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(11) |
EP 2 812 946 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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22.05.2019 Patentblatt 2019/21 |
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Anmeldetag: 14.01.2013 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2013/000089 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2013/117290 (15.08.2013 Gazette 2013/33) |
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ANLAGE MIT EINEM SCHLITZHOHLLEITER ZUR DATENÜBERTRAGUNG
INSTALLATION COMPRISING A SLOTTED WAVEGUIDE FOR TRANSMITTING DATA
INSTALLATION DOTÉE D'UN GUIDE D'ONDE À FENTE POUR LA TRANSMISSION DE DONNÉES
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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Priorität: |
07.02.2012 DE 102012002183
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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17.12.2014 Patentblatt 2014/51 |
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Patentinhaber: SEW-EURODRIVE GmbH & Co. KG |
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76646 Bruchsal (DE) |
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Erfinder: |
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- SCHÄFER, Thomas
76689 Neuthard (DE)
- BERGER, Ralf
76297 Stutensee (DE)
- THOME, Markus
76646 Bruchsal (DE)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A2- 0 384 020 DE-A1- 2 555 909 US-A- 4 789 049
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WO-A2-2011/047777 JP-A- 56 047 101
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Anlage mit einem Schlitzhohlleiter zur Datenübertragung.
[0002] Es ist allgemein bekannt, dass Daten durch in einen Schlitzhohlleiter ein- und/oder
auskoppelbare elektromagnetische Wellenanteile übertragbar sind.
[0003] Aus der
DE 25 55 909 A1 ist eine Einrichtung zur Nachrichtenübertragung bei ortveränderlichen Objekten bekannt.
[0004] Aus der
EP 0 384 020 A2 ist eine Anordnung zur Bildübertragung mit einer Videokamera bekannt.
[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anlage mit einem Schlitzhohlleiter
zur Datenübertragung weiterzubilden, wobei ein hoher Datenstrom erreichbar sein soll.
[0006] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Anlage mit einem Schlitzhohlleiter zur Datenübertragung
nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
[0007] Von Vorteil ist dabei, dass die aus dem Schlitzbereich eintretende oder austretende
Strahlung mittels des Kaminabschnitts zumindest ein wenig führbar oder ausrichtbar
ist. Somit ist ein in diesen Schlitzbereich hineinragendes Antennenteil gut ankoppelbar.
Mittels des Schirmblechs sind weitere in der Anlage angeordnete Strahlungsquellen,
beispielsweise W-LAN-Geräte, Mobilfunk-Geräte oder dergleichen, abschirmbar, so dass
die Fehlerrate bei der Datenübertragung zwischen Antenne und Schlitzhohlleiter sinkt
und daher wiederum eine hohe Datenübertragungsrate ermöglicht wird.
[0008] Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung deckt das Schirmblech den Kaminabschnitt aus
einer Querrichtung gesehen ab, also bedeckt das Schirmblech den Kaminabschnitt,
insbesondere wobei die Querrichtung quer zur Schienenrichtung und/oder quer zur Normalenrichtung
der Schlitzöffnung, also quer zu derjenigen Richtung, in welcher die Antenne in den
Schlitz zumindest teilweise hineinragt. Von Vorteil ist dabei, dass die aus in der
Anlage angeordneten Strahlungsquellen nicht geradlinig auf das Antennenteil auftreffen
kann und somit Metallflächen tangieren muss. Auf diese Weise ist eine Abdämpfung der
elektromagnetischen Strahlung ermöglicht und die genannten Störquellen sind gut abschirmbar.
Bei geringer Beabstandung zwischen schirmblech und Schlitzhohlleiter, insbesondere
Schlitzhohlleiterwandung, wird die Strahlung sogar exponentiell abdämpfbar.
[0009] Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung bedeutet quer im Wesentlichen senkrecht oder
einen Winkel zwischen 70° und 110°. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung
ermöglicht ist, insbesondere bei senkrechter Ausführung.
[0010] Das Schirmblech weist ein U-förmiges Profil auf. Von Vorteil ist dabei, dass das
Schirmblech als Stanz-Biegeteil einfach fertigbar ist.
[0011] Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung entspricht die Länge des Schirmblechs in Schienenrichtung
mindestens der Länge der Antenne. Von Vorteil ist dabei, dass eine effektive Abschirmung
erreichbar ist.
[0012] Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Schirmblech mit dem Schienenfahrzeug
verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass nur ein in Schienenrichtung kurzes Streckenstück
abgeschirmt werden muss.
[0013] Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Antenne mit einem elektrisch isolierenden
Halteteil verbunden, wobei das Schirmblech mit dem Halteteil verbunden ist. Von Vorteil
ist dabei, dass eine einfach herstellbare Anordnung verwendbar ist.
[0014] Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt die Antenne sich in Querrichtung,
also quer zur Schienenrichtung. Von Vorteil ist dabei, dass die Antenne von unten
in den Schlitz, welcher in Gravitationsrichtung nach unten geöffnet ist, hineinragt.
Somit kann sich keine Flüssigkeit im Schlitzhohlleiter ansammeln und diesen verschmutzen.
[0015] Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Abstand zwischen Schlitzhohlleiter
und Schirmblech kleiner als die Hälfte oder sogar kleiner als ein Viertel der Wellenlänge
des von der Antenne in den Schlitzhohlleiter eingekoppelten oder ausgekoppelten elektromagnetischen
Wellenanteils. Von Vorteil ist dabei, dass eine sehr starke Dämpfung der Störstrahlung
ermöglicht ist.
[0016] Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Schirmblech aus Kupfer, Aluminium oder
Stahl gefertigt, insbesondere als Stanz-Biegeteil. Von Vorteil ist dabei, dass wegen
der guten elektrischen Leitfähigkeit eine wirksame Dämpfung ermöglicht ist.
[0017] Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf
die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere
sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen
und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung
und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
[0018] Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der Figur 1 ist ein schematischer Aufbau eines erfindungsgemäßen Kommunikationsanordnung
in Schnittansicht gezeigt.
[0019] Figur 2 zeigt eine zugehörige Schrägansicht.
[0020] Wie in den Figuren gezeigt ist ein Schlitzhohlleiterprofil 1 mit im Wesentlichem
rechteckförmigem Profilquerschnitt vorgesehen, welches in einer Anlage anordenbar
ist. Vorzugsweise ist das Schlitzhohlleiterprofil an einem Schienenteil oder an einem
mit einem Schienenteil verbundenen Halteteil angeordnet und parallel zur Schienenrichtung
ausgerichtet. Somit ist ein Schienenfahrzeug, welches eine Antenne 4 aufweist entlang
des Schienenteils verfahrbar und es sind Daten austauschbar zwischen einer elektronischen
Anordnung des Schienenfahrzeugs, das mit der Antenne 4 elektrisch verbunden ist und
somit mittels der Antenne 4 elektromagnetische Wellen einkoppelt und/oder auskoppelt
in den Schlitzhohlleiter, und einer stationär angeordneten elektronischen Anordnung,
welche zur Einkoppelung und/oder Auskoppelung von elektromagnetischen Wellen in den
Schlitzhohlleiter ausgeführt ist.
[0021] Dabei ragt die Antenne 4 des Schienenfahrzeuges zumindest teilweise in den Schlitz
des Schlitzhohlleiters hinein und elektromagnetische Wellenanteile einkoppelbar oder
auskoppelbar. Auf diese Weise ist die Datenübertragung ermöglicht.
[0022] Die Antenne ist von einem elektrisch isolierenden Halteteil 5 des Schienenfahrzeuges
gehalten. Am Schienenfahrzeug, insbesondere am Halteteil 5, ist auch ein Schirmblech
3 befestigt, welches zur Abschirmung von anderen elektromagnetischen Strahlungsquellen
ausgeführt ist.
[0023] Dabei weist das Schirmblech 3 einen U-förmiges Profil im Querschnitt auf, wobei die
Normalenrichtung der Querschnittsebene in Schienenrichtung beziehungsweise Leiterrichtung
des Schlitzhohlleiters ausgerichtet ist. In und entgegen der Schienenrichtung ist
das Schirmblech beidseitig offen, so dass das Schienenfahrzeug ungehindert verfahrbar
ist.
[0024] Das Schirmblech 3 ist vorzugsweise aus Kupfer, Stahl und/oder Aluminium gefertigt.
[0025] Der Schlitz ist umrandet von einem Kaminabschnitt 2, der die Schlitzöffnung quer
zur Schienenrichtung quasi kragenförmig begrenzt.
[0026] Das Schirmblech 3 deckt den Kaminabschnitt 2, also den Kragen, von außen in Querrichtung
gesehen, also in einer Richtung welcher quer zur Schienenrichtung und quer zur Normalenrichtung
der Schlitzöffnung, also in derjenigen Richtung, in welcher die Antenne 4 in den Schlitz
zumindest teilweise hineinragt, ab.
[0027] Somit umgibt das Schirmblech 3 den Kaminabschnitt 2 von außen zumindest teilweise.
[0028] Etwaige, in der Umgebung angeordnete Strahlungsquellen sind deshalb gut abgeschirmt,
da das Schirmblech 3 und/oder der Kaminabschnitt 2 jede geradlinige Verbindungslinie
zwischen der Strahlungsquelle und einem Oberflächenpunkt der Antenne unterbricht.
Somit ist nur eine Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen zwischen der Strahlungsquelle
und der Antenne 4 möglich unter Wechselwirkung mit dem Material des Schirmblechs 3
und/oder mit dem Material des Schlitzhohlleiters.
Bezugszeichenliste
[0029]
- 1 Schlitzhohlleiterprofil
- 2 Kaminabschnitt
- 3 Schirmblech, U-förmig
- 4 Antenne
- 5 Halteteil, insbesondere elektrisch isolierendes Halteteil
1. Anlage mit einem Schlitzhohlleiter zur Datenübertragung,
wobei ein Schienenfahrzeug eine Antenne (4) aufweist, welche in den Schlitzbereich
des Schlitzhohlleiters zumindest teilweise hineinragt,
wobei der Schlitzhohlleiter parallel zu einem Schienenteil angeordnet und/oder mit
diesem verbunden ist, wobei das Schienenfahrzeug entlang des Schienenteils bewegbar
ist,
wobei der Schlitzhohlleiter einen Kaminabschnitt (2) aufweist, der den Schlitzbereich begrenzt,
wobei der Kaminabschnitt (2) die Schlitzöffnung quer zur Schienenrichtung quasi kragenförmig
begrenzt,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Schirmblech (3) zumindest teilweise über den Kaminabschnitt (2) übergestülpt
ist,
so dass das Schirmblech (3) und/oder der Kaminabschnitt (2) jede geradlinige Verbindungslinie
zwischen einer etwaigen, in der Umgebung angeordneten Strahlungsquelle und einem Oberflächenpunkt
der Antenne (4) unterbricht,
wobei das Schirmblech (3) ein U-förmiges Profil im Querschnitt aufweist und mit dem
Schienenfahrzeug verbunden ist.
2. Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schirmblech (3) den Kaminabschnitt (2) aus einer Querrichtung gesehen abdeckt,
also bedeckt,
insbesondere wobei die Querrichtung quer zur Schienenrichtung und/oder quer zur Normalenrichtung
der Schlitzöffnung ist, also quer zu derjenigen Richtung, in welcher die Antenne (4)
in den Schlitz zumindest teilweise hineinragt.
3. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
quer im Wesentlichen senkrecht oder einen Winkel zwischen 70° und 110° bedeutet.
4. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Länge des Schirmblechs (3) in Schienenrichtung mindestens der Länge der Antenne
(4) entspricht.
5. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antenne (4) mit einem elektrisch isolierenden Halteteil (5) verbunden ist, wobei
das Schirmblech (3) mit dem Halteteil (5) verbunden ist.
6. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antenne (4) sich in Querrichtung erstreckt, also quer zur Schienenrichtung.
7. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Abstand zwischen Schlitzhohlleiter und Schirmblech (3) kleiner ist als die Hälfte
oder sogar kleiner als ein Viertel der Wellenlänge des von der Antennen (4) in den
Schlitzhohlleiter eingekoppelten oder ausgekoppelten elektromagnetischen Wellen, insbesondere
Wellenanteil.
8. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schirmblech (3) aus Kupfer, Aluminium oder Stahl gefertigt ist, insbesondere als
Stanz-Biegeteil.
1. Installation comprising a slotted waveguide for data transmission,
wherein a rail vehicle comprises an antenna (4) that protrudes into the slot region
of the slotted waveguide at least in part,
wherein the slotted waveguide is arranged in parallel with a rail part and/or is connected
thereto, wherein the rail vehicle is movable along the rail part,
wherein the slotted waveguide comprises a conduit portion (2) that delimits the slot
region, wherein the conduit portion (2) delimits the slot opening transversely to
the rail direction in a practically collar-like manner,
characterised in that
a shield plate (3) is placed over the conduit portion (2) at least in part, such that
the shield plate (3) and/or the conduit portion (2) break(s) every straight connecting
line between any radiation source arranged in the surrounding area and a surface point
of the antenna (4), wherein the shield plate (3) has a U-shaped profile in cross section
and is connected to the rail vehicle.
2. Installation according to claim 1,
characterised in that
the shield plate (3) covers, i.e. shields, the conduit portion (2) when viewed from
a transverse direction,
wherein in particular the transverse direction is transverse to the rail direction
and/or transverse to the normal direction of the slot opening, i.e. transverse to
the direction in which the antenna (4) protrudes at least in part into the slot.
3. Installation according to at least one of the preceding claims,
characterised in that
transverse means substantially perpendicular or an angle between 70° and 110°.
4. Installation according to at least one of the preceding claims,
characterised in that
the length of the shield plate (3) in the rail direction corresponds to at least the
length of the antenna (4).
5. Installation according to at least one of the preceding claims,
characterised in that
the antenna (4) is connected to an electrically insulating retaining part (5), wherein
the shield plate (3) is connected to the retaining part (5).
6. Installation according to at least one of the preceding claims,
characterised in that
the antenna (4) extends in the transverse direction, i.e. transversely to the rail
direction.
7. Installation according to at least one of the preceding claims,
characterised in that
the distance between the slotted waveguide and the shield plate (3) is smaller than
half, or even smaller than a quarter, of the wavelength of the electromagnetic waves,
in particular the wave fraction, input or decoupled by the antenna (4) into the slotted
waveguide.
8. Installation according to at least one of the preceding claims,
characterised in that
the shield plate (3) is made of copper, aluminium or steel, in particular as a steel
bent part.
1. Installation dotée d'un guide d'onde à fente pour la transmission de données,
sachant qu'un véhicule ferroviaire présente une antenne (4) qui pénètre au moins partiellement
dans la région de la fente du guide d'onde à fente,
sachant que le guide d'onde à fente est disposé parallèlement à un élément de rail
et/ou est relié à celui-ci, sachant que le véhicule ferroviaire peut être déplacé
le long de l'élément de rail,
sachant que le guide d'onde à fente présente une portion en forme de cheminée (2)
qui délimite la région de la fente,
sachant que la portion en forme de cheminée (2) délimite l'ouverture de fente transversalement
à la direction du rail quasiment en forme de collet,
caractérisée en ce qu'une tôle de blindage (3) coiffe au moins en partie la portion en forme de cheminée
(2),
de sorte que la tôle de blindage (3) et/ou la portion en forme de cheminée (2) coupe
toute droite de liaison entre une éventuelle source de rayonnement disposée dans l'environnement
et un point de la surface de l'antenne (4),
sachant que la tôle de blindage (3) présente en coupe transversale un profil en forme
de U et est reliée au véhicule ferroviaire.
2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tôle de blindage (3) recouvre la portion en forme de cheminée (2), considéré depuis
une direction transversale, donc la couvre,
sachant en particulier que la direction transversale est transversale à la direction
du rail et/ou transversale à la direction normale de l'ouverture de fente, donc transversale
à la direction dans laquelle l'antenne (4) pénètre au moins partiellement dans la
fente.
3. Installation selon au moins une des revendications précédentes, caractérisée en ce que « transversale » signifie sensiblement perpendiculaire ou un angle compris entre
70° et 110°.
4. Installation selon au moins une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la longueur de la tôle de blindage (3) dans la direction du rail correspond au moins
à la longueur de l'antenne (4).
5. Installation selon au moins une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'antenne (4) est reliée à un élément de maintien (5) électriquement isolant, sachant
que la tôle de blindage (3) est reliée à l'élément de maintien (5).
6. Installation selon au moins une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'antenne (4) s'étend en direction transversale, donc transversalement à la direction
du rail.
7. Installation selon au moins une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la distance entre le guide d'onde à fente et la tôle de blindage (3) est inférieure
à la moitié ou même inférieure à un quart de la longueur d'onde de l'onde électromagnétique
couplée ou découplée par l'antenne (4) dans le guide d'onde à fente, en particulier
de la partie d'onde.
8. Installation selon au moins une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tôle de blindage (3) est fabriquée en cuivre, en aluminium ou en acier, en particulier
sous la forme d'une pièce découpée et pliée.


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