專利名稱：用于傳感器裝置的傳感器元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于傳感器裝置的傳感器元件，尤其用于供從架空電線到車輛的能量傳輸?shù)奶妓⒓?，以及具有傳感器元件的碳刷件，其中傳感器元件由流體密封的管型材形成，所述管型材能夠設(shè)置在碳刷件的縱向凹槽中。
背景技術(shù)：
碳刷件通常也作為所謂的滑動塊用于從架空電線到車輛的能量傳輸，例如機車。此外，在碳刷件的嚴(yán)重磨損或損壞時，能夠形成架空電線或架空導(dǎo)線的損壞。因此，機車通常配備有傳感器裝置，當(dāng)超過碳刷件的確定的磨損極限或在碳刷件上出現(xiàn)損壞時，所述傳感器引起具有碳刷件的滑動塊以及伸縮臂下降。傳感器裝置包括能夠在碳刷件中構(gòu)成為流體密封的通道或者管型材的傳感器元件，其中所述傳感器元件加載有壓縮空氣。在達到磨損極限時，出現(xiàn)通道或管型材的磨損以及壓縮空氣的泄露。由傳感器裝置檢測壓力損失，接著，進行伸縮臂的下降。在碳刷件中部分地使用堅固的管型材，所述管型材裝入在碳刷件的下側(cè)上或碳刷件之內(nèi)的縱向凹槽中。在此出現(xiàn)下述問題，即例如由金屬管構(gòu)成的管型材沒有可靠地被損壞，也就是說，不是在所有所設(shè)定情況下會引起傳感裝置的觸發(fā)以及伸縮臂的下降。當(dāng)例如炭塊由于在架空電線上的缺陷處從碳刷件中迸出時，能夠暴露管型材并且部分地強烈變形。特別地，在足夠有彈性的和金屬的管型材中，所述變形不必然導(dǎo)致管型材壁的直接的損壞，所述損壞能夠引起壓縮空氣的溢出。然而，為了避免架空導(dǎo)線損壞，必須直接在碳刷件的這種損壞之后降下伸縮臂。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明基于下述目的，提出一種傳感器元件或者具有傳感器元件的碳刷件，所述傳感器元件在碳刷件損壞時引起傳感器裝置的改進的響應(yīng)。所述目的將通過具有權(quán)利要求I的特征的傳感器元件以及通過具有權(quán)利要求13的特征的碳刷件來實現(xiàn)。用于傳感器裝置的，尤其用于用于從架空電線到車輛的能量傳輸?shù)奶妓⒓母鶕?jù)本發(fā)明的傳感器元件由流體密封的管型材形成，所述管型材能夠設(shè)置在碳刷件中的縱向凹槽中，其中在管型材上構(gòu)成有至少一個預(yù)定斷裂處。在壓縮空氣沒有從管型材中逸出的情況下的管型材的變形，如所述變形能夠在碳刷件嚴(yán)重?fù)p壞時出現(xiàn)，能夠引起管型材的拉伸應(yīng)力和/或彎曲應(yīng)力。在管型材上的預(yù)定斷裂處構(gòu)成為，使得所述預(yù)定斷裂處能夠?qū)Υ朔N應(yīng)力做出反應(yīng)并且快速和可靠地引起在預(yù)定斷裂處上的管型材壁的打開，壓縮空氣能夠在預(yù)定斷裂處上從管型材中溢出。在此，原則上，管型材由何種材料制成或者管型材以何種橫截面形狀構(gòu)成是不重要的。因此，管型材也能夠具有圓形的、多邊形的或者橢圓形的橫截面。在一個實施形式中，能夠通過通常均勻的管型材壁的在預(yù)定斷裂處上減小的壁厚度構(gòu)成預(yù)定斷裂處。這就是說，管型材壁能夠具有變薄位置，所述變薄位置例如在管型材的彎曲或拉伸負(fù)荷中由于在所述位置上減小的壁厚度而引起管型材壁的足夠大的打開。如果沿著管型材的縱向延伸構(gòu)成多個預(yù)定斷裂處，那么這是尤其有利的。因此，相對于具有單獨的預(yù)定斷裂處的管型材而顯著地提高了預(yù)定斷裂處位于碳刷件的要期待斷裂的區(qū)域中的可能性。預(yù)定斷裂處也能夠規(guī)則地彼此隔開。例如，預(yù)定斷裂處能夠以相同的距離構(gòu)成在管型材處，其中距離能夠選擇成，使得確保在當(dāng)炭塊從碳刷件中迸出時預(yù)定斷裂處直接緊
鄰于損壞。當(dāng)預(yù)定斷裂處構(gòu)成在管型材的外側(cè)上時，能夠簡單地制造預(yù)定斷裂處。因此，能夠尤其簡單地通過材料去除而部分地使管型材變薄。在一個實施形式中，能夠螺旋地構(gòu)成預(yù)定斷裂處。例如是螺線形的或螺紋形的，單線的或多線的，也以不同的斜率或相反的方向構(gòu)成。也能夠在管型材的橫向方向中構(gòu)成預(yù)定斷裂處。因此，例如，通過在一些區(qū)段上拉伸管型材能夠引起管型材的部分的變薄。預(yù)定斷裂處還能夠構(gòu)成為環(huán)形的槽。比如通過借助于車削、銑削、研磨、插削、刻蝕、激光等的材料去除或通過借助于滾軋、旋壓、滾花、壓印、延伸、鐓鍛等對管型材表面刻槽，能夠尤其簡單地制造環(huán)形的槽。所述槽能夠以矩形的、三角形的、梯形的、Y-形的或X-形的橫截面構(gòu)成在管型材的外側(cè)和/或內(nèi)側(cè)。管型材能夠至少部分地構(gòu)成為波紋管。例如連續(xù)地或在一些部分上地以波紋導(dǎo)管的類型構(gòu)成或構(gòu)成為所謂的波狀管。替選地，預(yù)定斷裂處能夠在管型材的縱向方向中構(gòu)成，例如通過在管型材的縱向方向中的一個或多個壁厚度的減小來構(gòu)成。在縱向方向中的預(yù)定斷裂處能夠與在橫向方向中的預(yù)定斷裂處組合或者自身單獨地構(gòu)成在管型材上。除由塑料材料構(gòu)成管型材之外，管型材還能夠由金屬管構(gòu)成。優(yōu)選地，金屬管能夠由銅制成。當(dāng)管型材以圓形的橫截面構(gòu)成時，能夠尤其低成本地并且簡單地制造管型材。此類管型材作為半成品是容易地獲得的，其中然后，在管型材上僅必須構(gòu)成預(yù)定斷裂處。尤其用于從架空電線到車輛的能量傳輸?shù)?、根?jù)本發(fā)明的碳刷件，具有根據(jù)權(quán)利要求I至9之一的、根據(jù)本發(fā)明的傳感器元件，其中，傳感器元件的預(yù)定斷裂處設(shè)置在碳刷件的滑動接觸部段A之內(nèi)。因此，在通過架空電線引起的碳刷件損壞時有助于傳感器元件的立即激活。碳刷件的其他有利的實施形式從參考裝置權(quán)利要求I的從屬權(quán)利要求的特征描述中得出。


以下，參考附加的參考附圖詳細(xì)闡明本發(fā)明。其示出圖I以示意圖示出沿著圖4中的直線I-I的滑動條的橫截面圖；圖2示出管型材的部分的側(cè)視圖3示出圖2中的管型材的縱向剖面圖；圖4以示意圖示出滑動條的側(cè)視圖。
具體實施例方式圖I示出圖4中的滑動條10的橫截面圖，其中滑動條10基本由碳刷件11和支撐型材12構(gòu)成?；瑒訔l10借助于支撐角件13和14固定在此處沒有示出的伸縮臂上，使得在滑動接觸部段A中，同樣沒有示出的架空電線接觸到碳刷件11的滑動接觸表面15上以用于傳遞電能。在碳刷件11的下側(cè)16中還 構(gòu)成有縱向凹槽17，管型材18裝入到所述縱向凹槽中。管型材18通過連接導(dǎo)線19連接到在此沒有示出的機車的傳感器裝置中的傳感器設(shè)備處。在管型材18的管型材壁20上的打開或折斷時，壓縮空氣從管型材18中流出，由此傳感器裝置引起伸縮臂隨著滑動條10下降并且因此與架空電線分離。如能夠從圖2和圖3中看出，在管型材18上、尤其在其外側(cè)21上形成環(huán)形槽22，并且所述環(huán)形槽以相同的相對距離沿著管型材18的縱向延伸來設(shè)置。因為管型材壁20在槽22的壁部段23中相對于管型材壁20的規(guī)則的壁部段24具有減小的壁厚度，所以槽22分別構(gòu)成預(yù)定斷裂處。因此，管型材18的拉伸應(yīng)力或彎曲應(yīng)力在槽22的區(qū)域中引起管型材壁20的打開或者斷裂。因為管型材18在所描述情況下由相對有彈性的銅制成，所以這是尤其有利的。處于管型材18的內(nèi)腔25中的壓縮空氣能夠在管型材18的此種損壞時容易地從所述管型材18中溢出。特別地，槽22的周向的構(gòu)成有助于管型材18的完全斷裂，并且因此有助于壓縮空氣的快速溢出，這相對于細(xì)長的裂紋而引起傳感器裝置的快速響應(yīng)。為了確保在碳刷件11或者滑動接觸表面15上的架空電線的每個接觸位置中的傳感器裝置的可靠的功能，槽22在管型材18的縱向延伸之上沿著整個的滑動接觸部段A分布或者設(shè)置。
權(quán)利要求
1.傳感器元件，其用于傳感器裝置，尤其用于碳刷件，所述碳刷間用于從架空電線到車輛的電能傳輸，其中所述傳感器元件由流體密封的管型材(18)形成，所述管型材能夠設(shè)置在碳刷件(11)的縱向凹槽(17)中，其特征在于，在所述管型材上構(gòu)成有至少一個預(yù)定斷裂處。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的傳感器元件，其特征在于，所述預(yù)定斷裂處通過均勻的管型材壁(20)的在所述預(yù)定斷裂處上減小的壁厚度所構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的傳感器元件，其特征在于，多個預(yù)定斷裂處沿著所述管型材(18)的縱向延伸構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器元件，其特征在于，預(yù)定斷裂處規(guī)則地彼此隔開。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的傳感器元件，其特征在于，所述預(yù)定斷裂處構(gòu)成在所述管型材(18)的外側(cè)(21)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的傳感器元件，其特征在于，所述預(yù)定斷裂處螺旋形地構(gòu)成。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的傳感器元件，其特征在于，所述預(yù)定斷裂處在所述管型材(18)的橫向方向中構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳感器元件，其特征在于，所述預(yù)定斷裂處構(gòu)成為環(huán)形的槽(22)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的傳感器元件，其特征在于，所述管型材至少部分地構(gòu)成為波紋管。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的傳感器元件，其特征在于，所述預(yù)定斷裂處在所述管型材的縱向方向中構(gòu)成。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的傳感器元件，其特征在于，所述管型材(18)由金屬管構(gòu)成。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的傳感器元件，其特征在于，所述管型材(18)以圓形橫截面構(gòu)成。
13.碳刷件(11)，尤其用于架空電線到車輛的能量傳輸，所述碳刷件具有根據(jù)權(quán)利要 求I到12之一所述的傳感器元件，其特征在于，所述傳感器元件的預(yù)定斷裂處設(shè)置在所述碳刷件的滑動接觸部段(A)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于傳感器裝置的傳感器元件以及一種尤其用于從架空電線到車輛的能量傳輸?shù)摹⒕哂袀鞲衅髟奶妓⒓?，其中傳感器元件由流體密封的管型材(18)形成，所述管型材能夠設(shè)置在碳刷件的縱向凹槽中，其中在管型材上構(gòu)成有至少一個預(yù)定斷裂處。
文檔編號B60L5/20GK102725171SQ201080055890
公開日2012年10月10日 申請日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者漢斯·拉斯特爾 申請人:霍夫曼電碳有限公司