CH676218A5

CH676218A5 -

Info

Publication number: CH676218A5
Application number: CH1581/88A
Authority: CH
Inventors: Scarpatetti Diether Von; Dietrich Dr Sahm
Original assignee: Daimler Benz Ag
Priority date: 1987-06-09
Filing date: 1988-04-27
Publication date: 1990-12-28
Also published as: AU608850B2; BR8802789A; FR2616387A1; US4888454A; JP2596790B2; JPS63312244A; AU1666388A; DE3719213C1; FR2616387B1

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine bodennahe mehrpolige Stromversorgung für spurführbare, gummibereifte, elektrisch antreibbare Fahrzeuge nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie beispielsweise aus der Firmenschrift der Fa. Bendix Dashaveyor Company mit dem Titel «Transportation System - Dashaveyor People Mover» als bekannt hervorgeht; in dieser Firmenschrift wird ein 1972 auf dem internationalen Flughafen «Dulles» der amerikanischen Hauptstadt Washington installiertes Nahverkehrssystem eingehend beschrieben.

Für die Stromversorgung dieser spurführbaren Fahrzeuge sind oberhalb der Querführungsstege insgesamt vier Stromschienen vertikal übereinander angeordnet, die jeweils für sich mittels eines Stromabnehmerarmes kontaktierbar sind. Die Stromschienen haben Doppel-T-Profil; der verschleißvermindernde Belag besteht aus einer Gra-fitbeschichtung. Jede einzelne Schiene ist mit einem L-förmigen aus Kunststoff bestehenden Winkelprofil nach oben und zur Seitenwand hin abgeschirmt; durch die aneinander grenzenden Winkelprofile ergibt sich für jede einzelne Stromschiene ein zum Fahrzeug hin offener, jedoch an drei Seiten geschlossener Abschirmkanal. Die Kontaktseiten der verschiedenen Stromschienen liegen vertikal und alle in einer Ebene vertikal untereinander. Um Höhentoleranzen der fahrzeugseitigen Stromabnehmer gegenüber dem fahrbahnseitigen Stromschienen ausgleichen zu können, sind die Bürsten der Stromabnehmer in Vertikalrichtung breiter als die Kontaktbahn der Stromschienen. Dementsprechend müssen für eine Höhenabweichung auch die Abschirmkanäle, in denen sich die Stromschienen befinden, nach oben und nach unten breiter ausgebildet sein. Demgemäß ist die Stromversorgung relativ voluminös. Die Abschirmung ist zur Seite hin großflächig offen, so daß die Stromschienen vor witterungsbedingter Nässe und gegen Berührung durch Mensch oder Tier nur sehr schlecht geschützt sind. Ein weiterer Nachteil be- steht in der relativ aufwendigen Befestigung der Stromschienen. Zu diesem Zweck müssen zunächst an den Innenseiten der trogförmigen Fahrbahnen hintereinander viele vertikal stehende Isolatorleisten befestigt werden, an denen dann ihrerseits die Stromschienen und die Abschirmprofile angeschraubt werden. Dies ist nicht nur mit einem hohen Materialeinsatz verbunden, sondern die Montage erfordert auch sehr viel Arbeitszeit, wodurch die Stromversorgung insgesamt sehr teuer wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsmäßig zugrunde gelegte Stromversorgung dahingehend zu verbessern, daß die Stromversorgung im Querschnitt kleiner gebaut ist, daß sie gegen witterungsbedingte Nässe und gegen Berührung besser geschützt ist und daß sie einfacher und rascher verlegbar und somit billiger als bekannte Stromversorgungen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Dank der selbsttragenden und baulich integrierten Ausgestaltung der Abschirmung als Strangpreßprofil können die ebenfalls als Strangpreßprofil ausgebildeten Stromschienen ohne Verschraubung darin durch axiales Einschieben sicher darin gehaltert werden. Dank der hängenden Anordnung der Abschirmung kann diese pendelnd als selbsttragender Balken an wenigen Abstützstellen aufgehängt werden, wodurch die Montage sehr rasch vonstatten geht. Durch die hängende ünd unterseitig offene Abschirmung wird auch ein besserer Nässe- und Berührungsschutz geschaffen. Dank der V-förmi-gen Anordnung der Kontaktbahnen ergibt sich eine zentrierende Eigenschaft für die beiden fahrzeugseitigen Stromabnehmerbürsten, so daß kein entsprechender Freiraum innerhalb der Abschirmung für Relativbewegungen zwischen fahrbahn-seitiger Stromschiene und fahrzeugseitiger Stromabnehmerbürste vorgesehen zu werden braucht. Dadurch kann die Abschirmung im Querschnitt relativ klein gehalten werden, was nicht nur dem Bauvolumen, sondern auch den Investitionskosten zugute kommt.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen können den abhängigen Ansprüchen entnommen werden. Im übrigen ist die Erfindung anhand verschiedener in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele nachfolgend noch erläutert; dabei zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine doppelspurige spurgebende Fahrbahn mit darauf befindlichen spurführbaren Omnibussen,

Fig. 2 eine vergrößerte Einzeldarstellung der Stromabnehmerpartie eines Fahrzeuges nach Fig. 1 einschließlich der Stromversorgung,

Fig. 3 eine weiterhin vergrößerte Einzeldarstellung einer zweipoligen Stromversorgung und der Kohlebürsten des Stromabnehmers,

Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Stromversorgung in unvollständig montiertem Zustand und

Fig. 5 einen Querschnitt einer Stromschiene für die Stromversorgung nach Fig. 4.

Fig. 1 zeigt zwei Omnibusse 1, die sich auf einer doppelspurigen, spurgebenden Fahrbahn 2 begegnen. Die Omnibusse sind mit Querführungsrollen 5 im Bereich der vorderen lenkbaren Fahrzeugräder 4 versehen; die Querführungsrollen 5 arbeiten mit fahrbahnseitigen Querführungsstegen 3 zusammen, die den einschlagbaren Fahrzeugrädern 4 die Fahrtrichtung aufprägen. Zur Stromversorgung des Elektroantriebes der Fahrzeuge sind die Fahrbahnen 2 mit einer bodennahen Stromversorgung 7 versehen; fahrzeugseitig sind entsprechende ausfahrbare Stromabnehmerarme 6 vorgesehen, die im ausgefahrenen Zustand in Vertikalrichtung und in Horizontalrichtung nachgeben können und aufgrund einer prismatischen Gestaltung der Kontaktbahnen der Stromschienen und einer entsprechend formnegativ gestalteten ebenfalls prismatischen Ausbildung der Kontaktstücke 14 der Stromabnehmerbürsten dem Verlauf der Stromschienen exakt folgen können. Lediglich etwaige Wank- bzw. Rollbewegungen des Fahrzeuges, die sich auch auf die Kontaktstücke 14 übertragen, führen zu Relativverschiebungen bzw. Relatiwerdrehungen gegen5

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über den Stromschienen; im Anlagebereich werden also die Kontaktstücke 14 sich ballig einlaufen.

Die in Fig. 3 stark vergrößert in Querschnitt gezeigte Stromversorgung 7 enthält eine am Haltearm

8 pendelnd aufgehängte Abschirmung 9 aus Kunststoff, die ais selbsttragendes einheitliches Strangpreßprofil ausgebildet ist. Mit dem Begriff Strangpreßprofil soil zum Ausdruck gebracht werden, daß die Abschirmung 9 an allen Stellen hintereinander den gleichen Querschnitt aufweist. Die Abschirmung 9 besteht vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff, wodurch dessen Festigkeit noch erhöht wird. Wichtig für den Werkstoff ist außer einer guten Tragfähigkeit auch eine hohe elektrische Isolationseigenschaft und Alterungsbeständigkeit. Die Abschirmung darf auch nach vielen Jahren in freier Umgebung nicht spröde oder rissig werden.

Die Abschirmung bildet mit den beiden Außenwänden 13 und einer Zwischenwand 12 zwei Kanäle 11, die nach unten offen sind und im übrigen vollständig geschlossen. An der Oberseite der Abschirmung ist bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel eine T-Nut 19 angeformt; die Abschirmung kann dann mittels Hammerkopfschrauben auf einfache Weise an den Tragarmen 8 hängend befestigt werden. In die einzelnen Kanäle 11 der Abschirmung

9 ist jeweils eine Stromschine 10 axial eingeschoben. Die Stromschienen sind als Strangpreßprofil aus Aluminium hergestellt und zu einer Symmetrielinie 16 im Querschnitt symmetrisch ausgebildet. Die Kontaktseite 15 der Stromschiene ist durch einen Belag 17 aus Edelstahl gegen Verschleiß und gegen Anrostung und sonstige Korrosion gesichert. Die Stromschienen 10 weisen eine im wesentlichen dreieckige oder fünfeckig-hausähnliche Hüllkontur 21 auf, wobei die Stromschienen mit ihren Kontaktseiten 15 geneigt zueinander in unmittelbarer Nachbarschaft zur Zwischenwand 12 innerhalb der Abschirmung angeordnet sind. Und zwar sind die Kontaktseiten der Stromschinen nach außen ansteigend V-förmig zueinander geneigt angeordnet, wobei der von ihnen eingeschlossene Winkel etwa 90° beträgt. Durch diese V-förmige Anordnung der Kontaktseiten 15 der Stromschienen wird eine selbstzentrierende Führung seitens der Stromschienen auf die beiden Kontaktstücke 14 des Stromabnehmers ausgeübt. Dank der V-förmigen Anordnung der Kontaktseiten 15 der Stromschienen können die beiden Kontaktstücke 14 an ein und demselben Stromabnehmerarm 6 zueinander starr angebracht sein, was eine Vereinfachung des Stromabnehmers und seiner Einzelteile und eine Wartungsvereinfachung darstellt. Bei wank- oder rollbedingten Winkelverlagerungen des Stromabnehmerkopfes gegenüber den Stromschienen bleiben dank der selbstzentrierenden Eigenschaft der V-Anordnung gleichwohl beide Kontaktstücke 14 mit den Kontaktseiten 15 in stromübertragender Berührung; das eine Kontaktstück 14 rutscht lediglich auf der zugehörigen Kontaktseite 15 gegenüber der Normaliage herauf und das andere entsprechend herunter. Dieser Vorteil ist sowohl bei dargestellten V-förmigen Anordnung als auch bei einer umgekehrten, also nach außen abfallenden Dach-förmigen Anordnung der Kontaktzeiten 15 gegeben. Bei der nach außen ansteigenden Anordnung der Kontaktseiten 15, wie sie in Fig. 3 und 4 dargestellt ist, wird das Einführen der Kontaktstücke 14 in die einzelnen Kanäle erleichtert gegenüber einer andersherum angeordneten Schräglage der Kontaktseiten 15, weil nämlich die in der Mitte überragende Zwischenwand 12 leichter zwischen die beiden V-förmig angeschrägten Kontaktstücke 14 hineinfindet.

Für eine schraubenlose Befestigung der Stromschienen innerhalb der Abschirmung weisen die Stromschienen 10 beiderseits symmetrisch zur Symmetrielinie 16 jeweils eine Längsrille 22 auf; die Abschirmung 9 weist an entsprechenden Stellen jeweils ein Paar von Wülsten 23 auf. Die Längsrillen 22 und die Hülse 23 greifen widerhakenartig und formschlüssig ineinander und halten die axial eingeschobenen Stromschienen sicher gegen Herausfallen fest. Zweckmäßigerweise wird man die Abschirmung 9 und die Stromschienen 10 in gleichen Längenabschnitten herstellen und ineinanderschieben, wobei jedoch die Stöße zwischen aneinandergren-zenden Abschirmungen zum einen und die Stöße zwischen in Längsrichtung aneinander angrenzenden Schienen zum anderen in Längsrichtung zueinander versetzt sind. Dadurch können sich die Abschirmung bzw. die Stromschienen gegenseitig zueinander an den Stoßstellen zentrieren. An den Stoßstellen der Abschirmung wird diese zweckmäßigerweise durch eine Manschette im Außenbereich und durch eine vertikale Nut und Feder-Ausbildung im Bereich der Zwischenwand 12 (siehe Nut 18 in Fig. 4) gegen Kriechströme, Überschläge sowie gegen Nässe, Staub und Krustenbildung geschützt. An den Stoßstellen der Stromschienen wird im Innern des Hohlprofiles ein Stromübergangskabel eingelagert, womit sich eine besondere Schutzrechtsanmeldung der Anmelderin befaßt. Zweckmäßigerweise ist die Innenkontur des Hohlprofiles von kreisrundem Querschnitt, so daß die Kabelschuhe an den Stromübergangskabeln als entsprechende Steckerstifte ausgebildet sein können.

Dank der schraubeniosen Befestigung der Stromschienen innerhalb der Abschirmung können diese darin raumsparend und einfach untergebracht werden, wobei die Abschirmung 9 und die eingelagerten Stromschienen 10 eine selbsttragende Einheit bilden, die nur an wenigen in Abständen angeordneten Tragarmen 8 aufgehängt zu werden braucht. Die dazu verwendeten Befestigungsmittel bzw. Schrauben, wie die bereits erwähnte Hammerkopfschraube greifen außenseitig an der Abschirmung und Isolation an und haben keinerlei gefährliche Annäherung an spannungsführende Teile. Dank der nach unten gerichteten Öffnung der Kanäle 11 kommt auch ein wirksamer Nässe- und Berührungsschutz zustande, zumal die offene Seite der Kanäle relativ schmal ist und die spannungsführenden Teile demgemäß in einer tiefen Versenkung liegen.

Damit die selbsttragende Abschirmung in Vertikalrichtung möglichst biegesteif ist und die Stromschienen bei möglichst geringer Durchbiegung und weitem Stützabstand tragen kann, muß das Flächenträgheitsmoment des Querschnittes der Abschir-

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mung möglichst groß sein. Diesem Zweck dient auch die relativ große Vertikalerstreckung der Außenwände 13 und der Zwischenwand 12. Eine möglichst geringe Durchbiegung ist bei hohen Fahrgeschwindigkeiten des Fahrzeuges wichtig, da sonst der Stromabnehmerkopf zu Vertikalschwingungen angeregt wird, der im Fall von Resonanzerscheinungen zu einem Abheben der Kontaktstücke 15 von den Stromschienen führen kann. Um das Flächenträgheitsmoment der Abschirmung 9 möglichst groß zu gestalten, ist es zweckmäßig, im Bereich der Oberseite und der Unterseite Materialanhäufungen vorzusehen. Aus diesem Grunde sind oberseitig die beiden winkelförmigen die T-Nut 19 bildenden Profilleisten angeformt, die eine entsprechende Materialanhäufung darstellen. Im Bereich der Unterseite wird eine in diesem Sinne wirkende Materialanhäufung dadurch herbeigeführt, daß die Zwischenwand 12 im Bereich ihres überstehenden Endes dicker ausgeführt wird (Maß 24) als die übrigen Wandstärken der Abschirmung. Darüber hinaus hat jedoch die Wandverdickung der Zwischenwand im unteren Bereich auch noch einen anderen Zweck: Der gegenüber den Stromschienen 10 überstehende Teil der Zwischenwand 12 greift berührungsfrei in eine entsprechende Ausnehmung des Stromabnehmerkopfes ein; dadurch ist eine gewisse Notführung des Stromabnehmerkopfes entlang der Abschirmung für den Fall eines vorübergehenden Abhebens des Stromabnehmerkopfes von den Stromschienen geschaffen.

Bei dem in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel der Abschirmung 9' bzw. der Stromschienen 10' sind für funktionsgleiche aber formunterschiedliche Teile gleiche mit einem hochgestellten Strich versehene Bezugszahlen versehen, so daß weitgehend auf die vorausgegangene Beschreibung verwiesen werden kann. Im Bereich der Oberseite der Abschirmung 9' ist anstelle einer T-Nut ein T-Flansch 20 zur hängenden Befestigung an einer Reihe von Tragarmen vorgesehen. Die Stromschienen 10' sind von geringerem Materialquerschnitt und dementsprechend leichter. Die Wulste 23' im Bereich der Innenseite der Kanäle 11' sind lediglich durch rechtwinklige Vorsprünge gebildet. Dadurch gestaltet sich der Querschnitt der Abschirmung 9' einfacher. In Fig. 4 ist auch eine axial auf das T-Profil der T-Nut axial aufeuschiebende Sondermut-ter 25 dargestellt, die als Stranpreßprof il aus Aluminium mit eingepreßtem Gewindeeinsatz hergestellt ist. Die über schmale nach Art eines Filmscharniers wirkende Verbindungsstege angeschlossene Seitenwände üben beim Anziehen der Mutter die Funktion von Pratzplatten aus die klemmend den Kopf des T-Profiles hintergreifen.

Claims

Patentansprüche

1. Bodennahe, mehrpolige Stromversorgung für spurführbare, gummibereifte, elektrisch antreibbare Fahrzeuge, mit für jeden Pol spurtreu dicht neben der Fahrbahn verlegten Stromschienen aus stranggepreßtem, im Querschnitt untereinander gleichem, zu einer Symmetrielinie symmetrisch geformtem Aluminiumprofil, welche eine durch einen fahrzeugseitigen Stromabnehmer gleitend kontak-tierbaren, flachen, mit einem verschleißvermindernden Belag versehenen zur Symmetrielinie senkrecht stehenden Kontaktseite aufweisen, ferner mit einer aus elektrisch isolierendem Werkstoff bestehenden, für jede Stromschiene einen an drei Längsseiten geschlossenen Kanal zur geschützten und gegenüber den freien Rändern der Abschirmwandung versenkten Aufnahme der Stromschienen bildenden Abschirmung, wobei die gegenseitige Abschirmung zweier benachbarter Stromschienen durch nur eine einzige, die Stromschiene zur offenen Kanalseite hin überragenden Zwischenwand gebildet ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Abschirmung (9, 9') ist für zwei Stromschienen (10, 10') als ein einheitliches selbsttragendes Strangpressprofil mit in Einbaulage nach unten offenem Kanalpaar (11,11') ausgebildet, an deren Oberseite eine zur hängenden Befestigung an Tragarmen (8) geeignete Befestigungsprofiiie-rung integriert ist;

b) der Querschnitt der Stromschienen (10, 10') weist eine im wesentlichen dreieckige oder fünfeckig-hausähnliche Hüllkontur (21) auf, wobei die Stromschienen (10,10') mit ihren Kontaktseiten (15) geneigt zueinander in unmittelbarer Nachbarschaft zur Zwischenwand (12') innerhalb der Abschirmung (9, 9') angeordnet sind;

c) an den Stromschienen (10,10') sind beiderseits Längsrillen (22, 22') bzw. Wülste und an den Innenseiten der Kanäle (11,11') der Abschirmung (9, 9') entsprechend formnegative Wülste (23, 23') bzw. Längsrillen angeformt, die gegenseitig formschlüssig widerhakenartig ineinandergreifen, derart, daß die Stromschienen (10, 10') axial in die Abschirmung (9, 9') einschiebbar, aber quer zur Einschubrichtung darin ohne weiteres festgehalten sind.

2. Stromversorgung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (9, 9') aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht.

3. Stromversorgung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (12, 12') in dem die Stromschienen (10,10') überragenden Bereich stärker ausgebildet ist als die übrigen Wandungen (13) der Abschirmung (9,9').

4. Stromversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktseiten (15) der Stromschienen (10,10') nach außen ansteigend V-förmig zueinander geneigt angeordnet sind.

5. Stromversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktseiten (15) der beiden Stromschienen (10, 10') einen Winkel von etwa 90° miteinander einschließen.

6. Stromversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschienen (10, 10') ein Hohlprofil mit einer kreisrunden Innenbegrenzung des Querschnitts bilden.

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