DE102004008572B4

DE102004008572B4 - Reinigungskopf und Reinigungsvorrichtung für Stromschienen einer Schleifleitung

Info

Publication number: DE102004008572B4
Application number: DE200410008572
Authority: DE
Inventors: Alfred Dufke
Original assignee: Paul Vahle GmbH and Co KG
Current assignee: Paul Vahle GmbH and Co KG
Priority date: 2004-02-19
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2012-11-15
Anticipated expiration: 2024-02-20
Also published as: DE102004008572A1

Abstract

Reinigungskopf (1) zur Reinigung einer Stromschiene (S) einer Schleifleitung (SL), wobei der Reinigungskopf (1) einen eingreifenden Bereich (1d) aufweist, welcher beim Reinigen der Stromschiene (S) in die Stromschiene (S) eingreift, und der Reinigungskopf (1) mindestens einen innenliegenden Kanal (1a) aufweist, welcher mit seinem einen Ende (1a') im Bereich mindestens einer Öffnung (1b) einer Wand des eingreifenden Bereichs endet, und der eingreifende Bereich (1d) zwei seitliche Wandungen (1k) und eine dazwischenliegende schmale Stirnwandung (1h) aufweist und mindestens eine der seitlichen Wandungen (1k) die mindestens eine Öffnung (1b) mit darin endendem Kanal (1a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der eingreifende Bereich (1d) mindestens eine elektrische Kontaktfläche zur Strom- und/oder Datenübertragung hat.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reinigungskopf zur Reinigung einer Stromschiene einer Schleifleitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Reinigungsvorrichtung mit mindestens einem solchen Reinigungskopf.
Beim Betrieb von Schleifleitungen verursacht der Abrieb der Schleifkohlen eine Verschmutzung der Stromschienen, welche auf Dauer zu Kontaktstörungen führt. Aus diesem Grunde müssen die Stromschienen in Intervallen gereinigt werden.
Hierzu ist aus der DE 35 18 789 C2 eine Reinigungsvorrichtung für Stromschienen für elektrische Einschienen-Hängebahnen bekannt. Diese Reinigungsvorrichtung verfährt entlang der Stromschiene, wobei sich drehende Bürsten den Schmutz aus den Stromschienen heraus befördern und ein Saugrohr, welches über den Stromschienen und vor den Bürsten angeordnet ist, den Schmutz absaugt. Diese Reinigungsvorrichtung hat den Nachteil, dass der sich in den Stromschienen angesammelte Schmutz in die Umgebungsluft aufgewirbelt wird und die Saugvorrichtung nicht 100-%ig den Schmutz absaugen kann, so dass der aufgewirbelte Schmutz die Stromschiene sowie unterhalb der Stromschiene befindliche Geräte und Flächen verschmutzt.
Ferner sind Saugvorrichtungen für Stromschienen bekannt, welche in die Stromschienen eingreifende Saugrüssel als Reinigungskopf aufweisen. Die Saugrüssel weisen, bedingt durch die geringe Eingriffsöffnung der Stromschienen, einen kleinen Querschnitt auf, wodurch die Saugleistung gering und die Verstopfungsgefahr groß ist.
Aus der US 5,535,478 A ist ein Reinigungskopf mit einem eingreifenden Bereich bekannt, welcher beim Reinigen in eine zu reinigende Ausnehmung eingreift und der Reinigungskopf mindestens einen innen liegenden Kanal aufweist, welcher mit seinem einen Ende im Bereich mindestens eine Öffnung einer Wand des eingreifenden Bereichs endet, wobei der eingreifende Bereich zwei seitliche Wandungen und eine dazwischen liegende Stirnwandung aufweist und mindestens eine der seitlichen Wandungen die mindestens eine Öffnung mit darin endendem Kanal aufweist.
Die DE 8524544 U1 offenbart eine Reinigungsvorrichtung für eine Schleifleitung, die einen Reinigungskopf mit einem innen liegenden Kanal aufweist, welcher mit seinem einen Ende im Bereich mindestens einer Öffnung einer Wand des Reinigungskopfes endet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Reinigungsvorrichtung sowie einen Reinigungskopf für ebendiese bereitzustellen, welche eine hohe Funktionssicherheit sowie hohe Saugleistung zur Verbesserung der Reinigungsergebnisse aufweist, wobei gleichzeitig eine Daten und/oder Energieübertragung von der zu reinigenden Schiene zum Reinigungskopf möglich sein soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Reinigungskopf mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie mit einer Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 9 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Reinigungskopfes bzw. der Reinigungsvorrichtung ergeben sich durch die Merkmale der auf den Anspruch 1 bzw. 9 rückbezogenen Unteransprüche.
Durch die zumindest eine zusätzliche elektrische Kontaktfläche kann über den Reinigungskopf die Reinigungsvorrichtung mit elektrischer Energie versorgt werden oder es können Daten zur Steuerung der Reinigungsvorrichtung übertragen werden.
Meist werden Stromschienen, z. B. für Einschienen-Hängebahnen, horizontal angeordnet, wobei die Stromabnehmer von der Seite in die Eingriffsschlitze der Stromschienen eingreifen. Bedingt durch diese Anordnung lagern sich Schmutz und Abrieb auf dem unteren Schenkel der meist u-förmigen Stromschienen ab.
Der Erfindung liegt daher der Gedanke zugrunde, dass die mindestens eine Öffnung in einem Reinigungskopf vorteilhaft so angeordnet und gestaltet ist, dass sie der Innenwandung eines Schenkels der Stromschiene zugewandt ist. Durch die Verwendung der äußeren Kontur einer für die Stromschiene einsetzbaren Schleifkohle ergibt sich beim erfindungsgemäßen Reinigungskopf ein sehr großer Öffnungsquerschnitt für die Absaugöffnung, wodurch sich gute Reinigungsergebnisse erzielen lassen. Ein weiterer Vorteil der Verwendung der Konturen der Schleifkohle ist das gute und sichere Gleiten des Reinigungskopfes in der Stromschiene selbst, wodurch sich die Funktionssicherheit erhöht. Bedingt durch den in Stromschienenrichtung sich erstreckenden Reinigungskopf kann einerseits die Saugöffnung sowie der die Öffnung mit einer Saugeinrichtung verbindende Kanal im Querschnitt groß dimensioniert werden. Der Kanal ist vorteilhaft rechteckig, oval oder elliptisch im Querschnitt und kann zum Anschlußstutzen hin einen kreisförmigen Querschnitt annehmen. Durch den großen Kanalquerschnitt kann ein unerwünschtes Verstopfen des Kanals vorteilhaft vermieden werden. Durch den erfindungsgemäßen Reinigungskopf werden Kohlestaubverwirbelungen vorteilhaft vermieden.
Es ist selbstverständlich im Sinne der Erfindung, dass jede der seitlichen Wandungen des Reinigungskopfes mindestens eine Öffnung zur Absaugung aufweisen kann. Auch kann die zwischen den seitlichen Wandungen befindliche schmale Stirnwandung, welche der Innenwandung der Grundseite der Stromschiene zugewandt ist, über eine oder mehrere Saugöffnungen verfügen, damit die gesamte Innenfläche der Stromschiene gereinigt werden kann.
Die Reinigungsvorrichtung weist vorteilhaft für jede zu reinigende Stromschiene der Schleifleitung mindestens einen Reinigungskopf auf. Die Reinigungsköpfe weisen entsprechende Befestigungsvorrichtungen auf, damit sie ebenso wie die Schleifkohlen an den dafür vorgesehenen Schleifkohlenhaltern befestigbar sind. Die Reinigungsvorrichtung weist vorteilhaft eine Absaugeinrichtung sowie einen Filter zur Reinigung der Abluft auf. Die Reinigungsvorrichtung kann an einen bestehenden Hängewagen angeordnet werden, wobei dann die Reinigungsvorrichtung in Fahrtrichtung hinter dem Hängewagen angeordnet werden sollte. Ebenso ist es möglich, dass die Reinigungsvorrichtung ein autarkes sich über eigene Stromabnehmer selbstversorgendes System, welche unabhängig von anderen Hängewagen entlang der Schleifleitung verfährt. Über Steuerleitungen kann die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung vorteilhaft von einer zentralen Steuerung der Schleifleitungsanlage gesteuert werden. Es liegt ferner im Rahmen der Erfindung, dass die Reinigungsvorrichtung über die Reinigungsköpfe ein fluides Reinigungsmittel in die Stromschiene einbringt, insbesondere einspritzt oder bläst, wobei über einen weiteren der jeweiligen Stromschiene zugeordneten Reinigungskopf, welcher vorteilhaft in Fahrtrichtung hinter dem zuvor genannten Reinigungskopf angeordnet ist, die Stromschiene vom Reinigungsfluid befreit und evtl. getrocknet wird. Hierzu kann z. B. die eingeblasene Luft vorgewärmt oder entfeuchtet werden.
Nachfolgend wird anhand von Zeichnungen der erfindungsgemäße Reinigungskopf sowie die Reinigungsvorrichtung näher erläutert.
Es zeigen:
1: Eine teilgeschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Reinigungskopfes;
1a und 1b: Seitenansicht eines Teils eines Stromabnehmerwagens mit integrierter Reinigungsvorrichtung;
1c: Ansicht der Reinigungsvorrichtung gem. 1b von hinten;
2: Reinigungsvorrichtung mit in Stromschienen einer Schleifleitung eingreifenden Reinigungsköpfen;
3a: Seitliche Ansicht einer weiteren möglichen Ausführungsform einer Reinigungsvorrichtung;
3b: Draufsicht auf eine Reinigungsvorrichtung gem. 3a;
4: Seitliche Ansicht einer dritten möglichen Ausführungsform einer Reinigungsvorrichtung, welche an einen bestehenden Hängewagen montiert ist;
4a und 4b: Schnittdarstellungen gem. 4.
Die 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Reinigungskopf 1. Der Reinigungskopf 1 greift mit seinem Bereich 1d in eine nicht dargestellte Stromschiene ein, wobei der sich längs der Fahrtrichtung (Pfeil FR) erstreckende Reinigungskopf 1 zwei seitliche Wandungen 1k sowie eine dazwischenliegende Stirnwandung 1h aufweist. Der Reinigungskopf 1 verfügt über einen nicht oder nur bereichsweise in die Stromschiene eingreifenden Bereich 1e, welcher den eingreifenden Bereich 1d hält. Der Bereich 1e verfügt über Befestigungsmittel, um seinerseits z. B. an einem Hängewagen befestigt zu werden. Ferner ist in dem Bereich 1e ein Kanal 1a, welcher den Anschluß 1g, an dem eine Verbindungsleitung 2 zu einer nicht dargestellten Saugeinrichtung anschließbar ist, mit dem Kanal 1a' des eingreifenden Bereichs verbindet. Der Kanal 1a' des eingreifenden Bereichs 1d verbindet wiederum den Kanal 1a des Bereichs 1e mit der Öffnung 1b, welche sich über die gesamte Höhe des eingreifenden Bereichs 1e – abgesehen von der Stirnwandung 1h sowie des in dem Bereich 1e einliegenden Teils – erstreckt. Der Reinigungskopf 1 liegt mit seiner Schleiffläche 1c sowie den äußeren seitlichen Wandungen 1k an der Innenseite der Stromschiene an, wodurch ein hoher Unterdruck im Bereich der Öffnung 1b erzielbar ist.
Die 1a zeigt einen erfindungsgemäßen Reinigungskopf gem. 1, der zusammen mit einem Stromabnehmer 3 zusammen an einem Abnehmerkopf 6, 7, 8, 9 befestigt ist. Mittels einer Kupplung 5 sind der Reinigungskopf 1 und der Stromabnehmer 3 miteinander beweglich in Verbindung. Über die elektrische Leitung 4 kann die notwendige Energie für die Reinigungsvorrichtung und/oder andere Verbraucher des Hängewagens entnommen werden.
Die 1b zeigt eine verkleinerte Darstellung der Vorrichtung gem. 1a, wobei zusätzlich der Sammelanschluß 10 für die Zuführleitungen 2 dargestellt ist, der über einen Befestigungsbügel mit dem Abnehmerkopf 6, 7, 8, 9 in Verbindung ist. Die 1c zeigt eine Frontansicht einer Reinigungsvorrichtung für eine 8-polige Schleifleitung SL mit acht nebeneinander angeordneten Stromschienen S, die mittels eines Trägers T an dem Schleifleitungsprofil befestigt sind. Die Reinigungsvorrichtung greift mit ihren Reinigungsköpfen 1 in die Stromschienen ein, wobei sich die Öffnungen 1a in den seitlichen nach unten weisenden Wandungen 1k befinden. Die Reinigungsköpfe 1 sind über die Verbindungsleitungen 2 mit dem Verteiler 10 verbunden, an den die nicht dargestellte Saugvorrichtung angeschlossen ist.
Die 3a und 3b zeigen verschiedene Ansichten einer alternativen Ausgestaltung einer Reinigungsvorrichtung, bei der jeweils ein Reinigungskopf 1 einer Stromschiene zugeordnet ist. Aufgrund der äußeren Abmessungen der flexiblen Absaugleitungen 2 sind an einem Träger 11 lediglich nur drei der sechs Köpfe als Reinigungsköpfe 1 ausgebildet. Die übrigen Köpfe 1' können entweder als Schleifkohlen zur Stromabnahme oder aber ohne Funktion sein. Reinigungsköpfe 1 sind somit alternierend mit den Köpfen 1' an einem Träger angeordnet.
Es ist selbstverständlich auch möglich, jeder Stromschiene jeweils zwei Reinigungsköpfe 1 zuzuordnen, wobei dann an jedem Träger 11 jeweils sechs Reinigungsköpfe 1 befestigt sind. Hierbei ist es wiederum möglich, dass die einer Stromschiene zugeordneten Reinigungsköpfe 1 derart angeordnet sind, dass ihre Öffnungen 1b in die gleiche Richtung oder aber in entgegengesetzte Richtungen weisen.
Die 4 zeigt einen Hängewagen, an dem mittels einer Tragkonstruktion G eine Reinigungsvorrichtung befestigt ist. An der Tragkonstruktion G sind die Saugeinrichtung SE sowie die Filtereinrichtung F befestigt. Über Verbindungsschläuche 2 sind die zuvor genannten Einrichtungen miteinander und mit den Reinigungsköpfen 1 verbunden. Der Hängewagen hat einen Antrieb A, mit dem der Hängewagen entlang der Schleifleitung SL verfahren kann. Die hierfür nötige Energie entnimmt der Hängewagen über den Stromabnehmer S_A. Die 4a und 4b zeigen Schnittdarstellungen der Schnitte A-B und C-D.
Es versteht sich von selbst, dass die in den Figuren dargestellten Stromabnehmer auch eine andere Form aufweisen können. In diesem Fall empfiehlt es sich, dass auch die Reinigungsköpfe eine entsprechend geänderte Form bzw. Außenkontur aufweisen.
Es ist ebenso möglich weitere Aggregate bzw. Vorrichtungen für die Reinigung der Schleifleitung bzw. der Stromschienen an der Reinigungsvorrichtung vorzusehen. Ebenso ist es möglich, die Stromschienen nicht nur durch Absaugen, sondern auch durch Einblasen von Druckluft oder anderen fluiden Reinigungsmitteln zu reinigen.

Claims

Reinigungskopf (1) zur Reinigung einer Stromschiene (S) einer Schleifleitung (SL), wobei der Reinigungskopf (1) einen eingreifenden Bereich (1d) aufweist, welcher beim Reinigen der Stromschiene (S) in die Stromschiene (S) eingreift, und der Reinigungskopf (1) mindestens einen innenliegenden Kanal (1a) aufweist, welcher mit seinem einen Ende (1a') im Bereich mindestens einer Öffnung (1b) einer Wand des eingreifenden Bereichs endet, und der eingreifende Bereich (1d) zwei seitliche Wandungen (1k) und eine dazwischenliegende schmale Stirnwandung (1h) aufweist und mindestens eine der seitlichen Wandungen (1k) die mindestens eine Öffnung (1b) mit darin endendem Kanal (1a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der eingreifende Bereich (1d) mindestens eine elektrische Kontaktfläche zur Strom- und/oder Datenübertragung hat.
Reinigungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Öffnung (1b) über die gesamte Höhe oder einen großen Bereich der Höhe der seitlichen Wandung (1k) des eingreifenden Bereichs (1d) erstreckt.
Reinigungskopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnwandung (1h) mindestens eine zusätzliche Saugöffnung aufweist oder sich mindestens eine Öffnung über zumindest einen Bereich zumindest einer seitlichen Wandung (1k) und der Stirnwandung (1h) erstreckt.
Reinigungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskopf (1) einen Anschlußstutzen (1g) für eine Leitung insbesondere flexible Saugleitung (2) hat.
Reinigungskopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich ausgehend vom Anschlußstutzen (1g) ein Kanal (1a, 1a') in Richtung der mindestens einen Öffnung (1b) erstreckt.
Reinigungskopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kanal (1a, 1a') in mehrere Kanäle, welche zu verschiedenen Öffnungen führen, verzweigt.
Reinigungskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskopf (1) Befestigungsmittel (1f) zur Befestigung an einem Stromabnehmerwagen für Schleifleitungen hat.
Reinigungskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der eingreifende Bereich (1d) des Reinigungskopfes (1) gleiche oder ähnliche äußere Konturen wie eine Schleifkohle (3) zur Stromabnahme von einer Stromschiene einer Schleifleitung hat.
Reinigungsvorrichtung für Schleifleitungen mit mindestens einem Reinigungskopf (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung für jede Stromschiene (S) der Schleifleitung (SL) mindestens einen Reinigungskopf (1) aufweist.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsköpfe (1) über insbesondere flexible Leitungen (2) mit einer zentralen Absaugeinrichtung verbunden sind.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einem Hauptverteiler (10) die Reinigungsköpfe (1) über flexible Leitungen (2) mit Unterdruck versorgbar sind.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in Fahrtrichtung hintereinander mindestens zwei Reinigungsköpfe (1) für die Reinigung einer Stromschiene (S) angeordnet sind.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Druckluft über die Zuführleitungen, den Kanal und mindestens eine Öffnung eines Reinigungskopfes die Stromschiene reinigbar ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Reinigungsvorrichtung ein fluides Medium auf die Oberfläche der Stromschiene auf- bzw. einbringbar ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Reinigungskopf mittels eines fluiden Mediums, insbesondere eines Reinigungsmediums oder Druckluft, die Oberfläche der Stromschiene reinigt und ein zweiter nachfolgender Reinigungskopf mittels Unter- oder Überdruck die Stromschiene absaugt bzw. trocknet.
Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung über die Kontaktfläche(n) zumindest eines Reinigungskopfes Energie und/oder Steuerungsdaten für den eigenen Antrieb bzw. der Steuerung der Reinigungsvorrichtung abgreift.
Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung über Schleifkontaktelemente z. B. in Form von Schleifkohlen verfügt, mittels derer die Reinigungsvorrichtung die für den eigenen Antrieb und/oder Steuerung benötigte Energie bzw. Steuerungsdaten abgreift.
Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugeinrichtung Filter zur Aufbereitung der verunreinigten Luft sowie ein Sammelbehältnis für den Schmutz hat.
Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung einen Antrieb zum selbstständigen Verfahren entlang der zur reinigenden Schleifleitung hat.
Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung an einem Stromabnehmerwagen befestigt ist.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung über den Stromabnehmerwagen insbesondere mit elektrischer Energie versorgbar ist.