DE19631995A1 - System zum Verbinden einer Weicheisenstromschiene mit einem Stromleiter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Verbindung einer Weicheisenstromschiene mit einem Stromleiter. Unter Stromleiter ist hierbei z. B. eine andere Weicheisenschiene oder ein Kabel zur Stromeinspeisung oder Stromübergabe zu verstehen.

Weicheisenschienen werden häufig als Stromzuleitung für Schleifer bzw. Stromabnehmer von elektrischen Schienenfahrzeugen benutzt. Derartige Weicheisenschienen die auch als "dritte Schiene" bezeichnet werden, sind parallel zu den Gleisen für die Schienenfahrzeuge angeord­ net, bei denen es sich zumeist um Nahverkehrstriebfahrzeuge oder Lokomotiven für Trans­ portwagen handelt, mit denen Bodenschätze wie Erze oder Kohle transportiert werden.

An den Stoßstellen der Weicheisenschienen müssen besondere Verbindungsmittel vorgesehen sein, um einen niederohmigen Stromübergang zwischen benachbarten Schienen sicherzustel­ len. Ebenso müssen an Einspeisestellen der Ströme niederohmige Stromübergänge vorhanden sein.

Die Weicheisenstromschienen sind im Profil ähnlich ausgebildet, wie die Fahrschienen. Be­ kannt sind Schweißverbindungen, wobei eine keilförmige Lücke zwischen den Schienen voll verschweißt wird. Dieses Verbindungsverfahren ist sehr aufwendig. Bekannt ist es auch, an den Stoßstellen beiderseits der Schienenstrecke Laschen vorzusehen, die die Stoßstellen überbrücken. Diese Laschen bestehen z. B. aus Stahl. Die Laschen werden bei festen Schie­ nenstößen mittels Schraubbolzen und Muttern fest an die Schiene angepreßt. Für die elek­ trisch leitende Verbindung sind z. B. Kupferseile vorgesehen, die an z. B. verzinnten Stellen der Stromschienenenden angelötet werden. An Temperaturstößen von Weicheisenstrom­ schienen ermöglichen z. B. Langlöcher eine Relativbegrenzung zwischen den Stromschienen. Für die elektrische Verbindung sind bei Temperaturstößen z. B. Seilverbinder aus Kupfersei­ len vorgesehen, deren Enden jeweils an z. B. verzinnten Stellen der Stromschienen angelötet sind. Es ist auch bei Temperaturstößen von Weicheisenschienen die Verwendung von langen Kupferseilverbindern, deren Enden mit Kabelschuhen an den Stromschienen angeschraubt sind, oder mit elastischen Kupferlamellen bekannt, die mit Schraubenbolzen und Muttern an den Schienen angeschraubt sind. Die Montage der oben beschriebenen Verbindungen ist rela­ tiv aufwendig.

Für die Stromeinspeisung in Weicheisenschienen sind Winkelstücke bekannt, die z. B. T-förmig ausgebildet sind. Das Querstück wird mittels Schraubenbolzen und Muttern an der Schiene an den einander zugewandten Seiten der Schienenprofile beiderseits des Stegs fest angeschraubt. An dem abstehenden Querstück wird z. B. der Kabelschuh eines Leiterseils angeschraubt. Für die Stromeinspeisung und die Stromübergabe an den Schienenstoßstellen sind bei den bekannten Anlagen unterschiedliche Teile vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Verbindung einer Weicheisen­ stromschiene mit einem Stromleiter zu entwickeln, das sowohl für die Stromeinspeisung als auch die Stromübergabe geeignete wenige, mit relativ geringem Aufwand montierbare Teile enthält.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der in der Einbaustellung der jeweiligen Stromschiene oben liegenden Schienenseite Schraubenbolzen aus Stahl an der Schienenseite befestigt sind und daß mittels auf die Schraubenbolzen aufgesetzte Muttern eine elektrisch gut leitende längliche Platte und elektrisch gut leitende zwischen Platte und Schienenseite angeordnete Unterlegescheiben mit der Weicheisenschiene verbunden sind. Der Montageaufwand ist bei dieser Vorrichtung gering. Die Schweißverbindung der Schrauben­ bolzen kann in kurzer Zeit hergestellt werden. Für das Anschrauben der Platte und der Unter­ legescheiben sind nur wenige, einfache Handgriffe mit einfachen Werkzeugen notwendig.

Die Herstellung der niederohmigen elektrischen Verbindungen mit den Schraubenbolzen und den Platten und Unterlegscheiben ist sowohl für die Stromeingangsspeisung als auch die Stromübergabe geeignet.

Bei der Stromeinspeisung ist die längliche Platte in ihrer Längsrichtung quer zur Schienen­ längsachse angeordnet und an ihrem, der Schiene abgewandten Ende vorzugsweise mit einem Kabelschuh eines flexiblen Stromleiters verbunden.

Insbesondere ist an einer Stoßstelle zweier Weicheisenschienen nahe an beiden Schienenen­ den jeweils die längliche Platte in Schienenlängsrichtung durch die Schraubenbolzen und Muttern an den Schienen befestigt, wobei beiderseits der Schienenstege nahe an den Schienenenden jeweils Laschen mit Schließringbolzen an den Schienen montiert sind. Die beiden Schienen werden fest und vibrationssicher miteinander verbunden. Eine flexible Stromleiter­ verbindung ist daher nicht erforderlich. Die elektrisch leitende Verbindung über die längliche Platte ist daher keinen Beanspruchungen durch Relativverschiebungen der beiden Schienen zueinander ausgesetzt, d. h. es reicht eine starre Verbindung über die Platte aus.

Bei zwei Wecheisenschienen, die zum Ausgleich von Temperaturlängenänderungen relativ zueinander verschiebbar sein müssen, ist an einer Schiene eine Platte an der oberen Seite der Schiene befestigt, wobei die Platte in den Schlitz von zwei gabelförmig an der anderen Schie­ ne durch Schraubenbolzen befestigt länglichen Platten ragt, die unter Federvorspannung ge­ gen die Platte angedrückt sind, und wobei die beiden Schienen mittels seitlicher Laschen, die im Bereich der einen Schiene ein Langloch für Ausgleichsbewegungen überdecken, aneinan­ der befestigt sind. Die Stirnseiten der Schienen haben dabei jeweils einen Abstand, der unter Berücksichtigung des Temperaturbereichs, dem die Schienen ausgesetzt sind, eingestellt ist. Insbesondere sind die Schienen an den Stirnseiten schräg zur Schienenlängsachse geneigt wodurch der Übergang des Stromabnehmers von einer Schiene zur anderen verbessert wird.

Der Stromabnehmer gleitet an der Unterseite der Weicheisenschienen entlang. Die Schienen sind mit länglichen Hauben abgedeckt, die bis nahe an die untere Seite der Schienen ragen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiels näher beschrieben, aus dem sich weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben.

Es zeigen:

Fig. 1 die Enden zweier aneinandergrenzenden Weicheisenschienen, die an der Stoßstelle elektrisch leitend miteinander verbunden sind, in Seitenansicht,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linien I-I der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 3 einen Teil einer Weicheisenschiene in Seitenansicht mit einer Stromeinspeisung in Seitenansicht,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie II-II der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 5 die Enden zweier aneinandergrenzender Weicheisenschienen, die zum Ausgleich von Temperaturlängenänderungen relativ verschiebbar zueinander angeordnet und elek­ trisch leitend miteinander verbunden sind, in Seitenansicht,

Fig. 6 die Vorrichtung gemäß Fig. 5 von oben,

Fig. 7 die Vorrichtung gemäß Fig. 5 im Schnitt längs der Linien III-III.

Fig. 8 ein Ende einer Weicheisenschiene an einem Dehnstoß mit einer elektrischen Verbin­ dung durch ein Dehnband.

Ein System zum Verbinden von Weicheisenschienen 1, 2 mit einem Stromleiter ist in Fig. 1 in Seitenansicht dargestellt. Bei der Vorrichtung gem. Fig. 1 sind die Weicheisenschienen 1, 2, die an einer Stoßstelle 3 aneinander grenzen elektrisch leitend und mechanisch miteinander verbunden. Beiderseits der Stoßstelle 3 erstrecken sich auf jeder Seite der Schienen 1, 2 La­ schen 4, 5, die mit ihren Seitenwänden 6, 7 an das Profil zwischen Schienenfuß 8 und Schie­ nenkopf 9 angepaßt sind. Die Laschen 4, 5 haben jeweils Bohrungen 10, von denen z. B. im Bereich jedes Schienenendes zwei vorgesehen sein können. Die Bohrungen 10 fluchten mit Bohrungen 11, in den Stehen 12 der Schienen 1, 2.

In die Bohrungen 11, 12 der Laschen 4, 5 und der Stege 12 sind Schließringbolzen 13 einge­ setzt, die jeweils in montiertem Zustand einen Kopfteil 14, einen Schaftteil 15 mit Schließril­ len und einen Schließring 16 aufweisen. Mit den Schließringbolzen 13 und den Schließringen 16 werden die Laschen 4, 5 fest an die Schienen 1, 2 angepreßt und bleibend mit diesen ver­ bunden. Es entsteht dabei eine vibrationsfeste Verbindung der Schienen 1, 2 über die Laschen 4, 5. Schließringbolzen sind an sich bekannt, z. B. unter der Bezeichnung Huckbolt-Schließ­ ringbolzen.

Auf den Oberseiten 18 der Schienen 1, 2 - in der Einbaulage gesehen - sind Schraubenbolzen 17 mittels Stumpfschweißung befestigt. Die Schraubenbolzen 17 aus Stahl, sind mit ihren Längsachsen rechtwinklig zu den Ebenen auf den Oberseiten 18 der Schienen 1, 2 angeord­ net. Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung sind nahe an jedem Ende der Schienen 1, 2 vier Schraubenbolzen 17 vorgesehen.

Eine längliche Platte 19 aus einem gut elektrisch leitenden Material, z. B. Kupfer, weist eine der Anzahl der Schraubenbolzen entsprechende Zahl von Bohrungen 20 bzw. Löchern auf und erstreckt sich beiderseits der Stoßstelle 3 über den Schienen 1, 2. Zwischen der Platte 19 und den Oberseiten 18 der Schienen 1, 2 sind Unterlegscheiben 21 ebenfalls aus einem gut leitenden Material, insbesondere aus Kupfer, vorgesehen. Die Platte 19 wird mittels auf die Schraubenbolzen 17, aufgesetzter Muttern 22 über die Unterlegscheiben 21 mit den beiden Schienen 1, 2 verbunden und stellt zusammen mit den Unterlegscheiben eine gut elektrisch leitende, beständige Verbindung zwischen den beiden Schienen 1, 2 her. Die Schraubenbolzen 17 und Muttern 22 sind durch Schutzkappen 23 aus Kunststoff abgedeckt. Die Schienen 1, 2 sind weiterhin von einer Abdeckhaube 24 bis nahe an die Unterseite 55 umgeben, auf der der Stromabnehmer entlanggleitet.

Die Fig. 3 und 4 zeigen das Verbindungssystem für Weicheisenschienen, das für die Stro­ meinspeisung angepaßt ist. Gleiche Bauelemente in den Fig. 1-4 sind mit gleichen Bezugszif­ fern versehen. Eine Weicheisenschiene 25 ist auf ihrer Oberseite 26 mit Schraubenbolzen 17 versehen, die stumpfgeschweißt befestigt sind. Eine längliche Platte 19 verläuft quer zur Schienenlängsachse und ist mittels Muttern 22 unter Zwischenfügung von Unterlegscheiben 21 an der Oberseite 26 befestigt. Es sind bei der Schiene 25 ebenso wie bei den Schienen 1, 2 vier Schraubenbolzen vorgesehen, die an den Ecken einen Quadrats angeordnet sind. Die Platte 19 hat z. B. die Breite der Schienen 1, 2, 25. Bei der in Fig. 3 und 4 gezeigten Anord­ nung ragt die Platte 19 seitlich über die Schiene 25 hinaus. An dem der Schiene 25 abge­ wandten Ende 27 der Platte 19 sind nicht näher dargestellte Bohrungen vorgesehen, in die Schrauben 28 eingefügt sind, mit denen und mit Muttern 30 z. B. ein Kabelschuh 29 an der Platte 19 befestigt ist.

Der Kabelschuh 29 ist am Ende eines nicht dargestellten Stromeinspeisekabels befestigt. Die Schraubenbolzen 17 und Muttern 22 tragen die Abdeckhauben 23.

In den Fig. 5-7 ist das Verbindungssystem für zwei Weicheisenschienen 31, 32 dargestellt, die zum Ausgleich von Temperaturlängenänderungen relativ beweglich zueinander angeordnet und miteinander verbunden sind. Die Stirnseiten 33, 34 dieser Schienen sind gegenüber den Schienenlängsachsen abgeschrägt und durch eine Lücke 54 voneinander getrennt.

An der Oberseite 38 der Schienen 31, 32 sind Schraubenbolzen 35 durch Stumpfschweißen befestigt. Die Schraubenbolzen 35 sind in gleicher Weise wie die Schraubenbolzen 17 an je­ der Schiene 31, 32 an den vier Ecken eines Quadrats angeordnet. Die Schraubenbolzen 17 und 35 sind insbesondere gleich ausgebildet, um den Aufwand für Lagerhaltung und Auswahl für die verschiedenen Einsatzfälle zu reduzieren. Die Schraubenbolzenlängen sind auf die Höhe von Abstandsplatten 36 und 39 und von übereinander angeordneten länglichen Platten 40, 41 sowie der Höhe von Muttern 47 abgestimmt.

Mit den Schraubenbolzen 35, die von der Oberseite 38 der Schiene 31 ausgehen, und den Muttern 47 sind die Abstandsplatte 36 und eine längliche Platte 37 sowie Unterlegscheiben 55 zwischen der Abstandsplatte 36 und der Oberseite 38 fest an der Schiene 31 angeschraubt. Die Abstandsplatte 36, die längliche Platte 37, die zungenförmig von der Abstandsplatte 36 und den Muttern 47 in Schienenlängsrichtung sich erstreckt, und die nicht näher bezeichneten Unterlegscheiben bestehen aus gut leitendem Material, z. B. Kupfer.

Mit den Schraubenbolzen 35, die von der Oberseite 38 der zweiten Schiene 32 ausgehen, und mit weiteren Muttern 47 sind Unterlegscheiben, die nicht näher bezeichnet sind, die Ab­ standsplatte 39 und zwei längliche Platten 40, 41 fest an der Schiene 32 angeschraubt. Die länglichen Platten 40, 41 sind in Längsrichtung der Schiene 32 gabelförmig auseinanderge­ spreizt und umgeben mit ihren Enden 42, 43 das Ende 44 der Platte 37 bzw. Zunge. Die En­ den 42, 43 werden durch Bolzen 45 und Schraubenfedern 46 gegen das Ende federnd ange­ drückt wodurch eine niederohmige elektrische Verbindung zwischen den Platten 37, 40 und 41 hergestellt wird. Auch die Platten 40, 41 und die Abstandsplatte 39 bestehen aus elek­ trisch gut leitendem Material, z. B. aus Kupfer. Die unter Federvorspannung stehende Verbin­ dung zwischen den Platten 37, 40, 41 ermöglicht eine Relativbewegung in Schienenlängsrich­ tung bei Temperaturänderungen. Die Muttern 47 tragen Abdeckhauben 23.

An den Seiten der Schienen 31, 32 befinden sich Laschen 48, 49, die auf ihren in das Ende der Schiene 32 hineinragenden Teil z. B. zwei Löcher aufweisen, die mit Löchern in der Schiene 32 fluchten, in die mittels Schrauben 50 und Muttern 51 die Laschen 48, 49 an der Schiene 32 befestigt sind. Auf ihren in das Ende der Schiene 31 hineinragende Enden weisen die Laschen 48, 49 je ein Loch auf, das im Bereich eines Langlochs 52 angeordnet ist. In die Löcher der Laschen 48, 49 und das Langloch 52 sind eine Schraube 53 und eine nicht darge­ stellte Mutter eingesetzt. Hierdurch wird eine Schienenverbindung geschaffen, die bei Wär­ medehnungen der Schienen 31, 32 eine Relativbewegung zueinander und damit eine Län­ genausdehnung ermöglicht. Die Platten 37, 40, 41 führen die gleiche Relativbewegung zuein­ ander aus.

Die Schienen 31, 32 weisen eine nicht näher bezeichnete Abdeckung auf.

In Fig. 8 ist eine andere Vorrichtung zum elektrisch leitenden Verbinden von Stromschienen an Dehnungsstößen dargestellt. Da die Vorrichtung symmetrisch zu der durch die Mitte der Dehnungsfuge verlaufenden Linie 56 ist, zeigt die Fig. 8 nur eine Hälfte der Anordnung. Eine Schiene 57 weist nahe an ihrem Ende die vier Schraubenbolzen 17 und Muttern 22 auf mit denen eine starre Platte 58 unter Zwischenfügung der Unterlegscheiben 22 an der Schiene 57 befestigt ist. An der Stirnseite der Platte sind gewellte Folienbleche 59 als Dehnungsband angeschweißt, die die Stoßstelle überbrücken und die Verbindung zu einer gleich ausgebilde­ ten Platte auf der angrenzenden Schiene herstellen.

Mit den Bolzen 17, den Muttern 22 und den Unterlegscheiben 21 können auch an die Flachanschlußplatten von elektrischen Verbindern wie Kabelschuhen angrenzende Schienen verbunden werden. Die Kabelschuhe sind z. B. an den Enden eines flexiblen Kabels angeord­ net, das die elektrisch leitende Verbindung zur Nachbarschiene am Dehnstoß herstellt. Mit den Bolzen 17 und Muttern 22 können beliebige Flachanschlüsse mit entsprechenden Boh­ rungen an Schienen befestigt werden.

Claims (9)

1. System zur Verbindung einer Weicheisenstromschiene mit einem Stromleiter, dadurch gekennzeichnet, daß auf der in der Einbaustellung der jeweiligen Stromschiene (1, 2; 25; 31, 32; 57) oben liegenden Schienenseite (18, 26; 38) Schraubenbolzen (17; 35) aus Stahl befestigt sind und daß mittels auf die Schraubenbolzen (17; 35) aufgesetzter Muttern (22; 47) eine elektrisch gut leitende Platte (19; 36, 37; 39, 40, 41, 58) und elektrisch gut leitende, zwi­ schen Platte (19; 36,39) und Schienenoberseite (18, 26; 38) angeordnete Unterlegschei­ ben (21; 55) mit der Stromschiene (1, 2, 25; 31, 32; 57) verbunden sind.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die längliche Platte (19) in ihrer Längsrichtung quer zur Schienenlängsachse ange­ ordnet und an ihrem, der Schiene (25) abgewandten Ende (27) mit insbesondere einem Kabelschuh (29) eines flexiblen Stromleiters verbunden ist.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stoßstelle (3) zweier Weicheisenschienen (1, 2) nahe an den beiden Schie­ nenenden jeweils die längliche Platte (19) durch die Schraubenbolzen (17) und die Mut­ tern (22) an den Schienen (1, 2) befestigt ist und daß beiderseits der Schienenstege (12) nahe an den Schienenenden jeweils Laschen (4, 5) mit Schließringbolzen an den Schie­ nen (1, 2) montiert sind.

4. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Schraubenbolzen (17; 35) durch Stumpfschweißen auf den Schienenoberseiten (18, 26) befestigt sind.

5. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die längliche Platte ungefähr so breit wie die Schienen (1, 2; 25) ist.

6. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (19) und die Unterlegscheiben (22) aus Kupfer bestehen.

7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Schiene (31) eine Platte (37) an der oberen Seite der Schiene (31) im Ab­ stand parallel zu dieser mittels Schraubenbolzen (35) und Muttern (47) befestigt ist, daß die Platte (37) in den Schlitz von zwei gabelförmig an der anderen Schiene (32) mittels Schraubenbolzen (35) und Muttern (47) befestigter Platten (40, 41) ragt, die unter Fe­ derspannung gegen die eine Platte (37) angedrückt sind, und daß die beiden Schienen (31, 32) mittels seitlicher Laschen (48, 49), die im Bereich der einen Schiene (31) ein Langloch (52) überdecken, aneinander mittels Schrauben und Muttern befestigt sind.

8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Platte (58) ein Dehnungsband zur elektrischen Verbindung der Schienen (57) an einem Dehnstoß vorgesehen ist.

9. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte die Anschlußfahne eines Kabelschuhs ist, dessen Kabel die Verbindung zur benachbarten Schiene an einem Dehnstoß herstellt.