DE19915487C1

DE19915487C1 - Device for the inductive transmission of electrical energy

Info

Publication number: DE19915487C1
Application number: DE1999115487
Authority: DE
Inventors: Eberhard Vonhof; Ulrich Richter
Original assignee: Wampfler AG
Current assignee: Wampfler AG
Priority date: 1999-04-07
Filing date: 1999-04-07
Publication date: 2000-11-02
Anticipated expiration: 2019-04-08
Also published as: WO2000061400A1; AU3431900A

Abstract

The invention relates to a device for inductively transmitting electrical power comprising a primary conductor having a supply line (1) and a return line (2) and comprising a current collector (3) equipped with a ferrite core (5) around which at least one coil (4) is wound. Preart devices of this type have been proven to be disadvantageous, in particular, in floor-bound floor conveyor installations since only one channel can be provided in the floor. The aim of the invention is to design a device for inductively transmitting electrical power which enables a more efficient contactless transmission of power to floor-bound floor conveyor installations. To this end, the invention provides that the ferrite core (5) has a T-shaped cross-section and that the or every coil (4) is arranged on the lateral webs (6) of the T-shaped ferrite core (5), whereby the middle web (7) of the T-shaped ferrite core (5) engages in-between the supply line (1) and the return line (2) of the primary conductor (1, 2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, insbesondere zur Anwendung in der Energieübertragung an bewegliche Verbraucher.The invention relates to a device for inductive transmission of electrical Energy according to the preamble of claim 1, in particular for use in the Energy transfer to mobile consumers.

In der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zugrunde liegende EP 818 868 A2 wird ein induktives Energieübertragungssystem für bewegliche Verbraucher beschrieben. Ein derartiges System besteht im wesentlichen aus einem Primärstromkreis, der als langgestreckte, im wesentlichen parallele Leiteranordnung ausgebildet ist, und einem am beweglichen Verbraucher angebrachten Stromabnehmer. Der Primärkreis umfaßt eine Hinleitung und eine Rückleitung, welche jeweils an ihrem einen Ende mit der Stromversorgungsquelle verbunden sind und an ihrem jeweils anderen Ende miteinander verbunden sind. Die Stromversorgungsquelle beaufschlagt den Primärleiter mit einem Wechselstrom. Der Stromabnehmer ist aus einem Ferritkern und einer diesen Ferritkern umfassenden Sekundärwicklung gebildet. Durch elektrische Induktion nehmen die Sekundärwicklungen Energie aus dem von dem stromdurchflossenen Primärleiter erzeugten Magnetfeld auf. Der in der Sekundärspule induktiv erzeugte Strom wird dann innerhalb des beweglichen Verbrauchers durch eine elektronische Schaltung aufbereitet und kann anschließend dem Verbraucher zugeführt werden, z. B. zum Antrieb, zu Beleuchtungszwecken oder anderweitiger Benutzung.EP 818 868 A2, on which the preamble of claim 1 is based, describes an inductive energy transmission system for mobile devices Consumers described. Such a system essentially consists of one Primary circuit, which is an elongated, essentially parallel conductor arrangement is formed, and a pantograph attached to the movable consumer. The primary circuit comprises an outgoing line and a return line, each of which is on their one end are connected to the power supply source and at their respective connected at the other end. The power supply source is applied the primary conductor with an alternating current. The pantograph is made of a ferrite core and a secondary winding comprising this ferrite core. By electrical Induction, the secondary windings take energy from that of the current-carrying primary conductor generated magnetic field. The one in the secondary coil inductively generated electricity is then generated by a moving consumer prepared electronic circuit and can then be supplied to the consumer be, e.g. B. for drive, lighting or other use.

Bei dem in der EP 818 868 A2 beschriebenen System sind die Hin- und Rückleitung entlang des Verfahrweges der beweglichen Verbraucher parallel zueinander angeordnet. In die so gebildete Doppelleitung greift ein E-förmiger Ferritkern ein, wobei der Mittelschenkel des E-förmigen Ferritkerns in den Raum zwischen der Hinleitung und der Rückleitung hineinragt. Die Sekundärspule ist durch ein Paar von Leiterschleifen verwirklicht, welche um den Mittelschenkel des Ferritkerns gewickelt sind.In the system described in EP 818 868 A2, the forward and return lines are arranged parallel to each other along the travel path of the movable consumer. An E-shaped ferrite core engages in the double line thus formed, the Middle leg of the E-shaped ferrite core in the space between the outgoing line and the return line protrudes. The secondary coil is through a pair of conductor loops realized which are wrapped around the middle leg of the ferrite core.

Aus der WO 96/20526 A1 ist weiterhin bekannt, die Primärleitung in der Art eines Koaxialkabels auszubilden, mit einem Innenleiter als Hinleitung und einem Außenleiter als Rückleitung. Der Innenleiter wird hierbei von einem U-förmigen Ferritkern umfaßt, der die Sekundärwicklung trägt.From WO 96/20526 A1 it is also known that the primary line is of the type Form coaxial cable, with an inner conductor as an outgoing line and an outer conductor as a return. The inner conductor is surrounded by a U-shaped ferrite core, who carries the secondary winding.

In der US 4,833,337 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung beschrieben, in welcher der Primärleiter als Doppel-Leiterschleife ausgebildet ist mit zwei Hinleitungen und zwei Rückleitungen, die jeweils über einen wesentlichen Teil ihrer Länge parallel zueinander geführt sind. Die beiden Hin- und Rückleitungen sind hierbei in einer im Querschnitt E- förmigen Schiene angeordnet. Die beiden Rückleitungen befinden sich hierbei im Mittelschenkel der E-förmigen Schiene direkt nebeneinander und die beiden Hinleitungen verlaufen jeweils in einem Außenschenkel. Die induktive Kopplung ist durch einen im Querschnitt U-förmigen Ferritkern verwirklicht, um dessen Quersteg die Sekundärspule gewickelt ist. Die beiden Seitenstege des U-förmigen Ferritkerns sind hierbei so angeordnet, daß sie jeweils zwischen dem Mittelschenkel und einem Außenschenkel der E-förmigen Schiene eingreifen.In US 4,833,337 a generic device is described in which the The primary conductor is designed as a double conductor loop with two outgoing lines and two Return lines, each parallel to each other over a substantial part of their length are led. The two forward and return lines are here in a cross-section E- shaped rail arranged. The two return lines are in the Middle leg of the E-shaped rail directly next to each other and the two Instructions run in one outer leg. The inductive coupling is realized by a ferrite core with a U-shaped cross section, around the crosspiece of which Secondary coil is wound. The two side webs of the U-shaped ferrite core are here arranged so that they each between the middle leg and a Engage the outer legs of the E-shaped rail.

Derartige induktive Energieübertragungssysteme haben weitreichende Anwendungen gefunden, bei denen herkömmliche Schleifleitungen oder Schleppkabel vorteilhaft ersetzt werden konnten, beispielsweise bei Elektrohängebahnen. Sie wurden jedoch noch nicht zur Energieübertragung an bodengebundenen Flurtransportanlagen verwendet.Such inductive energy transmission systems have wide applications found where conventional conductor lines or trailing cables are advantageous could be replaced, for example in electric monorails. However, they were not yet for energy transmission on floor-based floor transport systems used.

Bei der Anwendung der induktiven Energieübertragung an bodengebundenen Flurtransportanlagen erweist sich bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen insbesondere als nachteilig, daß alle bekannten Stromabnehmer E-förmig oder U-förmig ausgebildet sind. Damit wären mindestens zwei Schlitze in den Boden einzubringen, in welche die Schenkel des Stromabnehmers eingreifen. Dies erweist sich insbesondere bei häufigen Biegungen offensichtlich als zu umständlich und macht darüberhinaus den Boden schlecht begehbar oder befahrbar. Weiterhin ist zu beachten, daß bei gängigen Flurtransportanlagen eine hohe Leistungsübertragung notwendig ist, um den Antrieb der oftmals schweren Transporteinheiten zu ermöglichen. Dies erfordert bei der induktiven Energieübertragung eine entsprechend hohe Effizienz. Diesbezüglich hat sich außerdem herausgestellt, daß insbesondere bei gängigen Industrieböden eine effiziente Energieübertragung auf induktivem Wege schwer zu verwirklichen ist, da derartige Böden oftmals einen hohen Gehalt an ferromagnetischem Material aufweisen, was zu hohen Streuverlusten bei dem vom Primärleiter erzeugten Magnetfeld führt.When using inductive energy transmission on ground-based Corridor transport systems have been found in those known from the prior art Systems particularly disadvantageous that all known pantographs E-shaped or are U-shaped. That would be at least two slots in the floor bring into which the legs of the pantograph engage. It turns out in particular with frequent bends, it is obviously too cumbersome and too powerful moreover, the floor is difficult to walk or drive on. It should also be noted that a high power transmission is necessary in common floor transport systems, to enable the often heavy transport units to be driven. This requires a correspondingly high level of efficiency in inductive energy transmission. In this regard It has also been found that, especially in the case of common industrial floors efficient inductive energy transfer is difficult to achieve because such floors often have a high content of ferromagnetic material, which leads to high leakage losses in the magnetic field generated by the primary conductor.

Es besteht daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie so weiterzubilden, daß eine berührungslose Energieübertragung auf bodengebundene Flurtransportanlagen mit hoher Effizienz ermöglicht wird.There is therefore the task of a device for the inductive transmission of electrical To further develop energy in such a way that non-contact energy transfer occurs ground-based floor transport systems with high efficiency is made possible.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.This object is achieved with the characterizing features of claim 1. Advantageous refinements can be found in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher beschrieben, welche zeigen:An embodiment of the invention is described below with reference to the accompanying drawings described in more detail, which show:

Fig. 1: Eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Stromabnehmers, Fig. 1: A perspective view of a current collector according to the invention,

Fig. 2: Diagramm des Verlaufs der magnetischen Feldlinien um den Primärleiter in Anwesenheit eines Flachstromabnehmers, Fig. 2: diagram of the course of magnetic field lines around the primary conductor in the presence of a flat current collector,

Fig. 3: Diagramm des Verlaufs der magnetischen Feldlinien des Primärleiters in Anwesenheit eines erfindungsgemäßen T-förmigen Stromabnehmers, Fig. 3: diagram of the course of the magnetic field lines of the primary conductor in the presence of a T-shaped current collector according to the invention,

Fig. 4: Perspektivische Darstellung eines Schienenelements zur induktiven Energieübertragung an Flurtransportfahrzeuge, zusammen mit einem Stromabnehmer gemäß Fig. 1, Fig. 4: Perspective view of a rail element for inductive energy transfer to floor transport vehicles, together with a current collector of Figure 1.

Fig. 5: Einen Querschnitt der Anordnung von Fig. 4. Fig. 5 shows a cross section of the arrangement of Fig. 4.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Stromabnehmers 3 zur induktiven Aufnahme von elektrischer Energie aus einem stromdurchflossenen Primärleiter. Der Stromabnehmer 3 besteht aus einem T-förmigen Ferritkern 5, sowie aus zwei um die beiden Seitenstege 6 des Ferritkerns gewickelte Sekundärspulen 4. Der Ferritkern 5 ist aus "Standard Power Ferrites" gefertigt, welche eine zweckmäßige magnetische Permeabilität aufweisen. Die Sekundärspule 4 ist durch leitfähige Drähte gebildet, welche in Längsrichtung um die beiden Seitenstege 6 des Ferritkern 5 gewickelt sind. Die beiden so gebildeten Sekundärwicklungen können auch miteinander verbunden sein. Die Enden der stromleitenden Drähte sind an eine nicht dargestellte Elektrik angeschlossen, die häufig als Konditionierelektrik bezeichnet wird und dazu dient, den vom Stromabnehmer stammenden Strom gleichzurichten, umzuspannen oder in anderer Weise und je nach späterer Verwendung umzuformen. Diese an sich bekannten Einzelheiten sind hier nicht dargestellt. Fig. 1 shows a perspective view of a current collector 3 according to the invention for inductively receiving electrical power from a primary conductor through which current flows. The current collector 3 consists of a T-shaped ferrite core 5 and two secondary coils 4 wound around the two side webs 6 of the ferrite core. The ferrite core 5 is made of "standard power ferrites" which have a suitable magnetic permeability. The secondary coil 4 is formed by conductive wires which are wound in the longitudinal direction around the two side webs 6 of the ferrite core 5 . The two secondary windings formed in this way can also be connected to one another. The ends of the current-conducting wires are connected to an electrical system, not shown, which is often referred to as conditioning electrical system and is used to rectify, transform or otherwise transform the current coming from the current collector, depending on the later use. These details known per se are not shown here.

In Fig. 2 ist schematisch der Verlauf der magnetischen Feldlinien um den Primärleiter, bestehend aus einer Hinleitung 1 und einer Rückleitung 2, in Anwesenheit eines Flachstromabnehmers 5' dargestellt. Der örtliche Verlauf der magnetischen Feldlinien ist durch "Finite-Elemente-Simulationen" berechnet. Analog hierzu ist in Fig. 3 der Verlauf der magnetischen Feldlinien um den Primärleiter 1, 2 in Anwesenheit eines erfindungsgemäßen T-förmigen Stromabnehmers 5 dargestellt.In FIG. 2 schematically shows the course of the magnetic field lines around the primary conductor, consisting shown from a forward line 1 and a return line 2, in the presence of a flat current collector 5 '. The local course of the magnetic field lines is calculated by "finite element simulations". Is analogous thereto in Fig. 3 the course of the magnetic field lines around the primary conductor 1 shown in the presence of a T-shaped current collector 5 2 of the invention.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie auf Flurtransportsysteme. Die Anordnung besteht im wesentlichen aus einem Schienenelement 9, welches die Hin- und Rückleitung 1, 2 des Primärleiters führt, sowie einem erfindungsgemäßen Stromabnehmer 3. Fig. 4 shows a perspective view of an arrangement according to the invention for the inductive transmission of electrical energy to floor transport systems. The arrangement essentially consists of a rail element 9 , which leads the outward and return lines 1 , 2 of the primary conductor, and a current collector 3 according to the invention.

Der Stromabnehmer 3 umfaßt den in Fig. 1 dargestellten T-förmigen Ferritkern 5, um dessen Seitenstege 6 die Sekundärspule 4 gewickelt ist, sowie ein flaches im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 8. Das Gehäuse 8 weist an seiner Unterseite ein hervorstehendes Führungsschiffchen 7' auf. Der T-förmige Ferritkern 5 ist hierbei so in dem Gehäuse 8 angeordnet, daß sein Mittelsteg 7 in das Führungsschiffchen 7' hineinragt. An seiner Unterseite weist das Gehäuse 8 eine Beschichtung 20 auf, welche gute Gleiteigenschaften aufweist. Bei dieser Beschichtung 20 kann es sich beispielsweise um eine Keramikbeschichtung handeln, oder um einen mit Kohlenstoff dotierten Kunststoff. Die Beschichtung 20 erstreckt sich vorteilhafterweise auch über das Führungsschiffchen 7'. In einer alternativen und nicht dargestellten Ausführungsform kann das Gehäuse 8 auch auf Rollen oder Rädern gelagert sein, anstelle auf der Schiene zu gleiten.The current collector 3 comprises the T-shaped ferrite core 5 shown in FIG. 1, around the side webs 6 of which the secondary coil 4 is wound, and a flat, essentially cuboid housing 8 . The housing 8 has a projecting guide boat 7 'on its underside. The T-shaped ferrite core 5 is in this case arranged in the housing 8, that its central web 7 extends into the Führungsschiffchen 7 '. On its underside, the housing 8 has a coating 20 which has good sliding properties. This coating 20 can be, for example, a ceramic coating or a plastic doped with carbon. The coating 20 advantageously also extends over the guide boat 7 '. In an alternative and not shown embodiment, the housing 8 can also be mounted on rollers or wheels instead of sliding on the rail.

Wie in Fig. 5 gezeigt, weist das Schienenelement 9 im Querschnitt betrachtet eine glatte Unterseite 11 und zwei hierzu senkrechte Seitenflächen 13 sowie eine Oberfläche 12 auf. In der Mitte der Oberfläche befindet sich ein längs des Schienenelements 9 verlaufender, im Querschnitt rechteckiger Kanal 10 mit einer Grundfläche 14 und zwei Seitenflächen 15, die als Führungsflächen ausgebildet sind. Das Schienenelement 9 ist aus elektrisch nichtleitendem und nichtmagnetischem Material, beispielsweise aus Kunststoff oder Keramik gefertigt, und weist vorteilhafterweise an seiner Oberseite 12 gute Gleiteigenschaften auf.As shown in FIG. 5, when viewed in cross section, the rail element 9 has a smooth underside 11 and two side surfaces 13 perpendicular thereto and a surface 12 . In the middle of the surface there is a channel 10, which runs along the rail element 9 and is rectangular in cross section, with a base surface 14 and two side surfaces 15 , which are designed as guide surfaces. The rail element 9 is made of electrically non-conductive and non-magnetic material, for example of plastic or ceramic, and advantageously has good sliding properties on its upper side 12 .

In ihrem oberen, also der Oberfläche 12 zugewandten Bereich weisen beide Seitenflächen 13 der Schiene 9 jeweils eine in Längsrichtung verlaufende Ausnehmung 16 auf. Diese Ausnehmungen sind - ausgehend von den Seitenflächen 13 - zunächst von konstanter Breite B und erweitern sich anschließend kreisbogenförmig, wobei der gebildete Kreisbogen sich über mehr als 180 Grad erstreckt und einen Durchmesser D aufweist, der größer ist als die Breite der Ausnehmungen 16. In diese beiden Ausnehmungen 16 ist die Hinleitung 1 und die Rückleitung 2 des Primärleiters eingeklemmt, derart daß der kreisrunde Außendurchmesser der Primärleiter 1, 2 mit dem kreisbogenförmigen Grund 17 der Ausnehmungen 16 kontaktiert.In its upper region, that is to say toward the surface 12 , both side surfaces 13 of the rail 9 each have a recess 16 running in the longitudinal direction. Starting from the side surfaces 13 , these recesses are initially of constant width B and then widen in the shape of a circular arc, the circular arc formed extending over more than 180 degrees and having a diameter D which is greater than the width of the recesses 16 . The outgoing line 1 and the return line 2 of the primary conductor are clamped into these two recesses 16 such that the circular outer diameter of the primary conductors 1 , 2 contacts the circular-arc-shaped base 17 of the recesses 16 .

Die Hinleitung 1 und die Rückleitung 2 sind aus im Querschnitt kreisrunden Litzendrähten gebildet. Die Litzendrähte können an ihrer Außenseite mit einem isolierendem Material ummantelt sein. Die Hinleitung 1 und die Rückleitung 2 sind jeweils am einen Ende miteinander verbunden, während sie am anderen Ende an die Stromquelle - hier nicht dargestellt - angeschlossen sind, von der sie mit einem Wechselstrom beaufschlagt werden. Typische Wechselstromfrequenzen liegen im Bereich von 15 kHz, typische Strom- und Spannungswerte liegen bei 200 A und 600 V.The outgoing line 1 and the return line 2 are formed from stranded wires which are circular in cross section. The outside of the stranded wires can be covered with an insulating material. The outgoing line 1 and the return line 2 are each connected at one end, while at the other end they are connected to the power source - not shown here - from which they are supplied with an alternating current. Typical AC frequencies are in the range of 15 kHz, typical current and voltage values are 200 A and 600 V.

In Fig. 5 ist das Schienenelement 9 im eingebauten Zustand mit einem darin geführten Stromabnehmer dargestellt. Das Schienenelement 9 ist hierbei fest im Boden angebracht, in dem es seitlich mit Mörtel oder Beton 18 vergossen ist. Bei dem Boden handelt es sich beispielsweise um den Boden einer Lager- oder Produktionshalle, der regelmäßig aus Beton oder Stahlbeton besteht. Die Oberseite 12 der Schiene 9 schließt hierbei bündig mit der Oberseite 19 des Bodens ab.In FIG. 5, the rail member 9 is shown in the installed state with a guided therein current collector. The rail element 9 is firmly attached to the floor, in which it is laterally grouted with mortar or concrete 18 . The floor is, for example, the floor of a warehouse or production hall, which is regularly made of concrete or reinforced concrete. The top 12 of the rail 9 is flush with the top 19 of the bottom.

Durch den seitlichen Verguß 18 werden die in der Schiene 9 geführten Hin- und Rückleitungen 1, 2 in die Ausnehmungen 16 der Schiene 9 eingedrückt. Die Hin- und Rückleitung 1, 2 verlaufen daher längs der Schiene 9 parallel in einem gewählten Abstand zueinander. Der Abstand wird dabei so gewählt, daß eine effiziente induktive Energieübertragung auf den Stromabnehmer 3 erreicht wird. Abstände im Bereich von ca. 60 mm haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen.Through the side potting 18 which is guided in the rail 9 and return lines 1 are pressed into the recesses 16 of the bar 9. 2 The forward and return lines 1 , 2 therefore run along the rail 9 in parallel at a selected distance from one another. The distance is chosen so that an efficient inductive energy transfer to the pantograph 3 is achieved. Distances in the range of approx. 60 mm have proven to be particularly advantageous.

Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Anordnung eines Schienenelements 9 ist gedanklich dahingehend zu erweitern, daß aus einer Vielzahl dieser Schienenelemente 9 eine Schienenanordnung aufgebaut ist, die neben geraden Stücken und gekrümmten Stücken auch Weichen und andere aus dem Schienenbau bekannte Verzweigungen enthalten kann. Hierzu können auch einzelne Schienenelemente 9 in gekrümmter Ausführungsform hergestellt werden.The arrangement of a rail element 9 shown in FIGS. 4 and 5 can be expanded to the extent that a rail arrangement is constructed from a large number of these rail elements 9 , which in addition to straight pieces and curved pieces can also contain switches and other branches known from rail construction. For this purpose, individual rail elements 9 can also be produced in a curved embodiment.

Wie aus gemeinsamer Betrachtung der Fig. 4 und 5 zu sehen ist, ist der Stromabnehmer 3 in dem Schienenelement 9 geführt, so daß er in Längsrichtung verfahrbar ist. Dazu greift der Stromabnehmer 3 mit dem Führungschiffchen 7' des Gehäuses 8 in den Kanal 10 ein, so daß sich der Mittelsteg 7 des in dem Gehäuse angeordneten Ferritkerns 5 mittig zwischen den Primärleitern 1, 2 befindet. As can be seen from joint consideration of FIGS. 4 and 5, the current collector 3 is guided in the rail element 9 so that it can be moved in the longitudinal direction. For this purpose, the current collector 3 engages with the guide boat 7 'of the housing 8 in the channel 10 , so that the central web 7 of the ferrite core 5 arranged in the housing is located centrally between the primary conductors 1 , 2 .

Die beschriebene Anordnung funktioniert wie folgt:The arrangement described works as follows:

Von der nicht dargestellten Stromquelle werden die Hinleitung 1 und die Rückleitung 2 mit Wechselstrom versorgt. Hierdurch wird um die Stromleiter ein Magnetfeld erzeugt, dessen Feldlinien vor allem im Bereich zwischen der Hinleitung 1 und der Rückleitung 2 besonders dicht konzentriert sind, wie in Fig. 3 gezeigt. Genau in diesem Bereich kann man also möglichst effektiv auf induktivem Wege über eine Spule Energie aus dem Magnetfeld entziehen und somit mit hohem Wirkungsgrad Energie übertragen.The outgoing line 1 and the return line 2 are supplied with alternating current from the current source, not shown. As a result, a magnetic field is generated around the current conductor, the field lines of which are particularly densely concentrated, particularly in the area between the outgoing line 1 and the return line 2 , as shown in FIG. 3. It is precisely in this area that one can extract energy from the magnetic field as effectively as possible by induction via a coil and thus transfer energy with high efficiency.

Aus diesem Grunde ist in der Schiene 9 mittig zwischen den beiden Stromleitern von der Oberseite 12 her der Kanal 10 eingearbeitet. Der Stromabnehmer 3 greift mit dem Schiffchen 7' des Gehäuses 8 in diesen Kanal 10 ein, so daß sich der Mittelsteg 7 des in dem Gehäuse 8 angeordneten Ferritkerns 5 exakt mittig zwischen den Primärleitern 1, 2 befindet, wo eine besonders hohe Energiedichte des Magnetfeldes vorliegt. Aufgrund des Induktionsgesetzes wird in den Spulen 4 wiederum ein Strom erzeugt, der dann wie oben beschrieben weiter behandelt wird.For this reason, the channel 10 is incorporated in the middle of the rail 9 between the two current conductors from the top 12 . The current collector 3 engages with the boat 7 'of the housing 8 in this channel 10 , so that the central web 7 of the ferrite core 5 arranged in the housing 8 is located exactly in the middle between the primary conductors 1 , 2 , where a particularly high energy density of the magnetic field is present . On the basis of the law of induction, a current is again generated in the coils 4 , which is then further treated as described above.

Wird der Stromabnehmer 3 entlang des Schienenelements 9 verfahren, ändern sich die Bedingungen nicht, da der Abstand zwischen dem Mittelsteg 7 des Ferritkerns 5 und den Primärleitern 1, 2 gleich ist, bedingt durch die feste Einfügung der Primärleiter 1, 2 in das Schienenelement 9 und die Führung des Stromabnehmers 3 in dem Schienenelement 9. Das Schiffchen 7' des Stromabnehmers 3 mit dem darin angeordneten Mittelsteg 7 des Ferritkerns 5 dient demzufolge sowohl zur seitlichen Führung des Stromabnehmers 3 in der Schiene 9, als auch zur Formung und zur Aufnahme des vom Primärleiter 1, 2 erzeugten magnetischen Flusses.If the pantograph 3 is moved along the rail element 9 , the conditions do not change since the distance between the central web 7 of the ferrite core 5 and the primary conductors 1 , 2 is the same, due to the fixed insertion of the primary conductors 1 , 2 into the rail element 9 and guiding the pantograph 3 in the rail element 9 . The shuttle 7 'of the current collector 3 with the central web 7 of the ferrite core 5 arranged therein is therefore used both for lateral guidance of the current collector 3 in the rail 9 and for shaping and receiving the magnetic flux generated by the primary conductor 1 , 2 .

Um eine induktive Übertragung der magnetischen Energie mit hohem Wirkungsgrad zu gewährleisten, muß sich der wirksame Bereich des Stromabnehmer 3 entlang seines Verfahrweges in einem Bereich hoher magnetischer Energiedichte, also möglichst mittig zwischen den beiden Primärleitern 1, 2, befinden. Um die hierfür erforderlichen engen Toleranzgrenzen einzuhalten, ist die hier verwirklichte seitliche Führung durch das Führungsschiffchen 7' des Stromabnehmers 3 notwendig. Mit der hier beschriebenen erfindungsgemäßen Anordnung konnten Wirkungsgrade für die induktive Energieübertragung von mehr als 80% erzielt werden.In order to ensure an inductive transmission of the magnetic energy with high efficiency, the effective area of the current collector 3 along its travel path must be in an area of high magnetic energy density, that is to say as centrally as possible between the two primary conductors 1 , 2 . In order to maintain the narrow tolerance limits required for this, the lateral guidance realized here by the guide boat 7 'of the pantograph 3 is necessary. With the arrangement according to the invention described here, efficiencies for inductive energy transmission of more than 80% could be achieved.

Durch die erfindungsgemäße T-förmige Ausgestaltung des Ferritkerns 5 wird also eine effiziente Aufnahme der magnetischen Energie ermöglicht, und gleichzeitig eine seitliche Führung des Stromabnehmers 3 entlang seines Verfahrweges verwirklicht. Bei entsprechend stabiler Ausgestaltung des Führungsschiffchens 7' kann dieses außerdem die Funktion einer Führung für das gesamte, entlang der Schienenanordnung 9 verfahrbaren, Flurtransportfahrzeug übernehemen. Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten E-förmigen bzw. U-förmigen Stromabnehmern ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur ein einziger Kanal im Boden vorhanden, was die Befahrbarkeit und Begehbarkeit des Bodensverbessert. Darüberhinaus erweist sich der erfindungsgemäße Stromabnehmer 3 als sehr effizient, insbesondere bei enger Führung der Hin- und Rückleitung 1, 2. Die T-förmige Ausgestaltung des Ferritkerns 5 führt zu einer hohen Energiedichte bei kompakter Bauweise, da die Magnetfelder der unmittelbar nebeneinanderliegenden stromdurchflossenen Leiter sich im Fernbereich nicht gegenseitig auslöschen können, weil die Magnetfeldausbreitung durch den Mittelschenkel des T-förmigen Ferritkerns 5 unterbrochen wird.The T-shaped configuration of the ferrite core 5 according to the invention thus enables efficient absorption of the magnetic energy, and at the same time realizes lateral guidance of the current collector 3 along its travel path. Furthermore, in accordance with stable configuration of the Führungsschiffchens 7 'of this the function of a guide for the whole, is movable along the rail assembly 9, corridor transport vehicle übernehemen. In contrast to the E-shaped or U-shaped pantographs known from the prior art, in the device according to the invention there is only a single channel in the floor, which improves the accessibility and accessibility of the floor. In addition, the pantograph 3 according to the invention proves to be very efficient, in particular if the outward and return lines 1 , 2 are routed closely. The T-shaped design of the ferrite core 5 leads to a high energy density in a compact design, since the magnetic fields of the conductors through which current flows directly next to one another cannot be canceled out in the long range, because the magnetic field propagation is interrupted by the middle leg of the T-shaped ferrite core 5 .

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Schienenelements 1 besteht dieses nicht aus Kunststoff, sondern beispielsweise aus keramischem Material. Diese Ausführungsform weist insbesondere wegen der Temperaturbeständigkeit und der Formstabilität von keramischen Werkstoffen Vorteile auf. Bei dieser Ausführungsform kann das Führungsschiffchen 7' aus Metall gefertigt sein. Auch können die Ausnehmungen 16 in anderer Weise ausgeführt sein. Beispielsweise kann der kreisbogenförmige Bereich sich nur über einen Winkel von 180° erstrecken, wodurch der Durchmesser D genau gleich der Breite B der Ausnehmungen 16 im Bereich der Seitenflächen 13 entspricht. Hierdurch schnappen zwar die Primärleiter 1 und 2 nicht ein, können aber durch geeignete Dimensionierung noch immer elastisch gegen den Grund 17 der Ausnehmungen 16 verklemmt werden.In an advantageous embodiment of the rail element 1 , it does not consist of plastic, but instead of ceramic material, for example. This embodiment has advantages in particular because of the temperature resistance and the dimensional stability of ceramic materials. In this embodiment, the guide boat 7 'can be made of metal. The recesses 16 can also be designed in a different way. For example, the circular arc-shaped area can only extend over an angle of 180 °, as a result of which the diameter D corresponds exactly to the width B of the recesses 16 in the area of the side faces 13 . As a result, the primary conductors 1 and 2 do not snap in, but can still be elastically clamped against the base 17 of the recesses 16 by suitable dimensioning.

Schließlich kann in einer alternativen Ausführungsform des Schienenelements 9 dessen Gesamtbreite im Bereich über den Ausnehmungen 16 geringer sein als im Bereich unter den Ausnehmungen. Diese Ausführungsform hat beim Einbau des Schienenelements 9 in den Boden den Vorteil, daß nur ein sehr enger Montagekanal in den Boden eingearbeitet werden muss und trotzdem ein vollständiges Ausgießen der Ausnehmungen 16 mit dem Beton 18 ermöglicht wird, da der Beton auch von oben in die Ausnehmungen 16 einfließen kann.Finally, in an alternative embodiment of the rail element 9, the total width thereof in the area above the recesses 16 may be less than in the area below the recesses. This embodiment has the advantage when installing the rail element 9 in the floor that only a very narrow assembly channel has to be worked into the floor and still allow the recesses 16 to be completely poured out with the concrete 18 , since the concrete also enters the recesses from above 16 can flow.

Claims

1. Device for the inductive transmission of electrical energy with a primary conductor through which current flows and a current collector ( 3 ) with a feed line ( 1 ) and a return line ( 2 ) with a ferrite core ( 5 ) wrapped by at least one coil ( 4 ) with a central web ( 7 ) , wherein the central web ( 7 ) of the ferrite core ( 5 ) between the outgoing line ( 1 ) and return line ( 2 ) of the primary conductor ( 1 , 2 ) engages, characterized in that the ferrite core ( 5 ) has a T-shaped cross section and the or each Coil ( 4 ) is arranged on the side webs ( 6 ) of the T-shaped ferrite core ( 5 )

2. Device according to claim 1, characterized in that the central web ( 7 ) of the ferrite core ( 5 ) engages in a channel ( 10 ).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the pantograph ( 3 ) in the channel ( 10 ) is arranged to be movable in the longitudinal direction.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ferrite core ( 5 ) is arranged in a housing ( 8 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that the housing ( 8 ) has on its underside a guide boat ( 7 ').

6. The device according to claim 5, characterized in that the central web ( 7 ) of the ferrite core ( 5 ) engages in the guide boat ( 7 ').

7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the housing ( 8 ) has a lubricious coating ( 20 ) on its underside.

8. Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the guide boat ( 7 ') has a lubricious coating on its outside.

9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that the guide boat ( 7 ') engages in the channel ( 10 ).

10. Use of the device according to one of the preceding claims inductive transmission of electrical energy to floor transport vehicles.