DE2147956A1

DE2147956A1 - Zusammengesetzte schleifschiene fuer die stromversorgung elektrischer bahnen sowie verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2147956A1
Application number: DE19712147956
Authority: DE
Inventors: Alexander Koewius; Werner Kuester
Original assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Current assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority date: 1971-09-25
Filing date: 1971-09-25
Publication date: 1973-03-29

Description

Zusammengesetzte Schleifschiene für die Stromversorgung elektrischer Bahnen sowie Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf eine aus mehreren Teilen zusammengesetzte Schleifschiene zur Stromversorgung elektrischer Bahnen, bei welcher der zur Stromleitung dienende Teil aus einem elektrisch gut leitfähigen Material und der vom Stromabnehmer beschliffene Teil aus einem verschleißfesten Metall besteht.
Die Verwendung einer Kombination aus gut leitfähigem Material, wie z.B. Kupfer oder Aluminium, mit verschleißfestem Metall, wie z.B. Stahl, für Schleifleitungen zur Stromversorgung elektrischer Bahnen ist bereits lange bekannt. Dabei erfolgt die Verbindung zwischen den beiden Schienenelementen entweder durch Klemmung, Umbördelung, Verschraubung oder Nagelung. Diese bekannten Verfahren haben entweder den Nachteil, daß sie für die Anwendung von Aluminium keinen hinreichend konstanten, von der unterschiedlichen Wärmeausdehnung der verwendeten Metalle unabhängigen Kontaktdruck und somit Ubergangswiderstand zwischen Aluminium und Stahl aufweisen, oder daß sie eine nicht oder nur schwer lösbare Verbindung zwischen den beiden Schienenelementen herstellen.
Dadurch kann das Verschleißteil nicht einzeln ausgewechselt werden, so daß nach dessen Abnutzung die gesamte Schleifschiene ersetzt werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese beiden Nachteile zu vermeiden. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß durch Schraubkräfte unter Ausnutzung der Hebelwirkung eine elastische Klemmverbindung mit ausreichend hohem, durch die Art der Verschraubung nachregulierbarem Kontaktdruck und genügend vielen Kontaktflächen zwischen den Leitelementen und dem Verschleißelement geschaffen wird; Diese Verbindung läßt sich im Bedarfsfalle leicht wieder lösen, so daß das Verschleißelement nach Abnutzung erneuert werden kann.
Darüberhinaus kann durch eine besondere Anordnung der Schienenelemente in Längsrichtung erreicht werden, daß eine durchgehende elektrisch leitfähige Verbindung geschaffen wird. Dadurch können die sonst erforderlichen Verbindungen zwischen den Schienenstößen bei der erfindungsgemäßen Ausführung entfallen.
Die vorgeschlagene Schleifschienenkonstruktion besteht aus zwei oder mehreren zueinander symmetrischen oder unsymmetrischen Aluminiumprofilen, die in den zweckmäßig ausgebildeten verschleißfesten Schienenkopf aus Stahl oder aus anderem Metall mit ausreichenden Kontakteigenschaften eingesetzt und durch Schrauben unter Hebelwirkung um einen oder mehrere besonders ausgebildete Gelenkpunkte elastisch verspannt werden. Die Kontaktkräfte zwischen Verschleißelement und Beitelementen werden somit mittelbar, d.h.
an anderer Stelle als der, wo die Schrauben sich befinden, erzeugt und hängen außer von der Größe der Schraubkraft und der Anzahl der Schrauben pro Prof illänge von der Querschnittsgeometrie ab.
Diese Art der lösbaren elastischen Verspannung zieht den Vorteil linienförmigen elektrischen Kontaktes zwischen den Profilen über die genze Länge nach sich im Gegensatz beispielsweise zur unmittelbaren Verschraubung des Verschleißelementes auf dem teitelement, welche lediglich Punktberührung an den Befestigungsstellen zur Folge hätte.
Anhand der nachfolgenden Zeichnungen werden Verspannungsprinzip und Ausführungsarten sowie der Zusammenbau der Schiene erläutert.
Figur 1 zeigt die Verspannung eines C-förmigen Stahl-Abkantprofils 10 mit zwei zueinander unsymmetrischen Aluminium-Strangpreßprofilen 11 und 12. Letztere berühren sich unmittelbar auf Ereiszylindermantelflächen ähnlich wie in einem Gleitlager. Zylinderinnenfläche 14 von Profil 11 berührt die Zylinderaußenfläche 13 von Profil 12 so, daß beide Zylinderachsen zusammenfallen. Kinematisch, d.h. in diesem Falle beim Herstellen der Verspannung hat das die gleiche Wirkung, als wenn beide Aluminiumprofile gelenkartig, beispielsweise wie bei einem Scharnier, dessen Achse durch Punkt 15 geht, miteinander verbunden wären. Durch Hebelwirkung un Punkt 15 erzeugt die in Richtung 16 wirkende Schraubkraft Anpreßkräfte zwischen Aluminiumprofilen und Stahlprofil in den gekrümmten Bereichen 17 und 18. Diese Oberflächenbereiche sollten zur Erzielung eines dauerhaft guten elektrischen Kontakts in bekannter Weise gebürstet oder geschliffen und beim Zusammenbau mit einem elektrisch leitenden Bett versehen werden. Profil 12 wird an den Stellen 19 und 20 mit dem Untergrund verschraubt.
Figur 2 zeigt das gleiche Verspannungsprinzip. Durch besondere Gestaltung des Stahlprofils 21 ist die Zahl der Anpreßflächen Stahl-Aluminium durch Hinzukommen der Bereiche 22 und 23 verdoppelt. Gleichzeitig wird das Stahlprofil 21 durch die Verspannung mit den Aluminiumprofilen 24 und 25 in seiner Mitte gehalten.
In Figur 3 wird die Möglichkeit demonstriert, die Schleifschiene so zu montieren, daß zusätzliche Maßnahmen, wie sie bei üblichen Schienenstößen zur Herstellung des elektrischen Kontaktes zwischen den einzelnen Schienenabschnitten notwendig sind, entfallen können.
Stahlprofil 26 und die Aluminiumprofile 27 und 28, hier im beispiel sämtlich als von gleicher Länge vorausgesetzt, werden in der gezeichneten Weise in Längsrichtung um ein Drittel der Profillänge versetzt zueinander angeordnet und verschraubt.

Claims

Patentansprüche

1) Schleifschiane, bestehend aus einem Verschleißelement, z.B.

Stahlprofil, welches vom Stromabnehmer beschliffen wird und mehreren stromführenden Elementen aus elektrisch gutleitendem Metall, z.B. Strangpreßprofile aus Aluminium, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbar miteinander verbundenen, in zweckmäßiger Weise gestalteten Elemente mittels Schrauben unter Ausnutzung der Hebelwirkung gegeneinander elastisch verspannt sind.

2) Stromschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelwirkung um einen oder mehrere Lagerpunkte erfolgt, welche prinzipiell so gestaltet sind, daß von jeweils zwei Profilen, welche sich im Auflager berühren, das eine mit einem Teil seines Querschnittes den zylindrischen Lagerbolzen und das andere die - ebenfalls zylindrische - segmentartige Lagerschale bildet.

3) Verfahren zur Herstellung der Stromschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilabschnitte in Längsrichtung versetzt gestoßen angeordnet und verschraubt bzw.

gegeneinander verspannt werden, wodurch man Schienenstöße über den gesamten Querschnitt vermeidet, welche mit zusätzlichen Mitteln elektrisch überbrückt werden müßten.

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