DE3104146A1

DE3104146A1 - Kohleschleifstueck fuer oberleitungsbetrieb

Info

Publication number: DE3104146A1
Application number: DE19813104146
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Salzburg Buchberger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-02-05
Filing date: 1981-02-06
Publication date: 1982-01-07
Also published as: AT368741B; ATA65980A

Description

Kohleschleifstück für Oberleitungsbetrieb
Die ständige Zunahme der Fahrgeschwindigkeit elektrisch betriebener Bahnen stellt an die Stromabnehmer immer höhere Anforderungen Speziell die Kohleschleifstücke stellen hier ein Kriterium dar, da diese sowohl elektrisch als auch mechanisch immer höher belastet werden. Da aber hohe Fahrgeschwindigkeiten von 250 km/h und darüber nur mit gewichtsmäßig sehr leichten Schleifstücken möglich wären, steht hier Jeder auf diesem Gebiet tätige Techniker vor der schwierigen Aufgabe, eine immer höhere mechanische Festigkeit bei noch geringerem Gewicht der Schleifstücke erreichen zu müssen. Genau betrachtet ist diese Aufgabenstellung in sich widersprüchlich und daher nur sehr schwierig zu bewältigen.
Zwei Schleifstücktypen scheinen sich für diese extremen Anforderungen zu eignen, und zwar sind dies einerseits Lötschleifstücke und andererseits Klebeschleifstücke. Klemmschleifstücke scheiden hier aufgrund ihrer mechanisch geringen Belastbarkeit weitgehend aus.
Der gemeinsame Nachteil von bisher bekannten Löt- bzw. Klebeschleifstücken besteht darin, daß sowohl die Löt- als auch die Klebeschicht, in Kohle-Querrichtung gesehen, in einer Ebene liegen, so daß im Falle von Schlag- bzw. Krafteinwirkung in horizontaler Richtung diese Verbindungsschicht vorwiegend und fast ausschließlich einer Scherbelastung unterworfen ist.
Sowohl bei Klebe- als auch bei Lötschleifstücken ist es bekannt, entweder die Netailfassung an den Kohle-Seitenflanken oder aber auch die Lotschicht an diesen Stellen etwas hochzuziehen. Diese Maßnahme ist aber deswegen als ungenügend zu betrachten, weil gerade diese Zonen eines Schleifstückes durch Lichtbögen stark belastet werden und beispielsweise speziell bei Rauhreifbildung diese Flanken sehr rasch abbrennen. Als einzig tragfähige Verbindung verbleibt dann nur mehr die in einer Ebene liegende Löt- bzw. Klebeschicht.
Ein zusätzlicher Nachteil bei den hier beschriebenen Schleifstücken ist darin zu sehen, daß allein aus Sicherheitsgründen die Kohle nicht bis zur Fassung abgenutzt werden darf, sondern die Schleifstücke schon bei einer Abnützung der Kohle bis ca.
6 mm über der Fassung ausgetauscht werden müssen. Hierdurch werden bestenfalls nur 3/4 des vorhandenen Kohlematerials, welches wegen seines spezifischen Gewichtes für das gesamte Schleifstück weitgehend gewichtsbestimmend ist, ausgenutzt.
Die hier angeführten Nachteile weitgehend auszuschalten, ist das Ziel der nachstehend beschriebenen Erfindung.
Die Erfindung besteht aus einem Kohleschleifstück mit einem metallischen Träger für Stromabnehmer elektrischer Trieb fahrzeuge, bei dem die mechanische Verbindung zwischen Kohle und Träger entweder durch eine Löt- oder Klebeverbindung erfolgt und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kohleunterfläche, in Quer richtung gesehen, nicht gerade bzw. eben ausgebildet ist, sondern diese Unterfläche entweder bogenförmig gestaltet ist od-er;'aber auch schräg verlaufende Flächen aufweist wodurch sich Unterschiede in der Kohlehöhe ergeben, welche zweckmäßig etwa in einer solchen Größenordnung liegen daß sie der Höhe der die Kohle seitlich umfassenden Trägerflanken oder der dort aufgetragenen Zinnschicht entspreehen.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung eines Kohleschleifstückes nach der Erfindung besteht darin, daß die Unterfläche der Kohle Nuten aufweist, in welche Teile des metallischen Trägers hineinragen, wobei diese Nuten außer zur besseren Verankerung von Kohle und Träger gleichzeitig zur exakten Trennung von Kontaktzonen (klebstofffrei, elektrisch leitend) und Klebezonen dienen.
Solche nach der Erfindung gefertigte Löt- bzw. Klebeschleifstücke besitzen gegenüber allen bisher bekannten Schleifstücken dieser Art den drogen Vorteil eines sehr geringen Gewichtes, verbunden mit hoher mechanischer Festigkeit. Der Ausnutzungsfaktor von icohlematerial wird hierbei wesentlich verbessert. Des weiteren hat es sich speziell bei den bekannten Lötschleifstücken als nachteilig erwiesen, daß deren metallische Träger wegen einer anzustrebenden geringen Bauhc,he des Kohleschleifstückes ein zu kleines Widerstandsmoment besaßen, wodurch mit zunehmendem Abschliff der Kohle die elastische Verformung des Schleifstückes unzulässig hohe Werte erreichte. Ohne das Schleifstück in seiner Gesamte ehe vergrößern zu müssen, ist es bei erfindungsgemäßen Schleifstücken möglich, den metallischen Träger mit einem zrößeren Widerstandsmoment auszustatten. Ilierdurch. verbessern sich allenfalls auch die Notlaufeigenschaften bei gleichzeitig besserer Haftverbindung von Kohle und Träger.
Die Figuren 1 bis 4 der Zeichnung zeigen beliebig herausgegriffene Varianten von Kohleschleifstücken nach der Erfindung im Schnitt, wobei mit 1 die Kohle, mit 2 entweder die Löt- oder Klebeschicht und mit 3 der Träger bezeichnet ist.
Die Figur 1 zeigt ein Lötschleifstück, bei welchem der Träger an seinen Verbindungsstellen mit der Kohle eine gewölbte Form aufweist. Die Figur 2 stellt ein Klebe- oder Lötschleifstück dar, bei welchem die Kohle bzw. der Träger flächige Abschrägungen besitzt. In Figur 3 ist ein Klebeschleifstück dargestellt, welches für dieses Verfahren als besonders vorteilhaft betrachtet werden kann. Die Klebezonen 2 lassen sich von der Kontaktzone 4 durch die an der Unterfläche des Trägers angebrachten Vorsnrünge, welche in die Nuten der Kohle hineinragen, exakt trennen (Effekt @hnlich einer Labyrinthdichtung). Die von Klebst offverunreinigungen freie Kontaktzone 4 kann beispielsweise aus in vertikaler Richtung elastischen Metallelementen bestehen. Selbstverständlich ist die Zahl der Kontakt- bzw. Klebezonen variabel. Die Figur zeigt ebenfalls ein erfindungsgemäßes Lötschleifstück, bei welchem die Kohleunterfläche schwalbenschwanzfö.rmig ausgebildet ist. Der k as tenfcrmig ausgebildete Träger erbringt hervorragende Not laufeigenschaftei, verbunden mit hoher Torsierungsfestigkeit.

Claims

PATENTANSPRüCHE: Kohleschleifstück mit einem metallischen Träger für Stromabnehmer elektrischer Triebfahrzeuge, bei dem die mechanische Verbindung zwischen Kohle und Träger entweder durch eine Löt- oder Klebeverbindung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohleunterfläche, in Querrichtung gesehen, nicht gerade bzw. eben ausgebildet ist, sondern diese Unterfläche entweder bogenförmig gestaltet ist oder aber auch schräg verlaufende Flächen aufweist, wodurch sich Unterschiede in der Kohlehöhe ergeben, welche zweckmäßig etwa in einer solchen Grdßenordnung liegen, daß sie der Höhe der die Kohle seitlich umfassenden Trägerflanken oder der dort in gleicher Höhe aufgetragenen Zinnschicht entsprechen.
2. Kohleschleifstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterfläche der Kohle Nuten aufweist, in welche Teile des metallischen Trägers hineinragen, wobei diese Nuten außer zur besseren Verankerung von Kohle und Träger gleichzeitig zur exakten Trennung von Kontaktzonen (klebstofffrei, elektrisch leitend) und Klebezonen dienen.