DE1515334C3 - Elektrisches Leitersystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Leitersystem entsprechend dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

Solche Leitersysteme für die Stromabnahme durch bewegliche oder Schleifkontakte werden für die elektrische Stromversorgung verschiedenartiger fahrbarer Geräte, wie Brückenkräne, Laufkatzen usw. verwendet. Im allgemeinen besitzen derartige Systeme mehrere Leiter, die sich längs der Bahn des beweglichen Gerätes erstrecken, sowie eine entsprechende Anzahl von Stromabnehmern, die sich mit dem Gerät bewegen. Jeder Leiter hat eine freiliegende Fläche, die mit einem Stromabnehmer zur Leistungsabgabe an die Maschine in Schleifberührung steht.

Da die Bahn eines Kranes oder einer Laufkatze Hunderte von Metern lang sein kann, besteht jeder Leiter normalerweise aus mehreren Leiterstäben, die in ihrer Längsrichtung miteinander fluchten und an ihren Enden miteinander verbunden sind. Gewöhnlich sind die Leiterstäbe an mehreren, in Abständen voneinander fest angeordneten Trägern aufgehängt, die eine Bewegung der Leiterstäbe infolge der Wärmedehnung und -schrumpfung gestatten. Normalerweise sind eine oder mehrere Dehnungsfugen zwischen den Leiterstäben vorgesehen.

Ein Leiterstab für derartige Systeme mit Schleifkontakt muß nicht nur einen niedrigen elektrischen Widerstand haben, sondern auch eine zur Herstellung eines guten elektrischen Kontaktes geeignete Fläche, die der ständigen Abriebwirkung des Schleifkontaktes gewachsen ist. Ferner sind hohe Gestaltfestigkeit, geringes Gewicht und niedriger Preis erwünscht. Der Leiterstab soll außerdem die Herstellung von Verbindungen zwischen aufeinander folgenden Stäben erleich-

tern, insbesondere mit Dehnungsfugen, an denen eine ununterbrochene Berührungsfläche sowie eine Fläche zum Führen des Schleifkontaktes über die Dehnungsfuge vorhanden sein soll.

Leiterstäbe aus Aluminium zeichnen sich gegenüber Leiterstäben aus anderen Metallen durch eine relativ gute Kombination von hoher Gestaltfestigkeit, niedrigem elektrischem Widerstand, niedrigem Gewicht und niedrigem Preis aus und eignen sich besonders für hoch belastete Anlagen, in denen die Leiter oft für Stromstärken von 500 bis 1000 A oder mehr geeignet sein müssen. Dagegen hat Aluminium für die Verwendung in einem Leitersystem mit Schleifberührung schwerwiegende Nachteile, weil das sich auf der Oberfläche des Aluminiums bildende Aluminiumoxyd ein sehr schlechter elektrischer Leiter ist. Ferner ist Aluminium weich und hat einen relativ hohen Reibungskoeffizienten, so daß es nur eine schlechte Schleifberührungsfläche bildet.

Es sind daher bereits elektrisch leitende Verbundstäbe für Leitersysteme bekannt geworden, die zur Erfüllung der genannten Forderungen aus einer Kombination verschiedenartiger Materialien bestehen. ' Ein Verbundstab entsprechend dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DT-PS 2 69 342 bekannt. Dieser Verbundstab hat einen im wesentlichen der Stromzuleitung dienenden vollen Profilstab aus gut leitendem weichen Material (Kupfer) und ein diesen teilweise übergreifendes Längsprofil großer Abriebfestigkeit (Eisen), so daß der vom Stromabnehmer beschliffene Teil aus hartem Material besteht. Der vom Stromabnehmer beschliffene Teil des Längsprofils bietet hierbei aber keine Führung für den Stromabnehmer. Es ist auch nichts darüber ausgeführt, ob und wie bei längeren Verbundstäben die durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der beiden Stabmaterialien bedingten unterschiedlichen Wärmedehnungen aufgenommen oder kompensiert werden, so daß bei der bekannten Ausbildung mit einem Verwerfen der Verbundstäbe zu rechnen ist.

Aus der DT-PS 4 45 260 ist eine als Fahrgleis dienende Stromschiene bekannt, die aus einem abriebfesten Werkstoff (Stahl) hergestellt ist und an der seitlich ein zusätzlicher Leiter aus Kupfer angebracht wird, der » von dem Stromabnehmer nicht berührt wird. Der zusätzliche Leiter wird an der Stromschiene festgeklemmt, wodurch eine innige und feste Verbindung hergestellt wird. Aufgrund dieser festen Verbindung ist es nicht möglich, einen längeren Verbundstab herzustellen, ohne daß bei höheren Temperaturen eine Verwerfung auftritt. Ferner ist auch hier nicht eine Führung für den Stromabnehmer vorgesehen.

Aus der US-PS 32 22 464 ist schließlich ein Verbundstab bekannt, der einen Teil aus einem Werkstoff hoher Abriebfestigkeit (Stahl) aufweist, der mit einer ebenen Fläche ausgebildet ist, an der der Stromabnehmer entlangschleift, aber nicht geführt wird. Der der Stromzuleitung dienende Teil des Verbundstabes besteht aus Aluminium und ist derart mit dem abriebfesten Teil verbunden, daß den verschiedenen Wärmeausdehnungen der beiden Verbundstabteile entgegengewirkt wird. Zu diesem Zweck sind die beiden Stabteile derart in relativ kurzen Abständen miteinander verschweißt, daß keine Verwerfungen auftreten können. Hierbei müssen aber die beiden Teile des Verbundstabes einen beträchtlichen Querschnitt haben, um den bei der Wärmeausdehnung auftretenden Kräften entgegenwirken zu können. Der Verbundstab ist also sehr schwer und teuer.

Der Erfindung liegt gegenüber dem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Leitersystem entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, welches den Stromabnehmer gut führt, sich dabei durch gute elektrische Leitfähigkeit und hohe Abriebfestigkeit auszeichnet und dessen Verbundstäbe mit geringem Gewicht im wesentlichen beliebig lang sein können, ohne daß wegen der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Werkstoffe des Profilstabes und des Längsprofils wesentliche Kräfte auftreten, die von den Verbindungsstellen zwischen den beiden Stabteilen aufgenommen werden müssen oder zu einem Verwerfen des Verbundstabes führen können.

Diese Aufgabe wird bei einem Leitersystem entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Durch Ausbildung des Längsprofils aus rostfreiem Stahlblech in Form eines W erhält man eine Führungsfläche hoher Abriebfestigkeit für den schleifenden Stromabnehmer, und durch Ausbildung des Längsprofils in Form von mit gegenseitigen Abständen angeordneten Abschnitten werden die unterschiedlichen Wärmedehnungen zwischen dem Profilstab und dem Längsprofil kompensiert, ohne daß wesentliche Kräfte zwischen dem Profilstab und dem Längsprofil übertragen werden müssen, so daß ein Verwerfen mit Sicherheit vermieden ist. Dabei ermöglicht die abschnittsweise Anordnung des übergreifenden Längsprofils mit dazwischenliegenden Abständen die Herstellung sehr langer Verbundstäbe, wodurch wiederum die Führungseigenschaften für den Stromabnehmer verbessert werden.

Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Insgesamt erhält man durch die Erfindung einen wirtschaftlich vorteilhaften Verbund-Leiterstab für ein elektrisches Leitersystem, wobei der Verbundstab so stabil ist, daß er für jahrelangen Gebrauch geeignet ist. Der Verbundstab ermöglicht die Ausbildung von Dehnungsfugen sowohl im Profilstab selbst als auch in dem diesen übergreifenden Längsprofil, und der Verbundstab zentriert und führt den Stromabnehmer bei seiner schnellen Bewegung längs des Leitersystems auch über die Dehnungsfugen hinweg.

Durch die Ausbildung des Längsprofils mit einer in Längsrichtung vorstehenden Metallzunge, die in eine zu ihr komplementäre Nut des benachbarten Längsprofils paßt, wird erreicht, daß der Stromabnehmer während seiner Bewegung ständig mit einem stromführenden Teil des Längsprofils, auch über die Dehnungsfugen hinweg, in leitender Verbindung steht und zentriert und geführt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt

F i g. 1 schaubildlich einen Teil eines elektrischen Leitersystems mit schleifenden Stromabnehmern,

F i g. 2 in Ansicht einen Teil des Systems nach F i g. 1, wobei Teile der Länge des Leiterstranges und der Trägeranordnung entfernt sind und

Fig.3 in größerem Maßstab in Ansicht eine Dehnungsfuge zwischen den Leiterstäben in Fig.2, wobei der Klarheit halber der Träger und Teile des Stromabnehmers entfernt sind und ein Teil des Überbrückungsmantels aufgeschnitten ist; F i g. 4 zeigt schaubildlich Teile von zwei erfindungs-

gemäßen Verbundstäben mit der Zunge und Nut in der Dehnungsfuge,

Fig.5 die Zunge und Nut in einem Längsschnitt durch die Dehnungsfuge,

Fig.6 einen vertikalen Querschnitt durch den Stromabnehmerkopf und den Leiterstrang nach der Linie 6-6 in F i g. 3 und

F i g. 7 einen vertikalen Querschnitt durch die Dehnungsfuge nach der Linie 7-7 der F i g. 3, wobei der Schleifkontakt des Stromabnehmers strichpunktiert angedeutet und die Führungsanordnung entfernt ist;

F i g. 8 zeigt einen vertikalen Querschnitt durch die Dehnungsfuge nach der Linie 8-8 in Fig.3, wobei der Schleifkontakt des Stromabnehmers strichpunktiert gezeigt ist;

F i g. 9 zeigt in einem vertikalen Querschnitt nach der Linie 9-9 in Fig.3 die Dehnungsfuge, wobei der Schleifkontakt des Stromabnehmers strichpunktiert dargestellt und die Führungsanordnung entfernt ist;

Fig. 10 zeigt in einem Horizontalschnitt nach der Linie 10-10 der Fig.3 den Überbrückungsmantel und die Überbrückungsanschlüsse und . F i g. 11 in Ansicht zwei Verbundleiter mit abgenommenen Isoliermänteln, wobei gezeigt ist, wie an jedem Stabkörper mehrere, relativ kurze Kappen angeordnet sind.

Die F i g. 1 und 2 zeigen ein Schleifkontakt-Stromversorgungssystem nach einer Ausführungsform der Erfindung. Längs der Bahn eines Krans oder eines anderen fahrbaren Geräts (nicht gezeigt) erstreckt sich ein hochliegender Träger 2. Längs dieses Trägers sind nebeneinander zwei Leiterstränge 4 angeordnet, die über Zuführungskabel 6 mit Strom gespeist werden. Von den Leitersträngen wird der Strom über je einen Stromabnehmer 8_abgenommen. Diese Stromabnehmer bewegen sich mit dem Kran oder dem sonstigen fahrbaren Gerät.

Gemäß den F i g. 1 und 6 besteht der elektrische Leiter aus einer Verbundkonstruktion mit einem langgestreckten, leitenden Stabkörper 10 aus Metall, an dessen Stirnfläche 14 eine langgestreckte Kappe 12 aus Metall angeordnet ist. Vorzugsweise besteht der Stabkörper aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und die Kappe aus rostfreiem Stahl. Der Stabkörper hat einen unteren Teil 16 und einen abgerundeten oberen Teil 18. Diese beiden Teile sind durch einen relativ schmalen Halsteil 20 miteinander verbunden, der auf beiden Seiten durch eine abwärtsgekehrte Schulter 22 mit dem oberen Teil verbunden ist. Der untere Teil ist im Querschnitt allgemein quadratisch, bis auf die Tatsache, daß die Stirnfläche konkav ist und im Querschnitt die Form eines umgekehrten V hat

Die Kappe 12 aus rostfreiem Stahl hat ein W-Profil. Die beiden Außenflansche 24 des W greifen an den einander entgegengesetzten Seitenflächen des unteren Teils 16 des Stabkörpers an. Die Oberseite des in der Mitte angeordneten Teils 26 in Form eines umgekehrten V steht in satter Flächenberührung mit der Stirnfläche 14 des Stabkörpers. Der Stabkörper kann beispielsweise stranggepreßt sein. Die Kappe kann durch Profilwalzen aus einem ebenen rostfreien Stahlblech hergestellt werden. Vorzugsweise verwendet man ein Blech mit einer Dicke von nicht über 1,6 mm. Am besten hat sich eine Blechdicke von 0,8 mm bewährt. Die beiden Schenkel 24 der Kappe werden vorzugsweise um etwa 3° zu weit einwärtsgebogen, damit beim Aufschieben auf den Stabkörper ein fester Sitz gewährleistet ist.

Die Kappe ist mit dem Stabkörper durch mehrere Schweißpunkte 28 an den Seiten des Stabkörpers aus Aluminium verbunden, so daß eine oxydationsfreie Berührung zwischen den Schweißpunkten und dem Aluminium gewährleistet ist. Das Schweißen kann durch Metallichtbogen-Schutzgas-Punktschweißung erfolgen. Dieses Verfahren unterscheidet sich von dem gewöhnlichen Lichtbogenschweißen in erster Linie dadurch, daß die Schweißstelle beim Schweißen mit einem inerten Schutzgas umgeben ist. Eine genauere Beschreibung

ίο dieses Schweißverfahrens findet sich in einem Artikel »Gas Metal-Arc Spot Welding joins Aluminum to Other Metals« im Welding Journal, April 1963, S. 302-308. Mit diesem Schweißverfahren erhält man einen Schweißpunkt, der an die Kappe 12 aus rostfreiem Stahl nicht angeschmolzen ist, sondern sich durch eine vorher ausgestanzte öffnung 30 erstreckt und an deren Rand angreift, so daß eine feste mechanische Verbindung vorhanden ist. Der Schweißpunkt hat am anderen Ende einen verdickten Kopf 32, der die Kappe festhält.

Vorzugsweise hat jede öffnung 30 einen Durchmesser, von etwa 8 mm und der Kopf 32 einen Durchmesser von etwa 14 mm. Die Abstände zwischen den Schweißstellen werden in Abhängigkeit von der geforderten Strombelastbarkeit des Leiters so bemessen, daß eine genügende elektrische Energieübertragung von dem Stabkörper auf die Kappe gewährleistet ist. Bei der Bemessung dieser Abstände sind ferner die an die Festigkeit der Verbindung zwischen der Kappe und dem Stabkörper zu stellenden Anforderungen zu berücksichtigen. Wie am besten aus der F i g. 4 hervorgeht, hat es sich bewährt, auf jeder Seite des Stabkörpers im Abstand von einigen Zentimetern von jedem Ende zwei Schweißpunkte 28 vorzusehen und dann die Schweißpunkte zwischen den Enden auf jeder Seite in Abständen von etwa 38 cm voneinander anzuordnen. Vorzugsweise sind die Abstände zwischen dem zweiten und dritten Schweißpunkt auf jeder Seite kürzer, so daß die Zwischenschweißpunkte auf den entgegengesetzten Seiten des Stabes gegeneinander versetzt sind (siehe Fig.4).

Fig.6 zeigt ferner, daß der obere Teil 18 und der Halsteil 20 des Stabkörpers von einem langgestreckten Isoliermantel 34 satt passend umgeben sind, der jedoch im seitlichen Abstand von den Schenkeln 24 der Kappe angeordnet ist, damit Platz für die Schweißpunktköpfe 32 vorhanden ist. Die Seitenteile 36 des Mantels 34 erstrecken sich über die Kappe hinaus als Schutzflächen abwärts. Die unteren Randteile 38 dieser Schutzflächen konvergieren abwärts, enden aber im seitlichen Abstand voneinander, so daß sie einen langgestreckten Schlitz 40 begrenzen, durch den die untere oder Kontaktfläche 42 der W-förmigen Kappe zugänglich ist.

Gemäß den F i g. 1 und 2 sind die Leiterstränge 4 an dem Träger 2 mit mehreren Aufhängern 44 aufgehängt, die in der Längsrichtung der Leiter in Mittelabständen von etwa 3 m angeordnet sind. Jeder Hänger besitzt einen Tragwinkel 46, der an dem oberen Flansch 48 des Trägers angeschweißt ist und sich seitlich über den Leiterstrang erstreckt. An der unteren Seite des

te Tragwinkels sind mit je einer Schraube 52 zwei U-förmige Spannbügel 50 befestigt, die an den äußeren Enden ihrer Schenkel einander gegenüberliegende, einwärts vorspringende Vorsprünge 54 haben, die im Bereich des Halsteils 20 des Stabkörpers an den entgegengesetzten Seiten des Isoliermantels angreifen und die auswärtsgerichteten Schultern 22 untergreifen. Die beiden Schenkel 62 jedes Spannbügels sind von zwei Spannschrauben 60 durchsetzt, die festgezogen

werden, um den Verbundstab in dem Spannbügel festzuhalten.

Die Stromabnehmer 8 werden von Spurkranzrollen 70 geführt, die auf dem unteren Flansch 74 des Trägers auf entgegengesetzten Seiten des Steges 76 abrollen. Diese Räder drehen sich auf Achsen 72, die auf Tragarmen 66, 68 montiert sind. Die Tragarme sind an dem fahrbaren Gerät befestigt.

Von dem einen Tragarm 66 erstreckt sich ein vierkantiger Befestigungsstab 64 unter die Leiterstränge. Jeder Stromabnehmer ist mit dem Befestigungsstab 64 durch ein vorderes und ein hinteres Tragstück 78 bzw. 80 verbunden. Diese Tragstücke haben Vertiefungen 82, die in ihrer Form dem vierkantigen Tragstab 64 entsprechen. Die Tragstücke umgeben den Tragstab und sind an ihm mit Schrauben 84 festgespannt.

Zwischen den Schenkeln 88 des U-förmigen vorderen Tragstücks 78 ist ein drehbar gelagerter, vertikaler Tragstab 86 angeordnet. Mit dem oberen Teil des Tragstabes 86 sind zwei Lenker 90 und mit dem unteren Teil dieses Tragstabes sind zwei weitere Lenker 92 durch Zapfen schwenkbar verbunden. Die freien Enden dieser Lenker sind auf ähnliche Weise mit einem vertikalen Kopftragstab 94 verbunden, so daß eine Lenker-Parallelführung vorhanden ist.

Gemäß den F i g. 1 und 6 hat eine Kopfanordnung 96 zwei Hälften, die einen Schleifkontakt 104 aus Metall umgeben und mit Schrauben gegen ihn gespannt sind. Der Schleifkontakt durchsetzt den Längsschlitz 40 am unteren Ende des Isoliermantels des Leiters und steht mit der Leiterkappe 12 aus Metall in Schleifberührung. Der Kopf besitzt auf entgegengesetzten Seiten jedes Leiterstranges je eine Abschirmung 98 aus Isoliermaterial. Mit Zapfen 100 ist der Kopf in einer Gabel 102 um eine horizontale Achse begrenzt schwenkbar gelagert. Die Gabel 102 ist am oberen Ende des vertikalen Tragstabes 94 drehbar gelagert. Von dem oberen Ende des Tragstabes 86 erstreckt sich eine Feder 106 diagonal zu dem unteren Ende des Kopftragstabes 94 und drückt den Kopf ständig aufwärts in feste Berührung gegen die Leiterkappe. Von dem Schleifkontakt aus Metall wird der Strom dem fahrbaren Gerät über Leiter 108 zugeführt.

Die obere Fläche des Schleifkontaktes 104 aus Metall ist konvex und hat im Querschnitt die Form eines umgekehrten V, so daß sie der Unterseite 42 der W-Profilkappe angepaßt ist. Der Halsteil 110 des Schleifkontakts ist in der Breite abgesetzt, so daß er frei zwischen den Schutzflächen 36 des Isoliermantels hindurchtritt, wenn sich der Stromabnehmer längs des Leiterstranges bewegt.

Die Isoliermäntel sowie die anderen Isolierteile bestehen vorzugsweise aus einem halbstarren Material, beispielsweise Polyvinylchlorid oder faserglasverstärktem Polyester. Beim Einführen und Herausnehmen der Schleifkontakte können die Schutzflächen daher auseinandergespreizt werden.

Um den Transport und Einbau zu erleichtern, besteht der Leiterstrang im allgemeinen aus mehreren Abschnitten, die auf der Baustelle durch Schweißungen 111 (siehe Fig. 11) so miteinander verbunden werden, daß sie in der Längsrichtung miteinander fluchten. Um die Anzahl der Schweißverbindungen herabzusetzen, verwendet man jedoch vorzugsweise Stäbe in einer Länge von etwa 6 —12 m. Da zur leichteren Herstellung der Verbindung die Enden jedes Leiterstababschnitts freiliegen, wird über jeder fertigen Verbindungsstelle ein kurzer Überbrückungsmantel 112 aus Isoliermaterial (siehe F i g. 2) angeordnet, der in seiner Form allgemein dem Isoliermantel des Stabes ähnelt, aber etwas größere Abmessungen hat. Der Überbrückungsmantel übergreift die Isoliermäntel auf den Stäben, so daß eine ununterbrochene Isolierung vorhanden ist.

Die F i g. 4 und 11 zeigen, daß die Leiterkappe 12 aus mehreren kurzen Stücken besteht, die mit einander benachbarten Enden an dem langgestreckten Stabkörper 10 befestigt sind. Vorzugsweise haben die Kappenstücke eine Länge von je 2,40—3,60 m. Für den Aufbau einer Kappe aus mehreren gleichen Stücken kann man 6, 9 oder 12 m lange Stäbe mit 3 m langen Kappenstücken verwenden. Es hat sich gezeigt, daß bei Kappen in der vorstehend angegebenen Dicke und der Länge von 3 m die Schweißpunkte 28 in dem Temperaturbereich, in dem der Stab verwendet wird, nicht abgeschert werden. Die Enden der Kappen sind einander benachbart angeordnet und haben einen sehr kleinen Abstand 113 von etwa 1,6 mm und nicht über 3,2 mm voneinander.

Jetzt sei erneut auf die Fig.2 verwiesen. Da der Leiterstrang oft Hunderte von Metern lang ist, müssen über seine Länge Dehnungsfugen 114 verteilt sein, welche die Dehnungsunterschiede zwischen dem Leiterstrang und dem Träger 2 aufnehmen. Die Spannschrauben 60 eines Spannbügels, beispielsweise an dem Tragstück 44a etwa in der Mitte zwischen je zwei Dehnungsfugen, werden fest angezogen, so daß dieser Spannbügel auf dem Leiterstrang unbeweglich festgeklemmt ist. Die übrigen Spannbügel greifen nur im Gleitsitz an, so daß sich der Leiterstrang gegenüber dem Träger in der Längsrichtung ausdehnen und zusammenziehen kann.

Gemäß den F i g. 3, 4 und 5 wird jede Dehnungsfuge von einem Männchenende 116 und einem Weibchenende 118 gebildet, in welches das Männchenende eingeschoben ist. Das Männchenende ist mit einer langgestreckten Zunge 120 aus Metall versehen, die sich von seiner Kappe 12 über das Ende des Stabkörpers hinaus erstreckt. Die Zunge ist schmaler als die Kappe und stellt einen Fortsatz des Scheitels 124 in der Mitte des W-Profils dar. Die untere Fläche 122 der Zunge ist konkav und hat im Querschnitt die Form eines umgekehrten V. Diese Fläche fluchtet mit der unteren oder Kontaktfläche 42 der Kappe. An der oberen Fläche der Zunge ist zu deren Versteifung eine langgestreckte Stützleiste 126 befestigt, welche dieselbe Querschnittsform hat wie die Zunge, aber im wesentlichen dieselbe Breite wie die Stirnfläche 14 des Stabkörpers. An dem äußersten Ende des Männchenendes ist ein Teil für die Aufnahme der Stützleiste weggenommen, so daß die Zunge und die Stützleiste einseitig ziemlich fest abgestützt sind.

In dem benachbarten Weibchenende 118 ist eine langgestreckte Nut 127 ausgebildet, die im wesentlichen dieselbe Breite hat wie die Zunge und etwas länger ist als die Zunge, so daß diese in die Nut eingeschoben werden kann. Die untere Fläche des Weibchenendes ist mit einer Vertiefung versehen, welche einen Stützbügel 128 aufnimmt, der zwischen den einander entgegengesetzten Schenkeln 24 der Kappe im Abstand von deren mittlerem Teil angeordnet und an diesen Schenkeln befestigt ist. Der Bügel 128 ist konkav und hat im Querschnitt die Form eines umgekehrten V. Zusammen mit der Kappe begrenzt er eine öffnung, in welche die Stützleiste 126 des Männchenendes eingeschoben wird. Die Zunge 122, die Stützleiste 126 und der Bügel 128 bestehen vorzugsweise aus rostfreiem Stahl.

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Die Isoliermäntel 34 sind am Männchen- und Weibchenende mit dem Ende des betreffenden Stabkörpers bündig. Wenn zwischen den Stabkörpern ein Längsabstand vorhanden ist, wird der Zwischenraum zwischen den Mänteln 34 durch einen Überbrückungs-Isoliermantel 130 überbrückt, der auf die beiden Enden 116,118 aufgeschoben ist. Der Isoliermantel 130 hat im wesentlichen dieselbe Form wie die Isoliermäntel 34 der beiden Stabkörper, ist aber im Querschnitt etwas größer.

Gemäß den Fig.3 und 8 hält eine Führung das Männchenende 116 und das Weibchenende 118 an der Dehnungsfuge in einer fluchtenden Lage. Diese Führung besitzt ein langgestrecktes U-Profil 132, welches die Fuge oberhalb der Leiterenden überbrückt und mit diesen durch mehrere Spannbügel 50 verbunden ist, die den die Leiter tragenden Spannbügeln ähneln. Jeder Spannbügel wird in das U-Profil 132 eingesetzt und daran mit zwei Schrauben 60 befestigt, welche die einander entgegengesetzten Schenkel des U-Profils und des Spannbügels durchsetzen. Die Schrauben an zweien der Spannbügel der Führung werden festgezogen, so daß die Führung an einem der die Dehnungsfuge bildenden Teile befestigt ist. Die Schrauben der anderen Spannbügel werden nur so weit angezogen, daß ein Gleitsitz auf dem anderen, die Dehnungsfrage begrenzenden Teil erhalten wird.

Aus den Fig.3 und 10 geht hervor, daß die Dehnungsfuge von zwei biegsamen Überbrückungskabeln 134 überbrückt ist, die den größten Teil des Stroms über die Fuge leiten: Die Überbrückungskabel haben an beiden Enden je einen Verbinder 136, der mit dem Männchen- bzw. Weibchenende der Stabkörper in elektrischem Kontakt steht. Der Verbinder besitzt eine Metallplatte 138, die an der Oberseite des Stabkörpers 10 angeschweißt ist und sich durch den Isoliermantel 34 erstreckt. Mit dem oberen Ende der Platte 138 sind zwei ösen 140 verschraubt, welche die Überbrückungskabel 134 aufnehmen, die mit Befestigungsschrauben 142 festgehalten werden. Jeder Verbinder ist von einem Isoliermantel 144 umgeben, der aus zwei Teilen besteht, welche den oberen Teil des isolierten Stabes umgeben und mit Klemmschrauben daran befestigt sind. Die in F i g. 2 gezeigten Verbinder 146 für den Anschluß an das Netz ähneln den Verbindern 136 für die Überbrückung der Dehnungsfuge.

Für den Betrieb werden die Schleifkontakte 104 zwischen den Schutzflächen 36 so eingeführt, daß jeder Schleifkontakt mit der Kappe 12 auf einem Stabkörper 10 in Schleifberührung steht, wie besonders deutlich in den Fig. 1 und 6 gezeigt ist. Wenn sich die Stromabnehmer 8 der Dehnungsfuge 114 (in F i g. 3 von

ίο links) nähern, verläßt der Schleifkontakt die Kappe 12 und kommt er mit der langgestreckten Zunge 120 des Männchenendes in Berührung (siehe F i g. 7). Infolge der konkaven Form der Zunge führt und zentriert diese ebenso wie die konkave Fläche der Kappe den Schleifkontakt. Bei seiner Weiterbewegung kommt der Schleifkontakt mit der Kappe 12 an dem Weibchenende 118 in Berührung und bleibt dabei in Berührung mit der in die Nut 127 eingreifenden Zunge 124. Gemäß F i g. 8 bleibt der Schleifkontakt bei seiner Bewegung längs der Nut 127 durch die Zunge und die der Nut benachbarten Kappenteile 148 arn Weibchenende zentriert. Wenn sich der Schleifkontakt über das Ende der Zunge hinausbewegt hat, bleibt er mit den der Nut benachbarten Kappenteilen des Weibchenendes in Berührung und wird er infolge der konkaven Form dieser Teile zentriert. Der Schleifkontakt bewegt sich dann über die Nut hinaus und kommt mit den an das Weibchenende anschließenden Teilen der Kappe 12 in Berührung.

Bei der Bewegung des Stromabnehmers über die Dehnungsfuge bleibt der Schleifkontakt daher mit der Kappe, der Zunge oder den der Nut benachbarten Kappenteilen ständig in Berührung und wird er durch diese Teile ständig zentriert, und zwar unabhängig von dem Längsabstand zwischen den Stabkörpern. Da alle diese Kontaktflächen miteinander fluchten, besteht keine Gefahr einer Beschädigung des Schleifkontaktes.

Vorstehend wurde die Erfindung anhand einer Anlage mit zwei Leitersträngen beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß in anderen Anlagen eine größere Zahl von Leitersträngen erwünscht und es ferner zweckmäßig sein kann, für einen Leiter eine Tandemanordnung mit mehr als einem Stromabnehmerkopf vorzusehen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Elektrisches Leitersystem mit elektrisch leitenden Verbundstäben, die aus einem langgestreckten vollen Profilstab hoher Leitfähigkeit und aus einem diesen teilweise übergreifenden Längsprofil großer Abriebfestigkeit hergestellt und in der Längsrichtung fluchtend mit einander benachbarten Enden angeordnet sind und Teile eines ununterbrochenen Leiters bilden, sowie mit einem Stromabnehmer, der mit den Verbundstäben in Schleifberührung treten kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Längsprofil (12) aus rostfreiem Stahlblech besteht und einen Querschnitt in der Form eines W hat, dessen Schenkel (24) mit dem Profilstab (10) verbunden sind, wobei der zwischen den Schenkeln (24) liegende, konkave, V-förmige Bereich (26) eine Führung für den schleifenden Stromabnehmer (8) bildet, und daß das Längsprofil aus mit geringen gegenseitigen Abständen (113) an dem Profilstab (10) angeordneten Abschnitten zum Vermeiden von wesentlichen temperaturabhängigen Längen-Ausdehnungsunterschieden zwischen dem Längsprofil (12) und dem Profilstab (10) besteht.

2. Leitersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilstab (10) eine V-förmige, konkave Stirnfläche (14) hat, an der die konvexe Oberseite des V-förmigen Bereiches (26) des W-förmigen Längsprofils (12) komplementär anliegt.

3. Leitersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromabnehmer (8) einen elektrisch leitenden Schleifkontakt (104) hat, dessen Kontaktfläche V-förmig konvex ist und an der Unterseite (42) des W-förmigen Längsprofils (12) komplementär und verschiebbar anliegt.

4. Leitersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander benachbarte Profilstäbe (10) mit einem Wärmedehnungsabstand (114) zwischen ihren Enden relativ zueinander beweglich angeordnet sind, daß das W-förmige Längsprofil (12) auf dem einen Profilstab (10) eine vorstehende Zunge (120) aus Metall besitzt, die einen Längsfortsatz an dem Scheitel (124) der konkaven, V-förmigen Unterseite (42) des Längsprofils (12) bildet, und daß das Längsprofil (12) auf dem anderen Profilstab (10) eine entsprechende Nut (127) besitzt, in welche die Zunge (120) eingeschoben ist.

5. Leitersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der oberen Fläche der Zunge (120) eine im Querschnitt V-förmige Stützleiste (126) befestigt ist, die im wesentlichen dieselbe Breite hat wie die Stirnfläche (14) des Profilstabs (10), und daß an dem mit der Nut (127) versehenen Längsprofil (12) ein Stützbügel (128) befestigt und im Abstand von ihr und parallel dazu angeordnet ist, der eine öffnung zur Aufnahme der Stützleiste (126) begrenzt.

6. Leitersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Profilstab (10) und dem Längsprofil (12) ein langgestreckter Isoliermantel (34) angeordnet ist, der einander entgegengesetzte Seitenwände (36) hat, die sich über die Stirnfläche (14) des Profilstabes (10) hinaus erstrecken, wobei der Isoliermantel (34) einen langgestreckten Schlitz (40) hat, durch den die

Unterseite (42) des Längsprofils (12) zugänglich ist.

7. Leitersystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Nut (127) versehene Längsprofil (12) in dem der Nut (127) benachbarten Teil eine Kontaktfläche (148) hat, die mit der V-förmigen Kontaktfläche (42) des übrigen Teils des Längsprofils (12) fluchtet.

8. Leitersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Längsprofil (12) mit dem Profilstab (10) durch mehrere in Längsabständen voneinander angeordnete Schweißpunkte (28) verbunden ist, die an den einander entgegengesetzten Seitenflächen des Profilstabes (10) angeschmolzen sind und Öffnungen (30) in den Schenkeln (24) des Längsprofils (12) durchsetzen.

9. Leitersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (24) des Längsprofils (12) an den einander entgegengesetzten Seitenflächen des unteren Teils (16) des Profilstabes (10) durch Klemmsitz gehalten sind.

10. Leitersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Längsprofils (12) höchstens etwa 1,6 mm und der Längsabstand (113) benachbarter Abschnitte des Längsprofils (12) voneinander höchstens etwa 3,2 mm beträgt.

11. Leitersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Profilstäbe (10) eine Länge von etwa 6 —12 m und die Abschnitte des Längsprofils (12) eine Länge von etwa 2,40 — 3,60 m haben.