<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft ein Schleifstück für Stromabnehmer elektrischer Bahnen, bei dem ein Kohlekörper, insbesondere ein Kunstkohlekörper, als Kontaktelement mit einem metallischen Träger, insbesondere durch Löten oder Kleben, elektrisch leitend verbunden ist, wobei mit dem metallischen Träger auf dessen dem Kohlekörper gegenüberliegender Seite aufliegend ein länglicher Bauteil verbunden ist.
Ein derartiges Schleifstück ist aus der DE-PS Nr. 694376 bekannt.
Der Nachteil dieses bekannten Schleifstückes besteht darin, dass die miteinander verbundenen
EMI1.1
körper in heissem Zustand vorgenommen. Auch während der Verwendung der Schleifstücke im Fahrbetrieb treten einerseits durch klimatische Verhältnisse und anderseits durch die Stromübertragung Temperaturschwankungen im Bereich von etwa -40 bis etwa +70 C auf. Durch die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der miteinander verbundenen Werkstoffe treten bei Temperaturschwankungen an der Verbindungsstelle hohe Spannungen auf. Dies hat zur Folge, dass die bekannten Schleifstücke nach dem Kleben bzw. Löten eine stärkere bis schwächere Krümmung aufweisen, obwohl vor dem Kleben bzw. Löten der Kohlekörper und der metallische Träger jeweils vollkommen gerade waren.
Diese Spannungen und die dadurch bedingten Krümmungen wirken sich auf den sehr spröden Kohlekörper nachteilig aus. Werden diese Spannungen zu gross, so bricht der Kohlekörper und das Schleifstück ist nicht mehr zu verwenden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schleifstück der eingangs genannten Gattung anzugeben, das die geschilderten Nachteile nicht aufweist und das dennoch im günstigen Klebebzw. Lötverfahren hergestellt werden kann.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der mit dem metallischen Träger verbundene, längliche Bauteil aus einem Werkstoff mit dem gleichen oder annähernd dem gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie der Wirkstoff des Kohlekörpers besteht.
Mit der Erfindung wird der Vorteil erzielt, dass beim erfindungsgemäss ausgebildeten Schleifstück die Längenänderungen infolge von Temperaturschwankungen oberhalb und unterhalb des metallischen Trägers annähernd gleich gross sind und somit im Kohlekörper keine schädlichen Spannungen mehr auftreten.
Der mit dem metallischen Träger verbundene Bauteil besteht nach einem Vorschlag der Erfindung aus Baustahl, Invarstahl oder Kunststoff, wie beispielsweise durch Fasern, wie Kohle- oder Glasfasern verstärktem Kunststoff. Durch diese bevorzugten Werkstoffe wird das Ziel der Erfindung besonders gut gelöst.
Im Rahmen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Bauteil als Flachleiste, Hohlprofilleiste, beispielsweise mit rechteckigem Querschnitt oder als Profilleiste mit U- oder T-förmigem oder rundem Querschnitt ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform gewährleistet der metallische Träger bzw. der mit diesem verbundene Bauteil die mechanische Festigkeit, und der andere Teil kann dementsprechend leichter ausgebildet werden, so dass das erfindungsgemässe Schleifstück nicht zu schwer ist.
Dies kann erfindungsgemäss so weit gehen, dass der metallische Träger so schwach ausgebildet wird, dass er ausschliesslich der elektrischen Übertragung dient, wogegen die mechanische Festigkeit des Schleifstückes durch den Bauteil gegeben ist. So wird die durch die erfindungsgemäss vorgeschlagene Anordnung eines zusätzlichen Bauteils bedingte Gewichtszunahme des Schleifstückes verringert, da durch das Aufbringen des Bauteils mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der jenem des Kohlekörpers ähnlich oder ident ist, das Schleifstück mechanisch verstärkt wird. Durch die, verglichen mit dem metallischen Träger, grössere Dimensionierung des länglichen Bauteils werden die durch Temperaturschwankungen bedingten Längenänderungen des Kohlekörpers überdies besonders gut kompensiert.
<Desc/Clms Page number 2>
Beim erfindungsgemässen Schleifstück kann der Bauteil mit dem metallischen Träger durch Löten oder durch Kleben verbunden sein. Durch diese Art der Verbindung, die gleichzeitig mit der Verbindung des Kohlekörpers mit dem metallischen Träger oder nach der Herstellung der Klebeoder Lötverbindung zwischen dem Kohlekörper und dem metallischen Träger hergestellt werden kann, ergibt sich eine für die gleichmässige Übertragung von Kräften vom länglichen Bauteil auf den metallischen Träger vorteilhafte, grossflächige Verbindung.
Die Form des mit dem metallischen Träger verbundenen Bauteils ist weitgehend beliebig und der Bauteil kann als Flachleiste, als Profilleiste, als Hohlprofilleiste usw. ausgebildet sein.
Schliesslich kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass sich der Bauteil unter Freilassung der äusseren Enden des Trägers nur über einen Teil der Länge des Trägers erstreckt. Auf diese Weise ergibt sich ohne Beeinträchtigung der erfindungsgemäss erzielten Vorteile eine weitere Verringerung des Gesamtgewichtes des erfindungsgemässen Schleifstückes.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen. Es zeigen die Fig. 1 bis 6 verschiedene Ausführungsformen von Schleifstücken im Schnitt und die Fig. 7 und 8 zwei verschiedene Ausführungsformen von Schleifstücken in Seitenansicht.
Ein in Fig. 1 gezeigtes Schleifstück besteht aus einem Kohlekörper --1--, der für gewöhnlich aus Kunstkohle besteht, und einem metallischen Träger --3-- sowie einem länglichen Bauteil --4--. Die Teile-l und 3 bzw. 3 und 4-- des Schleifstückes sind miteinander durch Klebung oder Lötung verbunden, wobei die Klebung --2-- zwischen dem Kohlekörper --1-- und dem metallischen Träger --3-- elektrisch leitend ausgebildet ist.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird die Festigkeit des Schleifstückes im wesentlichen vom als Hohlprofilleiste ausgebildeten, metallischen Träger --3-- übernommen, und der als Leiste ausgebildete Bauteil --4-- dient lediglich zum Auffangen der sich wegen der unterschiedlichen, thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Kohlekörper --1-- und metallischem Träger --3-- bei Temperaturänderungen ergebenden Spannungen.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist mit dem metallischen Träger --3--, der hier ebenfalls als Mehrkammerhohlprofilleiste ausgebildet ist, eine als Bauteil --4-- dienende U-Profilleiste verbunden, deren thermischer Ausdehnungskoeffizient mit jenem des Kohlekörper --1-- im wesentlichen übereinstimmt.'
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist der längliche Bauteil --4-- als Rechteck-Hohlprofilleiste ausgebildet und zwischen vom Kohlekörper --1-- wegragenden Flanschen des metallischen Trägers --3-- aufgenommen und mit dem metallischen Träger --3-- verklebt oder verlötet.
Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform entspricht im wesentlichen der in Fig. 3 gezeigten, wobei der metallische Träger --3-- in diesem Fall keine nach unten weisenden und zwischen sich den Bauteil --4-- aufnehmende Flansche besitzt. Bei dieser Ausführungsform trägt der metallische
EMI2.1
lich zur Stromübertragung, wobei die Festigkeit des Schleifstückes gemäss Fig. 4 praktisch ausschliesslich vom Bauteil --4-- gewährleistet ist.
Die Fig. 5 und 6 zeigen weitere Ausführungsformen erfindungsgemässer Schleifstücke, wobei bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ein als Flachleise ausgebildeter Bauteil --4-- und bei der Ausführungsform gemäss Fig. 6 ein als T-Profilleiste ausgebildeter Bauteil --4-- zum Auffangen der thermischen Spannungen mit dem metallischen Träger --3-- verbunden ist.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Schleifstückes, bei dem sich der Bauteil --4-- über die gesamte Länge des metallischen Trägers-3-, u. zw. auf dessen dem Kohlekörper --1-- gegenüberliegender Seite, erstreckt. Dies muss nicht so sein, sondern es kann, wie in Fig. 8 gezeigt, auch eine Ausführungsform verwendet werden, bei der sich der Bauteil --4-nur über einen Teil der Länge des metallischen Trägers --3-- erstreckt und beispielsweise die Enden des metallischen Trägers --3-- nicht mehr überdeckt, d. h. freilässt.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.
<Desc / Clms Page number 1>
The invention relates to a contact strip for current collectors in electrical railways, in which a carbon body, in particular a charcoal body, is electrically conductively connected as a contact element to a metallic carrier, in particular by soldering or gluing, with a metallic carrier resting on the side thereof opposite the carbon body elongated component is connected.
Such a contact strip is known from DE-PS No. 694376.
The disadvantage of this known contact strip is that the interconnected
EMI1.1
body made in hot condition. Even during use of the contact strips during driving, temperature fluctuations in the range of approximately -40 to approximately +70 C occur on the one hand due to climatic conditions and on the other hand due to the transmission of electricity. Due to the different coefficients of thermal expansion of the interconnected materials, high stresses occur at the connection point in the event of temperature fluctuations. The result of this is that the known contact strips have a stronger or weaker curvature after gluing or soldering, although the carbon body and the metallic carrier were each completely straight before gluing or soldering.
These tensions and the resulting curvatures have a disadvantageous effect on the very brittle carbon body. If these tensions become too high, the carbon body breaks and the contact strip can no longer be used.
The invention has for its object to provide a contact strip of the type mentioned, which does not have the disadvantages described and which nevertheless in cheap adhesive or. Soldering process can be made.
According to the invention, this object is achieved in that the elongate component connected to the metallic carrier consists of a material with the same or approximately the same thermal expansion coefficient as the active substance of the carbon body.
The advantage of the invention is that, in the case of the contact strip designed according to the invention, the changes in length due to temperature fluctuations above and below the metallic carrier are approximately the same, and therefore no harmful tensions occur in the carbon body.
According to a proposal of the invention, the component connected to the metallic carrier consists of structural steel, invar steel or plastic, such as plastic reinforced by fibers such as carbon or glass fibers. The goal of the invention is achieved particularly well by these preferred materials.
In the context of the invention it can be provided that the component is designed as a flat strip, hollow profile strip, for example with a rectangular cross section, or as a profile strip with a U-shaped or T-shaped or round cross-section. In this embodiment, the metallic carrier or the component connected to it ensures the mechanical strength, and the other part can accordingly be made lighter, so that the contact strip according to the invention is not too heavy.
According to the invention, this can go so far that the metallic carrier is so weak that it is used exclusively for electrical transmission, whereas the mechanical strength of the contact strip is given by the component. Thus, the increase in weight of the contact strip caused by the arrangement of an additional component proposed according to the invention is reduced, since by applying the component with a thermal expansion coefficient that is similar or identical to that of the carbon body, the contact strip is mechanically reinforced. Due to the larger dimensioning of the elongated component compared to the metallic carrier, the changes in length of the carbon body caused by temperature fluctuations are also particularly well compensated.
<Desc / Clms Page number 2>
In the contact piece according to the invention, the component can be connected to the metallic carrier by soldering or by gluing. This type of connection, which can be made simultaneously with the connection of the carbon body to the metallic carrier or after the adhesive or solder connection has been made between the carbon body and the metallic carrier, results in a uniform transmission of forces from the elongated component to the metallic component Advantageous, large-area connection.
The shape of the component connected to the metallic carrier is largely arbitrary and the component can be designed as a flat bar, as a profile bar, as a hollow profile bar, etc.
Finally, it can be provided within the scope of the invention that the component extends only over part of the length of the carrier while leaving the outer ends of the carrier free. In this way there is a further reduction in the total weight of the contact strip according to the invention without impairing the advantages achieved according to the invention.
Further details of the invention will become apparent from the following description of the embodiments shown in the drawings. 1 to 6 show different embodiments of contact strips in section and FIGS. 7 and 8 show two different embodiments of contact strips in a side view.
A contact strip shown in Fig. 1 consists of a carbon body --1--, which usually consists of charcoal, and a metallic carrier --3-- and an elongated component --4--. Parts-1 and 3 or 3 and 4-- of the contact strip are connected to each other by gluing or soldering, the gluing --2-- between the carbon body --1-- and the metallic carrier --3-- being electrically conductive is trained.
In the embodiment shown in FIG. 1, the strength of the contact strip is essentially taken over by the metallic support --3-- designed as a hollow profile strip, and the component --4-- designed as a strip is only used to collect the Thermal expansion coefficient of carbon body --1-- and metallic support --3-- with stresses resulting in temperature changes.
In the embodiment shown in Fig. 2 is connected to the metallic carrier --3--, which is also designed here as a multi-chamber hollow profile strip, a component --4-- serving as a U-profile strip, the coefficient of thermal expansion of which is that of the carbon body - 1-- essentially coincides. '
In the embodiment shown in FIG. 3, the elongate component --4-- is designed as a rectangular hollow profile strip and is received between flanges of the metallic carrier --3-- projecting from the carbon body --1-- and with the metallic carrier --3 - glued or soldered.
The embodiment shown in FIG. 4 essentially corresponds to that shown in FIG. 3, the metallic carrier -3-- in this case not having any flanges pointing downwards and receiving the component -4-- between them. In this embodiment, the metallic one
EMI2.1
Lich for power transmission, whereby the strength of the contact strip according to FIG. 4 is practically guaranteed exclusively by component --4--.
5 and 6 show further embodiments of contact strips according to the invention, in the embodiment according to FIG. 5 a component --4-- designed as a flat track and in the embodiment according to FIG. 6 a component --4-- designed as a T-profile strip is connected to the metal support --3-- to absorb the thermal stresses.
Fig. 7 shows an embodiment of a contact piece according to the invention, in which the component --4-- over the entire length of the metallic carrier-3-, u. on the side opposite the carbon body --1--. This does not have to be so, but, as shown in FIG. 8, an embodiment can also be used in which the component --4 - only extends over part of the length of the metallic carrier --3-- and, for example, the Ends of the metallic support --3-- no longer covered, d. H. releases.
** WARNING ** End of DESC field may overlap beginning of CLMS **.