CH647985A5 - Device for automatically maintaining a predetermined tensioning force in a contact wire or supporting cable of overhead lines of electrical railways - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttätigen Einhaltung einer vorgegebenen Spannkraft in einem Fahrdraht oder Tragseil von Oberleitungen elektrischer Bahnen, mit einem gespannten elastischen Zwischenglied.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-PS 918 992) wird die vorgegebene Spannkraft mit Hilfe eines Gewichtes selbsttätig eingehalten, welches an dem über eine Rolle umgelenkten Fahrdraht- oder Tragseilende befestigt ist. Das gespannte elastische Zwischenglied in Form der auf Druck beanspruchten Schraubenfederanordnung soll hier die durch plötzliche Längenänderungen des Fahrdrahtes bzw. Tragseiles verursachten Massenkräfte des Gewichtes von der Leitung fernhalten oder zumindest in ihrer Einwirkung auf die Leitung mildern. Die Anordnung der Gewichte solcher sogenannter Radspanner stösst häufig auf Schwierigkeiten. In Städten müssen die Gewichte aus optischen Gründen innerhalb der Mäste aufgehängt werden bzw. mit Schutzkörben umgeben werden, um keine Fussgänger zu gefährden. In Tunnelstrecken schliesslich müssen die Gewichte in besonders vorzusehenden teuren Bauwerksnischen untergebracht oder an einer Seilführung über mehrere aufwendige und störanfällige Umlenkrollen aufgehängt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wesentlich platzsparendere Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, bei der also die zuvor geschilderten Schwierigkeiten nicht mehr vorhanden sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die gattungsgemässe Vorrichtung nach Lehre der Erfindung gekennzeichnet durch eine mechanische Reihenschaltung des elastischen Zwischengliedes sowie eines Nachspannantriebes und durch eine Regeleinrichtung mit dem als Spannkraftmesseinrichtung ausgebildeten elastischen Zwischenglied als Eingabeglied und mit dem Nachspannantrieb als Stellglied.

Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung ist also das Spanngewicht der bekannten Vorrichtung gleichsam durch den Nachspannantrieb ersetzt, der mit Hilfe des als Spannkraftmesseinrichtung ausgebildeten elastischen Zwischengliedes sowie der Regeleinrichtung die aus Längenänderungen des Fahrdrahtes bzw. Tragseiles resultierenden Spannkraftabweichungen beseitigt. Ein solcher Nachspannantrieb benötigt gegenüber einem mit Gewichten ausgerüsteten Radspanner nahezu keinen Platz und ist daher für die Praxis wesentlich besser geeignet.

Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. Grundsätzlich ist es gleichgültig, welcher Art das vorgenannte elastische Zwischenglied ist. Es kann beispielsweise aus einer hydraulischen oder pneumatischen Druckdose bestehen; eine auf Druck beanspruchte Schraubenfederanordnung wird jedoch vorgezogen, weil diese in der Praxis bezüglich Haltbarkeit und Wartung am günstigsten ist und darüber hinaus durch Änderung der Schraubenfederzahl und/oder -Charakteristik eine verhältnismässig einfache Anpassung der Vorrichtung an die örtlichen Gegebenheiten zulässt. Auch der Nachspannantrieb, der zweckmässigerweise selbsthemmend ist, kann grundsätzlich beliebig ausgeführt sein, so beispielsweise aus einer motorbetriebenen Seiltrommel bestehen. Zu optimalen Verhältnissen kommt man jedoch, wenn der Nachspannantrieb aus einem von einem Elektromotor, insbesondere selbsthemmenden Elektrogetriebemotor, angetriebenen Schraubengetriebe besteht, denn dieser Nachspannantrieb kann ohne Schwierigkeiten als länglicher Gegenstand geringen Durchmessers ausgeführt werden. Hinzu kommt, dass dieser Nachspannantrieb auch mit dem elastischen Zwischenglied in Form der auf Druck beanspruchten Schraubenfederanordnung verhältnismässig leicht zu einer baulichen Einheit vereinigt werden kann. In diesem Zusammenhang empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, dass das Schraubengetriebe von der zwischen zwei Federstützplatten angeordneten Schraubenfederanordnung umgeben ist und die beiden in Wirkungsrichtung der Schraubenfederanordnung mit einer Relativführung versehenen Federstützplatten durchsetzt. Um die bei Fahrdrahtbruch oder Seilriss freiwerdenden Kräfte in der Schraubenfederanordnung klein zu halten, ist die Relativführung vorzugsweise mit die Relativbewegung der beiden Federstützplatten begrenzenden Anschlägen versehen. Die Ausbildung des elastischen Zwischengliedes als Spannkraftmesseinrichtung kann auf einfachste Weise dadurch verwirklicht werden, dass eine der beiden Federstützplatten mit zwei Endschaltern ausgerüstet wird, die in Wirkungsrichtung der Schraubenfederanordnung mit Abstand voneinander angeordnet und von der anderen Stützplatte betätigbar sind. Die beiden Endschalter definieren dabei nach oben und nach unten die zulässigen Abweichungen von der vorgegebenen Spannkraft, bei denen also der Nachspannantrieb in der einen oder anderen Richtung noch nicht tätig wird. Die Vorrichtung kann ohne weiteres als Verbindungsglied zwischen einem Fahrdraht- oder Tragseilende und einem ortsfesten Widerlager bzw. Verankerungspunkt festgesetzt werden. Hierzu genügt es, wenn eine der beiden Federstützplatten eine Drehgelenkausbildung für das ortsfeste Widerlager aufweist. Im übrigen empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, dass die eingestellte Spannkraft mit Hilfe von Zeigern bzw. Markierungen und

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die Funktionstüchtigkeit der Vorrichtung mit Lampen oder Leuchten an der Vorrichtung oder auch an einem getrennten Ort überwacht werden kann.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert, deren einzige Figur schematisch eine erfindungsgemässe Vorrichtung zeigt.

Die Vorrichtung dient zur selbsttätigen Einhaltung einer vorgegebenen Spannkraft in einem Fahrdraht oder einem Tragseil von Oberleitungen elektrischer Bahnen. Von diesem Fahrdraht bzw. Tragseil ist in der Figur lediglich das mit der Vorrichtung verbundene, mit einem Isolator 1 ausgerüstete Ende 2 zu erkennen. Lediglich angedeutet ist, dass die Vorrichtung an einem ortsfesten Widerlager 3 in Form eines Verankerungsteiles befestigt ist.

In ihrem grundsätzlichen Aufbau besteht die Vorrichtung aus einem elastischen Zwischenglied in Form einer auf Druck beanspruchten gespannten Schraubenfederanordnung 4 und einem Nachspannantrieb 5 in Form eines von einem Elektromotor 6 angetriebenen selbsthemmenden Schraubengetriebes 7. Das elastische Zwischenglied und der Nachspannantrieb 5 sind, wie man aus der Figur erkennen kann, mechanisch in Reihe geschaltet. Das Fahrdraht- bzw. Tragseilende 2 greift an einem Ende des Schraubengetriebes 7 an, das andere Ende des Schraubengetriebes 7 ist mit dem einen Ende der Schraubenfederanordnung 4 verbunden und das andere Ende der Schraubenfederanordnung 4 ist an das Verankerungsteil 3 angeschlossen. Ferner gehört zur Vorrichtung noch eine elektrische Regeleinrichtung 8, die das als Spannkraftmesseinrichtung ausgebildete elastische Zwischenglied als Eingabeglied und den Nachspannantrieb 5 als Stellglied aufweist.

Die Schraubenfederanordnung 4 ist aus einer Mehrzahl von Schraubenfedern 9 gebildet, deren Achsen 10 parallel zur Achse 11 des Schraubengetriebes 7 liegen und die gleich-mässig verteilt am Umfang eines das Schraubengetriebe 7 konzentrisch umgebenden gedachten Kreiszylinders angeordnet sind. Die Schraubenfedern 9 sind mit ihren Enden an zwei Federstützplatten 12,13 befestigt. Diese beiden zu den Schraubenfedern 9 senkrechten und zueinander parallelen Federstützplatten 12,13 sind mit einer Relativführung 14 versehen, so dass sie sich in Richtung der Achse 11 des Schraubengetriebes 7 relativ zueinander bewegen können. Hierzu ist die eine Federstützplatte 12 mit einem rohrförmi-gen Ansatz 15 versehen, der sich durch eine entsprechende Führungsausnehmung 16 in der anderen Federstützplatte 13 erstreckt und dessen Länge ein wenig grösser als der grösst-

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mögliche Längenunterschied des Fahrdrahtes bzw. Tragseiles ist. Das Schraubengetriebe 7 ist innerhalb des rohrförmi-gen Ansatzes 15 angeordnet und durchsetzt damit auch die beiden Federstützplatten 12,13. Die Spindel 17 des Schraubengetriebes 7 ist in der mit dem rohrförmigen Ansatz 15 versehenen Federstützplatte 12 gelagert und von dem an diese Federstützplatte 12 angeflanschten Elektromotor 6 angetrieben. Die Spindelmutter 18 des Schraubengetriebes 7 ist in dem rohrförmigen Ansatz 15 verdrehungssicher geführt und auf der dem Elektromotor 6 abgewandten Seite durch ein Zugrohr 19 verlängert, an dessen freies Ende das Fahrdrahtbzw. Tragseilende 2 angeschlossen ist. In der Figur erkennt man des weiteren, dass der rohrförmige Ansatz 15 beidseits der die Führungsausnehmung 16 aufweisenden Federstützplatte 13 je einen Anschlag 20 aufweist, der die Relativbewegung der beiden Federstützplatten 12, 13 begrenzt. Entsprechend weist die andere Federstützplatte 12 mit dem rohrförmigen Ansatz 15 an einem Ausleger 21 zwei Endschalter 22 auf, die in Wirkungsrichtung der Schraubenfederanordnung 4 mit Abstand voneinander angeordnet sind und von der Federstützplatte 13 über einen Nocken 23 od.dgl. betätigbar sind. Die letztgenannte Federstützplatte 13 weist eine Drehgelenkausbildung 24 auf, mit deren Hilfe sie am Verankerungsteil 3 angelenkt ist.

Bei der vorgegebenen Spannkraft im Fahrdraht oder Tragseil liegt die Federstützplatte 13 mittig zwischen den beiden Endschaltern 22. Ändert sich die Spannkraft beispielsweise infolge Temperaturänderungen, verschiebt sich die Federstützplatte 12 mit dem Nachspannantrieb 5 relativ zur angelenkten Federstützplatte 13. Über- oder unterschreitet die Spannkraft den vorgegebenen Spannkraftwert um z.B. 5%, wird einer der Endschalter 22 von der Federstützplatte 13 betätigt. Die Regeleinrichtung 8 betätigt dann ihrerseits den Elektromotor 6 des Nachspannantriebs 5 in der einen oder anderen Richtung, und zwar solange bis die Federstützplatte 13 wieder ihre mittige Lage zwischen den beiden Endschaltern 22 einnimmt und damit die vorgegebene Spannkraft wiederhergestellt ist. Bei Fahrdrahtbruch oder Seilriss federt die Federstützplatte 12 mit dem Nachspannantrieb 5 zurück, bis einer der Anschläge 20 an der anderen Federstützplatte 13 zur Anlage kommt. Zugleich wird über den einen Endschalter 22 der Elektromotor 6 betätigt. Sobald die Spindelmutter 18 das Ende der Spindel 17 erreicht hat, wird der Elektromotor 6 durch einen nicht dargestellten Näherungsschalter abgeschaltet. Die elektrische Versorgung der Vorrichtung kann aus der Oberleitung erfolgen.

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1 Blatt Zeichnungen

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1. Vorrichtung zur selbsttätigen Einhaltung einer vorgegebenen Spannkraft in einem Fahrdraht oder Tragseil von Oberleitungen elektrischer Bahnen, mit einem gespannten elastischen Zwischenglied, gekennzeichnet durch eine mechanische Reihenschaltung des elastischen Zwischengliedes (4) sowie eines Nachspannantriebes (5) und durch eine Regeleinrichtung (8) mit dem als Spannkraftmesseinrichtung ausgebildeten elastischen Zwischenglied (4) als Eingabeglied sowie mit dem Nachspannantrieb (5) als Stelltrieb.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachspannantrieb (5) aus einem von einem Elektromotor (6) angetriebenen Schraubengetriebe (7) besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Zwischenglied aus einer auf Druck beanspruchten Schraubenfederanordnung (4) besteht, das Schraubengetriebe (7) von der zwischen zwei Federstützplatten (12,13) angeordneten Schraubenfederanordnung (4) umgeben ist und die beiden, in Wirkungsrichtung der Schraubenfederanordnung (4) mit einer Relativführung (14) versehenen Federstützplatten (12, 13) durchsetzt

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativführung (14) mit die Relativbewegung der beiden Federstützplatten (12,13) begrenzenden Anschlägen (20) versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden Federstützplatten (12) mit zwei Endschaltern (22) ausgerüstet ist, die in Wirkungsrichtung der Schraubenfederanordnung (4) mit Abstand voneinander angeordnet und von der anderen Stützplatte (13) betätigbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden Federstützplatten (13) eine Drehgelenkausbildung (14) für ein ortsfestes Widerlager (3) aufweist.