Die Stromabnehmer elektrisch betriebener Fahrzeuge bestehen in der Regel aus Schleifkörpern, die auf einem metallischen Träger befestigt sind, der wiederum mit einem Pantographen verbunden ist, der den Schleifkörper gegen einen stromfüh- renden Leiter eines Oberleitungssystems drückt. Im Betrieb der elektrisch getriebenen Fahrzeuge unterliegen die Schleifkörper insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten ei- ner hohen Reibbeanspruchung. Darüber hinaus treten Vibrati- onen und auch stoßartige Belastungen auf. Zweck von Sensor- einrichtungen zur Signalisierung von Verschleißzuständen an Schleifkörpern ist es, im Rahmen des Überwachungs-und Si- cherheitssystems dem bedienenden Personal Störungen und Verschleißzuständen zu signalisieren. Derartige Einrichtun- gen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt.

So wird in der DE 44 254 60 AI eine Betriebsüberwachungsan- ordnung für Schleif stücke von Stromabnehmern beschrieben.

Die Anordnung ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifkörper trägerseitig eine Nut aufweist, in der

ein Fluiddruck aufrecht erhalten wird. Bei Beschädigungen des Schleifkörpers, die zu einem Druckabfall in der Nut führt, wird umgehend ein Absenken des Pantographen und da- mit eventuell ein Stoppen des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges bewirkt. Dieses System ist so ausgelegt, dass bei einem Druckabfall das Fahrzeug eventuell gestoppt wird und damit nachteiligerweise ein Problem bei der Rückführung bzw. Reparatur des Fahrzeuges entstehen können.

Vorstufen dieses Totalausfalles durch Ermittlung beginnen- der Verschleißzuständen sind mittels dieses Überwachungs- systems nicht zu bewerkstelligen.

In der EP 0 525 595 AI ist eine Überwachungseinrichtung für Stromabnehmer-Schleifleisten beschrieben, bei der in der Stromabnehmer-Schleifleiste mehrere Lichtleiter eingebettet sind. Die in der Schleifleiste eingebetteten Lichtleiter sind mit ihren Enden mit Sender und Empfänger verbunden, die Lichtimpulse durch die Lichtleiter senden und empfan- gen. Bei einer Beschädigung eines Lichtleiters würde die vorgegebene Lichtimpulsfolge gestört werden und damit eine Störung signalisiert werden. Nachteiligerweise erfordert die Einbringung der Lichtleiter in die Schleifleiste, wie sie hier beschrieben ist, relativ komplizierte technologi- sche Abläufe, um diese'Lichtleiter der Länge nach durch die Schleifleisten zu führen. Hinzu kommt eine mechanische Schwächung der Schleifleisten aufgrund der eingebetteten Lichtleiter.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Sensor- einrichtung anzugeben, die praktisch an jedem Ort der Schleifleiste erlaubt, Signalgeber zu installieren, die den jeweiligen Verschleißzustand der Schleifleiste signalisie- ren können ohne dabei den Fahrbetrieb zu unterbrechen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Pa- tentanspruches 1.

Demnach ist die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung zur Sig- nalisierung von Verschleißzuständen an Schleifkörpern von Stromabnehmern elektrisch angetriebener Fahrzeuge dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung aus in die Schleifkörper eingebrachte Sacklöcher, aus mit den Sacklö- chern in Verbindung stehenden Übertragungskanälen und aus einer Überwachungseinheit, wobei Sacklöcher und Überwa- chungseinheit über die Übertragungskanäle verbunden sind, besteht und dass sich in den Sacklöchern ein bei einem be- stimmten Verschleißzustand Signale erzeugendes Medium und im Übertragungskanal ein diese Signale bis zur Überwa- chungseinheit übertragendes Medium befindet.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

So ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung das Signal er- zeugende und übertragende Medium identisch.

Vorteilhafterweise ist in einer Weiterbildung das Signal erzeugende und übertragende Medium ein Druckfluid. Hierzu eignet sich insbesondere Druckluft.

In einer weiteren Weiterbildung ist das Signal erzeugende und übertragende Medium ein elektrisch leitendes Medium.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das Signal erzeugende und übertragende Medium ein lichtleitendes Medium.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind das Signal erzeugende Medium und das Signal übertragende Medium nicht identisch wie beispielsweise bei der Umwand-

lung und Weiterleitung von Lichtsignalen in bzw. als elekt- rische Impulse.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass das Signal er- zeugende Medium ein Stromleiter, ein Lichtleiter, eine Pho- todiode oder eine Kamera ist.

Mehrere beabstandete Sacklöcher sind in einer weiteren Aus- gestaltung vorgesehen, damit möglichst über den gesamten Schleifkörper der Verschleißzustand ermittelt werden kann.

Die Anordnung der beabstandeten Sacklöcher ist in einer weiteren Ausgestaltung vertikal ausgeführt.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit, die Sacklöcher mit unterschiedlichen Lochtie- fen zu versehen, so dass jederzeit der Verschleißzustand der Schleifkörper durch das Bedienungspersonal beurteilbar ist. Insbesondere im Hinblick auf die Weiterbildung, dass jedes Sackloch oder Gruppen von Sacklöchern getrennte Über- tragungskanäle aufweisen.

Die Ausgestaltung der Erfindung, die Sacklöcher im Schleif- körper durch eine Seitenfläche unter spitzem Winkel in Richtung Schleiffläche zu führen, bietet den Vorteil, auch nachträglich auf besonders effektive Weise die Schleifleis- ten mit Sensoreinrichtungen zu versehen.

Weitere Ausbildungen der Erfindung sehen eine zylindrische oder auch eine Kegelform der Sacklöcher vor. Die Kegelform bietet den Vorteil, dass in Verbindung mit dem Einsatz von Photodioden oder einer Kamera die Größe des einfallenden Lichtquerschnittes kontinuierlich zu erfassen und damit ein Maß für den Vergleichszustand der Überwachungseinheit zu übermitteln. In diesem Fall sollte das Signal erzeugende

Medium, wie z. B. eine Photodiode oder eine Kamera, im Be- reich des Locheingangs des Sackloches angeordnet sein.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese- hen, dass im Falle eines Einsatzes einer Photodiode, einer Kamera oder eines Lichtleiters vorgesehen ist, in den Sack- löchern und den dazugehörigen Übertragungskanälen zusätz- lich ein Druckfluid, wie z. B. Druckluft, anzulegen, damit im Falle des Freilegens der Sacklöcher, z. B. ein kegelför- miges Sackloch, durch den normalen Verschleiß eindringendes Material nach außen geblasen wird und die Photodiode, die Kamera oder der Lichtleiter nicht in seiner Funktion beein- trächtigt wird.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Übertragungs- kanäle unterhalb des Kontaktwerkstoffes im Träger angeord- net und von dort mit weiteren Übertragungskanälen mit der Überwachungseinheit verbunden.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die mit den Sacklöchern in Verbindung stehenden Übertragungskanäle au- ßerhalb des Trägers angeordnet sind und von dort mit weite- ren Übertragungskanälen mit der Überwachungseinheit verbun- den sind.

Durch die Verwendung von mehreren voneinander unabhängigen Luftzufuhrkanälen bzw. Schlauchleitungen können unter Ein- satz separater, unterschiedlich eingestellter Überwachungs- geräte verschiedene Warnsignale mit unterschiedlichen Ver- schleißzuständen des Kontaktwerkstoffes angezeigt werden.

Die angezeigten Verschleißzustände des Kontaktwerkstoffes sind von den Tiefen der Abströmdüsen im Kontaktwerkstoff abhängig. Unter Verwendung eines Luftzufuhrkanals können mehrere Warnstufen auch mit mehreren Abströmdüsen unter- schiedlicher Länge und unterschiedlichen Durchmessers rea-

lisiert werden. Durch die Abströmdüse geringeren Durchmes- sers strömt weniger Medium ab. Die Durchflussmenge ist so- mit geringer als bei einer Abströmdüse größeren Durchmes- sers. Die Überwachungseinrichtung ordnet den entsprechenden Durchfluss dem entsprechenden Ausgangssignal zu.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer auf einem Träger fixierten Schleifleiste mit Übertragungs- kanälen im Träger, Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines Ansatzes des wei- terführenden Übertragungskanals (Schnitt B-B von Fig. 1), Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines Sackloches in dem Schleifkörper (Schnitt A-A von Fig. 1), Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines Schleifkörpers mit außerhalb des Trägers angeordneten Übertragungs- kanals, Fig. 5 eine weitere Schnittdarstellung eines Sackloches (Schnitt C-C von Fig. 4), Fig. 6a eine schematische Seitenansicht unterschiedlich hoch eingebracher Sacklöcher, Fig. 6b eine Darstellung der horizontalen Verteilung der unterschiedlich hoch eingebrachten Sacklöcher,

Fig. 7 eine geschnittene Darstellung eines Sackloches in Kegelform, Fig. 8 eine schematische Darstellung eines seitlich schräg eingebrachten Sackloches, Fig. 9 eine schematische geschnittene Darstellung der Sacklöcher mit Stromleiter, Photodiode und Licht- leiter und Fig. 10 eine schematische seitliche Schnittdarstellung der Sacklöcher mit Kegelform und angeordneter Photodiode und Lichtleiter.

Fig. 1 zeigt eine auf einen Träger fixierte Schleifleiste mit Übertragungskanälen im Träger als Teil eines Stromab- nehmers 1.

Die dazugehörigen Schnitte A-A und B-B sind in Fig. 3 und Fig. 2 dargestellt.

Ein Schleifkörper 2 ist mit seiner Grundfläche 22 auf eine Profilfläche 71 eines Trägers 7 fixiert. Beim Betrieb eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges kontaktiert eine Schleiffläche 21 des Schleifkörpers 2 die hier nicht darge- stellte Oberleitung. Unterhalb der Profilfläche 71 des Trä- gers 7 sind Trägerkanäle 72 in den Träger 7 eingebracht.

Die Trägerkanäle 72 erstrecken sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Trägers 7. In dem Schleifkörper 2 sind Sacklöcher 3 so eingebracht, dass sie mit einem Loch- eingang 33 unmittelbare Verbindung mit dem Trägerkanal 72 aufweisen. Das Einbringen der Sacklöcher 3 in den Schleif- körper 2 kann so erfolgen, dass nach dem Fixieren des Schleifkörpers 2 auf der Profilfläche 71 des Trägers 7 eine Bohrung durch den Träger 7 und Trägerkanal 72 bis in den Schleifkörper 2 eingebracht wird. Die im Träger 7 bis in den Trägerkanal 72 dadurch entstandene Bohrung mit einem

Verschlussstift 73 verschlossen, wie aus Fig. 3 zu entneh- men ist. Fig. 2 zeigt die Anordnung eines Einschraubelemen- tes 61 in den Trägerkanal 72. Das Einschraubelement 61 ist mit einem Schlauchanschluss 62 versehen, an dem ein Über- tragungskanal 6 angeschlossen werden kann. Im Träger 7 sind in dieser Darstellung zwei Trägerkanäle 72 vorgesehen. Das Vorsehen weiterer Trägerkanäle 72 ist möglich und hängt von der Anordnung und Anzahl der Sacklöcher 3 ab. Eine Lochtiefe 32, die vom Locheingang 33 bis zum Lochgrund 31 reicht, bestimmt eine Verschleißhöhe 23. Der Übertragungs- kanal 6 wird bis in die hier nicht dargestellte Überwa- chungseinheit weitergeführt. Als Signal erzeugendes und übertragendes Medium ist Druckluft vorgesehen, die in das System bestehend aus Übertragungskanälen 6, Trägerkanälen 72 und Sacklöcher 3 eingebracht wird. Im Fahrbetrieb ver- ringert sich die Verschleißhöhe 23 durch Abtragung des Kon- taktwerkstoffes. Wenn das Material soweit abgetragen ist, dass der Lochgrund 31 erreicht wird, entweicht die Druck- luft, so dass ein deutlicher Druckabfall bzw. eine deutli- che Änderung im Flusswiderstand der Druckluft auftritt, der als Verschleißsignal in der Überwachungseinheit verarbeitet und angezeigt wird.

Um durch die geöffnete Abströmdüse das Eindringen von Fremdkörpern/Wasser in das Verschleißüberwachungssystem zu verhindern, strömt durch die geöffnete Abströmdüse während des Einsatzes kontinuierlich ein Luft-Gasgemisch ab. Die Durchflussmenge kann verändert werden.

Fig. 4 und Fig. 5 zeigen eine abgewandelte Variante des Übertragungskanales und des Sackloches 3. In das Sackloch 3, das wie oben beschrieben, in den Schleifkörper 2 einge- bracht wird, wird eine Einschraubröhre 34 eingeführt. Eine außerhalb des Trägers 7 angebrachte drehbare Winkelver-

schraubung 35 ermöglicht den Anschluss von als Schläuche ausgebildete Übertragungskanäle 6.

In Fig. 6a sind in den Schleifkörper 2 unterschiedlich hohe Sacklöcher 3 eingebracht. Dargestellt sind die Sacklöcher 3 mit einer Lochtiefe 32 A, B und C, wobei A die geringste Lochtiefe und C die größte Lochtiefe bedeutet.

Zusätzlich ist aus Fig. 6b mit Blick auf eine Schleiffläche 21 eine Verteilung der Sacklöcher 3 über die Breite des Schleifkörpers 2 zu erkennen.

Die unterschiedliche Lochtiefe 32 der Sacklöcher 3 ermög- licht vorteilhafter Weise Verschleißzustände zu einem frü- hen Zeitpunkt zu dokumentieren.

Fig. 7 zeigt ein erfindungsgemäßes Sackloch in Kegelform.

Die Kegelform bietet den Vorteil, dass bei Verwendung von lichtmessenden Signal erzeugenden Medien wie z. B. ein Lichtleiter 5, eine Photodiode 8 bzw. eine Kamera 9 ein Fortschreiten des Verschleißes mit der Zeit kontinuierlich registriert werden kann.

Bei der Verwendung eines Druckfluids steigt mit zunehmendem Verschleiß des Schleifkörpers die Abströmmenge des Fluids, was bei geeigneter Auswertung den jeweiligen Istzustand der Nutzstärke des Schleifkörpers angibt.

Die Darstellung gemäß Fig. 8, die ein Sackloch 3 schräg in den Schleifkörper 2, der auf dem Träger 7 fixiert ist, ein- gebracht zeigt. Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ge- mäß Fig. 8 ist es vorteilhafterweise möglich, bereits be- stehende Schleifleisten nachträglich mit der erfindungsge- mäßen Sensoreinrichtung zu versehen, ohne dass der Schleif- körper 2 vom Träger 7 gelöst bzw. die gesamte Schleifleiste bearbeitet werden muss.

Aus Fig. 9 ist beispielhaft die Darstellung der Anordnung des Stromleiters 4, des Lichtleiters 5 und der Photodiode 8 bzw. der Kamera 9 dargestellt. Erreicht die Abtragung des Schleifkörpers 2 den Lochgrund 31 des Sackloches 3 würden hier durch den Lichteinfall bzw. durch den entstehenden Stromfluss im Falle des Stromleiters 4 die entsprechenden Signale in die Überwachungseinheit übertragen werden.

Im Gegensatz dazu ist es gemäß Fig. 10 möglich, aufgrund der Kegelform des Sackloches 3 und der Anordnung der Photo- diode 8 bzw. der Kamera 9 oder des Lichtleiters 5 im Be- reich des Locheinganges 33 des Sackloches 3, die sich mit der Zeit im Falle des Fortschreitens des Verschleißes immer mehr vergrößernde Öffnung des Sackloches und den damit ver- bundenen größeren Lichteinfall kontinuierlich zu übertra- gen, um damit praktisch jederzeit den Verschleißzustand festzustellen.

Bezugszeichenliste 1 Stromabnehmer 2 Schleifkörper 21 Schleiffläche 22 Grundfläche 23 Verschleißhöhe 24 Seitenfläche 3 Sackloch 31 Lochgrund 32 Lochtiefe 33 Locheingang 34 Einschraubröhre 35 Winkelverschraubung 4 Stromleiter 5 Lichtleiter 6 Übertragungskanal 61 Einschraubelement 62 Schlauchanschluss 7 Träger 71 Profilfläche 72 Trägerkanal 73 Verschlussstift 8 Photodiode 9 Kamera