-
Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zur Isolierung von Leitungen gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1, insbesondere mechanische Belastungen aufnehmende
Tragseile sowie mit Strom beaufschlagte Fahrdrähte von Schienenfahrzeugen.
-
Bei
elektrifizierten Schienenfahrzeugstrecken ist für die angestrebte gleichmäßige Energieübertragung
zwischen den Stromabnehmern der Schienenfahrzeuge und dem Fahrdraht
notwendig, dass der Abstand zwischen der festen Schiene und dem
aufgehängten
Fahrdraht über
die gesamte Länge
in etwa konstant ist. Dies soll dadurch erreicht werden, dass der
Fahrdraht über
Hängeseile
unterschiedlicher Länge
an Tragseilen befestigt ist, die wiederum zwischen den Masten befestigt
bzw. gespannt sind. In den bekannten Fahrdraht wird eine Spannung
von ca. 15 oder 25 kV AC oder 3 kV DC für die Energieversorgung der
Schienenfahrzeuge eingespeist. Diese Spannung ist sowohl im Fahrdraht als
auch in den Hängeseilen
sowie den Tragseilen. Ein möglicher
Kurzschluss zwischen diesen wird dabei durch die vorhandene Luftstrecke
zwischen den Strom führenden
Leitungen (Fahrdraht, Hängeseile, Trageseile)
und der Erdoberfläche
vermieden. Somit ist eine zusätzliche
Isolierung der Hänge-
bzw. Tragseile nicht erforderlich.
-
Bei
künstlichen
Bauwerken wie beispielsweise Brücken
bzw. Tunnel wird jedoch die Luftstrecke zwischen den Strom führenden
Leitungen (Fahrdraht, Hängeseile,
Trageseile) und dem jeweiligen Bauwerk jedoch soweit verkürzt, dass
insbesondere die Tragseile isoliert werden müssen, um einen Kurzschluss
zu vermeiden. Diese Isolierung ist jedoch nicht über die gesamte elektrifizierte
Schienenfahrzeugstrecke erforderlich, so dass diese Isolierung auch
nachträglich
insbesondere in den kritischen Bereichen bei künstlichen Bauwerken einbringbar
ist.
-
Für diese
Isolierung werden bekanntermaßen
so genannte Isoliermanschetten verwendet, die über die definierte Länge der
Leitungen aufbringbar und über
eine an sich bekannte Rastverbindung miteinander verbindbar sind.
-
Nachteilig
bei diesen Isoliermanschetten ist jedoch, dass diese nur bei relativ
kurzen Längen
vom Montagepersonal per Hand verschlossen werden können. Somit
sind für
die Montage der bekannten Isoliermanschetten teuere Spezialwerkzeuge
erforderlich, die derartige Montagearbeiten weiter verteuern.
-
Weiterhin
sind für
derartige Isolierungen Rohranordnungen bekannt, die als geschlitzte
Wellrohre ausgebildet sind. Dabei werden zwei längs geschlitzte Wellrohre so übereinander
geschoben, dass das außen
liegende Wellrohr die Öffnung
des innen liegenden Wellrohrs überdeckt.
Nachteilig bei diesen Wellrohren wird jedoch gesehen, dass neben
der Verwendung von insgesamt zwei geschlitzten Rohren, welches die
Kosten derartiger Montagen in die Höhe treiben, bedingt durch die
geometrische Gestalt der Wellrohre Wasser eindringen kann, welches insbesondere
bei niedrigen Temperaturen gefriert und eine Schädigung der Wellrohre hervorruft,
welche die Isolierung der Leitungen gefährdet.
-
Ein
weiterer Nachteil wird darin gesehen, dass auch die längs geschlitzten
und übereinander zu
stülpenden
Wellrohre sich nur sehr kostenaufwändig über die entsprechenden Leitungen
stülpen
und miteinander verbinden lassen. Ebenfalls nachteilig wird gesehen,
dass diese geschlitzten Wellrohre eine wesentlich höhere Angriffsfläche für Wind und
Eislasten bilden und somit zu einer Gefährdung für die Leitungen insgesamt darstellen.
-
Der
Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Isolierung
von Leitungen aufzuzeigen, die wirtschaftlich und kostengünstig herstellbar
ist, die an den Leitungen einfach und kostengünstig montierbar ist und die
dauerhaft gewährleistet,
dass keine witterungsbedingten Einflüsse an die in der Anordnung
befindliche Leitung gelangen.
-
Erfindungsgemäß wird dies
durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
-
Die
erfindungsgemäße Anordnung
zur Isolierung von Leitungen zeichnet sich dadurch aus, dass sie
als ein etwa dem Querschnitt der Leitungen angepasstes Hohlkammerprofil,
mit wenigstens einem in das Lumen hineinragenden freien Ende ausgebildet ist.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Anordnung zur
Isolierung von Leitungen dadurch gekennzeichnet, dass sie als ein
dem Querschnitt der Leitungen angepasstes Hohlkammerprofil ausgebildet
ist, das wenigstens ein erstes freies Ende des Hohlkammerprofils über eine
Sollbruchstelle, einen Steg und dergleichen so mit der Wandung verbunden
ist, dass ein zweites freies Ende in das Lumen des Hohlkammerprofils
hineinragt.
-
Durch
das zur Verfügung
stellen einer derartigen Anordnung zur Isolierung von Leitungen
in der Ausbildung als Hohlkammerprofil ist gewährleistet, dass das Lumen der
Hohlkammer bis zur Montage der Anordnung auf den Leitungen stets
verschlossen ist und vor Verschmutzungen geschützt ist.
-
Weiterhin
vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Anordnung zur Isolierung
von Leitungen wird gesehen, dass sich diese mit geringen Lagerhaltungskosten
in verschiedenen Farben auf Transportvorrichtungen aufwickeln und
zum Montageort transportieren lässt.
An den jeweiligen Montageorten können
die für
die jeweiligen Leitungen gewünschten
Anordnungen zur Isolierung vom Montagepersonal abgelängt und über die
Leitungen übergestülpt werden.
-
Durch
das Öffnen
des Lumens des Hohlkammerprofils bzw. auch das Durchtrennen einer
Sollbruchstelle, eines Steges und dergleichen entsteht eine Öffnung,
in der die Leitungen schnell, einfach und beschädigungslos einlegbar sind.
-
Die
erfindungsgemäße Anordnung
zur Isolierung von Leitungen ist weiterhin vorteilhaft so ausgebildet,
dass das zweite freie Ende des Hohlkammerprofils nach dem Durchtrennen
der Sollbruchstelle, des Steges und dergleichen die entstandene Öffnung wenigstens
teilweise überdeckt.
-
Je
nach den technischen Anforderungen der zu isolierenden Leitungen
kann die erfindungsgemäße Anordnung
so ausgebildet sein, dass das zweite freie Ende des Hohlkammerprofils
an der dem Lumen zugewandten Seite bzw. an der dem Lumen gegenüberliegenden
Seite des ersten freien Endes des Hohlkammerprofils anliegen und
die im Lumen befindlichen Leitungen abdeckend isolieren.
-
Für die Montage
der erfindungsgemäßen Anordnung
zur Isolierung von Leitungen sind keine Spezialwerkzeuge und keine
Spezialausbildung erforderlich. Durch die Verwendung insbesondere
eines polymeren Werkstoffes für
die Anordnung zur Isolierung von Leitungen, welche im an sich bekannten
Verfahren der Extrusion bzw. der Koextrusion herstellbar sind, ist
es aufgrund der fertigungsbedingten Eigenspannungen im Werkstoff
des Hohlkammerprofils nach dem Durchtrennen der Sollbruchstelle,
des Steges und dergleichen das Bestreben des zweiten freien Endes
des Hohlkammerprofils, wieder in seine ursprüngliche Ausgangsform zurückzugehen (der
an sich bekannte Memory-Effekt), wodurch die ursprüngliche Öffnung zur
Aufnahme der Leitungen jedoch wieder verschlossen ist.
-
Durch
die materialimmanente Rückstellungskraft
wird somit das zweite freie Ende des Hohlkammerprofils immer die Öffnung des
Hohlkammerprofils zum Einlegen der Leitungen überdecken und dabei entweder
auf der Außenseite
des ersten Elementes des Hohlkammerprofils oder der dieser gegenüberliegenden
Seite abdichtend und unter Spannung stehend anliegen.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Anordnung zur
Isolierung von Leitungen so ausgebildet, dass das zweite freie Ende
des Hohlkammerprofils an wenigstens einer Seite ein Klebstoffsystem
aufweist. Somit ist vorteilhafterweise neben der Dichtwirkung auch
eine erhöhte
mechanische Festigkeit der über
mehrere Meter auf den Leitungen anzubringenden Anordnung zur Isolierung
erreichbar. Das Klebstoffsystem kann hierbei dem polymeren Werkstoff
der erfindungsgemäßen Anordnung zur
Isolierung von Leitungen angepasst sein und bspw. als vulkanisierbarer
Kleber auf Silikonbasis ausgeführt
sein. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, ein Klebeband
einzusetzen, welches ein- und/oder
zweiseitig mit Klebstoff beschichtet sein kann. In einer weiteren
vorteilhaften Ausgestaltung sind zur Verbindung der freien Enden
des Hohlkammerprofils auch sogenannte Klettbänder einsetzbar.
-
Um
die Isolierungs- und Abdichtungswirkung der Anordnung noch weiter
zu optimieren, ist diese vorteilhafterweise so ausgebildet, dass
das Verhältnis
zwischen der Länge
des zweiten freien Elementes und dem inneren Umfang des Hohlkammerprofils etwa
im Bereich von 1:4 bis 1:20, vorzugsweise im Bereich von 1:6 bis
1:12 liegt.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die erfindungsgemäße Anordnung
zur Isolierung von Leitungen so ausgebildet, dass das Verhältnis der
Wanddicke des zweiten freien Endes zur Wanddicke des Hohlkammerprofils
etwa im Bereich von 1:1 bis 1:4, vorzugsweise im Bereich von 1:2
bis 1:3 liegt. Hierdurch ist eine vorteilhafte Dimensionierung der
erfindungsgemäßen Anordnung
zur Isolierung von Leitungen bezüglich
der Abdichtungs- und Verschließungsfunktion
möglich.
-
Es
liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, dass bei erhöhten insbesondere
elektrischen Anforderungen an die Isolierungswirkung der erfindungsgemäßen Anordnung
die Wanddicke des zweiten freien Elementes in etwa der Wanddicke
des Hohlkammerprofils entspricht.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Anordnung zur
Isolierung von Leitungen so ausgebildet, dass wenigstens ein freies
Ende des Hohlkammerprofils wenigstens einen Steg und/oder eine Ausnehmung
aufweist. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung insbesondere in
Verbindung mit wenigstens einem in der Gegenseite des anderen freien Endes
angeordneten Ausnehmung ist die erfindungsgemäße Anordnung zur Isolierung
von Leitungen über
ihre Länge
mit einer optimalen Dicht- bzw. Verschließfunktion ausgestaltet. Die
Stege und/oder Ausnehmungen können
dabei in Längsrichtung
bzw. in Querrichtung des Hohlkammerprofils angeordnet sein.
-
Es
hat sich weiterhin als günstig
erwiesen, dass die Länge
des zweiten freien Endes etwa dem Radius des Hohlkammerprofils entspricht,
so dass in das Lumen des Hohlkammerprofils verschieden in ihrem
Durchmesser dimensionierte Leitungen einbringbar sind, die trotzdem
optimal isoliert und abgedichtet sind.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die Anordnung
zur Isolierung von Leitungen so ausgebildet, dass die Außenseite
des Hohlkammerprofils wenigstens abschnittsweise ein Trennmittel
aufweist. Hierdurch kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass
insbesondere bei auf Spulen aufgewickelten großen Längen eine baustellenfreundliche
Entnahme bei allen Witterungsbedingungen möglich ist.
-
Es
hat sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, dass bei der
erfindungsgemäßen Anordnung zur
Isolierung von Leitungen das Lumen des Hohlkammerprofils kein Trennmittel
aufweist. Vorteilhafterweise kann damit erreicht werden, dass nach
eingelegter Leitung in das Lumen des Hohlkammerprofils sich das
zweite freie Ende an der dem Lumen zugewandten Seite durch eine
Klebwirkung abdichtend anlegt.
-
Dies
ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Anordnung
zur Isolierung von Leitungen aus einem polymeren Werkstoff ausgewählt ist,
aus der Gruppe der Silikonkautschuke. Neben den optimalen Isolationseigenschaften
dieser Werkstoffgruppe weisen derartige Silikonkautschuke die vorteilhafte
Eigenschaft auf, dass nach einer hinreichend langen Berührungsdauer,
beispielsweise der freien Enden des Hohlkammerprofils, eine haftende
Verbindung zwischen diesen entsteht, die nur noch schwer trennbar
ist. Diese werkstoffimmanente Eigenschaft kann durch die Anwendung
eines auf Silikonkautschuk basierenden Klebers noch weiter erhöht werden.
-
Es
liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, dass ein thermoplastisch
verarbeitbarer Werkstoff der erfindungsgemäßen Anordnung zur Isolierung
von Leitungen ausgewählt
ist aus der Gruppe der Polyurethane bzw. aus der Gruppe der Polyvinylchloride.
-
In
einer weiteren ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltungsform konnte
festgestellt werden, dass die Verwendung eines thermoplastischen
Werkstoffes aus der Gruppe der vernetzbaren Werkstoffe zu gleichen
vorteilhaften Eigenschaften führt.
-
Weiterhin
kann der polymere Werkstoff der erfindungsgemäßen Anordnung zur Isolierung
von Leitungen auch ausgewählt
sein aus der Gruppe der Natur- und/oder Synthesekautschuke.
-
Ebenfalls
vorteilhaft wird gesehen, dass die erfindungsgemäße Anordnung zur Isolierung
von Leitungen auch Elends, Compounds, Mischungen der vorgenannten
polymeren Werkstoffen mit Natur- und/oder Synthesekautschuken umfasst.
-
Die
Erfindung soll nun an nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen
näher beschrieben werden.
-
Es
zeigen:
-
1 Querschnitt
einer erfindungsgemäßen Anordnung
-
2 Querschnitt
einer erfindungsgemäßen Anordnung
mit einer Leitung
-
3 Querschnitt
einer erfindungsgemäßen Anordnung
mit einer Leitung
-
In 1 ist
eine erfindungsgemäße Anordnung
zur Isolierung von Leitungen dargestellt, die als Hohlkammerprofil 1 ausgebildet
ist. Das Hohlkammerprofil 1 weist einen in etwa kreisförmigen Querschnitt
auf, wobei in das Lumen 2 des Hohlkammerprofils 1 das
zweite freie Ende 4 hineinragt. Das Hohlkammerprofil 1 ist
so ausgebildet, dass das erste freie Ende 3 über eine
Sollbruchstelle, einen Steg und dergleichen 5 so mit der
Wandung 6 verbunden ist, dass das zweite freie Ende 4 in
das Lumen 2 des Hohlkammerprofils 1 hineinragt.
In diesem herstellungsbedingten Querschnitt ist die erfindungsgemäße Anordnung
zur Isolierung von Leitungen so ausgebildet, dass das Verhältnis zwischen
der Länge des
zweiten freien Endes 4 und dem inneren Umfang des Hohlkammerprofils 1 etwa
im Bereich 1:8 liegt.
-
In
diesem Ausführungsbeispiel
ist die Sollbruchstelle, der Steg und dergleichen 5 so
ausgebildet, dass das erste freie Ende 3 ohne Zuhilfenahme von
Werkzeugen vom zweiten freien Ende 4 trennbar und um hier
nicht dargestellte Leitungen überstülpbar ist.
-
Das
Hohlkammerprofil 1 ist vorteilhafterweise aus einem polymeren
Werkstoff aus der Gruppe der Silikonkautschuke ausgewählt und
weist im Lumen 2 kein Trennmittel auf. In diesem Ausführungsbeispiel
sind an dem Hohlkammerprofil 1 an der dem Lumen 2 zugewandten
Seite des ersten freien Endes 3 Ausnehmungen 10 angeordnet,
die mit auf dem zweiten freien Ende 4 angeordneten Stegen 9 kommunizieren.
-
Durch
die Ausnehmungen 10 und/oder Stege 9 ist es somit
problemlos möglich,
verschiedene Dimensionen von Leitungen mit einem Querschnitt eines
Hohlkammerprofils 1 zu isolieren und/oder abzudichten.
Die erfindungsgemäße Anordnung
zur Isolierung von Leitungen kann in diesem herstellungsbedingten
Zustand auf Transportvorrichtungen aufgebracht und an die entsprechenden
Montagebaustellen transportiert werden, wobei bis zur endgültigen Montage
und Durchtrennung der Sollbruchstelle, des Steges und dergleichen 5 in
das Lumen 2 des Hohlkammerprofils 1 keine Verunreinigungen eindringen
können.
-
In 2 ist
eine erfindungsgemäße Anordnung
zur Isolierung von Leitungen dargestellt, bei der in dieser als
Hohlkammerprofil 1 ausgebildeten Anordnung eine Leitung 8 eingebracht
ist. In diesem Ausführungsbeispiel
umschließt
das Hohlkammerprofil 1 die Leitung 8 so, dass
das zweite freie Ende 4 an der dem Lumen 2 zugewandten
Seite des ersten freien Endes 3 anliegt und die Leitung 8 vor äußeren Einflüssen schützt.
-
In
diesem Ausführungsbeispiel
ist zwischen der dem Lumen 2 zugewandten Seite des ersten
freien Elementes 3 und der diesem zugewandten Seite des
zweiten freien Elementes 4 ein Klebstoffsystem 7 eingebracht,
welches die freien Enden 3, 4 des Hohlkammerprofils 1 stoffschlüssig miteinander
verbindet. Um diese stoffschlüssige
Verbindung der freien Enden 3, 4 des Hohlkammerprofils 1 noch
weiter zu optimieren, sind an den gegenüberliegenden Berührungsflächen der
freien Enden 3, 4 entsprechende in Längsrichtung
angeordnete Stege 9 und damit kommunizierende Ausnehmungen 10 angeordnet,
zwischen denen ebenfalls das Klebstoffsystem 7 angeordnet
ist.
-
Das
Verhältnis
der Wanddicke des zweiten freien Elementes 4 zur Wanddicke
des Hohlkammerprofils 1 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel
etwa 1:2 und ermöglicht
eine optimale Isolierung- und Abdichtfunktion.
-
Insbesondere
die herstellungsimmanenten Eigenspannungen im Hohlkammerprofil 1 führen vorteilhafterweise
dazu, dass die freien Enden 3, 4 immer bestrebt
sind, die nach dem Trennen der Sollbruchstelle, des Steges und dergleichen 5 entstandene Öffnung immer
wieder zu verschließen.
Diese herstellungsimmanente und materialbedingte Kraft führt dazu,
dass die freien Enden 3, 4 des Hohlkammerprofils 1 immer
eng aneinander anliegen.
-
In
einem weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel, ist das Hohlkammerprofil 1 aus einem
elastomeren Werkstoff aus der Gruppe der Silikonkautschuke hergestellt,
wobei vorteilhafterweise die Außenseite
der Hohlkammer 1 ein Trennmittel aufweist, während im
Lumen 2 des Hohlkammerprofils 1 kein Trennmittel
angeordnet ist. In den trennmittelfreien Bereichen findet eine Adhäsion statt,
die dazu führt,
dass die aneinander anliegenden freien Enden 3, 4 des
Hohlkammerprofils 1 an ihren Berührungsflächen aneinander haften.
-
In
der 3 ist eine weitere erfindungsgemäße Anordnung
zur Isolierung von Leitungen dargestellt, bei der diese als Hohlkammerprofil 1 ausgebildet
und im Lumen 2 des Hohlkammerprofils 1 eine Leitung 8 angeordnet
ist, welche einen an sich größeren Außendurchmesser
aufweist wie der Innendurchmesser des Hohlkammerprofils 1.
-
In
diesem Ausführungsbeispiel
ist das zweite freie Ende 4 des Hohlkammerprofils 1 an
der dem Lumen 2 gegenüberliegenden
Seite des ersten freien Endes 3 des Hohlkammerprofils 1 angeordnet
und über
ein Klebstoffsystem 7, beispielsweise ein Klebeband, stoffschlüssig fixiert.
Das freie Ende 4 weist in diesem Ausführungsbeispiel etwa die gleiche
Wandstärke
wie das freie Ende 3 des Hohlkammerprofils 1 auf.
-
Weiterhin
ist das freie Ende 3 so ausgebildet, dass sich seine Stirnseite
vollflächig
an der Unterseite des freien Endes 4 anschmiegt, indem
diese etwa dreieckförmig
ausgebildet ist.
-
Bei
bestimmten Anforderungen an die Isolations- bzw. Dichtfunktion der
Anordnung zur Isolierung von Leitungen reicht eine derartige Verbindung der
freien Enden 3, 4 des Hohlkammerprofils 1 über eine
Adhäsion
eines Silikonkautschuks nicht vollumfänglich aus. Aus diesen Gründen ist
insbesondere auch bei der Anordnung des zweiten freien Endes 4 an
der dem Lumen 2 gegenüberliegenden
Seite des ersten freien Endes 4 des Hohlkammerprofils 1 ein Klebstoffsystem 7 einsetzbar,
welches beispielsweise durch die Temperatur des im Lumen 2 befindlichen Strom
durchflossenen Leiters aktivierbar ist.