DE2262087C3 - Verfahren zur Herstellung von Kontaktflächen für den Anschluß elektrischer Leiter an Schienen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Kontaktflächen für den Anschluß elektrischer Leiter an SchienenInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von Kontaktflächen für den Anschluß elektrischer Lei- ■ ter an Schienen zum Befestigen der elektrischen Leiter
an der Schiene.
Bei elektrisch betriebenen Bahnen wird der elektri-
»ehe Strom über Oberleitungen oder Stromschienen
dem Antriebsmotor zugeführt. Die Ruckleitung des elektrischen Stromes geschieht über die Schienen und
von dort über elektrische Leiter zu den Stromquellen.
Diese elektrischen Leiter müssen sicher und ohne grofte
Übergangswiderstände mit der Schiene verbunden werden. Auch an anderen Stellen des Gleisnetzes sind
Verbindungen elektrischer Leiter mt der Schiene notwendig,
z. B. für Erdungszwecke oder zur Verringerung der Streuströme bei Gleichstrombahnen.
Das Befestigen dieser elektrischen Leiter, die aus Sicherheitsgründen meist einen großen Querschnitt haben
müssen, gestaltet sich in der Praxis ziemlich schwierig.
Nach einem bekannten Verfahren wird ein Loch in den Schienensteg gebohrt. Der elektrische Leiter wird
an seinem Ende mit einem Kabelschuh versehen, der !mittels Schraube an der Schiene befestigt wird. Hierbei
fet das in den Schienensteg gebohrte Loch von besonderem Nachteil, denn es schwächt die Schiene und
kann Ausgangspunkt für Rißbildung sein. Da nicht alle Schienen einen völlig ebenen Steg haben, ist die sichere
Anlage des Kabelschuhs und damit der gute elektrische
Kontakt bei schrägen oder gewölbten Stegen nicht gewährleistet. Das kann zu Schmorkontakten führen, die
Kabelschuh und Schiene zerstören.
Weiter ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Spetialkabelschuh
in eine Bohrung im Schienensteg getteckt wird. Der Kabelschuh hat seinerseits eine Bohrung,
in die ein konischer Stift eingeschlagen wird, so daß sich der Kabelschuh weitet und an die Wandung
der Bohrung anlegt. Auch hierdurch wird der Schienensteg und dadurch die Schiene geschwächt.
Werden die Enden der elektrischen Leiter, die meist mit einem Kabelschuh versehen sind, an den Schienen- ft5
steg oder -fuß angelötet, führt diese mehr oder weniger
punktförmige Anwärmung der Schiene oft zu urgünstigen
metallurgischen Veränderungen des Schientnstahlgefüges. Hierdurch können Risse in der Schiene entstehen.
Außerdem führt diese Korni der Aimärmung zu
einem ungünstigen Spannungs/ustand in der Schiene, so daß daraus Schienenbrüche resultieren können. Geschieht
die Ausführung der Lotung nicht sorgfaltig, so
daß die Verbindungsflache zwischen Kabelschuh und Schiene zu klein is», wird diese beim Durchgang großer
Strome erwärmt, die Lötstelle wird weich und das Kupferkabel
fällt von der Schiene ab.
Weiterhin sind Verfahren bekannt, bei denen die Kabel
oder Kabelschuhe an die Schiene angeschweißt werden. Beim aluminothermischen Anschweißen wird
ein heißflüssiges Metall, meist Kupfer, erzeugt, das durch eine Zwangsform auf den elektrischen Leiter und
die Schiene gegossen wird, wobei diese durch den großen Wärmeinhalt geschmolzen und miteinander verschweißt
werden.
Außerdem kann man elektrische Energie, z. B. bei der Entladung eines Kondensators, dazu benutzen,
einen elektrischen Leiter oder einen Kabelschuh und die Schweißstelle an der Schiene zu schmelzen und die
Teile zu verschweißen.
Nachteilig ist bei diesem Anschweißen, daß es zu ungünstigen
metallurgischen Veränderungen des Schienenstahlgefüges
führen kann und dadurch die Rißbildung in der Schiene begünstigt wird. Außerdem führt
diese Art der Erhitzung zu einem ungünstigen Spannungszjstand
in der Schiene, so daß Schienenbrüche entstehen können.
Bei einer anderen Art der Verbindung eines Kabelschuhs
mit der Schiene bedient man sich der Hilfe von Schockwellen, die einen so großen Druck zwischen den
Teilen erzeugen, daß diese zusammenschweißen. Die Schockwellen werden vor allem durch die Explosion
von Sprengstoff erzeugt. Von großem Nachteil ist diese Art der Befestigung durch die umweltfeindlichen Geräusche,
vor allem in bewohnten Gegenden.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, welches die obengenannten
Nachteile vermeidet und ein rationelles und wirtschaftliches Arbeiten gestattet. Diese Aufgabe wird erfindungsgeniäß
dadurch gelöst, daß die Befestigung an einem oder zwei dem Schienensteg angepaßten, zwischen
den zu verschweißenden Schienenenden angeordneten, gelochten Stahlstücken erfolgt, die gleichzeitig
durch das Verbindungsschweißen der Schienenenden mit eingeschweißt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsweise werden die gelochten Stahlstücke nach dem aluminothermischen
Einschweißen verzinnt. Dabei werden auftretende Übergangswiderstände erheblich reduziert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung werden zwischen dem elektrischen Leiter und dem Stahlstück
Kupferringe bzw. verzinnte Kupferringe eingelegt. Dies dient zur Vergrößerung der Übergangsfläche und
führt zu einer weiteren Verminderung der auftretenden Übergangswiderstände.
Dieses neue Verfahren gestattet bei der Ausführung von Neubau- oder Umbaustrecken die gleichzeitige
Herstellung von Kontaktflächen für die Befestigung der elektrischen Leiter beim Verbindungsschweißen
der Schienen. Die Schienen werden endlos zusammengeschweißt, und man erhält gleichzeitig an den gewünschten
Stellen die Kontaktflächen, die zum Anschluß der elektrischen Leiter dienen. Dabei ist die
Form des Schienensteg? ohne Einfluß auf die Güte der Verbindung, und ungünstige metallurgische Veränderungen
des Schienenstanls werden vermieden.
Von besonderem Vorteil ist die leichte Demontier
barkeit der elektrischen Leiter, wenn diese fur Meßzwecke
bei der Inspektion oder der Durcharbeitung des Gleises abgenommen werden müssen. Besonders
rationell wirkt sich dieses Verfahren im Sinne der Peruinaleinsparung
aus, denn das tunschweißen der Stahl· stücke wird von dem Schweißer vorgenommen, der
auch gleichzeitig die beiden Schienenenden aluminathermisch verschweißt.
In den F ι g. 1 bis 4 ist das erfindungsgemäße Verfahren
zur weiteren Erläuterung dargestellt. Dabei zeigt
Fig.) einen vertikalen Schnitt durch die beiden an
den Schienen angesetzten Hälften der Gießform, in die
mit Bohrungen versehene Stahlstücke eingelegt sind.
F i g. 2 zeig, einen horizontalen Schnitt durch die Schienen, die Gießformhälften und die darin eingelegien
Stahlstücke.
F i g. 3 zeigt am vertikalen Schnitt durch die Schiene die planparallelen Kontaktflächen der Stahlstücke;
Fig.4 zeigt einen horizontalen Schnitt durch die
Verbindung des Kabelschuhs mit der Schiene.
Beim bekannten aiuminothermischen Schmelzschweißverfahren
werden die Schienen mit einer definierten Lücke verlegt, die mit Gießformhälften aus gebundenem
Quarz.sand umgeben wird. Der Gießraum mit den Schienenenden wird üblicherweise von oben
durch die Form mit einer Gasflamme vorgewärmt. Beim anschließenden Einguß des heißflüssigen auf aluminothermischem
Wege erzeugten Stahls werden die Schienenenden aufgeschmolzen und verschweißt.
Gemäß F ι g. 1 werden Jic Gießformhällten 2 um die
Schiene gelegt. In die Gießform sind die mit Bohrungen
versehenen Stahlstucke 3 eingelegt. Die Gießformhäiften
2 enthalten für die Vorwärmung und den Gießvo,-s
gang notwendige Luftpfeifen 4 und Steiger 5, die mit dem Gießraum in Verbindung stehen. Gemäß F i g. I
enthalten beide Gießformhalf ten 2 je ein .Stahlstück 3.
Sollen die elektrischen Leiter jedoch nur einseitig an
die Schiene I angeschlossen w erdin, so wird eine Gieß-
ίο formhälfie 2 mit Stahlsiück 3 verwendet und eine ohne
Stahlstuck 3, die dann nur aus Sand besteht.
F i g. 2 zeig! einen horizontalen Schnitt durch die mit einer Lücke von etwa 20 mm verlegten Schiene 1. die
Gießformhälften 2 und die darin eingelegten Stahlstükke 3. Der so geschaffene Gießraum wird üblicherweise
mit einer Gasflamme vorgewärmt. Durch den Einguß eines aluminothermisch erzeugten heißen Stahls in die
Gießformen 2 worden gleichzeitig die Schienen 1 und die Stahlstücke 3 miteinander verschweißt. Nach dem
ίο Erkalten des eingegossenen Stahls werden die Gießformhälften
abgenommen.
Gemäß F i g. 3 werden an den entstandenen planparallelen
Kontaktflächen der .Stahlstücke 3 die Kabelschuhe 6 mit den elektrischen Leitern 7 über Schrauben
8 angeklemmt.
In Γ i g. 4 wird zwischen Kabelschuh 6 und Stahlstück
3 zur Vergrößerung der Übergangsfläche und zur Verminderung der ÜbergangsvMdcrstände Kupferringe
9 eingelegt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verfahren /ur Herstellung von Kontaktflächen
für den Anschluß elektrischer Leiter an Schienen /um Befestigen der elektrischen Leiter an der
Schiene, dadurch gekennzeichnet, dall
die Befestigung an einem oder zwei <i "in .Schienensteg
angepaßten, /.wischen den zu verschweißenden
Schienenenden angeordneten, gelochten Stahlstükken (J) erfolgt, die gleichzeitig durch das Verbindungsschweißen
der Schienenenden mit einge- »chweißt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß die Stahlstücke (3) anschließend nach is dem Einschweißen verzinnt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem eingeschweißten
Stahlstück (3) und dem elektrischen Leiter (7) Kupferringe (9) bzw. verzinnte Kupferringe (9) ein- jo
gelegt werden.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19722262087 DE2262087C3 (de) | 1972-12-19 | Verfahren zur Herstellung von Kontaktflächen für den Anschluß elektrischer Leiter an Schienen | |
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GB5889473A GB1412368A (en) | 1972-12-19 | 1973-12-19 | Method of providing contact for rails |
AT1063673A AT324418B (de) | 1972-12-19 | 1973-12-19 | Verfahren zum herstellen eines elektrischen anschlusses an einem eisenbahnschienenstrang |
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DE19722262087 DE2262087C3 (de) | 1972-12-19 | Verfahren zur Herstellung von Kontaktflächen für den Anschluß elektrischer Leiter an Schienen |
Publications (3)
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DE2262087A1 DE2262087A1 (de) | 1974-06-27 |
DE2262087B2 DE2262087B2 (de) | 1976-02-19 |
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