DE19845902C2 - Verbinder für Stromschienen von Sicherheitsschleifleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung für Stromschienen von insbesondere gekapselten Schleifleitun­ gen, wobei die Schleifleitung aus mehreren Segmenten zu­ sammengesetzt ist und die Verbindungsvorrichtung jeweils aneinandergrenzende Stromschienenenden der benachbarten Segmente der Schleifleitung miteinander verbindet.

Gekapselte Sicherheitsschleifleitungen werden in der Industrie und im Handwerk zur Strom- oder Datenübertra­ gung für bewegliche Stromverbraucher wie Kräne, Regalsta­ pelanlagen, Hängebahnen und sonstige Arbeitsplätze ver­ wendet. Die Fig. 1 und 2 zeigen eine gekapselte Sicherheitsschleifleitung 3. Die Schleifleitung 3 besteht aus Gehäusesegmenten 3', die elektrisch und mechanisch miteinander verbunden sind. Die gekapselte Schleifleitung 3 hat Verbinder 8, Aufhängungen 12, eine Kopfeinspeisung 13 sowie ihrem gegenüberliegenden Ende eine Endkappe 9.

Der Stromabnehmer 10 ist mittels Rollen in der Schleif­ leitung 3 verfahrbar gelagert, wobei über Schleifkontakte 11, welche insbesondere federgelagerte Schleifkohlen sind, von den einzelnen Stromschienen 2 der Strom aus dem Schleifleitungsgehäuse zum Verbraucher geführt wird.

Bei einer segmentierten Schleifleitung müssen die einzel­ nen Segmente der Schleifleitung zusammengefügt werden. Hierbei gestaltet sich die elektrische Verbindung der einzelnen Stromschienen schwieriger als die mechanische Verbindung. Die DE 296 02 589 U1 zeigt eine Kastenschleif­ leitung mit einem geschlitzten Hohlprofil, bei dem die aneinandergrenzenden und miteinander korrespondierenden Stromschienenenden mittels mechanischer Verbinder mitein­ ander in elektrischen Kontakt gebracht werden. Die Ver­ bindung der Stromschienen wird dadurch realisiert, daß auf jedes Stromschienenende eine Verbindungsvorrichtung aufgeschoben und mittels Festsetzschrauben arretiert wird, wobei ein flacher Kontaktstift in einer Verbin­ dungsvorrichtung mittels der Schrauben befestigt ist. Der Kontaktstift steht über das Stromschienenende hinaus und greift in eine Öffnung der anderen Verbindungsvorrichtung des korrespondierenden Stromschienenendes ein, in der der Kontaktstift mittels einer Kontakt- und Anpreßfeder kraftschlüssig einliegt. Diese vormontierten Kontaktstif­ te und Verbindungsvorrichtungen werden wechselseitig bei der Montage zur elektrischen Verbindung der einzelnen Stromschienen zusammengesteckt. Die Stromschienenenden mit den Verbindungsvorrichtungen werden zur Fixierung am Schleifleitungsgehäuse zusätzlich mit Verbinderabstützun­ gen gehalten.

Es ist ferner aus der US 3,475,567 eine gattungsgemäße Verbindungsvorrichtung für Stromschienen und Schleiflei­ tungen bekannt, welche ein Gehäuse aufweist, in dem die Enden der jeweils aneinanderliegenden Stromschienen ein­ liegen.

Die Verbindung der miteinander korrespondierenden Strom­ schienenenden gemäß der DE 296 02 589 U1 erfordert einen erheblichen Montageaufwand bei der Herstellung der jeweiligen Verbindung. Zudem werden nachteilig relativ viele Einzelteile benötigt. Ein weiterer Nachteil bei dieser Art der Verbindung ist, daß die miteinander korrespondie­ renden Stromschienen lediglich durch eine Federkraft zu­ sammengehalten werden, so daß bei ungenügender mecha­ nischer Verbindung die Stromschienen auseinandergezogen werden können.

Die dabei auftretenden Lücken zwischen den Stromschiene­ nenden führen dann zur Beschädigung der federgelagerten Schleifkohlen des Stromabnehmers und letztendlich zu ei­ nem Versagen der gesamten Schleifleitung. Ein weiterer Nachteil bei der Schleifleitung gemäß der DE 296 02 589 U1 besteht darin, daß die Enden der Stromschienen am Gehäuse der Schleifleitung befestigt werden. Da das Gehäuse der Schleifleitung sich stärker ausdehnt als die meist aus Kupfer bestehenden Stromschienen, so kann es zu nicht ge­ wünschten Verwerfungen des Schleifleitungsgehäuses bei Temperaturschwankungen kommen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache und sichere elektrische Verbindung der miteinander kor­ respondierenden Stromschienenenden bereitzustellen, die montagefreundlich ist und aus wenigen Teilen besteht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbin­ dungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ge­ löst. Die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung besteht vorteilhaft nur noch aus einem Gehäuse, welches beide En­ den der jeweils miteinander korrespondierenden Strom­ schienen aufnimmt. Außerdem sind in dem Gehäuse Rück­ halteeinrichtungen für jedes Stromschienenende vorgese­ hen, die ein Herausgleiten bzw. Herausziehen des Strom­ schienenendes aus dem Gehäuse auch bei großen Kräften verhindert, so daß die Enden der Stromschienen stets aneinandergrenzen und sich keine Lücken bilden können. Die Rückhalteeinrichtung wird durch einen Formschluß reali­ siert, wobei der Formschluß durch eine Schnapp- oder Rastverbindung realisiert ist.

Das Gehäuse der Verbindungsvorrichtung ist ein U-Profil, welches mit an den Schenkeln des U angeformten Längsrän­ dern jeweils die einliegenden Stromschienenenden um­ greift. Mittels Federn oder eines zusätzlichen Andrucke­ lementes, z. B. in Form einer Platte, werden die Strom­ schienenenden zwischen dem Andruckelement und den ange­ formten Längskragen eingespannt.

Zur Realisierung der Rückhalteeinrichtung sind an dem Ge­ häuse der Verbindungsvorrichtung Nasen ausgebildet, wel­ che nach vollständigem Einschieben des Stromschienenendes in eine in dem Stromschienenende vorgesehene Aussparung korrespondierend eingreift, sofern das Stromschienenende an den Längsrändern der Schenkel des U-Profils anliegt.

Durch die Ausgestaltung der Verbindungsvorrichtung ist es nur dann möglich, ein Stromschienenende von der Verbin­ dungsvorrichtung zu lösen, wenn zuerst das Stromschiene­ nende von den Längskragen aus in das Gehäuse der Verbin­ dungsvorrichtung hineingedrückt wird, wodurch die Rück­ halteeinrichtung entriegelt wird bzw. die Nasen nicht mehr in die korrespondierenden Aussparungen des Strom­ schienenendes eingreifen.

Die Längsränder umgreifen die Stromschienenenden nur in­ soweit, daß ein genügend großer Abstand zwischen den bei­ den Längskragen des Gehäuses entsteht, damit der an den Stromschienen entlanggleitende Schleifkontakt zwischen den beiden Längsrändern entlanggleiten kann.

Das Gehäuse der Verbindungsvorrichtung ist vorteilhaft nicht mit dem Gehäuse der Schleifleitung in Verbindung, so daß es relativ zum Schleifleitungsgehäuse bewegbar ist. Sofern sich die Stromschienen u. a. bedingt durch Temperaturschwankungen innerhalb des Schleifleitungsge­ häuses bewegen, kann es vorteilhaft nicht zu Verwerfungen des Schleifleitungsgehäuses kommen.

Nachfolgend werden mögliche Ausführungsformen der erfin­ dungsgemäßen Verbindungsvorrichtung anhand von Zeichnun­ gen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Eine Seitenansicht einer Schleifleitung ge­ mäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung durch eine Schleifleitung gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Schleifleitungs­ segmentes, mit an der rechten Seite der Stromschienen montierten erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtungen;

Fig. 3a eine Querschnittsdarstellung durch eine er­ findungsgemäße Verbindungsvorrichtung;

Fig. 4 eine Ausschnittsvergrößerung der Fig. 3; sowie

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Verbin­ dungsvorrichtung mit zusätzlichen Anpreß­ schrauben.

Die Fig. 3 zeigt eine Längsansicht eines Schleiflei­ tungssegments 3', in dem Stromschienen 2 parallel zuein­ ander angeordnet sind. Auf der linken Seite des Schleif­ leitungssegments 3' sind noch keine Verbindungsvorrich­ tungen auf die Stromschienenenden 2a montiert. Die Strom­ schienenenden 2a weisen seitlich Aussparungen bzw. Hin­ terschneidungen 2b auf, in die die Rückhalteeinrichtung in Form einer Nase 4d, wie sie in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, im montierten Zustand eingreift. Die Stromschienenenden 2a haben zudem seitliche Anschläge 2c, welche durch Verformen, insbesondere Prägen der Strom­ schienenenden 2a, herstellbar sind. Diese Ausprägungen 2c stoßen gegen die Stirnseite 4e des Gehäuses 4 der Verbin­ dungsvorrichtung 1 beim Überschieben der Verbindungsvor­ richtung auf das Stromschienenende 2a, so daß die Strom­ schiene 2 nur mit einer vorbestimmten Länge in das Gehäu­ se 4 der Verbindungseinrichtung 1 einschiebbar ist.

Wie die Fig. 3a zeigt, ist das Gehäuse 4 der Verbin­ dungseinrichtung 1 ein geschlitztes Hohlprofil, wobei die geöffnete Seite 4a des Gehäuses 4 von der Gestalt ist, daß die nicht dargestellten Schleifkontakte entlang der Schleiffläche 2' der Stromschienen 2 bzw. der Stromschie­ nenenden 2a im Bereich der Verbindungseinrichtung 1 ent­ langgleiten kann. Das Gehäuse 4 umgreift mit an seinen Längsseiten 4b angeformten Längsrändern 4c das Strom­ schienenende 2a, wobei der Abstand der freien Enden der Längskragen 4c größer ist als die Breite des Schleifkon­ taktes.

Mittels einer Feder 6, welche in einer Sickelose einliegt oder mittels eines Befestigungsmittels 6a in Form einer Niete oder Schraube am Gehäuse 4 befestigt ist, wird eine als Andruckelement dienende Platte 7 gegen die der Schleiffläche 2' abgewandte flache Seite des Stromschienenendes 2a druckbeaufschlagt, wodurch das Stromschiene­ nende 2a gegen die Längskragen 4c gedrückt wird und die elektrische Verbindung über die Längskragen 4c sowie über die Platte 7 von einem Stromschienenende 2a zum anderen gewährleistet ist. Die Anpreßplatte 7 hat vorstehenden Enden 7', welche seitlich aus dem Gehäuse herausragen und so gestaltet sind, daß die Platte 7 parallel zur Längs­ richtung der Stromschienen im Gehäuse nicht verschiebbar ist. Die Platte 7 ist durch Kraftausübung entgegen der Druckfeder 6 von den Längskragen 4c wegdrückbar.

Das Federelement 6, welches in Fig. 4 als Blattfeder ausgeführt ist, erzeugt den notwendigen Anpreß- bzw. Kon­ taktdruck. Die wippende Funktion der Kontaktplatte 7 in Verbindung mit der Formgebung der Blattfeder 6 verteilt die Anpreßdrücke gleichmäßig auf die miteinander korre­ spondierenden Stromschienenenden 2a.

Wie bereits beschrieben, hat die Platte 7 Endbereiche 7', welche ein Längsverschieben der Platte innerhalb des Ge­ häuses 4 verhindern. Damit dennoch die Montage in das einstückige Gehäuse 4 gewährleistet ist, ist das Verhält­ nis zwischen der Breite und Höhe des Gehäuses sowie der Öffnungsbreite 4a zwischen den Längskragen 4c in Verbin­ dung mit der Breite des Bereichs der Platte 7, welcher im Gehäuse 4 nach der Montage einliegt, so bemessen, daß die Platte 7 durch die Öffnung 4a in das Gehäuse schräg ein­ schiebbar ist.

Die seitlichen Endbereiche 7" der Anpreßplatte 7 sind nach oben hin abgewinkelt, wodurch die Stromschienenenden 2a leichter in das Gehäuse 4 der Verbindungseinrichtung 1 einschiebbar sind. Der Zusammenbau wird weiterhin durch den sich ergebenen Abstand zwischen dem Längskragen 4c und der auf den abgebogenen Teilen 4d des Längskragens 4c aufliegenden Anpreßplatte 7 erleichtert.

Wie in Fig. 4 dargestellt, greifen die Nasen 4d, welche am Längskragen sowie an den seitlichen Schenkeln 4b ange­ formt sein können, im montierten Zustand bedingt durch das Andrücken der Stromschienenenden 2a gegen die Längs­ kragen 4c in die Aussparungen 2b der Stromschienenenden 2a ein und verhindern ein ungewolltes Herausrutschen der Stromschienenenden 2a aus der Verbindungsvorrichtung 1.

Es ist möglich, mehr als 2 Nasen 4d pro Stromschienenende 2a vorzusehen. Zudem ist es möglich, lediglich einen An­ schlag 2c für jedes Stromschienenende 2a vorzusehen. Es ist auch denkbar, daß derartige Vorsprünge nicht durch Ausprägungen, sondern durch anderweitig geeignete An­ schläge realisiert werden.

Die Endbereiche 4c' der Längskragen 4c sind leicht ange­ schrägt um ein problemloses Einschieben der Stromschie­ nenenden 2a zu ermöglichen.

Wie in Fig. 5 dargestellt, können zusätzlich Schrauben 6' vorgesehen sein, mittels derer ein höherer Anpreßdruck zwischen der Platte 7, den Stromschienenenden 2a und den Längskragen 4c erzeugbar ist. Dies ist besonders vorteil­ haft bei höheren elektrischen und mechanischen Belastun­ gen. Durch die Schrauben 6' ist die Platte 7 festgesetzt und kann nicht mehr in das Gehäuse hineingedrückt werden. Somit kann ein Stromschienenende 2a erst nach dem Lösen der Schrauben aus dem Gehäuse 4 entfernt werden.

Für die Ausführungsformen gemäß der Fig. 4 und 5 kann ein- und dasselbe Gehäuse 4 sowie die gleiche Platte 7 Verwendung finden. Es muß lediglich die Blattfeder 6 gemäß der Ausführungsform der Fig. 4 gegen eine Spiralfe­ der 6''' ausgetauscht werden und die beiden zusätzlichen Schrauben 6' sowie eine Gewindeplatte 6" für die Ausfüh­ rungsform gemäß der Fig. 5 vorgesehen werden. Hierdurch werden vorteilhaft nur wenige Bauteile für zwei verschie­ dene Ausführungsformen benötigt.

Die Gewindeplatte 6" hat Schraubensicherungen in den Ge­ windebohrungen. Hierdurch wird die Einschraubtiefe der Schrauben 6' begrenzt, so daß ein ausreichender Freiraum zwischen den Längskragen 4c und der Platte 7 zum Ein­ schieben der Stromschienenenden 2a vorhanden ist. Die Spiralfeder 6''' drückt die Platte 7 gegen den Längskra­ gen 4c und fixiert beim Zusammenbau die Stromschienenen­ den 2a soweit, bis die Schrauben 6' angezogen sind.

Bezugszeichenliste

1

Verbindungsvorrichtung

2

Stromschiene

2

' Schleifkontaktfläche

2

a Stromschienenende

2

b Aussparung

2

b' Rand der Aussparung

2

b

2

c Anschlag; Vorsprung

3

Schleifleitung

3

' Schleifleitungssegment

4

Gehäuse eines Schleifleitungssegmentes

3

'

4

a Längsöffnung des Gehäuses

4

4

b Schenkel des U-Profils

4

c Haltemittel; insb. Laschen, Vorsprünge oder Längskragen

4

c' Endbereich des Längskragens

4

c

4

d abgebogener Teil des Längskragens

4

c; Rückhalte­ einrichtung

4

d' freies Ende des Teils

4

d

4

e Stirnseite des Gehäuses

4

6

Druckausübendes Mittel; Blatt- oder Spiralfeder

6

' Schrauben

6

" Gewindeplatte

6

''' Spiralfeder; Druckfeder

6

a Befestigungsmittel

7

Andruckelement; Platte

7

',

7

" Vorstehende Enden, welche das Andruckelement parallel zur Stromschiene im Gehäuse

4

fixieren

8

Verbinder für aneinandergrenzende Gehäusesegmente

3

'

9

Endkappe

10

Stromabnehmer

11

Schleifkontakte; Schleifkohlen

12

Aufhängevorrichtung für Schleifleitung

13

Kopfeinspeisung

Claims (10)

1. Verbindungsvorrichtung (1) für Stromschienen (2) von Schleifleitungen (3), wobei die Schleifleitung (3) aus mehreren Segmenten (3) zusammengesetzt ist und die Verbindungsvorrichtung (1) jeweils aneinandergrenzende Stromschienenenden (2a) der benachbarten Segmente (3') der Schleifleitung (3) miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung (1) ein Gehäuse (4) hat, in dem die Enden (2a) der jeweils aneinandergrenzenden Stromschienen (2) einliegen, und daß das Gehäuse (4) im Querschnitt im wesentlichen u-förmig ist und an den freien Längsseiten der Schenkel (4b) des U's nach in­ nen gerichtete Haltemittel (4c) insbesondere Laschen, Vorsprünge oder Längskragen angeformt sind, und daß die Verbindungsvorrichtung (1) mindestens eine Rück­ halteeinrichtung (4d) für jedes Stromschienenende (2a) hat, die ein Herausgleiten bzw. Herausziehen des je­ weils zugehörigen Stromschienenendes (2a) aus dem Ge­ häuse (4) verhindert, wobei die Rückhalteeinrichtung (4d) durch einen am Gehäuse (4) insbesondere an dem Haltemittel (4c) angeformten Vorsprung oder eine Nase (4d) gebildet ist, wobei die Rückhalteeinrichtung (4d) im montierten Zustand in einer Aussparung (2b) des Stromschienenendes (2a) einrastet.

2. Verbindungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung (1) mindestens ein Druck ausübendes Mittel (6) insbeson­ dere Federn und/oder Schrauben hat, mittels dessen die Stromschienenenden (2a) gegen das Gehäuse (4) der Verbindungsvorrichtung (1) oder Teile (4c) von diesem druckbeaufschlagbar sind.

3. Verbindungsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) die Längsseiten (2b) der Stromschienenenden (2a) zumindest abschnittsweise umfaßt und an einer Seite (4a) in Längsrichtung der Stromschienen (2) geöffnet ist, derart, daß die Stromschienen (2) über die ge­ samte Gehäuselänge für Schleifkontakte frei zugäng­ lich sind.

4. Verbindungsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses (4) mindestens ein Andruckelement (7) ins­ besondere in Form einer Platte angeordnet ist, und die Stromschienenenden (2a) zwischen dem Andruckele­ ment (7) und den Haltemitteln (4c) einliegen, wobei die druckausübenden Mittel (6) das mindestens eine Andruckelement (7) in Richtung der Stromschienenen­ den (2a) druckbeaufschlagen.

5. Verbindungsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhalteeinrichtung (4d) durch einen Formschluß und/oder durch einen kombinierten Form-/Kraftschluß realisiert insbesondere eine Schnapp- bzw. Rastver­ bindung ist.

6. Verbindungsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Schenkel (4b) des im Querschnitt u-förmigen Gehäuses (4) für jedes Stromschienenende (2a) jeweils minde­ stens eine Rückhalteeinrichtung (4d) vorgesehen ist.

7. Verbindungsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhal­ teeinrichtung (4d) durch einen in Richtung der Schleifkontaktfläche (2') abgebogenen Teil (4d) des an jeden Schenkel (4b) des im Querschnitt u-förmigen Gehäuses (4) angeformten Längskragen (4c) gebildet ist, wobei das freie Ende (4d') des abgebogenen Teils (4d) im montierten Zustand zumindest beim Ver­ such des Auseinanderziehens der mittels der Verbin­ dungsvorrichtung (1) miteinander verbundenen Strom­ schienen (2) gegen den vom Stromschienenende (2a) abgewandten Rand (2b') der korrespondierenden Aus­ sparung (2b) der Stromschiene (2) stößt und ein Aus­ einanderziehen der Stromschienen (2) verhindert.

8. Verbindungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch Druckbe­ aufschlagen eines Stromschienenendes (2a) parallel zur Flächennormalen der Schleif­ kontaktfläche (2') in das Gehäuse (4) hinein die Rückhalteeinrichtung (4d) das Stromschienenende (2a) freigibt und dieses aus dem Gehäuse (4) entfern- bzw. herausziehbar ist.

9. Verbindungsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder bei­ de Stromschienenenden (2a) mindestens einen Anschlag (2c) insbesondere in Form eines Vorsprungs hat, der insbesondere an einer schmalen Seite der Stromschie­ ne (2) angeformt und/oder ausgebildet ist, durch den die Stromschiene (2) nur für eine bestimmte Länge mit ihrem Ende (2a) in das Gehäuse (4) einschiebbar ist, wobei der Anschlag (2c) gegen die Stirnseite (4e) des als Profil ausgebildeten Gehäuses (4) zum Anschlag gelangt.

10. Verbindungsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Endberei­ che (4c' der Längskragen (4c) angeschrägt sind.