DE19653922C1 - Stützvorrichtung für Rohrsammelschienen - Google Patents
Stützvorrichtung für RohrsammelschienenInfo
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- DE19653922C1 DE19653922C1 DE1996153922 DE19653922A DE19653922C1 DE 19653922 C1 DE19653922 C1 DE 19653922C1 DE 1996153922 DE1996153922 DE 1996153922 DE 19653922 A DE19653922 A DE 19653922A DE 19653922 C1 DE19653922 C1 DE 19653922C1
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Description
Die Erfindung betrifft eine Stützvorrichtung für Rohrsammelschienen mit den
Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.
Rohrsammelschienen werden zur Energieübertragung in Hochspannungs-
Schaltanlagen eingesetzt wobei jede Rohrsammelschiene eine Phase bildet.
Hierbei betragen die Spannungen z. B. 110 kV bis 400 kV oder darüber. Die Stütz
vorrichtung ist üblicherweise auf einem Stützisolator montiert, der die Rohrsam
melschiene gegen das Erdpotential des Stützisolatorfundaments isoliert. Für eine
definierte Abstützung ist die Rohrsammelschiene von einer Stützarmatur als Be
standteil der Stützvorrichtung getragen. Aufgrund von temperaturbedingten Län
genveränderungen der Rohrsammelschiene muß deren Beweglichkeit gegenüber
der Stützarmatur gewährleistet sein. Zu diesem Zweck ist es aus DE 81 03 474 U1, aus DE-OS 19 34 510 und
aus DE
25 13 334 B2 bekannt, an der Stützarmatur mehrere Rollen beweglich
zu lagern, welche nach Art eines Rollenlagers die Beweglichkeit der Rohrsammelschiene
in Rohrlängsrichtung gewährleisten. Das Potential der Rohrsammelschiene,
der Stützvorrichtung sowie der Metallkappe des Stützisolators müssen zur
Vermeidung von Funkstörungen gleich sein. Der Potentialausgleich geschieht
durch Ladeströme von der Rohrsammelschiene zum Stützisolator. Um die Übertragung
der Ladeströme zwischen der Rohrsammelschiene und
der Stützarmatur zu gewährleisten, müssen diese Bauteile elektrisch leitend miteinander
verbunden werden. Zu diesem Zweck ist in DE 81 03 474 U1 eine die Rohrsammelschiene unmittelbar
umgebende Klemme über ein flexibles Leitungskabel mit der
Stützarmatur elektrisch kontaktiert, während die Rollen aus
einem Isolierwerkstoff bestehen. In DE 25 13 334 B2 wird das
verschleißanfällige und montageumständliche
Leitungskabel vermieden, indem die Rollen als
Kontaktrollen
aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff hergestellt sind. Diese
Kontaktrollen können jedoch mit ihrer den Rohraußenmantel der Rohrsammelschiene
unmittelbar kontaktierenden Mantelfläche keine gleichbleibende elektrische
Kontaktierung gewährleisten. Der Kontakt zwischen Rohrsammelschiene
und Kontaktrolle ist nicht selbstreinigend ausgeführt. Durch Korrosion an den
Kontaktflächen entstehen isolierende Schichten (z. B. Aluminiumoxid), so daß der
erforderliche Ladungsausgleich zwischen der Rohrsammelschiene und der Stütz
armatur nicht stattfinden kann. Zwischen diesen Bauteilen entstehen deshalb
kleinste elektrische Überschläge, welche zu Fernseh- und Rundfunkstörungen
führen. Außerdem wird durch diese Entladungen der mechanische Verschleiß der
Stützvorrichtung erhöht. Um die Betriebssicherheit der Stützvorrichtung nicht zu
gefährden, müssen deshalb einzelne Bauteile vorzeitig ausgetauscht werden, wo
durch die Betriebskosten der Stützvorrichtung ansteigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zwischen der Rohrsammelschiene und
der Stützarmatur bzw. dem Stützerkopf einen dauerhaften galvanischen Kontakt
herzustellen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspru
ches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß weist die Kontaktrolle an ihrer Mantelfläche ein über die Man
telfläche erhaben hinausstehendes Relief auf. Dieses Relief bildet eine gegenüber
der Mantelfläche der Kontaktrolle erheblich verkleinerte wirksame Kontaktfläche
zur - unmittelbaren oder mittelbaren - elektrischen Kontaktierung der Rohrsam
melschiene. Die Gewichtskraft der Rohrsammelschiene wird deshalb auf eine ge
genüber herkömmlichen Kontaktrollen geringere Kontaktfläche verteilt. Das Relief
liegt deshalb mit hohem Kontaktdruck an der elektrischen Kontaktstelle (z. B.
Rohraußenmantel der Rohrsammelschiene) an und gräbt sich gewissermaßen in
diese Kontaktstelle ein. Diese Beaufschlagung des Rohraußenmantels (= unmit
telbare elektrische Kontaktierung der Rohrsammelschiene) oder eines mit der
Rohrsammelschiene verbundenen Armaturenbestandteiles, z. B. einer Rohrklem
me (= mittelbare elektrische Kontaktierung der Rohrsammelschiene), führt bereits
nach kurzer Betriebszeit zu Druckmarken auf diesen Bauteilen. Diese Druckmar
ken korrespondieren mit dem Relief der Kontaktrolle und bilden einen gleichmäßi
gen und stabilen elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktrolle und der Rohr
sammelschiene bzw. dem Armaturenbestandteil. Dieser Kontakt reinigt sich durch
die temperaturbedingten Längsbewegungen der Rohrsammelschiene. Die Bildung
von elektrisch isolierenden Schichten wird unterdrückt.
Das Relief besteht z. B. aus rasterartig voneinander beabstandeten Linien oder
Punkten. Derartige Strich- oder Punktraster sind aus BROCKHAUS, Naturwissen
schaften und Technik, Wiesbaden 1983, Band 4, Ni-Sn, ISBN 3-7653-0357-7,
S. 166, 167 bekannt.
Das Relief sorgt für eine gleichbleibende rollende Reibung und für einen niedrigen
elektrischen Kontaktwiderstand. Funkstörungen werden vermieden. Aufgrund der
elektrischen Kontaktierung mit dem erhabenen Relief sind herkömmliche Kontakt
federn, Leitungsbrücken oder anderweitige zusätzliche Leitungsverbindungen
zwischen der Rohrsammelschiene und der Stützarmatur überflüssig. Dies unter
stützt den montagefreundlichen und preisgünstigen Aufbau der Stützvorrichtung.
Anspruch 2 schlägt zur reliefartigen Ausgestaltung der Mantelfläche eine Rände
lung der Kontaktrolle vor. Hierdurch ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung der
Kontaktrolle fertigungstechnisch besonders einfach mit herkömmlichen Werkzeu
gen und dadurch auch kostengünstig herstellbar.
Diese einfache Herstellung wird durch quer zur Umfangsrichtung der Mantelfläche
der Kontaktrolle verlaufende Rillen der Rändelung unterstützt (Anspruch 3).
Die Ansprüche 4 und 5 schlagen in der Praxis besonders bewährte Ausführungs
formen von Kontaktrollen vor. Diese sind zylindrisch oder kegelförmig bzw. ke
gelstumpfförmig ausgebildet mit der Zylinderachse oder Kegelachse als Rotati
onsachse. Selbstverständlich ist die Kontaktrolle auch in anderen Ausführungs
formen, z. B. als Kugel, herstellbar. Wesentlich ist es, daß die Kontaktrolle für eine
gleichmäßige elektrische Kontaktierung als rotationssymmetrisches Bauteil her
gestellt wird. Als Kegel bzw. Kegelstumpf kann die Kontaktrolle bei entsprechen
der Anordnung innerhalb der Stützvorrichtung neben ihrer Funktion zur elektri
schen Kontaktierung auch die Aufgabe einer Bewegungsführung für die Rohr
sammelschiene in Rohrlängsrichtung haben. Diese Kontaktrollen verhindern des
halb ohne zusätzlichen Montageaufwand unerwünschte seitliche Bewegungen der
Rohrsammelschiene, welche z. B. durch Schwingungen der Stützvorrichtung her
vorgerufen werden könnten.
Gemäß Anspruch 6 weicht die Mantelfläche der Kontaktrolle von einer exakten
Zylinder- bzw. Kegelmantelfläche ab und ist in einer radialen Querschnittsebene
der Kontaktrolle kreisbogenförmig oder nach Art eines offenen Polygonzuges
ausgestaltet. Eine derartige Mantelfläche mit einem entsprechend verlaufenden
Relief bzw. einer Rändelung ermöglicht eine geometrische Anpassung ein- und
derselben Kontaktrolle an unterschiedliche Kontaktstellen, z. B. unterschiedliche
Rohrdurchmesser von Rohrsammelschienen, ohne daß die elektrische Kontaktie
rung beeinträchtigt wird. So wird z. B. je nach Rohrdurchmesser der verwendeten
Rohrsammelschiene ein unterschiedlich großes Flächensegment der Mantelflä
che mit dem Rohraußenmantel ausreichend elektrisch kontaktiert. Hierdurch ist
die Stützvorrichtung ohne zusätzlichen Montageaufwand und ohne zusätzliche
Bauteile für Rohrsammelschienen mit unterschiedlichen Rohrdurchmessern ver
wendbar.
Gemäß Anspruch 7 ist die Kontaktrolle kugelgelagert. Diese Kugellagerung er
möglicht eine gute Längsbeweglichkeit der Rohrsammelschiene auch bei beson
ders großen Eigengewichtskräften. Mit anderen Worten reagiert die Stützvorrich
tung bei Längenveränderungen der Rohrsammelschiene noch sensibler und kann
die Rohrsammelschiene noch wirksamer stabilisieren.
Die Ansprüche 8 bis 10 betreffen bevorzugte Ausführungsformen zur Lagerung
der Kontaktrolle. Der für die Lagerung eingesetzte, mit der Stützarmatur fest ver
bundene Zylinderstift läßt sich in einer alternativen Ausführungsform durch einen
mit der Stützarmatur beweglich verbundenen Zylinderstift austauschen, welcher
als Welle mit der Kontaktrolle kraftschlüssig verbunden ist.
Die Ansprüche 11 bis 13 betreffen Maßnahmen zur unmittelbaren elektrischen
Kontaktierung der Kontaktrolle mit der Rohrsammelschiene. In diesem Fall stützt
sich der Rohraußenmantel innerhalb der Stützvorrichtung an der Kontaktrolle bzw.
den Kontaktrollen unmittelbar ab. Damit die Rohrsammelschiene gegenüber der
Rollenlagerung nicht unerwünschte Lageänderungen, z. B. Abhebebewegungen
ausführt, ist der Rohraußenmantel in Umfangsrichtung von einem Haltebügel um
geben, insbesondere etwa formschlüssig umgeben. Der Haltebügel um gibt die
Rohrsammelschiene zumindest auf ihrer der elektrischen Kontaktstelle etwa ge
genüberliegenden Seite, also üblicherweise auf der Oberseite der Rohrsammel
schiene. Hierdurch wird ein Herausspringen oder Herauskippen der Rohrsammel
schiene aus der Rollenlagerung wirksam vermieden. Vorzugsweise ist der Halte
bügel U-förmig ausgebildet (Anspruch 13), wobei dessen U-Schenkel an der
Stützarmatur befestigt sind und zumindest das U-Joch die Rohrsammelschiene
flankiert. Durch eine kreisbogenförmige Ausgestaltung des U-Jochs ergibt sich
eine besonders gute geometrische Anpassung der Bügelflanke an den Rohrau
ßenmantel. Für unterschiedlich große Rohrsammelschienen müssen nur eine
entsprechende Anzahl von Haltebügeln mit unterschiedlichem U-Joch bevorratet,
um mit derselben Stützvorrichtung für unterschiedliche Rohrsammelschienen eine
gleichmäßige Sicherung gegen unerwünschte Lageänderungen zu gewährleisten.
In einigen Anwendungsfällen ist eine unmittelbare elektrische Kontaktierung der
Rohrsammelschiene mit der Kontaktrolle unerwünscht, da am Rohraußenmantel
ein unnötig großer Verschleiß entstehen kann. Um diesen Verschleiß zu vermei
den, wird die Rohrsammelschiene von der Kontaktrolle mittelbar elektrisch kon
taktiert. Zu diesem Zweck ist die Rohrsammelschiene mit einer Rohrklemme
elektrisch leitend und fest verbunden (Anspruch 14).
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht diese Rohrklemme aus zwei mit
einander kraftschlüssig und elektrisch verbindbaren Halbschalen, nämlich einem
Klemmendeckel und einem unteren Klemmenunterteil (Anspruch 15). Die Rohr
sammelschiene ist von den beiden Halbschalen unter elektrischer Kontaktierung
formschlüssig umgeben und wird deshalb innerhalb der Stützvorrichtung vor me
chanischen Beschädigungen geschützt. Die Rohrklemme stützt sich mit ihrem
Klemmenunterteil an der Kontaktrolle bzw. den Kontaktrollen ab und erzeugt
durch diese Abstützung automatisch die erforderliche elektrische Kontaktierung
zwischen Kontaktrolle und Rohrklemme.
Die Kontaktrollen, die Stützarmatur, der Haltebügel und die Rohrklemme beste
hen vorzugsweise aus Aluminium oder aus rostfreiem Stahl. Die Lagerachse der
Kontaktrollen ist ebenfalls vorzugsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt, wobei
die Lagerachse die elektrische Kontaktierung zwischen der Kontaktrolle und der
Stützarmatur gewährleistet. Die Rohrsammelschiene besteht vorzugsweise aus
Aluminium und hat insbesondere einen Durchmesserbereich von 80 bis 250 mm.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind das Armaturenunterteil und/oder der
Haltebügel fertigungstechnisch einfach als Profil hergestellt (Anspruch 16), wel
ches durch einen nachträglichen Biegevorgang in die gewünschte Form gebracht
werden kann.
Gemäß Anspruch 17 liegen das Kontaktrollen-Lager, insbesondere dessen Rota
tionsachse und eine die Rohrsammelschiene diametral überspannende Mittel
längsachse der Stützvorrichtung in einer einzigen, quer zur Rohrlängsrichtung
verlaufenden Ebene ein. Hierdurch werden auf den Stützisolator einwirkende Bie
gemomente vermieden. Dies unterstützt die mechanische Stabilität und Betriebs
sicherheit der Stützvorrichtung einschließlich des Stützisolators.
Für eine besonders stabile Abstützung der Rohrsammelschiene innerhalb der
Stützvorrichtung sind an der Stützarmatur zwei Kontaktrollen gelagert, welche
voneinander beabstandet beiderseits der Stützermittellängsachse angeordnet
sind, wobei deren Lager bzw. Lagerachsen und die Stützermittellängsachse zur
Vermeidung von Biege- und Torsionsmomenten in der gleichen Ebene einliegen.
Die stabile Abstützung der Rohrsammelschiene wird durch die Maßnahme gemäß
Anspruch 19 weiter verbessert.
Anspruch 20 schlägt eine vorteilhafte Anordnung der Kontaktrolle innerhalb der
Stützvorrichtung vor, bei der die Rotationsachse der Kontaktrolle mit der Stüt
zermittellängsachse einen spitzen Winkel bildet. Zwei derartige, bezüglich der
Stützermittellängsachse spiegelsymmetrisch angeordnete Kontaktrollen ermögli
chen ohne Veränderung ihrer Positionierung innerhalb der Stützvorrichtung eine
gleichmäßige Abstützung und unmittelbare elektrische Kontaktierung von Rohr
sammelschienen mit unterschiedlichen Rohrdurchmessern. Je nach Rohrdurch
messer wird zumindest ein Teilbereich des Reliefs bzw. der Rändelung mit dem
Rohraußenmantel unmittelbar kontaktiert. Hierbei ist der Abstand der beiden
Kontaktrollen voneinander vorzugsweise derart, daß die beiden Kontaktrollen
auch die Rohrsammelschiene mit dem bei dieser Stützvorrichtung größtmöglich
vorgesehenen Rohrdurchmesser seitlich stabil abstützen.
Eine besonders stabile Abstützung der Rohrsammelschiene ergibt sich, wenn die
Lotrechten der Rotationsachsen zweier bezüglich der Stützermittellängsachse
spiegelsymmetrisch angeordneten Kontaktrollen einen Winkel von 82° einschlie
ßen (Anspruch 21).
Anspruch 22 schlägt rechtwinklig zur Stützermittellängsachse angeordnete Rota
tionsachsen der Kontaktrollen vor. Diese Anordnung von Kontaktrollen ist insbe
sondere für eine stabile Abstützung einer mit der Rohrsammelschiene unmittelbar
verbundenen Rohrklemme geeignet, wenn gleichzeitig eine ausreichende mittel
bare elektrische Kontaktierung zwischen Kontaktrolle und Rohrsammelschiene
gewährleistet sein soll.
In Rohrlängsrichtung der Rohrsammelschiene sind selbstverständlich mehrere
voneinander beabstandete Stützvorrichtungen angeordnet, wobei der Abstand
zweier Stützvorrichtungen z. B. 20 m beträgt. Damit die Rohrsammelschiene im
Laufe der Betriebszeit nicht gegenüber sämtlichen Stützvorrichtungen verschoben
wird, wird sie in einer Stützvorrichtung gegen Längsbewegungen festgelegt
(= Festpunkt). Hierzu ist gemäß Anspruch 23 an der Stützarmatur ein Fixierstift
befestigbar, welcher während seiner Befestigung in Richtung der Stützermittel
längsachse verlaufend eine korrespondierende Bohrung der Rohrsammelschiene
durchgreift, insbesondere etwa formschlüssig durchgreift. Mit Hilfe dieses Fixier
stiftes bildet die zugeordnete Stützvorrichtung auf montagetechnisch einfach Wei
se einen Festpunkt. Seitlich dieses Festpunktes kann sich die Rohrsammelschie
ne in Rohrlängsrichtung ausdehnen bzw. zusammenziehen. Hierzu sind die übri
gen Stützvorrichtungen durch die Kontaktrollen beweglich mit der Rohrsammel
schiene verbunden.- Diese Stützvorrichtungen bilden dann gewissermaßen
Lospunkte für die Rohrsammelschiene. Die Befestigung des Fixierstiftes an der
Stützarmatur ist selbstverständlich lösbar, so daß die Stützvorrichtung jederzeit
von einem Festpunkt in einen Lospunkt und umgekehrt verwandelt werden kann.
Montage- und fertigungstechnisch einfach wird die feste Kopplung zwischen
Rohrsammelschiene und Stützarmatur erreicht, wenn der Fixierstift als Schraub
zapfen ausgebildet mit einem entsprechenden Innengewinde der Stützarmatur
zusammenwirkt.
Der Erfindungsgegenstand wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausfüh
rungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht auf die erfindungsgemäße Stützvorrichtung in einer
ersten Ausführungsform, teilweise geschnitten,
Fig. 2 die teilweise dargestellte Draufsicht auf die Stützvorrichtung gemäß
Pfeilrichtung II in Fig. 1,
Fig. 3 die Seitenansicht der Stützvorrichtung gemäß Pfeilrichtung III in Fig. 1,
Fig. 4 die Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemä
ßen Stützvorrichtung, teilweise geschnitten,
Fig. 5 die teilweise dargestellte Draufsicht der Stützvorrichtung gemäß Pfeil
richtung V in Fig. 4,
Fig. 6 die Seitenansicht der Stützvorrichtung gemäß Pfeilrichtung VI in Fig. 4,
Fig. 7 eine teilweise dargestellte Seitenansicht der Kontaktrolle in einer weite
ren Ausführungsform und
Fig. 8 die teilweise dargestellte Seitenansicht der Kontaktrolle in einer weite
ren Ausführungsform.
Die Stützvorrichtung 1 für eine Rohrsammelschiene 2 gemäß Fig. 1 weist eine
aus einem Armaturenunterteil 3, einem Unterteil 4 und einem Haltebügel 17 be
stehende Stützarmatur auf. Die beiden Armaturenteile 3, 4 liegen zumindest teil
weise parallel aneinander an und sind durch mehrere Verbindungsschrauben 5,
von denen in Fig. 1 lediglich eine einzige Verbindungsschraube 5 dargestellt ist,
miteinander fest verbunden. Die Längsachse 6 der Verbindungsschraube 5 ver
läuft parallel zu einer die Rohrsammelschiene 2 in ihrer Montagestellung diametral
überquerenden Stützermittellängsachse 7. Die Stützarmatur 3, 4, 17 ist mit dem
hier nicht dargestellten Stützerkopf eines Stützisolators elektrisch leitend verbind
bar.
Bezüglich der Stützermittellängsachse 7 ist die Stützvorrichtung 1 im wesentlichen
spiegelsymmetrisch und dadurch konstruktiv einfach aufgebaut.
Für die erforderliche Beweglichkeit der Rohrsammelschiene 2 in Rohrlängsrich
tung 8 sind am Armaturenunterteil 3 zwei Kontaktrollen 9 achsgelagert. Diese
Kontaktrollen 9 bilden ein Rollenlager für die Rohrsammelschiene 2 und sind mit
dem Rohraußenmantel 10 der Rohrsammelschiene 2 unmittelbar kontaktiert. Mit
Hilfe der Kontaktrollen 9 wird die Rohrsammelschiene 2 von der Stützarmatur
3, 4, 17 getragen. Damit die Stützarmatur 3, 4, 17 dasselbe Betriebspotential wie die
Rohrsammelschiene 2 aufweist, bestehen neben der Rohrsammelschiene 2 auch
die Kontaktrollen 9, deren Lagerachsen 11 und die Stützarmatur 3, 4, 17 aus elek
trisch leitfähigen Werkstoffen. Für die elektrische Kontaktierung der Rohrsammel
schiene 2 mit der zylindrischen Kontaktrolle 9 weist deren Mantelfläche 12 eine
reliefartig über die Mantelfläche 12 hinausstehende Rändelung auf, deren Rillen
13 quer zur Umfangsrichtung der Mantelfläche 12 und parallel zur Rotationsachse
14 der Kontaktrolle 9 verlaufen.
In weiteren Ausführungsformen weicht die Mantelfläche 12 der Kontaktrolle 9 von
der exakten Zylindermantelfläche gemäß Fig. 1 und Fig. 4 derart ab, daß in einer
radialen Querschnittsebene der Kontaktrollen 9' bzw. 9'' entweder die Mantelflä
che 12' kreisbogenförmig (Fig. 7) oder die Mantelfläche 12'' nach Art eines offe
nen Polygonzuges verläuft (Fig. 8).
Die Lagerachse 11 ist als ein Zylinderstift ausgebildet, welcher mit einem im
Querschnitt U-förmigen Lagervorsprung 15 des Armaturenoberteils 3 unbeweglich
und elektrisch leitend verbunden ist, während die Kontaktrolle 9 gegenüber der
Lagerachse 11 beweglich ist. Die beiden die U-Schenkel bildenden Lagerarme 16
des Lagervorsprunges 15 verlaufen etwa in Radialrichtung der Rohrsammelschie
ne 2 und sind von der Lagerachse 11 quer durchsetzt. Die achsgelagerte Kontakt
rolle 9 ragt über die Freienden der Lagerarme 16 in Richtung des Rohraußen
mantels 10 hinaus. In einem weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsbei
spiel sind die Kontaktrolle 9 und die Lagerachse 11 miteinander unbeweglich ver
bunden, während die Lagerachse 11 im Lagervorsprung 15 beweglich gelagert
ist.
Bei der Stützvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 ist die Rohrsammelschiene 2 von einem
im Querschnitt U-förmigen Haltebügel 17 umgeben. Die die U-Schenkel bilden
den, parallel zur Stützermittellängsachse 7 verlaufenden Bügelarme 18 des Hal
tebügels 17 sind mit ihren Freienden an einer Außenflanke des Armaturenunter
teils 3 bzw. des Lagervorsprungs 15 befestigt. Hierbei umgreift das Freiende des
Bügelarmes 18 die vorgenannte Außenflanke etwa formschlüssig und/oder verra
stet dort mit dem Armaturenunterteil 3 (Fig. 2). Zur Befestigung dienen Befesti
gungsschrauben 19, welche die Bügelarme 18 quer zur Stützermittellängsachse 7
verlaufend durchsetzen und in das Armaturenunterteil 3 eingeschraubt werden.
Die beiden Bügelarme 18 sind durch ein im Querschnitt halbkreisförmiges Bügel
joch 20 miteinander verbunden. Dieses Bügeljoch 20 umgibt als Armaturenober
teil die der elektrischen Kontaktstelle 21 etwa gegenüberliegende Seite der Rohr
sammelschiene 2 mit Radialabstand. Dieser Radialabstand ist derart bemessen,
daß ein Herauskippen oder Herausspringen der Rohrsammelschiene 2 aus der
Rollenlagerung verhindert ist.
Die Lagerachsen 11, 11' der Kontaktrollen 9 bzw. deren Rotationsachsen 14, 14'
liegen zusammen mit der Stützermittellängsachse 7 etwa in einer einzigen, quer
zur Rohrlängsrichtung 8 verlaufenden Ebene ein (Fig. 1, Fig. 4). Die beiden Kon
taktrollen 9 der Stützvorrichtung 1 (Fig. 1) und der Stützvorrichtung 1' (Fig. 4) sind
beiderseits der Stützermittellängsachse 7 angeordnet und fluchten bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 in einer recht
winklig zur Rohrlängsrichtung 8 angeordneten Querrichtung 22 miteinander. Die
der gleichen Stützvorrichtung 1 bzw. 1' zugeordneten Kontaktrollen 9 weisen be
züglich der Stützermittellängsachse 7 den gleichen Abstand auf und sind bezüg
lich dieser Achse 7 spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet.
Bei der Stützvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 bildet die Rotationsachse 14 der Kontak
trolle 9 zusammen mit der Stützermittellängsachse 7 einen spitzen Winkel. Die
Lotrechten 23 der beiden Rotationsachsen 14 schließen zusammen einen Winkel
w von 82° ein.
Das Armaturenunterteil 3 der Stützvorrichtung 1 ist in seinem zentralen Bereich
von einem in Richtung der Stützermittellängsachse 7 verlaufenden Armaturenin
nengewinde 24 durchsetzt. Dieses Innengewinde 24 korrespondiert mit einem als
Fixierstift zur Fixierung der Rohrsammelschiene 2 gegen Bewegungen in Rohr
längsrichtung 8 wirksamen Schraubzapfen 25. In der in Fig. 1 dargestellten Mon
tagestellung durchgreift der Schraubzapfen 25 eine mit dem Armatureninnenge
winde 24 fluchtende Bohrung 26 der Rohrsammelschiene 2. Das der Stützvorrich
tung 1 zugeordnete Rohrsegment der Rohrsammelschiene 2 ist auf diese Weise
mit dieser Stützvorrichtung 1 im wesentlichen unbeweglich fixiert. Die Stützvorrich
tung 1 bildet deshalb einen Festpunkt für die Rohrsammelschiene 2. Wenn der
derart fixierte Abschnitt der Rohrsammelschiene 2 relativ zur Stützvorrichtung 1 in
Rohrlängsrichtung 8 beweglich sein soll, wird einfach der Schraubzapfen 25 aus
dem Armaturenunterteil 3 herausgeschraubt.
Die Stützvorrichtung 1' gemäß Fig. 4 bis Fig. 6 unterscheidet sich von der Stütz
vorrichtung 1 gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 vor allem dadurch, daß die beiden Kontak
trollen 9 gemäß Fig. 4 eine mit der Rohrsammelschiene 2 elektrisch leitend und
fest verbundene Rohrklemme 27 mechanisch und elektrisch unmittelbar kontaktie
ren. Die Stützarmatur besteht aus der Rohrklemme 27 und den Armaturentei
len 3', 4'. Die Rohrklemme 27 besteht aus zwei miteinander verbindbaren Halb
schalen, nämlich einem oberen Klemmendeckel 28 und einem unteren Klemmen
unterteil 29. In ihrem Montagezustand umgeben die beiden Klemmenteile 28, 29
die Rohrsammelschiene 2 formschlüssig und klemmen dabei die Rohrsammel
schiene 2 elektrisch kontaktierend zwischen sich ein. Die beiden Klemmentei
le 28, 29 sind durch zwei Schrauben 30, deren Längsachsen 31 parallel zur Stüt
zermittellängsachse 7 verlaufen, miteinander fest verbunden.
Die Rohrklemme 27 ist bezüglich der Stützermittellängsachse 7 im wesentlichen
spiegelsymmetrisch ausgebildet und stützt sich mit zwei am Klemmenunterteil 29
angeordneten, in Querrichtung 22 verlaufenden Stützflächen 32 an den beiden
Kontaktrollen 9 unmittelbar ab. Auf diese Weise ist das Klemmenunterteil 29 der
Rohrklemme 27 mit den beiden Kontaktrollen unmittelbar elektrisch kontaktiert,
die Rohrsammelschiene 2 ist dadurch mit den beiden Kontaktrollen 9 mittelbar
elektrisch kontaktiert.
Bei der Stützvorrichtung 1' gemäß Fig. 4 sind die beiden Lagerachsen 11' der
Kontaktrollen 9 bzw. deren Rotationsachsen 14' wiederum in der gleichen Ebene
wie die Stützermittellängsachse 7 angeordnet. Beide Kontaktrollen 9 haben be
züglich der Stützermittellängsachse 7 den gleichen Abstand und fluchten in Quer
richtung 22 miteinander. Im Gegensatz zur Ausführungsform der Stützvorrichtung
1 gemäß Fig. 1 sind die Rotationsachsen 14' in Fig. 4 rechtwinklig zur Stützermit
tellängsachse 7 angeordnet. Die beiden die Lagerachse 11' fixierenden Lagerar
me 16' des Lagervorsprunges 15' verlaufen zwar im wesentlichen ebenfalls in
Richtung der Rohrsammelschiene 2, sind jedoch im Gegensatz zur Ausführungs
form des Lagervorsprungs 15 gemäß Fig. 1 parallel zur Stützermittellängsachse 7
angeordnet.
Der äußere Lagerarm 16' des Lagervorsprungs 15' ist mit Parallelabstand von
einer Führungsflanke 33 flankiert. Die Führungsflanke 33 ist einstückiger Bestand
teil des Klemmenunterteils 29 und übersteht das restliche Klemmenunterteil 29 in
Querrichtung 22. Die Führungsflanke 33 ist in Querrichtung 22 von einer lang
lochartigen Führungsbahn 34 durchsetzt. In diese Führungsbahn 34 greift der
axial äußere Bereich der Lagerachse 11' ein und bewirkt dadurch eine Bewe
gungsführung der Rohrklemme 27 in Rohrlängsrichtung 8. Das Zusammenwirken
der Führungsflanken 33 mit den Lagervorsprüngen 15' und den Lagerachsen 11'
verhindert unerwünschte Lageänderungen der Rohrklemme 27 und somit auch
der Rohrsammelschiene 2 gegenüber der Stützvorrichtung 1' und gewährleistet,
daß die Rohrklemme 27 im wesentlichen nur in Rohrlängsrichtung 8 längsbeweg
lich ist. Das Klemmenunterteil 29, insbesondere die Führungsflanken 33 schützen
die Kontaktrollen 9 und deren benachbarten Bereiche der Stützvorrichtung 1' vor
Vereisung und mechanischen Beschädigungen. Die Rollbahnen der Kontaktrollen
9 bleiben abgeschirmt, dies unterstützt die Betriebssicherheit der Stützvorrichtung
1'.
1,
1
' Stützvorrichtung
2
Rohrsammelschiene
3,
3
' Armaturenunterteil
4,
4
' Unterteil
5
Verbindungsschraube
6
Längsachse
7
Stützermittellängsachse
8
Rohrlängsrichtung
9
,
9
',
9
'' Kontaktrolle
10
Rohraußenmantel
11,
11
' Lagerachse
12,
12
',
12
'' Mantelfläche
13
Rille
14,
14
' Rotationsachse
15,
15
' Lagervorsprung
16,
16
' Lagerarm
17
Haltebügel
18
Bügelarm
19
Befestigungsschraube
20
Bügeljoch
21
elektrische Kontaktstelle
22
Querrichtung
23
Lotrechte
24
Armatureninnengewinde
25
Schraubzapfen
26
Bohrung
27
Rohrklemme
28
Klemmendeckel
29
Klemmenunterteil
30
Schraube
31
Längsachse
32
Stützfläche
33
Führungsflanke
34
Führungsbahn
w Winkel
w Winkel
Claims (23)
1. Stützvorrichtung (1, 1') für eine Rohrsammelschiene (2)
- - mit einer die Rohrsammelschiene (2) tragenden und mit der Rohrsammel schiene (2) elektrisch kontaktierbaren Stützarmatur (3, 4, 17; 3', 4', 27) und
- - mit mindestens einer Kontaktrolle (9), die
- - - zur Beweglichkeit der Rohrsammelschiene (2) in Rohrlängsrichtung (8) an der Stützarmatur (3, 4, 17; 3', 4', 27) beweglich gelagert ist und
- - - aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff zur elektrischen Kontaktierung der Rohrsammelschiene (2) mit der Stützarmatur (3, 4, 17; 3', 4', 27) besteht,
2. Stützvorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Rändelung als Relief.
3. Stützvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rillen (13) der Rändelung quer zur Umfangsrichtung der Mantelfläche
(12, 12', 12'') verlaufen.
4. Stützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktrolle (9) ein Zylinder ist.
5. Stützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktrolle (9) ein Kegel oder ein Kegelstumpf ist.
6. Stützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mantelfläche (12', 12'') der Kontaktrolle (9) von einer exakten Zylinder-
bzw. Kegelmantelfläche abweicht derart, daß die Mantelfläche (12', 12'') und
deren Relief, insbesondere deren Rillen (13) in einer radialen Querschnitts
ebene der Kontaktrolle (9) kreisbogenförmig oder nach Art eines offenen
Polygonzuges verläuft.
7. Stützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet durch
ein elektrisch leitfähiges Kugellager zur beweglichen Lagerung der Kontaktrol
le (9).
8. Stützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet durch
ein elektrisch leitfähiges Achslager (11, 11') zur beweglichen Lagerung der
Kontaktrolle (9).
9. Stützvorrichtung nach Anspruch 8,
gekennzeichnet durch
einen aus elektrisch leitfähigem Werkstoff bestehenden, mit der Stützarmatur
(3, 4, 17; 3', 4', 27) beweglich oder fest verbundenen Zylinderstift als Lagerachse
(11, 11') der Kontaktrolle (9).
10. Stützvorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zylinderstift mit einem im Querschnitt U-förmigen Lagervorsprung
(15, 15') der Stützarmatur (3, 4, 17; 3', 4', 27) verbunden ist, wobei
- - die beiden die U-Schenkel bildenden Lagerarme (16, 16') vom Zylinderstift quer durchsetzt sind und
- - die Kontaktrolle (9) über die Freienden der U-Schenkel etwa in Richtung der Rohrsammelschiene (2) hinausragt.
11. Stützvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktrolle (9) den Rohraußenmantel (10) der Rohrsammelschiene
(2) unmittelbar kontaktiert.
12. Stützvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Rohrsammelschiene (2) zumindest auf ihrer der elektrischen Kon taktstelle (21) etwa gegenüberliegenden Seite von einem Haltebügel (17) zur Halterung der Rohrsammelschiene (2) in ihrer Kontaktlage umgeben ist und
- - daß der Haltebügel (17) mit der Stützarmatur (3, 4) fest verbunden ist.
13. Stützvorrichtung nach Anspruch 12,
gekennzeichnet durch
einen im Querschnitt U-förmigen Haltebügel (17),
- - dessen die U-Schenkel bildenden Bügelarme (18) an einem Armaturenunter teil (3) befestigt sind und
- - dessen kreisbogenförmiges, insbesondere halbkreisförmiges U-Joch (20) als Armaturenoberteil die Rohrsammelschiene (2) umgibt.
14. Stützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10
dadurch gekennzeichnet,
daß die am Armaturenunterteil (3') gelagerte Kontaktrolle (9) eine mit der
Rohrsammelschiene (2) elektrisch leitend und fest verbundene Rohrklem
me (27) unmittelbar kontaktiert.
15. Stützvorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Rohrklemme (27) aus zwei miteinander verbindbaren Halbschalen, einem oberen Klemmendeckel (28) und einem unteren Klemmenunter teil (29) besteht, welche die Rohrsammelschiene (2) unter elektrischer Kon taktierung formschlüssig umgeben und
- - daß die Kontaktrolle (9) das Klemmenunterteil (29) unmittelbar kontaktiert.
16. Stützvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Armaturenunterteil (3, 3') und/oder der Haltebügel (17) als Profil her
gestellt sind.
17. Stützvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kontaktrollen-Lager (11, 11') und eine die Rohrsammelschiene (2)
diametral überspannende Mittellängsachse (7) der Stützvorrichtung (1, 1') etwa
in einer einzigen, quer zur Rohrlängsrichtung (8) angeordneten Ebene einlie
gen.
18. Stützvorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß an der Stützarmatur (3, 4, 17; 3', 4', 27) zwei Kontaktrollen (9) gelagert sind, welche voneinander beabstandet beiderseits der Stützermittellängsach se (7) angeordnet sind und
- - daß die Lager (11, 11') beider Kontaktrollen (9) und die Stützermittellängs achse (7) etwa in der gleichen Ebene einliegen.
19. Stützvorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktrollen (9) spiegelsymmetrisch zueinander
angeordnet sind
mit der Stützermittellängsachse (7) als Symmetrieachse.
20. Stützvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rotationsachse (14) der Kontaktrolle (9) mit der Stützermittellängs
achse (7) einen spitzen Winkel bildet.
21. Stützvorrichtung nach den Ansprüchen 19 und 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lotrechten (23) der Rotationsachsen (11) beider Kontaktrollen (9) ei
nen Winkel (w) von 82° einschließen.
22. Stützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rotationsachse (14') der Kontaktrolle (9) rechtwinklig zur Stützermit
tellängsachse (7) angeordnet ist.
23. Stützvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß an der Stützarmatur (3, 4) ein Fixierstift (25) zur Fixierung der Rohrsam melschiene (2) befestigbar, insbesondere verschraubbar ist und
- - daß der befestigte Fixierstift (25) in Richtung der Stützermittellängsachse (7) verlaufend eine Bohrung (26) der Rohrsammelschiene (2) durchgreift.
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DE1996153922 DE19653922C1 (de) | 1996-12-21 | 1996-12-21 | Stützvorrichtung für Rohrsammelschienen |
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