Die Erfindung betrifft ein S ensorelement für eine Sensorvorrichtung, insbesondere für Kohleschleifstücke zur Energieübertragung von einem Fahrdraht auf ein Fahrzeug, sowie ein Kohleschleifstück mit einem

Sensorelement, wobei das Sensorelement aus einem fluiddichten Rohrprofil gebildet ist, welches in einer Längsausnehmung eines Kohle- schleifstücks anordbar ist.

Kohlenschleifstücke dienen regelmäßig auch als eine sog. Schleifleiste zur Energieübertragung von einem Fahrdraht auf ein Fahrzeug, wie beispielsweise eine Lokomotive. Bei einer starken Abnutzung oder Beschädigung des Kohleschleifstücks kann es unter anderem zu einer starken Beschädigung des Fahrdrahts bzw. einer Oberleitung kommen. Lokomotiven sind daher regelmäßig mit einer Sensorvorrichtung ausgestattet, die ein Absenken der Schleifleiste mit dem Kohleschleifstück bzw. eines Pantografen bewirkt, wenn eine bestimmte Verschleißgrenze des Kohleschleifstücks überschritten ist oder Beschädigungen am Kohle- schleifstück auftreten. Die Sensorvorrichtung umfasst ein Sensorelement, welches als ein fluiddichter Kanal oder als ein Rohrpro fil in dem Kohle- schleifstück ausgebildet sein kann, wobei das Sensorelement mit Druckluft beaufschlagt wird. Bei Erreichen der Verschleißgrenze kommt es zu einem Anschleifen des Kanals bzw. des Rohrprofils und zu einem Entweichen von Druckluft. Der Druckverlust wird von der Sensorvorrich- tung detektiert, worauf ein Absenken des Pantografen erfo lgt.

Teilweise werden in Kohleschleifstücken stabile Rohrprofile verwendet, die in einer Längsausnehmung auf einer Unterseite oder innerhalb des Kohleschleifstücks eingesetzt sind. Hier tritt das Problem auf, dass ein, beispielsweise aus einem Metallrohr ausgebildetes Rohrprofil nicht zuverlässig beschädigt wird, d.h. nicht in allen vorgesehenen Fällen ein auslösen der Sensorvorrichtung und Absenken des Pantografen bewirkt. Wenn beispielsweise Kohlestücke durch eine Fehlstelle am Fahrdraht verursacht aus dem Kohleschleifstück herausbrechen, kann das Rohrprofil freigelegt und teilweise stark verformt werden. Insbesondere bei ausreichend elastischen und metallischen Rohrpro filen führt diese

Verformung nicht zwangsläufig zu einer unmittelbaren Schädigung einer Rohrprofilwandung, die einen Austritt von Druckluft bewirken könnte. Um Oberleitungsschäden zu vermeiden, ist es j edoch notwendig, dass der Pantograf unmittelbar nach einer derartigen Beschädigung des Kohle- schleifstücks abgesenkt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Sensorelement bzw. ein Kohleschleifstück mit einem Sensorelement vorzuschlagen, welches ein verbessertes Ansprechen einer Sensorvorrichtung bei Beschädigungen des Kohleschleifstücks bewirkt. Diese Aufgabe wird durch ein Sensorelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Kohleschleifstück mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.

Das erfindungsgemäße Sensorelement für eine Sensorvorrichtung, insbesondere für Kohleschleifstücke zur Energieübertragung von einem

Fahrdraht auf ein Fahrzeug, ist aus einem fluiddichten Rohrpro fil gebil- det, welches in einer Längsausnehmung in einem Kohleschleifstück anordbar ist, wobei an dem Rohrprofil zumindest eine So llbruchstelle ausgebildet ist.

Eine Verformung des Rohrprofils ohne einen Austritt von Druckluft aus dem Rohrpro fil, wie sie bei einer schweren Beschädigung eines Kohleschleifstücks erfo lgen kann bewirkt eine Zug- und/oder Biegebeanspruchung des Rohrpro fils. Die So llbruchstelle am Rohrpro fil ist so ausgebildet, dass sie auf derartige Beanspruchungen reagieren kann und eine Öffnung einer Rohrprofilwandung an der Sollbruchstelle schnell und zuverlässig bewirkt wird, an der Druckluft aus dem Rohrprofil ausströmen kann. Dabei ist es grundsätzlich unerheblich aus welchem Material das Rohrprofil besteht bzw. mit welcher Querschnittsform das Rohrprofil ausgebildet ist. Das Rohrpro fil kann demnach auch einen runden, eckigen oder ovalen Querschnitt aufweisen. In einer Ausführungsform kann die So llbruchstelle durch eine an der Sollbruchstelle verringerte Wanddicke einer sonst gleichmäßigen

Rohrprofilwandung ausgebildet sein. D .h. die Rohrprofilwandung kann eine Schwächungsstelle aufweisen, die beispielsweise bei einer Zugbelastung oder Biegung des Rohrpro fils aufgrund der an dieser Stelle verringerten Wanddicke eine ausreichend große Öffnung der Rohrpro filwandung bewirkt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Mehrzahl von Sollbruchstellen entlang einer Längserstreckung des Rohrprofils ausgebildet ist. Eine Wahrscheinlichkeit, dass eine So llbruchstelle in einem Bereich eines zu erwartenden Bruchs eines Kohleschleifstücks liegt, ist damit gegenüber einem Rohrprofil mit einer einzigen So llbruchstelle wesentlich erhöht.

Auch können die Sollbruchstellen regelmäßig voneinander beabstandet sein. Beispielsweise können die Sollbruchstellen in gleichen Abständen am Rohrprofil ausgebildet sein, wobei die Abstände so gewählt sein können, dass sichergestellt ist, dass bei einem Herausbrechen von Koh- lestücken aus dem Kohleschleifstück eine Sollbruchstelle in unmittelbarer Nähe der Beschädigung liegt.

Die So llbruchstelle ist einfach herstellbar, wenn sie auf einer Außenseite des Rohrprofils ausgebildet ist. Das Rohrprofil kann dann besonders einfach durch einen Materialabtrag partiell geschwächt werden.

In einer Ausführungsform kann die So llbruchstelle wendeiförmig ausgebildet sein. Beispielsweise spiralförmig oder gewindeartig, ein- oder mehrgängig, auch in unterschiedlichen Steigungen bzw. in gegenläufigen Richtungen. Auch kann die So llbruchstelle in Querrichtung des Rohrpro fils ausgebildet sein. Beispielsweise kann dann durch abschnittsweises Ziehen des Rohrpro fils eine partielle Schwächung des Rohrprofils bewirkt werden.

Weiter kann die So llbruchstelle als eine umlaufende Nut ausgebildet sein. Eine umlaufende Nut ist besonders einfach herstellbar, beispiels- weise durch einen Materialabtrag mittels Drehen, Fräsen, Schleifen,

Stoßen, Ätzen, Lasern etc. oder durch eine Einkerbung einer Rohrpro filoberfläche mittels Ro llen, Drücken, Rändeln, Prägen, Recken, Stauchen etc.. Die Nut kann im Querschnitt rechteckig, dreieckig, trapezförmig, Y-förmig oder x-förmig, auf der Außenseite und/oder Innenseite des Rohrpro fils ausgebildet sein.

Das Rohrpro fil kann zumindest teilweise als ein Wellrohr ausgebildet sein. Beispielsweise durchgängig oder abschnittsweise in Art eines Faltenbalges oder als ein so genanntes Faltrohr.

Alternativ kann die So llbruchstelle in Längsrichtung des Rohrpro fils ausgebildet sein, wie zum Beispiel durch eine oder mehrere Wandstärkenverringerungen in Längsrichtung des Rohrprofils. Die So llbruchstellen in Längsrichtung können mit So llbruchstellen in Querrichtung kombiniert oder für sich alleine am Rohrpro fil ausgebildet sein. Neben der Ausbildung des Rohrpro fils aus einem Kunststoffmaterial kann das Rohrpro fil auch aus einem Metallrohr gebildet sein. Vorzugsweise kann das Metallrohr aus Kupfer bestehen.

Das Rohrpro fil kann besonders kostengünstig und einfach hergestellt werden, wenn das Rohrprofil mit einem runden Querschnitt ausgebildet ist. Derartige Rohrpro file sind als Halbzeug einfach erhältlich, wobei dann am Rohrpro fil lediglich die So llbruchsstelle ausgebildet werden muss.

Das erfindungsgemäße Kohleschleifstück, insbesondere zur Energieüber- tragung von einem Fahrdraht auf ein Fahrzeug, weist ein erfindungsgemäßes Sensorelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auf, wobei eine Sollbruchstelle des Sensorelements innerhalb eines Schleifkontaktabschnitts A des Kohleschleifstücks angeordnet ist. Somit wird eine so fortige Aktivierung des Sensorelements bei einer Beschädigung des Kohle- schleifstücks durch einen Fahrdraht begünstigt.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen eines Kohleschleifstücks ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Vorrichtungsanspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche.

Im Fo lgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 : Eine Querschnittsansicht einer Schleifleiste entlang einer

Linie I-I aus Fig. 4 in einer schematischen Darstellung;

Fig. 2 : eine abschnittsweise Seitenansicht eines Rohrpro fils; Fig. 3 : das Rohrprofil aus Fig. 2 in einer Längsschnittansicht;

Fig. 4 : eine Seitenansicht einer Schleifleiste in einer schematischen Darstellung. Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Schleifleiste 10 aus Fig. 4, wobei die Schleifleiste 10 im Wesentlichen aus einem Kohleschleifstück 1 1 und einem Haltepro fil 12 gebildet ist. Die Schleifleiste 10 ist mittels Haltewinkeln 13 und 14 an einem hier nicht dargestellten Pantografen befestigt, so dass in einem S chleifkontaktabschnitt A ein ebenfalls nicht dargestellte Fahrdraht auf einer Schleifkontaktoberfläche 1 5 des Kohleschleifstücks 1 1 zur Übertragung elektrischer Energie kontaktiert werden kann. In einer Unterseite 16 des Kohleschleifstücks 1 1 ist weiter eine Längsausnehmung 17 ausgebildet, in die ein Rohrprofil 1 8 eingesetzt ist. Das Rohrpro fil 1 8 ist mittels einer Anschlussleitung 19 an eine hier nicht gezeigte Sensoreinrichtung einer Sensorvorrichtung einer Lokomotive angeschlossen. Bei einer Öffnung bzw. einem Durchbruch einer Rohrprofilwandung 20 des Rohrprofils 1 8 strömt Druckluft aus dem Rohrpro fil 1 8 aus, wodurch die Sensorvorrichtung ein Absenken des Pantografen mit der Schleifleiste 10 und somit eine Trennung vom Fahrdraht bewirkt.

Wie den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, sind an dem Rohrprofil 1 8 , insbesondere an dessen Außenseite 21 , umlaufende Nuten 22 ausgebildet und in gleichen Relativabständen entlang einer Längserstreckung des Rohrpro fils 1 8 angeordnet. Die Nuten 22 bilden jeweils So llbruchstellen aus, da die Rohrprofilwandung 20 in einem Wandungsabschnitt 23 der Nut 22 gegenüber einem regelmäßigen Wandungsabschnitt 24 der

Rohrpro filwandung 20 eine verringerte Wanddicke aufweist. Eine Zugoder Biegebeanspruchung des Rohrprofils 1 8 bewirkt somit einen Bruch bzw. eine Öffnung der Rohrpro filwandung 20 im Bereich der Nut 22. Dies ist besonders vorteilhaft, da das Rohrprofil 1 8 im beschriebenen

Fall aus vergleichsweise elastischem Kupfer besteht. In einem Innenraum 25 des Rohrprofils 1 8 befindliche Druckluft kann bei einer derartigen Beschädigung des Rohrprofils 1 8 leicht aus diesem austreten. Insbesondere die umfängliche Ausbildung der Nut 22 begünstigt einen vo llständi- gen Durchbruch des Rohrpro fils 1 8 und somit ein schnelles Austreten der Druckluft, was gegenüber einem schmalen Riss ein schnelles Ansprechen der Sensorvorrichtung bewirkt. Um in j eder Kontaktposition des Fahrdrahts auf dem Kohleschleifstück 1 1 bzw. der Schleifkontaktoberfläche 15 eine zuverlässige Funktion der Sensorvorrichtung zu gewährleisten sind die Nuten 22 entlang des gesamten Schleifkontaktabschnitts A über die Längserstreckung des Rohrpro fils 1 8 verteilt bzw. angeordnet.