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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Schleifvorrichtung für
absenkbare Stromabnehmer elektrisch betriebener Fahrzeuge, bestehend
aus mit einem Pantographen verbundenen Träger, auf den ein über die
Länge des
Trägers
angeordneter Schleifkörper
befestigt ist.
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Der Hauptbestandteil des Schleifkörpers eines
Stromabnehmers für
elektrisch betriebene Fahrzeuge ist graphitischer Kohlenstoff, dem
zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit weitere metallische
Bestandteile zugesetzt werden können.
Graphitischer Kohlenstoff zeigt eine geringere Festigkeit gegenüber mechanischen
Gewalteinwirkungen, die im Oberleitungsbereich durchaus nicht selten
sind. Der Schleifkörper
ist in einem als Fassung ausgebildeten Teil eines Trägers verankert.
Die Fassungen weisen in der Regel eine rechteck- oder trapezförmige Form auf.
Träger
einschließlich
der Fassungen sind aus Aluminium oder verzinktem Stahlblech gefertigt.
Unter bestimmten Bedingungen, z.B. im grenzüberschreitenden Zugverkehr
beim Wechsel in andere Stromversorgungsnetze und bei Raureifbildung
kann es zur Ausbildung von Lichtbögen vom Fahrdraht zum Träger kommen,
die zu deren Zerstörung
führen können und
damit auch die mechanische Stabilität der Schleifkörper in
der Fassung gefährden.
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In der
DE 94 01 585.6 U1 ist ein
Schleifstück beschrieben,
welches außenseitig
ein elektrisch isolierendes Material mit einer Dicke aufweist, die
eine hohe elektrische Durchschlagfestigkeit gewährleistet. Unter der Durchschlagfestigkeit
versteht man die auf die Materialdicke bezogene elektrische Feldstärke, bei
der der Isolierstoff zerstört
wird und sein Isolationsvermögen
aufhört.
Das isolierende Material ist an den Aussenseiten der Fassung bzw.
des Trägers angeordnet.
Das elektrisch isolierende Material wird außenseitig durch aufwändiges Flammspritzen
oder Plasmaspritzen aufgebracht. Es besteht auch die Möglichkeit,
eine Keramik- oder Kunststoffschicht durch Kleben auf dem Träger zu befestigen.
Hierbei hat sich jedoch gezeigt, dass bei mechanischen Gewalteinwirkungen
gegen das Schleifstück
die Schleifleiste (Schleifkörper)
und die isolierende Beschichtung insbesondere an der Grenze zwischen Schleifleiste
und Beschichtung in bestimmten Fällen eine
verminderte Stabilität
und Rissbildungen oder darüber
hinausgehende Zerstörungen
der isolierenden Schicht auftreten und damit die Ausbildung von Lichtbögen wieder
gegeben ist. Ein Schutz des Schleifkörpers (Schleifleiste) gegen
mechanische Beschädigungen
ist nicht gegeben.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe
zugrunde, eine Schleifvorrichtung für absenkbare Stromabnehmer
elektrisch betriebener Fahrzeuge anzubieten, die aus einem mit einem
Pantographen verbundenen Träger
bestehen, auf dem ein über
die Länge des
Trägers
angeordneter Schleifkörper
befestigt ist, der gegen mechanische Zerstörung des Schleifkörpers und
zu sätzlich
gegen auf die Fassung bzw. den Träger überspringende Lichtbögen geschützt ist.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit
dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.
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So ist die erfindungsgemäße Schleifvorrichtung
für absenkbare
Stromabnehmer elektrisch betriebener Fahrzeuge, bestehend aus mit
einem Pantographen verbundenen Träger, auf dem eine über die
Länge des
Trägers
angeordneten Schleifkörper befestigt
ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger und der Schleifkörper eine
Verkleidung aufweisen, die mindestens den Bereich einer Schleiffläche ausspart.
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Vorteilhafte Weiterbildungen sind
in den Unteransprüchen
angegeben.
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Die Verkleidung ist formschlüssig ausgebildet
und umfasst den Träger
und die Seitenflächen der
Schleifleiste. Diese enganliegende formschlüssige Verbindung zwischen der
Verkleidung und dem Träger
und den Seitenflächen
der Schleifleiste ermöglicht
eine optimale mechanische Sicherung der Schleifleiste in Verbindung
mit einer über
den gesamten Träger
erreichten elektrischen Durchschlagfestigkeit zur Verhinderung der
Entstehung von Lichtbögen.
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Die Ausgestaltung der Erfindung die
Verkleidung als Klemmhülle
auszubilden, hat bei der Nachrüstung
bestehender Schleifvorrichtung den großen Vorteil, dass diese Verkleidung
einfach über
den Träger
und die Schleifkörper
geschoben wird und aufgrund der Klemmwirkung der Verkleidung in
Verbindung mit der Formgebung eine stabile Befestigung erreicht
wird. Die Klemmwirkung kann vorteilhafterweise durch Anbringung
geeigneter mechanisch wirkender Klemmhilfsmittel unterstützt werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung besteht die Verkleidung im Wesentlichen aus elektrisch
isolierendem Material, wobei die mechanische Festigkeit durch geeignete
Materialwahl zusätzlich
verstärkt
werden kann. So haben sich insbesondere polymere Materialien wie
Polyamide, Polyetherimide oder Polyethersulfone als sehr vorteilhaft
herausgestellt.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht
vor, dass Werkstoffkombinationen eingesetzt werden, die vor allen
Dingen dem Rechnung tragen, dass die Verkleidung im Bereich der
Schleifkörper
besonderen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind. So ist es z.B.
möglich,
zusätzliche
Verstärkungselemente
bzw. Verstärkungsmaterialien
mit der Verkleidung zu kombinieren, um gerade im Bereich der Schleifkörper eine
zusätzliche
Stabilität
gegen Gewalteinwirkungen zu erreichen. Zusätzliche Vefstärkungselemente bzw.
Verstärkungmaterialien
können
beispielsweise geeignete Fasermaterialien sein, die mit Polymeren verbunden
werden, beispielsweise Kohlenstofffasern. Zu beachten ist jedoch
dabei, dass die Härte der
Verkleidung im Bereich des Schleifkörpers nicht größer sein
darf als die Härte
des Schleifkörpermateriales
selbst.
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Eine weitere Ausbildung der Erfindung
sieht vor, dass die Verkleidung Aussparungen aufweist. Diese Aussparungen
sind insbesondere im Bereich des Trägers vorgesehen, in dem ein Überspringen
eines Lichtbogens zum Oberleitungsdraht so gut wie ausgeschlossen
ist. Sie ermöglichen
eine effektivere Anpassung der formschlüssigen Verkleidung an die Träger-Schleifkörper-Kombination.
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In einer Weiterbildung der Erfindung
kann diese Verkleidung mit dem Träger und/oder den Seitenflächen des
Schleifkörpers
verklebt bzw. zusätzlich
verklebt werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung kann die Verkleidung zwei- oder mehrteilig ausgeführt werden
bzw. sie kann aus zwei Längshälften bestehen.
Dadurch ist es möglich,
konstruktiven Besonderheiten der Schleifvorrichtung Rechnung zu tragen
und die Verkleidung entsprechend anzupassen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand
eines Ausführungsbeispiels
und Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen
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1 eine
schematische Längsdarstellung der
Schleifvorrichtung mit Verkleidung,
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2 eine
schematische Querschnittsdarstellung mit Verkleidung (Schnitt A–A von 1),
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3 eine
schematische Schnittdarstellung einer Verkleidung (Schnitt B–B von 4),
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4 eine
perspektivische Darstellung einer Verkleidung,
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5 eine
schematische Querschnittsdarstellung einer alternativen Formgebung,
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6 eine
schematischen Querschnittsdarstellung einer weiteren alternativen
Formgebung,
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7 eine
schematische Ansicht der Verkleidung in Längsrichtung mit angesetzter
Materialbrücke,
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8 eine
schematische Draufsicht der Verkleidung nach
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5 mit
Aussparungen und
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9 eine
schematische Querschnittsdarstellung einer zweiteiligen Verkleidung.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Schleifvorrichtung
für absenkbare
Stromabnehmer elektrisch betriebener Fahrzeuge. Ein in Längsrichtung dargestellter
Träger 3 ist
im Endbereich mit einem Pantographen 2 verbunden, der für das Absenken und
Hochfahren der Schleifvorrichtung zuständig ist. In einer Fassung 8 des
Trägers 3 (2) ist ein Schleifkörper 1 befestigt.
Der Schleifkörper 1 besteht im
Wesentlichen aus graphitischem Kohlenstoff und ist verantwortlich
für die
Stromabnahme an einem Oberleitungsdraht 10 und das Herstellen
der Verbindung zu einem Antriebsaggregat. Eine Verkleidung 5 umhüllt formschlüssig den
Träger 3,
sowie den in der Fassung 8 fixierten Schleifkörper 1 mit
seinen Seitenflächen 6.
Vertikale Stege 7 der Verkleidung 5 liegen an
den Seitenflächen 6 des
Schleifkörpers 1 (2) an. Sie können dort
vorteilhafterweise mit dem Schleifkörper 1 verklebt werden.
Eine Schleiffläche 4 des
Schleifkörpers 1 wird
von der Verkleidung 5 nicht verdeckt, so dass an dieser
Stelle die Stromabnahme ungehindert möglich ist.
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2 zeigt
die erfindungsgemäße Schleifvorrichtung
im schematischen Querschnitt. Der Schleifkörper 1 ist in der Fassung 8 des
Trägers 3 fixiert.
Die Verkleidung 5 umhüllt
formschlüssig
sowohl den Träger 3 als
auch die Fassung 8 sowie mit ihren Stegen die Seitenflächen 6 des
Schleifkörpers 1.
Die Schleiffläche 4 bleibt
unbedeckt um eine ungestörte Stromabnahme
zu gewährleisten.
Die Verkleidung 5 besteht aus schlagzähem und elektrisch isolierendem
Material. Der Schleifkörper 1 wird
aufgrund der schleifenden Wirkung des Oberleitungsdrahtes 10 abgenutzt.
Beim Erreichen der oberen Kante der vertikalen Stege 7 der
Verkleidung 5 werden diese parallel zum Schleifkörper 1 ebenfalls
abgearbeitet.
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Die Verkleidung 5 verhindert
eine Zerstörung oder
Beschädigung
des Schleifkörpers 1 sowie
eine Bildung eines Lichtbogens zwischen Fahrdraht und Träger bzw.
Fassung.
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3 zeigt
die Verkleidung 5 im Querschnitt. Die Formüng der Verkleidung 5 entspricht
der Formung des Trägers 3. 3 stellt die Querschnittsdarstellung
B–B der
Verkleidung 5 gemäß der perspektivischen
Darstellung von 4 dar.
Das Trägerteil 9 der
Verkleidung 5 enthält
Aussparungen 11.
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5 und 6 stellen Ansichten in Längsrichtung
der Verkleidung 5 dar, deren Formgebung im Wesentlichen
von der Form der Kombination des Trägers 3 mit dem Schleifkörper 1 abhängig ist.
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7 zeigt
eine weitere Ansicht der Verkleidung 5 in Längsrichtung,
bei der eine Materialbrücke 12
am unteren Trägerteil 9 angesetzt
ist.
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8 zeigt
eine Draufsicht der Verkleidung 5, wie sie in 5 dargestellt ist. Die beiden
hier erkenntlichen Aus sparungen 11 sind durch eine Materialbrücke 12 voneinander
getrennt.
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Vorteilhafterweise kann die Materialbrücke 12 auch
aus federndem, elastischem Material gefertigt und am Trägerteil 9 aufgesetzt
sein, wie in 7 dargestellt.
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9 zeigt
eine weitere Schnittdarstellung der Kombination des Trägers 3 mit
dem Schleifkörper 1 und
einer Verkleidung 5, die aus zwei Teilen besteht. Beide
Teile können
durch Klebung oder durch andere Haftmittel an der Vorrichtung fixiert
werden.
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- 1
- Schleifkörper
- 2
- Pantograph
- 3
- Träger
- 4
- Schleiffläche
- 5
- Verkleidung
- 6
- Seitenflächen
- 7
- Steg
- 8
- Fassung
- 9
- Trägerteil
- 10
- Oberleitungsdraht
- 11
- Aussparung
- 12
- Materialbrücke