DE1440675B2 - Verbundstromschiene, insbesondere fuer elektrofahrzeuge und -kraene - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbund-Stromschiene in Stromzuführungsanlagen für Personen- und/oder Materialbeförderungsvorrichtungen, insbesondere für Elektrofahrzeuge und -kräne, bestehend aus einem langgestreckten, einen in seiner Längsmittelebene geschlitzten Steg und einen Flansch aufweisenden, in erster Linie zur Stromzuleitung dienenden Nichteisenprofilteil mit verhältnismäßig großer Leitfähigkeit und verhältnismäßig geringer Verschleißfestigkeit und einem daran unlösbar befestigten T-Eisenprofilteil mit größerer Verschleißfestigkeit, dessen Steg in den Schlitz des Nichteisenprofilteils mit flächiger Anlage eingesetzt ist und diesen im wesentlichen ausfüllt, und dessen Flansch als Stromabnahmefläche dient.

Es ist eine Verbund-Stromschiene dieser Bauart bekannt (deutsche Patentschrift 269 342), bei der das gegen Zug empfindliche, jedoch gegen Druck verhältnismäßig widerstandsfähige, besonders gut leitende Nichteisenmetall oben und das zug- und verschleißfestere T-Eisenprofilteil unten angeordnet ist. Die bekannte Stromschiene soll also nur als Oberleitung verwendet werden, nachdem ein Träger auf zwei Stützen stets oberhalb seiner Neutrallinie auf Druck und unterhalb derselben auf Zug beansprucht wird. Durch die bekannte Ausbildung möchte man erreichen, daß sich entweder die Anzahl der Befestigungspunkte vermindern läßt, wodurch man Isolatoren spart, oder die Bauhöhe der Schiene herabgesetzt , werden kann, so daß sie ihres geringen Raumbedarfs wegen als Oberleitung für Tunnelbahnen besonders geeignet wird.

Bei der bekannten Stromschiene ergibt sich bei wechselnden Umgebungstemperaturen bzw. örtlichen, starkem Stromfluß zwischen dem Ort der Stromabnahme und der nächsten Einspeisungsstelle der Stromzuführungsanlage, der zu einer entsprechenden Erwärmung vornehmlich des Nichteisenprofils führt,

ίο da sich der Stromfluß vornehmlich auf diesen beschränkt, infolge der verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten der beiden Teile eine Verwerfen. Lediglich dort, wo die Stromabnahme mittels des über den T-Eisenprofilteil gleitenden Stromabnehmers erfolgt, wobei dieser Strom insbesondere bei schwereren, auf Schienen verfahrbaren Kränen mehrere Tausend Ampere erreicht, tritt dieser Strom durch den T-Eisenprofilteil und führt zu dessen örtlicher, beachtlicher Erwärmung. Ist die Stromschiene jedoch nicht mehr gerade ausgerichtet, so folgt daraus einerseits, daß bei höheren Geschwindigkeiten des Stromabnehmers bzw. des Fahrzeugs, das diesen Stromabnehmer trägt, ein Springen des Stromabnehmers auftreten kann, welches zu einer ungleichmäßigen

as Stromzufuhr und zur Bildung von Lichtbogen führt, und andererseits, daß dort, wo derartige Stromschienen in verschiedenen Leitungen parallel zueinander angeordnet sind, eine Berührung derselben untereinander und damit gegebenenfalls ein Kurzschluß eintreten kann.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine Verbund-Stromschiene der eingangs genannten Bauart zu schaffen, die einen besseren Ausgleich von Wärmedehnungsunterschieden gewährleistet und ein Verwerfen der Stromschiene in dem oben angeführten Ausmaß vermeidet.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Nichteisenprofilteil nach Art eines Doppel-T-Profils einen zweiten Flansch aufweist, der vom Schlitz geteilt ist, und der Schlitz im Nichteisenprofilteil und der Steg des T-Eisenprofilteils derart bemessen und der zweite Flansch derart geformt sind, daß sich der Flansch des T-Eisenprofilteils und der zweite Flansch des Nichteisenprofilteils in zusammengefügtem Zusitand in flächiger Anlage aneinander befinden.

Sofern es gelingt, unter allen auftretenden Betriebsbedingungen ein inniges Anliegen der Flansche aneinander zu gewährleisten, führt dies zunächst zu einem schnellen Temperaturausgleich zwischen dem Nichteisenprofilteil, das in erster Linie den Strom führt und sich entsprechend erwärmt, und dem T-Eisenprofilteil. Der T-Eisenprofilteil hat dadurch die Möglichkeit, der Wärmedehnung des Nichteisen-

'55 profilteils nach Maßgabe seines eigenen Wärmedehnungskoeffizienten zu folgen. Bereits hierdurch wird das Verwerfen der gesamten Stromschiene vermindert. Ferner wird am Orte der Stromabnahme die beachtliche Erwärmung des T-Eisenprofilteils, die infolge des größeren spezifischen Widerstands dieses Teils die Erwärmung des Nichteisenprofilteils überwiegt, schneller dem Nichteisenprofilteil zugeführt und sich auch hier ein rascher Temperaturausgleich ergibt, so daß sich auch hier die Wärmedehnungsunterschiede im wesentlichen auf die durch die unterschiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten vorgegebenen Unterschiede beschränken. Vorteilhafterweise führen nun jedoch beim Erfindungsgegenstand auch

diese naturgegebenen Unterschiede praktisch zu keinem Verwerfen der Stromschiene, da durch die erfindungsgemäßen Profilformen die Möglichkeit besteht, die Querschnittsfläche der Profilteile so anzuordnen, daß die Schwerpunkte der jeweiligen Querschnittsflächen nahe beieinander liegen. Im Idealfall würden die Schwerpunkte zusammenfallen, so daß trotz naturgegebener, unterschiedlicher Wärmedehnung dadurch keine Verwerfung mehr auftreten kann. Die vorhandenen Wärmedehnungsunterschiede führen in einem solchen Fall lediglich zu einer Zugbeanspruchung des T-Eisenprofilteils und zu einer Druckbeanspruchung des Nichteisenprofilteils. Da somit die Gefahr eines Verwerfens unter Wärmeeinfluß gering ist, braucht eine Unterstützung nur in größeren Abständen und ein Minimum an Stromzuführungsanschlüssen vorgesehen zu sein.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung besteht der Nichteisenprofilteil aus Aluminium und ist an dem T-Eisenprofilteil mittels Lochschweißungen in Längsabständen der Stromschiene befestigt. -v Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines in .) der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert:

Es zeigt:

Fig. 1 einen Teil einer erfindungsgemäßen Stromschiene in schaubüdlicher Ansicht, die durch Rollenträger unterstützt ist und an ihrer Oberseite den als Stromabnahmefläche dienenden Flansch des T-Eisenprofilteils aufweist, auf dem ein Stromabnehmer gleiten kann;

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Mehrzahl von übereinander angeordneten Stromschienen, die mittels eines Trägers z.B. an einer Gebäudewand befestigt sind und auf denen Stromabnehmer gleiten.

Die gezeigte Stromschiene^ besteht aus einem langgestreckten, einen in seiner Längsmittelebene geschlitzten Steg und einen Flansch 12 aufweisenden, in erster Linie zur Stromzuleitung dienenden Nichteisenprofilteil 13 mit verhältnismäßig großer Leitfähigkeit und verhältnismäßig geringer Verschleißfestigkeit und einem T-Eisenprofilteil 11 mit größerer Λ Verschleißfestigkeit, dessen Steg 14 in den Schlitz 17 des Nichteisenprofilteils 13 mit flächiger Anlage eingesetzt ist und diesen im wesentlichen ausfüllt. Der Flansch 15 des T-Eisenprofilteils 11 dient als Strom* abnahmefläche.

Der Nichteisenprofilteil 13 ist aus Aluminium und stranggepreßt.

Erfindungsgemäß weist der Nichteisenprofilteil 13 nach Art eines Doppel-T-Profils einen zweiten Flansch auf, der vom Schlitz 17 geteilt ist; ferner sind der Schlitz 17 im Nichteisenprofilteil 13 und der Steg

14 des T-Eisenprofilteils 11 derart bemessen und der zweite Flansch derart geformt, daß sich der Flansch

15 des T-Eisenprofilteils 11 und der zweite Flansch des Nichteisenprofilteils 13 in zusammengefügtem Zustand in flächiger Anlage aneinander befinden. Wie man dabei aus den Figuren leicht entnimmt, erstreckt sich die flächige Anlage des zweiten Flansches des Nichteisenprofilteils 13 am Flansch 15 des T-Eisenprofilteils 11 im wesentlichen über die gesamte Fläche derselben, sofern es gelingt, das flächige Anliegen bei allen vorkommenden Arbeitszuständen sicherzustellen. Die beiden Teile 11 und 12 sind durch Lochschweißungen 18 aneinander befestigt, wie in F i g. 2 dargestellt ist. Die Teile 11 und 13 der Stromschiene^ werden mit geringen Toleranzen hergestellt, so daß die aneinanderliegenden Flächen des T-Eisenprofilteils 11 und des Nichteisenprofilteils 13 genau zusammenpassen.

In Stromzuführungsanlagen sind üblicherweise mehrere derartige Stromschienen A bzw. A' hintereinander angeordnet (Fig. 1), die endseitig miteinander verbunden werden. Wie sich aus den Fig. 1 und 2 ergibt, können beispielsweise Stoßplatten 20, 21 auf gegenüberliegenden Seiten der beiden gezeig-

.■'. ten Stromschienen A und A' angeordnet sein, die die aneinanderliegenden Enden derselben überlappen und mittels Durchsteckbolzen 22 miteinander verbunden sind.

In den F i g. 1 und 3 ist ein zur Unterstützung der erfindungsgemäßen Stromschiene geeigneter Rollenträger B dargestellt. Derartige Rollenträger B können

so in geeigneten Abständen längs der Stromschienenstrecke angeordnet werden. Sie weisen jeweils einen U-förmigen Rahmen 30 auf, an dessen freien Stegenden einander gegenüberliegend Rollen 31, 32 dehbar gelagert sind. Diese Rollen 31, 32 greifen in die Eintiefungen auf beiden Seiten der Stromschiene A ein, die sich aus dem Doppel-T-Profil des Nichteisenprofilteils 13 ergeben. Der Rahmen 30 jedes Rollenträgers B wird an einem feststehenden Element 37 mittels Isolatoren 40 und 41 gehalten. Das Element 37 kann ein Teil eines die gesamte Stromzuführungsanlage tragenden Bauwerks sein, beispielsweise eines Krans. Die Lagerung der Stromschienenstrecke auf Rollen ermöglicht eine freie Bewegung der Stromschienen in Längsrichtung bei auftretenden Wärmedehnungen. Dabei ist jede Stromschienenstrecke zweckmäßig nur an einer Stelle verankert, beispielsweise in der Mitte oder in der Nähe der Mitte der Stromschienenstrecke.

In Fig. 3 sind zwei übereinanderliegende Stromschienend dargestellt, sowie zwei Stromabnehmer C und D, die sich gleitend längs der Oberseiten der Flansche 15 (Fig. 1) der T-Eisenprofilteile 11 bewegen. Jeder der Stromabnehmer C bzw. D weist hierfür mindestens ein Kontaktelement 50 auf, die durch einen Lagerzapfen 52 an einen Halter 53 schwenkbar gelagert sind.

Die Halter 53 sind ihrerseits über Isolatoren 54 an einem Rahmen 55 befestigt, der Teil einer Laufkatze od. dgl. sein kann. Die elektrische Verbindung zwisehen den Kontaktelementen 50 und den Haltern 53 ist durch biegsame Drahtlitzen 61 gewährleistet.

Es versteht sich, daß mehrere, jeweils einer Stromschiene zugeordnete Kontaktelemente 50 vorgesehen sein können, je nach Maßgabe der abzunehmenden Stromstärke.

Es ist darauf hinzuweisen, daß es bei der erfindungsgemäßen Stromschiene nicht erforderlich ist, daß sie in der gezeigten Lage angeordnet wird, in der sich das T-Eisenprofilteil 11 oben befindet und die Kontaktelemente 50 durch Schwerkraft in Anlage an Flansch 15 desselben gehalten werden. Vielmehr kann diese Stromschiene auch um 90° oder 180° um ihre Längsachse gedreht angeordnet werden, wobei dann das Kontaktelement bzw. der Stromabnehmer auf andere Weise gegen den Flansch 15 gedrückt werden muß, beispielsweise durch Federkraft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verbund-Stromschiene in Stromzuführungsanlagen für Personen- und/oder Materialbeförderungsvorrichtungen, insbesondere für Elektrofahrzeuge und -kräne, bestehend aus einem langgestreckten, einen in seiner Längsmittelebene geschlitzten Steg und einen Flansch aufweisenden, in erster Linie zur Stromzuleitung dienenden Nichteisenprofilteil mit verhältnismäßig großer Leitfähigkeit und verhältnismäßig geringer Verschleißfestigkeit und einem daran unlösbar befestigten T-Eisenprofilteil mit größerer Verschleißfestigkeit, dessen Steg in den Schlitz des Nichteisenprofilteils mit flächiger Anlage eingesetzt ist und diesen im wesentlichen ausfüllt und dessen Flansch als Stromabnahmefläche dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Nichteisenprofilteil (13) nach Art eines Doppel-T-Profils einen zweiten Flansch aufweist, der vom Schlitz (17) geteilt ist, und der Schlitz im Nichteisenprofilteil und der Steg (14) des T-Eisenprofilteils (11) derart bemessen und der zweite Flansch derart geformt sind, daß sich der Flansch (15) des T-Eisenprofilteils und der zweite Flansch des Nichteisenprofilsteils in zusammengefügtem Zustand in flächiger Anlage aneinander befinden.

2. Stromschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nichteisenprofilteil (13) aus Aluminium besteht und an dem T-Eisenprofilteil (11) mittels Lochschweißungen (18) in Längsabständen der Stromschiene (A, A') befestigt ist.