WO2024022717A1 - Vorrichtung zur befestigung an einem fahrdraht einer oberleitung - Google Patents

Vorrichtung zur befestigung an einem fahrdraht einer oberleitung Download PDF

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WO2024022717A1
WO2024022717A1 PCT/EP2023/067714 EP2023067714W WO2024022717A1 WO 2024022717 A1 WO2024022717 A1 WO 2024022717A1 EP 2023067714 W EP2023067714 W EP 2023067714W WO 2024022717 A1 WO2024022717 A1 WO 2024022717A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
contact wire
magnetic core
legs
fastening
overhead line
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/067714
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Fischer
Original Assignee
METUSAN FUTURE 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 METUSAN FUTURE GmbH filed Critical METUSAN FUTURE GmbH
Publication of WO2024022717A1 publication Critical patent/WO2024022717A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M1/00—Power supply lines for contact with collector on vehicle
    • B60M1/12—Trolley lines; Accessories therefor
    • B60M1/20—Arrangements for supporting or suspending trolley wires, e.g. from buildings
    • B60M1/24—Clamps; Splicers; Anchor tips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M1/00—Power supply lines for contact with collector on vehicle
    • B60M1/12—Trolley lines; Accessories therefor
    • B60M1/28—Manufacturing or repairing trolley lines

Definitions

  • the invention relates to a device for fastening to a contact wire of an overhead line, in particular to an overhead line of a railway line.
  • overhead lines are also used in facilities for other vehicles such as trolleybuses.
  • the vehicles can also be, for example, automatically moving transport vehicles, such as those found in warehouses or industrial plants.
  • the invention further relates to a method for producing such a device.
  • EP 2 616 305 A2 describes an arrangement for transmitting data from and/or to a route element of track-bound traffic, which comprises a feed device arranged in the area of an electrical traction current conductor.
  • a transmission device connected to the route element in terms of communication technology is used to wirelessly transmit the data to and/or from the feeding device.
  • the feed device is designed to wirelessly transmit the data from and/or to the track element and to feed and/or feed the data into or out of the electrical traction current conductor.
  • the device according to the present invention preferably also has a transmission device for wirelessly transmitting data and/or other signals, this is not a mandatory feature of the device. Rather, it is possible for data stored in the device to be read out occasionally. This can optionally be done via electrical contacting.
  • a device is proposed for attachment to a contact wire of an overhead line, in particular to an overhead line of a railway, the device having:
  • an energy supply device for supplying at least one electrical consumer of the device with energy, the energy supply device having:
  • the magnetic core being an open magnetic core
  • two legs each of which forms a free end of the magnetic core, which extend from top to bottom when the device is assembled and in each case one of the grooves of the contact wire at the transition between the Approach the upper part and the lower part of the contact wire so that the contact wire or the space above the contact wire is between the free ends of the legs, and the two legs are connected to one another by a connecting section of the magnetic core.
  • the fastening device being designed such that the device can be fastened to the contact wire by means of the fastening device
  • an energy supply device as part of the device, the energy supply device being designed to supply at least one electrical consumer of the device with energy, the following being provided as parts of the energy supply device:
  • the magnetic core is designed as an open magnetic core, with two legs, each of which forms a free end of the magnetic core, which extend from top to bottom in the assembled state of the device and in each case one of the grooves of the contact wire at the transition between the upper part and the Approach the lower part of the contact wire so that the contact wire or the space above the contact wire is between the free ends of the legs, and the two legs are connected to one another by a connecting section of the magnetic core.
  • the design of the magnetic core as an open magnetic core with legs, which approach the contact wire with their free ends, represents a compact and efficient solution.
  • the magnetic core improves the efficiency of energy generation.
  • the free ends of the magnetic core come close to the contact wire or even mechanically contact it, but the coil can also be arranged close to the contact wire.
  • This enables a compact structure and is also particularly efficient because the coil is located in an area of the electromagnetic field in which the field strengths are high due to its small distance from the contact wire.
  • positioning the coils close to the contact wire has the advantage that the magnetic core can be made smaller in the circumferential direction of the contact wire or the coil. It is therefore preferred that the coil is located in the lower half of the device, preferably in the lower third of the device, where "half" and "third” refer to the height of the device mounted on the contact wire.
  • the manufacturing method can therefore be designed in such a way that the device receives the respective corresponding feature.
  • the two legs and/or the connecting section can be formed from sheet metal.
  • the sheet consists of a magnetic and/or magnetizable material, as is the case, for example, with a so-called electrical sheet.
  • a sheet metal has the advantage that it is less weight than thicker materials and saves space.
  • each of the legs can be formed from more than one piece of sheet metal.
  • the sheet metal pieces can be connected to each other.
  • the connection section extends through the coil.
  • At least some of the electrical lines of the coil are preferably wound in such a way that a free space is created for the connecting section, which is located above the contact wire in the assembled state of the device and allows the connecting section to extend through the free space transversely to the longitudinal extent of the contact wire extend and connect the two legs of the magnetic core together.
  • the term connect leaves open whether the two legs and the connecting section of the magnetic core are made from a continuous half-piece without joints (such as from a continuous sheet of metal) or from several pieces joined together.
  • the two legs can have a longer length at their free ends than the connecting section (i.e. can be manufactured in an attractive manner), the length in the assembled state of the device being considered in the direction of the longitudinal extent of the contact wire. The length is therefore measured along the contact wire when assembled. Due to the greater length of the legs, the guidance and bundling of the magnetic field lines near the contact wire can be improved with a space-saving and low-weight design of the coil. The efficiency of the energy supply is thus increased.
  • the respective leg can be made from a piece of sheet metal in the area of its larger length and made from at least one other piece of sheet metal in its shorter area.
  • the sheet metal pieces are/are connected to one another using a suitable joining method, such as welding.
  • the respective leg can be formed in its shorter area from a stack of sheet metal pieces and in its longer area from a single sheet metal piece or a stack of sheet metal pieces with a smaller stack thickness.
  • the two legs can each extend with their free ends into one of the grooves of the contact wire. This refers to the state of the device mounted on the contact wire. This measure also improves the guidance and bundling of the magnetic field lines on the contact wire and increases the efficiency of the energy supply.
  • the two legs are preferably flexible, at least in the area of their free ends, so that mounting the device on the contact wire is easier.
  • the two legs are more elastically deformable in the area of their free ends, the distance between the free ends can be increased by elastic deformation during assembly of the device, so that the free ends can be arranged on the contact wire in the manner of a spring clip. It is possible that during assembly the free ends in the area of the respective groove of the contact wire come into contact with the surface of the contact wire, ie the distance between the free ends in a horizontal direction transverse to the longitudinal extent of the contact wire is less than the width of the contact wire at the contact point. However, it is also possible that at least one of the free ends does not come into contact with the surface of the contact wire during assembly.
  • the guidance and bundling of the magnetic field lines is further improved and a clamping effect can also be achieved, which prevents the legs from being accidentally detached from the contact wire or reduces the frequency of this.
  • the clamping effect can also improve the security of the attachment of the device to the contact wire.
  • a device was previously described which, due to the open magnetic core, is suitable for attachment to a contact wire of an overhead line or is designed accordingly.
  • this description describes further devices for attachment to an overhead line, which can also be at least partially attached to a supporting cable of an overhead line.
  • the device with the open magnetic core can also be modified according to a further development in such a way that it can be attached to a supporting cable of an overhead line and the open magnetic core is supplemented to form a closed magnetic core.
  • the device can have a supplementary piece as part of the magnetic core, which can be connected or connected to the free ends of the legs when the device is attached to a supporting cable of an overhead line in such a way that the supplementary piece, the two legs and the connecting section are closed a magnetic core is/is formed around the supporting cable.
  • the modification can optionally also be Affect fastening device, that is, it is modified so that it is used for fastening to the support cable.
  • a device which has a fastening device for fastening the device to a contact wire of an overhead line.
  • the fastening device can in particular be part of any device described in this description in order to fasten it to the contact wire.
  • the device to be attached can, for example, be the device with the
  • Be a power supply device which has a magnetic core Be a power supply device which has a magnetic core.
  • it may also be any other device described in this description and the appended claims or any other device to be attached to the contact wire of the overhead line.
  • the fastening device has a clamping bracket, the clamping bracket having two halves which, in the fastened state, extend to opposite sides of the contact wire, which are connected to one another at the top and thus define an inside between the halves and an outside, the halves each having a free bracket end, which in the attached state it engages in one of the two opposing grooves of the contact wire and in the attached state it is clamped to the contact wire. Furthermore, the fastening device has a clamping device for clamping the ends of the brackets in the grooves of the contact wire. When attached, part of the device is fixed to the clamping bracket. This part can be, for example, a housing part and/or a part of the supporting structure of the device. In particular, what is mentioned below can be optional existing counterpart may be provided in addition to the part of the device or form the part of the device.
  • the fastening device can have an insert which, in the fastened state, is placed at the top of the inside between the halves and is in flat contact with the surface of the clamping bracket on the inside of the clamping bracket.
  • the clamping bracket can have a connecting device which places the insert over the upper region of the clamping bracket and/or connects through the upper region to the part of the device which is fixed to the clamping bracket in the attached state.
  • the insert can be a separate part from the clamping bracket, which is arranged on the inside of the clamping bracket in particular during the process of attaching the device to the contact wire.
  • the insert is connected to the part of the device to be fastened by means of at least one fastening screw or another fastening bolt.
  • the insert has a recess and in particular a hole, for example a threaded hole in the case of the fastening screw.
  • the at least one fastening bolt can then extend through a through opening at the top of the clamping bracket to the part of the device to be fastened.
  • the insert can also be connected to the clamping bracket permanently and regardless of whether the clamping bracket is clamped to the contact wire with its free ends or not.
  • the fastening bolt is, for example, firmly connected to the insert, for example as a bolt with an external thread.
  • the bolt can then extend to the part of the device to be fastened or even extend into or through the part and, for example in the case of a threaded bolt, be secured by at least one screw nut.
  • the clamping bracket can, for example, have a threaded hole at the top into which a screw is screwed from above during assembly.
  • the halves of the clamping bracket can, for example, be shaped in mirror images of one another with respect to a central plane of the clamping bracket. When the clamping bracket is mounted on the contact wire, the central plane then runs vertically through the contact wire and also extends in the longitudinal direction of the contact wire.
  • the clamping means for tightening the ends of the bracket in the grooves of the contact wire can have at least one fastening bolt which, in the fastened state, extends through a through opening of at least one half of the clamping bracket.
  • the fastening bolt can have an external thread and, in the fastened state, extend through a through opening in each of the two halves of the clamping bracket.
  • At least one threaded nut can then be screwed onto the fastening bolt on the outside of at least one of the halves and the ends of the bracket can be tightened by screwing them into the grooves of the contact wire. If a threaded nut is only screwed onto the outside of one of the halves, the threaded bolt can, for example, have a head on the outside of the other half.
  • clamping means for example a clamping device that extends around the two halves of the clamping bracket and in this way connects the halves to one another over two different sections.
  • the fastening device further has a counterpart to the insert, which counterpart is/is arranged above the clamping bracket when the device is in the attached state and which is connected to the clamping bracket and preferably directly to the insert via at least one fastening bolt when the device is in the attached state .
  • the counterpart can then in turn be connected to the part of the device to be fastened.
  • the counterpart can have a trough-shaped receptacle for receiving the upper region of the clamping bracket.
  • the upper region of the clamping bracket is embedded in the counterpart and in particular comes into surface contact, ie surface parts of the counterpart lie not only at points but preferably in a line shape or over the entire surface on surface parts of the upper region of the clamping bracket.
  • the insert and/or the counterpart is/are designed in such a way that the clamping bracket is from a first state in which it can be brought from above with its free ends into a mounting position on the contact wire, but the free ends are still at a first, larger distance have to each other, can be brought into a second state in which the free ends have a second, smaller distance from one another.
  • the second distance corresponds to the distance in the assembled state of the clamping bracket.
  • the second state can therefore in particular be the mounted state of the clamping bracket on the contact wire.
  • the dimensions of the insert are therefore preferably coordinated with the dimensions of the clamping bracket on its inside in the upper area in such a way that the movement of the free ends of the halves of the clamping bracket towards one another is possible, which allows the clamping bracket to be mounted on the contact wire.
  • the clamping bracket can be free of constraints in the first state and therefore be mechanically relaxed (or alternatively a smaller clamping force is exerted on it in the first state, whereas it is brought into the second state by the clamping means and a clamping force or a stronger one Clamping force is exerted on it.
  • the fastening device with the clamping bracket has the advantage that it is simple and reliable to manufacture.
  • the clamping bracket can be designed like the clamping bracket for attaching the contact wire to a support cable.
  • the other parts of the fastening device are not provided when attaching the contact wire to a support cable. Rather, the support cable can extend through the space between the halves of the clamping bracket. The other parts are then not needed.
  • One task in relation to the device described below is to be able to easily detect wear on the contact wire. More Tasks consist of specifying a corresponding operating procedure and a corresponding manufacturing process. The wear occurs due to the friction of the vehicle's pantographs on the underside of the contact wire.
  • at least two of the several magnetometers are positioned in such a way that the magnetic field strength you measure over time changes in different ways depending on the wear of the contact wire.
  • this can also be the case for more than two of the magnetometers, i.e. The magnetic field strength changes in different ways at more than two measuring locations depending on the wear of the contact wire.
  • the two magnetometers could detect the same magnetic field strength.
  • one of the magnetometers is, for example, arranged at a lower position and thus closer to the underside of the contact wire than the other magnetometer.
  • an arrangement is well suited in which one of the magnetometers is/is arranged above the contact wire, while another of the magnetometers is/is arranged next to the contact wire.
  • the magnetometer arranged closer to the bottom can measure larger field strengths in one case and smaller field strengths in another case as wear increases and based on the same current strength. This depends on the respective positioning.
  • the wear of the contact wire typically forms a kinking surface on its underside, which locally leads to a greater magnetic field strength than was the case with the contact wire not worn out.
  • the wear of the contact wire does not result in a horizontal lower surface, but rather an oblique lower surface. Therefore, the change in magnetic field strength depends on the type of wear. It is therefore suggested that the temporal progression of the magnetic field strength be determined in advance for different types of wear. The corresponding temporal profiles are then taken into account when evaluating the values measured by the at least two magnetometers and the corresponding wear.
  • a large number (ie at least three and preferably a much larger number) of the values measured by the magnetometers be taken into account when determining the wear.
  • the magnetometers repeatedly generate measured values over time and, when determining wear, the entire history of the measured values (ie the temporal progression of the measured values) or the history of the measured values over a predetermined period of time is taken into account.
  • the at least two magnetometers are/will be formulated more generally, in particular at different positions with respect to a circumference around the contact wire and/or with respect to a distance from the contact wire (ie at different distances from the contact wire, for example from the center of the contact wire, which, for example, is provided by a central one Longitudinal axis of the contact wire is defined, approximately to the center of gravity of the contact wire in a cross-sectional plane).
  • the circumference extends around the contact wire in any plane that is perpendicular to the longitudinal direction of the contact wire.
  • the magnetometers can only be positioned above the lower surface of the contact wire, otherwise they would collide with the pantograph of a vehicle.
  • the two magnetometers By positioning the two magnetometers differently with respect to the circumferential direction, the effects of wear on the contact wire that have different effects on the local magnetic field can be detected.
  • the different positioning with respect to the contact wire also includes the case that the at least two magnetometers are not in the same plane, which runs perpendicular to the longitudinal direction of the contact wire.
  • the position of one of the magnetometers can, for example, be projected perpendicularly onto the plane in which the other magnetometer is positioned.
  • this refers, for example, to a clear reference point of the magnetometer, such as its center of gravity (center of gravity, ie the center of gravity viewed in a cross-sectional plane).
  • a method for producing a device for fastening to a contact wire of an overhead line, in particular to an overhead line of a railway is proposed, with at least two magnetometers being provided as part of the device, which are arranged at different positions with respect to a circumference around the contact wire.
  • Embodiments of the method result from embodiments of the device which has at least two magnetometers.
  • the measured value of the magnetic field strength generated by at least one of the magnetometers can be used as a reference for the instantaneous current strength and is also used for this purpose in the operating method.
  • the quotient of the magnetic field strengths measured by two magnetometers can be formed.
  • this is just one way to use the reading from one of the magnetometers as a reference.
  • Another possibility is, for example, to form the difference between the measured values of the two magnetometers and normalize the difference, for example by dividing by one of the measured values.
  • At least one of the magnetometers of the device and preferably all of the magnetometers of the device is a Hall sensor or are Hall sensors.
  • Their advantage is that they are easy to build and have very low energy consumption.
  • a further feature of a device that can be arranged on an overhead line (in particular the contact wire or supporting cable of the contact wire) of a route can be the presence of at least one transceiver, ie the device has the at least one transceiver. This applies to each of the devices described in this description and the appended claims.
  • the device can be designed so that it sends signals such as measured values from at least one sensor of the device (such as the previously mentioned magnetometers, alternatively or additionally but also, for example, a temperature sensor and / or another sensor) to the transceiver or one of the Transceiver transmits, for example via a signal line of the device and/or wirelessly.
  • sensors for overhead lines with at least one such transceiver are already known.
  • the transceiver can send out (for example to a remotely arranged device on the same overhead line or in the same section of the route for vehicles or to a base station on or next to the route.
  • the transmission of the signals by means of the at least one transceiver makes it possible in particular to transmit the measured values from sensors of the device, such as the magnetic field strengths, to a external device that evaluates the measured values.
  • sensors of the device such as the magnetic field strengths
  • a external device that evaluates the measured values.
  • all of these Devices having at least one transceiver for transmitting and in particular further transmitting the signals can be referred to as a network or transmission network.
  • the individual device can therefore also be referred to as a network device or network device.
  • the determination of wear can be carried out by the device itself. Alternatively or additionally, it can also be carried out by the external device.
  • the wear of the contact wire can be determined not only as already described based on the measured magnetic field strengths, but alternatively or additionally taking into account at least one temperature measurement value of the overhead line. This is based on the idea that the temperature of the contact wire depends on its degree of wear. This effect is already known and will not be described in more detail here. It should be noted that each of the devices described in this description and the attached claims can have at least one temperature sensor for measuring the contact wire temperature.
  • the temperature sensor or at least one of the temperature sensors is an infrared sensor, ie a sensor that receives infrared radiation emitted by the contact wire and uses it to determine the temperature of the contact wire or provides a measured value from which the temperature can then be determined directly.
  • the temperature measurement value repeatedly delivered over time by the temperature sensor and/or its time dependence can be evaluated in at least one of the ways described below. On the one hand, it can be concluded from the long-term temperature fluctuations that occur over a longer period of time, namely a long-term increase in temperature, that the electrical resistance of the contact wire has increased and the contact wire has therefore become worn.
  • the ambient temperature is also measured by at least one additional temperature sensor of the device. This enables an evaluation device of the device or an evaluation device located remotely from the device to take the ambient temperature into account when determining the electrical current and/or wear. This is based on the idea that the contact wire releases heat into the environment per unit of time, depending on how high the ambient temperature is.
  • the temperature difference between the contact wire and the environment affects the temperature of the contact wire.
  • the temperature of the contact wire increases with the same current flowing through it Electricity and with the same cross-sectional area of the contact wire (and therefore with the same degree of wear) lose more heat to the environment per unit of time and thus have a lower temperature than in summer.
  • Another feature of a device that can be arranged on an overhead line (in particular a contact wire or supporting cable of the contact wire) of a route can be the presence of at least one energy generation device.
  • the respective energy generation device can be designed so that it generates energy at the location of the device in a form that can be used for the operation of the device and is preferably also used.
  • This energy generation device can be the energy supply device already mentioned above, or a part of it.
  • the energy production device can also be another device, as can be seen from the following.
  • a type of energy production device that can be used for this purpose works according to the principle of photovoltaics and thus converts incident electromagnetic radiation, particularly from the sun, into electrical energy.
  • the device can have at least one example of another type of energy generation device, namely an inductive energy generation device. During operation, this generates electrical energy through magnetic induction from the magnetic field generated by the overhead line through which current flows.
  • the magnetic core power supply device mentioned above is an example of this.
  • the device described below can also be one of the devices described before or after this description, i.e. H. their features may also be present in one or more of these devices. However, it is also possible that the device described below is not one of the devices described before or after and therefore does not have their features or is simply a device that can be attached to an overhead line.
  • the aim of the manufacturing process is to create a system that can be attached to an overhead line To specify/manufacture a device with which the devices of the device can be stably attached and which can be designed to be compact and space-saving.
  • the device has a load-bearing structure to which devices of the device are attached and are supported by it, the load-bearing structure, in its mounted state on the contact wire or the overhead line, being attached to the contact wire or the overhead line via a fastening device.
  • the supporting structure has a lower part which is arranged closer to the contact wire in the assembled state and an upper part which is arranged further away from the contact wire in the assembled state. In the lower part there is at least one receptacle or such a receptacle is provided, in which an energy storage device for storing energy for operating devices of the device is/is received.
  • At least parts of the energy supply of devices of the device (such as at least one of the sensors described in this description) and / or parts of the control of the operation of devices are arranged in and/or on the upper part of the supporting structure .
  • a circuit board which carries and/or has electrical and/or electronic components can be attached to the upper part.
  • the circuit board is not to be assigned to the supporting structure of the device, but is itself supported by the supporting structure of the device. But it in turn carries other parts of the device.
  • the supporting structure can be connected to a housing of the device via at least one fastening means (such as a rod-shaped and/or plate-shaped connection.
  • the housing protects all devices and/or parts of the device from external influences.
  • the housing material for example Plastic may be unsuitable for the undisturbed operation of individual devices (such as the infrared sensor described elsewhere), so that the housing optionally has or is provided with a through opening or preferably a window.
  • the supporting structure can have at least one opening through which an attachment, such as a leg of the magnetic core described above, extends. Such openings are preferably arranged in a central longitudinal section of the housing and in the lower part of the device so that the interior of the housing is protected against environmental influences.
  • Fig. 1 shows a contact wire of an overhead line with a device attached to it
  • Fig. 2 shows a side view of a device that is not completely shown
  • Attachment to a contact wire for example an embodiment shown in Fig.
  • FIG. 3 shows a view from above of parts inside the device shown in FIG. 2,
  • FIG. 4 is a view from the front of a clamping bracket, which is part of a fastening device for fastening a device to a contact wire, for example the device shown in FIG. 1 and/or in FIGS. 2 and 3,
  • FIG. 5 is a side view of the clamping bracket shown in FIG. 4,
  • FIGS. 4 and 5 show an insert, as a further part of a fastening device, for the clamping bracket shown in FIGS. 4 and 5,
  • FIG. 7 shows a counterpart for the insert from FIG. 6, as yet another part of a fastening device for the clamping bracket shown in FIGS. 4 and 5,
  • Fig. 8 shows an embodiment of a fastening device with the clamping bracket from Fig. 4 and Fig. 5, the insert from Fig. 6 and the counterpart from Fig. 7 with an additional screw and an additional clamping device, the fastening device being mounted on a contact wire state is shown,
  • FIG. 9 shows a first embodiment of a magnetic core, in particular the magnetic core shown in FIG. 2,
  • FIG. 11 shows a third embodiment of a magnetic core
  • 12 shows a fourth embodiment of a magnetic core
  • 13 shows an arrangement with two magnetometers which are arranged at different positions with respect to a circumference around a contact wire in a first state of the contact wire and
  • Fig. 14 shows the arrangement from Fig. 13 in a second, more worn state of the contact wire.
  • Fig. 1 shows a section of a contact wire 1 and schematically by dashed lines a device 11 attached to the contact wire 1.
  • the contact wire 1 has a groove on opposite sides, one of which is designated by the reference number 3. In the area of the upper part of the contact wire 1 it is indicated that the device 11 is attached to the upper part of the contact wire 1.
  • the side view shown in Fig. 2 of a device 11, for example the device shown in Fig. 1, for attachment to a contact wire shows a housing 13 of the device 11. Inside the housing 13 there is a supporting structure 15 of the device 11. As a simplified 2 does not show the connections between the housing 13 and the supporting structure 15.
  • the shape of the parts shown in FIG. 2 is also simplified.
  • the housing can not only have a rectangular shape, but can, for example, taper towards its upper end and/or have an additional cover in the lower region for the parts shown protruding downwards. If the device 11 shown in FIG. 2 were attached to a contact wire, the contact wire would run underneath the device 11 from right to left or vice versa through FIG.
  • a part 21, 22 of a fastening device on the right and left in FIG. 2, with which the device 11 can be fastened to a contact wire.
  • the fastening device can have further parts.
  • the parts 21, 22 shown are connected to the supporting structure 15 as shown schematically.
  • the supporting structure 15 is also shown schematically and in a simplified manner. It may consist of more components than shown.
  • the supporting structure 15 carries a coil 25, as can also be seen in the illustration in FIG. 3, which shows an optional embodiment of the supporting structure 15.
  • the coil 25 forms a through opening which runs perpendicular to the plane of the figure in FIG.
  • a magnetic core 27 is present through the through opening and in the foreground of the coil 25 and extending downwards from the coil 25.
  • the magnetic core 27 points an end region 28 at the bottom, which forms a lower free end 30.
  • the free end 30 is formed by the leg 29 of the magnetic core located in the foreground of the coil 25. In the end region 28, the leg 29 is longer (viewed in the horizontal direction of FIG. 2) than above its end region 28.
  • the leg 29 can be designed to be longer at the entry of the magnetic core 27 into the through opening of the coil 25, where there is a connection area that cannot be seen in FIG. 2 between the leg 29 shown and an opposite leg (behind the plane of the figure in FIG. 2). as shown and in particular fill the through opening of the coil 25 completely or almost completely in the longitudinal direction (horizontal direction in Fig. 2).
  • a support 16, 17 is attached to the supporting structure on the right and left in FIG. 2, to each of which a device 18, 19 is attached and is thus carried.
  • the devices 18, 19 can each be at least one sensor, for example. Examples and configurations of sensors have already been described. It is advantageous to arrange such sensors in the end regions of the device 11 viewed in the longitudinal direction. This is where their functioning is least disrupted.
  • the respective sensor can also detect the contact wire from there, namely the section of the contact wire directly below the sensor and/or in its course away from the device 11 or towards the device 11. Contrary to what is shown, the devices 18 and/or 19 including the carriers 16, 17 can be located outside the housing.
  • the supporting structure can be designed differently, for example as a circumferential supporting frame or cage, and/or the coil and the magnetic core can be omitted since the energy supply is ensured in another way, for example by photovoltaic modules.
  • the device 19 is shown on the right in FIG. 2 below the carrier 16 only as a concrete, optional exemplary embodiment.
  • the device 19 can therefore be, for example, an infrared sensor that is intended to measure the temperature of the contact wire directly below.
  • An infrared window not shown in FIG.
  • the device 18 can therefore be located in the housing 13 in the corresponding viewing direction of the infrared sensor.
  • the device 18 is arranged on the left in FIG. 2 above the carrier 17.
  • the device 18 is, for example, a transceiver and/or a sensor that looks obliquely from above onto the contact wire below on the left.
  • a device for fastening to a contact wire or supporting cable of an overhead line can only have some of the features described with reference to FIG.
  • a device may have a different supporting structure.
  • the coil can therefore be carried in another way and/or connected to the overhead line via a fastening device.
  • the magnetic core can be designed differently.
  • the coil and magnetic core can be omitted, for example if the energy supply of the device is covered by electrical energy, which is obtained by means of a photovoltaic module and is temporarily stored in an energy storage device of the device.
  • the circuit board can also be omitted and instead the required electrical and/or electronic devices can be arranged elsewhere within the housing.
  • At least one further circuit board can be arranged above the circuit board shown in FIG. 2.
  • the supporting structure of the device it is possible for the supporting structure of the device to also form the housing.
  • the device may not have an energy generating device. For example, it is therefore possible that although an energy storage device is part of the device, it must either be replaced or recharged when the stored energy is exhausted and/or is no longer sufficient for operation with an intended operating duration.
  • the special development of the device from FIG. 2 or another device shown in FIG. 3 in turn has the supporting structure 15, within which the coil 25 is arranged.
  • the carriers 16, 17 are also shown for orientation. However, depending on the design, these can also be omitted.
  • Essential for the development shown in Fig. 3 is a plurality of receptacles 31 in the supporting structure 15, in the specific exemplary embodiment four receptacles 31.
  • An energy storage device such as a supercap (supercapacitor) or an arrangement of energy storage devices, can be arranged in each of the receptacles 31 be.
  • Such an arrangement of at least one energy storage device in a receptacle of a supporting structure has the advantage that the energy storage device is accommodated safely and protected.
  • a load-bearing structure with at least one receptacle for energy storage can, on the one hand, achieve high strength and dimensional stability and, on the other hand, only a small mass of the load-bearing structure is required. Furthermore, if the receptacle is located in the lower part of the supporting structure, this results in a low center of gravity, thereby increasing the stability of the device attached to the contact wire or other overhead line. In particular, fewer tilting moments occur around the overhead line when the center of gravity is close to the overhead line. Furthermore, particularly in the case that the special embodiment of FIG. 3 is also provided with a supporting structure as in FIG.
  • the advantage also comes into play that the area of the supporting structure is between the coil 25 and the ends of the supporting structure Construction for other facilities of the device is not needed.
  • at least one device such as a sensor, can be attached to at least one of the ends of the supporting structure in the longitudinal direction.
  • the receptacles are therefore located in the longitudinal direction between the coil and one of the ends of the supporting structure. This can also be the case with other configurations of the device.
  • FIG. 4 to 7 show parts of a fastening device for fastening a device to a contact wire.
  • Fig. 8 the fastening device having these parts is shown in an assembled state.
  • Fig. 4 shows a clamping bracket 41, which has two halves 43, 44, which are shown to the right and left of a plane of symmetry of the clamping bracket 41.
  • the halves 43, 44 are shaped in mirror images with respect to the plane of symmetry.
  • the symmetry in Fig. 4 to The fastening device shown in FIG. 8 is not provided with regard to the clamping means. This will be discussed in more detail.
  • the halves 33, 44 are connected to one another at the top via an arch or merge into one another in the arch. From the end of the arch, they initially run in a straight line from top to bottom and are angled close to their free ends 45, 46 below, namely angled inwards. Between the halves 43, 44 there is an interior of the clamping bracket 41.
  • the terms “top” and “bottom” refer to the orientation of the clamping bracket 41 in its usual assembled state.
  • the plane of symmetry of the clamping bracket 41 runs in the vertical direction. However, in particular, slight deviations of the plane of symmetry from the vertical direction are possible. In principle, it is also possible for the plane of symmetry to be significantly inclined to the vertical when installed.
  • each of the halves 43, 44 has a through opening 47, 48, for example a bore, for example with a diameter of 10.5 mm.
  • FIG. 5 shows a side view of the half 44 of the clamping bracket 41 shown on the right in FIG .
  • the insert 51 shown in FIG. 6 is shown with its upper end lying down. It has two threaded bores 53, 54 running from bottom to top, which are open at least at the top (i.e. not visible in the illustration in FIG. 6). These are preferably through holes. At its bottom end in Fig. 6 (i.e. at the top in the assembled state), the insert 51 is curved when viewed in cross section, the center line of the curved surface having the highest points of the insert 51 in the assembled state.
  • the counterpart 61 shown in FIG. 7 is an optional component of the fastening device. Instead, an area of the supporting structure of the device could also take on the function of the counterpart or the counterpart could be shaped differently on the side lying at the bottom in the illustration in FIG. 7.
  • the insert 51 is the counterpart 61 in the illustration with its upper end lying down.
  • the counterpart 61 is channel-shaped on its underside, which can be seen in FIG.
  • the through holes 63, 64 run in the vertical direction in the usual assembled state.
  • FIG. 8 The vertical section of FIG. 8 through the fully assembled fastening device shows the arrangement of the parts shown in FIGS. 4 to 7 and additional clamping and fastening means.
  • the clamping bracket is in a tensioned state, so that its free ends 45, 46 located below are at a smaller distance than in the state of the illustration in FIG. 4.
  • the free ends 45, 46 engage in the opposite grooves 3 of the contact wire 1, so that there is a positive connection to the contact wire 1.
  • the tension required for this is applied by clamping means in the form of a screw 75 with a screw head 76 and a screw nut 77 screwed onto it.
  • the screw nut 77 could rest on the right half 44 and the screw head 76 could rest on the left half 43 in a swapped manner compared to the illustration.
  • the optional insert 51 is arranged at the top in the interior of the clamping bracket 41. Its curved surface rests on the lower surface of the arch at the transition between the halves 43, 44 of the clamping bracket 41. It should be noted that when assembled, the curved surface can optionally rest fully against the lower surface of the arch. However, this is not the case for the relaxed state of the clamping bracket 41, which is shown in FIG. 4.
  • the insert 51 must enable the halves 43, 44 to be moved towards one another by tightening the clamping means, at least in their lower area. If the insert 51 did not allow changing the shape of the arch at the top of the clamping bracket 41, this would make assembly of the fastener difficult, although not impossible.
  • the insert 51 is fastened to the counterpart 61 and to a housing part 62 by screwing in screws 65, each of which has a screw head 66. Since the screws 65 are screwed into the threaded hole 53 or 54 with their screw head 66 lying at the top of the counterpart 61, simple assembly from above is possible. As shown is in addition to that Counterpart 61, a part of the device (in the specifically illustrated embodiment, the housing part 62) is fixed between the screw head 66 and the upper surface of the counterpart 61. As an alternative to the specifically illustrated exemplary embodiment, this part can be a part of the supporting structure or a part that is firmly connected to it.
  • the counterpart 61 itself can be part of another part of the device, such as the housing and/or the supporting structure.
  • the clamping bracket 41 (and in the specifically illustrated exemplary embodiment also the counterpart 61 and the housing part 62) has at least one corresponding through opening and preferably two through openings for the screws 65, which in the assembled state of the fastening device are in front of or behind the plane of the figure in FIG .8 lie.
  • three screws are provided and that both the insert and the counterpart therefore have three holes. In this case, one of these three holes and thus also one of the screws could lie in the plane that corresponds to the sectional plane of FIG.
  • the number of holes and through-holes mentioned above may differ from the numbers mentioned (for example, only one through-hole per half and four holes at the top or three through-holes per half and only two holes at the top).
  • the cross section is triangular, with the two legs 29 not coming together to form a lower corner due to the fact that the magnetic core 27 is open .
  • the cross section of the magnetic core can also be shaped differently.
  • only the lower sections of the legs can approach downwards in their course, as is the case with the basic triangular shape, and sections of the legs located further up can have a different angle of inclination to the vertical in cross section and in particular also have a zero angle of inclination , i.e. run along the vertical.
  • the approach of the lower sections of the legs does not have to take place through a straight cross-section of the legs. Rather, this course can e.g.
  • the magnetic core be angled several times and / or at least partially bent. Furthermore, when mounting a device on a supporting cable of an overhead line, it is possible to design the magnetic core as a closed magnetic core. In this case, the legs run around the bottom of the supporting cable or converge below the supporting cable. The two legs or at least lower regions thereof can then also be in one piece, for example formed by a single piece of sheet metal.
  • FIG. 9 Only in Fig. 9 is the possible position of a coil 25 indicated schematically by an oval turn.
  • the embodiments can be used, for example, in the embodiment of the device described with reference to FIGS. 2 and 3.
  • Each of the magnetic cores shown in FIGS. 9 to 12 has two legs 29, which have a free end 30 at the bottom when assembled. All magnetic cores also have a connecting section 91 which connects the legs 29 to one another.
  • the connecting section 91 extends through an interior of a coil or a coil arrangement of the power supply device. Since these are cross sections, the lengths of individual sections of the respective magnetic core are not fixed and can, for example, be designed as described with reference to FIG. 2.
  • 9 to 12 show different configurations of the legs 29 in their bottom end regions 28.
  • the legs 29 in the area of the upper part of the contact wire 1 run in a curved cross-section partially around the upper part, run into the respective groove 3 and out of it again and also follow downwards in their further course the shape of the surface of the contact wire 1.
  • the free ends 30 lie, for example, at the transition of the surface of the contact wire 1 from the groove 3 to the widest part of the contact wire 1.
  • the free ends before this transition of the surface lie or extend even further downward than shown in Fig. 9.
  • the legs 29 have the cross-sectional shape described and shown in FIG. 9 in their lower section up to the free ends 30, but only have mechanical contact with the contact wire 1 in places or not at all.
  • the legs 29 run in a straight line in cross-section from the outside at the top to the inside at the bottom and thereby approach the respective groove of the contact wire 1.
  • the approach does not necessarily mean that the free end 30 ends in the groove.
  • the leg 29 can extend in its course up to the free end 30, for example into the groove 3 and out of it again. It is also not necessary that the course of the legs is straight when approaching the groove. In particular, this course can also be curved when approaching the groove or be straight in sections and curved in sections.
  • the legs 29 cannot extend into the groove 3 of the contact wire 1 or at least cannot extend to the bottom of the groove.
  • the free end 30 is located on the surface before the transition of the surface that runs from the groove to the widest area of the contact wire 1. In the specifically illustrated embodiment, the free end 30 is in mechanical contact with the surface of the contact wire 1. However, it can also end in front of the surface.
  • the free end 30 of the legs 29 is in contact with the surface at the transition to the widest area of the contact wire 1.
  • the free end 30 can have the same course, but at a distance in front of the surface of the contact wire 1 ends.
  • the free end 30 is located slightly lower on the surface of the widest area of the contact wire 1. In FIG. 11 and FIG Contact wire 1 runs to the widest area.
  • an additional piece 93 can optionally be present for the magnetic core, which supplements the magnetic core 91 to form a closed magnetic core when the device is mounted on a supporting cable of an overhead line.
  • the ends of the supplementary piece 93 are attached to the free ends 30 of the legs 29, for example by a screw connection.
  • 13 and 14 each show a cross section through an arrangement with two magnetometers 93, 94 at different positions with respect to a circumference around a contact wire 1 and with respect to a distance from the contact wire 1.
  • the position with respect to the circumference can be specified in particular by an angle a and optionally also by a distance to a reference point P, which lies within the contact wire 1.
  • the angle a is shown for one of the magnetometers 93, 94, namely the magnetometer 94. It refers to the reference point P as the center and is z. B. indicated from the vertical. In this notation, the corresponding angle of the position of the magnetometer 93 is smaller than the angle a. In addition, the distance of the magnetometer 93 to the reference point P is greater than the distance of the magnetometer 94.
  • the distance of the magnetometers 93, 94 to the contact wire 1 can be specified to the reference point P, specifically in the respective cross-sectional plane (in the case of FIG. 13 and Fig. 14 the image plane).
  • the reference point P can, for example, be the center of gravity in the unworn state.
  • Both magnetometers 93, 94 are parts of a device not shown in FIGS. 13 and 14, which can be, for example, the device shown in FIG. 2.
  • 13 and 14 show bundles of arrows which schematically show the course and density of magnetic field lines and thus the magnetic field strength, each at the location of the magnetometers 93, 94.
  • the magnetic field lines through the magnetometer 94 extend in a different direction than the magnetic field lines in the more worn condition shown in FIG. 14.
  • the magnetic field strength that the magnetometer 94 measures is therefore greater in the less worn state of the contact wire 1 than in the more worn state of the contact wire 1.
  • the magnetometers 93, 94 in particular only can measure the component of the magnetic field strength vector, which is perpendicular to its measuring plane.
  • the magnetic field lines and thus the magnetic field strength vector in the more worn state of FIG. 14 form a larger angle with the normal to the measuring plane of the magnetometer 94 than in the less worn state of FIG. 13.
  • the magnetometer has a larger magnetic field strength or a smaller magnetic field strength.
  • the magnetic field strength does not change significantly at the location of the magnetometer 93 further away from the contact wire 1.
  • the wear of the contact wire 1 can be concluded.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (11) zur Befestigung an einem Fahrdraht (1) einer Oberleitung, insbesondere an einer Oberleitung eines Schienenweges, wobei die Vorrichtung (11) aufweist: - eine Befestigungseinrichtung (41, 51), die ausgestaltet ist, die Vorrichtung (11) an dem Fahrdraht (1) zu befestigen, - eine Energieversorgungseinrichtung zur Versorgung zumindest eines elektrischen Verbrauchers der Vorrichtung (11) mit Energie, wobei die Energieversorgungseinrichtung aufweist: - eine Spule (25), in der bei Stromfluss durch den Fahrdraht (1) eine elektrische Spannung induziert wird, die die Versorgung des zumindest einen elektrischen Verbrauchers ermöglicht, und - einen Magnetkern (27), wobei der Magnetkern (27) ein offener Magnetkern (27) ist, mit zwei Schenkeln (29), die jeweils ein freies Ende (30) des Magnetkerns (27) bilden, die sich im montierten Zustand der Vorrichtung (11) von oben nach unten erstrecken und sich dabei jeweils einer der Rillen (3) des Fahrdrahtes (1) am Übergang zwischen dem Oberteil und dem Unterteil des Fahrdrahtes (1) annähern, sodass sich der Fahrdraht (1) oder der Raum oberhalb des Fahrdrahtes (1) zwischen den freien Enden der Schenkel (29) befindet, und wobei die zwei Schenkel (29) durch einen Verbindungsabschnitt (91) des Magnetkerns (27) miteinander verbunden sind.

Description

Vorrichtung zur Befestigung an einem Fahrdraht einer Oberleitung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung an einem Fahrdraht einer Oberleitung, insbesondere an einer Oberleitung eines Schienenweges. Oberleitungen kommen jedoch auch bei Einrichtungen für andere Fahrzeuge wie zum Beispiel O-Busse vor. Auch können die Fahrzeuge zum Beispiel automatisch fahrende Transportfahrzeuge sein, wie sie in Warenlagern oder Industrieanlagen vorkommen. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Vorrichtung.
Vorrichtungen zur Befestigung an einem Fahrdraht einer Oberleitung sind bekannt. Zum Beispiel EP 2 616 305 A2 beschreibt eine Anordnung zum Übertragen von Daten von und/oder zu einem Streckenelement des spurgebundenen Verkehrs, die eine im Bereich eines elektrischen Fahrstromleiters angeordnete Speise-Einrichtung umfasst. Eine kommunikationstechnisch an das Streckenelement angebundene Übertragungs- Einrichtung dient dem drahtlosen Übertragen der Daten zu und/oder von der Speise- Einrichtung. Ferner ist die Speise-Einrichtung zum drahtlosen Übertragen der Daten von und/oder zu dem Streckenelement sowie zum Ein- und/oder Ausspeisen der Daten in den beziehungsweise aus dem elektrischen Fahrstromleiter ausgebildet ist.
Obwohl die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ebenfalls eine Übertragungs-Einrichtung zum drahtlosen Übertragen von Daten und/oder sonstigen Signalen aufweist, ist dies kein zwingendes Merkmal der Vorrichtung. Vielmehr ist es möglich, dass in der Vorrichtung gespeicherte Daten gelegentlich ausgelesen werden. Dies kann optional über eine elektrische Kontaktierung erfolgen.
Vorrichtungen, die an einer Oberleitung angebracht sind, benötigen Energie für den Betrieb ihrer Einrichtungen. Eine Möglichkeit der Gewinnung von Energie, insbesondere wenn die an der Oberleitung montierte Vorrichtung wenig oder kein Sonnenlicht empfängt, ist die Nutzung von Feldenergie aus dem elektromagnetischen Feld der von einem elektrischen Strom durchflossenen Oberleitung.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Befestigung an einer Oberleitung anzugeben, die kompakt baubar ist dabei eine effiziente Energiegewinnung ermöglicht. Es wird eine Vorrichtung vorgeschlagen zur Befestigung an einem Fahrdraht einer Oberleitung, insbesondere an einer Oberleitung eines Schienenweges, wobei die Vorrichtung aufweist:
- eine Befestigungseinrichtung, die ausgestaltet ist, die Vorrichtung an dem Fahrdraht zu befestigen,
- eine Energieversorgungseinrichtung zur Versorgung zumindest eines elektrischen Verbrauchers der Vorrichtung mit Energie, wobei die Energieversorgungseinrichtung aufweist:
- eine Spule, in der bei Stromfluss durch den Fahrdraht eine elektrische Spannung induziert wird, die die Versorgung des zumindest einen elektrischen Verbrauchers ermöglicht, und
- einen Magnetkern, wobei der Magnetkern ein offener Magnetkern ist, mit zwei Schenkeln, die jeweils ein freies Ende des Magnetkerns bilden, die sich im montierten Zustand der Vorrichtung von oben nach unten erstrecken und sich dabei jeweils einer der Rillen des Fahrdrahtes am Übergang zwischen dem Oberteil und dem Unterteil des Fahrdrahtes annähern, sodass sich der Fahrdraht oder der Raum oberhalb des Fahrdrahtes zwischen den freien Enden der Schenkel befindet, und wobei die zwei Schenkel durch einen Verbindungsabschnitt des Magnetkerns miteinander verbunden sind.
Ferner wird ein Verfahren vorgeschlagen zur Herstellung einer Vorrichtung, die an einem Fahrdraht einer Oberleitung, insbesondere an einer Oberleitung eines Schienenweges, befestigbar ist, wobei das Verfahren aufweist:
- Vorsehen einer Befestigungseinrichtung als Teil der Vorrichtung, wobei die Befestigungseinrichtung derart ausgestaltet wird, dass die Vorrichtung mittels der Befestigungseinrichtung an dem Fahrdraht befestigbar ist,
- Vorsehen einer Energieversorgungseinrichtung als Teil der Vorrichtung, wobei die Energieversorgungseinrichtung dazu ausgestaltet wird, zumindest einen elektrischen Verbraucher der Vorrichtung mit Energie zu versorgen, wobei als Teile der Energieversorgungseinrichtung vorgesehen werden:
- eine Spule, in der bei Stromfluss durch den Fahrdraht eine elektrische Spannung induziert wird, die die Versorgung des zumindest einen elektrischen Verbrauchers ermöglicht, und
- einen Magnetkern, wobei der Magnetkern als offener Magnetkern ausgebildet wird, mit zwei Schenkeln, die jeweils ein freies Ende des Magnetkerns bilden, die sich im montierten Zustand der Vorrichtung von oben nach unten erstrecken und sich dabei jeweils einer der Rillen des Fahrdrahtes am Übergang zwischen dem Oberteil und dem Unterteil des Fahrdrahtes annähern, sodass sich der Fahrdraht oder der Raum oberhalb des Fahrdrahtes zwischen den freien Enden der Schenkel befindet, und wobei die zwei Schenkel durch einen Verbindungsabschnitt des Magnetkerns miteinander verbunden werden.
Die Ausgestaltung des Magnetkerns als offener Magnetkern mit Schenkeln, welche sich in ihrem Verlauf mit ihren freien Enden dem Fahrdraht nähern, stellt eine kompakte und effiziente Lösung dar. Grundsätzlich verbessert der Magnetkern die Effizienz der Energiegewinnung. Dabei können nicht nur die freien Enden des Magnetkerns dicht an den Fahrdraht heranführen oder diesen sogar mechanisch kontaktieren, sondern kann daher die Spule ebenfalls dicht an dem Fahrdraht angeordnet werden. Dies ermöglicht einen kompakten Aufbau und ist außerdem besonders effizient, weil sich die Spule aufgrund ihres geringen Abstandes zum Fahrdraht in einem Bereich des elektromagnetischen Feldes befindet, in dem die Feldstärken hoch sind. Außerdem hat eine Positionierung der Spulen nahe dem Fahrdraht den Vorteil, dass der Magnetkern in Umfangsrichtung des Fahrdrahtes bzw. der Spule kleiner ausgeführt werden kann. Es wird daher bevorzugt, dass sich die Spule in der unteren Hälfte der Vorrichtung befindet, vorzugsweise im unteren Drittel der Vorrichtung, wobei „Hälfte“ und „Drittel“ sich auf die Bauhöhe der an dem Fahrdraht montierten Vorrichtung beziehen.
Im Folgenden werden weitere mögliche Merkmale und Ausgestaltungen der Vorrichtung und des Verfahrens beschrieben. Insbesondere kann daher das Herstellungsverfahren so ausgestaltet werden, dass die Vorrichtung das jeweilige entsprechende Merkmal erhält.
Insbesondere können die zwei Schenkel und/oder der Verbindungsabschnitt aus Blech gebildet sein/werden. Das Blech besteht jeweils aus einem magnetischen und/oder magnetisierbaren Material, wie es zum Beispiel bei einem sogenannten Elektroblech der Fall ist. Ein Blech hat den Vorteil, dass es weniger Gewicht als dickere Materialien hat und platzsparend ist. Insbesondere kann jeder der Schenkel aus mehr als einem Blechstück gebildet sein/werden. Die Blechstücke können miteinander verbunden sein. Insbesondere erstreckt sich der Verbindungabschnitt durch die Spule hindurch. Zumindest ein Teil der elektrischen Leitungen der Spule sind dabei vorzugsweise so gewickelt, dass ein Freiraum für den Verbindungsabschnitt entsteht, welcher sich im montierten Zustand der Vorrichtung oberhalb des Fahrdrahtes befindet und es dem Verbindungabschnitt erlaubt, sich quer zur Längserstreckung des Fahrdrahtes durch den Freiraum hindurch zu erstrecken und die beiden Schenkel des Magnetkerns miteinander zu verbinden. Der Begriff verbinden lässt offen, ob die beiden Schenkel und der Verbindungsabschnitt des Magnetkerns aus einem durchgehenden Halbstück ohne Fügestellen (wie beispielsweise aus einem durchgehenden Blech) oder aus mehreren aneinander gefügten Teilstücken hergestellt ist/wird.
Insbesondere können die zwei Schenkel an ihren freien Enden eine größere Länge als der Verbindungsabschnitt aufweisen (d. h. ansprechend gefertigt werden), wobei die Länge im montierten Zustand der Vorrichtung in Richtung der Längserstreckung des Fahrdrahtes zu betrachten ist. Die Länge wird daher im montierten Zustand entlang dem Fahrdraht gemessen. Durch die größere Länge der Schenkel kann bei platzsparender und gewichtsarmer Ausgestaltung der Spule die Führung und Bündelung der magnetischen Feldlinien nahe dem Fahrdraht verbessert werden. Die Effizienz der Energieversorgung wird somit gesteigert.
Zum Beispiel kann der jeweiligen Schenkel im Bereich seiner größeren Länge aus einem Blechstück gefertigt sein/werden und in seinem kürzeren Bereich aus zumindest einem anderen Blechstück gefertigt sein. Die Blechstücke sind/werden durch ein geeignetes Fügeverfahren miteinander verbunden, wie beispielsweise durch Verschweißen. Insbesondere kann der jeweilige Schenkel in seinem kürzeren Bereich aus einem Stapel von Blechstücken gebildet sein/werden und in seinem längeren Bereich aus einem einzigen Blechstück oder einem Stapel von Blechstücken mit geringerer Stapeldicke.
Insbesondere können sich die zwei Schenkel mit ihren freien Enden jeweils in eine der Rillen des Fahrdrahtes hinein erstrecken. Dies bezieht sich auf den am Fahrdraht montierten Zustand der Vorrichtung. Auch durch diese Maßnahme wird die Führung und Bündelung der magnetischen Feldlinien am Fahrdraht verbessert und wird die Effizienz der Energieversorgung gesteigert.
Die zwei Schenkel sind dabei zumindest im Bereich ihrer freien Enden vorzugsweise flexibel, sodass die Montage der Vorrichtung am Fahrdraht erleichtert ist. Insbesondere wenn die zwei Schenkel im Bereich ihrer freien Enden elastisch verformbarer sind, kann bei der Montage der Vorrichtung durch elastische Verformung der Abstand zwischen den freien Enden vergrößert werden, sodass die freien Enden in der Art einer Federklemme an dem Fahrdraht angeordnet werden können. Dabei ist es möglich, dass bei der Montage die freien Enden im Bereich der jeweiligen Rille des Fahrdrahtes in Kontakt zu der Oberfläche des Fahrdrahtes gelangen, d.h. der Abstand der freien Enden in einer horizontalen Richtung quer zur Längserstreckung des Fahrdrahtes ist geringer als die Breite des Fahrdrahtes an der Kontaktstelle. Es ist jedoch auch möglich, dass zumindest eines der freien Enden durch die Montage nicht in Kontakt mit der Oberfläche des Fahrdrahtes kommt. Wenn ein solcher Kontakt entsteht, ist die Führung und Bündelung der magnetischen Feldlinien nochmals verbessert und kann außerdem eine Klemmwirkung erzielt werden, die eine unbeabsichtigte Ablösung der Schenkel von dem Fahrdraht vermeidet oder die Häufigkeit hierfür verringert. Optional kann durch die Klemmwirkung auch die Sicherheit der Befestigung der Vorrichtung an dem Fahrdraht verbessert werden.
Zuvor wurde eine Vorrichtung beschrieben, die sich aufgrund des offenen Magnetkerns zur Anbringung an einem Fahrdraht einer Oberleitung eignet bzw. entsprechend ausgestaltet ist. In dieser Beschreibung werden aber weitere Vorrichtungen zur Befestigung an einer Oberleitung beschrieben, die zumindest teilweise auch an einem Tragseil einer Oberleitung befestigt werden können.
Insbesondere kann auch die Vorrichtung mit dem offenen Magnetkern gemäß einer Weiterbildung derart modifiziert werden, dass sie an einem Tragseil einer Oberleitung befestigbar ist und der offene Magnetkern zu einem geschlossenen Magnetkern ergänzt wird.
Insbesondere kann die Vorrichtung als Teil des Magnetkerns ein Ergänzungsstück aufweisen, welches bei Befestigung der Vorrichtung an einem Tragseil einer Oberleitung derart mit den freien Enden der Schenkel verbindbar ist bzw. verbunden wird, dass durch das Ergänzungsstück, die zwei Schenkel und durch den Verbindungsabschnitt ein geschlossen um das Tragseils umlaufender Magnetkern gebildet ist/wird. Dies ermöglicht es, dieselbe Vorrichtung geringfügig zu modifizieren und auch bei Befestigung an einem Tragseil zu verwenden. Insbesondere kann die Modifikation optional auch die Befestigungseinrichtung betreffen, d. h. diese wird so modifiziert, dass sie der Befestigung an dem Tragseil dient.
Hierzu gehört insbesondere eine Vorrichtung, die die Merkmale der zuvor beschriebenen Vorrichtung hat, nämlich eine Befestigungseinrichtung jedoch zur Befestigung an einem Tragseil, eine Energieversorgungseinrichtung mit einer Spule und mit einem Magnetkern, wobei jedoch der Magnetkern geschlossen ist und daher die Oberleitung umläuft.
Ferner wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Vorrichtung an einem Fahrdraht einer Oberleitung aufweist. Die Befestigungseinrichtung kann insbesondere Teil irgendeiner in dieser Beschreibung beschriebenen Vorrichtung sein, um diese an dem Fahrdraht zu befestigen. Die zu befestigende Vorrichtung kann zum Beispiel die Vorrichtung mit der
Energieversorgungseinrichtung sein, welche einen Magnetkern aufweist. Es kann sich jedoch auch um jede andere in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen beschriebene Vorrichtung handeln oder um eine beliebige andere Vorrichtung, die an dem Fahrdraht der Oberleitung zu befestigen ist.
Außerdem wird ein entsprechendes Verfahren zum Befestigen einer solchen Vorrichtung vorgeschlagen, wobei eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Vorrichtung an einem Fahrdraht einer Oberleitung verwendet wird.
Die Befestigungseinrichtung weist einen Klemmbügel auf, wobei der Klemmbügel zwei im befestigten Zustand zu gegenüberliegenden Seiten des Fahrdrahtes verlaufende Hälften aufweist, die oben miteinander verbunden sind und somit eine Innenseite zwischen den Hälften und eine Außenseite definieren, wobei die Hälften jeweils ein freies Bügelende aufweisen, welches im befestigten Zustand in eine der beiden einander gegenüberliegenden Rillen des Fahrdrahtes eingreift und im befestigten Zustand an dem Fahrdraht festgespannt ist. Ferner weist die Befestigungseinrichtung ein Spannmittel auf zum Festspannen der Bügelenden in den Rillen des Fahrdrahtes. Im befestigten Zustand ist ein Teil der Vorrichtung an dem Klemmbügel fixiert. Bei diesem Teil kann es sich zum Beispiel um ein Gehäuseteil und/oder um ein Teil der tragenden Konstruktion der Vorrichtung handeln. Insbesondere kann das im Folgenden erwähnte optional vorhandene Gegenstück zusätzlich zu dem Teil der Vorrichtung vorgesehen sein oder das Teil der Vorrichtung bilden.
Optional kann die Befestigungseinrichtung einen Einsatz aufweisen, der im befestigten Zustand oben an der Innenseite zwischen den Hälften platziert ist und in flächigem Kontakt zu der Oberfläche des Klemmbügels auf dessen Innenseite ist Der Klemmbügel kann eine Verbindungseinrichtung aufweisen, die den Einsatz über den oberen Bereich des Klemmbügels und/oder durch den oberen Bereich hindurch mit dem Teil der Vorrichtung verbindet, welches im befestigten Zustand an dem Klemmbügel fixiert ist.
Der Einsatz kann ein von dem Klemmbügel separates Teil sein, welches insbesondere bei dem Vorgang der Befestigung der Vorrichtung an dem Fahrdraht an der Innenseite des Klemmbügels angeordnet wird. Zum Beispiel wird der Einsatz in diesem Fall mittels zumindest einer Befestigungsschraube oder eines anderen Befestigungsbolzens mit dem zu befestigenden Teil der Vorrichtung verbunden. Gemäß einer Ausführungsform weist der Einsatz eine Aussparung und insbesondere eine Bohrung auf, im Fall der Befestigungsschraube zum Beispiel eine Gewindebohrung. In jedem Fall, auch wenn kein Einsatz vorgesehen ist, kann der zumindest eine Befestigungsbolzen sich dann durch eine Durchgangsöffnung oben am Klemmbügels hindurch zu dem zu befestigenden Teil der Vorrichtung erstrecken.
Der Einsatz kann alternativ aber auch dauerhaft und unabhängig davon, ob der Klemmbügel mit seinen freien Enden an dem Fahrdraht festgespannt ist oder nicht, mit dem Klemmbügel verbunden sein. In diesem Fall ist zum Beispiel keine Aussparung für den Befestigungsbolzen an dem Einsatz vorgesehen, sondern ist der Befestigungsbolzen zum Beispiel fest mit dem Einsatz verbunden, beispielsweise als Bolzen mit einem Außengewinde. Der Bolzen kann sich dann bis zu dem zu befestigenden Teil der Vorrichtung erstrecken oder sogar in den Teil hinein oder durch diesen hindurch erstrecken und zum Beispiel im Fall eines Gewindebolzens durch zumindest eine Schraubenmutter gesichert sein.
Ferner ist es möglich, den Einsatz wegzulassen. In diesem Fall kann der Klemmbügel oben zum Beispiel eine Gewindebohrung aufweisen, in die bei der Montage von oben eine Schraube eingeschraubt wird. Die Hälften des Klemmbügels können zum Beispiel spiegelbildlich zueinander bezüglich einer Mittelebene des Klemmbügels geformt sein. Im an dem Fahrdraht montierten Zustand des Klemmbügels verläuft die Mittelebene dann senkrecht durch den Fahrdraht hindurch und erstreckt sich auch in Längsrichtung des Fahrdrahtes.
Das Spannmittel zum Festspannen der Bügelenden in den Rillen des Fahrdrahtes kann zumindest einen Befestigungsbolzen aufweisen, der sich im befestigten Zustand durch eine Durchgangsöffnung zumindest einer Hälfte des Klemmbügels hindurch erstreckt. In konkreter Ausführung kann der Befestigungsbolzen ein Außengewinde aufweisen und sich im befestigten Zustand durch jeweils eine Durchgangsöffnung in jeder der beiden Hälften des Klemmbügels hindurch erstrecken. An der Außenseite zumindest einer der Hälften kann dann zumindest eine Gewindemutter auf den Befestigungsbolzen aufgeschraubt sein und können die Bügelenden durch das Aufschrauben in den Rillen des Fahrdrahtes festgespannt werden. Wenn eine Gewindemutter nur an der Außenseite einer der Hälften aufgeschraubt ist/wird, kann der Gewindebolzen an der Außenseite der anderen Hälfte zum Beispiel einen Kopf aufweisen.
Es sind jedoch auch andere Spannmittel möglich, zum Beispiel ein Spannmittel, das sich um die beiden Hälften des Klemmbügels herum erstreckt und die Hälften auf diese Weise über zwei verschiedene Abschnitte miteinander verbindet.
Optional weist die Befestigungseinrichtung ferner ein Gegenstück zu dem Einsatz auf, welches Gegenstück im befestigten Zustand der Vorrichtung oberhalb des Klemmbügels angeordnet wird/ist und welches bei Herstellung des befestigten Zustandes der Vorrichtung mit dem Klemmbügel und vorzugsweise direkt über zumindest einen Befestigungsbolzen mit dem Einsatz verbunden wird. Das Gegenstück kann dann wiederum mit dem zu befestigenden Teil der Vorrichtung verbunden sein/werden. Insbesondere kann das Gegenstück eine rinnenförmige Aufnahme zum Aufnehmen des oberen Bereichs des Klemmbügels aufweisen. Auf diese Weise wird der obere Bereich des Klemmbügels in das Gegenstück eingebettet und gelangt dabei insbesondere in flächigen Kontakt, d. h. Oberflächenteile des Gegenstücks liegen nicht nur punktuell sondern vorzugsweise linienförmig oder vollflächig an Oberflächenteilen des oberen Bereichs des Klemmbügels an. Insbesondere kann es nicht nur einen linienförmigen oder vollflächigen Kontaktbereich jedem, sondern mehrere. Der Einsatz und/oder das Gegenstück ist/sind so ausgestaltet, dass der Klemmbügels von einem ersten Zustand, in dem er von oben mit seinen freien Enden in eine Montageposition an dem Fahrdraht gebracht werden kann, die freien Enden aber noch einen ersten, größeren Abstand zueinander aufweisen, in einen zweiten Zustand gebracht werden kann, in dem die freien Enden einen zweiten, kleineren Abstand zueinander aufweisen. Der zweite Abstand entspricht dem Abstand in dem montierten Zustand des Klemmbügels. Der zweite Zustand kann daher insbesondere der montierte Zustand des Klemmbügels an dem Fahrdraht sein. Insbesondere die Abmessungen des Einsatzes sind daher derart vorzugsweise auf die Abmessungen des Klemmbügels an dessen Innenseite im oberen Bereich abgestimmt, dass die Bewegung der freien Enden der Hälften des Klemmbügels aufeinander zu möglich ist, welche die Montage des Klemmbügels an dem Fahrdraht erlaubt. Insbesondere kann der Klemmbügels in dem ersten Zustand zwangsfrei sein und daher mechanisch entspannt sein (oder alternativ in dem ersten Zustand eine geringere Spannkraft auf ihn ausgeübt wird, wohingegen er durch die Spannmittel in den zweiten Zustand gebracht wird/ist und eine Spannkraft bzw. eine stärkere Spannkraft auf ihn ausgeübt wird.
Die Befestigungseinrichtung mit dem Klemmbügels hat den Vorteil, dass sie einfach und zuverlässig herzustellen ist. Insbesondere kann der Klemmbügels wie der Klemmbügels für die Anbringung des Fahrdrahtes an einem Tragseil ausgebildet sein. Die weiteren Teile der Befestigungseinrichtung sind jedoch bei der Anbringung des Fahrdrahtes an einem Tragseil nicht vorgesehen. Vielmehr kann sich das Tragseil durch den Zwischenraum zwischen den Hälften des Klemmbügels hindurch erstrecken. Die weiteren Teile werden dann nicht benötigt.
Im Folgenden wird eine weitere an einem Fahrdraht befestigbare Vorrichtung beschrieben. Die die Merkmale dieser Vorrichtung können optional auch bei irgendeiner der anderen in dieser Beschreibung und/oder den beigefügten Ansprüchen beschriebenen Vorrichtungen vorhanden sein. Umgekehrt können zwar die Merkmale dieser anderen Vorrichtungen bei der im Folgenden beschriebenen Vorrichtung in beliebiger Kombination vorhanden sein. Diese Merkmale müssen aber nicht bei der im Folgenden beschriebene Vorrichtung vorhanden sein.
Eine Aufgabe in Bezug auf die im Folgenden beschriebene Vorrichtung besteht darin, eine Abnutzung des Fahrdrahts auf einfache Weise feststellen zu können. Weitere Aufgaben bestehen darin, ein entsprechendes Betriebsverfahren und ein entsprechendes Herstellungsverfahren anzugeben. Die Abnutzung entsteht durch Reibung der Stromabnehmer von Fahrzeugen an der Unterseite des Fahrdrahtes.
Es wird vorgeschlagen, zumindest zwei Magnetometer als Teil der an dem Fahrdraht zu befestigenden Vorrichtung vorzusehen. Und zwar an zwei Orten, an denen sich das durch den stromdurchflossenen Fahrdraht erzeugte Magnetfeld bei Abnutzung des Fahrdrahtes in unterschiedlicher Weise ändert. Vorzugsweise sind mehr als zwei Magnetometer Teil der Vorrichtung. Auch dann gilt, dass zumindest zwei der mehreren Magnetometer so positioniert sind, dass die im Verlauf der Zeit von Ihnen gemessene Magnetfeldstärke sich abhängig von der Abnutzung des Fahrdrahtes in unterschiedlicher Weise ändert Vorzugsweise kann dies auch für mehr als zwei der Magnetometer der Fall sein, d.h. die Magnetfeldstärke ändert sich abhängig von der Abnutzung des Fahrdrahtes an mehr als zwei Messorten in unterschiedlicher Weise.
Bei symmetrischer Positionierung der zwei Magnetometer bezüglich einer vertikalen Symmetrieebene des Fahrdrahts, könnten die zwei Magnetometer dieselbe Magnetfeldstärke detektieren. Um dies zu vermeiden, wird eines der Magnetometer zum Beispiel an einer tieferen Position und somit näher an der Unterseite des Fahrdrahtes angeordnet als das andere Magnetometer. Gut geeignet ist zum Beispiel eine Anordnung, bei der eines der Magnetometer oberhalb des Fahrdrahtes angeordnet wird/ist, während ein anderes der Magnetometer neben dem Fahrdraht angeordnet wird/ist. Das dichter an der Unterseite angeordnete Magnetometer kann je nach Positionierung und Art der Abnutzung bei zunehmender Abnutzung und bezogen auf dieselbe Stromstärke in einem Fall größere Feldstärken messen und in einem anderen Fall kleinere Feldstärken messen. Dies hängt von der jeweiligen Positionierung ab.
Zum Beispiel wird durch die Abnutzung des Fahrdrahtes an dessen Unterseite typischerweise eine abknickende Oberfläche gebildet, die lokal zu einer größeren Magnetfeldstärke führt, als es bei nicht abgenutztem Fahrdraht der Fall war. Es gibt jedoch auch Fälle, in denen die Abnutzung des Fahrdrahtes nicht zu einer horizontal verlaufenden unteren Oberfläche führt, sondern zu einer schräg verlaufenden unteren Oberfläche. Daher ist die Änderung der Magnetfeldstärke abhängig von der Art der Abnutzung. Vorgeschlagen wird daher, dass vorab für verschiedene Arten der Abnutzung die zeitlichen Verläufe der Magnetfeldstärke ermittelt wird. Die entsprechenden zeitlichen Profile werden dann bei der Auswertung der von den zumindest zwei Magnetometern gemessenen Werte und der entsprechenden Abnutzung berücksichtigt. Nicht nur für diese Vorgehensweise wird vorgeschlagen, dass bei der Bestimmung der Abnutzung jeweils eine Vielzahl (d. h. zumindest drei und vorzugsweise eine sehr viel größere Anzahl) der von den Magnetometern gemessenen Werte berücksichtigt werden. Zum Beispiel erzeugen die Magnetometer im Laufe der Zeit wiederholt Messwerte und wird bei der Bestimmung der Abnutzung jeweils die gesamte Historie der Messwerte (d. h. der zeitliche Verlauf der Messwerte) oder jeweils die Historie der Messwerte über einen vorgegebenen Zeitraum hinweg berücksichtigt.
In Bezug auf die Positionierung sind/werden allgemeiner formuliert die zumindest zwei Magnetometer insbesondere an unterschiedlichen Positionen bezüglich eines Umfangs um den Fahrdraht und/oder bezüglich eines Abstandes vom Fahrdraht (d.h. in verschiedenen Abständen zum Fahrdraht, zum Beispiel zur Fahrdrahtmitte, welche beispielsweise durch eine zentrale Längsachse des Fahrdrahtes definiert ist, etwa zum Flächenschwerpunkt des Fahrdrahtes in einer Querschnittsebene) angeordnet. Der Umfang erstreckt sich in einer beliebigen Ebene, die senkrecht zur Längsrichtung des Fahrdrahtes verläuft, um den Fahrdraht herum. Dabei können die Magnetometer lediglich oberhalb der unteren Oberfläche des Fahrdrahtes positioniert werden, da sie ansonsten mit dem Stromabnehmer eines Fahrzeugs kollidieren würden. Durch die unterschiedliche Positionierung der beiden Magnetometer bezüglich der Umfangsrichtung können die sich auf das lokale Magnetfeld unterschiedlich auswirkenden Effekte der Abnutzung des Fahrdrahts detektiert werden. Die unterschiedliche Positionierung bezüglich des Fahrdrahtes schließt auch den Fall mit ein, dass sich die zumindest zwei Magnetometer nicht in derselben Ebene befinden, die senkrecht zur Längsrichtung des Fahrdrahtes verläuft. Um die Position in einer gemeinsamen Ebene bestimmen zu können oder angeben zu können, kann die Position eines der Magnetometer beispielsweise senkrecht auf die Ebene, in der das andere Magnetometer positioniert ist, projiziert werden. Wenn von einer Position in einer Ebene die Rede ist, bezieht sich dies zum Beispiel auf einen eindeutigen Referenzpunkt des Magnetometers, wie beispielsweise dessen Schwerpunkt (Flächenschwerpunkt, d.h. der Schwerpunkt betrachtet in einer Querschnittsebene). Bezüglich des Betreibens der an einem Fahrdraht einer Oberleitung befestigten Vorrichtung wird ein Verfahren vorgeschlagen das aufweist:
- wiederholtes Messen einer Magnetfeldstärke des von dem stromdurchflossenen Fahrdraht erzeugten Magnetfeldes an unterschiedlichen Positionen bezüglich eines Umfangs um den Fahrdraht,
- Auswerten der erhaltenen Magnetfeldstärken-Messwerte am Ort der Vorrichtung oder einem entfernten Ort.
Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Befestigung an einem Fahrdraht einer Oberleitung, insbesondere an einer Oberleitung eines Schienenweges, vorgeschlagen, wobei als Teil der Vorrichtung zumindest zwei Magnetometer vorgesehen werden, die an unterschiedlichen Positionen bezüglich eines Umfangs um den Fahrdraht angeordnet werden.
Ausgestaltungen der Verfahren ergeben sich aus Ausgestaltungen der Vorrichtung, die zumindest zwei Magnetometer aufweist.
Es wäre denkbar, die Effekte der Abnutzung des Fahrdrahtes auf die Magnetfeldstärke durch ein einziges Magnetometer zu messen. In der Praxis kommen jedoch sehr unterschiedlich große Stromstärken des durch den Fahrdraht fließenden elektrischen Stroms vor. Da gemäß der hier beschriebenen Lösung zumindest zwei Magnetometer vorhanden sind, kann der von zumindest einem der Magnetometer erzeugte Messwert der Magnetfeldstärke als Referenz für die momentane Stromstärke genutzt werden und wird bei dem Betriebsverfahren auch dazu genutzt. Beispielsweise kann der Quotient der von zwei Magnetometern gemessenen Magnetfeldstärken gebildet werden. Dies ist jedoch nur eine Möglichkeit den Messwert eines der Magnetometer als Referenz zu nutzen. Eine andere Möglichkeit ist beispielsweise die Bildung der Differenz der Messwerte der beiden Magnetometer und die Normierung der Differenz, zum Beispiel durch Division durch einen der Messwerte.
Bevorzugt wird/ist, dass zumindest eines der Magnetometer der Vorrichtung und vorzugsweise alle Magnetometer der Vorrichtung ein Hall-Sensor ist bzw. Hall-Sensoren sind. Ihr Vorteil besteht darin, dass sie leicht gebaut werden können und lediglich einen sehr geringen Energieverbrauch haben. Ein weiteres Merkmal einer Vorrichtung, die an einer Oberleitung (insbesondere Fahrdraht oder Tragseil des Fahrdrahtes) eines Fahrweges anordenbar ist, kann das Vorhandensein zumindest eines Transceivers sein, d. h. die Vorrichtung weist den zumindest einen Transceiver auf. Dies gilt für jede der in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen beschriebenen Vorrichtungen. Die Vorrichtung kann so ausgestaltet sein, dass sie Signale wie zum Beispiel Messwerte von zumindest einem Sensor der Vorrichtung (wie beispielsweise den zuvor erwähnten Magnetometern, alternativ oder zusätzlich aber auch zum Beispiel einem Temperatursensor und/oder einen anderen Sensor) zu dem Transceiver oder einen der Transceiver überträgt, zum Beispiel über eine Signalleitung der Vorrichtung und/oder drahtlos. Vorrichtungen für Oberleitungen mit zumindest einem solchen Transceiver sind bereits bekannt. Der Transceiver kann die intern von zumindest einer Einrichtung der Vorrichtung empfangenen Signale und/oder Signale, die er von einem weiteren Transceiver der Vorrichtung empfängt, und/oder Signale, die er von einer anderen Vorrichtung oder aus der Umgebung empfängt, aussenden (zum Beispiel an eine entfernt angeordnete Vorrichtung an derselben Oberleitung oder in demselben Abschnitt des Fahrweges für Fahrzeuge oder an eine Basisstation an oder neben dem Fahrweg. Die Übertragung der Signale mittels des zumindest einen Transceivers ermöglicht es insbesondere, die Messwerte von Sensoren der Vorrichtung wie beispielsweise der Magnetfeldstärken an eine externe Vorrichtung zu übertragen, die die Messwerte auswertet. Insbesondere wenn mehr als eine Vorrichtung und insbesondere mehr als zwei Vorrichtungen vorhanden sind, die jeweils an einem Fahrdraht oder einem Tragseil eines Fahrdrahtes befestigt sind und/oder die neben der Fahrstrecke angeordnet sind, wobei alle diese Vorrichtungen zumindest einen Transceiver zur Übertragung und insbesondere Weiterübertragung der Signale aufweisen, kann von einem Netz oder Übertragungsnetz gesprochen werden. Die einzelne Vorrichtung kann daher auch als Netzvorrichtung oder Netzwerkvorrichtung bezeichnet werden.
Insbesondere die Bestimmung der Abnutzung kann zwar von der Vorrichtung selbst durchgeführt werden. Sie kann aber alternativ oder zusätzlich auch von der externen Vorrichtung durchgeführt werden. Dabei kann die Abnutzung des Fahrdrahtes nicht nur wie bereits beschrieben anhand der gemessenen Magnetfeldstärken ermittelt werden, sondern alternativ oder zusätzlich unter Berücksichtigung zumindest eines Temperaturmesswertes der Oberleitung. Dem liegt der Gedanke zugrunde, dass die Temperatur des Fahrdrahtes abhängig von seinem Abnutzungsgrad ist. Dieser Effekt ist bereits bekannt und wird hier nicht näher beschrieben. Festzuhalten ist, dass jede der in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen beschriebenen Vorrichtungen zumindest einen Temperatursensor zur Messung der Fahrdraht-Temperatur aufweisen kann. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Temperatursensor oder zumindest einen der Temperatursensoren um einen Infrarotsensor, d. h. einen Sensor, der von dem Fahrdraht abgestrahlte Infrarotstrahlung empfängt und daraus die Temperatur des Fahrdrahtes ermittelt bzw. einen Messwert liefert, aus dem dann unmittelbar die Temperatur bestimmt werden kann.
Insbesondere ist es von Vorteil, wenn sowohl die zuvor beschriebene Anordnung von Magnetometern als auch zumindest ein Temperatursensor Teile der Vorrichtung sind. Gemäß einer Ausgestaltung der Vorrichtung und des Betriebsverfahrens kann der wiederholt im Laufe der Zeit von dem Temperatursensor gelieferte Temperaturmesswert und/oder dessen zeitliche Abhängigkeit in zumindest einer der im Folgenden beschriebenen Weisen ausgewertet werden. Zum einen kann aus den langfristigen, über einen längeren Zeitraum hinweg auftretenden Temperaturschwankungen, nämlich einer langfristigen Temperaturerhöhung, darauf geschlossen werden, dass sich der elektrische Widerstand des Fahrdrahtes erhöht hat und der Fahrdraht daher abgenutzt worden ist. Zum anderen kann aus kurzfristigen, über einen kürzeren Zeitraum hinweg auftretenden Temperaturschwankungen, nämlich sowohl kurzfristigen Temperaturerhöhungen als auch kurzfristigen Temperaturerniedrigungen, darauf geschlossen werden, dass sich die Stromstärke erhöht hat (und daher der erhöhte elektrische Strom im Fahrdraht aufgrund seines elektrischen Widerstandes mehr Wärme pro Zeiteinheit erzeugt) oder sich die Stromstärke erniedrigt hat (und daher der erniedrigte elektrische Strom im Fahrdraht aufgrund seines elektrischen Widerstandes weniger Wärme pro Zeiteinheit erzeugt). Ferner wird bevorzugt, dass auch die Umgebungstemperatur durch zumindest einen zusätzlichen Temperatursensor der Vorrichtung gemessen wird. Dies ermöglicht es einer Auswertungseinrichtung der Vorrichtung oder einer von der Vorrichtung entfernt gelegenen Auswertungseinrichtung, die Umgebungstemperatur bei der Ermittlung des elektrischen Stromes und/oder der Abnutzung zu berücksichtigen. Dem liegt der Gedanke zugrunde, dass der Fahrdraht pro Zeiteinheit an die Umgebung Wärme abhängig davon abgibt, wie hoch die Umgebungstemperatur ist. Je größer die Temperaturdifferenz zwischen Fahrdraht und Umgebung, desto höher ist die Wärmeverlustleistung. Dies wiederum wirkt sich auf die Temperatur des Fahrdrahtes aus. Im Winter zum Beispiel wird die Temperatur des Fahrdrahtes bei gleicher Stromstärke des durch ihn fließenden Stromes und bei gleicher Querschnittsfläche des Fahrdrahtes (und somit bei gleichem Abnutzungsgrad) mehr Wärme pro Zeiteinheit an die Umgebung verlieren und damit eine geringere Temperatur aufweisen als im Sommer.
Ein weiteres Merkmal einer Vorrichtung, die an einer Oberleitung (insbesondere Fahrdraht oder Tragseil des Fahrdrahtes) eines Fahrweges anordenbar ist, kann das Vorhandensein zumindest einer Energiegewinnungseinrichtung sein. Dies gilt für jede der in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen beschriebenen Vorrichtungen. Die jeweilige Energiegewinnungseinrichtung kann so ausgestaltet sein, dass sie am Ort der Vorrichtung Energie in einer Form gewinnt, die für den Betrieb der Vorrichtung nutzbar ist und vorzugsweise auch genutzt wird. Bei dieser Energiegewinnungseinrichtung kann es sich um die oben bereits erwähnte Energieversorgungseinrichtung handeln, oder um einen Teil davon. Es kann sich bei der Energiegewinnungseinrichtung aber auch um eine andere Einrichtung handeln wie aus dem Folgenden entnehmbar ist.
Eine Art zu diesem Zweck verwendbare Energiegewinnungseinrichtung funktioniert nach dem Prinzip der Fotovoltaik und wandelt somit einfallende elektromagnetische Strahlung insbesondere von der Sonne in elektrische Energie um. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung aber zumindest ein Exemplar einer anderen Art von Energiegewinnungseinrichtungen aufweisen, nämlich eine induktive Energiegewinnungseinrichtung. Diese gewinnt bei ihrem Betrieb elektrische Energie durch magnetische Induktion aus dem von der stromdurchflossenen Oberleitung erzeugten Magnetfeld. Die oben erwähnte Energieversorgungseinrichtung mit Magnetkern ist ein Beispiel dafür.
Auch die im Folgenden beschriebene Vorrichtung kann eine der in dieser Beschreibung zuvor oder danach beschriebenen Vorrichtungen sein, d. h. ihre Merkmale können auch bei einer dieser Vorrichtungen oder mehreren dieser Vorrichtungen vorhanden sein. Es ist jedoch auch möglich, dass die im Folgenden beschriebene Vorrichtung keine der zuvor oder danach beschriebenen Vorrichtungen ist und daher deren Merkmale nicht aufweist bzw. lediglich ebenfalls eine an einer Oberleitung befestigbare Vorrichtung ist.
Der im Folgenden beschriebene Vorrichtung und einem entsprechenden
Herstellungsverfahren liegt die Aufgabe zugrunde, eine an einer Oberleitung befestigbare Vorrichtung anzugeben/herzustellen, mit der Einrichtungen der Vorrichtung stabil befestigbar sind und die kompakt und platzsparend ausführbar ist.
Die Vorrichtung weist eine tragende Konstruktion auf, an der Einrichtungen der Vorrichtung befestigt sind und von ihr getragen werden, wobei die tragende Konstruktion in ihrem an dem Fahrdraht oder der Oberleitung montierten Zustand über eine Befestigungseinrichtung an dem Fahrdraht oder der Oberleitung befestigt ist. Die tragende Konstruktion weist einen in dem montierten Zustand näher an dem Fahrdraht angeordneten unteren Teil und einen in dem montierten Zustand weiter entfernt von dem Fahrdraht angeordneten oberen Teil auf. In dem unteren Teil ist zumindest eine Aufnahme vorhanden bzw. wird eine solche Aufnahme vorgesehen, in die ein Energiespeicher zur Speicherung von Energie zum Betreiben von Einrichtungen der Vorrichtung aufgenommen ist/wird.
Insbesondere ist es von Vorteil, wenn im und/oder am oberen Teil der tragenden Konstruktion zumindest Teile der Energieversorgung von Einrichtungen der Vorrichtung (wie zum Beispiel zumindest einen der in dieser Beschreibung beschriebenen Sensoren) und/oder Teile der Steuerung des Betriebes von Einrichtungen angeordnet sind. Beispielsweise kann am oberen Teil eine Platine befestigt sein, welche elektrische und/oder elektronische Bauteile trägt und/oder aufweist. Die Platine ist nicht der tragenden Konstruktion der Vorrichtung zuzuordnen, sondern wird selbst von der tragenden Konstruktion der Vorrichtung getragen. Sie trägt aber wiederum weitere Teile der Vorrichtung.
Insbesondere kann die tragende Konstruktion über zumindest ein Befestigungsmittel (wie zum Beispiel eine stabförmige und/oder plattenförmige Verbindung mit einem Gehäuse der Vorrichtung verbunden sein/werden. Das Gehäuse schützt alle Einrichtungen und/oder Teile der Vorrichtung vor äußeren Einflüssen. Der Gehäusewerkstoff, zum Beispiel Kunststoff, ist unter Umständen für den ungestörten Betrieb einzelner Einrichtungen (wie zum Beispiel des an anderer Stelle beschriebenen Infrarotsensors ungeeignet, sodass das Gehäuse optional eine Durchgangsöffnung oder vorzugsweise ein Fenster aufweist bzw. damit versehen wird. Zum Beispiel im Fall des Infrarotsensors kann in das Gehäuse ein für Infrarotstrahlung durchlässiges Fenster eingesetzt sein/werden. Alternativ oder zusätzlich kann die tragende Konstruktion zumindest eine Öffnung aufweisen, durch die sich hindurch ein Anbauteil wie beispielsweise ein Schenkel des oben beschriebenen Magnetkerns erstreckt. Vorzugsweise sind derartige Öffnungen in einem zentralen Längsabschnitt des Gehäuses und im unteren Teil der Vorrichtung angeordnet, damit der Innenraum des Gehäuses gegen Umwelteinflüsse geschützt ist.
Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen schematisch:
Fig. 1 einen Fahrdraht einer Oberleitung mit einer daran befestigten Vorrichtung, Fig. 2 eine Seitenansicht auf eine nicht vollständig dargestellte Vorrichtung zur
Befestigung an einem Fahrdraht, zum Beispiel eine Ausführungsform der in Fig.
1 dargestellten Vorrichtung, wobei in der Seitenansicht eine Seite eines Gehäuses der Vorrichtung geöffnet dargestellt ist, um den Blick in das Innere der Vorrichtung freizugeben,
Fig. 3 einen Blick von oben auf Teile im Inneren der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung,
Fig. 4 eine Ansicht von vorne auf einen Klemmbügel, der ein Teil ist einer Befestigungseinrichtung zur Befestigung einer Vorrichtung an einem Fahrdraht, zum Beispiel der in Fig. 1 und/oder in Fig. 2 und 3 dargestellten Vorrichtung,
Fig. 5 eine Seitenansicht des in Fig. 4 dargestellten Klemmbügels,
Fig. 6 einen Einsatz, als weiteren Teil einer Befestigungseinrichtung, für den in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellten Klemmbügel,
Fig. 7 ein Gegenstück für den Einsatz aus Fig. 6, als noch einen weiteren Teil einer Befestigungseinrichtung für den in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellten Klemmbügel,
Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel einer Befestigungseinrichtung mit dem Klemmbügels aus Fig. 4 und Fig. 5, dem Einsatz aus Fig. 6 und dem Gegenstück aus Fig. 7 mit einer zusätzlichen Schraube und einem zusätzlichen Spannmittel, wobei die Befestigungseinrichtung in dem an einem Fahrdraht montierten Zustand dargestellt ist,
Fig. 9 eine erste Ausführungsform eines Magnetkerns, insbesondere des in Fig. 2 dargestellten Magnetkerns,
Fig. 10 eine zweite Ausführungsform eines Magnetkerns,
Fig. 11 eine dritte Ausführungsform eines Magnetkerns,
Fig. 12 eine vierte Ausführungsform eines Magnetkerns, Fig. 13 eine Anordnung mit zwei Magnetometern, die an unterschiedlichen Positionen bezüglich eines Umfangs um einen Fahrdraht angeordnet sind in einem ersten Zustand des Fahrdrahtes und
Fig. 14 die Anordnung aus Fig. 13 in einem zweiten, weiter abgenutzten Zustand des Fahrdrahtes.
Fig. 1 zeigt einen Abschnitt eines Fahrdrahtes 1 und schematisch durch gestrichelte Linien eine an dem Fahrdraht 1 befestigte Vorrichtung 11. Der Fahrdraht 1 weist an gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Rille auf, von denen eine mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnet ist. Im Bereich des oberen Teils des Fahrdrahtes 1 ist angedeutet, dass die Vorrichtung 11 an dem oberen Teil des Fahrdrahtes 1 befestigt ist.
Die in Fig. 2 dargestellte Seitenansicht einer Vorrichtung 11 , zum Beispiel der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, zur Befestigung an einem Fahrdraht zeigt ein Gehäuse 13 der Vorrichtung 11. Innerhalb des Gehäuses 13 befindet sich eine tragende Konstruktion 15 der Vorrichtung 11. Als vereinfachte Ansicht zeigt Fig. 2 nicht die Verbindungen zwischen dem Gehäuse 13 und der tragenden Konstruktion 15. Auch ist die Form der in Fig. 2 dargestellten Teile vereinfacht. Zum Beispiel kann das Gehäuse nicht lediglich eine rechteckige Form aufweisen, sondern kann sich zum Beispiel hin zu ihrem oberen Ende verjüngen und/oder im unteren Bereich eine zusätzliche Abdeckung für die nach unten hervorstehend dargestellten Teile aufweisen. Wenn die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung 11 an einem Fahrdraht befestigt wäre, würde der Fahrdraht unterhalb der Vorrichtung 11 von rechts nach links bzw. umgekehrt durch die Fig. 2 verlaufen. Im Bereich des unteren Randes des Gehäuses 13 befindet sich rechts und links in Fig. 2 jeweils ein Teil 21, 22 einer Befestigungseinrichtung, mit der die Vorrichtung 11 an einem Fahrdraht befestigbar ist. Die Befestigungseinrichtung kann weitere Teile aufweisen. Die dargestellten Teile 21, 22 sind wie schematisch dargestellt mit der tragenden Konstruktion 15 verbunden.
Auch die tragende Konstruktion 15 ist schematisch und vereinfacht dargestellt. Sie kann aus mehr Bestandteilen bestehen als dargestellt. In ihrem Inneren trägt die tragende Konstruktion 15 eine Spule 25, wie auch in der Darstellung der Fig. 3 erkennbar, welche eine optionale Ausgestaltung der tragenden Konstruktion 15 zeigt. Die Spule 25 bildet eine Durchgangsöffnung, die senkrecht zur Figurenebene der Fig. 2 verläuft. Durch die Durchgangsöffnung hindurch und im Vordergrund der Spule 25 sowie von der Spule 25 aus nach unten verlaufend ist ein Magnetkern 27 vorhanden. Der Magnetkern 27 weist unten einen Endbereich 28 auf, der ein unteres freies Ende 30 bildet. Konkret wird das freie Ende 30 durch den im Vordergrund der Spule 25 liegenden Schenkel 29 des Magnetkerns gebildet. Im Endbereich 28 ist der Schenkel 29 länger (in horizontaler Richtung der Fig. 2 betrachtet) als oberhalb seines Endbereichs 28. Dies bündelt die Magnetfeldlinien des während des Betriebes der Vorrichtung an einem Fahrdraht vorhandenen elektromagnetischen Feldes und erhöht somit die magnetische Induktion in der Spule 25. Auch bezüglich der Dimensionierung der Spule und des oberen Teils des Schenkels 29 ist Fig. 2 schematisch zu verstehen. Insbesondere kann der Schenkel 29 am Eintritt des Magnetkerns 27 in die Durchgangsöffnung der Spule 25, wo sich ein aus Fig. 2 nicht erkennbarer Verbindungsbereich zwischen dem dargestellten Schenkel 29 und einem gegenüberliegenden (hinter der Figurenebene der Fig. 2) Schenkel befindet, länger ausgestaltet sein als dargestellt und insbesondere die Durchgangsöffnung der Spule 25 vollständig oder nahezu vollständig in Längsrichtung (horizontaler Richtung in Fig. 2) ausfüllen.
Ferner ist an der tragenden Konstruktion rechts und links in Fig. 2 jeweils ein Träger 16, 17 befestigt, an denen jeweils eine Einrichtung 18, 19 befestigt ist und somit getragen wird. Bei den Einrichtungen 18, 19 kann es sich zum Beispiel um jeweils zumindest einen Sensor handeln. Beispiele und Ausgestaltungen von Sensoren wurden bereits beschrieben. Es ist vorteilhaft, derartige Sensoren in den in Längsrichtung betrachteten Endbereichen der Vorrichtung 11 anzuordnen. Dort wird ihre Funktionsweise am wenigsten gestört. Auch kann der jeweilige Sensor von dort aus den Fahrdraht erfassen, und zwar den Abschnitt des Fahrdrahtes unmittelbar unterhalb des Sensors und/oder in seinem Verlauf von der Vorrichtung 11 weg bzw. auf die Vorrichtung 11 zu. Anders als dargestellt, können sich die Einrichtungen 18 und/oder 19 einschließlich der Träger 16, 17 außerhalb des Gehäuses befinden.
Eine Anordnung von Einrichtungen, insbesondere Sensoren und/oder Transceivern für die Signalübertragung von und/oder zu der Vorrichtung, im (wenn in Längsrichtung betrachtet) Endbereich der Vorrichtung wird nicht nur bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform bevorzugt. Bei einer anderen Ausführungsform kann zum Beispiel die tragende Konstruktion anders ausgeführt sein, etwa als umlaufender tragender Rahmen oder Käfig, und/oder können die Spule und der Magnetkern weggelassen sein, da die Energieversorgung auf andere Weise gewährleistet ist, zum Beispiel durch Fotovoltaik- Module. Lediglich als konkretes, optionales Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung 19 rechts in Fig. 2 unterhalb des Trägers 16 dargestellt. Es kann sich bei der Einrichtung 19 daher zum Beispiel um einen Infrarotsensor handeln, der die Temperatur des Fahrdrahtes direkt unterhalb messen soll. In der entsprechenden Blickrichtung des Infrarotsensors kann sich daher ein in Fig. 2 nicht dargestelltes Infrarotfenster im Gehäuse 13 befinden. Ebenfalls lediglich als konkretes Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung 18 links in Fig. 2 oberhalb des Trägers 17 angeordnet. Bei der Einrichtung 18 handelt es sich zum Beispiel um einen Transceiver und/oder um einen Sensor, der von schräg oben auf den links darunterliegenden Fahrdraht blickt.
Eine Vorrichtung zur Befestigung an einem Fahrdraht oder Tragseil einer Oberleitung kann lediglich einen Teil der anhand von Fig. 2 beschriebenen Merkmale aufweisen. Zum Beispiel kann eine solche Vorrichtung eine andere tragende Konstruktion aufweisen. Zum Beispiel kann die Spule daher auf andere Weise getragen werden und/oder über eine Befestigungseinrichtung mit der Oberleitung verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Magnetkern anders ausgeführt sein. Ferner alternativ oder zusätzlich können Spule und Magnetkern weggelassen sein, zum Beispiel wenn die Energieversorgung der Vorrichtung durch elektrische Energie gedeckt wird, welche mittels eines Fotovoltaikmoduls gewonnen wird und in einem Energiespeicher der Vorrichtung zwischengespeichert wird. Auch kann die Platine weggelassen werden und stattdessen die benötigten elektrischen und/oder elektronischen Einrichtungen an anderer Stelle innerhalb des Gehäuses angeordnet werden/sein. Alternativ kann zumindest eine weitere Platine über der in Fig. 2 dargestellten Platine angeordnet werden/sein. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die tragende Konstruktion der Vorrichtung auch das Gehäuse bildet. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung keine Energieerzeugungseinrichtung aufweisen. Zum Beispiel ist es daher möglich, dass zwar ein Energiespeicher Teil der Vorrichtung ist, dieser aber entweder ausgetauscht oder aufgeladen werden muss, wenn die gespeicherte Energie erschöpft ist und/oder nicht mehr für einen Betrieb mit einer beabsichtigten Betriebsdauer ausreicht.
Die spezielle in Fig. 3 dargestellte Weiterbildung der Vorrichtung aus Fig. 2 oder auch einer anderen Vorrichtung weist wiederum die tragenden Konstruktion 15 auf, innerhalb der die Spule 25 angeordnet ist. Zur Orientierung sind auch die Träger 16, 17 dargestellt. Diese können aber je nach Ausgestaltung auch weggelassen sein. Wesentlich für die in Fig. 3 dargestellte Weiterbildung ist eine Mehrzahl von Aufnahmen 31 in der tragenden Konstruktion 15, im konkreten Ausführungsbeispiel vier Aufnahmen 31. In jeder der Aufnahmen 31 kann ein Energiespeicher, wie beispielsweise ein Supercap (Superkondensator) oder eine Anordnung von Energiespeichern angeordnet sein. Eine derartige Anordnung zumindest eines Energiespeichers in einer Aufnahme einer tragenden Konstruktion hat den Vorteil, dass der Energiespeicher sicher und geschützt aufgenommen ist. Ferner kann durch eine tragende Konstruktion mit zumindest einer Aufnahme für Energiespeicher einerseits eine hohe Festigkeit und Formstabilität erreicht werden und ist andererseits nur eine geringe Masse der tragenden Konstruktion erforderlich. Wenn sich die Aufnahme ferner im unteren Teil der tragenden Konstruktion befindet, führt dies zu einem niedrig liegenden Schwerpunkt, wodurch die Stabilität der an dem Fahrdraht oder der anderen Oberleitung befestigten Vorrichtung erhöht. Insbesondere treten weniger Kippmomente um die Oberleitung auf, wenn der Schwerpunkt dicht bei der Oberleitung liegt. Ferner kommt insbesondere in dem Fall, dass die spezielle Ausführungsform der Fig. 3 auch bei einer tragenden Konstruktion wie in Fig. 2 vorgesehen ist, auch der Vorteil zum Tragen, dass der Bereich der tragenden Konstruktion jeweils zwischen der Spule 25 und den Enden der tragenden Konstruktion für andere Einrichtungen der Vorrichtung nicht benötigt wird. Insbesondere kann wie im Beispiel der Fig. 2 beschrieben an zumindest einem der Enden der tragenden Konstruktion in Längsrichtung jeweils zumindest eine Einrichtung wie zum Beispiel ein Sensor befestigt sein. Die Aufnahmen befinden sich daher in Längsrichtung jeweils zwischen der Spule und einem der Enden der tragenden Konstruktion. Dies kann auch bei anderen Ausgestaltungen der Vorrichtung Fall sein.
In den Fig. 4 bis Fig. 7 sind Teile einer Befestigungseinrichtung zur Befestigung einer Vorrichtung an einem Fahrdraht dargestellt. In Fig. 8 ist die diese Teile aufweisende Befestigungseinrichtung in einem montierten Zustand dargestellt.
Fig. 4 zeigt einen Klemmbügel 41, der zwei Hälften 43, 44 aufweist, welche rechts und links von einer Symmetrieebene des Klemmbügels 41 dargestellt sind. Die Hälften 43, 44 sind bezüglich der Symmetrieebene spiegelbildlich geformt. Optional kann es bei einer anderen als der dargestellten Ausführungsform bezüglich einzelner Merkmale Abweichungen von der Symmetrie geben, wie beispielsweise in Bezug auf die für die Spannmittel vorgesehenen Durchgangsöffnungen. Auch die Symmetrie der in Fig. 4 bis Fig. 8 dargestellten Befestigungseinrichtung ist bezüglich der Spannmittel nicht gegeben. Darauf wird noch näher eingegangen.
Die Hälften 33, 44 sind oben über einen Bogen miteinander verbunden bzw. gehen in dem Bogen ineinander über. Sie verlaufen ab dem Ende des Bogens von oben nach unten zunächst geradlinig und nahe bei ihren unten liegenden freien Enden 45, 46 abgewinkelt, und zwar einwärts abgewinkelt. Zwischen den Hälften 43, 44 befindet sich ein Innenraum des Klemmbügels 41. Die Begriffe „oben“ und „unten“ beziehen sich auf die Orientierung des Klemmbügels 41 in dessen üblichem Montagezustand. In der Regel verläuft die Symmetrieebene des Klemmbügels 41 in vertikaler Richtung. Insbesondere geringfügige Abweichungen der Symmetrieebene von der vertikalen Richtung sind jedoch möglich. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass die Symmetrieebene im Montagezustand deutlich geneigt gegenüber der Vertikalen verläuft.
In dem speziellen Ausführungsbeispiel der Fig. 4 weist jede der Hälften 43, 44 eine Durchgangsöffnung 47, 48 auf, zum Beispiel eine Bohrung, beispielsweise mit einem Durchmesser von 10,5 mm.
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht auf die rechts in Fig. 4 dargestellte Hälfte 44 des Klemmbügels 41. Die Durchgangsöffnung 48 liegt in dem Ausführungsbeispiel mittig zwischen dem rechten und dem linken Außenrand und etwas unterhalb der Mitte zwischen dem höchsten und dem tiefsten Punkt der Hälfte 44.
Der in Fig. 6 dargestellte Einsatz 51 ist mit seinem oberen Ende unten liegend dargestellt. Er weist zwei von unten nach oben verlaufende Gewindebohrungen 53, 54 auf, die zumindest oben (d. h. nicht in der Darstellung der Fig. 6 erkennbar) offen sind. Vorzugsweise handelt es sich um Durchgangsbohrungen. An seinem unten in Fig. 6 liegenden Ende (d. h. im montierten Zustand oben) ist der Einsatz 51 im Querschnitt betrachtet gebogen, wobei die Mittellinie der gebogenen Oberfläche die im montierten Zustand höchstliegenden Punkte des Einsatzes 51 aufweist.
Das in Fig. 7 dargestellte Gegenstück 61 ist ein optionaler Bestandteil der Befestigungseinrichtung. Stattdessen könnte auch ein Bereich der tragenden Konstruktion der Vorrichtung die Funktion des Gegenstücks übernehmen bzw. könnte das Gegenstück an der in der Darstellung der Fig. 7 unten liegenden Seite anders geformt sein. Wie auch der Einsatz 51 ist das Gegenstück 61 in der Darstellung mit seinem oberen Ende unten liegend zu sehen. An seiner in Fig. 7 erkennbaren Unterseite ist das Gegenstück 61 rinnenförmig, wobei am Grund der Rinne, d. h. ausgehend von der im montierten Zustand oben liegenden Mittellinie der unteren Oberfläche, zwei Durchgangs-Bohrungen 63, 64 ausgebildet sind. Wie auch die Gewindebohrungen 53, 54 des Einsatzes 51 verlaufen die Durchgangs-Bohrungen 63, 64 im üblichen Montagezustand in vertikaler Richtung.
Der vertikale Schnitt der Fig. 8 durch die fertig montierte Befestigungseinrichtung zeigt die Anordnung der in Fig. 4 bis Fig. 7 dargestellten Teile und zusätzliche Spann- und Befestigungsmittel. Gegenüber der Darstellung der Fig. 4 ist der Klemmbügel in einem gespannten Zustand, sodass seine unten liegenden freien Enden 45, 46 einen geringeren Abstand als im Zustand der Darstellung von Fig. 4 aufweisen. Die freien Enden 45, 46 greifen in die gegenüberliegenden Rillen 3 des Fahrdrahtes 1 ein, sodass eine formschlüssige Verbindung zu dem Fahrdraht 1 besteht. Die dafür benötigte Spannung wird durch Spannmittel in Form einer Schraube 75 mit Schraubenkopf 76 und einer darauf aufgeschraubt Schraubenmutter 77 aufgebracht. Anders als in Fig. 8 dargestellt, könnten gegenüber der Darstellung vertauscht die Schraubenmutter 77 an rechten Hälfte 44 anliegen und der Schraubenkopf 76 an der linken Hälfte 43 anliegen.
Oben im Innenraum des Klemmbügels 41 ist der optionale Einsatz 51 angeordnet. Seine gekrümmte Oberfläche liegt an der unteren Oberfläche des Bogens am Übergang zwischen den Hälften 43, 44 des Klemmbügels 41 an. Dabei ist zu beachten, dass die gekrümmte Oberfläche im montierten Zustand optional vollflächig an der unteren Oberfläche des Bogens anliegen kann. Für den entspannten Zustand des Klemmbügels 41, welche in Fig. 4 dargestellt ist, ist dies aber nicht der Fall. Der Einsatz 51 muss es den Hälften 43, 44 ermöglichen, durch Anziehen der Spannmittel jedenfalls in ihrem unteren Bereich aufeinander zu bewegt zu werden. Wenn der Einsatz 51 keine Veränderung der Form des Bogens oben am Klemmbügel 41 ermöglichen würde, würde dies die Montage der Befestigungseinrichtung erschweren, wenn auch nicht unmöglich machen.
Der Einsatz 51 ist durch Einschrauben von Schrauben 65, die jeweils einen Schraubenkopf 66 aufweisen an dem Gegenstück 61 und an einem Gehäuseteil 62 befestigt. Da die Schrauben 65 mit ihrem Schraubenkopf 66 oben liegend an der Oberseite des Gegenstücks 61 in die Gewindebohrung 53 bzw. 54 eingeschraubt werden, ist eine einfache Montage von oben möglich. Wie dargestellt ist zusätzlich zu dem Gegenstück 61 ein Teil der Vorrichtung (in dem konkret dargestellten Ausführungsbeispiel das Gehäuseteil 62) zwischen dem Schraubenkopf 66 und der oberen Oberfläche des Gegenstücks 61 fixiert. Dieses Teil kann alternativ zu dem konkret dargestellten Ausführungsbeispiel ein Teil der tragenden Konstruktion sein, bzw. ein Teil sein, dass fest damit verbunden ist. Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass alternativ das Gegenstück 61 selbst Bestandteil eines anderen Teils der Vorrichtung sein kann, wie zum Beispiel wiederum des Gehäuses und/oder der tragenden Konstruktion. Der Klemmbügel 41 (und in dem konkret dargestellten Ausführungsbeispiel auch das Gegenstück 61 und das Gehäuse Teil 62) weist zumindest eine entsprechende Durchgangsöffnung und vorzugsweise zwei Durchgangsöffnungen für die Schrauben 65 auf, welche in dem montierten Zustand der Befestigungseinrichtung vor bzw. hinter der Figurenebene der Fig. 8 liegen. Allerdings ist es auch denkbar, dass drei Schrauben vorgesehen sind und sowohl der Einsatz als auch das Gegenstück daher drei Bohrungen aufweisen. In diesem Fall könnte jeweils eine dieser drei Bohrungen und somit auch eine der Schrauben in der Ebene liegen, die der Schnittebene der Fig. 8 entspricht. Eine andere Variante der in den Fig. 4 bis Fig. 8 dargestellten Befestigungseinrichtung weist jeweils zwei Durchgangsöffnungen durch die Hälften des Klemmbügels auf, sodass die Spannmittel zwei Befestigungsbolzen aufweisen. Bei andere Ausführungsformen kann die Anzahl der zu vorgenannten Bohrungen und der Durchgangsöffnungen von den genannten Anzahlen abweichen (zum Beispiel lediglich eine Durchgangsöffnung pro Hälfte und vier Bohrungen oben oder drei Durchgangsöffnungen pro Hälfte und lediglich zwei Bohrungen oben).
Die im Folgenden beschriebenen Fig. 9 bis 12 zeigen jeweils einen Querschnitt durch eine von verschiedenen Ausführungsformen eines offenen Magnetkerns 27. Der Querschnitt ist dreieckig, wobei die zwei Schenkel 29 aufgrund der Tatsache, dass der Magnetkern 27 offen ist, nicht zu einer unteren Ecke zusammenführen. Der Querschnitt des Magnetkerns kann jedoch auch anders geformt sein. Zum Beispiel können lediglich die unteren Abschnitte der Schenkel sich in ihrem Verlauf nach unten annähern, wie es bei der dreieckigen Grundform der Fall ist, und können weiter oben liegende Abschnitte der Schenkel im Querschnitt einen anderen Neigungswinkel zur Vertikalen haben und insbesondere auch einen Neigungswinkel null haben, d. h. jeweils entlang der Vertikalen verlaufen. Auch muss die Annäherung der unteren Abschnitte der Schenkel nicht durch einen im Querschnitt geradlinigen Verlauf der Schenkel erfolgen. Vielmehr kann dieser Verlauf z. B. mehrfach abgewinkelt sein und/oder zumindest abschnittsweise gebogen sein. Ferner ist es möglich, bei Montage einer Vorrichtung an einem Tragseil einer Oberleitung, den Magnetkern als geschlossenen Magnetkern auszuführen. In diesem Fall führen die Schenkel unten um das Tragseil herum oder laufen unterhalb des Tragseils zusammen. Die beiden Schenkel oder zumindest untere Bereiche davon können dann auch einstückig sein, zum Beispiel durch ein einzelnes Blechstück gebildet worden sein.
Lediglich in Fig. 9 ist schematisch durch eine oval dargestellte Windung die mögliche Lage einer Spule 25 angedeutet. Die Ausführungsformen können beispielsweise als bei der anhand von Fig. 2 und Fig. 3 beschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung verwendet werden. Jeder der in den Fig. 9 bis 12 dargestellten Magnetkerne weist zwei Schenkel 29 auf, die im montierten Zustand unten ein freies Ende 30 haben. Alle Magnetkerne weisen ferner eine Verbindungabschnitt 91 auf, der die Schenkel 29 miteinander verbindet. Insbesondere erstreckt sich der Verbindungsabschnitt 91 jeweils durch einen Innenraum einer Spule oder einer Spulenanordnung der Energieversorgungseinrichtung. Da es sich um Querschnitte handelt, sind die Längen einzelner Abschnitte des jeweiligen Magnetkerns nicht festgelegt und können beispielsweise wie anhand von Fig. 2 beschrieben ausgestaltet sein. Fig. 9 bis 12 denen der Darstellung verschiedener Ausgestaltungen der Schenkel 29 in deren unten liegenden Endbereichen 28.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 verlaufen die Schenkel 29 im Bereich des oberen Teils des Fahrdrahtes 1 im Querschnitt gekrümmt teilweise um den oberen Teil herum, verlaufen in die jeweilige Rille 3 hinein und wieder aus ihr heraus und folgen auch in ihrem weiteren Verlauf nach unten der Form der Oberfläche des Fahrdrahtes 1. Die freien Enden 30 liegen zum Beispiel am Übergang der Oberfläche des Fahrdrahtes 1 von der Rille 3 zu dem breitesten Teil des Fahrdrahtes 1. Es ist jedoch auch denkbar, dass die freien Enden noch vor diesem Übergang der Oberfläche liegen oder sich noch weiter nach unten als in Fig. 9 dargestellt erstrecken. Ferner ist es möglich, dass die Schenkel 29 zwar in ihrem unteren Abschnitt bis zu den freien Enden 30 die beschriebene und in Fig. 9 dargestellte Querschnittsform aufweisen, jedoch lediglich stellenweise oder gar keinen mechanischen Kontakt zu dem Fahrdraht 1 aufweisen. Insbesondere kann überall ein Abstand zwischen den Schenkeln 27 und der Oberfläche des Fahrdrahtes 1 vorhanden sein. Bei allen in den Fig. 9 bis 12 dargestellten Ausführungsformen verlaufen die Schenkel 29 im Querschnitt geradlinig von außen oben nach innen unten und nähern sich dabei der jeweiligen Rille des Fahrdrahtes 1 an. Die Annäherung bedeutet jedoch nicht zwingend, dass das freie Ende 30 in der Rille endet. Wie bereits anhand von Fig. 9 beschrieben kann sich der Schenkel 29 in seinem Verlauf bis zu dem freien Ende 30 zum Beispiel in die Rille 3 hinein und wieder aus ihr heraus erstrecken. Auch ist es nicht erforderlich, dass der Verlauf der Schenkel bei Annäherung an die Rille geradlinig ist. Insbesondere kann dieser Verlauf bei Annäherung an die Rille auch gekrümmt sein oder abschnittsweise geradlinig und abschnittsweise gekrümmt sein.
Wie ferner Fig. 10 zeigt, können die Schenkel 29 auch nicht in die Rille 3 des Fahrdrahtes 1 hinein erstrecken oder jedenfalls nicht bis zum Rillengrund erstrecken. Bei der Ausführungsform der Fig. 10 befindet sich das freie Ende 30 an der Oberfläche noch vor dem Übergang der Oberfläche, die von der Rille zum breitesten Bereich des Fahrdrahtes 1 verläuft. In der konkret dargestellten Ausführungsform ist das freie Ende 30 dabei in mechanischen Kontakt zu der Oberfläche des Fahrdrahtes 1. Es kann jedoch auch vor der Oberfläche enden.
Bei der Ausführungsform der Fig. 11 ist das freie Ende 30 der Schenkel 29 jeweils in Kontakt mit der Oberfläche am Übergang zum breitesten Bereich des Fahrdrahtes 1. Bei einer Variante davon kann das freie Ende 30 denselben Verlauf haben, jedoch in einem Abstand vor der Oberfläche des Fahrdrahtes 1 enden.
Bei der Ausführungsform der Fig. 12 liegt das freie Ende 30 jeweils etwas tiefer an der Oberfläche des breitesten Bereichs des Fahrdrahtes 1. In Fig. 11 und Fig. 12 ist rechts jeweils eine gestrichelt dargestellte Hilfslinie erkennbar, die auf Höhe des Übergangs der Oberfläche des Fahrdrahtes 1 zum breitesten Bereich verläuft.
Unten in Fig. 12 ist angedeutet, dass zu dem Magnetkern optional ein Ergänzungsstück 93 vorhanden sein kann, welches bei Montage der Vorrichtung an einem Tragseil einer Oberleitung den Magnetkern 91 zu einem geschlossenen Magnetkern ergänzt. Hierzu wird das Ergänzungsstück 93 mit seinen Enden an den freien Enden 30 der Schenkel 29 befestigt, beispielsweise durch eine Schraubverbindung. In Fig. 13 und Fig. 14 ist jeweils ein Querschnitt durch eine Anordnung mit zwei Magnetometern 93, 94 an unterschiedlichen Positionen bezüglich eines Umfangs um einen Fahrdraht 1 und bezüglich eines Abstandes vom Fahrdraht 1 dargestellt. Die Position bezüglich des Umfangs kann insbesondere durch einen Winkel a angegeben werden und optional außerdem durch einen Abstand zu einem Bezugspunkt P, der innerhalb des Fahrdrahtes 1 liegt. Der Winkel a ist für eines der Magnetometer 93, 94, nämlich für das Magnetometer 94, dargestellt. Er bezieht sich auf den Bezugspunkt P als Zentrum und wird z. B. von der Vertikalen aus angegeben. Der entsprechende Winkel der Position des Magnetometers 93 ist bei dieser Notation kleiner als der Winkel a. Außerdem ist der Abstand des Magnetometers 93 zu dem Bezugspunkt P größer als der Abstand des Magnetometers 94. Der Abstand der Magnetometer 93, 94 zu dem Fahrdraht 1 kann zu dem Bezugspunkt P angegeben werden, und zwar in der jeweiligen Querschnittsebene (im Fall der Fig. 13 und Fig. 14 die Bildebene). Dabei kann der Bezugspunkt P zum Beispiel im nicht abgenutzten Zustand der Flächenschwerpunkt sein.
Beide Magnetometer 93, 94 sind Teile einer in den Fig. 13 und 14 nicht dargestellten Vorrichtung, bei der es sich zum Beispiel um die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung handeln kann.
In Fig. 13 und Fig. 14 sind Bündel von Pfeilen dargestellt, die schematisch den Verlauf und die Dichte von Magnetfeldlinien und somit der Magnetfeldstärke zeigen, und zwar jeweils am Ort der Magnetometer 93, 94. In dem nicht oder wenig abgenutzten Zustand des Fahrdrahtes 1, der in Fig. 13 dargestellt ist, verlaufen die Magnetfeldlinien durch das Magnetometer 94 in einer anderen Richtung als die Magnetfeldlinien in dem stärker abgenutzten Zustand, der in Fig. 14 dargestellt ist. In dem speziellen hier dargestellten Fall ist die Magnetfeldstärke, die das Magnetometer 94 misst, in dem weniger abgenutzten Zustand des Fahrdrahtes 1 daher größer als in dem stärker abgenutzten Zustand des Fahrdrahtes 1. Angemerkt werden soll hierbei, dass die Magnetometer 93, 94 insbesondere jeweils nur die Komponente des Magnetfeldstärken-Vektors messen können, welche senkrecht auf ihrer Messebene steht. In dem hier dargestellten Fall schließen die Magnetfeldlinien und somit der Magnetfeldstärken-Vektor im stärker abgenutzten Zustand der Fig. 14 einen größeren Winkel mit der Normalen auf die Messebene des Magnetometers 94 ein als im weniger abgenutzten Zustand der Fig. 13. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann am Ort des weiter unten angeordneten Magnetometers je nach seiner Position eine größere Magnetfeldstärke oder eine kleinere Magnetfeldstärke herrschen.
Dagegen ändert sich die Magnetfeldstärke an dem weiter von dem Fahrdraht 1 entfernt gelegenen Ort des Magnetometers 93 nicht signifikant.
Zum Beispiel durch Bildung des Quotienten der von den Magnetometern 93, 94 gemessenen Feldstärken kann daher auf die Abnutzung des Fahrdrahtes 1 geschlossen werden.
Bezugszeichenliste
I Fahrdraht
3 Rille
I I Vorrichtung zur Befestigung an einem Fahrdraht
13 Gehäuse
15 tragende Konstruktion
16, 17 Träger
18, 19 Einrichtung
20 Platine
21, 22 Teil einer Befestigungseinrichtung
25 Spule
27 Magnetkern
28 Endbereich des Magnetkerns
29 Schenkel des Magnetkerns
30 freies Ende
31 Aufnahme für Energiespeicher
41 Klemmbügel
43, 44 Hälften
45, 46 freie Enden
47, 48 Durchgangsöffnung
51 Einsatz
53, 54 Gewindebohrung
61 Gegenstück 62 Gehäuseteil
63, 64 Bohrung
65 Schraube
66 Schraubenkopf
75 Schraube
76 Schraubenkopf
77 Schraubenmutter
91 Verbindungsabschnitt des Magnetkerns
93 Ergänzungsstück a Winkel
P Bezugspunkt

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (11) zur Befestigung an einem Fahrdraht (1) einer Oberleitung, insbesondere an einer Oberleitung eines Schienenweges, wobei die Vorrichtung (11) aufweist: eine Befestigungseinrichtung (41 , 51), die ausgestaltet ist, die Vorrichtung (11) an dem Fahrdraht (1) zu befestigen, eine Energieversorgungseinrichtung zur Versorgung zumindest eines elektrischen Verbrauchers der Vorrichtung (11) mit Energie, wobei die Energieversorgungseinrichtung aufweist: eine Spule (25), in der bei Stromfluss durch den Fahrdraht (1) eine elektrische Spannung induziert wird, die die Versorgung des zumindest einen elektrischen Verbrauchers ermöglicht, und einen Magnetkern (27), wobei der Magnetkern (27) ein offener Magnetkern (27) ist, mit zwei Schenkeln (29), die jeweils ein freies Ende (30) des Magnetkerns (27) bilden, die sich im montierten Zustand der Vorrichtung (11) von oben nach unten erstrecken und sich dabei jeweils einer der Rillen (3) des Fahrdrahtes (1) am Übergang zwischen dem Oberteil und dem Unterteil des Fahrdrahtes (1) annähern, sodass sich der Fahrdraht (1) oder der Raum oberhalb des Fahrdrahtes (1) zwischen den freien Enden der Schenkel (29) befindet, und wobei die zwei Schenkel (29) durch einen Verbindungsabschnitt (91) des Magnetkerns (27) miteinander verbunden sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die zwei Schenkel (29) und/oder der Verbindungsabschnitt (91) aus Blech gebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich der Verbindungsabschnitt (91) durch die Spule (25) hindurch erstreckt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die zwei Schenkel (29) an ihren freien Enden (30) eine größere Länge als der Verbindungsabschnitt (91) aufweisen und wobei die Länge im montierten Zustand der Vorrichtung (11) in Richtung der Längserstreckung des Fahrdrahtes (1) zu betrachten ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, wobei sich die zwei Schenkel (29) mit ihren freien Enden (30) jeweils in eine der Rillen (3) des Fahrdrahtes (1) hinein erstrecken. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, wobei der Magnetkern ein Ergänzungsstück aufweist, welches bei Befestigung der Vorrichtung an einem Tragseil einer Oberleitung derart mit den freien Enden (30) der Schenkel (29) verbindbar ist, dass durch das Ergänzungsstück, die zwei Schenkel (29) und durch den Verbindungsabschnitt (91) ein geschlossen um das Tragseils umlaufender Magnetkern gebildet ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (11) eine Befestigungseinrichtung (41 , 51) zur Befestigung der Vorrichtung an der Oberleitung aufweist und wobei die Befestigungseinrichtung (41 , 51) aufweist: einen Klemmbügel (41), wobei der Klemmbügel (41) zwei im befestigten Zustand zu gegenüberliegenden Seiten des Fahrdrahtes (1) verlaufende Hälften (43, 44) aufweist, die oben miteinander verbunden sind und somit eine Innenseite zwischen den Hälften (43, 44) und eine Außenseite definieren, wobei die Hälften (43, 44) jeweils ein freies Bügelende (45, 46) aufweisen, welches im befestigten Zustand in eine der beiden einander gegenüberliegenden Rillen (3) des Fahrdrahtes (1) eingreift und im befestigten Zustand an dem Fahrdraht (1) festgespannt ist, ein Spannmittel (75, 77) zum Festspannen der Bügelenden (45, 46) in den Rillen (3) des Fahrdrahtes (1), wobei ein Teil (62) der Vorrichtung im befestigten Zustand an dem Klemmbügel (41) fixiert ist. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Vorrichtung einen Einsatz (51) aufweist, der im befestigten Zustand oben an der Innenseite zwischen den Hälften (43, 44) platziert ist und in flächigem Kontakt zu der Oberfläche des Klemmbügels (41) auf dessen Innenseite ist, wobei der Klemmbügel (41) eine Verbindungseinrichtung aufweist, die den Einsatz (51) über den oberen Bereich des Klemmbügels (41) und/oder durch den oberen Bereich hindurch mit dem Teil (62) der Vorrichtung verbindet. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (11) eine tragende Konstruktion (15) aufweist, an der Einrichtungen der Vorrichtung (11) befestigt sind und von ihr getragen werden, wobei die tragende Konstruktion (15) in ihrem an dem Fahrdraht (1) oder der Oberleitung montierten Zustand über eine Befestigungseinrichtung (41 , 51) an dem Fahrdraht (1) oder der Oberleitung befestigt ist, wobei die tragende Konstruktion (15) einen in dem montierten Zustand näher an dem Fahrdraht (1) angeordneten unteren Teil und einen in dem montierten Zustand weiter entfernt von dem Fahrdraht (1) angeordneten oberen Teil aufweist und wobei in dem unteren Teil zumindest eine Aufnahme vorhanden ist, in die ein Energiespeicher zur Speicherung von Energie zum Betreiben von Einrichtungen der Vorrichtung (11) aufgenommen ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung zumindest zwei Magnetometer (93, 94) aufweist, die an unterschiedlichen Positionen bezüglich eines Umfangs um den Fahrdraht (1) und/oder bezüglich eines Abstandes vom Fahrdraht (1) angeordnet sind. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung (11), die an einem Fahrdraht (1) einer Oberleitung (1), insbesondere an einer Oberleitung eines Schienenweges, befestigbar ist, wobei das Verfahren aufweist:
Vorsehen einer Befestigungseinrichtung (41 , 51) als Teil der Vorrichtung (11), wobei die Befestigungseinrichtung (41 , 51) derart ausgestaltet wird, dass die Vorrichtung (11) mittels der Befestigungseinrichtung (41 , 51) an dem Fahrdraht (1) befestigbar ist,
Vorsehen einer Energieversorgungseinrichtung als Teil der Vorrichtung (11), wobei die Energieversorgungseinrichtung dazu ausgestaltet wird, zumindest einen elektrischen Verbraucher der Vorrichtung (11) mit Energie zu versorgen, wobei als Teile der Energieversorgungseinrichtung vorgesehen werden: eine Spule (25), in der bei Stromfluss durch den Fahrdraht (1) eine elektrische Spannung induziert wird, die die Versorgung des zumindest einen elektrischen Verbrauchers ermöglicht, und einen Magnetkern (27), wobei der Magnetkern (27) als offener Magnetkern (27) ausgebildet wird, mit zwei Schenkeln, die jeweils ein freies Ende des Magnetkerns (27) bilden, die sich im montierten Zustand der Vorrichtung (11) von oben nach unten erstrecken und sich dabei jeweils einer der Rillen (3) des Fahrdrahtes (1) am Übergang zwischen dem Oberteil und dem Unterteil des Fahrdrahtes (1) annähern, sodass sich der Fahrdraht (1) oder der Raum oberhalb des Fahrdrahtes (1) zwischen den freien
Enden der Schenkel (29) befindet, und wobei die zwei Schenkel (29) durch einen Verbindungsabschnitt (91) des Magnetkerns (27) miteinander verbunden werden. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (11), die an einem Fahrdraht (1) einer
Oberleitung (1), insbesondere an einer Oberleitung eines Schienenweges, befestigbar ist, wobei das Verfahren aufweist:
- wiederholtes Messen einer Magnetfeldstärke des von dem stromdurchflossenen Fahrdraht (1) erzeugten Magnetfeldes an unterschiedlichen Positionen bezüglich eines Umfangs um den Fahrdraht (1),
- Auswerten der erhaltenen Magnetfeldstärken-Messwerte am Ort der Vorrichtung (11) oder einem entfernten Ort.
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DE102011103951A1 (de) * 2011-06-07 2012-12-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Sensoranordnung zur Feststellung von Unregelmäßigkeiten in oder an Fahrstromleitungen für schienengebundene Fahrzeuge
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