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Einrichtung zur Regelung der Fahrdrahtzugspannung in Fahrleitungen
elektrischer Bahnen Bei den Fahrleitungen elektrischer Bahnen erfordert die Verspannung
des Fahrdrahtes, besonders in Kurven mit kleinem Krümmungsradius, die innerhalb
eines engbebauten Stadtgebietes vorkommen, einen großen Aufwand an Bauteilen, wie
Maste mit hohen Spitzenzügen, Wandrosetten, Isolatoren, Spannschlösser, Aufhängedrähte
für große Belastungen. Alle diese Bauteile müssen für den größtmöglichen Belastungsfall
Beinessen werden, der, je nach den örtlichen Verhältnissen, nur an wenigen Tagen
des Jahres eintreten kann. Besonders augenscheinlich werden diese ungünstigen Verhältnisse
bei Fahrleitungen für gleislose Bahnen, bei denen wenigstens zwei, wenn nicht vier
Fahrdrähte verspannt werden müssen. Man bekommt in diesem Falle oft derart hohe
Zugspannungen in den Aufhängebauteilen und damit große Abmessungen für diese, daß
ihre Unterbringung erhebliche Schwierigkeiten bereitet und außerordentlich hohe
Kosten für die Fahrleitungsanlage verursacht.
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Die Erfindung verfolgt die Aufgabe, diese unwirtschaftliche Bauweise
zu vermeiden. Es ist bekannt, durch Nachspannung der Fahrdrähte selbst die Zugspannung
und die Kurvenzugkräfte ziemlich gleichmäßig zu halten. Die Nachspannung der Fahrdrähte
erfordert aber eine besondere Ausbildung der Aufhängepunkte des Fahrdrahtes auf
der ganzen Leitungsanlage, damit die Nachspannung zur Wirkung kommen kann. Außerdem
zeigt sich, daß die selbsttätigen Fahrdrahtnachspannvorrichtungen in Kurven mit
kleinem Krümmungsradius infolge der großen Seitenkräfte nur ungenügend zur Wirkung
kommen; ferner sind die Kosten für diese Nachspannvorrichtungen und die dazu erforderlichen
Abfangmaste erheblich.
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Die Erfindung behandelt nun eine Einrichtung zur Regelung der Fahrdrahtzugspannung
bei Fahrleitungen mit nicht selbsttätig nachgespannten Fahrdrähten, besonders in
Kurven, bei der Mittel vorgesehen sind, welche die Fahrleitung in der Schleifebene
seitwärts verschieben und dadurch Längenänderungen der Fahrdrähte ausgleichen. Ein
starres Festhalten der Fahrdrähte der Fahrleitung in der einmal bestimmten Lage
wird naturgemäß bei jeder Temperaturänderung eine Erhöhung bzw. eine Verminderung
der Fahrdrahtzugspannungherbeiführen, aufdie-diegleichzeitig auftretenden thermischen
und elastischen Längenänderungen der Aufhängeteile (Spanndrähte u. dgl.) nur einen
ganz geringfügigen Einfluß haben. Bekannte Einrichtungen setzen das Vorhandensein
von wenigstens zwei nebeneinanderliegenden Fahrdrähten je Gleis voraus; die
parallelen Fahrdrähte sind zwischen den Hängedrähten durch Federn verbunden. Durch
diese Federn werden die Fahrdrähte
zusätzlich und gerade an den
Stellen belastet. an denen an sich der Durchhang am größten ist. Die Stromabnahme
wird dadurch zweifelsoline verschlechtert. . :.`# ii@'-Gegenstand der Erfindung
ist nun eine 1-richtung zur Regelung der Fahrdralitzur-5` spannung in Fahrleitungen
elektrischer Bahnen durch Verschieben der Fahrdrähte in der Schleifebene. bei welcher
erfindungsgemäß die Fahrdrähte unter Kurvenzugspannung gehalten werden und ihre
seitliche Verschiebung dadurch erreicht wird, daß die zur Falirdralitaufhängung
dienenden Abspanndrälite selbst nachgiebig ausgebildet sind.
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Damit ist der oben geschilderte Mangel der bekannten Ausführung beseitigt,
und der Falirdralit erhält an keinem Punkt irgendwelche zusätzliche Belastungen.
Durch den Einbau von nachgiebigen Zwischengliedern in die Aufhängeteile oder durch
die besondere Anordnung dieser Teile selbst wird gemäß der Erfindung die Möglichkeit
geschaffen. daß eine Änderung der Fahrdrahtzugspannung und damit der Kurvenkräfte
durch die geschaffene Nachgiebigkeit der Aufhängepunkte ausgeglichen wird. Durch
die bekannten in die Querspann- oder Längsspanndrähte eingefügten sog. Schalldämpfer
mit Gummipuffern kann die Erfindung nicht verwirklicht werden.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
in den Fig. r bis S dargestellt.
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Die Fahrdrähte a und b sind mit Hilfe von Querspanndrähten c in ihrer
Kurvenlage geiialten. In Fig. i sind die Querspanndrähte c kurvenaußenseitig teils
an den Masten d, teils an zwischen den Masten gespannten Längsspanndrähten e befestigt.
Auf der Kurveninnenseite sind sämtliche Querspanndrä hte c an einen einzigen zwischen
den Wandrosetten f gespannten Längsdraht g angelenkt. In jeden der Quersparindrälite
c ist als elastisches Zwisclietiglied eine Zug- oder Druckfeder h eingeschaltet,
ebenso an die beiden Endpunkte des Längsdrahtes g. Beim Einbau wird das ganze Aufhängesystem
so eingeregelt, daß sich die einzelnen Kräfte das Gleichgewicht halten. Jede thermische
Längenänderung des Falirdralites bewirkt eine Änderung der Kurvenzüge. also eine
Störung des Gleichgewichtszustandes. Dieser wird wieder hergestellt durch eine entsprechende
Nachgiebigkeit des Aufhängesystems. Die in die Querspanndrälite c eingeschalteten
Federn lc werden bei Erhöhung der Kurvenzugkräfte gedehnt, die Fahrdrähte verschieben
sich also in der Schleifebene der Fahrdrähte etwa waagerecht zur Fahrbahn gegen
die Kurveninnenseite. Die dadurch bewirkte Entlastung des inneren Längsdrahtes g
wird durch die in diesen Aufhängeteil eingeschalteten elastischen Zwischenglieder
ausgeglichen. Bei einer Verminderung der Fahrdralitkurvenzüge tritt # in umgekehrter
Weise eine Verschiebung der Fahrdrähte gegen die Kurvenaußenseite hin auf.
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In ähnlicher Weise wirken die in die beiden Längstragseile c und g
der Flachkettenverspannung nach Fig. ? eingeschalteten Federn h. Die auf die Querspamidrähte
c wirkenden Fahrdrahtkurvenzüge sammeln sich in dem Längstragseil e. An der Stelle
des geringsten Zuges, also in der Mitte des Längstragseiles, ist die Feder Ir, eingefügt,
die bei E=rhöhung der Fahrdrahtspannung nachgibt und sich bei Verminderung der Zugspannung
zusammenzieht. Im kurveninnenseitigen Längstragseil g ist ebenfalls eine Ausgleichfeder
eingebaut, die ini entgegengesetzten Sinn wie die Feder iin kurvenaußenseitigen
Längstragseil arbeitet und die auftretenden Verschiebungen ausgleicht.
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Anstatt durch Ausgleichfedern h kann auch eines der beiden Längstragseile
e durch selbsttätig arbeitende Nachspannungen mit Gewichten i unter gleichmäßiger
Zugspannung gehalten werden, wie dies beispielsweise in Fig.3 gezeigt ist. Das kurvenaußenseitige
Längstragseil e ist dabei etwa in der Mitte zwischen den beiden Endmasten an einem
Zwischenmast über eine Rolle k verschiebbar gelagert. Das kurvenintienseitige Längstragseil
g ist wieder durch Ausgleichfedern li nachgiebig all den Wandrosetten f befestigt.
Es können auch beide Längstragseile e, g mit Gewichtsnachspannung ausgerüstet sein.
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Eine andere Ausführungsmöglichkeit der Kurvenspannung zweier Fahrdrähte
a, b ist in Fig.4 veranschaulicht. Das kurvenaußenseitige und das in der
Kurveninnenseite liegende Längstragseil e, g sind miteinander über eine Feder lr
gekuppelt und an den Masten d
und Z,\'androsetten f über Rollen
k beweglich gelagert. Die Spannungsverhältnisse innerhalb des umlaufenden
Seiles gleichen sich aus, ebenso jede Änderung des Gleichgewichtszustandes. Durch
den Einbau einer Verankerung 1 wird einer unerwünschten Verschiebung des Längstragseiles
vorgebeugt. Die Lageänderungen des Fahrdrahtes in bezug auf die Fahrbahn können
in solchen Grenzen gehalten werden. daß sie selbst bei schienengebundenen Fahrzeugen
zu keiner Störung der Stromabnahme Anlaß geben können; bei gleislosen Fahrzeugen,
für die sich die beschriebene Anordnung besonders gut eignet, spielt die Verlagerung
des Fahrdrahtes überhaupt keine Rolle.
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Zur Aufhängung der Fahrdrähte von Oberleitungsoninibusanlagen, die
durch Fahrzeuge mit hohen Geschwindigkeiten befahren werden,
eignet
sich besonders die sog. Flachkettenverspannung nach Fig. z bis q.. Bei dieser Fahrleitungsbauart
ist es verhältnismäßig leicht, den Erfindungsgedanken auf Fahrleitungen der geraden
Strecke zu übertragen. Zu diesem Zweck werden die Fahrdrähte nicht geradlinig über
der Fahrbahn verlegt, sondern, wie in Fig. 5 dargestellt, wellen- oder sinusförmig
geführt, wobei elastische Spanndrähte so angeordnet sind, daß sie bei Temperaturerhöhung
eine Vergrößerung der Wellenhöhe, bei Temperaturerniedrigung jedoch eine Abflachung
der Wellenform bewirken oder zulassen. Zweckmäßig werden dabei die zu beiden Seiten
der Fahrbahn angeordneten Stützpunkte, z. B. Maste d, so gesetzt, daß sie gegeneinander
um eine halbe Feldteilung verschoben sind. Wenn außerdem die Wellenform der Fahrdrahtlinie
-so gewählt wird, daß die Punkte der größten Seitenverschiebung des Fahrdrahtes
jeweils gegenüber den Maststandorten oder den sonstigen Stützpunkten liegen, läßt
sich der Erfindungsgedanke besonders leicht und wirkungsvoll anwenden. In die den
Masten d zunächst liegenden Querspanndrähte c werden zu diesem Zweck nachgiebige
Zwischenglieder, z. B. Federn h o. dgl., eingeschaltet. Jede Temperaturänderung
bewirkt eine Spannungsänderung in den Fahrdrähten d, b und den Längstragseilen
e1, e2, die sich in einer seitlichen Verschiebung der Fahrdrähte auswirkt. Bei Temperatursteigerung
wird sich die seitliche Verschiebung der Fahrdrähte vergrößern und die Wellenform
stärker werden; bei niederen Temperaturen wird sich die Wellenform der geraden Linie
nähern. Diese Verschiebemöglichkeit erlaubt es, die Spannungsschwankungen innerhalb
bestimmter Grenzen zu halten. Mit der beschriebenen Anordnung der Maste in Verbindung
mit der Flachkettenaufhängung wird gleichzeitig der Vorteil erreicht, daß die Höhenschwankungen
der Fahrdrähte verringert werden, was bei hohen Fahrgeschwindigkeiten vorteilhaft
ist.