DE19752710C2 - Schutzgehäuse für elektrische Schaltelemente zum Einbau an Bahngleisen - Google Patents

Description

In Verbindung mit Bahngleisen ist es erforderlich, elektri­ sche Schaltelemente in Form von elektronischen Geräten unmit­ telbar an einer Schiene eines Bahngleises anzubringen. Da Bahngleise, insbesondere Straßenbahngleise, zumindest in Teilbereichen gleichzeitig auch vom Individualverkehr befah­ ren werden, ist es erforderlich, derartige elektrische Schaltelemente in Schutzgehäusen anzuordnen, die aus Gründen der Belastbarkeit den Anforderungen der Brückenklasse 60 ent­ sprechen müssen, d. h. diese Bereiche müssen von Fahrzeugen bis zu 60 t befahrbar sein.

Um diese Anforderungen zu erfüllen, wurden die Schutzgehäuse bisher aus Stahl oder Edelstahl hergestellt. Derartige Schutzgehäuse aus elektrisch leitfähigem Material weisen aber für die im Gehäuse unterzubringenden elektrischen Schaltele­ mente große Nachteile hinsichtlich des Erdschlußverhaltens und beim Einsatz an Bahngleisen von elektrisch betriebenen Bahnanlagen außerdem hinsichtlich ihres Streustromverhaltens auf. Aus Gründen einer Reduzierung der Schallemission werden Gleisanlagen, die auch gleichzeitig vom Individualverkehr ge­ nutzt werden, aber auch Gleisanlagen, die als sogenanntes Ra­ sengleis ebenerdig eingedeckt werden, neuerdings mit einer geschlossenen isolierenden Umhüllung versehen. Wenn nun an solchen Gleisanlagen elektrisch leitfähige Schutzgehäuse an­ gebracht werden, konzentriert sich der Streustromaustritt auf die leitfähigen, mit der Schiene elektrisch verbundenen und erdfühligen Schutzgehäuse. Dieser punktuell konzentrierte Streustromaustritt kann große Schäden an elektrisch leitfähi­ gen, im Erdreich verlegten Versorgungsleitungen, beispiels­ weise Gas- oder Wasserleitungen hervorrufen. Ein derartiges Schutzgehäuse ist beispielsweise aus DE 295 09 641 U bekannt.

Aus DE 38 16 791 A ist eine Gehäuseanordnung für einen soge­ nannten Radzähler bekannt, die im wesentlichen aus einem an der Schiene befestigten Tragarm besteht, an dessen freiem En­ de ein Kasten zur Aufnahme eines elektrischen Radsensors an­ geordnet ist. Diese Anordnung weist keinerlei Abstützung auf, so daß der Einsatz im Bereich von Bahnübergängen oder in Ver­ bindung mit Straßenbahngleisen, die in Teilbereichen auch von Straßenfahrzeugen befahren werden, nicht einsetzbar ist, da diese Gehäuseanordnung nicht belastbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schutzgehäuse zu schaffen, mit dem die vorstehenden Nachteile vermieden werden können.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Schutzgehäuse für elektri­ sche Schaltelemente zum Einbau an Bahngleisen, mit den im An­ spruch 1 angegebenen Merkmalen. Dadurch, daß das Schutzgehäu­ se aus einem elektrisch nicht-leitenden Kunststoffmaterial hergestellt ist, entfallen die durch einen punktuell konzen­ trierten Streustrom auftretenden Nachteile. Die Ausbildung des Schutzgehäuses als Blockkörper mit dem unterhalb des In­ nenraumes zur Aufnahme der elektrischen Schaltelemente ange­ ordneten Stützansatz und dem seitlich den Blockkörper überra­ genden Halteansatz gewährleistet, daß auch die hohen mechani­ schen Anforderungen erfüllt werden, wie sie durch die Brüc­ kenklasse 60 vorgegeben sind. Auch eine auf dem Schutzgehäuse abgestellte Last führt zu keinerlei Folgeschäden, da über die Kombination von Stützansatz und Halteansatz eine feste Ver­ bindung mit der Schiene möglich ist. Da der Halteansatz den Blockkörper seitlich überragt, kann ein derartiges Schutzge­ häuse sowohl für den Anbau an einem Rillengleis (RIG) als auch für den Anbau an einem sogenannten Vignolgleis (VIG) konzipiert werden. Die Grundform des Schutzgehäuses ist hier­ bei für beide Einsatzfälle identisch, lediglich die Form des Halteansatzes muß an die unterschiedlichen Formen des Rillen­ gleises bzw. des Vignolgleises angepaßt werden. Für das Schutzgehäuse wird zweckmäßigerweise ein hochfester Kunst­ stoff, beispielsweise Guß-Polyamid verwendet.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abdeckung eine gleitmindernde Oberfläche aufweist. Hierdurch ist gewährleistet, daß vom Individualverkehr be­ fahrbare Schutzgehäuse eine genügende Rutschsicherheit auf­ weisen. Die Gleitminderung kann beispielsweise durch eine Profilierung der Oberfläche in Form von rautenförmigen Nuten aber auch durch eine entsprechende rauhe Beschichtung bewirkt werden.

In Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Abdeckung aus einem korrosionsbeständigen Metall besteht. Die Verwendung einer metallischen Abdeckung verändert nicht das günstige Streustromverhalten, bietet jedoch gegenüber einer Abdeckung aus Kunststoff den Vorteil einer höheren Material­ festigkeit, so daß die Dicke der üblicherweise als Platte herzustellenden Abdeckung reduziert werden kann. Zweckmäßig ist hierbei die Herstellung der Abdeckung aus einem VA-Stahl.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Stützansatz mit der auch den Halteansatz durchsetzenden Querbohrung für das Befestigungsmittel, vor­ zugsweise für einen Schraubenbolzen, versehen ist. Dies hat den Vorteil, daß ebenfalls ohne Beeinträchtigung des Streu­ stromverhaltens Schraubenbolzen entsprechender Stärke, bei­ spielsweise M20-Schraubenbolzen, eingesetzt werden können und eine entsprechend starre Verbindung zwischen dem Schutzgehäu­ se und dem Gleisprofil hergestellt werden kann. Zweckmäßig ist es hierbei, wenn in die für die Durchführung des Schrau­ benbolzens im Gleis vorgesehene Bohrung eine Kunststoffbüchse eingesetzt ist, die eine direkte metallische Verbindung zwi­ schen dem Schraubenbolzen und dem Gleis unterbricht.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorge­ sehen, daß am Stützansatz im Bereich der Querbohrung auf der dem Halteansatz abgekehrten Seite eine Druckverteilungsplatte aus Metall angeordnet ist. Die Anordnung einer derartigen Druckverteilungsplatte ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn ein über die Länge des Schutzgehäuses sich erstreckender Stützansatz mit einem entsprechenden durchgehenden Haltean­ satz vorgesehen ist und zur Verbindung mit dem Gleis wenig­ stens zwei Schraubenbolzen vorgesehen sind.

Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 ergibt durch den Form­ schluß zwischen Halteansatz und Schiene eine hochbelastbare Verbindung.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen von Aus­ führungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Stirnansicht eines Schutzgehäuses zur Anordnung an einem Rillengleis, teilweise im Schnitt

Fig. 2 eine Stirnansatz eines Schutzgehäuses, zur Verbindung mit einem Vignolgleis,

Fig. 3 eine Aufsicht auf das Schutzgehäuse gem. Fig. 1 mit abgenommener Abdeckung,

Fig. 4 eine Aufsicht auf eine Abdeckung,

Fig. 5 eine Seitenansicht der Abdeckung gem. Fig. 4.

In Fig. 1 ist, teilweise im Schnitt, ein Schutzgehäuse 1 zum Anbau an einer Schiene 2 eines Bahngleises, hier an einer Rillenschiene 2.1 dargestellt.

Das Schutzgehäuse 1 besteht im wesentlichen aus einem Block­ körper 3, der aus einem elektrisch nicht-leitenden, hochfe­ sten Kunststoffmaterial, beispielsweise einem Guß-Polyamid oder einem Kunststoffmaterial mit vergleichbaren Eigenschaf­ ten hergestellt ist. Der Blockkörper 3 ist mit einem nach oben offenen Innenraum 4 versehen, dessen Öffnung mittels ei­ ner Abdeckung 5 dicht verschließbar ist. Zur Zwecken der Ab­ dichtung ist der obere umlaufende, die Öffnung begrenzende Rand des Blockkörpers 3 mit einer Nut 6 versehen, in der eine Dichtschnur, beispielsweise ein O-Ring eingelegt ist. Die Ab­ deckung 5 wird über Schrauben fest mit dem Blockkörper 3 ver­ bunden. Die Schrauben werden, wie aus Fig. 3 ersichtlich, in Gewindebohrungen 7 eingeschraubt, die in entsprechenden pfei­ lerförmigen Stegen 8 angeordnet sind.

Unterhalb des Innenraumes 4 ist ein blockförmiger Stützansatz 9 vorgesehen, der bei dem hier dargestellten Ausführungsbei­ spiel sich über die gesamte Länge des Blockkörpers 3 er­ streckt. Der Stützansatz 9 kann aber auch in Einzelansätze unterteilt sein.

Der Stützansatz 9 ist mit wenigstens einem, seitlich den Blockkörper 3 überragenden Halteansatz 10 versehen, der bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in Richtung auf sein freies Ende 11 mit geneigt zulaufenden Anlageflächen 12 und 13 versehen ist. Die Neigung der Anlageflächen 12 und 13 ist so gewählt, daß der Ansatz 10 praktisch formschlüssig auf der Innenseite der Rillenschiene 2.1, d. h. auf der Seite der Rille anliegt, wenn die Stirnfläche des freien Endes 11 am Steg 14 anliegt.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Stütz­ ansatz 9 mit zwei auf den Halteansatz 10 durchsetzenden Quer­ bohrungen 15 versehen, durch die als Befestigungsmittel ein Schraubenbolzen 16 hindurchgeführt werden kann. Der Schrau­ benbolzen 16 wird durch eine Bohrung 17 im Steg 14 der Ril­ lenschiene 2.1 und durch die Querbohrung 15 hindurchgeführt, wobei zwischen dem Kopf und dem Schaft des Schraubenbolzens 16 einerseits und der Laibung der Bohrung 17 eine Büchse 18 aus einem hochfesten, elektrisch nicht-leitenden Material eingesetzt ist. Der Schraubenbolzen 16 ist durch die Querboh­ rung 15 hindurchgeführt und wird an seinem Gewindeende über eine Mutter 18 verspannt, so daß das Schutzgehäuse fest mit der Rillenschiene verbunden ist.

Wie aus Fig. 1 ferner ersichtlich, ist am Stützansatz 9 im Bereich der Querbohrung 15 auf der dem Halteansatz 10 abge­ kehrten Seite eine Druckverteilungsplatte 19 aus Metall ange­ ordnet, so daß beim Festziehen der Schraubenmutter 18 das Kunststoffmaterial des Blockkörpers 3 nicht beschädigt wird. Durch diese Form der Befestigung ist das Schutzgehäuse fest und elektrisch nicht-leitend mit der Rillenschiene 2.1 ver­ bunden. Das Schutzgehäuse selbst sowie die Verbindung mit der Rillenschiene 2.1 ist hierbei so stabil, daß sie den Bela­ stungsanforderungen der Brückenklasse 60 genügt.

Beim Anbau an ein Rillengleis, das üblicherweise in Bereichen verlegt wird, die gleichzeitig auch vom Individualverkehr be­ fahren werden, ist zur Erfüllung der Belastungsanforderungen die Abdeckung 5 aus Metall, vorzugsweise einem VA-Stahl her­ gestellt.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, wie sie für den Anbau an einer sogenannten Vignolschiene 2.2 auszubilden ist. Der Grundaufbau entspricht hierbei dem anhand von Fig. 1 be­ schriebenen Ausführungsbeispiel, so daß auf die voraufgegan­ gene Beschreibung verwiesen werden kann. Der Unterschied zur Ausführungsform gem. Fig. 1 besteht im wesentlichen in einer anderen Gestaltung des Halteansatzes 10, die durch die andere Form der Vignolschiene notwendig ist. Die Anlagefläche 13 ist hierbei der Kontur des Schienenfußes angepaßt, während die Anlagefläche 12 der Kontur des den Steg 14 oben begrenzenden Schienenkopfes 20 entspricht. Da die Vignolschiene symme­ trisch gestaltet ist, kann ein Schutzgehäuse sowohl "innen" als auch "außen" am Gleis angeordnet werden.

Für den in Fig. 2 dargestellten Einsatzfall des "innen" lie­ genden Anbaus muß der Halteansatz 10 den Stützansatz 9 um ein etwas größeres Maß überragen, damit der für den Spurkranz ei­ nes auf dem Schienenkopf 20 abrollendes Rades notwendige Freiraum 21 zwischen dem Schienenkopf 20 und der dem Schie­ nenkopf 20 zugekehrten Seitenfläche 22 des Blockkörpers 3 ge­ geben ist. Für den "außen" liegenden Anbau kann der Haltean­ satz entsprechend kürzer ausgebildet werden.

Wie aus Fig. 2 ferner ersichtlich, ist die den Freiraum 21 auf der Unterseite begrenzenden Kopffläche 23 des Halteansat­ zes 10 in Erstreckungsrichtung der Schiene 2.2 mit einem dachförmig nach beiden Seiten verlaufenden Gefälle versehen, so daß Wasser in diesem Bereich immer ablaufen kann.

Fig. 3 zeigt die Aufsicht auf das anhand von Fig. 1 beschrie­ bene Schutzgehäuse jedoch ohne Deckel, so daß die Gestaltung des Innenraumes 4 erkennbar ist. Der Boden 4.1 des Innenrau­ mes 4 ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mit drei zylindrischen Vertiefungen 24 versehen, die so bemessen sind, daß beispielsweise Kondensatoren als Schaltelemente fest eingesetzt werden können. Der Innenraum kann jedoch je nach den gewünschten Einsatzfällen auch glattflächig ausge­ bildet sein oder aber mit vorbereiteten Gewindebohrungen ver­ sehen sein, so daß entsprechend geometrisch anders gestaltete Schaltelemente auf dem Boden 4.1 befestigt werden können.

Das Schutzgehäuse 1 ist ferner mit einer aus dem Innenraum 4 nach unten durch den Stützansatz 9 hindurchgeführte Bohrung 25 versehen, in die eine sogenannte Verschraubungstülle ein­ gesetzt ist, so daß von der Unterseite des Schutzgehäuses her in den Innenraum ein mehradriges Kabel wasserdicht eingeführt werden kann, dessen Adern mit den eingesetzten Schaltelemen­ ten verbindbar sind.

An beiden Stirnseiten des Blockkörpers 3 ist jeweils eine sich über die gesamte Höhe erstreckende Nut 26 vorgesehen, in der im oberen Bereich eine in den Innenraum 4 führende Boh­ rung 27 angeordnet ist. Dieser Bohrung 27 ist auf der Innen­ seite eine Kupferschiene 28 als Kontaktelement für eine hier nur angedeutete Anschlußschraube 29 für den Anschluß eines Erdungskabels zugeordnet. Über diese Kupferschiene 28 können die einzelnen Schaltelemente des Innenraumes an "Erde" ange­ schlossen werden. Die Erdungskabal können auf der Außenseite durch die Nut 26 geführt werden, so daß eine Pflasterung bis an das Schutzgehäuse vorgenommen werden kann.

Fig. 4 zeigt eine Aufsicht der plattenförmigen Abdeckung 5, die mit entsprechenden Senkbohrungen 30 für die in die Schraubkanäle 7 einzuführenden Befestigungsschrauben vorgese­ hen sind. Die Seitenansicht in Fig. 5 läßt erkennen, daß auf der Unterseite der Abdeckung 5 ein Vorsprung 31 vorgesehen ist, der sich bei aufgelegter Abdeckung seitlich am Innenrand des Innenraumes 4 abstützt, so daß auch in Querrichtung ein gewisser Formschluß gegeben ist.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Abdec­ kung 5 aus einem korrosionsbeständigen Metall, beispielsweise einem VA-Stahl hergestellt, so daß neben der Korrosionsbe­ ständigkeit auch die geforderte Tragfestigkeit der Abdeckung gegeben ist. Die Oberfläche ist mit hier nur angedeuteten, sich kreuzenden Riefen 32 versehen, so daß beim Einbau des Schutzgehäuses in Bereichen, die auch vom Individualverkehr befahren werden können, die Oberfläche gleitmindernde Eigen­ schaften aufweist. Bei einem Einbau des Schutzgehäuses in Be­ reichen mit eigenem Bahnkörper, in denen ein Befahren durch den Individualverkehr nicht möglich ist, kann die Abdeckung auch aus einem Kunststoffmaterial gefertigt werden.

Claims (6)

1. Schutzgehäuse für elektrische Schaltelemente zum Einbau an Bahngleisen, bestehend aus einem Blockkörper (3) aus einem elektrisch nicht-leitenden Kunststoffmaterial, mit wenigstens einem auf der Unterseite angeordneten Stützansatz (9) und mit wenigstens einem seitlich den Blockkörper (3) überragenden Halteansatz (10) mit wenigstens einer Querbohrung (15) für Befestigungsmittel (16) zur Verbindung mit einer Schiene (2) des Bahngleises und mit einem über dem Stützansatz angeordne­ ten, mit einer Abdeckung (5) dicht verschließbaren Innenraum (4), der wenigstens einen abdichtbaren Stutzen für ein in den Innenraum (4) durch eine Bohrung (25) einzuführendes Kabel aufweist.

2. Schutzgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (5) eine gleitmindernde Oberfläche aufweist.

3. Schutzgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Abdeckung (5) aus einem korrosionsbeständigen Metall besteht.

4. Schutzgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützansatz (9) mit der auch den Hal­ teansatz (10) durchsetzenden Querbohrung (15) für das Befe­ stigungsmittel (16) versehen ist.

5. Schutzgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Stützansatz (9) im Bereich der Quer­ bohrung (15) auf der dem Halteansatz (10) abgekehrten Seite eine Druckverteilungsplatte (19) aus Metall angeordnet ist.

6. Schutzgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Halteansatz (10) auf seiner Oberseite und seiner Unterseite in Richtung auf sein freies Ende (11) geneigt zulaufende Anlageflächen (12, 13) zur formschlüssigen Anlage am Schienenkopf (20) und am Schienenfuß einer Schiene (2.1; 2.2) aufweist.