WO2015180856A1 - Schleifleitung, stromabnehmer und schleifleitungssystem mit schlitzhohlleiter zur aufnahme einer antenne - Google Patents

Schleifleitung, stromabnehmer und schleifleitungssystem mit schlitzhohlleiter zur aufnahme einer antenne Download PDF

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WO2015180856A1
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current collector
antenna
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Bernd Maier
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Conductix-Wampfler Gmbh
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    • B61L3/22—Continuous control along the route using magnetic or electrostatic induction; using electromagnetic radiation
    • B61L2003/228—Constructional details

Definitions

  • the invention relates to a conductor rail according to the preamble of claim 1, a current collector according to the preamble of claim 10 and a conductor rail system according to the preamble of claim 16.
  • slot waveguide or leaky waveguide are performed parallel to the conductor strands of Schleifieitung in known contact rail systems, in the consumer arranged antennas intervene.
  • DE 10 2004 008 571 B4 discloses a mounting rail profile of a mounting rail designed as a double-T carrier with integrated slot waveguide for data transmission in a sliding rail arrangement.
  • the slot waveguide is provided there in the lower foot part of the support rail with downwardly facing longitudinal slot into which extends an antenna of the longitudinally movable rail of the support rail. Laterally, so rotated by 90 ° relative to the longitudinal slot, busbar holders and held therein busbars are arranged on the support rail.
  • DE 10 2011 119 351 AI discloses a transport system with a rail-mounted vehicle and Railpro sodaer a rail system, a slot waveguide on a rail profile part and two antennas are arranged on the vehicle, which are spaced apart in the rail direction and protrude into the slot waveguide, the rail profile part running straight is. Also there, the slot waveguide is arranged on a double-T-carrier at a distance from the current-carrying conductor strands.
  • DE 10 201 1 108 584 B1 discloses a data transmission arrangement with a slot waveguide profile, which is fixedly attached to a stationary part of the plant in the longitudinal direction. In the longitudinal slot of the slot waveguide profile extends an antenna of a movable handset, which is movable along with this longitudinally in the slot waveguide profile.
  • DE 10 2012 002 085 AI discloses a slot waveguide for a rail vehicle movable along a rail with a laterally extending longitudinal slot.
  • a unwound deflection at the otherwise tilted 90 ° T-shaped cavity so that the longitudinal slot is directed to the deflection vertically downwards.
  • the antenna of the rail vehicle engages vertically from below into the longitudinal slot.
  • the electromagnetic waves are deflected by the deflection of the T-shaped cavity profile down to the longitudinal slot.
  • slot waveguides routed in parallel with current-transmitting contact rails are problems that are the disturbance of the data transmission in the slot waveguide due to the energy transmission at the current-conducting contact conductor contacts. Since the contact conductor contacts can not always be performed exactly in the current-carrying conductor strands, sometimes short contact losses occur between conductor contacts and conductor strands, so that the electrical current flow does not break off due to the small distances between the contact conductor contacts and the conductor strands, but is continued via the air , This can lead to disturbances in the data transmission.
  • the slot waveguides are therefore usually performed at a distance from the current and voltage-carrying conductor strands and sliding contacts.
  • the slot waveguide requires more space for the attachment of the slot waveguide, as shown, inter alia, from DE 10 2004 008 571 B4 and DE 10 2011 119 351 AI.
  • the movable antenna of the slot waveguide engages from below into the T-shaped slot waveguide, which is normally open at the bottom, in particular in contact conductor lines with vertically directed conductor strands and thus perpendicularly from bottom to top.
  • the slot-shaped opening of the slot waveguide should be as narrow as possible.
  • the T-shaped slot waveguide is tilted by 90 ° and thus arranged with a horizontal opening slot, as shown in DE 10 2004 008 571 B4 and DE 10 2011 119 351 AI.
  • this entails that moisture and dirt collect more easily at the lower opening slot of the slot waveguide.
  • it is not possible in some arrangements for structural reasons, make the slot waveguide accessible from the side.
  • DE 10 2009 052 871 AI discloses a device for contactless energy and / or data transmission, wherein a vehicle is movable on a rail system, which is made of existing as continuous casting rail profile parts.
  • a waveguide is laid in the rail direction, which has a slot extending in the rail direction and is composed of Schlitzhohlleiterprofil kind.
  • the respectively adjacent slot waveguide profile parts by means of a profile connector part, which is partially inserted in each case in each of the two adjacent slot waveguide profile parts connected.
  • the profile connector part rests against the inner wall of the slot waveguide profile parts and is made so thin-walled that the cavity surrounded by the slot waveguide profile parts for the passage of electromagnetic waves in the rail direction is only slightly reduced.
  • DE 10 2010 048 586 A1 discloses a system with rail-guided vehicle, wherein at least one waveguide region for data transmission by means of excitation of at least one mode of the waveguide region is integrally formed on the rail part.
  • DE 39 02 076 C1 discloses an arrangement for remote-controlled, track-guided image transmission with a video camera, which is attached to a movable carriage, which has at least one support wheel, which is supported on a mounting rail.
  • the car is with a drive for the support wheel, a control device for the drive, a manipulator for the video camera, a transmitting and receiving device for the remote-controlled signals, an antenna and at least one guide roller provided.
  • the stationary support structure has at least one guide rail on which support guide rollers and a slot waveguide, in which engages the antenna of the car.
  • the object of the invention is therefore to provide a conductor rail, a pantograph and a Schleif effetssy system, which overcome the disadvantages mentioned above and allow a compact and material-saving design and a good, fault-tolerant transmission.
  • the invention solves the problem by a conductor rail having the features of claim 1, a current collector with the features of claim 10 and a Schleif effetssy system with the features of claim 16.
  • Advantageous developments and refinements of the invention are set forth in the dependent claims.
  • the abovementioned conductor rail is characterized in that the longitudinal slot is tilted at an angle not equal to 90 ° about the longitudinal direction in relation to a traversing plane in which the current collector can be moved in the longitudinal direction.
  • the aforementioned pantograph which is characterized according to the invention in that the antenna is completely or partially tilted by an angle other than 90 ° about a longitudinal direction in which the current collector is movable in the longitudinal direction.
  • the angle between the longitudinal slot and the traversing plane or between the antenna and the traversing plane can be greater than or equal to 0 °, preferably greater than 0 ° and less than 90 °.
  • the slot waveguide can be tilted relative to the traverse plane by a further angle other than 90 ° about the longitudinal direction, which is greater than or equal to 0 °, preferably greater than 0 ° and less than 90 °.
  • the angle and the further angle can be the same size to ensure good data transmission.
  • the longitudinal slot and a contact opening of the conductor strand for receiving the sliding contact can be tilted by the angle to each other.
  • an end of the antenna protruding into the longitudinal slot of the slot waveguide can be angled at the angle ⁇ .
  • the longitudinal slot and a contact opening of the conductor strand for receiving the sliding contact can be tilted by the angle ⁇ to each other.
  • the conductor rail can be made more compact, and also can be compensated better in the trajectory transverse to the longitudinal direction driving deviations.
  • the conductor profile transverse to the longitudinal direction next to and / or below the longitudinal slot have at least one grinding surface for a correspondingly shaped and aligned sliding contact surface of the sliding contact.
  • the slot waveguide and the conductor profile can be designed as a structural unit.
  • the slot waveguide and the conductor profile can be integrally formed of an electrically conductive material.
  • the conductor strand can be a ground conductor strand for a ground contact, and / or at least one further conductor strand, in particular phase conductor strand, can be provided in addition to the conductor strand.
  • the sliding contact and the antenna can be arranged side by side in the longitudinal direction.
  • two antennas can advantageously be arranged one behind the other in the longitudinal direction.
  • the sliding contact and the antenna can be arranged to move in parallel to and from the conductor profile or a longitudinal slot of the slot waveguide on a common feed mechanism.
  • the movable electrical load may have a plurality of sliding contacts for contacting with corresponding conductor profiles of the conductor rail, wherein the at least one conductor profile forms a ground conductor and / or protective conductor.
  • the conductor rail system may also comprise a code rail and, instead of or in addition to the antenna, a code reading device may be provided on the current collector.
  • Fig. 1 is a side elevational view of a portion of an inventive
  • Fig. 2 is an end-side, cut-like plan view of the S chleif effetssy stems
  • FIG. 3 is a detailed view of a portion of the conductor rail system of FIG. 2.
  • FIG. 1 shows a lateral plan view of a section of a conductor rail system 1 according to the invention with a substantially double U-shaped rail track 2.
  • a current collector 3 of a not shown electrical load with rollers 4 in a longitudinal direction L is movable.
  • the current collector 3 is used to supply the movable along the rail track 2 electrical load, such as a container crane.
  • a sliding line according to the invention 6 is mounted hanging down by means of spaced in the longitudinal direction L of the rail track 2 mounted conductor rail holders 5.
  • the conductor rail 6 has in FIG. 2 clearly recognizable three juxtaposed conductor strand holders 7, 7 'and 7 "for holding elongated phase conductor strands 8, 8' and 8" on. Since the phase conductor strands 8 'and 8 "are formed identically to the phase conductor strand 8, the statements made for the phase conductor strand 8 apply correspondingly.
  • the phase conductor strand 8 has an elongated insulating profile 9, which is held by the conductor strand holder 7. In the insulating profile 9 is then in turn an elongated, electrically conductive phase conductor profile 10 with also electrically conductive elongated grinding surface 11, preferably made of aluminum or steel used.
  • the sliding contact carrier 13 with sliding contact 12 can be moved in a manner known per se via a feed mechanism 14 shown by way of example in FIG. 1, known per se, to the grinding surface 11 and moved away therefrom. In operation, the sliding contact 12 is constantly pressed against the grinding surface 11, for example via spring force.
  • Further sliding contacts 12 'and 12 "with associated sliding contact carriers shown in Fig. 2 are substantially identical to sliding contact 12 and sliding contact carrier 13, so that the explanations given here apply correspondingly Delivery mechanism 14 on.
  • phase conductor strand 8 serves to supply energy to the movable consumer and is under normal operation under tension, so that current flows via the grinding surface 11 to the sliding contact 12.
  • a grounding conductor strand 15 is provided for connecting the movable electrical load to the ground potential of the conductor rail system 1, which will be described below mainly with reference to the detail drawing in Fig. 3.
  • the grounding conductor strand 15 has for this purpose an electrically conductive Erdungsleiterpro fil 16, which like the phase conductor profile 10 surrounded by a Erdungsisolierpro fil 17 and with a conductor strand holder 7 "'as the phase conductor strand 8, 8', 8" attached to the conductor rail 6, as in Fig. 1 can be seen.
  • FIGS. 1 For reasons of clarity, FIGS.
  • the grounding conductor profile 16 forms in the present embodiment at the same time a known, essentially T-shaped slot waveguide 18, which according to the invention by an angle ⁇ not equal to 90 ° with respect to a traversing plane E, in which the current collector
  • a longitudinal slot 19 of the slot waveguide 18 is tilted by the angle ⁇ and thus protrudes obliquely at an angle ⁇ according to in Fig. 3 right below and outside.
  • a correspondingly angled antenna 20 is then used, whose important for the data transmission front antenna end 21 is angled according to the tilt angle ⁇ of the slot waveguide 18.
  • the antenna end 21 engages in the desired manner through the tilted longitudinal slot 19 into the cavity of the slot waveguide 18, so that there are no disadvantages for the data transmission. Because of the angled antenna 20, the antenna end 21 extends again in the line of symmetry of the T-shaped slot conductor 18th
  • An upper in Fig. 3 slot wall 22 of the longitudinal slot 19 forms a cover for the longitudinal slot 19 and an opposite lower slot wall 23 against contamination by rain, dust and other external influences.
  • the upper slot wall 22 may be extended by a downwardly angled wall 24 down to provide additional protection for the slot waveguide 47 and the antenna 20.
  • the angled wall 24 is not absolutely necessary in order to achieve the inventive success of the tilted slot waveguide 18.
  • the upper slot wall 23 may also be extended straight so that it wall 23 projects beyond the lower slot.
  • the angled upper slot wall 24 can be completely omitted, so that both slot walls 22, 23 are the same length.
  • the tilted slot waveguide 18 with correspondingly tilted antenna 20 has the advantage that the otherwise small tolerances for the movement of the antenna 20 in an X direction transverse to the longitudinal direction L are increased.
  • the X-direction also runs parallel to the traversing plane E, in which the current collector 3 is moved.
  • the delivery of the sliding contacts 12, 12 ', 12 "and the ground loop contact 27 takes place in the height direction Z perpendicular to the traversing plane E.
  • the traversing plane E thus runs horizontally, ie becomes spanned by the longitudinal direction L and the X direction.
  • the longitudinal slot 19 is tilted by its narrow width S by the angle ⁇ , the scope for movements of the antenna 20 in trajectory, in particular in the X direction according to the invention increases. In this way, a contact of the walls 22, 23 of the longitudinal slot 19 by the antenna 20 can be avoided even better.
  • Grounding conductor profile 16 and slot waveguide 18 are in this case made in one piece from the same material and thus form a structural unit, whereby the production and installation can be simplified. Grounding conductor profile 16 and slot waveguide 18 can also be made of separate parts and / or different materials. Also, the slot waveguide 18 may have another suitable cross section.
  • the sliding line 6 can be made very compact in the illustrated embodiment, so that no separate, space-consuming suspensions for a grounding conductor and a slot waveguide must be provided.
  • the Schleifieitung 6 can thus build smaller and less material is needed, and also simplifies the assembly.
  • grounding conductor 16 and slot waveguide 18 can also be designed as separate parts.
  • the earthing conductor strand 15 may be formed like the phase conductor strand 8, 8 ', 8 ", and the slot waveguide 18 may be fastened on a separate holder on the conductor rail 6.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schleifleitung (6) zur Versorgung mindestens einesdaran in deren Längsrichtung (L) verfahrbaren elektrischen Verbrauchers, mit mindestens einem in Längsrichtung (L) verlaufenden Leiterstrang (15) mit einem elektrisch leitenden Leiterprofil (16) zur Kontaktierung mit einem Schleifkontakt (27)eines Stromabnehmers (3) des Verbrauchersund mit mindestens einem in Längsrichtung (L) verlaufenden länglichen Schlitzhohlleiter (18) mit einem Längsschlitz (19) zur Aufnahme einer mit dem Verbraucher verfahrbaren Antenne (20). Weiter betrifft die Erfindung einen entsprechend ausgestalteten Stromabnehmer (3) sowie ein Schleifleitungssystem.Die Erfindung löst die Aufgabe, eine kompakte und materialsparende Bauweise sowie eine gute, fehlertolerante Übertragung zu ermöglichen, durch eine Schleifleitung (6), bei welcher der Längsschlitz (19) gegenüber einer Verfahrebene (E), in welcher der Stromabnehmer (3) in Längsrichtung (L) verfahrbar ist, um einen Winkel (α) ungleich 90° um die Längsrichtung (L) gekippt ist, einen Stromabnehmer (3) bei dem die Antenne (20) oder ein Teil (21) davon ganz oder teilweise gegenüber einer Verfahrebene (E), in welcher der Stromabnehmer (3) in Längsrichtung (L) verfahrbar ist, um einen Winkel (α) ungleich 90° um die Längsrichtung (L) gekippt ist, sowie durchein Schleifleitungssystem mit einer solchen Schleifleitung (6) und einem solchen Stromabnehmer(3).

Description

SCHLEIFLEITUNG, STROMABNEHMER UND SCHLEIFLEITUNGSSYSTEM
MIT SCHLITZHOHLLEITER ZUR AUFNAHME EINER ANTENNE
Die Erfindung betrifft eine Schleifleitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, einen Stromabnehmer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10 und ein Schleifleitungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 16.
Bei bekannten Schleifleitungssystemen fährt ein verfahrbarer elektrischer Verbraucher, entlang einer Schleifleitung. Zur Versorgung des Verbrauchers mit elektrischer Energie ist dieser mit einem Stromabnehmer ausgestattet, dessen Schleifkontakte in längs der Schleifleitung geführte Leiterstränge eingreifen. Der Verbraucher kann z.B. ein Transportgehänge einer Schienenhängebahn, ein auf Schienen verfahrbarer Leitungswagen oder auch sog. E-RTG-Containerkräne sein, welche mit einem elektrischen Fahrantrieb ausgerüstet sind, der von der Schleifleitung mit elektrischer Energie versorgt wird.
Um auf den Verbraucher Daten übertragen zu können, z. B. Steuerdaten, werden bei bekannten Schleifleitungssystemen sogenannte Schlitzhohlleiter bzw. Leckwellenleiter parallel zu den Leitersträngen der Schleifieitung geführt, in die am Verbraucher angeordnete Antennen eingreifen.
So offenbart die DE 10 2004 008 571 B4 ein Tragschienenprofil einer als Doppel-T-Träger ausgebildeten Tragschiene mit integriertem Schlitzhohlleiter zur Datenübertragung bei einer Schleifschienenanordnung. Der Schlitzhohlleiter ist dort im unteren Fußteil der Tragschiene mit nach unten weisendem Längsschlitz vorgesehen, in den eine Antenne des längs der Tragschiene verfahrbaren Fahrzeugs reicht. Seitlich, also um 90° gegenüber dem Längsschlitz verdreht, sind an der Tragschiene Stromschienenhalter und mit darin gehaltenen Stromschienen angeordnet.
Die DE 10 2011 119 351 AI offenbart ein Transportsystem mit einem schienengeführten Fahrzeug und Schienenprofüteile einer Schienenanlage, wobei an einem Schienenprofilteil ein Schlitzhohlleiter und am Fahrzeug zwei Antennen angeordnet sind, welche in Schienenrichtung voneinander beabstandet sind und in den Schlitzhohlleiter hineinragen, wobei das Schienenprofilteil gerade ausgeführt ist. Auch dort ist der Schlitzhohlleiter an einem Doppel-T-Träger im Abstand zu den stromführenden Leitersträngen angeordnet Die DE 10 201 1 108 584 Bl offenbart eine Datenübertragungsanordnung mit einem Schlitzhohlleiterprofil, welches ortsfest an einem stationären Anlagenteil in Längsrichtung angebracht ist. In den Längsschlitz des Schlitzhohlleiterprofils reicht eine Antenne eines verfahrbaren Mobilteils, das mit diesem längs in dem Schlitzhohlleiterprofil verfahrbar ist.
Die DE 10 2012 002 085 AI offenbart einen Schlitzhohlleiter für ein längs einer Schiene verfahrbares Schienenfahrzeug mit einem seitlich verlaufenden Längsschlitz. Um das Eindringen von Staub und Wasser in den Längsschlitz des Schlitzhohlleiters zu vermeiden, ist dort ein abgewickeltes Umlenkteil an dem sonst 90° gekippten T-förmigen Hohlraum angeordnet, so dass der Längsschlitz nach dem Umlenkteil senkrecht nach unten gerichtet ist. Die Antenne des Schienenfahrzeugs greift dabei senkrecht von unten in den Längsschlitz ein. Somit werden die elektromagnetischen Wellen durch das Umlenkteil aus dem T-förmigen Hohlraumprofil nach unten zum Längsschlitz abgelenkt.
Die Technik der Schlitzhohlleiter für die Datenübertragung auf spurgebundene Fahrzeuge ist seit langem bekannt und geht beispielsweise aus der DE 25 55 909 C3, DE 29 18 178 AI, DE 33 23 984 AI, DE 30 12 790 Cl oder auch DE 35 05 469 C2 der Firma Messerschmitt- Bölkow-Blohm GmbH hervor und braucht deshalb nicht im Einzelnen erläutert zu werden.
Ein Problem bei parallel zu stromübertragenden Schleifleitungen geführten Schlitzhohlleitern ist die Störung der Datenübertragung im Schlitzhohlleiter durch die Energieübertragung an den stromführenden Schleifleitungskontakten. Da die Schleifleitungskontakte nicht immer exakt in den stromführenden Leitersträngen geführt werden können, treten hier zum Teil kurze Kontaktverluste zwischen Schleifleitungskontakten und Leitersträngen auf, so dass der elektrische Stromfluss aufgrund der kleinen Abstände zwischen den Schleifleitungskontakten und den Leitersträngen nicht abbricht, sondern über die Luft fortgesetzt wird. Dies kann zu Störungen in der Datenübertragung führen. Die Schlitzhohlleiter sind deshalb in der Regel im Abstand zu den ström- und spannungsführenden Leitersträngen und Schleifkontakten geführt.
Dies erfordert jedoch mehr Platz für die Anbringung des Schlitzhohlleiters, wie u.a. aus der DE 10 2004 008 571 B4 und der DE 10 2011 119 351 AI hervorgeht. Weiter besteht der Nachteil, dass insbesondere bei Schleifleitungen mit senkrecht nach unten gerichteten Leitersträngen und somit senkrecht von unten nach oben einzuführenden Schleifleitungskontakten auch die verfahrbare Antenne des Schlitzhohlleiters von unten in den üblicherweise nach unten geöffneten T-förmigen Schlitzhohlleiter eingreift. Um eine gute Datenübertragung zu erhalten, soll dabei die schlitzförmige Öffnung des Schlitzhohlleiters möglichst schmal sein. Dies führt jedoch dazu, dass in seitlicher Richtung quer zur Verfahrrichtung nur relativ geringe Abweichung der Antenne von dem gewünschten Mittelweg erlaubt sind, da sonst die Antenne den Schlitzhohlleiter berührt, was auf jeden Fall vermieden werden muss. Um dies zu vermeiden, wird bei manchen Anwendungen der T- förmige Schlitzhohlleiters um 90° gekippt und somit mit waagrechtem Öffnungsschlitz angeordnet, wie in der DE 10 2004 008 571 B4 und der DE 10 2011 119 351 AI gezeigt. Dies bringt jedoch mit sich, dass Feuchtigkeit und Schmutz sich leichter an dem unteren Öffnungsschlitz des Schlitzhohlleiters sammeln. Zudem ist es bei manchen Anordnungen aus baulichen Gründen nicht möglich, den Schlitzhohlleiter von der Seite zugänglich auszuführen.
Die DE 10 2009 052 871 AI offenbart eine Vorrichtung zur berührungslosen Energie- und/oder Datenübertragung, wobei ein Fahrzeug auf einem Schienensystem bewegbar ist, das aus als Stranggussteilen bestehenden Schienenprofilteteilen gefertigt ist. Entlang der Schienenpro filteile ist in Schienenrichtung ein Hohlleiter verlegt, der einen in Schienenrichtung verlaufenden Schlitz aufweist und aus Schlitzhohlleiterprofilteilen zusammengesetzt ist. Dabei sind die jeweils benachbarten Schlitzhohlleiterprofilteile mittels eines Profilverbinderteils, das jeweils teilweise in jedes der beiden benachbarten Schlitzhohlleiterprofilteile eingesteckt ist, verbunden. Dabei liegt das Profilverbinderteil so an der Innenwand der Schlitzhohlleiterprofilteile an und ist so dünnwandig ausgeführt, dass der von den Schlitzhohlleiterprofilteilen umgebene Hohlraum zur Durchleitung von elektromagnetischen Wellen in Schienenrichtung nur geringfügig reduziert ist.
Die DE 10 2010 048 586 AI offenbart eine Anlage mit schienengeführtem Fahrzeug, wobei am Schienenteil zumindest ein Hohlleiterbereich zur Datenübertragung mittels Anregung mindestens einer Mode des Hohlleiterbereichs einstückig ausgebildet ist.
Die DE 39 02 076 Cl offenbart eine Anordnung zur ferngesteuerten, spurgeführten Bildübertragung mit einer Videokamera, die an einem verfahrbaren Wagen befestigt ist, der wenigstens ein Tragrad aufweist, das sich auf einer Tragschiene abstützt. Der Wagen ist mit einem Antrieb für das Tragrad, einer Steuervorrichtung für den Antrieb, einem Manipulator für die Videokamera, einem Sende- und Empfangsgerät für die ferngesteuerten Signale, einer Antenne und mindestens einer Führungsrolle versehen. Die stationäre Tragkonstruktion weist mindestens eine Führungsschiene auf, auf der sich Führungsrollen abstützen sowie einen Schlitzhohlleiter, in den die Antenne des Wagens eingreift.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Schleifleitung, einen Stromabnehmer sowie ein Schleifleitungssy stem bereitzustellen, welche die oben genannten Nachteile überwinden und eine kompakte und materialsparende Bauweise sowie eine gute, fehlertolerante Übertragung ermöglichen.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Schleifleitung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einen Stromabnehmer mit den Merkmalen des Anspruchs 10 sowie ein Schleifleitungssy stem mit den Merkmalen des Anspruchs 16. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die eingangs genannte Schleifleitung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, der Längsschlitz gegenüber einer Verfahrebene, in welcher der Stromabnehmer in Längsrichtung verfahrbar ist, um einen Winkel ungleich 90° um die Längsrichtung gekippt ist. Entsprechendes gilt für den eingangs genannten Stromabnehmer, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, dass die Antenne ganz oder teilweise gegenüber einer Verfahrebene, in welcher der Stromabnehmer in Längsrichtung verfahrbar ist, um einen Winkel ungleich 90° um die Längsrichtung gekippt ist. Hierdurch können beim Verfahren der Antenne im Längsschlitz des Schlitzhohlleiters die durch die geringe Breite des Längsschlitz erlaubten Fahrabweichungen quer zur Längsrichtung und in der Verfahrebene vergrößert werden. Durch eine mit einer solchen Schleifleitung und einem solchen Stromabnehmer ausgerüsteten Schleifleitungssystem können diese Vorteile gut ausgenutzt werden.
In einer vorteilhaften Ausführung kann der Winkel zwischen Längsschlitz und Verfahrebene bzw. zwischen Antenne und Verfahrebene größer oder gleich 0°, bevorzugt größer 0° und kleiner 90° sein. Bevorzugt kann auch der Schlitzhohlleiter gegenüber der Verfahrebene um einen weiteren Winkel ungleich 90° um die Längsrichtung gekippt sein, der größer oder gleich 0°, bevorzugt größer 0° und kleiner 90° ist. Vorteilhaft können dabei der Winkel und der weitere Winkel gleich groß sein, um eine gute Datenübertragung sicherzustellen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung können der Längsschlitz und eine Kontaktöffnung des Leiterstrangs zur Aufnahme des Schleifkontakts um den Winkel zueinander gekippt sein.
Weiter kann in einer vorteilhaften Fortbildung ein in den Längsschlitz des Schlitzhohlleiters ragendes Ende der Antenne um den Winkel α abgewinkelt sein. Weiter können der Längsschlitz und eine Kontaktöffnung des Leiterstrangs zur Aufnahme des Schleifkontakts um den Winkel α zueinander gekippt sein. Hierdurch kann die Schleifleitung kompakter gebaut werden, und zudem können in der Verfahrebene quer zur Längsrichtung erfolgende Fahrabweichungen besser ausgeglichen werden.
In einer weiteren günstigen Ausführung kann das Leiterprofil quer zur Längsrichtung neben und/oder unterhalb des Längsschlitzes mindestens eine Schleiffläche für eine entsprechend geformte und ausgerichtete Schleifkontaktfläche des Schleifkontakts aufweisen.
Bevorzugt können der Schlitzhohlleiter und das Leiterprofil als Baueinheit ausgebildet sein. In einer materialsparenden und fertigungstechnisch günstigen Ausführung können der Schlitzhohlleiter und das Leiterprofil einstückig aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet sein.
Vorteilhaft kann der Leiterstrang ein Erdungsleiterstrang für einen Erdungsschleifkontakt sein, und/oder zusätzlich zu dem Leiterstrang mindestens ein weiterer Leiterstrang, insbesondere Phasenleiterstrang vorgesehen sein.
Bevorzugt können der Schleifkontakt und die Antenne in Längsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Auch können vorteilhaft in Längsrichtung zwei Antennen hintereinander angeordnet sein.
Vorteilhaft können Schleifkontakt und Antenne zum gemeinsamen Bewegen von und zu dem Leiterprofil bzw. einem Längsschlitz des Schlitzhohlleiters an einem gemeinsamen Zustellmechanismus angeordnet sein.
Bevorzugt kann bei dem erfindungsgemäßen Schleifleitungssystem der verfahrbare elektrische Verbraucher mehrere Schleifkontakte zur Kontaktierung mit entsprechenden Leiterprofilen der Schleifleitung aufweisen, wobei das mindestens eine Leiterprofil einen Erdungsleiter und/oder Schutzleiter bildet. Auch kann das Schleifleitungssystem eine Codeschiene umfassen und statt oder zusätzlich zu der Antenne eine Codeleseeinrichtung am Stromabnehmer vorgesehen sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von detaillierten Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen:
Fig. 1 eine seitliche Draufsicht auf einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen
S chleifleitungssy stems ;
Fig. 2 eine stirnseitige, schnittähnliche Draufsicht auf das S chleifleitungssy stems aus
Fig. 1;
Fig. 3 eine Detailansicht eines Teils des Schleifleitungssystems aus Fig. 2.
Fig. 1 zeigt eine seitliche Draufsicht auf einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Schleifleitungssystems 1 mit einem im Wesentlichen Doppel-U-förmigen Schienenstrang 2. An dem Schienenstrang 2 ist ein Stromabnehmer 3 eines nicht gezeichneten elektrischen Verbrauchers mit Laufrollen 4 in eine Längsrichtung L verfahrbar. Der Stromabnehmer 3 dient zur Versorgung des längs des Schienenstrangs 2 verfahrbaren elektrischen Verbrauchers, beispielsweise eines Containerkrans.
An der unteren Seite des Schienenstrangs 2 ist mittels in Längsrichtung L des Schienenstrangs 2 voneinander beabstandet angebrachten Schleifleitungshalterungen 5 eine erfindungsgemäße Schleifleitung 6 nach unten hängend angebracht. Die Schleifleitung 6 weist dabei in Fig. 2 gut erkennbar drei nebeneinander angeordnete Leiterstranghalterungen 7, 7' und 7" zur Halterung von länglichen Phasenleitersträngen 8, 8' und 8" auf. Da die Phasenleiterstränge 8' und 8" identisch zum Phasenleiterstrang 8 ausgebildet sind, gelten die zum Phasenleiterstrang 8 gemachten Ausführungen entsprechend.
Der Phasenleiterstrang 8 weist ein längliches Isolierprofil 9 auf, welches von der Leiterstranghalterung 7 gehalten wird. In das Isolierprofil 9 ist dann wiederum ein längliches, elektrisch leitendes Phasenleiterprofil 10 mit ebenfalls elektrisch leitender länglicher Schleiffläche 11, bevorzugt aus Aluminium oder Stahl, eingesetzt. An der Schleiffläche 11 schleift ein Schleifkontakt 12, welcher an einem Schleifkontaktträger 13 des Stromabnehmers 3 angeordnet ist. Der Schleifkontaktträger 13 mit Schleifkontakt 12 kann in an sich bekannter Weise über einen in Fig. 1 exemplarisch gezeigten, an sich bekannte Zustellmechanismus 14 an die Schleiffläche 11 heran und von dieser weg bewegt werden. Im Betrieb wird der Schleifkontakt 12 ständig an die Schleiffläche 11 angedrückt, beispielsweise über Federkraft. In Fig. 2 gezeigte weitere Schleifkontakte 12' bzw. 12" mit zugehörigen Schleifkontaktträgern sind weitgehend identisch zum Schleifkontakt 12 und Schleifkontaktträger 13 ausgebildet, so dass die hierzu gemachten Ausführungen entsprechend gelten. Insbesondere weist jeder Schleifkontakt 12, 12' bzw. 12" einen eigenen Zustellmechanismus 14 auf.
Der Phasenleiterstrang 8 dient der Energieversorgung des verfahrbaren Verbrauchers und steht im Normalbetrieb unter Spannung, so dass Strom über die Schleiffläche 11 zu dem Schleifkontakt 12 fließt. Die oben beschriebene Ausbildung ist dem Fachmann grundsätzlich bekannt und Bedarf keiner weiteren Ausführungen.
Zusätzlich ist bei einem solchen Schleifleitungssystem 1 üblicherweise ein Erdungsleiterstrang 15 zur Verbindung des verfahrbaren elektrischen Verbrauchers mit dem Erdpotential des Schleifleitungssystems 1 vorgesehen, welcher nachfolgend vor allem anhand der Detailzeichnung in Fig. 3 beschrieben wird.
Der Erdungsleiterstrang 15 weist hierzu ein elektrisch leitendes Erdungsleiterpro fil 16 auf, das wie das Phasenleiterprofil 10 von einem Erdungsisolierpro fil 17 umgeben und mit einer Leiterstranghalterung 7"' wie die Phasenleiterstränge 8, 8', 8" an der Schleifleitung 6 befestigt ist, wie in Fig. 1 erkennbar. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit sind in Fig.
2 und 3 das Erdungsisolierprofil 17 und die Leiterstranghalterung 7"' nicht dargestellt.
Das Erdungsleiterprofil 16 bildet in der vorliegenden Ausführung zugleich einen an sich bekannten, im wesentlichen T-förmigen Schlitzhohlleiter 18 aus, der erfindungsgemäß um einen Winkel α ungleich 90° gegenüber einer Verfahrebene E, in welcher der Stromabnehmer
3 verfährt, um die Längsrichtung L gedreht bzw. gekippt ist. Insbesondere ist auch ein Längsschlitz 19 des Schlitzhohlleiters 18 um den Winkel α gekippt und ragt somit schräg im Winkel α nach in Fig. 3 rechts unten und außen. Bevorzugt wird dann eine entsprechend abgewinkelte Antenne 20 verwendet, deren für die Datenübertragung wichtiges vorderes Antennenende 21 entsprechend dem Kippwinkel α des Schlitzhohlleiters 18 abgewinkelt ist. Hierdurch greift das Antennenende 21 dann in gewünschter Weise durch den gekippten Längsschlitz 19 in den Hohlraum des Schlitzhohlleiters 18 ein, so dass sich keine Nachteile für die Datenübertragung ergeben. Denn durch die abgewinkelte Antenne 20 verläuft das Antennenende 21 wieder in der Symmetrielinie des T-förmigen Schlitzhohleiters 18.
Eine in Fig. 3 obere Schlitzwandung 22 des Längsschlitzes 19 bildet eine Abdeckung für den Längsschlitz 19 und eine gegenüberliegende untere Schlitzwandung 23 gegen Verschmutzung durch Regen, Staub und andere äußere Einflüsse.
In der in Fig. 3 dargestellten Ausführung kann die obere Schlitz wandung 22 durch eine nach unten abgewinkelte Wandung 24 nach unten verlängert sein, um zusätzlich Schutz für den Schlitzhohlleiter 47 und die Antenne 20 bereitzustellen. Die abgewinkelte Wandung 24 ist aber nicht unbedingt nötig, um den erfindungsgemäßen Erfolg des gekippten Schlitzhohlleiters 18 zu erzielen. Anstelle der abgewinkelten Wandung 24 kann die obere Schlitz wandung 23 auch gerade verlängert sein, so dass sie über die untere Schlitz wandung 23 hinaussteht. Auch kann die abgewinkelte obere Schlitzwandung 24 vollständig weggelassen werden, so dass beide Schlitzwandungen 22, 23 gleich lang sind.
An der unteren Schlitzwandung 23 ist ein verbreiterter, etwas gegenüber dem Schlitzhohlleiter 18 leicht federnder Abschnitt 25 des Erdungsiso lierprofils 17 vorgesehen. An dem Abschnitt 25 ist wiederum eine Schleiffläche 26 für einen Erdungsschleifkontakt 27 vorgesehen. Der Erdungsschleifkontakt 27 kann wie die Schleifkontakte 12, 12' bzw. 12" über einen eigenen Zustellmechanismus 14 zu und von der Schleiffläche 26 bewegt werden.
Der gekippte Schlitzhohlleiter 18 mit entsprechend gekippter Antenne 20 weist den Vorteil auf, dass die ansonsten kleinen Toleranzen für die Bewegung der Antenne 20 in einer quer zur Längsrichtung L verlaufenden X-Richtung vergrößert werden. Dabei verläuft die X-Richtung auch parallel zu der Verfahrebene E, in welcher der Stromabnehmer 3 verfahren wird. Üblicherweise erfolgt die Zustellung der Schleifkontakte 12, 12', 12" und des Erdungsschleifkontakts 27 dabei in der senkrecht zur Verfahrebene E stehenden Höhenrichtung Z. In den Zeichnungen verläuft die Verfahrebene E somit horizontal, wird also durch die Längsrichtung L und die X-Richtung aufgespannt. Bei den in der DE 10 2004 008 571 B4 und der DE 10 2011 119 351 AI gezeigten Schleifleitungen mit zur Seite weisenden Leitungssträngen verläuft die Verfahrebene hingegen vertikal, da die dortigen Schleifkontakte von der Seite an die Leiterstränge herangefahren werden.
Da der Längsschlitz 19 mit seiner schmalen Breite S um den Winkel α gekippt ist, vergrößert sich der Spielraum für Bewegungen der Antenne 20 in Verfahrebene, insbesondere in der X- Richtung erfindungsgemäß. Hierdurch kann eine Berührung der Wandungen 22, 23 des Längsschlitz 19 durch die Antenne 20 noch besser vermieden werden.
Da im Normalbetrieb über den Erdungsschleifkontakt 27 keine elektrische Leistung übertragen wird, besteht keine Gefahr, dass es zwischen Erdungsleiterprofil 16 und Erdungsschleifkontakt 27 zu Funkenüberschlägen kommt, welche die Datenübertragung mittels des Schlitzhohlleiters 18 und der Antenne 20 nachteilig beeinflussen. Sofern doch größere Ströme fließen, handelt es sich um einen Notfall, bei dem das Schleifleitungssystem 1 ohnehin schnell stillgesetzt werden soll.
Erdungsleiterprofil 16 und Schlitzhohlleiter 18 sind vorliegend einstückig aus dem gleichen Material gefertigt und bilden somit eine Baueinheit, wodurch die Fertigung und der Einbau vereinfacht werden können. Erdungsleiterprofil 16 und Schlitzhohlleiter 18 können aber auch aus separaten Teilen und/oder unterschiedlichen Materialien gefertigt werden. Auch kann der Schlitzhohlleiter 18 einen anderen geeigneten Querschnitt aufweisen.
Durch die Integration des Schlitzhohlleiters 18 in den Erdungsleiterstrang 15 bzw. das Erdungsleiterprofil 16 kann bei der gezeichneten Ausführung die Schleifieitung 6 sehr kompakt ausgeführt werden, so dass keine voneinander getrennten, platzraubenden Aufhängungen für einen Erdungsleiterstrang und einen Schlitzhohlleiter vorgesehen werden müssen. Die Schleifieitung 6 kann somit kleiner bauen und es wird weniger Material benötigt, und auch die Montage vereinfacht sich.
Um die Zuverlässigkeit des Schleifleitungssystems 1 weitere zu erhöhen, kann wie bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführung vorgesehen werden, an einem weiteren Zustellmechanismus 14' eine weitere Antenne mit Erdungsschleifkontakten 27' anzuordnen. Hierdurch kann eine Unterbrechung, z.B. durch eine thermisch getrennte Verbindungsstelle des nicht aus Endlosmaterial gebildeten Erdungsleiterprofils 16 und Schlitzhohlleiters 18 überbrückt werden, ohne die Datenübertragung zu unterbrechen.
Weiter ist seitlich an dem Erdungsisolierprofil 17 ein in Fig. 1 gezeigtes, an sich bekanntes längliches Codeband 28 angeordnet, welches über eine an dem Stromabnehmer 3 angebrachte an sich bekannte Leseeinheit 29 ausgelesen und somit die Position bestimmt werden kann.
Anstatt der kombinierten Baueinheit aus Erdungsleiterprofil 16 und Schlitzhohlleiter 18 können diese auch als voneinander getrennte Teile ausgeführt sein. Beispielsweise kann der Erdungsleiterstrang 15 wie die Phasenleiterstränge 8, 8', 8" ausgebildet sein, und der Schlitzhohlleiter 18 an einer eigenen Halterung an der Schleifleitung 6 befestigt sein.
Bezugszeichenliste
1 Schleifleitungssystem
2 Schienenstrang
3 Stromabnehmer
4 Laufrollen
5 Schleifleitungshalterungen
6 Schleifleitung
7, 7 ' , 7 " Leiterstranghalterungen
8, 8', 8" Phasenleiterstränge
9 Isolierprofil
0 Phasenleiterprofil
1 Schleiffläche Phasenleiterstrang2, 12', 12" Schleifkontakt
3 Schleifkontaktträger
4 Zustellmechanismus
5 Erdungsleiterstrang
6 Erdungsleiterprofil
7 Erdungsiso lierprofil
8 gekippter Schlitzhohlleiter
9 gekippter Längsschlitz
0 Antenne
1 abgewinkeltes Antennenende
2 obere Schlitz wandung
3 untere Schlitz wandung
4 abgewinkelte obere Schlitzwandung5 federnder Abschnitt
6 Schleiffläche Erdungsleiterprofil7 Erdungsschleifkontakt
8 Codeband
9 Leseeinheit
E Verfahrebene Stromabnehmer L Längsrichtung Schleifleitung S Breite des Längsschlitz
X Richtung quer zur Längsrichtung in Verfahrebene
Z Höhenrichtung senkrecht zur Verfahrebene

Claims

Ansprüche
1. Schleifleitung (6) zur Versorgung mindestens eines an der Schleifleitung (6) in deren Längsrichtung (L) verfahrbaren elektrischen Verbrauchers, mit mindestens einem in Längsrichtung (L) verlaufenden Leiterstrang (15) mit einem elektrisch leitenden Leiterprofil (16) zur Kontaktierung mit einem Schleifkontakt (27) eines Stromabnehmers (3) des Verbrauchers und mit mindestens einem in Längsrichtung (L) verlaufenden länglichen Schlitzhohlleiter (18) mit einem Längsschlitz (19) zur Aufnahme einer mit dem Verbraucher verfahrbaren Antenne (20), dadurch gekennzeichnet, dass der Längsschlitz (19) gegenüber einer Verfahrebene (E), in welcher der Stromabnehmer (3) in Längsrichtung (L) verfahrbar ist, um einen Winkel (a) ungleich 90° um die Längsrichtung (L) gekippt ist.
2. Schleifleitung (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (a) größer oder gleich 0°, bevorzugt größer 0° und kleiner 90° ist.
3. Schleifleitung (6) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auch der Schlitzhohlleiter (18) gegenüber der Verfahrebene (E) um einen weiteren Winkel (a) ungleich 90° um die Längsrichtung (L) gekippt ist, der größer oder gleich 0°, bevorzugt größer 0° und kleiner 90° ist.
4. Schleifleitung (6) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (a) und der weitere Winkel gleich groß sind.
5. Schleifleitung (6) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsschlitz (19) und eine Kontaktöffnung des Leiterstrangs (15) zur Aufnahme des Schleifkontakts (27) um den Winkel (a) zueinander gekippt sind.
6. Schleifleitung (6) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leiterprofil (16) quer zur Längsrichtung (L) neben und/oder unterhalb des Längsschlitzes (19) mindestens eine Schleiffläche (26) für eine entsprechend geformte und ausgerichtete Schleifkontaktfläche (24) des Schleifkontakts (27) aufweist.
7. Schleifleitung (6) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitzhohlleiter (18) und das Leiterprofil (16) einstückig aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet sind.
8. Schleifleitung (6) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiterstrang ein Erdungsleiterstrang (15) für einen Erdungsschleifkontakt (27) ist, und/oder dass zusätzlich zu dem Leiterstrang (15) mindestens ein weiterer Leiterstrang, insbesondere Phasenleiterstrang (8, 8', 8") vorgesehen ist.
9. Schleifleitung (6) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitzhohlleiter (18) und das Leiterprofil (16) als Baueinheit ausgebildet sind.
10. Stromabnehmer (3) für einen in eine Längsrichtung (L) längs einer Schleifleitung (6) verfahrbaren elektrischen Verbraucher, mit mindestens einem Schleifkontakt (27) zur Kontaktierung mit einem elektrisch leitenden Leiterprofil (16) eines Leiterstrangs (15) der Schleifleitung (6) und mit mindestens einer Antenne (20) zur Datenübertragung zu einem in Längsrichtung (L) verlaufenden länglichen Schlitzhohlleiter (18) der Schleifleitung (6), wobei der Schlitzhohlleiter (18) einen Längsschlitz (19) für die Antenne (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (20) oder ein Teil (21) davon ganz oder teilweise gegenüber einer Verfahrebene (E), in welcher der Stromabnehmer (3) in Längsrichtung (L) verfahrbar ist, um einen Winkel (a) ungleich 90° um die Längsrichtung (L) gekippt ist.
11. Stromabnehmer (3) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (a) größer oder gleich 0°, bevorzugt größer 0° und kleiner 90° ist.
12. Stromabnehmer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein in den Längsschlitz (19) des Schlitzhohlleiters (17) ragendes Ende (21) der Antenne (20) um den Winkel (a) abgewinkelt ist.
13. Stromabnehmer nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifkontakt (27) und die Antenne (20) in Längsrichtung (L) nebeneinander angeordnet sind.
14. Stromabnehmer nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in Längsrichtung (L) zwei Antennen (20) hintereinander angeordnet sind.
15. Stromabnehmer (3) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifkontakt (27) und die Antenne (20) zum gemeinsamen Bewegen von und zu dem Leiterprofil (16) bzw. dem Längsschlitz (19) an einem gemeinsamen Zustellmechanismus (14) angeordnet sind.
16. Schleifleitungssystem mit mindestens einem an einer Schleifleitung (6) in deren Längsrichtung (L) verfahrbaren elektrischen Verbraucher, der einen Stromabnehmer (3) mit mindestens einem Schleifkontakt (27) zur Kontaktierung mit mindestens einem elektrischen leitenden Leiterpro fil (16) der Schleifleitung (6) aufweist, und der mindestens eine Antenne (20) zur Datenübertragung mit einem in Längsrichtung (L) verlaufenden länglichen Schlitzhohlleiter (18) der Schleifleitung (6) aufweist, wobei der Schlitzhohlleiter (18) einen Längsschlitz (19) für die Antenne (20) hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifleitung (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und der Stromabnehmer (3) nach einem der Ansprüche 10 bis 15 ausgebildet sind.
17. Schleifieitungssy stem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der verfahrbare elektrische Verbraucher mehrere Schleifkontakte (12, 12', 12", 27) zur Kontaktierung mit entsprechenden Leiterprofilen (10) der Schleifleitung (6) aufweist, wobei das mindestens eine Leiterprofil (16) einen Erdungsleiter und/oder Schutzleiter bildet.
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