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Stromleiter-Lager Stromleiter-Lager, wie sie z. B. für Generatorableitungen
und für elektrolytische Anlagen benutzt werden und bei denen sehr hohe Stromstärken
auftreten, bedürfen einer zuverlässigen Abstützung. Bei derartigen Leitern, die
dicht nebeneinander angeordnet sind, können - bedingt durch die Frequenz des fließenden
Stromes - zusätzliche Kräfte dann auftreten, wenn die Eigenschwingungszahl der Trageinrichtung
so mit der Netzfrequenz übereinstimmt, daß Resonanz besteht. Zur Vermeidung dieser
zusätzlich auftretenden Kräfte ist es bekannt, zwischen einem Leiter und einem zur
Befestigung des Leiters dienenden Stutzer federnde Zwischenelemente vorzusehen und
so die Resonanzfrequenz auf einen ungefährlichen Wert einzustellen.
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Bei sehr hohen Stromstärken jedoch reicht die Befestigung eines Leiters
auf einem Stutzer an jedem Befestigungspunkt nicht mehr aus, so daß zur besseren
Abstützung zwei in Querrichtung des Leiters aufeinanderfolgende Stützisolatoreinheiten
vorzusehen sind. Eine ebenfalls bekannte Anordnung sieht daher zwei in Fluchtlinie
zueinander angeordnete Stutzer vor. Dabei sind zur gleichmäßigen Aufteilung der
von dem Leiter hervorgerufenen Kräfte auf beide Stützisolatoren elastische Zwischenglieder
vorgesehen, die durch Langlochöfnungen in dem mit rechteckförmigem Querschnitt versehenen
Leiter hindurchgreifen, so daß die Längsverschieblichkeit des Leiters nicht behindert
wird. Bei dieser bekannten Anordnung bedarf es also entweder eines zweigeteilten
Stromleiters mit jeweils U-förmigem Profil oder eines Stromleiters mit rechteckförmigem
Querschnitt und Langlochöflnungen. Außerdem ist es erforderlich, die den Leiter
tragenden Stutzer in Fluchtlinie zueinander anzuordnen. Will man jedoch eine andere
Anordnung des Stutzers vorsehen oder einen Leiter mit anderer Querschnittsform verwenden,
so wird die gleichmäßige Beaufschlagung der Stutzer bei diesem bekannten Lager nicht
mehr gewährleistet bzw. die sichere Führung bei der Längsverschiebung des Leiters
in Frage gestellt.
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Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Stromleiter-Lager mit mehreren
Stutzern, die in Querrichtung des Stromleiters aufeinanderfolgen. Diese Stutzer
können jedoch in beliebiger Weise zueinander angeordnet sein, ohne daß die Aufteilung
der auf den Leiter einwirkenden Kräfte unsymmetrisch wird. Die zu einem Lager zugehörigen
Stützereinheiten werden in jedem Fall ohne Vorspannung im wesentlichen gleich belastet.
Darüber hinaus ist für die Anwendung des neuen Stromleiter-Lagers die Leiterform
- runder Querschnitt, quadratischer Querschnitt u. dgl. - belanglos. Es können daher
Stromleiter mit den verschiedensten Querschnitten verwendet werden. Ein weiterer
Vorteil des neuen Lagers liegt darin, daß die vom Stromleiter auf das Lager übertragenen
Kräfte in unmittelbarer Nähe des Stützerkopfes angreifen, so daß für die Bemessung
fast von der vollen Umbruchskraft des einzelnen Stutzers ausgegangen werden kann.
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Die neue Anordnung bezieht sich also auf ein Stromleiter-Lager mit
zwei in Querrichtung des Leiters aufeinanderfolgenden Stützisolatoreinheiten, an
denen der Leiter sich über elastische Zwischenglieder abstützt, derart, daß die
beiden Stützisolatoren bei Krafteinwirkung auf den Leiter und/oder die Stützisolatoren
im wesentlichen gleich beansprucht werden. Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin,
daß sich der Leiter gegen jeden Stützisolator durch ein mit einem elastischen Zwischenglied
versehenes Gelenklager abstützt.
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Zur näheren Erläuterung wird auf die Zeichnung verwiesen; es zeigt
F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel des neuen Stromleiter-Lagers in Längsrichtung des
Stromleiters gesehen (im Schnittbild), F i g. 2 das Stromleiter-Lager nach F i g.
1 in Draufsicht, F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel für eine Stromleiteranordnung,
für deren Stützpunkte das neue Stromleiter-Lager verwendet ist, F i g. 4 ein Ausführungsbeispiel
für das mit einer elastischen Zwischenschicht versehene Gelenklager, F i g. 5 ein
Ausführungsbeispiel für ein gekapseltes Drehstromsammelschienensystem unter Verwendung
des neuen Stromleiter-Lagers.
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F i g. 1 zeigt einen Stromleiter 1 mit rohrförmigem Querschnitt.
Der Stromleiter 1 ist in seiner waagerechten Mittelebene im Stützpunktabstand von
einer
Traghülse 2 durchdrungen, die an der Außenfläche des Stromleiters
1 endet und fest, z. B. durch Schweißen, mit dem Stromleiter verbunden ist. Die
Traghülse 2 enthält rechts und links ein Innengewinde 3 a bzw. 3 b für den
Schraubbolzen 6 a bzw. 6 b einer Augenschraube 5 a bzw. 5 b. Die Schraubbolzen
der Augenschraube 5 a bzw. 5 b sind links bzw. rechts in die Traghülse
2 eingeschraubt und je für sich durch eine Kontermutter 7 a bzw.
7 b in einer gewünschten Stellung justiert. Somit kann die Mittelachse durch
die Bohrungen der Augenschraube 5 a, 5 b in jeden beliebigen Winkel zur Längsrichtung
des Stromleiters gehalten werden. Der Abstand zwischen den Mittelachsen durch die
Bohrungen der Augenschrauben 5 a und 5 b kann durch die Einschraublänge
der Schraubbolzen 6 a bzw. 6 b in die Traghülse 2 bestimmt werden. Dadurch
ist es möglich, bei der Montage geringe Ungenauigkeiten auszugleichen. Jede Augenschraube
5 a, 5 b ist von je einem Lagerbolzen 9 a, 9 b, der parallel
zur Längsrichtung des Stromleiters 1 verläuft, durchdrungen. Die Lagerbolzen 9 a
bzw. 9 b ruhen in einem Futter 10a, 10b, das seinerseits von einer elastischen Zwischenschicht
11 a, Il b umgeben ist und von der Lagerschale, d. h.
der Augenschraube gehalten ist. Die Lagerbolzen werden von einer die Augenschraube
frei umgreifenden Gabel 12a, 12b - in der F i g. 1 ist nur der hintere Gabelarm
zu sehen -getragen. Die Gabelarme enthalten hierzu Bohrungen, in denen sich die
Lagerbolzen 9 a bzw. 9 b abstützen. Die Gabelgrundplatte zwischen den beiden Gabelarmen
ist mit Schrauben 13 auf einem Stützisolator 14a bzw. 14b angeordnet. Die Gabel
12 mit den beiden Gabelarmen und dem Lagerbolzen 9 bilden zusammen das Gegenglied
für das am Stromleiter befestigte Gelenklager mit elastischer Zwischenschicht, das
seinerseits aus der Augenschraube 5,
der elastischen Zwischenschicht und dem
Futter 10 besteht. Mit Hilfe der elastischen Zwischenschicht im Gelenklager lassen
sich zwei oder mehrere Stützer praktisch ohne Vorspannungen kraftmäßig miteinander
verbinden. Das am Stromleiter befestigte Lagerglied kann in den vorkommenden Bereichen
alle Längendehnungen des Stromleiters, z. B. infolge von Temperaturänderungen, mitmachen,
da es auf den Lagerbolzen in Längsrichtung zwischen den Gabelarmen gleiten kann.
Ein Verkanten des Lagergliedes gegenüber dem Lagerbolzen infolge Durchhang des Stromleiters
kann dadurch vermieden werden, daß die Mittelachse der Bohrung des Lagergliedes
(der Augenschraube) gegenüber der Mittelachse des Stromleiters um einen Winkel derart
verdreht ist, daß bei Durchhang des Stromleiters kein Verkanten des Lagergliedes
gegenüber dem Bolzen des Gegenlagerghedes eintritt.
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F i g. 2 zeigt das Stromleiter-Lager nach F i g. 1 in Draufsicht,
jedoch mit dem Unterschied, daß im Gegensatz zum links dargestellten das auf der
rechten Seite gezeigte Lager keine Längsverschiebung auf dem Lagerbolzen 9 b zulä.ßt,
da zwischen die seitlichen Flächen der Augenschraube 5 b und die Gabelarme
der Gabel 12 b Abstandshülsen 16 über den Lagerbolzen gefügt sind. Diese Lagerausbildung
wird dann gewählt, wenn der Stützpunkt für den Stromleiter als Festpunkt dient.
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In F i g. 3 ist eine Stromleiteranordnung mit dem neuen Stromleiter-Lager
dargestellt. Die linke Stützisolatoreinheit 19 trägt ein in der Längsrichtung im
Bereich des Gabelarmes frei bewegliches Lagerglied 17. Die rechte Stützisolatoreinheit
20 trägt ein in der Längsrichtung durch Abstandshülsen gehaltenes Lagerglied 18.
Bei Längenausdehnungen des Stromleiters können diese sich also nur in Richtung nach
links auswirken.
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Die Ausbildung des Lagergliedes mit einer Lagerschale nach Art einer
Augenschraube zeigt F i g. 4. Die Augenschraube dient dabei als Lagerschale 5. Diese
ist an ihrer dem Lagerauge zugewandten Innenfläche kalottenförmig ausgenommen und
an ihren beiden seitlichen Begrenzungen ringförmig angefräst. An die kalottenförmige
Innenfläche schmiegt sich eine elastische Zwischenschicht 21, vorzugsweise aus Silikonkautschuk,
an. Die elastische Zwischenschicht hat annähernd über die gesamte Breite der Augenschraube
gleiche Stärke. An die elastische Zwischenschicht wiederum schmiegt sich das eigentliche
Futter 22 für das Lagerauge an. Futter und Zwischenschicht sind somit auf ihrer
der Lagerschale zugewandten Seite kugelförmig. Als Werkstoff für das Futter 22 kann
jeder Lagerwerkstoff, insbesondere aber Kunststoff verwendet werden. Das Futter
22 enthält eine Bohrung (Lagerauge) zur Aufnahme des Lagerbolzens.
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Zur Herstellung des Gelenklagers nach F i g. 4 kann zunächst das der
kalottenförmigen Ausformung entsprechende, kugelförmig ausgebildete Futter 22 in
der Lagerschale zentriert festgehalten und anschließend der zwischen Lagerschaleninnenfläche
und Futteraußenfläche verbleibende Hohlraum mit Silikonkautschuk ausgefüllt werden,
z. B. durch Eingießen oder Einpressen dieser Silikonkautschukschicht. Ein anderes
Verfahren zur Herstellung des Lagergliedes besteht darin, daß man ein Schlauchstück
aus elastischem Stoff in die seitliche Öffnung der Lagerschale (Augenschraube) einfügt
und anschließend unter Verwendung eines die zylindrische Lagerfläche bestimmenden
Kernes das Futter einpreßt und damit zugleich das Schlauchstück aus elastischem
Stoff gegen die Innenfläche der Lagerschale andrückt. Dabei kann die Stärke der
elastischen Zwischenschicht so gewählt werden, daß die sich beim Preßvorgang ergebende
kugelig ausgebildete Oberfläche weiter in die Lagerschale hineinragt als bis zu
einer durch die seitlichen Öffnungen der Lagerschale gegebenen Grenzfläche, d. h.,
der Durchmesser des Futters ist größer als der Durchmesser der seitlichen Öffnungen
der Lagerschale. Hierdurch wird das Futter 22 in der Lagerschale nicht mehr entfernbar
festgehalten.
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F i g. 5 zeigt die Anwendung des neuen Stromleiter-Lagers auf ein
gekapseltes Drehstromsammelschienensystem. Hierzu ist ein Wandstern 31, der im Querschnitt
nach Art eines Drehstromsternes ausgebildet ist, vorgesehen. Der Wandstern 31 besteht
aus den Trennwänden 32, 33 und 34, die in der Längsrichtung der Stromleiter verlaufen.
Er dient einmal zur Aufnahme der Stromleiter-Lager für die einzelne Sammelschiene
und zum anderen als Träger für die äußere rohrförmige Ummantelung 35 des gekapselten
Sammelschienensystems. Aus je zwei Trennwänden und einem Teilstück der Ummantelung
35 von 120° Bogenweite werden somit drei umschlossene Räume 36, 37 und 38 für die
drei Sammelschienen gebildet. Für einen Stützpunkt der Sammelschienenanordnung bzw.
der drei Stromleiter ist an jeder Trennwand 32, 33 und 34 rechts und
links
der Trennwand je ein Stützisolator 39, 40, 41, 42 und 43, 44 angeordnet. Jeweils
zwei Stützisolatoren rechts und links einer Trennwand nehmen miteinander die gleiche
Achse ein. Auf die Stützisolatoren sind wie schon bei den vorher beschriebenen Ausführungen
Gabelarme12 aufgesetzt, die ihrerseits Lagerbolzen 9 tragen. Über die Lagerbolzen
9 sind die Gelenklager geschoben, die ihrerseits, wie schon in den vorhergehenden
Figuren beschrieben wurde, mit den Stromleitern R, S und T verbunden sind. Das Sammelschienensystem
nach F i g. 5 zeichnet sich aus durch einfachen Aufbau bei voller Schottung des
Gesamtsystems.
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In den Ausführungsbeispielen wurde das Lagerglied mit elastischer
Zwischenschicht immer mit dem Stromleiter verbunden. Es kann auch am Stützisolator
befestigt sein und der Lagerbolzen zur Aufnahme dieses Lagergliedes am Stromleiter
befestigt werden.
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An Stelle einer Gabel zur Aufnahme des Lagerbolzens können zwei Stützisolatoren
vorgesehen werden, die nebeneinander in Längsrichtung des Stromleiters aufgestellt
sind und an diese beiden Stützisolatoren der Lagerbolzen befestigt werden, z. B.
mit Hilfe von Winkeleisenstücken. Die beiden Stützisolatoren bilden dann zusammen
eine Stützereinheit.