DE3835990A1 - Stromschienenverbinder - Google Patents
StromschienenverbinderInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Stromschienenverbinder nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere betrifft
die vorliegende Erfindung eine Verbesserung eines Stromschienenverbinders
in einem Stromschienensystem zur Verwendung
in einer Hochspannungsanlage oder einer Transformatorstation.
In den Fig. 4 (a) und 4 (b) ist ein herkömmliches
Schienenleitungssystem dargestellt, wie es beispielsweise
in der JP-OS 60-46 604 beschrieben ist. Ein bekannter
Stromschienenverbinder entsprechend dem JP-GbM
59-1 69 531 ist in den Fig. 5 (a) und 5 (b) dargestellt.
Fig. 4 (a) zeigt in einer perspektivischen und teilweise
geschnittenen Darstellung ein herkömmliches gasisoliertes
Schienenleitungssystem. Gemäß Fig. 4 (a) schließt
eine zylindrische geerdete Hülle 1 ein Isoliergas, beispielsweise
SF₆, als Isoliermedium ein. Ein isolierender
Abstandshalter 2 wird an seinem Umfang von Flanschteilen
1 a der geerdeten Hülle 1 beidseitig sandwichartig gehalten.
In der geerdeten Hülle 1 verlaufen in axialer
Richtung der Hülle 1 drei Stromschienen 3, wobei die
Abstützung der Stromschienen 3 durch Stromschienenverbinder
10 erfolgt, welche an dem isolierenden Abstandshalter
2 angeordnet sind. Die Stromschienen 3 dienen als
elektrische Versorgungsleitungen für einen dreiphasigen
Wechselstrom.
Fig. 4 (b) zeigt eine vertikale Schnittdarstellung senkrecht
zur Längsachse der Hülle 1. Gemäß Fig. 4 (b) sind
die drei Stromschienen 3 derart zueinander angeordnet,
daß sie jeweils in den Spitzen eines Dreiecks zu liegen
kommen.
Fig. 5 (b) zeigt in Schnittdarstellung eine Draufsicht
auf eine Einzelheit eines Stromschienenverbinders 10 zur
Verbindung der Stromschiene 3 mit einem Leiter 4 in dem
Abstandshalter 2. Der bekannte Stromschienenverbinder 10
weist im wesentlichen einen festen Kontakt 5, einen beweglichen
Kontakt oder Tulpenkontakt 6, eine Führungsstange
7, eine Abschirmung 8 und eine Führungsplatte 9
auf. Der Leiter 4 ist mittels Spritzgießen oder dergleichen
in dem isolierenden Abstandshalter 2 angeordnet.
Der feste Kontkt 5 weist einen vorspringenden Bereich
5 a auf und eine mittige Bohrung mit Innengewinde
ist an dem Leiter 4 ausgebildet. Die Führungsstange 7
weist einen Außengewindebereich 7 a auf, der in den Innengewindebereich
5 b des festen Kontaktes 5 eingeschraubt
ist. Die Führungsplatte 9 wird an dem festen
Kontakt 5 durch Festklemmen eines Flanschbereiches 7 b
der Führungsstange 7 befestigt.
Der Tulpenkontakt 6 weist gemäß Fig. 5 (b) zylindrische
Formgebung auf. Fig. 5 (b) zeigt in perspektivischer Ansicht
Einzelheiten des Tulpenkontaktes 6. Gemäß Fig. 5 (b)
besteht der Tulpenkontakt 6 aus einer Mehrzahl von
dünnen Platten 60, welche umfangsseitig um die Mittenachse
der Führungsstange 7 angeordnet sind und von Federringen
61 gehalten werden. Die zylindrische Ausrichtung
des Tulpenkontaktes 6 wird durch die Führungsplatte
9 aufrechterhalten. Jede dünne Platte 60 weist Kontaktbereiche
60 a und 60 b auf. Die Kontaktbereiche 60 a der
zylindrisch gehaltenen Platten 60 sind mit der äußeren
Zylinderoberfläche des vorspringenden Bereiches 5 a des
festen Kontaktes 5 in Anlage, wie in Fig. 5 (a) dargestellt.
Die Kontaktbereiche 60 b der dünnen Platten 60
(im folgenden als Kontaktbereich 6 b des Tulpenkontaktes
6 bezeichnet) kontaktieren die Stromschiene 3. Genauer
gesagt, der Tulpenkontakt 6 kann sich nicht in axialer
Richtung der geerdeten Hülle 1 oder der Führungsstange 7
bewegen, weist jedoch eine gewisse Flexibilität auf, um
die Stromschiene 3 beweglich aufzunehmen.
Die Abschirmung 8 ist um den festen Kontakt 5 herum zur
Einfassung des Tulpenkontaktes 6 angeordnet.
Die Stromschiene 3 b weist vorspringende Bereiche 3 a auf,
welche mit dem Tulpenkontakt 6 kontaktieren sowie eine
mittige Führungsbohrung 3 b zur Aufnahme der Führungsstange
7, wie in Fig. 5 (a) dargestellt. Die vorspringenden
Bereiche 3 a und die Führungsbohrung 3 b sind an
den jeweiligen Endabschnitten der Stromschiene 3 angeordnet.
Der Kontaktbereich 6 b des Tulpenkontaktes 6
kontaktiert eine äußere Oberfläche 3 c des vorspringenden
Bereiches 3 a der Stromschiene 3. Da die Führungsstange 7
mit der mittigen Führungsbohrung 3 b der Stromschiene 3 in
Eingriff gelangt, wird die Deformation des Tulpenkontaktes
6 durch die Wechselwirkung einer Innenwand 3 b der
mittigen Führungsbohrung 3 b der Stromschiene 3 mit einer
äußeren Oberfläche 7 c der Führungsstange 7 in Grenzen
gehalten, wenn sich die Stromschiene 3 unter Schwerkrafteinfluß
und/oder elektromagnetischen Kräften verzieht.
In dem bisher beschriebenen Stromschienensystem dient
die Stromschiene 3 als Leiter eines Hochspannungsstromes.
Der elektrische Strom von einer anderen Stromschiene,
welche in einer anderen geerdeten Hülle 1 geführt ist,
fließt zu der Stromschiene über den Leiter 4, den festen
Kontakt 5 und den Tulpenkontakt 6. Weiterhin fließt der
elektrische Strom zu einer weiteren Stromschiene am anderen
Ende der geerdeten Hülle 1 (in der Zeichnung nicht
dargestellt).
Unter normalen Betriebsbedingungen des Stromschienensystems
sind die elektrischen Ströme, welche in den
einzelnen Stromschienen 3 des dreiphasigen Systems
fließen, nicht zu hoch, so daß keine allzu hohen elektromagnetischen
Kräfte erzeugt werden, welche zwischen
den einzelnen Stromschienen 3 wirken. Dies hat zur Folge,
daß die einzelnen Stromschienen 3 nicht stark verbogen
oder verzogen werden. Dies wiederum hat zur Folge,
daß die Innenwände 3 d der mittigen Führungsbohrungen 3 b
der Stromschienen 3 die äußeren Oberflächen 7 c der Führungsstangen
7 nicht berühren.
Wenn andererseits im Störfall ein großer Oberstrom, beispielsweise
ein Kurzschlußstrom, in wenigstens einer der
Stromschienen 3 fließt, der mehr als 10mal so hoch sein
kann wie ein Strom unter normalen Betriebsbedingungen,
werden die Stromschienen 3 durch zwischen ihnen wirkende
elektromagnetische Kräfte deformiert. Weiterhin wird der
Tulpenkontakt 6 deformiert, um die Bewegung des vorspringenden
Bereiches 3 a der Stromschiene 3 aufzunehmen,
und die Deformation des Tulpenkontaktes 6 wird schließlich
durch eine Wechselwirkung der Führungsstange 7 und
der mittigen Führungsbohrung 3 b der Stromschiene 3 kontrolliert.
Fig. 6 zeigt eine Schnittdarstellung in einer Ebene
senkrecht zur Längsachse der Führungsstange 7, um das
Phänomen einer Drehung der Stromschiene 3 zu erläutern.
Da die elektromagnetische Kraft auf alle Teile der
Stromschiene 3 im wesentlichen gleichförmig wirkt, wird
im folgenden angenommen, daß die elektromagnetische
Kraft in Schwerpunktmitte oder im Massenschwerpunkt der
Stromschienen 3 konzentriert wirkt.
In Fig. 6 wirkt die elektromagnetische Kraft zunächst
auf die Stromschiene 3 in einer vertikal nach unten
weisenden Richtung, wie durch den Vektor dargestellt.
Hierbei wirkt die Schwerkraft ebenfalls auf die
Schwerpunktmitte der Stromschiene 3. Dies hat zur Folge,
daß die Stromschiene 3 und die mittige Führungsstange
7 einander in einem Punkt Q₁ berühren.
Wenn die elektromagnetische Kraft gegen Uhrzeigerrichtung
dreht und auf die Schwerpunktmitte P₁ der Stromschiene
3 wirkt, wie durch den Vektor dargestellt,
wirkt die Horizontalkomponente der elektromagnetischen
Kraft auf die Schwerpunktmitte der Stromschiene 3
und bewegt die Stromschiene 3 horizontal nach rechts.
Wenn jedoch die Reibungskraft an dem Kontaktpunkt Q₁ die
Horizontalkomponente der elektromagnetischen Kraft
übersteigt, kann sich ein kleiner Kontaktteil 3 e der
Stromschiene 3 (Fig. 7) nicht bewegen. Daher induziert
die Horizontalkomponente ein Drehmoment um den kleinen
Kontaktteil 3 e, und der Schwerpunkt der Stromschiene 3
dreht sich von dem Punkt P₁ zu einem Punkt P₂ gegen
Uhrzeigerrichtung um den Kontaktpunkt Q₁. Wenn die
Schwerpunktmitte der Stromschiene 3 sich dreht, bewegt
sich der Kontaktpunkt Q zwischen der Führungsstange 7
und der mittigen Führungsbohrung 3 b der Stromschiene 3
ebenfalls relativ zum Punkt Q₂.
Wenn die elektromagnetische Kraft weiter gegen Uhrzeigerrichtung
dreht, wie durch den Vektor dargestellt,
dreht die Schwerpunktmitte der Stromschiene 3 vom Punkt
P₂ zu einem Punkt P₃ gegen Uhrzeigerrichtung um den
Kontaktpunkt Q₂. Zur gleichen Zeit bewegt sich der Kontaktpunkt
Q₂ zwischen der Führungsstange 7 und der mittigen
Führungsbohrung 3 b der Stromschiene 3 ebenfalls zu
dem Punkt Q₃.
Somit bewegt sich die Schwerpunktmitte der Stromschiene
3 mikroskopisch auf einer kreisförmigen Ortskurve. Die
tatsächliche Versetzung der Schwerpunktmitte der
Stromschiene 3 liegt zwischen 1 und 2 mm.
Im folgenden wird das Phänomen beschrieben, daß sich die
Stromschiene 3 um ihren Massenschwerpunkt dreht. Fig. 7
ist eine vergrößerte Schnittdarstellung, welche den
Kontaktbereich der Führungsstange 7 mit der mittigen
Führungsbohrung 3 b der Stromschiene 3 zeigt.
Wie bereits erwähnt, bewegt sich die Schwerpunktmitte
der Stromschiene 3 mikroskopisch nach rechts. Es wird
somit angenommen, daß der Teil 3 e der Stromschiene 3 um
den Kontaktpunkt Q₁ relativ eine nach links gerichtete
Reibungskraft empfängt. Neben der bereits erwähnten
elektromagnetischen Kraft , welche auf den Massenschwerpunkt
der Stromschiene 3 wirkt, wirkt die Reibungskraft
auf die Seitenwand der mittigen Führungsbohrung
3 b der Stromschiene 3 als ein Moment gegen den
Massenschwerpunkt P₁ der Stromschiene 3. Aufgrund dieses
Drehmoments dreht sich die Stromschiene 3 um ihren Massenschwerpunkt
gegen den Uhrzeigersinn.
Es kann somit zusammengefaßt werden, daß
- (1) der Massenschwerpunkt der Stromschiene 3 in eine festgelegte Richtung entsprechend der Drehrichtung der elektromagnetischen Kraft dreht und
- (2) die Stromschiene 3 um ihren Massenschwerpunkt in der gleichen Richtung wie die Drehrichtung der elektromagnetischen Kraft dreht. Eine derartige Bewegung der Stromschiene 3 kann im übertragenen Sinn als Umlauf und Drehung eines Planeten um seine Sonne bezeichnet werden.
Wie sich aus der bisherigen Beschreibung ergibt, wird
die Drehung der Stromschiene 3 um ihren Massenschwerpunkt
durch die Reibungskraft zwischen der Führungsstange
7 und der mittigen Führungsbohrung 3 b der Stromschiene
3 verursacht. Bei einem herkömmlichen Aufbau des
Stromschienenverbinders 10 sind die Führungsstange 7 und
die Stromschiene 3 jeweils aus Metall gefertigt, und der
Reibungsfaktor zwischen ihnen liegt zwischen 0,1 und
0,3. Daher ist es schwierig, das Rotationsphänomen der
Stromschiene 3 um ihren Massenschwerpunkt herum zu vermeiden.
Bei einer derartigen Drehung der Stromschiene 3
tritt ein Rutschphänomen zwischen der äußeren Oberfläche
des vorspringenden Bereiches 3 a der Stromschiene 3 und
dem Kontaktbereich 6 b des Tulpenkontaktes 6 auf. Somit
hat der herkömmliche Stromschienenverbinder Nachteile
dahingehend, daß der Stromfluß negativ beeinflußt wird,
daß zwischen einzelnen Teilen Funkenüberschläge stattfinden
und eine überhohe Erhitzung aufgrund eines Anwachsens
des Kontaktwiderstandes zwischen einzelnen
Teilen erfolgt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Stromschienenverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 derart auszubilden, daß die Drehung der Stromschiene
um ihren Massenschwerpunkt herum unterdrückt
werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Stromschienenverbinder wird
die Reibungskraft zwischen der Führungsstange und der
Führungsbohrung der Stromschiene durch eine Reibungsverminderungseinrichtung
wie beispielsweise ein Kugellager
reduziert. Somit wird das Drehmoment um den Massenschwerpunkt
der Stromschiene herum ausreichend verringert,
so daß die Stromschiene sich nicht dreht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigt
Fig. 1 in Schnittdarstellung Einzelheiten einer vorzugsweisen
Ausführungsform eines Stromschienenverbinders
gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung senkrecht zur Längsachse
einer Führungsstange 7 zur Darstellung von Details
der Zwischenwirkung der Führungsstange 7
und einem Lager 20 im Bereich einer Führungsbohrung
3 b einer Stromschiene 3,
Fig. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung ähnlich der
von Fig. 2 zur Darstellung von Details des Kontaktbereiches
der Führungsstange 7,
Fig. 4 (a) eine teilweise geschnittene perspektivische
Darstellung eines bekannten Stromschienensystems,
Fig. 4 (b) eine Schnittdarstellung entlang einer Ebene
senkrecht zur Achse einer Hülle 1 in dem System
gemäß Fig. 4 (a),
Fig. 5 (a) eine Schnittdarstellung zur Darstellung eines
herkömmlichen Stromschienenverbinders,
Fig. 5 (b) eine perspektivische Darstellung eines beweglichen
Kontaktes 6,
Fig. 6 eine Schnittdarstellung entlang einer Ebene
senkrecht zur Längsachse der Hülle 1 zur Darstellung
von Details der Wechselwirkung zwischen
der Führungsstange 7 und der Führungsbohrung 3 b
der Stromschiene 3 in einem herkömmlichen
Stromschienenverbinder und
Fig. 7 eine vergrößerte Schnittdarstellung entlang einer
Ebene senkrecht zur Längsachse der Hülle 1
zur Darstellung von Details der Kontaktbereiche
der Führungsstange 7 und der Führungsbohrung 3 b
der Stromschiene 3 in einem herkömmlichen
Stromschienenverbinder.
Gemäß Fig. 1 weist der Stromschienenverbinder 100 gemäß
der vorliegenden Erfindung einen festen Kontakt 5, einen
Tulpenkontakt 6, eine Führungsstange 7, eine Abschirmung
8, eine Führungsplatte 9 und ein Lager 20 auf. Ein Leiter
4 ist in einem isolierenden Abstandshalter 2 angeordnet,
der durch Spritzguß hergestellt wird. Der feste
Kontakt 5 weist einen vorspringenden Bereich 5 a auf, in
dem ein mittiges Innengewinde 5 b ausgebildet ist, und ist
an dem Leiter 4 befestigt. Die Führungsstange 7 weist
einen Außengewindebereich 7 a auf sowie einen Flanschbereich
7 b, wobei das Außengewinde 7 a in das mittige
Innengewinde 5 b des festen Kontaktes 5 eingeschraubt
ist. Die Führungsplatte 9 wird an dem festen Kontakt 5
dadurch befestigt, daß der Flanschbereich 7 b der Führungsstange
7 die Führungsplatte 9 gegen den festen
Kontakt 5 preßt. Der Tulpenkontakt 6 besteht aus einer
Mehrzahl von dünnen Platten 60, welche gleichmäßig um
die Mittenachse der Führungsstange 7 herum angeordnet
sind, wobei die dünnen Platten 60 durch Federringe 61
gehalten werden, so daß sich ein Aufbau gleich oder
ähnlich dem herkömmlichen Aufbau gemäß Fig. 5 (b) ergibt.
Die zylinderförmige Ausrichtung des beweglichen Kontaktes
6 wird durch die Führungsplatte 9 aufrechterhalten.
Jede der dünnen Platten 60 weist Kontaktbereiche 60 a und
60 b auf. Die Kontaktbereiche 60 a der zylindrisch zusammengefaßten
dünnen Platten 60 kontaktieren die äußere
Zylinderoberfläche des vorspringenden Bereiches 5 a des
festen Kontaktes 5. Die Kontaktbereiche 60 b der dünnen
Platten 60 (im folgenden als Kontaktbereich 6 b des Tulpenkontaktes
6 bezeichnet) kontaktieren die Stromschiene
3. Hierbei kann der Tulpenkontakt 6 sich nicht in axialer
Richtung der geerdeten Hülle 1 oder der Führungsstange
7 bewegen, sondern weist lediglich eine gewisse
Flexibilität auf, um beweglich an der Stromschiene 3 zu
kontaktieren.
Die Abschirmung 8 ist um den festen Kontakt 5 herum angeordnet,
um den Tulpenkontakt 6 zu übergreifen.
Die Stromschiene 3 weist einen vorspringenden Bereich 3 a
zur Kontaktierung mit dem Tulpenkontakt 6 und eine Führungsbohrung
3 b zur Aufnahme der Führungsstange 7 an
ihren beiden Endteilen auf. Der Kontaktbereich 6 b des
Tulpenkontaktes 6 kontaktiert eine äußere Oberfläche 3 c
des vorspringenden Bereiches 3 a der Stromschiene 3.
Das Lager 20 ist zwischen der Führungsstange 7 und der
mittigen Führungsbohrung 3 b der Stromschiene 3 angeordnet.
Das Lager 20 besteht aus einem Außenring 21, einem
Innenring 22 und kreisförmig umlaufend angeordneten Kugeln
23. Der Außenring 21 ist mit der mittigen Führungsbohrung
3 b der Stromschiene 3 in Anlage, wie in
Fig. 2 dargestellt. Die Führungsstange 7 ist mit einer
Innenbohrung 22 a des Innenringes 22 in Anlage. Somit wird
die Deformation des Tulpenkontaktes 6 durch die Wechselwirkung
der Innenbohrung 22 a des Innenringes 22 und
einer äußeren Oberfläche 7 c der Führungsstange 7 reguliert,
wenn sich die Stromschiene 3 unter Schwerkrafteinfluß
oder aufgrund elektromagnetischer Kräfte zwischen
den entsprechenden Wechselspannungs-Netzleitungen
deformiert.
Die Wirkung der Führungsstange 7, des Lagers 20 und der
Stromschiene 3 im Falle eines hohen Überstroms, beispielsweise
eines Kurzschlußstroms, ist wie folgt:
Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung entlang einer Ebene
senkrecht zur Längsachse der Führungsstange 7 und zeigt
Einzelheiten der Wechselwirkungen zwischen der Führungsstange
7 und dem Lager 20, welches in der Führungsbohrung
3 b der Stromschiene 3 gehalten ist. Das
Lager 20 ist in die mittige Führungsbohrung 3 b der
Stromschiene 3 eingesetzt, und die Führungsstange 7 ist
mit einer inneren Oberfläche 22 b des Innenringes 22 des
Lagers 20 in Anlage. Die äußere Oberfläche des vorspringenden
Bereiches 3 a der Stromschiene 3 kontaktiert
den Tulpenkontakt 6 und ist hier durch Druck gehalten,
der in raidaler Richtung durch die Federringe 61 erzeugt
wird.
Gemäß Fig. 2 wirkt die elektromagnetische Kraft zunächst
in einer vertikal nach unten gerichteten Richtung, wie
durch den Vektor dargestellt ist, und dreht in Uhrzeigerrichtung,
wie durch die Vektoren und dargestellt
ist. Da die elektromagnetische Kraft auf alle
Teile der Stromschiene 3 im wesentlichen gleichmäßig
wirkt, wird angenommen, daß die elektromagnetische Kraft
auf den Massenschwerpunkt der Stromschiene 3 und des
Lagers 20 konzentriert ist. Zu dieser Zeit wirkt auch
die Schwerkraft N auf den Massenschwerpunkt der Stromschiene
3 und des Lagers 20. Somit wird die Stromschiene
3 deformiert, und die äußere Oberfläche 7 c der Führungsstange
7 und die innere Oberfläche 22 b des Innenringes 22
des Lagers 20 berühren einander an einem Punkt R₁.
Wenn die elektromagnetische Kraft entgegen Uhrzeigersinn
dreht und auf den Massenschwerpunkt S₁ der Stromschiene
3 und des Lagers 20 wirkt, wie durch den Vektor dargestellt
ist, wirkt die Horizontalkomponente der
elektromagnetischen Kraft als Drehmoment, und der
Massenschwerpunkt S₁ der Stromschiene 3 und des Lagers
20 dreht zu einem Punkt S₂ entgegen Uhrzeigersinn um den
Kontaktpunkt R₁. Wenn der Massenschwerpunkt der Stromschiene
3 und des Lagers 20 dreht, bewegt sich der Kontaktpunkt
R₁ zwischen der Führungsstange 7 und dem Innenring
22 des Lagers 20 ebenfalls relativ zum Punkt
R₂.
Wenn die elektromagnetische Kraft weiter entgegen Uhrzeigersinn
dreht, wie durch den Vektor dargestellt,
dreht der Massenschwerpunkt der Stromschiene 3 und des
Lagers 20 vom Punkt S₂ zu einem Punkt S₃ entgegen Uhrzeigersinn
um den Kontaktpunkt R₂. Gleichzeitig bewegt
sich der Kontaktpunkt R₂ zwischen der Führungsstange 7
und dem Innenring 22 des Lagers 20 ebenfalls relativ zum
Punkt R₃.
Genauer gesagt, der Massenschwerpunkt der Stromschiene 3
und des Lagers 20 bewegen sich auf einer kreisförmigen
Ortslinie wie im herkömmlichen Fall. Eine derartige Bewegung
ähnlich der Drehbewegung eines Planeten ist unvermeidlich.
Fig. 3 zeigt vergrößert den Kontaktbereich der Führungsstange
7 mit dem Lager 20. Da die Stromschiene 3
und das Lager 20 entgegen Uhrzeigersinn drehen, wird
angenommen, daß ein Teil 22 c des Innenringes 22 des Lagers
20 nahe dem Kontaktpunkt R₁ eine nach links gerichtete
Reibungskraft erhält. Dies hat zur Folge, daß
der Innenring 22 relativ entgegen Uhrzeigerrichtung um
den Massenschwerpunkt der Stromschiene 3 und des Lagers
20 dreht. Der größte Anteil der Reibungskraft wird
verwendet, um den Innenring 22 zu drehen; Reibungskräfte
zwischen dem Innenring 22 und den entsprechenden Kugeln
23 werden gebraucht, um die Kugeln zu drehen, und Reibungskräfte
zwischen den Kugeln 23 und dem Außenring 21
sind demzufolge sehr klein. Eine Reibungskraft zwischen
dem Tulpenkontakt 6 und der Stromschiene 3 ist größer
als die Gesamtheit der Reibungskräfte zwischen den Kugeln
23 und dem Außenring 21. Daher wird die Reibungskraft
, die als Drehmoment zur Drehung des Innenringes
22 dient, kaum auf den Außenring 21 übertragen. Dies hat
zur Folge, daß die Stromschiene 3 praktisch kaum drehen
kann.
Wie beschrieben, wird die Drehung des Innenringes 22 kaum
auf den Außenring 21 übertragen, und somit wird das
Drehmoment, welches die Stromschiene 3 um deren Massenschwerpunkt
dreht, minimiert.
Abgesehen von der beschriebenen Ausführungsform, bei der
das Kugellager 20 zur Verringerung der Reibungskraft
verwendet wird, können auch Materialien mit niedrigen
Reibungswerten für die Führungsstange 7 und die Führungswand
der mittigen Führungsbohrung 3 b in der Stromschiene
3 verwendet werden, um Reibungskräfte zu verringern.
Die Erfindung wurde anhand einer bevorzugten Ausführungsform
erläutert; Abweichungen in Konstruktionsdetails
sowie in der Kombination oder Anordnung von einzelnen
Komponenten liegen jedoch durchaus im Ermessungsbereich
des Durchschnittsfachmanns, ohne hierbei den Rahmen der
vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Claims (3)
1. Stromschienenverbinder, gekennzeichnet durch
eine Stromschiene (3) mit wenigstens einem Kontaktbereich (3 a) und wenigstens einer Führungsbohrung (3 b) im Endbereich des Kontaktbereiches (3 a);
einen festen Kontakt (5), der an einem Leiter (4) befestigt ist, der innerhalb eines isolierenden Abstandshalters (2) angeordnet ist;
eine Führungsstange (7), welche fest an dem festen Kontakt (5) angeordnet ist und mit der Führungsbohrung (3 b) der Stromschiene (3) durch Einführen in Eingriff bringbar ist;
einen beweglichen Kontakt oder Tulpenkontakt (6), der flexibel ist, um sich der Bewegung der Stromschiene (3) anzupassen und der koaxial an dem festen Kontakt (5) um die Führungsstange (7) herum angeordnet ist, um den Kontaktbereich (3 a) der Stromschiene (3) mit dem festen Kontakt (5) elektrisch zu verbinden; und
eine Reibungskraft-Verringerungseinrichtung (20) zwischen der Führungsstange (7) und der Führungsbohrung (3 b) der Stromschiene (3), welche Reibungskräfte verringert, welche zwischen der Führungsstange (7) und der Führungsbohrung (3 b) der Stromschiene (3) wirken, wenn die Führungsstange (7) und die Führungsbohrung (3 b) der Stromschiene (3) einander berühren.
eine Stromschiene (3) mit wenigstens einem Kontaktbereich (3 a) und wenigstens einer Führungsbohrung (3 b) im Endbereich des Kontaktbereiches (3 a);
einen festen Kontakt (5), der an einem Leiter (4) befestigt ist, der innerhalb eines isolierenden Abstandshalters (2) angeordnet ist;
eine Führungsstange (7), welche fest an dem festen Kontakt (5) angeordnet ist und mit der Führungsbohrung (3 b) der Stromschiene (3) durch Einführen in Eingriff bringbar ist;
einen beweglichen Kontakt oder Tulpenkontakt (6), der flexibel ist, um sich der Bewegung der Stromschiene (3) anzupassen und der koaxial an dem festen Kontakt (5) um die Führungsstange (7) herum angeordnet ist, um den Kontaktbereich (3 a) der Stromschiene (3) mit dem festen Kontakt (5) elektrisch zu verbinden; und
eine Reibungskraft-Verringerungseinrichtung (20) zwischen der Führungsstange (7) und der Führungsbohrung (3 b) der Stromschiene (3), welche Reibungskräfte verringert, welche zwischen der Führungsstange (7) und der Führungsbohrung (3 b) der Stromschiene (3) wirken, wenn die Führungsstange (7) und die Führungsbohrung (3 b) der Stromschiene (3) einander berühren.
2. Stromschienenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reibungskraft-Verringerungseinrichtung
ein Kugellager (20) ist.
3. Stromschienenverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kugellager (20) einen Innenring
(21) mit einer Innenbohrung (22 a), einen Außenring
(22), der in der Führungsbohrung (3 b) der
Stromschiene (3) eingesetzt ist und eine Mehrzahl
von Kugeln (23) aufweist, welche ringförmig zwischen
dem Innenring (21) und dem Außenring (22) umlaufend
angeordnet sind, wobei der Durchmesser der Innenbohrung
(22 a) größer ist als der der Führungsstange
(7).
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