DE19626346C2 - Oberleitung - Google Patents
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
- B60M1/00—Power supply lines for contact with collector on vehicle
- B60M1/12—Trolley lines; Accessories therefor
- B60M1/20—Arrangements for supporting or suspending trolley wires, e.g. from buildings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Oberleitung für die Stromversorgung eines
elektrisch angetriebenen Fahrzeugs.
Die bis jetzt bekannten Oberleitungen dieser Art sind als sogenannte Kettenwerke
ausgebildet. Sie werden im wesentlichen durch Tragseile gebildet, die an
Auslegern von Masten befestigt sind. Diese sind entlang der Fahrstrecke
aufgestellt. Die Tragseile dienen zur Führung und Verspannung des Fahrdrahtes,
der zur Stromführung vorgesehen ist. Ein wesentlicher Nachteil dieser
Oberleitung ist die Notwendigkeit einer hohen mechanischen Vorspannung, die
über Nachspannvorrichtungen an den Masten erreicht wird. Oberleitungen, die in
der Weise ausgebildet sind, erfordern einen hohen Aufwand an konstruktiven
Maßnahmen, um die erforderliche mechanische Stabilität zu erreichen. Dieses
bedingt hohe Kosten, da die benötigten Abspannjustierungen beim Bau der
Oberleitungen einen hohen Arbeitseinsatz mit entsprechend ausgebildeten
Experten nötig machen. Die bis jetzt verwendeten Konstruktionen von
Oberleitungen haben zudem den Nachteil einer oberen
Geschwindigkeitsbegrenzung. Ursache hierfür ist die
Ausbreitungsgeschwindigkeit mechanischer Transversalwellen im Fahrdraht.
Stimmt diese Geschwindigkeit in etwa mit der Geschwindigkeit des Fahrzeuges
überein, kommt es zu unzulässigen Anhebungen und Schwingungen des
Fahrdrahts, wodurch der Kontakt zwischen dem Stromabnehmer des Fahrzeugs
und dem Fahrdraht und damit die Stromversorgung des Fahrzeugs unterbrochen
wird.
Aus DE-PS 248 051 ist eine Oberleitung für die Stromversorgung eines elektrisch
angetriebenen Fahrzeugs bekannt, die aus einem von zwei stabförmigen
Bauelementen aufgespannten Träger aufgebaut ist. Hierbei verlaufen die zwei
stabförmigen Bauelemente entlang ihrer Längserstreckung zwischen Masten und
sind über Streben gegeneinander abgestützt. Der Aufbau der bekannten
Oberleitung ist vergleichsweise kompliziert und aufwendig.
Die DE-GM 18 59 240 beschreibt eine elastische Aufhängung von Oberleitungen
für elektrisch betriebene Fahrzeuge. Die Aufhängung besteht aus einem von einem
Bügel eingefaßten Federkörper aus elektrisch nicht leitfähigem Material. Die
Ausbildung einer Oberleitung mit einer hohen mechanischen Stabilität kann
aufgrund der elastischen Aufhängung nicht erreicht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Oberleitung zu schaffen, die eine
hohe mechanische Stabilität aufweist und gleichzeitig einfach aufgebaut und
montierbar ist. Ferner soll der Aufbau der Oberleitung eine kontinuierliche
Stromübertragung zwischen dem Fahrdraht und einem elektrisch angetriebenen
Fahrzeug sicherstellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Oberleitung kann auf einfache Weise montiert werden und er
fordert nur einen geringen Aufwand für Wartung und Reparatur. Erfindungsgemäß ist
die Haltevorrichtung für den Fahrdraht als starres Gerüst ausgebildet, so daß die
Oberleitung nicht in Schwingungen versetzt werden kann. Hiermit wird eine konti
nuierliche Stromübertragung sichergestellt. Bei einer Beschädigung der Haltevor
richtung können im Bedarfsfall auch Teilabschnitte problemlos ersetzt werden. Die
Oberleitung ist zudem so gestaltet, daß sie auch bisher nicht erreichten Geschwindig
keiten eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs zerstörungsfrei Stand halten kann.
Weitere erfinderische Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von schematischen Zeichnungen näher er
läutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Teilbereich einer Oberleitung,
Fig. 2 die Befestigung eines Fahrdrahts,
Fig. 3 die Befestigung von stegartigen Bauelementen.
Der in Fig. 1 dargestellte Teilbereich einer Oberleitung 1 umfaßt im wesentlichen ei
nen Fahrdraht 2 sowie eine Haltevorrichtung 3, an welcher der Fahrdraht 2 befestigt
ist. Der Teilbereich der Oberleitung 1 ist an den Auslegern 60 zweier Maste 61 be
festigt, die entlang einer Gleisanlage 65 aufgestellt sind. Die Haltevorrichtung 3 wird
bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel durch drei starre stabförmige Bauele
mente 4, 5 und 6 gebildet. Wie an Hand von Fig. 1 zu sehen ist, sind die drei stabför
migen Bauelemente 4, 5 und 6 so angeordnet, daß sie in einer Ebene, die senkrecht
zur Richtung des Fahrdrahts 2 liegt ein gleichschenkliges Dreieck A, B, C
aufspannen. Der Abstand zwischen je zwei Bauelementen 4 und 5, 5 und 6 sowie 4
und 6 beträgt bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel einen Meter. Die
stabförmigen Bauelemente 4, 5 und 6 sind als Vollstäbe oder Rohre ausgebildet. Sie
werden aus kohlfaserverstärktem Kunststoff gefertigt. Werden sie als Stäbe aus
gebildet, so haben sie Durchmesser von 40 mm. Sind sie als Rohre geformt, so
beträgt ihr Durchmesser 60 mm, wobei ihre Wandstärke 3 mm beträgt. Sie können mit
einer Krümmung gefertigt werden, die nach dem Aufhängen der Oberleitung 1 an den
Auslegern 60 durch ihr Eigengewicht ausgeglichen wird. Hierdurch wird der
Durchhang der gesamten Oberleitung 1 verringert. Die stabförmigen Bauelemente 4,
5 und 6 werden so hergestellt, daß ihre Länge an den Abstand zweier aufeinander
folgender Maste 61 angepaßt ist. Dieser beträgt hier 65 m. Die Bauelemente 4, 5 und
6 können auch in Längen zwischen 10 m und 15 m hergestellt und anschließend zu
der erforderlichen Gesamtlänge zusammengefügt werden. Die Verbindung zweier
Stäbe oder Rohre erfolgt mechanisch mittels Preß- oder Schraubverbindungen oder
chemisch mit Hilfe eines Klebers (hier nicht dargestellt). Wie an Hand angeordnet,
daß die beiden Bauelemente 4 und 5 in einer horizontalen Ebene positioniert sind.
Sie sind zusätzlich an den Unterseiten der Ausleger 60 starr befestigt. Durch diese
Befestigung der beiden Bauelemente 4 und 5 wird das dritte Bauelemente 6 nach
unten weisend positioniert und kann zur Befestigung des Fahrdrahts 2 verwendet
werden. Damit der Abstand zwischen den Bauelementen 4, 5 und 6 immer der gleiche
bleibt und keine Schwingungen in Längsrichtung der Bauelemente 4, 5 und 6 sowie
quer dazu auftreten können, sind zusätzliche Verstrebungen 70, 80 und 90 zwischen
den stabförmigen Bauelementen 4, 5 und 6 vorgesehen. Die Verstrebungen 70, 80
und 90 bestehen aus starren stegartigen Bauelementen. Diese sind aus glasfaser
verstärktem Kunststoff gefertigt und als Stäbe mit einem Durchmesser von 35 mm
oder als Rohre mit einem Durchmesser von 40 mm und einer Wandstärke von 4 mm
ausgebildet. Wie Fig. 1 zeigt, sind zwei oder mehr stegartige Bauelemente 70, 80 und
90 in einem gemeinsamen Befestigungspunkt 100 an einem der stabförmigen Bauele
mente 4, 5, 6 gehaltert. Die stegartigen Bauelemente 70, 80, 90 sind zwischen den
stabförmigen Bauelementen 4 und 5, 5 und 6, 4 und 6 angeordnet und an beiden
stabförmigen Bauelementen 4 und 5, 5 und 6, 4 und 6 starr befestigt. Die stegartigen
Bauelemente 70, 80, 90 sind so geführt, daß sie zwischen sich und den stabförmigen
Bauelementen 4, 5 und 6 vorzugsweise einen Winkel von 60° einschießen. Die steg
artigen Bauelemente 70, 80 und 90 können so angeordnet werden, daß sich an je
dem stabförmigen Bauelemente 4, 5, 6 in definiertem Abstand ein Befestigungspunkt
100 befindet, an dem bis zu vier stegartige Bauelemente 70, 80, 90 befestigt sind.
An dem stabförmigen Bauelement 6, das im tiefsten Punkt der Haltevorrichtung 2
angeordnet ist, ist der Fahrdraht 2 befestigt. Dieser ist bei dem hier beschriebenen
Ausführungsbeispiel aus Kupfer gefertigt und hat eine Breite von 25 mm. Wie Fig. 2
zeigt, hat der Fahrdraht 2 einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Die
Querschnittsfläche beträgt 250 mm2, wodurch eine ausreichende Stromtragfähigkeit
gewährleistet wird. Der Fahrdraht 2 ist entlang seiner beiden seitlichen Begrenzungs
flächen 2S mit je eine Einkerbung 20 versehen. Diese Einkerbungen 20 erstrecken
sich über die gesamte Länge des Fahrdrahts 2. Hierdurch wird an beiden seitlichen
Begrenzungsflächen 2S des Fahrdrahts 2 mittig jeweils eine Kante 25 ausgebildet.
Für die Befestigung des Fahrdrahts 2 an dem stabförmigen Bauelement ist eine
Klemmvorrichtung 30 vorgesehen, die das Bauelement 6 von oben her umschließt.
Die freien Enden der Klemmvorrichtung 30 sind nach innen gebogen und um die
Kanten 25 des Fahrdrahts 2 gelegt. Die Abmessung einer Klemmvorrichtung 30 kann
so gewählt werden, daß sie das Bauelemente 6 und den Fahrdraht 2 über die
gesamte Länge des Fahrdrahts 2 umschließt. Es können jedoch auch eine Vielzahl
von Klemmvorrichtungen 30 verwendet werden, die in gleicher Weise ausgebildet
sind. Ihre Abmessungen werden jedoch dann so gewählt, daß sie das Bauelement 6
und den Fahrtdraht 2 beispielsweise nur über eine Länge von jeweils 0.5 m
umschließen und anschließend eine definierte Strecke bis zur nächsten Klemmvor
richtung 30 frei bleibt. Die Abmessungen der Haltevorrichtung 2 und ihre Aufhängung
an den Auslegern 60 sind so gewählt, daß zwischen dem Fahrdraht 2 und dem
Stromabnehmer eines auf der Gleisanlage 65 fahrenden elektrisch angetriebenen
Fahrzeugs (hier nicht dargestellt) ein sehr guter elektrisch leitender Kontakt ausgebil
det wird. Durch die Verstrebungen 70, 80 und 90, die zwischen den stabförmigen
Bauelementen 4, 5 und 6 angeordnet sind, wird eine starre Oberleitung 1 geschaffen,
so daß eine Unterbrechung der Stromübertragung zwischen dem Fahrdraht 2 und
einem Stromabnehmer (hier nicht dargestellt) auf Grund von Schwingungen der
Oberleitung 1 ausgeschlossen ist.
Fig. 2 zeigt gleichzeitig einen Befestigungspunkt 100 in dem zwei stegartige Bauele
mente 80 und 90 mit dem Bauelement 6 verbunden von dort zu den Bauelementen 4
und 5 (hier nicht dargestellt) geführt sind. Die stegartigen Bauelemente 80 und 90
sind im Befestigungspunkt 100 mit dem Bauelement 6 über einen Kleber (hier nicht
dargestellt) starr verbunden.
Wie Fig. 3 zeigt, kann um das Bauelement 6 im Befestigungspunkt 100 auch eine Hül
se 26 angeordnet werden, auf deren Oberfläche weitere Hülsen 27 angeordnet sind.
Die Hülsen 27 sind so bemessen und ausgerichtet, daß die Enden der stegartigen
Bauelemente 80 und 90 hinein gesteckt und darin chemisch oder mechanisch
befestigt werden können. Das direkte Verkleben der stegartigen Bauelemente 70, 80
und 90 mit den Bauelementen 4, 5 und 6 ist in allen Befestigungspunkten 100 auf den
Bauelementen 4, 5 und 6 immer möglich. Das Gleiche gilt für die Verwendung von
Hülsen 26, wie hier eine dargestellt und erläutert ist.
Claims (8)
1. Oberleitung für die Stromversorgung eines elektrisch angetriebenen
Fahrzeugs, die an den Auslegern (60) von Masten (61) befestigt und mit
wenigstens einer Haltevorrichtung (3) für einen den Strom führenden Fahrdraht
(2) versehen ist, der mit einem Stromabnehmer des Fahrzeugs kontaktierbar ist,
wobei die Haltevorrichtung (3) ein aus drei, in einem definierten Abstand
voneinander angeordneten, starren, stabförmigen Bauelementen (4, 5, 6)
aufgespanntes Gerüst ist und sich die drei stabförmigen Bauelemente ein- oder
mehrteilig jeweils entlang ihrer Länge zwischen den Masten erstrecken und über
starre, stegartige Bauelemente (70, 80, 90) gegeneinander abgestützt sind.
2. Oberleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stabförmigen
Bauelemente (4, 5, 6) als Stäbe oder Rohre ausgebildet sind, daß die drei
Bauelemente (4, 5, 6) in einem solchen Abstand voneinander angeordnet sind, daß
hierdurch senkrecht zur Richtung des Fahrdrahts (2) ein gleichschenkliges Dreieck
(A, B, C) aufgespannt ist, daß zwei der Bauelemente (4, 5) in definiertem Abstand
voneinander gemeinsam in einer horizontalen Ebene liegen, während das dritte
Bauelement (6), an dem der Fahrdraht (2) befestigt ist, in definiertem Abstand
hiervon in einer darunter liegenden horizontalen Ebene positioniert ist.
3. Oberleitung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Fahrdraht (2) einen rechteckigen Querschnitt aufweist und an seinen beiden
seitlichen Begrenzungsflächen (2S) über die gesamte Länge je eine Einkerbung (20)
aufweist, das der Fahrdraht (2) an der Unterseite des dritten stabförmigen
Bauelements (6) angeordnet und mit einer Klemmvorrichtung (30) gehaltert ist, die
über das Bauelement (6) gelegt ist und von der jeweils ein Ende eine auf beiden
Seiten des Fahrdrahts (2) ausgebildete Kante (25) umgreift.
4. Oberleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
stabförmigen Bauelemente (4, 5, 6) aus kohlenfaserverstärktem Kunststoff gefertigt
sind und bei der Ausbildung als Vollstäbe einen Durchmesser von 40 mm
aufweisen, und daß stabförmige Bauelemente (4, 5, 6), die als Rohre ausgebildet
sind, einen Durchmesser von 60 mm und eine Wandstärke von 3 mm besitzen.
5. Oberleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Länge der stabförmigen Bauelemente (4, 5, 6) an den Abstand zweier aufeinander
folgender Maste (61) angepaßt ist.
6. Oberleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
stabförmigen Bauelemente (4, 5, 6) aus Teilstücken mit einer Länge von 10 m bis
15 m dauerhaft mechanisch oder chemisch zu einer definierten Länge
zusammengefügt oder gleich in der gewünschten Länge gefertigt sind.
7. Oberleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
stabförmigen Bauelemente (4, 5, 6) mit einer definierten Krümmung gefertigt sind,
die nach dem Aufhängen der Haltevorrichtung (3) an den Auslegern (60) durch das
Eigengewicht der stabförmigen Bauelemente (4, 5, 6) ausgleichbar ist.
8. Oberleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
starren, stegförmigen Bauelemente (70, 80, 90) aus glasfaserverstärktem Kunststoff
gefertigt sind und als Stäbe mit einem Durchmesser von 35 mm oder als Rohre mit
einem Durchmesser von 40 mm und einer Wandstärke von 4 mm ausgebildet sind.
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DE1859240U (de) * | 1962-06-30 | 1962-10-04 | Bernhard Boehm Stuttgart Westb | Elastische aufhaengung von oberleitungen. |
DE9010747U1 (de) * | 1989-07-31 | 1990-09-27 | Siemens AG, 80333 München | Ausleger für Oberleitungen elektrischer Bahnen |
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1996
- 1996-07-01 DE DE1996126346 patent/DE19626346C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE19626346A1 (de) | 1998-01-08 |
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