JP2022535989A - レール監視素子、レール監視素子の取付け方法、及びレール監視素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、ひずみセンサ、特にファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ）を有する光ファイバ（Ｆ）を備えるひずみセンサが取り付けられた支持体（Ｔ）を備えるレール監視素子（ＳＵＥ）に関する。本発明によれば、支持体（Ｔ）は、熱活性化可能な接着剤又は熱硬化性接着剤によりレール（Ｓ）へ接着取付けするための接着剤層（Ｋ）を有し、接着剤層（Ｋ）は、電気エネルギー供給のための接点（ＫＯ）を有する発熱体（ＨＥ）を含む。本発明によるレール監視素子は、より容易に、より多くのエネルギーを節約するように設置することができる。【選択図】図１
Description
本発明は、ひずみセンサ、特にファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ）を有する光ファイバを備えるひずみセンサが取り付けられた支持体を備えるレール監視素子であって、支持体が、熱活性化可能な接着剤又は熱硬化性接着剤によりレールへ接着取付けするための接着剤層を有するレール監視素子に関する。本発明はさらに、レール監視素子の取付け方法、及びレール監視素子の製造方法に関する。
ＦＢＧセンサを有するレール監視素子は、例えば、独国特許出願公開第１０２０１７２１６８１１号明細書から公知である。
鉄道輸送をより安全なものにするために、例えば車軸カウンタ用のセンサ素子などのレール監視素子が使用される。車軸カウンタは、特に、車軸カウンタの位置を列車が完全に通過したかどうかを確認するために使用することができ、例えば、関連する路線区間が空いているかふさがっているかを判定するために使用することができる。そのようなレール監視素子は、一般にレールに取り付ける必要があるセンサ素子を備える。
計測システムにおける光ファイバセンサの重要性はますます高まってきている。ファイバ・ブラッグ・グレーティングなどの、光ファイバに埋め込まれた１つ又は複数のセンサは、機械的変量によって引き起こされる光ファイバのひずみ又は圧縮を検出するために使用され、したがって、力、トルク、加速度、負荷、圧力状態などを検出することができる。
欧州特許出願公開第３０６９９５２号明細書及び国際公開第２０１６／１５０６７０号パンフレットには、鉄道レール上のひずみセンサ素子として、例えば、車軸カウンタのレール接触部として、ファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ）を有する光ファイバセンサを使用することが記載されている。
独国特許出願公開第１０２０１７２１６８１１号明細書には、レール監視素子をレールに接着して取り付ける方法が記載されている。熱活性化接着剤による取付けが提案されている。活性化は、誘導発熱体を使用してレールを加熱することによって達成される。しかしながら、この方法は、レール監視素子の接着剤層への十分な入熱を行うために、大きな体積（レール）を加熱しなければならないため、多大なエネルギーが必要である。
国際公開第２０１７／１６２８２９号パンフレットには、２つの接合素子を接合する方法が記載されている。接合素子同士は、熱活性化可能な接着剤及びその中に配置された面状の発熱体によって接合される。発熱体に電気エネルギーを供給と、発熱体により接着剤が加熱される。
本発明の目的は、より容易に、かつ省エネで取付けを行うことができるレール監視素子及びレール監視素子の製造方法を提案することである。本発明のさらなる目的は、レール監視素子を取り付ける簡単な方法を提案することである。
この課題は、請求項１に記載のレール監視素子、請求項１１に記載のレール監視素子の取付け方法、及び請求項１４に記載のレール監視素子の製造方法によって達成される。従属請求項は、本発明の有益な実施形態を規定する。
本発明によるレール監視素子は、ひずみセンサ、特にファイバ・ブラッグ・グレーティングを有する光ファイバを備えるひずみセンサが取り付けられた支持体を備える。支持体は平板状の要素であり、ひずみセンサを支持して安定させる役割を有する。支持体はまた、レールへの接着取付けのための接着剤層を有する。この接着剤は、熱的に活性化又は硬化させることができる。本発明によれば、接着剤層は、電気エネルギー供給のための接点を有する発熱体を含む。
熱活性化可能な接着剤は、例えば、熱活性化フィルム（ＨＡＦ）である。熱活性化可能な接着剤は、完成した接着剤の硬化が阻害されているか、極端に遅くなっているものである。熱にさらされると阻害が解消され、接着剤は急速に又は加速的に硬化し始める。
熱硬化性接着剤は、熱により硬化プロセスが促進される接着剤である。そのため、熱硬化性接着剤は、例えば、加熱硬化型接着剤とも呼ばれる。これは、熱硬化性接着剤が、熱にさらされたときのほうが低温時よりもはるかに速く硬化することを意味する。硬化とは、接着剤の架橋を意味し、架橋プロセスは熱により促進される。
接着剤層は、ひずみセンサとは反対側の支持体の面に配置されることが好ましい。これにより、支持体をレールに、例えばレールのレールウェブに取り付けることができ、接着剤層の影響を受けずに所望のセンサデータをひずみセンサに供給することができる。
したがって、本発明は、エネルギー効率の良い接着剤の加熱方法を実現する。熱源は、それが必要とされる場所、すなわち接着剤層に正確に配置されるからである。これにより、接着剤を加熱するのに必要なエネルギーを削減できる。例えば、レール全体又はレールウェブ全体を加熱する必要はない。
本発明の好ましい実施形態では、発熱体は、線状や格子状であるか、又は例えば面状である。面状の形態として、例えば、フィルム、メッシュ又は織物とすることができる。対応するワイヤメッシュは、例えば、レーザ加工することができる。これらの実施形態の利点は、発熱体が接着剤層の接着剤と広い面で接触して、熱を接着剤層の接着面に効率的に伝達することができることである。これにより、さらなる省エネが可能になる。
本発明の好ましい実施形態では、発熱体が接着剤層に埋め込まれている。そのような埋め込みは、例えば、サンドイッチプロセスにおいて製造することができ、そのプロセスでは、接着剤層が支持体上に設けられ、発熱体がこの層上に設けられ、次いで、第２の接着剤層が発熱体上に設けられる。この接着剤－発熱体－接着剤のサンドイッチ層は、例えば、上述のようなレール監視素子の製造中に設けることができる。あるいは、上述のような取付けプロセス中に、すなわちレールに取り付ける直前に、この接着剤－発熱体－接着剤のサンドイッチ層を支持体上に設けることも可能である。これにより、レール監視素子の製造及び取付けプロセスに大きな柔軟性を持たせることができる。
本発明の一実施形態では、発熱体を接着剤層上に設けることも可能である。ここで、１つの可能性として、発熱体を接着剤層と支持体との間に配置することが考えられる。あるいは、接着剤層を、発熱体と支持体との間に設ける。両方の実施形態が可能である。
本発明の好ましい実施形態では、発熱体が、熱伝導性の電気絶縁被覆を有する。この被覆は、一方では、発熱体と接着剤層との間の良好な熱伝達を可能にし、他方では、良好な電気絶縁を可能にする。例えば、エナメル線を、この目的のための発熱体として使用することができる。ここで電気絶縁することにより、発熱体に印加される電流は、レール監視素子の他の部分と電気的に接触しない。例えば、絶縁被覆は、発熱体と、例えばレールとの間、及び／又は、例えばレール監視素子の支持体との間に電気的接触が確立されるのを防止する。絶縁被覆により、レール監視素子の製造及び取付けがさらに簡単になる。発熱体は電気的に絶縁されているため、例えば絶縁被覆がレールに接触しても問題ない。絶縁被覆は、電気的接触を防ぐ。同様に、絶縁被覆を有する発熱体が支持体と接触することも可能である。電気絶縁被覆は、電流が支持体や、例えばセンサ素子に伝達されるのを防止する。このような設置のしやすさと堅牢性は、鉄道分野及びレール上での使用に特に有益である。絶縁されていない発熱体と比較して、この実施形態はまた、発熱体がレールと接触するのを防止するためのスペーサ要素を接着剤層に設ける必要がないという利点を有する。したがって、このようなスペーサ要素を省くことができ、これにより、レール監視素子の取付け又は製造がさらに簡単になる。また、発熱体の周囲に絶縁被覆を設けることは、発熱体の設計において、発熱体の各部を短絡することなく、互いに交差させたり非常に接近するよう配置したりすることができるという点で有益である。これにより、取付けがさらに容易になる。また、これにより、発熱体、例えば電熱線を接着剤層内でより高密度に配置することができる。
本発明の好ましい実施形態では、接着剤層は熱活性化フィルム（ＨＡＦ）である。熱活性化フィルムは、熱により活性化する接着剤からなるフィルムである。すなわち、熱によって、接着剤における架橋、ひいては接着作用が始まる。例えば、２枚の熱活性化フィルムで電熱線をサンドイッチ状に挟むことができる。これらの熱活性化フィルムは、電熱線に電気エネルギーを供給することによって活性化することができる。
接着剤層に温度センサを埋め込むと、センサデータを読み取って特定の温度範囲を保つことにより、接着剤層を加熱するプロセスをさらに正確に制御することができる。ひずみセンサとしてファイバ・ブラッグ・グレーティングが使用される場合、温度監視は、ファイバ・ブラッグ・グレーティングを接合することによって既に正確に実行することができており、その結果、このような実施形態では温度センサの追加を省くことができる。
接着剤層は０．５ｍｍから１．５ｍｍまでの厚さであることが好ましく、例えば０．８ｍｍの厚さを有することが好ましい。この厚さは、レールのいかなる曲率又は凹凸を補正してもなお十分な接着効果を達成することができるようにするために有益である。接着剤の粘度は、ペースト状であるか「安定している」（２万から１０万ｍＰａｓ）ことが望ましい。これにより、比較的厚い接着剤層の厚さを選択しているにもかかわらず、取付け中にこの接着剤層が支持体とレールとの隙間から出て来ないようにすることができる。
特に熱活性化接着剤を使用する場合、この熱活性化接着剤を活性化するために、接着剤層を加熱することに加えて、接着剤層に接触圧力を加えることが好ましく、接触圧力は、例えば０．３バールから０．７バールの間、好ましくは約０．５バールである。したがって、発熱体は、そのような圧力に影響されないように設計されていることが好ましい。レールウェブ上に設けられる際、接着面は重力に対して垂直である。つまり、接合されるべきレール監視素子が滑る可能性があるため、接着面に接触圧力をかける必要がある。これにより、接触圧力から二重の利点が得られる。すなわち、垂直方向に接着する際の滑りを防止すると同時に、熱活性化接着剤を活性化することができる。
本発明はまた、レール監視素子を取り付けるための取付け装置に関する。取付け装置は、上述のようなレール監視素子と、移動式エネルギー供給源とを備える。接着剤層の発熱体は、接点を介して移動式エネルギー供給源に電気的に接続されている。移動式エネルギー供給源は、接着剤層に電気エネルギーを供給して、接着剤層を加熱する。
特に好ましい実施形態は、エネルギー供給源を発熱体の接点に電気接続するためのスイッチと、そのスイッチの切り替え状態を制御する制御ユニットとを備える。この制御は、温度センサによって検出された温度に応じて行われ、温度センサは、上述のように接着剤層内に配置されることが好ましい。このようにして、接着剤層の温度を、特に正確かつ確実に設定することができる。
本発明によるレール監視素子をレール上の取付け位置に取り付ける際には、以下のステップを実行する。すなわち、支持体の接着剤層をレールに接触させて、レール監視素子を取付け位置に配置する。次いで、発熱体に電気エネルギーを供給して接着剤層を加熱する。発熱体に電気エネルギーを供給するために電池を使用することが好ましい。電池は、例えば、従来の１２Ｖ電池であってもよい。また、発熱体に電気エネルギーを供給するために、特に保護のための超低電圧の領域において、移動式及び／又は携帯式の電力供給源を使用することもできる。
本発明の好ましい実施形態では、電気エネルギーは、接着剤の温度に応じて制御される。接着剤の温度は、接着剤層に埋め込まれた温度センサによって決定されることが好ましい。このようにして、最適な温度を可能な限り維持することができるため、接着剤の硬化にさらに良好な影響を及ぼすことができる。
本発明の一実施形態では、接着剤層がレール上に配置される前に、取付け位置の領域においてレールに熱が加えられる。このレールの加熱は、発熱体による接着剤層の加熱に加えて行わる。レールを加熱することにより、例えば非常に寒い気候で、取付け位置を接着のために準備することができる。これは、天候が寒すぎるために、発熱体によって発生した熱が接着剤を硬化させるのに十分でない場合に特に有益である。
レール監視素子の取付け方法では、第１段階として、平板状の支持体の第１の面に、ひずみセンサ、特にファイバ・ブラッグ・グレーティングを有する光ファイバを備えるひずみセンサを取り付ける。次いで、ひずみセンサとは反対側の支持体の面に接着剤層を設ける。電気エネルギー供給のための接点を有する発熱体は、接着剤層内又は接着剤層上に配置される。発熱体を接着剤層上に配置することにより、この装置の製造が容易になるという利点がある。この装置では、発熱体は、発熱体とレールとが直接接触しないために絶縁被覆を備えることが好ましい。発熱体が２層の接着剤層の間にサンドイッチ構造で配置される場合、接着剤層が十分に厚くなるように選択されれば、発熱体の絶縁被覆を省くことができる。しかしながら、発熱体に絶縁被覆を設けることにより、取付け中の圧力の加え方に、より柔軟性を持たせることができ、この点においても有益である。発熱体は、サンドイッチ状に、特に２枚の熱活性化接着フィルムの間に配置及び固定することができる。固定方法として、例えば、静摩擦又は熱活性化フィルムの予備積層を用いることが考えられる。
本発明のさらなる利点は、本明細書及び図面から明らかになる。同様に、前述の特徴及びさらに詳しく説明する特徴は、本発明に従ってそれぞれ単独で、又はいくつかを任意に組み合わせて使用することができる。図示及び説明される実施形態は、すべてを網羅して列挙していると理解されるべきではなく、むしろ、本発明を説明するための例示的な性格を有する。
図１は、レールウェブＳＴを有するレールＳの断面図である。支持体Ｔ及び接着剤層Ｋを備えたレール監視素子ＳＵＥが、レールウェブに取り付けられている。本発明によれば、発熱体ＨＥは接着剤層Ｋ内に配置されている。接点ＫＯは発熱体ＨＥに接続されている。接点ＫＯは電気接点であり、発熱体ＨＥに電気エネルギーを供給する役割を果たす。
図２は、本発明によるレール監視素子の一実施形態を示しており、この実施形態では、支持体Ｔ上に設けられている接着剤層Ｋが２つの層からなる。発熱体ＨＥは、接着剤層Ｋの２つの層の間に配置されている。図２はこのような装置の断面図である。この例では、発熱体ＨＥは、接着剤層Ｋの２つの層の間に延びるワイヤで構成されている。発熱体ＨＥに電気エネルギーを供給すると、接着剤層Ｋの２つの層が接合し、発熱体ＨＥ包み込む。
図３は、本発明によるレール監視素子のさらなる実施形態を示しており、この実施形態では、支持体Ｔ上に設けられている接着剤層Ｋは単一層である。発熱体ＨＥは、接着剤層Ｋと支持体Ｔとの間に配置されている。この例では、発熱体ＨＥは、絶縁被覆Ｉによって包まれたワイヤで構成されている。図３は、この装置の断面図である。図３に示す実施形態では、発熱体ＨＥが接着剤層Ｋに完全に埋め込まれている図２に示す実施形態とは対照的に、発熱体ＨＥを接着剤層Ｋと支持体Ｔとの間に配置することが可能である。支持体Ｔとの電気絶縁は、ここでは絶縁被覆Ｉによって確保される。発熱体ＨＥに電気エネルギーを供給すると、接着剤層Ｋは支持体Ｔに接合し、発熱体ＨＥを包み込む。
図４は、発熱体ＨＥが設けられた接着剤層Ｋの概略図である。この図は、上面図（発熱体が接着剤層上に配置されている場合）又は接着剤層の面方向に平行な断面図（発熱体が接着剤層内又は接着剤層の２つの層の間に配置されている場合）であり得る。図４に示す例では、発熱体は、面上をジグザグに蛇行して延びるワイヤによって形成された一種の格子を形成する。発熱体ＨＥは、接着剤層Ｋの２つの層の間に伸びることができる。発熱体ＨＥは接点ＫＯを有し、例えばこの接点ＫＯを介し、例えば電池の形をした、直流電圧源Ｖが接続される。発熱体ＨＥには、電圧源、例えば直流電圧源Ｖを介して電気エネルギーを供給することができる。直流電圧源Ｖの代わりに、交流電圧源を使用することも可能である。
図５は、レール監視素子を取り付けるための装置Ａを示す。発熱体ＨＥが設けられた接着剤層Ｋには、さらに温度センサＴＳが配置されている。図４と同様に、ここでも、発熱体ＨＥは接点要素ＫＯを介して直流電圧源Ｖに接続される。接点要素ＫＯへの直流電圧源Ｖの接続は、制御ユニットＣＵにおいて制御される。この制御は、制御ユニットＣＵによって開閉可能なスイッチＳＷを介して行われる。温度センサＴＳは、接着剤層Ｋの温度を検出する。得られたデータは、制御ユニットＣＵにより記録される。接点要素ＫＯを介した電気エネルギーの供給は、接着剤層Ｋの検出温度に応じて、スイッチＳＷを介して制御される。ユーザは、ユーザインターフェースＵＩを介して制御ユニットＣＵを制御することができる。
図６は、中立軸ＮＦを有するレールＳの斜視図である。レールＳには、光ファイバセンサ素子の形態のレール監視素子ＳＵＥが取り付けられている。レール監視素子ＳＵＥは、２つのファイバ・ブラッグ・グレーティングＦＢＧが予め取り付けられた支持体Ｔを備える。光ファイバＦは、レール監視素子ＳＵＥ上の２つのファイバ・ブラッグ・グレーティングＦＢＧを接続する。レール監視素子ＳＵＥは、中立軸ＮＦの領域に取り付けられることが好ましく、特に、各ファイバ・ブラッグ・グレーティングＦＢＧが、一端を中立軸ＮＦの下方に位置し、他端が中立軸ＮＦの上方に位置するよう配置されることが好ましい。レール監視素子ＳＵＥの支持体Ｔは、レールＳのレールウェブＳＴに取り付けられることが好ましい。取付け後、直流電圧源を取り外し、他のレール監視素子を取り付けるために使用することができる。
本発明による方法を用いて、レール監視素子ＳＵＥの支持体ＴとレールＳとの間で簡単かつ確実に面的接合を行うことができる。特に、取付けがより安価で簡単になり、特に現場での使用が改善される。レール監視素子ＳＵＥは、より速く、より安全に取り付けることができる。
引用文献等一覧
独国特許出願公開第１０２０１７２１６８１１号明細書
欧州特許出願公開第３０６９９５２号明細書
国際公開第２０１６／１５０６７０号パンフレット
国際公開第２０１７／１６２８２９号パンフレット
独国特許出願公開第１０２０１７２１６８１１号明細書
欧州特許出願公開第３０６９９５２号明細書
国際公開第２０１６／１５０６７０号パンフレット
国際公開第２０１７／１６２８２９号パンフレット
Ａ 取付け装置
ＣＵ 制御ユニット
Ｆ 光ファイバ
ＦＢＧ ファイバ・ブラッグ・グレーティング
ＨＥ 発熱体
Ｉ 電気絶縁被覆
Ｋ 接着剤層
ＫＯ 電気接点
ＮＦ 中立軸
Ｓ レール
ＳＴ レールウェブ
ＳＵＥ レール監視素子
ＳＷ スイッチ
Ｔ 支持体
ＴＳ 温度センサ
ＵＩ ユーザインターフェース
Ｖ 直流電圧源
ＣＵ 制御ユニット
Ｆ 光ファイバ
ＦＢＧ ファイバ・ブラッグ・グレーティング
ＨＥ 発熱体
Ｉ 電気絶縁被覆
Ｋ 接着剤層
ＫＯ 電気接点
ＮＦ 中立軸
Ｓ レール
ＳＴ レールウェブ
ＳＵＥ レール監視素子
ＳＷ スイッチ
Ｔ 支持体
ＴＳ 温度センサ
ＵＩ ユーザインターフェース
Ｖ 直流電圧源
Claims (18)
- ひずみセンサ、特にファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ）を有する光ファイバ（Ｆ）を備えるひずみセンサが取り付けられた支持体（Ｔ）を備えるレール監視素子（ＳＵＥ）であって、前記支持体（Ｔ）は、熱活性化可能な接着剤又は熱硬化性接着剤によりレール（Ｓ）へ接着取付けするための接着剤層（Ｋ）を有するレール監視素子（ＳＵＥ）において、
前記接着剤層（Ｋ）は、電気エネルギー供給のための接点（ＫＯ）を有する発熱体（ＨＥ）を含むことを特徴とする、レール監視素子（ＳＵＥ）。 - 前記発熱体（ＨＥ）が線状であることを特徴とする、請求項１に記載のレール監視素子。
- 前記発熱体（ＨＥ）が、前記接着剤層内に格子状に配置されることを特徴とする、請求項２に記載のレール監視素子。
- 前記発熱体（ＨＥ）が面状であり、特にフィルム、メッシュ又は織物であることを特徴とする、請求項１に記載のレール監視素子。
- 前記発熱体（ＨＥ）が前記接着剤層（Ｋ）に埋め込まれていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のレール監視素子。
- 前記発熱体（ＨＥ）が前記接着剤層上に設けられていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のレール監視素子。
- 前記発熱体（ＨＥ）が、熱伝導性の電気絶縁被覆（Ｉ）を有することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のレール監視素子。
- 前記接着剤層（Ｋ）が熱活性化フィルムであることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のレール監視素子。
- 温度センサ（ＴＳ）が前記接着剤層に埋め込まれていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のレール監視素子。
- 前記接着剤層（Ｋ）が、少なくとも０．５ｍｍ、好ましくは少なくとも０．８ｍｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載のレール監視素子。
- 請求項１から１０のいずれか一項に記載のレール監視素子と移動式エネルギー供給源（Ｖ）とを備える取付け装置（Ａ）であって、前記発熱体（ＨＥ）は、前記移動式エネルギー供給源（Ｖ）に電気的に接続された接点（ＫＯ）を備える、取付け装置（Ａ）。
- 温度センサ（ＴＳ）によって検出された温度に応じて、前記エネルギー供給源（Ｖ）を前記発熱体の前記接点（ＫＯ）に電気接続するためのスイッチ（ＳＷ）の前記切り替え状態を制御する制御ユニット（ＣＵ）を特徴とする、請求項１１に記載の取付け装置。
- 請求項１から１２のいずれか一項に記載のレール監視素子（ＳＵＥ）をレール（Ｓ）の取付け位置に取り付ける方法であって、
・前記支持体（Ｔ）の前記接着剤層（Ｋ）を前記レール（Ｓ）に接触させて、前記レール監視素子（ＳＵＥ）を前記取付け位置に配置するステップと、
・前記発熱体（ＨＥ）に電気エネルギーを供給して前記接着剤層（Ｋ）を加熱するステップと、
を含む、方法。 - 前記電気エネルギーが、前記接着剤の温度に応じて制御されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
- 前記接着剤層（Ｋ）が前記レール（Ｓ）上に配置される前に、前記取付け位置の領域において前記レール（Ｓ）に熱が加えられることを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の方法。
- ・平板状の支持体（Ｔ）の第１の面に、ひずみセンサ、特にファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ）を有する光ファイバ（Ｆ）を備えるひずみセンサを取り付けるステップと、
・前記ひずみセンサとは反対側の前記支持体の面に接着剤層（Ｋ）を設けるステップと、
を含む、レール監視素子（ＳＵＥ）の製造方法において、
電気エネルギー供給のための接点（ＫＯ）を有する発熱体（ＨＥ）が、前記接着剤層内又は前記接着剤層上に配置されることを特徴とする、方法。 - 前記発熱体が、２枚の熱活性化フィルムの間に配置及び固定されることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
- 請求項１６又は請求項１７のいずれかに記載の方法によって製造されたレール監視素子。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5981373A (ja) * | 1982-10-30 | 1984-05-11 | Toyota Motor Corp | 熱硬化型接着剤の硬化促進方法 |
| WO2019057875A1 (de) * | 2017-09-22 | 2019-03-28 | Thales Management & Services Deutschland Gmbh | Verfahren zur montage eines schienenüberwachungselements |
| US20190105847A1 (en) * | 2016-03-24 | 2019-04-11 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Method for connecting two joining elements |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE8605334U1 (de) * | 1986-02-27 | 1986-07-31 | Busse Heizplattentechnik GmbH, 4992 Espelkamp | Elektrisch beheizter, Temperatur-regelbarer druckfester Heizstab |
| CN103982502B (zh) * | 2014-05-21 | 2015-12-30 | 大连理工大学 | 一种用于钢轨应力检测的应变片粘贴固定装置 |
| PT3069952T (pt) * | 2015-03-20 | 2017-07-14 | Thales Deutschland Gmbh | Processo para a produção de um painel de vidro com um revestimento condutor de eletricidade com defeitos isolados eletricamente |
| CN108279037B (zh) * | 2017-12-28 | 2020-05-19 | 北京交通大学 | 一种地铁轨道结构实时监测系统的布置方法 |
-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5981373A (ja) * | 1982-10-30 | 1984-05-11 | Toyota Motor Corp | 熱硬化型接着剤の硬化促進方法 |
| US20190105847A1 (en) * | 2016-03-24 | 2019-04-11 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Method for connecting two joining elements |
| WO2019057875A1 (de) * | 2017-09-22 | 2019-03-28 | Thales Management & Services Deutschland Gmbh | Verfahren zur montage eines schienenüberwachungselements |
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