DE19609006C2 - System of at least two composite profiles as busbars - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein System aus zumindest zwei Verbundprofilen als Stromschienen nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a system of at least two Composite profiles as busbars according to the generic term of Claim 1.
Ein solches System beschreibt die US 52 24 575 anhand eines Paares von I-Trägern aus Stahl, deren Flanken mit stranggepreßtem Aluminium ausgefacht sind. An der Verbindungsstelle sind beide Träger durch hälftige Wegnahme eines Flanschpaares am Trägerprofil endwärts ausgeklinkt, und die entsprechenden Hälften sind aneinandergelegt. Die Verbindung beider Träger erfolgt durch eine gefedert gelagerte Schraube, die in jedem Träger - und dem verbliebenen Aluminiumstrang - ein Langloch durchsetzt.Such a system is described in US Pat. No. 5,224,575 Pair of I-beams made of steel, the flanks of which extruded aluminum. At the The link between the two carriers is by taking them in half of a pair of flanges notched on the end section, and the corresponding halves are put together. The Connection of both carriers is made by a spring stored screw, which in each carrier - and the remaining aluminum strand - a slot penetrated.
DD 285 003 A5 bietet eine Verbindungsstelle für ein - aus einem einzigen Werkstoff geformtes - Stromschienenpaar an; die benachbarten Enden der Stromschienen sind an der Verbindungsstelle ausgeklinkt und miteinander verschraubt. Außerdem ist die Möglichkeit angedeutet, das Schienenende zur Schienenlängsachse parallel zu versetzen.DD 285 003 A5 offers a connection point for on - off molded from a single material - pair of busbars; the adjacent ends of the busbars are on the Disengaged connection point and screwed together. In addition, the possibility is indicated, the rail end to be offset parallel to the longitudinal axis of the rail.
Der DE 24 32 541 A1 sind Verbundprofile aus zwei Profilkomponenten zu entnehmen. Zu deren Herstellung wird während eines Strangpreßvorganges ein Trägerprofil durch Auspressen eines Blockes durch den Formgebungsquerschnitt einer Leichtmetallmatrize erzeugt, und gleichzeitig durchläuft ein Bandprofil aus einem Metall höherer Abriebfestigkeit den Matrizendurchbruch oder Formgebungsquerschnitt parallel zur Matrizenlängsachse. DE 24 32 541 A1 are composite profiles of two To take profile components. For their manufacture through a carrier profile during an extrusion process Pressing a block through the shaping cross section a light metal die, and at the same time passes through a band profile made of a higher metal Abrasion resistance the die opening or Shaping cross section parallel to the longitudinal die axis.
Bei Systemen aus solchen Stromschienen sollen die Verbin dungsbereiche benachbarter Stromschienen die - gegebenen falls etwa bei schwankenden Betriebs- und Umgebungstempera turen entstehende - Längenausdehnung kompensieren und das möglichst ununterbrochene Kontaktieren eines über den Ver bindungsbereich der beiden Stromschienen schleifenden Stromabnehmers gewährleisten. Hierzu wurde beispielsweise vorgeschlagen, die Schienenstöße schräg abzulängen und seitlich durch Laschen zu verbinden. Auch werden Strom schienen aneinander parallel vorbeigeführt mit der Möglich keit des Kommutierens des Stromabnehmers. Die bekannten Lö sungen bedingen eine technisch aufwendige Installation aus einer Vielzahl von Sonderzubehörteilen bei erhöhtem Platz bedarf.In systems made from such busbars, the connection areas of adjacent busbars if, for example, with fluctuating operating and ambient temperatures resulting arises - compensate for linear expansion and that as uninterrupted contact as possible via the Ver binding area of the two busbars grinding Ensure pantograph. For this purpose, for example proposed to cut the rail joints obliquely and connect laterally with tabs. Also electricity seemed parallel to each other with the possibility current commutation of the pantograph. The well-known Lö solutions require a technically complex installation a variety of special accessories with increased space requirement.
In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich der Erfin der das Ziel gesetzt, für derartige Verbindungsbereiche von Stromschienen - insbesondere von Verbundprofilen T-för migen Querschnitts - eine kompakte Bauform zu entwickeln, die ohne Sonderzubehör mit den für normale Stromschienen zur Installation erforderlichen Systemteilen auskommt.The Erfin has knowledge of this state of the art who set the goal for such connecting areas of Busbars - especially of composite profiles T-för cross-section - a compact design develop that without special accessories with those for normal Power rails required for installation of system parts gets along.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des unabhängigen Patentanspruches, die Unteransprüche geben günstige Weiter bildungen an.The teaching of the independent leads to the solution of this task Claim, the subclaims give favorable further education.
Erfindungsgemäß sind die Schienenenden aus der Mittelachse ihrer Stromschiene herausgebogen und zu dieser in einem Versetzungsmaß so parallel geführt, daß die als Bandprofil ausgebildete Metallkomponente höherer Abriebfestigkeit des einen Schienenendes mit dem außerhalb der Mittelachse des Schienenendes der anderen Stromschiene verlaufenden Bandprofil letzterer etwa fluchtet, wobei die Schienenenden - zur Kompensation von axialen Dehnungen - axial bewegbar miteinander verbunden sind.According to the invention, the rail ends are from the central axis bent out of their track and to this run in parallel with an offset, that the trained as a band profile Metal component of higher abrasion resistance of one Rail end with the outside of the central axis of the End of the other conductor rail Band profile of the latter is approximately aligned, the Rail ends - to compensate for axial expansion - axial movably connected are.
Dank dieser Maßgabe fluchtet das Bandprofil des Hauptab schnittes der einen Stromschiene nach dem Zusammenbau mit dem Bandprofilabschnitt des versetzten Schienenendes der anderen Stromschiene; die Schienenenden beider Stromschie nen verlaufen zueinander parallel.Thanks to this requirement, the belt profile of the main section is aligned cut one of the busbars after assembly the band profile section of the offset rail end of the other busbar; the rail ends of both power rails NEN run parallel to each other.
Bei Einsatz querschnittlich T-förmiger Stromschienen aus einem von einem Schienenfuß und einem an diesen etwa mittig angeformten Schienenschenkel gebildeten Tragprofil wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in den Schienen kopf des Schienenschenkels das Bandprofil in der Schenkel längsachse unter Bildung einer Schleifebene eingebettet und im Bereich des Schienenendes in einem Versetzungsmaß von etwa einer Hälfte der Querschnittsbreite des Schienenschen kels seitenversetzt; der von einer Querschnittshälfte des Schienenfußes befreite Bereich soll sich dabei über die Stelle der Schienenkrümmung hinweg im Abstand zur Schienen stirnfläche erstrecken. When using cross-sectionally T-shaped busbars one of a rail foot and one about this in the middle molded rail leg is formed support profile according to a further feature of the invention in the rails head of the rail leg the band profile in the leg longitudinal axis embedded to form a grinding plane and in the area of the rail end with an offset of about half the cross-sectional width of the rail kels offset; that of a cross-sectional half of the Rail foot cleared area is said to be over the Place the rail curvature away from the rails extend face.
Als günstig hat es sich erwiesen, zwei Schienenenden mit ihrer jeweils vom hälftigen Schienenfuß freien Längsseite bei gegenläufigem Versetzungsmaß aneinander zu legen.It has proven to be cheap to have two rail ends their long sides, each free of the half rail foot to lay against each other with opposite displacement dimension.
Zur Vereinfachung des Verbindungsvorganges wird das Schie nenende an seinem Schienenschenkel nahe der Schienenstirn fläche mit einem achsparallelen langlochartigen Schlitz und einer diesem in seiner Verlängerung zugeordneten Bohrung für ein stiftartiges Verbindungselement - wie eine Schraube - versehen; der Schlitz verläuft bevorzugt nahe dem Schienenfuß zu diesem parallel, wohingegen die Bohrung zwischen Schlitz und Schienenstirnfläche angeordnet sein soll.To simplify the connection process, the shooting end of his rail leg near the rail front surface with an axially parallel slot-like slot and a hole associated with this in its extension for a pin-like connector - like one Screw - provided; the slot preferably runs close the rail foot parallel to this, whereas the bore be arranged between the slot and the rail end face should.
Durch diese Maßgaben können zwei Extremlagen eingestellt werden. In maximaler Länge des Verbindungsbereiches ist die in den Bohrungen des einen Schienenendes sitzende Schraube od. dgl. an dem deiner Schienenstirnfläche nahen Ende des Schlitzes des benachbarten Schienenendes angelegt.Due to these requirements, two extreme positions can be set will. The maximum length of the connection area is screw seated in the bores of one rail end or the like at the end of the rail near your rail end face Slot of the adjacent rail end created.
In kürzester Länge des Verbindungsbereiches schlägt die in der Bohrung des einen Schienenendes sitzende Schraube od. dgl. an dem seiner Schienenstirnfläche fernen Ende des Schlitzes des benachbarten Schienenendes an.In the shortest length of the connection area, the in the hole of a screw seated one end of the rail or the like. At that end of the rail distal end of the Slot of the adjacent rail end.
Der elektrische Kontakt wird durch anpaßbare Stromleiter aufrechterhalten; beide Schienenenden sind durch einen fle xiblen Stromleiter - wie Dehnungsbänder, Kabel od. dgl. - mit einander verbunden. Der bevorzugt bandartige Stromleiter ist jeweils durch ein gleitbares Querorgan an das Schienenende angeschlossen.The electrical contact is made by adjustable current conductors maintain; both rail ends are covered by a fle xiblen current conductors - such as expansion bands, cables or the like - with connected to each other. The preferred band-like conductor is in each case by a sliding cross member to the Rail end connected.
Im Rahmen der Erfindung wird vorteilhafterweise ein Ver bundprofil eingesetzt, bei dem zumindest ein Profilband etwa rechtwinkelig oder geneigt zur Schleifebene in den Leichtmetallwerkstoff eingebettet ist. Nach einem anderen Merkmal der Erfindung verläuft ein Profilband in der Längs achse des Verbundprofils und eine Schmalkante des Profil bandes berührt als Schleiffläche jene Schleifebene.Within the scope of the invention, a Ver Bundprofil used, in which at least one profile band approximately at right angles or inclined to the grinding plane in the Light metal material is embedded. After another The feature of the invention runs a profile strip in the longitudinal axis of the composite profile and a narrow edge of the profile bandes touches that grinding plane as the grinding surface.
Denkbar ist auch ein Verbundprofil mit beidseits der Längs achse und in Abstand zu ihr jeweils einem Profilband.A composite profile with both sides of the longitudinal is also conceivable axis and at a distance from it each a profile strip.
So entsteht eine kompakte und robuste Ausführung eines Schienenstoßes mit sehr geringer Länge des fertigen Dehn verbinders und verhältnismäßig großem möglichem Dehnmaß. Zudem wird ein mechanisch und elektrisch dauerhafter Kon takt des Stromschleifers mit dem Schienensystem beim Über fahren des Dehnverbinders gewährleistet; Stromlücken und Abrißlichtbögen werden zuverlässig vermieden.This creates a compact and robust version of a Rail joint with a very short length of the finished stretch connector and a relatively large possible expansion dimension. In addition, a mechanically and electrically permanent Kon Clock of the current grinder with the rail system when over driving the expansion connector guaranteed; Current gaps and Tear-off arcs are reliably avoided.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:Further advantages, features and details of the invention result from the following description more preferred Exemplary embodiments and with reference to the drawing; this shows in:
Fig. 1 die Stirnansicht eines Verbundprofils mit Schienenfuß, Schienenschenkel und darin eingebettetem Bandprofil als Stromschiene; Figure 1 is an end view of a composite profile with rail foot, rail leg and tape profile embedded therein as a busbar.
Fig. 2 eine Schrägsicht auf die Stromschiene nach teilweiser Verformung eines für eine Dehnverbindung vorgesehenen En dabschnittes; Figure 2 is an oblique view of the busbar after partial deformation of a provided for a D expansion section.
Fig. 3 die gegenüber Fig. 1 vergrößerte Stirnansicht der Stromschiene mit teilweise abgetrenntem Schienenfuß und aus der Schienenlängsachse seitlich versetztem Endabschnitt; Fig. 3 opposite to figure 1 enlarged end view of the conductor rail with a partially separated rail foot and laterally offset from the longitudinal axis of the rail end portion.
Fig. 4 die Draufsicht auf eine Dehnverbindung zweier Stromschienen; . Figure 4 shows the top view of an expansion joint between two power rails;
Fig. 5, 6 Seitenansichten des Dehnverbindungsbe reiches in zwei unterschiedlichen Stellungen. Fig. 5, 6 side views of the Dehnverbindungsbe range in two different positions.
Eine Stromschiene 10 besteht aus einem - einen Schienenfuß 12 sowie einen daran mittig angeformten Schienenschenkel 14 umfassenden - T-förmigen Trägerprofil aus Leichtmetall und einem in dem als Schienenkopf 16 zu bezeichnenden freien Ende des Schenkels 14 sowie in der Schenkelachse A verlau fenden Bandprofil 20 aus einem anderen Metall hoher Abrieb festigkeit, insbesondere aus einem Stahlband. Am Übergang zwischen Schienenfuß 12 und Schienenschenkel 14 ist beid seits dessen je eine nutartige Auskehlung 18 zu erkennen. A busbar 10 consists of a - a rail base 12 and a rail leg 14 integrally formed thereon - T-shaped carrier profile made of light metal and in the free end of the leg 14 to be referred to as the rail head 16 and in the leg axis A duri fenden band profile 20 from one other metal high abrasion resistance, especially from a steel strip. At the transition between the rail foot 12 and the rail leg 14 , a groove-like groove 18 can be seen on both sides.
Das flache Profilband 20, dessen zur Schenkelachse A paral lele Höhe a etwas kürzer ist als die Höhe h der Strom schiene 10, ist während eines Strangpreßvorganges in eine das Trägerprofil ergebende Leichtmetallmatrix, insbesondere eine Matrix aus einer Aluminiumlegierung, eingebettet und mit dieser zumindest an seinen Profilseiten 22 intermetal lisch - sowie gegebenenfalls an in der Zeichnung nicht wiedergegebenen Riffelungen, Einformungen oder Durchgängen des Bandprofils 20 formschlüssig - verbunden worden. Mit einer seiner Längskanten 24 liegt das Bandprofil 20 zwi schen zwei pultartig geneigten Flankenflächen 17 des Schienenkopfes 16 an dessen Scheitel frei und bestimmt so eine sog. Schleifebene E für einen nicht dargestellten Stromabnehmer oder Stromschleifer.The flat profile band 20 , the height a parallel to the leg axis A is a little shorter than the height h of the busbar 10 , is embedded during an extrusion process in a light metal matrix resulting from the carrier profile, in particular a matrix made of an aluminum alloy, and at least on it Profile pages 22 intermetal - as well as form-fittingly - if necessary to corrugations, notches or passages of the band profile 20 not shown in the drawing. With one of its longitudinal edges 24 , the band profile 20 is between two console-like inclined flank surfaces 17 of the rail head 16 at its apex and thus determines a so-called grinding plane E for a pantograph or current grinder, not shown.
Um einen - in Schienenlängsachse M auftretende axiale Deh nungen - kompensierenden Anschluß an eine weitere Strom schiene 10 zu ermöglichen, wird bis zu einem Abstand e von der Schienenstirnfläche 26 die in Fig. 1, 2 rechte Hälfte des Schienenfußes 12 entfernt. In einem kürzeren Abstand f von der Schienenstirnfläche 26 ist das derart querschnitt lich reduzierte Schienenprofil aus der Schienenlängsachse M der Stromschiene 10 herausgebogen, um - in einem nochmals kürzeren Abstand i - parallel zu jener Schienenlängsachse M als sog. Endabschnitt 10 e verlaufen zu können. Der besse ren Übersicht halber ist die Schienenlängsachse dort mit M1 bezeichnet.In order to enable - in the longitudinal axis M of the axis axial expansion - compensating connection to a further current rail 10 , the right half of the rail base 12 in FIG. 1, 2 is removed up to a distance e from the rail end face 26 . At a shorter distance f from the end face 26 of the rail, the cross-sectionally reduced rail profile is bent out of the longitudinal axis M of the busbar 10 in order to be able - at an even shorter distance i - to run parallel to that longitudinal axis M as a so-called end section 10 e . For the sake of clarity, the longitudinal axis of the rail is designated M 1 there .
Das Versetzungsmaß n zwischen der Schenkelachse A des Hauptteiles der Stromschiene 10 und der Schenkelachse A1 des dazu seitlich versetzten Endabschnittes 10 e der Strom schiene 10 ist in Fig. 3 verdeutlicht; es beträgt etwas mehr als die Hälfte der Breite b des Schienenschenkels 14. Die seitlich versetzte Stirnfläche 26 ist bis zu den unte ren Enden der Flankenflächen 17 gekürzt; es entsteht so eine zum Schienenfuß 12 parallele Firstlinie 28, von der aus eine Pultfläche 30 zur Schleifebene E des Schienenkop fes 16 schräg verläuft. The offset dimension n between the leg axis A of the main part of the busbar 10 and the leg axis A 1 of the laterally offset end section 10 e of the busbar 10 is illustrated in Fig. 3; it is slightly more than half the width b of the rail leg 14 . The laterally offset end face 26 is shortened to the unte ren ends of the flank surfaces 17 ; this creates a ridge line 28 parallel to the rail foot 12 , from which a desk surface 30 extends obliquely to the grinding plane E of the rail head 16 .
In dem Endabschnitt 10 e ist geringfügig oberhalb der Aus kehlung 18 und zu dieser parallel ein langlochartiger Schlitz 32 angeordnet sowie zwischen diesem und der Stirn fläche 26 eine Querbohrung 34; letztere liegt auf der Längsachse des Schlitzes 32, also in dessen gedachter Ver längerung.In the end portion 10 e is slightly above the groove 18 and parallel to this a slot-like slot 32 is arranged and between this and the end face 26 a transverse bore 34 ; the latter lies on the longitudinal axis of the slot 32 , ie in its imaginary extension.
Fig. 4 zeigt zwei miteinander durch Schrauben 36 verbundene Stromschienenenden 10 e; diese Schrauben 36 sind zueinander gegenläufig durch jeweils eine Querbohrung 34 und einen be nachbarten Schlitz 32 geführt und durch - Unterlagscheiben 37 anliegende - Muttern 38 verspannt. Fig. 4 shows two busbar ends 10 e connected by screws 36 ; these screws 36 are counter to each other through a transverse bore 34 and a neighboring slot 32 and be - by washers 37 - nuts 38 braced.
Die beiden Endabschnitte 10 e sind in Fig. 5 in maximaler Länge des Bereiches der Dehnverbindung aneinandergefügt, d. h. die Schienenpaarung ist ausgefahren; die Schrauben 26 schlagen jeweils an dem seiner Schienenstirnfläche 26 nahen Ende des von ihnen durchgriffenen Schlitzes 32 an. Beide Schienenstirnflächen 26 sind in einem Überstandsmaß q zu einander angeordnet, welches einen ständigen elektrischen Kontakt zwischen Schienensystem 10/10 und Stromschleifer gewährleistet.The two end sections 10 e are joined together in FIG. 5 along the maximum length of the area of the expansion joint, ie the pair of rails is extended; the screws 26 each strike the end of the slot 32 penetrated by them near its rail end face 26 . Both rail end faces 26 are arranged to each other with a protrusion dimension q, which ensures constant electrical contact between the rail system 10/10 and the current grinder.
In Fig. 6 ist die kürzeste Länge des Bereiches der Dehnver bindung - also in deren zusammengefahrenen Zustand - an gedeutet; die Schraube 36 des einen Schienenendes 10 e be rührt das stirnflächenferne Ende des Schlitzes 32 im be nachbarten Schienenende 10 e.In Fig. 6, the shortest length of the area of the Dehnver connection - that is, in their collapsed state - indicated; the screw 36 of the one rail end 10 e touches the end of the slot 32 remote from the end face in the adjacent rail end 10 e .
Jeweils unterhalb der Stromschienenenden 10 e sind in Fig. 5, 6 flexible Stromleiter 40 zur elektrischen Überbrückung zu erkennen. Der streifenförmige Stromleiter 40 ist mit je weils einem an ihm verschieblichen Querband 42 an eines der Stromschienenenden 10 e angeschlossen.In each case below the busbar ends 10 e 6 flexible conductors 40 are shown in FIG. 5, to recognize the electrical bridging. The strip-shaped current conductor 40 is connected to one of the conductor rail ends 10 e , each with a transverse band 42 which is displaceable on it.
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