DE2237124C3

DE2237124C3 - Joint connection for busbars

Info

Publication number: DE2237124C3
Application number: DE19722237124
Authority: DE
Inventors: Hans 5330 Königswinter; Brinkmann Arnfried 4300 Essen Kreike
Original assignee: Fahrleitungsbau Gmbh, 4300 Essen
Filing date: 1972-07-28
Publication date: 1976-02-12

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Stoßstellenverbindung für Stromschienen, insbesondere für die Stromschienen zur Stromversorgung für bewegliche Verbraucher, wie elektrische Bahnen, Krane od. dgl Die Stromschienensysteme für derartige ortsbewegliche Verbraucher weisen häufig eine erhebliche Länge auf und müssen aus einzelnen bis zu 15 m langen Stromschienenstücken zusammengesetzt werden. Dabei müssen die Enden der Stromschienen an den Stoßstellen mechanisch fest und elektrisch gut leitend miteinander verbunden sein. Die Herstellung von Schweißverbin- 5S düngen ist umständlich und erfordert ein Nachschleifen und ist häufig, insbesondere bei den mit Isolierniantel versehenen Stromschienen, m't Rücksicht auf die benachbarten Teile aus Isoliermaterial, unerwünscht. Schraubverbindungen sind ebenfalls umständlich herzu- f>o stellen, müssen überwacht werden und vergrößern die Qucriibmes'iungcn der Stromschienen.The invention relates to a joint connection for busbars, in particular for the busbars for power supply for mobile consumers, such as electric trains, cranes or the like Busbar systems for such portable consumers are often of considerable length and must be assembled from individual busbar pieces up to 15 m long. Have to the ends of the busbars at the joints are mechanically secure and have good electrical conductivity with one another be connected. The production of welded connections is cumbersome and requires regrinding and is often, especially with the busbars provided with insulating strips, with consideration for the neighboring ones Parts made of insulating material, undesirable. Screw connections are also cumbersome must be monitored and increase the cross-section measurements of the busbars.

Es ist bekannt, Seile oder starre Leiter untereinander oder mit Kabelschuhen durch Quetschen oder Pressen zu verbinden, wobei über das Seil bzw. über die beiden Seilenden Hülsen aufgeschoben und durch Quetschen oder Eindrücken von Sicken auf den Leiter aufgepreßt werden. Die Anwendung solcher Kabelverbindcr bei Stromschienen führt nicht zu einem oefriedigenden Ergebnis. It is known to connect ropes or rigid conductors with one another or with cable lugs by squeezing or pressing to connect, being pushed over the rope or over the two rope ends sleeves and by squeezing or crimps can be pressed onto the conductor. The use of such cable connectors Busbars do not lead to a satisfactory result.

Es ist bekannt, die Sloßstellen von Hohlprofilstmmschien'enin der Weise herzustellen, daß Verbindungsstifte, die möglichst knapp in die Hohlräume passen, verwendet und die Hohlschienen mittels einer Verbindungszange auf die Verbindungsstifte aufgeschoben werden. Diese Art der Verbindung hat sich bei Stromschienen mit kleineren Abmessungen gut bewähn, ist aber bei Stromschienen mit großen Abmessungen, die für hohe Stromstärken bestimmt sind und insbesondere für Stromschienen aus Aluminium nicht befriedigend.It is known that the sloping points of Hohlprofilstmmschien'enin in such a way that connecting pins that fit as tightly as possible into the cavities, used and the hollow rails pushed onto the connecting pins by means of connecting pliers will. This type of connection has proven itself well in busbars with smaller dimensions but with busbars with large dimensions, which are intended for high currents and in particular unsatisfactory for busbars made of aluminum.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe, eine sowohl mechanisch als auch elektrisch einwandfreie Stoßstelle zu erhalten, dadurch gelöst, daß sich in den Hohlräumen der beiden zu verbindenden Schienenenden ein Hohlkörper befindet, auf den die Schienenenden aufgepreßt sind. Die Verwendung eines Hohlkörpers als Verbindungsstück hat den Vorteil, daß beim Ausüben des Preßdruckcs dieser Hohlkörper elastisch nachgibt und nach Beendigung des Preßdruckes zurückfedert und auf diese Weise die Kontaktstellen ständig unter dem durch die Verformung der außenliegend"n Stromschiene erzeugen Druck gehallen werden. Der Außenumriß des Hohlkörpers entspricht zweckmäßig der Umrißlinie des Hohlraumes in den Schienenenden. Der Hohlkörper kann aus einem Stück bestehen, zweckmäßig wird aber ein längsgeteilter, insbesondere ein aus zwei Teilen bestehender Hohlkörper verwendet. Dabei kann der Hohlkörper aus zwei gleichen Teilen bestehen, die mindestens an der einen Berührungsfläche mit ineinandergreifenden, eine Längsverschiebung verhindernden Ansätzen versehen sind. Die Verwendung eines mehrteiligen Hohlkörpers hat den Vorteil, daß die Teile des Hohlkörpers in sehr einfacher Weise durch Schlagpressen oder Schlagschmieden hergestellt werden können. Um einen guten elektrischen Kontakt zu gewänrleisten. d. h. den Übergangswiderstand möglichst gering zu halten, kann der Hohlkörper an seiner Außenseite in an sich bekannter Weise mit Spitzen oder Rippen versehen sein, die sich beim Aufpressen der Schiene in diese eindrücken und etwa vorhandene Oxydschichten zerstören.According to the invention, the object is a mechanically as well as electrically perfect joint to get, solved in that one in the cavities of the two rail ends to be connected Hollow body is located on which the rail ends are pressed. The use of a hollow body as a The connecting piece has the advantage that this hollow body yields elastically when the pressure is exerted and after the end of the pressing pressure springs back and in this way the contact points constantly below the pressure generated by the deformation of the external busbar. The outer contour of the hollow body expediently corresponds to the outline of the cavity in the rail ends. the Hollow body can consist of one piece, but a longitudinally divided one, in particular one made of, is expedient two parts of existing hollow body used. The hollow body can consist of two equal parts, which at least on one contact surface with interlocking, preventing longitudinal displacement Approaches are provided. The use of a multi-part hollow body has the advantage that the parts of the hollow body made in a very simple manner by impact pressing or impact forging can be. To ensure good electrical contact. d. H. the transition resistance if possible To keep it low, the hollow body can have points on its outside in a manner known per se or ribs that press into the rail when it is pressed on and any existing ribs Destroy oxide layers.

Gemäß der weiteren Erfindung kann eine solche Stoßstellenverbindung in der Weise hergestellt werden, daß in die Hohlräume der beiden Schienenenden ein Hohlkörper eingeführt und die Schienenenden mittels dieses Hohlkörpers zusammengesteckt und daraufhin in die Schieneilenden je eine oder mehrere Sicken eingepreßt werden.According to the further invention, such a joint connection can be produced in such a way that that inserted a hollow body into the cavities of the two rail ends and the rail ends by means of this hollow body is plugged together and then one or more beads are pressed into each of the rail cable ends will.

Die Stromschienen sind häufig zur Vermeidung von Kurzschlüssen und Unfällen mit einem isolierniantel versehen, der einen Längsschlitz für den Stromabnehmer aufweist. Bei derartigen Stromschienen mit Isoliermantel kann das Quetschen oder Pressen durch den Isolierniantel hindurch erfolgen, je nach dem Material des Isoliermantels kann dabei der Isoliermantel die Verformung der Schiene mit annehmen oder nach erfolgtem Pressen in seine ursprüngliche Form zurückfedern. Der Isoliermantel kann aber auch an der Verbindungsstelle entfernt werden, damit das Preßwerkzeug direkt auf das Metall der Schiene wirken kann. In den Fällen, in denen der Isoliermantel beschädigt, zerstört oder vorher entfernt wird, wird die Stoßstellenverbindung in an sich bekannter Weise durch eine Stoßstellenisolation abgedeckt.The busbars are often to avoid short circuits and accidents with an isolierniantel provided, which has a longitudinal slot for the current collector. In such busbars with an insulating jacket the squeezing or pressing can be done through the insulating core, depending on the material of the insulating jacket, the insulating jacket can accept the deformation of the rail with or after it has taken place Spring back the press to its original shape. However, the insulating jacket can also be used at the connection point removed so that the pressing tool can act directly on the metal of the rail. In the Cases in which the insulating jacket is damaged, destroyed or is removed beforehand, the joint connection is made in a manner known per se by joint insulation covered.

Ausführungsbeispiele einer StoßsiHIenverbindung nach der Erfindung sind in den Figuren dargestellt.Exemplary embodiments of a butt joint according to the invention are shown in the figures.

F i g. 1 zeigt schematisch in Seitenansicht die Stoßstellenverbindung zweier Stromschienen;F i g. 1 schematically shows the joint connection in a side view two busbars;

F i g. 2 zeigi einen Schnitt durch d^:r Stoßsteüenverbindung nach Fig. I;F i g. 2 is a section through zeigi ^d: r Stoßsteüenverbindung of Figure I;.

F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Stoßstellen- S verbindung mit /weiteiligem Hohlkörper;F i g. 3 shows an embodiment of the joint S connection with / extensive hollow body;

Fig.4 zeigt eine Seitenansicht des Hohlkörpers nach F i g. 3.4 shows a side view of the hollow body according to FIG. 3.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist angenommen, daß die Stromschienen 1 und 2 einen durchgehenden HohlrauTi 3 von sechseckiger Form aufweisen. Ist ein solcher Hohlraum nicht vorhanden, so kann die Stoßstellenverbindung in gleicher Weise ausgeführt werden, indem in die Schienenenden entsprechende Sacklöcher gebohrt werden. In die Bohrung 3 ist als Verbindungsstück der Hohlkörper 4 eingeschoben, dessen äußere sechseckige Umrißlinie dem Umriß des Hohlraumes 3 entspricht. Nachdem die Enden der beiden Schienen 1 und 2 zusammengeschoben sind, werden in die Seitenwand der Schienen mittels eines Preß-Werkzeuges die Sicken 5 eingedrückt. F i g. 2 zeigt in der linken Hälfte die Schiene vor der Verformung, in der rechten Hälfte nach Eindrücken einer Sicke. Durch das Eindrücken der Sicken wird nicht nur die Wand der Schiene gegen die Außenseite des Hohlkörpers 4 gedrückt, sondern der Hohlkörper 4 wird selbst mehr oder weniger stark deformiert und dadurch unter Spannung gesetzt, so daß er nach Herstellung der Sicken einen ständigen Gegendruck auf die Wandung der Schiene ausübt und auf diese Weise eine gute mcchani- }o sehe und elektrische Verbindung gewährleistet.In the embodiment according to FIG. 1 it is assumed that the busbars 1 and 2 have a continuous HohlrauTi 3 of hexagonal shape. If there is no such cavity, the joint connection can be carried out in the same way by drilling corresponding blind holes in the rail ends. The hollow body 4, the outer hexagonal contour of which corresponds to the contour of the cavity 3, is pushed into the bore 3 as a connecting piece. After the ends of the two rails 1 and 2 have been pushed together, the beads 5 are pressed into the side wall of the rails by means of a pressing tool. F i g. 2 shows the rail in the left half before the deformation, in the right half after a bead has been pressed in. By pressing in the beads not only the wall of the rail is pressed against the outside of the hollow body 4, but the hollow body 4 itself is more or less deformed and thus placed under tension, so that it has a constant counter pressure on the wall after the beads have been produced the rail and in this way a good mcchani- } o see and electrical connection is guaranteed.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist in die Bohrung einer Stromschiene 11 ein geteilter Hohlkörper eingesetzt, der aus den gleichen Teilen 12 besteht. In F i g. 3 ist wieder links die Form der Schiene und des Hohlkörpers vor dem Pressen, rechts die Form nach dem Pressen dargestellt. Die Schiene 11 kann aus Aluminium bestehen und ist an der Unterseite gegabelt. In diese Gabel ist eine Kontaktbahn 13 aus Kupfer eingepreßt. In the embodiment according to FIG. 3 is a split hollow body in the bore of a busbar 11 used, which consists of the same parts 12. In Fig. 3 is the shape of the rail and the left again Hollow body before pressing, the shape after pressing is shown on the right. The rail 11 can be made of aluminum exist and is forked at the bottom. A contact track 13 made of copper is pressed into this fork.

jeder der beiden gleichen Teile 12 des Hohlköipers besitzt am oberen Rand zwei Ansätze 14. Werden zwei solche Teile gegeneinandergestellt, so liegen die Ansätze 14 des einen Teils jeweils zwischen den Ansätzen 14 des anderen Teiles, so daß die beiden Teile sich in Längsrichtung nicht gegeneinander verschieben können. An der Unterseite stützen sich die Teile 12 mit ebenen Flächen gegeneinander ab, doch können auch hier entsprechend ineinanderpassende Ansätze vorgesehen sein. An der Außenseile des Hohlkörpers sind scharfkantige Längsrippen 15 vorgesehen, die sich beim Pressen in die Innenseite der Wand der Schiene 11 eindrücken und dadurch einen guten elektrischen Kontakt gewährleisten. Der Hohlkörper 12 besteht aus einem elektrisch gut leitendem, genügend hartem, aber niehl spröden Metall, das sich unier dem Preßdruck elastisch, eventuell auch zum Teil plastisch, verformt, jedenfalls aber auf Giund der dadurch erzeugten inneren Spannungen einen Gegendruck gegen die beim Pressen bei 16 eingedrückte Wandung der Schiene ausübt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist angenommen, d;iß der Hohlkörper 12 verhältnismäßig stark deformiert wird, während bei dem Ausführungs-bcispiel nach F i g. 1 und 2 nur eine geringe Deformierung angenommen ist. Je nach den Abmessungen der Schienen, der erforderlichen mechanischen Festigkeit und dem Material des Hohlkörpers kann die Deformierung des Hohlkörpers mehr oder weniger stark sein. Im Extremfall kann der Hohlkörper auch so stark zusammengedrückt werden, daß sich seine Innenwände berühren.Each of the two identical parts 12 of the hollow body has two lugs 14 on the upper edge. If two such parts are placed against one another, the lugs 14 of one part lie between the lugs 14 of the other part, so that the two parts do not move against one another in the longitudinal direction be able. On the underside, the parts 12 are supported against one another with flat surfaces, but lugs that fit into one another can also be provided here. On the outer ropes of the hollow body, sharp-edged longitudinal ribs 15 are provided which, when pressed, are pressed into the inside of the wall of the rail 11 and thereby ensure good electrical contact. The hollow body 12 consists of an electrically good conductive, sufficiently hard, but never brittle metal, which under the pressing pressure deforms elastically, possibly also partially plastically, but in any case, due to the internal stresses generated thereby, a counter-pressure against the during pressing at 16 depressed wall of the rail exerts. In the embodiment according to FIG. 3 it is assumed that the hollow body 12 is relatively strongly deformed, while in the embodiment according to FIG. 1 and 2 only a slight deformation is assumed. Depending on the dimensions of the rails, the required mechanical strength and the material of the hollow body, the deformation of the hollow body can be more or less severe. In the extreme case, the hollow body can also be compressed so much that its inner walls touch.

Ist die Stromschiene mit einem hier nicht dargestellten Isoliermanlel versehen, so kann zur Herstellung der Stoßstellenverbindung entweder der Isoliermantel aufgeschnitten und die Stoßstelle nachträglich mit einem Isolierstück abgedeckt werden, oder es kann ti τ Preßdruck zur Erzeugung der Sicken 5 oder 16 aiii den Isoliermantel ausgeübt werden.Is the busbar with one not shown here Insulating jacket provided, either the insulating jacket can be cut open to produce the joint connection and the joint can be subsequently covered with an insulating piece, or it can ti τ pressure to produce the beads 5 or 16 aiii the insulating jacket be exercised.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Joint connection for busbars, especially for busbars for power supply - ^s for mobile consumers, by squeezing or pressing, in which the busbars have cavities at least at the ends to be connected, characterized in that the two to be connected are in the cavities (3) Rail ends (1, 2; 11) a hollow body (4.! 2) is located, onto which the rail ends are pressed.

2. butt joint connection according to claim 1, characterized in that the outline of the Hohlkör pers corresponds to the outlines of the cavity in the rail end.

3. joint connection according to claim 1 or 2, characterized in that the hollow body (12) is split lengthways.

4. joint connection according to claim 3, characterized in that the hollow body consists of consists of two identical parts (12), which at least on one contact surface with interlocking, a longitudinal displacement preventing lugs (14) are provided.

5. butt joint connection according to one of claims I to 4, characterized in that the hollow body is provided on its outside with points or ribs.

6. A method for producing a joint connection according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized in that in the cavities (3) of the two rail ends (1. 2; 11) a hollow body (4, 12) inserted and the rail ends plugged together and then one in each of the rail ends or several beads (5. 16) are pressed in.

7. The method according to claim 6, characterized in that that in busbars with an insulating jacket, the beads are pressed in through the insulating jacket will.