CZ307230B6 - Sběrač proudu pro napájení elektricky poháněného kolejového vozidla - Google Patents

Abstract

Vynález se týká sběrače (1.201, 301) proudu pro napájení elektricky poháněného kolejového vozidla z jednoho nadzemního troleje (2) obsahujícího nosník (4, 202, 304), na němž je upevněna elektricky a tepelně vodivá lišta (8, 209, 302), v níž je uspořádán topný prostředek. Topným prostředkem je topná deska (12) uložená ve směrem dolů otevřeném zahloubení (9, 206. 303) pod sběrnou plochou (3) ve střední části elektricky a tepelně vodivé lišty (8. 209. 302). přičemž topná deska (12) je alespoň svou horní plochou v tepelně vodivém kontaktu s lištou (8, 209, 302), přičemž všechny plochy topné desky (12) směřující ven ze zahloubení (9. 206, 303) jsou překryty tepelnou izolací.

Description

Sběrač proudu pro napájení elektricky poháněného kolejového vozidla zjednoho nadzemního troleje obsahující nosník, na němž je upevněna elektricky a tepelně vodivá lišta, v níž je uspořádán topný prostředek.

Dosavadní stav techniky

Provoz elektricky poháněných kolejových vozidel napájených prostřednictvím sběrače proudu situovaného v podstatě vodorovně a kolmo k napájecímu troleji zavěšenému nad kolejemi, je v oblastech, ve kterých dochází k poklesu teploty ovzduší pod bod mrazu, ztěžován tvorbou námrazy na napájecím troleji.

Za současné hustoty městské dopravy realizované takovými kolejovými vozidly již nepřichází v úvahu jakýkoliv ruční způsob odstraňování námrazy, jakým bývalo otloukání troleje tyčemi a podobně.

Dokument CH 202707 A uvádí zřejmě první zařízení, které bylo vybaveno ohřívacím zařízením pro odstraňování námrazy na troleji, neboť tento samotný technický prostředek je podstatou vynálezu. Topným prostředkem je topný odpor uložený ve svislé nebo ležaté dutině tělesa smýkadla, které je od tělesa odizolováno pouze elektricky. Smýkadlo dutinu shora uzavírá. Topný odpor sáláním ohřívá těleso, jehož stěnami je velká část tepla vedena a vyzařuje bez užitku do okolí. Pro vlastní ohřev troleje je využíván jen zlomek elektrické energie přiváděné do topného odporu. Zařízení podle JPS 6167637 navrhuje dvě za sebou umístěné opěrné kladky podepírající zdola trolej. V prostoru mezi nimi jsou k troleji přitlačovány z boku kartáčky, přičemž je na trolej současně aplikována nemrznoucí směs. Výhodou je zanedbatelné poškozování troleje, nevýhodou je malá účinnost zvláště při větší vrstvě námrazy, nižších teplotách a složitost zařízení.

Na příčném sběrači proudu podle JPS 61251402 A jsou na příčném sběrači proudu za sebou upevněny dvě škrabky. Sběrač je kloubově připojen k hornímu konci šikmé tyče otočně uložené ve svislém držáku upevněném na střeše vozidla. Šikmá tyč je v podstatě dvouramennou pákou, přítlak škrabek na trolej je nastaven velikostí závaží připojeného k opačnému konci šikmé tyče. Zařízení je složité, navíc při odstraňování námrazy dochází k poškozování troleje.

Podle EP 1 585 645 Bl je vozidlo vybaveno elektrickým systémem generujícím napěťové pulzy, přičemž jeho řídicí jednotka umožňuje zvýšit výkon využitím jalové složky proudu v případě, kdy nastane riziko tvoření námrazy na troleji. Nevýhodou je, že trolej není očištěn dokonale. Na troleji totiž zůstávají ostré námrazky schopné vážně poškodit kontaktní plochu sběrače.

U zařízení podle RU 2481201 Cl se před sběračem proudu v malé vzdálenosti od povrchu vrstvy námrazy pohybuje vodič. Přerušováním jeho kontaktu s trolejem dochází ke vzniku krátkodobých elektrických oblouků vyvolávajících intenzivní vzduchové pulzace, při kterých se námraza odlamuje. Prakticky však nelze dosáhnout toho, aby v běžném provozu na troleji nezůstávaly ulpělé ostré zbytky ledu, které jsou příčinou poškozování sběrače.

Nevýhody mechanických způsobů odstraňování námrazy z troleje mělo omezit zařízení podle EP 2 792 533 A2. Na horních koncích pantografu tvaru „X“ jsou upevněny příčné kluzné nosníky tvořící sběrače proudu z troleje, jejichž povrch je s trolejem v kontaktu. V celé délce obou sběračů je vytvořen jeden nebo dva rovnoběžné otvory pro uložení topné tyče z odporového materiálu potažené smršťovací hadicí. Dokument řeší konstrukci kluzného nosníku sběrače,

- 1 CZ 307230 B6 především pružný přítlačný prvek, který je v otvoru sběrače umístěn pod topnou tyčí a tlačí tyč topného tělesa do kontaktu s vnitřní plochou otvoru směrem nahoru k sběrné ploše kluzného nosníku pro lepší přestup tepla do materiálu kluzného nosníku. I když je tento otvor v blízkosti horní, tedy sběrné plochy nosníku, nezabraňuje vyzařování tepla do celého průřezu kluzného nosníku a jeho velkou vnější plochou bez účinku mimo nosník. U jedné z variant řešení je otvor pro uložení topné tyče otevřen směrem k troleji podélnou mezerou, povrch vnější obalové trubice topného tělesa potom vystupuje nad povrch kluzného prostředku a je v přímém kontaktu s napájecím trolejem. Napájecí trolej je sice v přímém kontaktu s topným tělesem, kontaktní plocha je však dána bodovým stykem povrchů dvou na sebe kolmých válců, tedy je nepatrná. Tomu je úměrné malé množství předávaného tepla i při vysokém topném příkonu. Navíc obalová trubice topného tělesa je zřejmě značně opotřebovávána třením o trolej obalený námrazou. Ohřev troleje s cílem jeho odmražení může být vhodnou cestou k řešení problému. U kolejových elektricky poháněných vozidel je však nevýhodou nutnost velké délky sběrače proudu příčně orientovaného vzhledem k troleji a malým možnostem přizpůsobení trajektorie troleje půdorysu kolejových oblouků. U EP 2 792 533 A2 je vyhřívána celá délka sběrače, přičemž teplo je troleji předáváno jen velmi malou teplosměnnou plochou. Většina tepelné energie je tak vyzařována bez účinku do okolí. Důsledkem je, že k dosažení teploty nutné pro odmražení troleje je nutný velký elektrický příkon.

Cílem vynálezu je navrhnout zařízení k odstranění námrazy ohříváním troleje, které by mělo energeticky ekonomický provoz při požadované účinnosti systému.

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu je dosaženo sběračem proudu pro elektricky poháněná kolejová vozidla obsahujícím topný prostředek sloužící k odstraňování námrazy z trolejů, jehož podstatou je to, že topným prostředkem je topná deska uložená ve směrem dolů otevřeném zahloubení pod sběrnou plochou ve střední části elektricky a tepelně vodivé lišty, přičemž topná deska je alespoň svou homí plochou v tepelně vodivém kontaktu s lištou, přičemž všechny plochy topné desky směřující ven ze zahloubení jsou překryty tepelnou izolací.

Vnější plochy topné desky jsou tak tepelně dokonale izolovány a prakticky veškeré teplo generované topnou deskou přestupuje jen do materiálu elektricky a tepelně vodivé lišty. Tím lze dosáhnout vysoké teploty sběrné plochy sběrače proudu při relativně malém elektrickém příkonu.

Zahloubení v elektricky a tepelně vodivé liště je ve výhodném provedení odstupňované, přičemž na první část zahloubení určeného pro uložení topné desky navazuje směrem dolů druhá část zahloubení, ve které je vložena tepelná izolace. To umožňuje použít obvyklý jednoduchý přímý kovový nosník sběrače proudu.

Objasnění výkresů

Příkladné provedení sběrače proudu pro elektricky poháněná kolejová vozidla podle vynálezu je zobrazeno na výkrese, kde je na obr. 1 uvedena struktura sběrače v pohledu v axiálním směru troleje, na obr. 2 příčný řez A-A z obr. 1, na obr. 3 schéma půdorysného uspořádání topných patron v topné desce, na obr. 4 pohled na lištu sběrače odpovídající obr. 1, na obr. 5 boční pohled na izolační desku odpovídající obr. 1, na obr. 6 půdorys izolační desky kobr. 5, na obr. 7 alternativní provedení struktury sběrače k obr. 1, na obr. 8 příčný řez A-A z obr. 7, na obr. 9 alternativní příkladné provedení struktury sběrače z obr. 7, na obr. 10 příčný řez A-A kobr. 9 a na obr. 11 pohled na alternativní lištu sběrače vztaženou k obr. 7.

-2CZ 307230 B6

Příklady uskutečnění vynálezu

Sběrač I proudu k napájení elektricky poháněného kolejového vozidla z jednoho nadzemního troleje 2 je tělesem orientovaným svou délkou napříč osy troleje 2. Délka sběrače i musí s rezervou pokrýt nesouhlas půdorysu střední osy koleje s většinou nespojitou křivkou nadzemního troleje 2, což je dáno především možnostmi zavěšení troleje 2.

Pro vysvětlení vynálezu bude dále popisován konkrétní sběrač i proudu včetně jeho tvaru a rozměrů, přičemž je v rozsahu běžných schopností odborníka přizpůsobit tvar a rozměry konkrétním potřebám.

Sběrač I proudu podle vynálezu odpovídá svojí délkou 1050 mm délce současných sběračů používaných u elektrických kolejových vozidel městské dopravy.

Sběrač 1 je v současnosti známým způsobem upevněn obvykle na pantografu nebo polopantografu, případně na jiném kloubovém mechanizmu, který umožňuje nucený přítlak sběrače i zdola k troleji 2. Horní plocha sběrače 1 tedy tvoří sběrnou plochu 3, jejímž prostřednictvím je elektrický proud z troleje 2 pro pohon vozidla odebírán.

V dalším textu jsou šířky a délky součástí sběrače i orientovány ve shodě s šířkou a délkou sběrače 1.

V prvním příkladném provedení podle obr. 1 až 6 je nosnou částí sběrače i kovový plochý přímý nosník 4 délky Ll tvořený pásem 5 o tloušťce TI 4 mm a šířce Sl 75 mm, a páteřovou skříňovou výztužnou částí 6. Uzavřený profil páteřové části 6 nosníku je rovnoramenný lichoběžník zpevněný stojinami, jehož základna navazující na pás 5 nosníku má délku 45 mm, délka jeho dolní základny je 25 mm a výška lichoběžníku je 15 mm. Špásem 5 nosníku 4 jsou pevně spojeny bočnice 7. Plochý přímý nosník 4 slouží k upevnění sběrače 1 ke známému neznázorněnému odpruženému kloubovému mechanizmu.

Lišta 8 sběrače i proudu je v příkladném provedení z obr. 1, 2 a 4 vytvořena ze známého homogenního materiálu obvykle na bázi grafitu a mědi, který má vysokou elektrickou a tepelnou vodivost, mechanickou pevnost a dobré kluzné vlastnosti. Jeho výroba využívající práškovou metalurgii umožňuje dosáhnout požadovaného tvaru. Elektricky a tepelně vodivá lišta 8 má v příkladném provedení ve směru délky sběrače 1 horní plochy koncových částí zaobleny ve tvaru konvexního oblouku. Šířka S2 lišty 8 sběrače i proudu je v příkladném provedení 70 mm, obrysová tloušťka T2 lišty 8 sběrače 1 proudu je v tomto provedení 41 mm. Lišta 8 sběrače i proudu je známým způsobem spojena neznázoměným izolovaným napájecím vedením k pohonu vozidla.

Ve střední oblasti délky Ll sběrače 1 je zdola v liště 8 vytvořeno symetricky vzhledem k středu délky sběrače i příčně průchozí zahloubení 9, které má v jedné alternativě příkladného provedení dvě odstupňované části. Horní část 10 zahloubení 9 má délku L2 700 mm, tedy větší, než je polovina délky Ll sběrače i, a hloubku Hl = 13 mm. Dolní část 11 zahloubení 9 má hloubku H2 = 16 mm a délku L3, která je větší než délka L2 horní části 10 zahloubení, kterou na obou koncích přesahuje.

V horní části 10 zahloubení 9 je těsně vložena, případně zatmelena prostřednictvím tepelně vodivého tmelu, topná deska 12 o tloušťce T3 odpovídající hloubce Hl = 13 mm horní části 10 zahloubení 9 a délce L4 odpovídající délce L2 horní části 9 zahloubení. Šířka S3 topné desky 12 je v příkladném provedení 50mm, topná deska 12 je v horní části 10 zahloubení 9 uložena symetricky vzhledem podélné ose lišty 8 sběrače I. Lišta 8 tak na obou bocích přesahuje šířku topné desky 12. Délka L4 topné desky 12 a její poloha ve střední oblasti délky Ll sběrače 1

-3 CZ 307230 B6 respektuje měnící se místo kontaktu sběrače 1 proudu a troleje 2. Pri provozu kolejového vozidla se toto místo prakticky stále pohybuje v této oblasti délky sběrače 1 proudu.

V neznázoměné alternativě tohoto prvního provedení je dvoustupňové zahloubení 9 nahrazeno neodstupňovaným zahloubením o ploše odpovídající horní části 10, jehož hloubka je součtem hloubek Hl, H2. Délka izolační desky 15 je v tomto případě shodná s délkou L4 topné desky 12.

Topná deska 12 je vyrobena z hliníku nebo jeho slitiny nebo jiného materiálu s vysokou tepelnou vodivostí. Do válcových otvorů vzájemně rovnoběžných a vytvořených v topné desce 12 kolmo k délce lišty 8 sběrače 1 proudu je v příkladném provedení vloženo devět topných patron 13 300W/600V. Jejich vzájemné roztečné vzdálenosti jsou buď stejné, nebo se směrem od středu topné desky 12 vzdálenosti postupně zvětšují. V jiných příkladných provedeních jsou v půdorysu osy válcových otvorů pro topné patrony 13. situovány šikmo vzhledem k délce lišty 8 sběrače 1 proudu vzájemně rovnoběžně nebo symetricky vějířovitě podle obr. 3. Topné patrony 13 jsou paralelně připojeny jedním pólem k jednomu společnému vodiči 14 uzavírajícímu elektrický obvod napájení topné desky 12. Vějířovité uspořádání topných patron 13 je vhodné z hlediska snadného přivedení a rozvětvení společného napájecího vodiče 14. Napájecí vodič 14 je připojen známým neznázoměným způsobem k elektrickému systému vozidla. Druhým pólem topných patron 13 jsou jejich vnější pouzdra, která jsou tepelně i elektricky vodivě spojena s materiálem topné desky 12 a tím i s lištou 8 sběrače 1 proudu.

V dolní části H zahloubení 9 je vložena izolační deska 15.. Jejím plošným rozměrem je obdélník, přičemž délka L5 izolační desky 15 odpovídá délce L3 dolní části 11 zahloubení 9 a šířka S4 izolační desky 15 odpovídá šířce S2 lišty 8 sběrače 1, která v příkladném provedení činí 70 mm.

V příkladném provedení má izolační deska 15 na čele odvráceném od společného vodiče 14 napájecího vedení topných patron 13 výstupek 16 o výšce V1 = 13 mm odpovídající hloubce Hl horní části 10 zahloubení 9 a o délce L6 odpovídající délce L2 horní části 10 zahloubení 9. Poloha výstupku 16 vzhledem k délce L3 izolační desky 15 odpovídá poloze horní části 10 zahloubení 9 vzhledem k délce dolní části 11 zahloubení 9. Šířka S5 výstupku 16 je v příkladném provedení 10 mm, je tedy polovinou rozdílu šířky S4 izolační desky 15 a šířky S3 topné desky

12. V poloze, ve které je topná deska 12 opřena svým čelem odvráceným od společného vodiče 14 napájecího vedení topných patron 13 o výstupek 16, prochází společný vodič 14 prázdnou dutinou Γ7 mezi dolní plochou lišty 8 sběrače 1 a horní plochou izolační desky 15. Společný vodič 14 je ze sběrače 1 proudu vyveden blíže neznázoměným výřezem nebo otvorem 18. Dutina 12 je pri montáži vyplněna tepelně izolujícím materiálem, s výhodou vytvrditelným tepelně izolačním materiálem.

Prostorovému uspořádání plochého přímého nosníku 4 sběrače 1 proudu, topné desky 12 a izolační desky 1_5 sběrače 1 je přizpůsoben tvar bočnic 7 nosníku. Výška V2 bočnic 7 je u příkladného provedení 32 mm, což při tloušťkách T3 = 13 mm topné desky 12 a T4 = 16 mm izolační desky J_4 zajišťuje ve střední oblasti délky sběrače 1 proudu vertikální přesah 3 mm horní hrany bočnic 7 nad horizontálním rozhraním mezi topnou deskou 12 a lištou 8 sběrače 1, což vytváří dostatečnou obvyklou boční opěrnou plochu z hlediska dobré pevnosti struktury sběrače 1 i z hlediska životnosti kluzné plochy lišty 8 limitované jejím opotřebením, které takto může dosáhnout téměř 9 mm.

Povrch topné desky 12 s výjimkou plochy, kterou je topná deska 12 v tepelně vodivém kontaktu s lištou 8 sběrače 1, je dokonale uzavřen tepelně izolujícím materiálem a tudíž velmi dobře tepelně izolován. To je předpokladem vysoké účinnosti odstraňování námrazy z troleje 2 i při přijatelné rychlosti jízdy elektrického kolejového vozidla, což je zásadní cíl řešení podle vynálezu.

Plochý přímý nosník 4 popisovaný ve znázorněném příkladu provedení může být v alternativním provedení tvarován jiným způsobem vhodným pro příslušný účel, kterým je dosažení velmi dobré tepelné izolace.

-4CZ 307230 B6

Například, pokud není nutné, aby homí plocha přímého nosníku 4 sběrače 1 proudu byla rovinná, nemusí být tepelně izolující materiál zdola zapuštěn do profilu lišty sběrače proudu. Případné zvýšení ceny nosníku je přitom kompenzováno nižšími náklady na lištu vzhledem k nižšímu objemu materiálu lišty.

Toto druhé příkladné provedení sběrače proudu 201 je uvedeno na obr. 7 a 8.

Nosnou částí sběrače 201 proudu je kovový skříňový vertikálně lomený nosník 202 délky Ll tvořený pásem 203 o tloušťce T21 4 mm a šířce S21 75 mm, a blíže neznázoměnou skříňovou výztužnou částí 204. S pásem 203 nosníku 202 jsou pevně spojeny bočnice 205. Hloubka H21 zahloubení 206 ve střední části pásu 203 nosníku 202 odpovídá tloušťce T22 = 16 mm izolační desky 207 a délka L23 tohoto zahloubení odpovídá délce L22 izolační desky 207. Koncové části 208 nosníku 202 slouží k podepření a uložení elektricky a tepelně vodivé lišty 209 sběrače 201.

Vlastní lišta 209 sběrače 201 proudu na obr. 11 má podobně jako lišta 8 výše uvedeného prvního příkladného provedení ve střední oblasti délky sběrače 1 zdola vytvořeno příčně průchozí zahloubení 210. Na rozdíl od prvního příkladného provedení se jedná o zahloubení neodstupňované, které slouží jen k uložení topné desky Jeho délka L21 = 700 mm a hloubka H22 = 13 mm odpovídá délce L21 a tloušťce T23 topné desky 211.

Lišta 209 sběrače 201 s vloženou topnou deskou 211 je upevněna na nosníku 202, v němž je uložena izolační deska 207. Topná deska 211 je tak horní plochou v tepelně vodivém kontaktu s lištou 209, přičemž je ze strany odvrácené od společného vodiče J4 napájení topných patron J_3 izolována výstupkem 212 izolační desky 207 a ze strany společného vodiče 14 výplní tepelně izolujícího materiálu v dutině Γ7 podobně, jak je tomu u výše popsaného prvního příkladného provedení. Plochá část izolační desky 207 izolující topnou desku 211 zdola se zde nachází mimo vnitřní obrys lišty 209 sběrače 201 proudu.

Umístění izolační desky 207 pod vlastní lištou 209 sběrače 201 proudu mimo její vnější obrys umožňuje snížit obrysovou tloušťku T23 lišty 209 v tomto provedení na 25 mm. Obrysová tloušťka T23 lišty 209 je tedy o 16 mm menší než v případě prvního příkladného provedení.

Třetí znázorněné příkladné provedení je na obr. 9, 10 a 11. Od předchozích znázornění se liší především provedením izolace topné desky, která je nahrazena tepelně izolující polotekutou a vytvrditelnou hmotou.

Na obr. 9 a 10 je uveden sběrač 301 proudu obsahující elektricky a tepelně vodivou lištu 302, v níž je zdola vytvořeno zahloubení 303 pro topnou desku 12. Nosnou částí sběrače 301 je nosník 304, jehož homí část tvoří lišta 305 mající profil ve tvaru shora otevřeného obdélníku, přičemž jeho bočnice 306 mají výšku V3 = 21 mm. Na tento profil zdola v jeho podélné ose navazuje žebro 307. V horním prostoru nosníku 304 je uložena elektricky a tepelně vodivá lišta 302, ke které zdola přiléhá topná deska 12, jejíž topné patrony 13 jsou vodivě paralelně připojeny k vodiči 14 napájecího vedení.

Mezi vnitřními plochami lišty 305 nosníku 304 a obvodovými plochami elektricky a tepelně vodivé lišty 302, topné desky 12, jakož i dnem topné desky 12 a dnem lišty 305, je souvislá mezera, která je vyplněna plastickou a následně vytvrzenou tepelně i elektricky izolační hmotou. Šířka mezery je definována neznázoměnými tuhými mezerníky vloženými do příslušných částí mezer, přičemž tloušťka T31 vrstvy 308 izolační hmoty mezi dolní plochou topné desky 12 a dnem homí lišty 305 nosníku 304 činí alespoň 5 mm, což s ohledem na vlastnosti izolační hmoty zajišťuje požadovanou tepelnou izolaci topné desky 12. V případě, že jsou všechny svislé obvodové stěny topné desky 12 pokryty izolační hmotou, je topná deska v přímém kontaktu s lištou 302 jen svojí horní plochou.

-5 CZ 307230 B6

V tomto třetím provedení součet vrstev tvořených tloušťkou T31 vrstvy 308 vytvrzené izolační hmoty pod topnou deskou 12 a tloušťkou T32 topné desky 12 13 mm při požadovaném výškovém přesahu horní plochy lišty 305 nad horním okrajem bočnic 306 nosníku 304 o 9 mm je obrysová tloušťka T33 lišty 302 30 mm. To je sice o 5 mm více než u sběrače 201 s izolační deskou 207 umístěnou mimo obrys elektricky a tepelně vodivé lišty 209 podle obr. 7, které je ovšem z výrobního hlediska náročnější.

Část elektrického okruhu sloužící k napájení topných patron 13 je doplněna blíže neznázoměnými teplotními čidly 19, která jsou uložena v materiálu izolační desky 15, 207, nebo vytvrzené izolační vrstvy 308 tak, že jsou v kontaktu s povrchem topné desky 12· Tato čidla 19 jsou spřažena s neznázorněným regulátorem teploty, který spínáním a přerušováním jmenovitého napájecího proudu reguluje teplotu topné desky 12 a tím i teplotu sběrné plochy sběrače 1, 201, 301, která je prakticky stejná s teplotou povrchu topné desky J_2. Regulátor teploty udržuje teplotu sběrné plochy 3 sběrače proudu v oblasti délky L4 topné desky 12, 211 v rozmezí 220 až 250 °C. Tato teplota zajistí dostatečný ohřev sběrné plochy sběrače proudu a tím dobré odstranění námrazy. Přitom při této teplotě nedochází k tepelnému poškození troleje, jeho závěsů, izolátorů apod.

Popis příkladných provedení, jejich vyobrazení a v popisu uváděné rozměry slouží k názornému vysvětlení řešení, nikoliv k omezení šíře ochrany řešení podle vynálezu. Síře ochrany je dána připojenými patentovými nároky.

Zařízení podle vynálezu přináší i při vyšší rychlosti jízdy kolejového vozidla dokonalejší čištění troleje při podstatné úspoře elektrické energie, přičemž maximální příkon devíti topných patron na jeden sběrač proudu je 2700 W, což při napájecím napětí 600 V běžně používaném v systémech elektrického okruhů kolejových vozidel představuje proudovou zátěž nižší než 5 A.

Z hlediska nízké energetické náročnosti je zvláště vhodné využít sběračů proudu podle vynálezu, které jsou na jednom pantografu nebo polopantografu instalovány ve dvojici za sebou. Taková konfigurace sběračů je používána na většině dnešních tramvajových souprav. 1 při mimořádně velké námraze dojde účinkem prvního sběrače k jejímu silnému narušení i k dílčímu odstranění, přičemž v pořadí druhý sběrač trolej prakticky dokonale očistí a zajistí plynulý pohyb vozidla.

Claims (19)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Sběrač proudu pro napájení elektricky poháněného kolejového vozidla z jednoho nadzemního troleje (2) obsahující nosník (4, 202, 304), na němž je upevněna elektricky a tepelně vodivá lišta (8, 209, 302), v níž je uspořádán topný prostředek, vyznačující se tím, že topný prostředek je tvořen topnou deskou (12) uloženou ve směrem dolů otevřeném zahloubení (9,206,303) pod sběrnou plochou (3) ve střední části elektricky a tepelně vodivé lišty (8,209,302), přičemž topná deska (12) je alespoň svou horní plochou v tepelně vodivém kontaktu s lištou (8, 209, 302), přičemž všechny plochy topné desky (12) směřující ven ze zahloubení (9, 206, 303) jsou překryty tepelnou izolací.
2. 2. Sběrač proudu podle nároku 1, vyznačující se tím, že topná deska (12) je v tepelně vodivém kontaktu s lištou (8, 209, 302) sběrače (1, 201, 301) alespoň v oblasti její prostřední třetiny.
3. 3. Sběrač proudu podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že tepelná izolace je tvořena tepelně izolační deskou (14) a/nebo vytvrditelným tepelně izolačním materiálem.

   -6CZ 307230 B6
4. 4. Sběrač proudu podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že zahloubení (9) je odstupňované, přičemž na první část (10) zahloubení (9) navazuje směrem dolů jeho druhá delší část (11), ve které je vložena tepelná izolace.
5. 5. Sběrač proudu podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že topná deska (12) obsahuje alespoň jednu topnou patronu (13).
6. 6. Sběrač proudu podle nároku 5, vyznačující se tím, že topná patrona má výkon alespoň 150 W.
7. 7. Sběrač proudu nároku 1 až 4, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň sedm topných patron (13) .
8. 8. Sběrač proudu podle nároku 7, vyznačující se tím, že topné patrony (131) jsou po délce topné desky (13) umístěny ve stejných vzájemných rozestupech.
9. 9. Sběrač proudu podle nároku 7, vyznačující se tím, že topné patrony (13) jsou po délce topné desky (12) umístěny ve vzájemných rozestupech, které se směrem od středu topné desky (12) zvětšují.
10. 10. Sběrač proudu podle nároku 7, vyznačující se tím, že topné patrony (13) jsou uspořádány vzájemně vějířovitě.
11. 11. Sběrač proudu podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že materiál lišty (11) sběrače (1) obsahuje grafit a měď.
12. 12. Sběrač proudu kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že topná deska je vyrobena z hliníku nebo jeho slitin.
13. 13. Sběrač proudu kteréhokoliv z nároků 4 až 12, vyznačující se tím, že tepelně izolační deska (15,207) je vyrobena z tkaniny obsahující skelná vlákna zalitá ve vytvrditelné epoxidové pryskyřici.
14. 14. Sběrač proudu podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že v tepelné izolaci (15, 207, 308) topné desky (12, 211) je v kontaktu stopnou deskou (12, 211) uloženo alespoň jedno teplotní čidlo (19) spřažené s regulátorem teploty pro udržování teploty sběrné plochy (3) v rozmezí 220 až 250 °C.

    6 výkresů

    -7CZ 307230 B6

    Seznam vztahových značek:

    (1 až 19 = 1. příkladné provedení nebo univerzální části všech provedení;

    201 až 210 = 2. příkladné provedeni; 301 až 308 = 3. příkladné provedení)

    1 sběrač proudu

    2 trolej

    3 sběrná plocha (sběrače)

    4 plochý přímý nosník (sběrače)

    5 pás (nosníku sběrače)

    6 výztužná páteřová část nosníku sběrače

    7 bočnice nosníku sběrače

    8 elektricky a tepelně vodivá lišta sběrače

    9 dvoustupňové zahloubení lišty sběrače

    10 homí část zahloubení lišty sběrače

    11 dolní část zahloubení lišty sběrače

    12 topná deska

    13 topná patrona

    14 napájecí vodič patron (společný)
15. 15 izolační deska
16. 16 výstupek izolační desky
17. 17 dutina mezi dolní plochou lišty sběrače a homí plochou izolační desky
18. 18 otvor pro průchod napájecího vodiče
19. 19 teplotní čidlo

    201 sběrač proudu

    202 vertikálně lomený nosník (sběrače)

    203 pás nosníku

    204 výztužná část nosníku

    205 bočnice nosníku

    206 zahloubení pro izolační desku (ve střední části pásu nosníku)

    207 izolační deska

    208 koncová část nosníku

    209 elektricky a tepelně vodivá lišta sběrače

    210 zahloubení v liště sběrače

    211 topná deska

    212 výstupek izolační desky

    301 sběrač proudu

    302 elektricky a tepelně vodivá lišta sběrače

    303 zahloubení pro topnou desku (ve střední části pásu nosníku)

    304 nosník (sběrače)

    305 lišta nosníku

    306 bočnice nosníku

    307 žebro nosníku

    308 vrstva izolační hmoty mezi dolní plochou topné desky a dnem homí části nosníku ((l)-první provedení; (2)-druhé provedení; (3)-třetí provedení)

    Hl hloubka homí části zahloubení lišty sběrače (1)

    H2 hloubka dolní části zahloubení lišty sběrače (1)

    H21 hloubka zahloubení v pásu lomeného nosníku (2)

    H22 hloubka zahloubení v liště pro topnou desku (2)

    LI délka nosníku/pásu (sběrače) (1)

    L2 délka homí části zahloubení lišty sběrače (1)

    L3 délka dolní části zahloubení lišty sběrače (1)

    L4 délka topné desky (1)

    L5 délka izolační desky (1)

    L6 délka výstupku izolační desky (1)

    L21 délka zahloubení v liště sběrače pro topnou desku (2)

    L22 délka izolační desky (2)

    -8CZ 307230 B6

    L23 délka zahloubení v lomeném nosníku (2) S1 šířka pásu (sběrače) (1) S2 šířka elektricky a tepelně vodivé lišty sběrače (1) S3 šířka topné desky (1) 5 S4 šířka izolační desky (1) S5 šířka výstupku izolační desky (1) S21 šířka pásu nosníku (2) TI tloušťka pásu (sběrače) (1) T2 obrysová tloušťka lišty sběrače (1) 10 T3 tloušťka topné desky (1) T4 tloušťka izolační desky (1) T21 tloušťka pásu nosníku (2) T22 tloušťka izolační desky (2) T23 tloušťka topné desky (2) 15 T31 tloušťka vrstvy izolační hmoty mezi dolní plochou topné desky a dnem homí části nosníku (3) T32 tloušťka topné desky (3) T33 obrysová tloušťka lišty (3) VI výška výstupku izolační desky (1) 20 V2 výška bočnice nosníku (O V3 výška bočnice nosníku (3).