine Draufsicht der Schlei f leiste , und
FIG 5 mit Bezug auf die vorstehenden Figuren eine Übersicht der Magnetfeldsensoren, Magnetfelder und Ströme bei einer abgenutzten Schlei f leiste .
FIG 1 zeigt als Basis für die vorliegende Erfindung eine Betrachtung von Strömen I , I I , 12 und Magnetfeldern B, Bl , B2 bei einer Schlei f leiste SL, die in Kontakt zu einem Fahrdraht FD ist .
Ein Fahrdrahtstrom I fließt vom Fahrdraht FD in die Schlei fleiste SL und zweigt sich dort in einen ersten Teilstrom I I und in einen zweiten Teilstrom 12 auf , um über zugehörige Litzen LI , die an beiden Enden der Schlei f leiste SL vorgesehen sind, zu weiteren Komponenten im Inneren des Schienenfahrzeugs zu gelangen .
Der ersten Teilstrom I I durchfließt einen ersten Teilbereich TB1 der Schlei f leiste SL, während der zweite Teilstrom 12 einen zweiten Teilbereich TB2 der Schlei f leiste SL durchfließt . Die beiden Teilströme II, 12 sind annähernd gleich, jedoch entgegengesetzt zueinander ausgerichtet.
Damit gilt für deren Beträge:
1 = 11 + 12.
Der im Fahrdraht FD fließende Fahrdrahtstrom I erzeugt ein als zentrales Magnetfeld B bezeichnetes Magnetfeld. Dessen annähernd kreisförmigen und geschlossenen Induktionslinien liegen in einer Ebene, die orthogonal zur Längsachse des Fahrdrahts FD ist.
Gemäß dem bekannten „Biot-Savart-Geset z" ist eine Magnetfeldstärke des zentralen Magnetfelds B umgekehrt bzw. indirekt proportional zu einem betrachteten Abstand r vom Fahrdraht FD.
Es gilt also: B ~ 1/r
Der erste Teilstrom II erzeugt ein erstes Magnetfeld Bl, dessen annähernd kreisförmigen und geschlossenen Induktionslinien in einer Ebene liegen, die orthogonal zur Längsachse der Schleif leiste SL ist.
Eine Magnetfeldstärke des ersten Magnetfelds Bl ist umgekehrt bzw. indirekt proportional zu einem betrachteten Abstand von der Schleif leiste SL, so dass gilt:
Bl ~ 1/Abstand.
Der zweite Teilstrom 12 erzeugt ein zweites Magnetfeld B2, dessen annähernd kreisförmigen und geschlossenen Induktions- linien in einer Ebene liegen, die orthogonal zur Längsachse der Schlei f leiste SL ist .
Eine Magnetfeldstärke des zweiten Magnetfelds B2 ist umgekehrt bzw . indirekt proportional zu einem betrachteten Abstand von der Schlei f leiste SL, so dass gilt
B2 ~ 1 /Abstand .
FIG 2 zeigt mit Bezug auf FIG 1 erfindungsgemäß verwendete Magnetfeldsensoren SEN, SEN1 und SEN2 der Schlei f leiste SL und deren Signale S , S 1 und S2 .
Im Vorfeld wird folgende Betrachtung für die hier gezeigten beiden Schlei f leisten eines Stromabnehmers ausgeführt :
- Stromabnehmer sind im Allgemeinen mit zwei Schlei f leisten ausgestattet . Eine Energiezuführung vom Fahrdraht einer Oberleitung über die beiden Schlei f leisten erfolgt häufig von zwei Unterwerken aus , die sich j eweils vor und hinter einer zugehörigen Kontaktstelle befinden .
- Da die beiden Schlei f leisten auf dem gleichen elektrischen Potential liegen, kann davon ausgegangen werden, dass der Strom, der in einem Drahtabschnitt zwischen den beiden Schlei f leisten fließt , vernachlässigbar klein ist im Vergleich zu dem Strom, der von j eder einzelnen Schlei f leiste abgenommen wird .
- Dies ermöglicht es , bei der vorliegenden Erfindung lediglich einen vereinfachten Fall zu analysieren, bei dem nur eine Schlei f leiste SL den Fahrdrahtstrom I aus dem Fahrdraht FD entnimmt .
Der Fahrdraht FD und die Schlei f leiste SL sind zueinander senkrecht ausgerichtet , so dass eine besondere Systemgeometrie gebildet wird : - die Magnetfelder Bl und B2 liegen in j eweiligen parallelen Ebenen,
- diese Ebenen sind j eweils orthogonal zu der Ebene , in denen das zentrale Magnetfeld B liegt .
Im Bereich der Schlei f leiste SL, bevorzugt an einem zugehörigen Schlei fleistenhalter, werden Magnetfeldsensoren SEN, SEN1 und SEN2 angebracht , die an den Montagestellen die j eweiligen Magnetfeldstärken der Magnetfelder B, Bl , B2 erfassen und in elektrische Signale S , S I bzw . S2 umsetzen .
Ein zentraler Magnetfeldsensor SEN ist unterhalb und in einem mittleren bzw . zentralen Bereich MB der Schlei f leiste SL angeordnet .
Bevorzugt ist der zentrale Sensor SEN an einer Schlei fleistenhalterung befestigt , die die Schlei f leiste SL trägt .
Der zentrale Magnetfeldsensor SEN weist im mittleren Bereich MB der Schlei f leiste SL über seine Montagesituation und über die Dicke der Schlei f leiste SL einen Abstand zum Fahrdraht FD auf und erfasst an dieser Position vom zentralen Magnetfeld B dessen Magnetfeldstärke . Der zentrale Magnetfeldsensor SEN setzt diese Magnetfeldstärke in ein elektrisches ( zentrales ) Signal S des zentralen Sensors SEN um .
Ein erster Magnetfeldsensor SEN1 ist unterhalb und im ersten Teilbereich TB1 der Schlei f leiste SL angeordnet .
Bevorzugt ist der erste Sensor SEN1 ebenfalls an der Schlei fleistenhalterung befestigt .
Der erste Magnetfeldsensor SEN1 weist zum zentrale Magnetfeldsensor SEN einen vorbestimmten Abstand auf . Der erste Magnetfeldsensor SEN1 weist im ersten Teilbereich
TB1 über seine Montagesituation und über die Dicke der Schlei f leiste SL einen Abstand zur Schlei f leiste SL auf .
Der erste Magnetfeldsensor SEN1 erfasst an dieser Position vom ersten Magnetfeld Bl dessen Magnetfeldstärke und setzt diese Magnetfeldstärke in ein elektrisches erstes Signal S 1 des ersten Sensors SEN1 um .
Ein zweiter Magnetfeldsensor SEN2 ist unterhalb und im zweiten Teilbereich TB2 der Schlei f leiste SL angeordnet .
Bevorzugt ist er ebenfalls an der Schlei fleistenhalterung befestigt .
Der zweite Magnetfeldsensor SEN2 weist zum zentralen Magnetfeldsensor SEN den gleichen vorbestimmten Abstand auf , wie ihn auch der erste Magnetfeldsensor SEN1 zum zentralen Sensor SEN aufweist . Damit sind die beiden Magnetfeldsensoren spiegelsymmetrisch zum zentralen Magnetfeldsensor SEN angeordnet
Der zweite Magnetfeldsensor SEN2 weist im zweiten Teilbereich TB2 über seine Montagesituation und über die Dicke der Schlei f leiste SL einen Abstand zur Schlei f leiste SL auf .
Der zweite Magnetfeldsensor SEN2 erfasst an dieser Position vom zweiten Magnetfeld B2 dessen Magnetfeldstärke und setzt diese Magnetfeldstärke in ein elektrisches zweites Signal S2 des zweiten Sensors SEN2 um .
Aufgrund der besonderen Systemgeometrie und der oben beschriebenen Positionen der Sensoren SEN, SEN1 und SEN2 ergibt sich, - dass der zentrale Magnetfeldsensor SEN, der das zentrale Magnetfeld B erfasst , unempfindlich gegenüber den beiden Magnetfeldern Bl und B2 ist ,
- dass der erste Magnetfeldsensor SEN1 , der das erste Magnetfeld Bl erfasst , unempfindlich gegenüber dem zentralen Magnetfeld B ist ,
- dass der zweite Magnetfeldsensor SEN2 , der das zweite Magnetfeld B2 erfasst , unempfindlich gegenüber dem zentralen Magnetfeld B ist ,
- dass durch den räumlichen Abstand des ersten Magnetfeldsensors SEN1 zum zweiten Magnetfeldsensor SEN2 der erste Magnetfeldsensor SEN1 unempfindlich gegenüber dem zweiten Magnetfeld B2 ist , und
- dass durch den räumlichen Abstand des ersten Magnetfeldsensors SEN1 zum zweiten Magnetfeldsensor SEN2 der zweite Magnetfeldsensor SEN2 unempfindlich gegenüber dem ersten Magnetfeld Bl ist .
FIG 3 zeigt in einer Seitenansicht und mit Bezug auf FIG 1 und FIG 2 eine Übersicht der Magnetfeldsensoren bzw . Sensoren SEN, SEN1 , SEN2 , der Magnetfelder B, Bl , B2 und der Ströme I , I I , 12 bei einer unverbrauchten bzw . nicht abgenutzten Schlei f leiste SL .
Der zentrale Magnetfeldsensor SEN befindet sich aufgrund der unverbrauchten Schlei f leiste SL eher weit entfernt vom Fahrdraht FD, typischerweise besteht somit zwischen den beiden ein Abstand von > 40 mm .
Durch die oben geschilderte besondere Systemgeometrie wird ermöglicht , die Magnetfeldsensoren SEN, SEN1 und SEN2 über die j eweilige Positionierung zu kalibrieren . Die Kalibrierung erfolgt derart, dass die elektrischen Signale S, S1 und S2 bei unverbrauchter Schleif leiste SL einen Signalwert von "0" annehmen, wenn bei der unverbrauchten bzw. nicht abgenutzten Schleif leiste SL ein Kontaktpunkt des Fahrdrahts FD mit der Schleif leiste SL in der Mitte der Schleifleiste SL liegt.
Dies führt mit einem Signal SO als resultierendem Signal der Sensoren SEN, SEN1 und SEN2 zur folgenden Gleichung:
SO = SI + S2 - S = 0
Diese Konfiguration entspricht einem Gleichgewichtszustand, bei dem sich die Auswirkungen der von den Strömen I, II und 12 erzeugten Magnetfelder B, Bl und B2 gegenseitig aufheben.
Im operativen Betrieb des Schienenfahrzeugs wird der Fahrdraht FD bekanntermaßen über die Schleif leiste SL aktiv hin und her geführt, wobei diese aktive Führung über eine Aufhängung des Fahrdrahts FD längs der vom Schienenfahrzeug befahrenen Strecke realisiert wird.
Damit erfolgt im mittleren Bereich MB der Schleifliste SL ein erhöhter Materialabtrag an der Oberfläche der Schleif leiste SL, als es an der Oberfläche der Schleif leiste (SL) in den beiden Teilbereichen TB1, TB2 der Schleif leiste SL der Fall ist .
Wie oben dargestellt werden die Magnetfeldsensoren SEN1 und SEN2 seitlich in den Teilbereichen TB1, TB2 und unterhalb der Schleif leiste SL bzw. an entsprechenden Stellen des Schleifleistenhalters positioniert. Der zentrale Magnetfeldsensor SEN ist im zentralen bzw . mittleren Bereich und unterhalb der Schlei f leiste SL bzw . an einer entsprechenden Stelle des Schlei fleistenhalters positioniert .
Der zentrale Magnetfeldsensor SEN überwacht damit die Dicke der Schlei f leiste SL im mittleren Bereich MB .
Die Sensoren SEN1 und SEN2 überwachen entsprechend die Dicke der Schlei f leiste SL in den zugehörigen Teilbereichen TB1 , TB2 der Schlei f leiste SL .
FIG 4 zeigt mit Bezug auf FIG 3 eine Draufsicht der Schlei fleiste SL .
FIG 5 zeigt mit Bezug auf die vorhergehenden Figuren FIG 1 bis FIG 4 eine Übersicht der Magnetfeldsensoren SEN, SEN1 , SEN2 , der Magnetfelder B, Bl , B2 und der Ströme I , I I , 12 bei einer abgenutzten Schlei f leiste SL .
Im Vergleich zu FIG 3 befindet sich der zentrale Magnetfeldsensor SEN, der im mittleren Bereich MB der Schlei f leiste SL angeordnet ist , aufgrund des dortigen erhöhten Materialabtrags nun näher am Fahrdraht FD .
Typischerweise besteht somit zwischen den beiden nun ein Abstand von deutlich < 40 mm, beispielsweise von 25 mm .
Der Wert von 25 mm wird häufig als Betriebsgrenzmaß angenommen und stellt für die Schlei f leiste SL eine minimale Dicke dar .
Aufgrund des erhöhten Materialabtrags im mittleren Bereich MB ändert sich das zugehörige Signal S des zentralen Magnetfeldsensors SEN im Vergleich zur oben beschriebenen Kalibrierung, während die Signale S 1 und S2 der zugehörigen beiden Magnetfeldsensoren SEN1 und SEN2 im Wesentlichen gleich bleiben .
Dies ist aufgrund des Biot-Savart-Geset zes darauf zurückzuführen, dass die Sensoren SEN1 und SEN2 ihren Abstand zur Quelle der Magnetfelder Bl und B2 fast unverändert beibehalten (weil sie unterhalb von weniger beanspruchten Teilbereichen der Schlei f leiste installiert sind) , während der zentrale Magnetfeldsensor SEN aufgrund des Materialabtrags seinen Abstand zur Quelle des Magnetfelds B ( Fahrdraht FD, Strom I ) immer weiter verringert .
Der erhöhte Materialabtrag im mittleren Bereich MB der Schlei f leiste SL führt zu einer Veränderung der Geometrie und damit zu einer Veränderung des bei der Kalibrierung eingestellten Gleichgewichts .
Für die gezeigte abgenützten Schlei f leiste SL gilt nun :
S O = S I + S2 - S V 0 .
Das elektrische Signal S O wird entsprechend aufbereitet und an eine Empfangseinrichtung einer Fahrzeugdiagnose- Einrichtung übertragen .
Die Fahrzeugdiagnose-Einrichtung ist bevorzugt als Teil des Schienenfahrzeugs ausgebildet oder ist Teil einer Fernüberwachung, mit der das Schienenfahrzeug über eine orts feste Kontrollstelle , die als Landseite bezeichnet wird, überwacht wird .
Mit Hil fe der Fahrzeugdiagnose-Einrichtung erfolgt eine Überwachung des Verschleiß zustandes der Schlei f leiste SL, wobei diese Überwachung zu j edem Zeitpunkt bezüglich des Ver- schleißzustandes aktuell ist und die Überwachung kontinuierlich durchführbar ist.
Trotz der in der Regel hohen Systemspannungen benötigen die Sensoren SEN, SEN1 und SEN2 zur Signalerzeugung lediglich wenig Energie.
Dies ermöglicht es, die Sensoren SEN, SEN1, SEN2 über eine wiederaufladbare und/oder austauschbare Batterie mit Energie zu versorgen, wobei die Batterie im Sensor vorgesehen ist.
Damit wird am Schienenfahrzeug eine zusätzliche Verkabelung der Magnetfeldsensoren mit all ihren Nachteilen vermieden.
Bevorzugt sind die Magnetfeldsensoren vor Temperaturschwankungen geschützt, die während des Betriebs des Schienenfahrzeugs auftreten. Damit wird erreicht, dass die Signal- Messungen bei jeder Temperatur zuverlässig durchführbar sind.
Bevorzugt werden die Signale S, S1 und S2, die zur Bildung von SO beitragen, nicht anhand ihres Momentanwerts, sondern anhand ihres Mittelwerts verarbeitet. Damit werden Abweichungen, die insbesondere aufgrund von Temperaturschwankungen entstehen, in ihrem Einfluss reduziert.
Bevorzugt werden die Mittelwerte in vorgegebenen Zeitintervallen gebildet.
Die beschriebene Kalibrierung zur Vorgabe bzw. Einstellung von SO = 0 wird bevorzugt jedes Mal durchgeführt, wenn am Schienenfahrzeug eine neue, d.h. unverbrauchte, Schleif leiste eingebaut wird. Bevorzugt erfolgt die Kalibrierung bei Raumtemperatur und unter Ruhebedingungen des Stromabnehmers .

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung zur Ermittlung des Verschleißes einer Schleifleiste (SL) eines Schienenfahrzeug-Stromabnehmers,
- mit einer Schleif leiste (SL) , die in ihrer Länge einen mittleren Bereich (MB) , einen ersten Teilbereich (TB1) und einen zweiten Teilbereich (TB2) aufweist, wobei der mittlere Bereich (MB) zwischen den beiden Teilbereichen (TB1,TB2) angeordnet ist,
- mit einem Fahrdraht (FD) , der die Schleif leiste (SL) kontaktiert, um einen Fahrdrahtstrom (I) in die Schleifleiste (SL) einzuspeisen, der sich dort aufteilt in einen ersten Teilstrom (II) , der im ersten Teilbereich (TB1) fließt, und in einen zweiten Teilstrom (12) , der im zweiten Teilbereich (TB2) fließt,
- bei der ein zentraler Magnetfeldsensor (SEN) zur Überwachung des mittleren Bereichs (MB) vorgesehen ist, so dass der zentrale Magnetfeldsensor (SEN) ein vom Fahrdrahtstrom (I) bedingtes, zentrales Magnetfeld (B) in einem Abstand misst, der eine Dicke der Schleif leiste (SL) im mittleren Bereich (MB) beinhaltet,
- bei der ein erster Magnetfeldsensor (SEN1) zur Überwachung des ersten Teilbereichs (TB1) vorgesehen ist, so dass der erste Magnetfeldsensor (SEN1) ein vom ersten Teilstrom (II) bedingtes, erstes Magnetfeld (Bl) in einem Abstand misst, der eine Dicke der Schleif leiste (SL) im ersten Teilbereich (TB1) beinhaltet,
- bei der ein zweiter Magnetfeldsensor (SEN2) zur Überwachung des zweiten Teilbereichs (TB2) vorgesehen ist, so dass der zweite Magnetfeldsensor (SEN2) ein vom zweiten Teilstrom (12) bedingtes, zweites Magnetfeld (B2) in einem Abstand misst, der eine Dicke der Schleif leiste (SL) im zweiten Teilbereich (TB2) beinhaltet, - bei der bei einer Kalibrierung die Magnetfeldsensoren ( SEN, SEN1 , SEN2 ) an einer unverbrauchten Schleif leiste (SL) derart zur Bereichsüberwachung angeordnet sind, dass aus den gemessenen Magnetfeldern (B,B1,B2) gebildete elektrische Signale (S,S1,S2) aufsummiert einen Sum- men-Signalwert von Null aufweisen,
- bei der bei einer nachfolgend benutzten Schleif leiste aus den gemessenen Magnetfeldern (B,B1,B2) gebildete elektrische Signale (S,S1,S2) aufsummiert einen Summen- Signalwert von ungleich Null aufweisen, der einer Fahrzeugdiagnosevorrichtung (EDV) zugeführt ist, um basierend darauf und im Vergleich zur Kalibrierung eine aktuelle Dicke der benutzten Schleif leiste (SL) im mittleren Bereich (MB) zu bestimmen.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
- bei der der Fahrdraht (FD) in einer Hin- und Her- Bewegung die Schleif leiste (SL) an einer ersten Seite kontaktiert,
- bei der der zentrale Magnetfeldsensor (SEN) an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Schleif leiste (SL) angeordnet ist, und/oder
- bei der der erste Magnetfeldsensor (SEN1) an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Schleif leiste (SL) angeordnet ist, und/oder
- bei der der zweite Magnetfeldsensor (SEN2) an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Schleif leiste (SL) angeordnet ist.
3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Schleif leiste (SL) mit einem Schleifleistenhalter verbunden ist und zumindest einer der Magnetfeldsensoren
( SEN, SEN1 , SEN2 ) am Schleifleistenhalter befestigt ist.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Fahrdraht (FD) und die Schleif leiste (SL) im Kontaktbereich zueinander im Wesentlichen senkrecht ausgerichtet sind, um eine Systemgeometrie zu bilden.
5. Anordnung nach Anspruch 4, bei der durch die Systemgeometrie das erste und das zweite Magnetfeld (B1,B2) in jeweiligen parallelen Ebenen angeordnet sind, die orthogonal zur Ebene des zentralen Magnetfelds (B) sind, so dass die Magnetfelder (BO,B1,B2) über deren Abstand und über die Orthogonalität für die Magnetfeldmessung voneinander entkoppelt sind.
6. Verfahren zur Ermittlung des Verschleißes einer Schleifleiste (SL) eines Schienenfahrzeug-Stromabnehmers,
- bei dem eine Schleif leiste (SL) in ihrer Länge in einen mittleren Bereich (MB) , in einen ersten Teilbereich
(TB1) und in einen zweiten Teilbereich (TB2) aufgeteilt wird, wobei der mittlere Bereich (MB) zwischen den beiden Teilbereichen (TB1, TB2) angeordnet ist,
- bei dem ein Fahrdraht (FD) die Schleif leiste (SL) kontaktiert, um einen Fahrdrahtstrom (I) in die Schleifleiste (SL) einzuspeisen, der sich dort aufteilt in einen ersten Teilstrom (II) , der im ersten Teilbereich (TB1) fließt, und in einen zweiten Teilstrom (12) , der im zweiten Teilbereich (TB2) fließt,
- bei dem ein zentraler Magnetfeldsensor (SEN) zur Überwachung des mittleren Bereichs (MB) verwendet wird, um ein vom Fahrdrahtstrom (I) bedingtes, zentrales Magnetfeld (B) in einem Abstand zu messen, wobei der Abstand eine Dicke der Schleif leiste (SL) im mittleren Bereich (MB) beinhaltet,
- bei dem ein erster Magnetfeldsensor (SEN1) zur Überwachung des ersten Teilbereichs (TB1) verwendet wird, um ein vom ersten Teilstrom (II) bedingtes, erstes Magnetfeld (Bl) in einem Abstand zu messen, wobei der Abstand eine Dicke der Schleif leiste (SL) im ersten Teilbereich (TB1) beinhaltet,
- bei der ein zweiter Magnetfeldsensor (SEN2) zur Überwachung des zweiten Teilbereichs (TB2) verwendet wird, um ein vom zweiten Teilstrom (12) bedingtes, zweites Magnetfeld (B2) in einem Abstand zu messen, wobei der Abstand eine Dicke der Schleif leiste (SL) im zweiten Teilbereich (TB2) beinhaltet,
- bei der bei einer Kalibrierung die Magnetfeldsensoren (SEN, SEN1, SEN2) an einer unverbrauchten Schleif leiste (SL) derart zur Bereichsüberwachung angeordnet werden, dass aus den gemessenen Magnetfeldern (B, Bl, B2) gebildete elektrische Signale (S,S1,S2) aufsummiert einen Summen-Signalwert von null bilden,
- bei der bei einer nachfolgend benutzten Schleif leiste aus den gemessenen Magnetfeldern (B,B1,B2) gebildete elektrische Signale (S,S1,S2) aufsummiert einen Summen- Signalwert von ungleich null bilden, der einer Fahrzeugdiagnosevorrichtung (FDV) zugeführt wird, die basierend darauf und im Vergleich zur Kalibrierung eine aktuelle Dicke der benutzten Schleif leiste (SL) im mittleren Bereich (MB) bestimmt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem durch den Fahrdraht (FD) , der im Kontaktbereich mit der Schleif leiste (SL) im Wesentlichen senkrecht zur Schleif leiste (SL) ausgerichtet ist, eine Systemgeometrie gebildet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem durch die Systemgeometrie das erste und das zweite Magnetfeld (B1,B2) , die in jeweiligen parallelen Ebenen angeordnet sind und die beide orthogonal zur Ebene des zentralen Magnetfelds (B) sind, über deren Abstand und über die Orthogonalität für die Magnetfeldmessung voneinander entkoppelt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die Summe der Signale (S,S1,S2) der Magnetfeldsensoren
( SEN, SEN1 , SEN2 ) anhand ihrer Mittelwerte verarbeitet werden, bevorzugt in vorgegebenen Zeitintervallen .
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem die Kalibrierung jedes Mal erfolgt, wenn am Schienenfahrzeug eine unverbrauchte Schleif leiste eingebaut wird, und/oder bei dem die Kalibrierung bei Raumtemperatur des Stromabnehmers durchgeführt wird.
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