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Die Erfindung betrifft eine Schienenklemme zum Anklemmen einer Erdleitung an einen Seitenteil des Fusses von Eisenbahnschienen, welche Klemme aus zwei einander gegenüberliegenden Schenkeln besteht, von denen jeder an seiner Innenseite mindestens einen scharfkantigen oder spitzen Kontakt trägt, wobei der Abstand zwischen den Kontakten der beiden Schenkeln durch eine Schraubspindel veränderbar ist, deren Betätigungsgriff aussen an einem der beiden Schenkel vorgesehen ist und der bzw. die scharfkantige (n) oder spitze (n) Kontakt (e) an dem Schenkel, welcher dem Schenkel mit dem Betätigungsgriff gegenüberliegt, starr angeordnet ist (sind). Hiezu kennt man eine Klemme mit einem U-förmigen Bügel, der an einem Schenkelende einen spitzen Kontakt und am andern Schenkelende die Schraubspindel trägt, die ebenfalls mit einem spitzen Kontakt versehen ist.
Eine solche Klemme ist nicht geeignet, mit einem sicheren Halt an Schienen, Trägern od. dgl. angeklemmt zu werden, bei denen die zu kontaktierenden Oberflächen miteinander einen spitzen Winkel bilden, wie es z. B. bei den Füssen von Eisenbahnschienen der Fall ist. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass hiebei ausserdem die Probleme einer sicheren Durchdringung der in der Regel auf solchen Schienen od. dgl. vorhandenen Schmutz-oder Rostschicht und der Bewältigung der beim Fliessen grosser Erdungsströme auftretenden hohen Stromkräfte bestehen.
Die vorbekannte Klemme ist nicht für diesen Zweck bestimmt und wird diesen Problemen auch nicht gerecht. Das gleiche gilt für eine andere Klemme, bei der zwei mit Hilfe einer Schraubspindel um eine gemeinsame Achse zueinander schwenkbare Schenkel mit etwa kreisbogenförmig verlaufenden Kontaktflächen vorgesehen sind, wobei die Kontaktflächen Riefen aufweisen. Diese Klemme soll als Erdungsklemme für einen Leiter dienen, wobei der Leiter von der Klemme umgriffen wird. Jedoch ist diese Klemme nicht zur Anbringung am Fuss einer Eisenbahnschiene geeignet, die nur von der Seite her ergriffen werden kann. Dabei ist noch zu berücksichtigen, dass die Oberseite und die Unterseite des Fusses einer Eisenbahnschiene miteinander einen Winkel bildet, wobei dieser Winkel von Schienentyp zu Schienentyp verschieden sein kann.
Ausserdem ist nur die Unterseite des Schienenfusses plan, während die Oberseite des Schienenfusses im Querschnitt betrachtet nach innen gewölbt ist. Wollte man die vorbekannte Klemme an einem solchen Schienenfuss anbringen, so würde sie mit ihren Kontaktierteilen nicht senkrecht zur Oberfläche stehen, so dass weder ein genügend fester Halt der Klemme am Schienenfuss, noch ein Durchdringen dessen Rost-oder Schmutzschicht möglich wäre. Eine derartige Klemme würde vielmehr vom Schienenfuss abrutschen, u. zw. insbesondere dann, wenn hohe Stossströme auftreten, die entsprechend starke Stromkräfte zur Folge haben.
Ferner ist eine Klemme bekannt, die im Querschnitt etwa U-förmig ausgebildet ist und in ihrem beiden Schenkeln je eine Zentrierspitze aufweist. Dabei besitzt der eine Schenkel Frässtifte zum Wegfräsen oder Abschaben der Schutzschicht. Schliesslich ist im Bereich dieses Schenkels eine Kontaktfläche vorgesehen, die zur Anlage auf die freigeschabten Flächen des Schienenfusses bestimmt ist. Diese Klemme ist verhältnismässig kompliziert und daher baulich aufwendig und in der Handhabung umständlich.
Auch kenn man eine schraubenzwingenartige Klemme, die an ihrem einen Schenkel mit einer Spitze versehen ist, die der Durchdringung der Schmutzschicht der Schienenfussunterseite und der Kontaktgabe dienen soll. An dem andern, in Gebrauchslage oberen Schenkel der Schraubzwinge befindet sich ein flaches Widerlager. Die mit dieser Klemme gebildete, für den Stromübergang wirksame Kontaktfläche ist zu klein.
Bei einer Klemme anderer Gattung, die in Art einer Krokodil-Klemme ausgebildet ist, weisen beide Klemmschenkel an ihren äusseren Enden eine Reibfläche zum Reinigen der Schiene und daran anschliessend eine Kontaktfläche auf. Es ist zunächst fraglich, ob diese Reibflächen genügen, den Schmutz oder Rost der Schienenfussoberfläche zu beseitigen. Ausserdem ist der beim Anbringen an den Fuss einer Eisenbahnschiene untere Schenkel der Klemme zu einem pratzenartigen Klemmer verlängert, der die gesamte Schiene untergreift und mit einem hakenartigen Widerlager die Kante der andern Schienenfussseite hintergreift. Dies erfordert ein entsprechendes Entfernen des Schotters unterhalb der Schiene, was umständlich und zeitraubend ist. Auch wird die gesamte Klemme durch diese Anordnung sehr klobig und schwer.
Schliesslich ist eine weitere Klemme bekannt, die ebenfalls nicht unter die eingangs aufgeführte Gattung der Erfindung fällt. Vielmehr sind gemäss dieser Veröffentlichung in einem Bügel zwei Nocken schwenkbar gelagert, die an ihren Enden je eine Schneide aufweisen. Mit den Anziehen einer Schraubspindel wird die eine Schneide an die untere Schrägfläche des Kopfes der Schiene und die andere Schneide an die obere Schrägfläche des Fusses der Schiene gepresst, wobei sich die Schneiden in die Schienenflächen einkerben sollen. Da die Kanten der Schneiden nach aussen gerichtet sind besteht die
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Gefahr, dass sie nicht genügend fest an der Schienenoberfläche haften und ihren Halt verlieren.
Diese Klemme kann auf Grund ihrer Konstruktion sich nur geringfügigen Unterschieden im Abstand zwischen der unteren Fläche des Sehienenkopfes und der oberen Fläche des Schienenfusses anpassen, da sich sonst die Schwenklage der Nocken unzulässig ändert, wodurch überhaupt kein Halt der Schneiden mehr gegeben wäre. Die Gefahr des Herausrutschen der verspannten Klemme wird im übrigen noch dadurch gefördert, dass die Unterfläche des Schienenkopfes und die Oberfläche des Schienenfusses einen sich nach aussen öffnenden Winkel bilden. Beim Einsetzen dieser Klemme können sich die Nocken frei drehen. Sie müssen also zunächst von Hand in die richtige Lage gebracht und dabei die Klemme eingesetzt und zugleich die Schraubspindel angezogen werden.
Dies ist bei dem rauhen Betrieb auf freier Bahnstrecke und insbesondere bei schlechtem Wetter problematisch.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei einer Schienenklemme gemäss der eingangs genannten Gattung mit einfachen und daher robusten sowie in ihrer Herstellung preisgünstigen Mitteln für eine hinreichende Durchdringung der Rost- oder Schmutzschicht, einen genügenden Stromübergang und einen sicheren Halt der Klemme am Schienenfuss zu sorgen, ohne dass die gesamte Schiene untergriffen werden muss. Die Klemme darf dabei mit ihren Teilen nicht so weit in den Bereich des Schienenkopfes hineinragen, dass sie vom darüberfahrenden Zug erfasst und beschädigt wird. Ferner soll mit der Erfindung dafür gesorgt werden, dass bei Auftreten eines hohen Erdstromes von z. B. 20 kA in der Erdleitung die hiemit entstehenden Kräfte die Klemme nicht vom Schenkel des Schienenfusses wegziehen können.
Die Erfindung sieht daher vor, dass an dem Schenkel mit dem Betätigungsgriff ein Kontaktierträger drehbar angebracht ist, der zwei im Abstand voneinander angeordnete scharfkantige oder spitze Kontaktierteile aufweist, wobei die sich quer, vorzugsweise im rechten Winkel, zur Verschiebungsebene gelenkig miteinander verbundenen Schenkel erstreckende Drehachse des Kontaktierträgers zwischen den beiden Kontaktierteilen angeordnet ist. Mit dem Anklemmen einer solchen Klemme an einen Seitenteil des Schienenfusses ergibt sich auf Grund der beanspruchten drehbaren Lagerung des Kontaktierträgers an dem oberen Schenkel mit dem Betätigungsgriff eine genaue Anpassung an den jeweiligen Verlauf der Fussoberseite, so dass beide Kontaktierteile sicher, fest und senkrecht zur Oberseite des Schienenfusses auf dieser aufliegen.
Mit dem weiteren Anziehen der Schraubspindel werden dann die Kanten oder Spitzen der Kontaktierteile senkrecht zur Fussoberseite in diese eingedrückt. Damit ist gewährleistet, dass die Schmutzoder Rostschicht durchdrungen wird und ein hinreichender Stromübergang erfolgen kann. Zugleich ist durch die vollständige, senkrechte Auflage beider Kontaktierungsteile und ihr Einpressen in die Oberfläche des Fusses für einen hinreichenden Halt der Klemme an dem Fussseitenteil gesorgt, u. zw. auch beim Auftreten grosser Stromkräfte.
Der dem Schenkel mit dem Betätigungsgriff gegenüberliegende Schenkel kann dabei mit seinen scharfkantigen oder spitzen Kontakten fest und vollflächig an der Fussunterseite anliegen, da durch die drehbare Lagerung des Kontaktierträgers in den Betätigungsgriff aufweisenden Schenkel bereits eine Anpassung an die Winkellage der Fussoberseite zur Fussunterseite erfolgt ist. Diese Winkellage zwischen oberen und unteren Seite des Schienenfusses ist von Schienentyp zu Schienentyp verschieden. Hinzu kommt, dass nur die untere Seite des Schienenfusses plan, dagegen die obere Seite im Querschnitt betrachtet nach innen gewölbt ist.
Auch an derartige unterschiedliche Winkellagen und Wölbungen kann sich die Klemme nach der Erfindung in der Weise anpassen, dass die Kontaktierteile immer senkrecht zur Fussoberseite stehen und damit eine einwandfreie Kontaktgabe und mechanischen Halt gewährleisten. Als weitere Vorteile kommen hinzu, dass der dem Schenkel mit dem Betätigungsgriff gegenüberliegende Schenkel der Klemme nur den Seitenteil des Fusses untergreifen, nicht aber unter der gesamten Schiene hindurchgeführt werden muss. Da sich die Klemme im Bereich des Schienenfusses befindet, ist die Gefahr vermieden, dass Klemmenteile sich bis in den Bereich des Schienenkopfes erstrecken und dort vom Zug erfasst werden können. Die Klemme nach der Erfindung ist konstruktiv sehr einfach und damit robust, störungsanfällig. Ihre Herstellungskosten sind gering.
Bevorzugt verläuft die Drehachse des Kontaktierträgers im rechten Winkel zur Verschiebungsebene der beiden Schenkel. Hiemit wird eine besonders gute Anpassung der Lage des Kontaktierträgers an den jeweiligen Verlauf der Schienenfussoberseite erreicht.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verläuft der Erdleitungsanschluss im rechten Winkel zur Verschiebungsebene der beiden Schenkel. Beim Fliessen grosser Erdungsströme wird die Erdleitung durch die hiebei auftretenden, sehr hohen Stromkräfte zur Seite wegbewegt, was bei der erfindungsgemässen Anordnung des Erdanschlusses nur ein Verkanten der Klemme zum Schienenfuss zur
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Folge hat, wobei dieses Verkanten noch durch die Anordnung eines Widerlagers am der dem Schenkel mit dem Betätigungsgriff gegenüberliegenden Schenkel aufgefangen werden kann. Bei vorbekannten Klemmen verlief der Erdungsanschluss in Längsrichtung der Schenkel, so dass beim Auftreten hoher Stromkräfte die Klemme in Längsrichtung der Schenkel vom Fuss abgezogen werden konnte.
Ferner kann gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung an der Klemme, bevorzugt an den dem Schenkel mit Betätigungsgriff gegenüberliegenden Schenkel eine quer zu dessen Längsrichtung verlaufende Anlageleiste für die Schienenfusskante vorgesehen sein. Diese Leiste verhindert beim Anziehen der Schraubspindel ein unerwünschtes Mitdrehen und Abrutschen der Klemme. Ausserdem haben hohe Erdschlussströme ein Verschwenken der Klemme in der Ebene des Schienenfussteiles zur Folge. Auch dieses Verschwenken wird durch die Anlageleiste verhindert.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnungen von Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung zu entnehmen. In den Zeichnungen zeigt : Fig. 1 perspektivisch und schematisch einen Teil einer Schiene mit Oberleitung und Klemme, Fig. 2 die Klemme nach der Erfindung in der Seitenansicht, Fig. 3 die zu Fig. 2 gehörende Draufsicht, Fig. 4 einen Schnitt gemäss der Linie IV-IV in Fig. 3.
Die Schemadarstellung in Fig. 1 zeigt einen Teil einer Schiene --1-- mit angebrachter Klemme --2--, deren Erdleitungsanschluss --3-- sich parallel zum Schienenverlauf erstreckt, wobei die eigentliche Erdleitung --4-- über eine weitere Klemme --5-- am Fahrleitungsdraht --6-- angeklemmt ist. Eine derartige Anordnung dient zum Erden der Leitung --6-- bei Durchführung von Reparaturen usw. Für das Anklemmen der Klemme --2-- an dem in Fig. 1 rechts gelegenen Schienenfussteil --7-- müssen die folgenden Forderungen erfüllt sein : Die stets auf der Schienenfussoberfläche befindliche Rost-oder Schmutzschicht muss von der Klemme durchdrungen werden, da ein Entfernen durch die Arbeiter mittels eines Werkzeuges in der Regel versäumt wird.
Die Klemme darf nicht zu sehr in die Nähe des Schienenkopfes --8-geraten, da sie sonst vom Zug erfasst wird. Die Klemme soll nur den einen Fussteil --7-- ergreifen, nicht aber unter dem gesamten Schienenfuss bis zum andern, in den Zeichnungen links gelegenen Fussteil --9-- hindurchgeführt werden müssen, was eine mühevolle Entfernung des Schotters unterhalb des Schienenfusses erforderlich machen würde. Die Klemme soll sich verschieden geformten Schienenfüssen einwandfrei anpassen können.
Wie erläutert, werden diese Forderungen von der Klemme nach der Erfindung erfüllt, wie insbesondere die Darstellung der Fig. 2 zeigt. Die Klemme besitzt einen die Schraubspindel --12-- mit dem Betätigungsgriff tragenden Schenkel --11-- und einen dem gegenüberliegenden Schenkel --12--, die beide mittels der Schraubspindel gegen den Fussteil --7-- drückbar sind. Die beiden Schenkel --11, 12-- sind gegeneinander beweglich. Dies geschieht im vorliegenden, bevorzugten Ausführungsbeispiel über ihre gemeinsame scharnierartige Anlenkung --14--. Innerhalb des Schenkels --11-- befindet sich eine Bohrung
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Schenkel --11-- um einen hineinreichenden Winkel nach oben und unten verschwenkt werden kann.
Am Schenkel --11-- ist drehbar ein Kontaktierträger --16-- angebracht, an dem sich Kontaktierteile - befinden, die scharfkantig oder spitz und daher nicht nur zur Kontaktgabe, sondern zugleich auch zum Durchdringen der Rost- oder Schmutzschicht der Schienenfussoberseite --7'-- geeignet sind.
Die Drehachse --18-- des Kontaktierträgers --16-- befindet sich zwischen den beiden Kontaktierteilen --17--, so dass diese mit dem Anklemmen des Schenkels --11-- an den Schienenfuss mit ihren Kontaktierspitzen oder -kanten --19-- sicher und fest zur Auflage auf die Oberfläche --7'-- kommen. Am Schenkel-12- ist dagegen starr ein Kontaktiermittel, im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine mit Riefen, Spitzen oder Kanten versehene Kontaktierungsfläche --20--. vorgesehen, die zur Anlage an die Unterseite --7"-- des Schienenfussteiles-7-- kommt. Es ist ersichtlich,
dass mit dem Anziehen der Schraubspindel --12-- die Spitzen oder Kanten --19-- genau senkrecht gegen die Oberfläche --7'-- gedrückt werden und sich damit sicher in diese einpressen können. Um bei einem späteren Nachgeben der Verbindung oder bei einem Abbrennen der Spitzen noch für eine genügende Andruckkraft zu sorgen empfiehlt es sich, in den Kraftweg der Schraubspindel eine Federung, z. B. ein Paket Tellerfedern --21-- vorzusehen.
Die Kontaktierteile können gemäss diesem Ausführungsbeispiel messerähnlich ausgebildet sein und in die langgestreckten Kontaktierkanten --19-- auslaufen, wobei die Kontaktierkanten sich parallel zur Drehachse --18-- des Kontaktierträgers erstrecken (s. auch Fig. 3). Wie die Zeichnungen zeigen, können die Kontaktierteile an ihren beiden Enden mit Kontaktierkanten --19-- versehen sein, wobei der
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Kontaktierträger frei um seine Achse --18-- drehbar ist, so dass nach Abnutzung der Kontaktierkanten der einen Seite dann die Kontaktierkanten --19-- der andern Seite verwendet werden können. Die Kontaktierteile --17-- können nach Lösen der Mutter --23-- ausgewechselt werden.
Die Fig. 2 und 3 zeigen ferner, dass die Drehachse --18-- des Kontaktierträgers im rechten Winkel zur Längsrichtung des den Betätigungsgriff tragenden Schenkels --11-- und parallel zu der Kontaktierebene verläuft, die durch die Kontaktierkanten --19-- gebildet wird.
Die Erfindung sieht ferner vor, dass die Erdleitung, hier ein Erdseilanschluss --3--, im rechten Winkel zur Längsrichtung der Schenkel --11, 12-- und parallel zur Kontaktierebene verläuft. Dies hat beim Auftreten hoher Stromkräfte kein Abreissen der Klemme vom Schenkel mehr zur Folge, sondern
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längsrichtung verlaufende Anlageleiste --24-- des dem den Betätigungsgriff tragenden Schenkel gegenüberliegenden Schenkels --12-- verhindert werden, die in der Klemmstellung zur Anlage an die Aussenkante-7'"-des Fussteiles-7-kommt. Ausserdem verhindert die Anlageleiste --24-- beim Anziehen der Schraubspindel ein Mitdrehen und Abrutschen der Klemme.
Die vorstehend beschriebene Anordnung der Erdleitung hat den weiteren Vorteil, dass der Erdstrom nicht über ein beim Ab- und Anklemmen zu betätigendes Gewinde laufen muss, wie es bei bekannten Klemmen der Fall ist. Vielmehr ist für den Erdstrom eine einwandfreie Kontaktgabe innerhalb der Klemme gewährleistet. Nachfolgend ist eine Ausführungsmöglichkeit der Anbringung des Erdseilanschlusses an die Klemme beschrieben. Hienach befindet in einer bevorzugten und besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung sich der Erdseilanschluss --3-- in Verlängerung der Drehachse-18-.
Gemäss der Schnittdarstellung der Fig. 4 dient zur Aufnahme des Erdseilanschlusses --3-- eine Büchse --25--, die fest in eine entsprechende Bohrung des Kontaktierträgers --16-- eingepasst ist und somit dessen Drehlagerung in den Gabeln bildet. Fig. 3 zeigt, dass der Schenkel --11-- in zwei Gabeln --11'-- auslaufen kann, wobei sich der Kontaktierträger --16-- zwischen diesen beiden Gabeln befindet und die Gabeln --111-- die Lager für die Büchse --25-- aufweisen. Die Büchse --25-- läuft in einen Schraubgewindeteil --26-- aus, auf den die Befestigungsmutter-27-- schraubbar ist. Damit sind die Teile betriebsfertig gehalten (s. insbesondere Fig. 3).