DE707794C

DE707794C - Einrichtung an Schleifschuhen zur Stromabnahme an Oberleitungen

Info

Publication number: DE707794C
Application number: DEA87676D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerhard Wuensche
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1938-08-04
Filing date: 1938-08-04
Publication date: 1941-07-03

Description

Einrichtung arr Schleifschuhen zur Stromab-nahme an Oberleitungen Der Ansatz von Rauhreif auf Fahrleitungen macht sich besonders beim Betrieb von Oberleitungsomnibussen nachteilig bemerkbar. Er erfolgt in Form von Stäbchen und Tafeln an der Oberleitung und verschlechtert die Güte der Stromabnahme auch bei Verwendung von Gleitschuhen sehr stark. Unter Umständen kann sogar durch Rauhreifansatz jeg- liche Stromabnahme verhindert werden, so daß die Fahrzeuge abgeschleppt werden müssen. Nun sind zwar für die Bekämpfung des Rauhreifansatzes verschiedene Vorschläge gemacht worden. Man verwandte beispielsweise Kratzschuhe, welche -durch die schneidenartige Unterteilung der Lauffläche die Eiskristalle mechanisch von der Fahrl-eitung abkratzt-en. Die Folge davon war, daß auch der kupferne Fahrdraht angegriffen und beschädigt wurde. Auch ist es bekannt, die Fahrleitung bei Rauhreifansatz abzuklopfen, ähnlich dem Verfahren, das man bereits im Freileitungsbau bei vereisten Leitungen angewendet hat. Abgesehen davon, daß ein -derartiges Abklopfen sehr mühselig, ist, tritt nicht .die gewünschte Wirkung ein, da bei Fahrleitungen schon der geringste Ansatz von Rauhreif den Betrieb außerordentlich behindert. Ferner hat man versucht, die Fahrleitungen durch ölen und Auftragen vonchemischen Substanzen frostfrei zu erhalten. Die Mittel haben jedoch eine verhältnismäßig kurze Wirk-dauer und.können nur kurzzeitig vor dem Eintritt der Rauhreifbildung aufgebracht werden. Es ist weiterhin auch schon hekannt,dieFahrdrähte elektrisch zubeheizen. Dies kann jedoch im Betriebe nicht erfolgen. Auch erfordert dieses Verfahren sowohl hohe Anschaffungskosten für die Schalturigsherstellung sowie auch hohe Stramkosten während des Heizbetriebes.
Alle die angeführten Nachteile werden durch die Erfindung vermieden. Mit ihr wird ,eine Einrichtung an Schleifschuhen zur Stromabnahme an Oberleitungen, deren Gleitsohle metallen beschaffen ist, insbesondere für Oberleitungsomnibusse, vorgeschlagen, die eine elektrische Beheizung der mitader Oberleitung in Berührung kommenden Teile des Stromabnehmerschleifschuhes vorsieht. Dafür ist unterhalb der Gleitsohle im Schleifschuhoberteil ein Hohlraurn vorgesehen, in den ein etwa stabförmiger Heizkörper, beispielsweise mit

Aluminium, reingegossen ist. Zwischen dür_,

Gleitsohle und der drehbaren Lagerung`

Schleifschuhoberteiles liegt eine wär

lierend#e Schicht, die elektrisch überbri

wird. Als Energiequelle für den Heizkör dient zweckmäßig die Oberleitung.
Um nun zu zeigen, daß mit der Erfindung tatsächlich die beabsichtigte Wirkung erreicht wird, sei an Hand eines Zahlenheispieles eine Wärmebilanz aufgestellt.
je Kilometer Fahrdraht ist der Rauhreif etwa auf einer Breite von 5 nim zu entfern-en. Das ergibt eine Grundfläche von 50000 cm-/km. Wird ein ungewöhnlich starker Behang von 2mm angenommen, so ergibt das ein Volumen von ioooo cm3/km. Nun hat jedoch der Rauhreif höchstens eine räumliche Fülligkeit von rund 5 0;0, so daß mit einem reinen Eisvolumen von 5oo ccm gerechnet werden kann. Der Rauhreifansatz besteht jedoch aus vielen einzelnen Zäpfchen und Säulen, von denen durch den Stromahnehmer ein uroßer Teil lediglich vom Fahrdraht verschoben bzw. gelagert wird, ohne vollkommen zu schmelzen. Den tatsächlichen Verhältnisssen wird somit am besten entsprochen, wenn mit einem Gewicht von i.5o g/km zu schmelzendem Eis gerechnet wird. Die Schmelzwärme beträgt nun oo8 WE/g. Um, also pro Kilometer Fahrleitung den Rauhreif zum, Schmelzen zu bringen, benötigt man daher i 5o - o,o8 # 12 WE ' km. Hinzu kommt jedoch die Wärmeleitung und Wärmestrahlung des Gleitschuhes selber. Bei einer Messung ergab sich die Wärmeübergangszahl für den gesamten Gleitschuh zu 12,8WE/M21C. Die Temperatur des Gleitschuhes betrug 129' und die Zinirnertemperatur 2o'. Der erhaltene Wert für die Wärmeübergangszahl stimmt gut überein mit den tabellarisch festgelegten Strahlungs- und Konvektionsverlusten.
Werden eine Gleitschulitemperatur von 200' und eine Außentemperatur von minus io' C zu,-runde gelegt, so ergeben sich bei einer Fahrgeschwindigkeit von 5 m/s entsprechend 18 km/h. folgende Verhältnisse: Wärmeübergangszahl der Konvektion-23, 1 WE/h' C M2. Wärmeübergangszahl der Strahlung: 9, 6 WEI/h' C m2. Gesaintwärmeverlust bei 2oo cm2 und 2oo' C: (23,1 + 9,6) 0.,2 - 200 # 130,8 WE/h.
Die erforderliche Schmelzwärme ist: 12 WE/km - 18 km/h = 2 16 WE.,'h.
Der gesamte Energieaufwand beträgt daher.-13o,8 -# 2 16 WEI/li # 346,8 WEih = 4ooWatt. Diese Leistung kann ohne weiteres durch die erfiridungsgemäße Anordnung erreicht werden.
An Hand der Zeichnung sei die Erfindung b'«,her erläutert. Es stellt darin Av-'-Abb i den erfindungsgemäßen Schleif-,#srhuh. in einem Ausführungsbeispiel im Schnitt ,#äar, während Abb. 2 ihn in einer Draufsicht veranschaulicht.
Der Schleifschuhoberteil i eines Stromabnehmers erhält unterhalb der Gleitsohle 2. einen Hohlraum3, in dem ein stabförmiger Heizkörper4 mit Aluminium eingegossen ist. Der Heizkörper ist zweckmäßig so gebaut, daß die Wärme seiner Wicklung 5 über eine Magnesitfüllung# an seinen Mante17 abgegehen wird. Durch den Umguß mit Aluminium wird die Wärme an die Gleitsohle2 sowie an die beiden Führungswangen8 des Schleifschuhes geleitet, so daß der Fahrdraht, der in der Gleitrinne läuft, von erwärmten Teilen des Schleifschuhes umgeben ist. Durch die kombinierte Wirkung von Reibung und Erwärmung wird der sich auf dem Fahrdraht angesetzte Rauhreif beseitigt. Um die übrigen Teile des Strornabnehinerkopfes vor Erwärmung zu schützen, wird zwischen der Gleiisohle2 und der drehbaren Lagerungg des Schleifschuhoberteiles eine wärineisolierende Schicht io gelegt, die jedoch elektrisch überbrückt ist, also einen Stromverlauf von der Oberleitung über die Strornahnehmerstange erfolgen läßt. Der kugelige Schleifschuhoberteil ist in bekannter Weise in der Pfanne i i gelagert. Die Gleitsohle2 wird am Schleifschuhoberteil mit den Schrauben 12 befestigt. Der gesamte Schleifschuh wird auf eine Stromabnehrn,erstange geschoben und mit den Schrauben 13 festgeklemmt. Der Heizkörper hat einen Anschluß 14, der jedoch auch anders als in der dargestellten Form ausgeführt sein kann. Naturgemäß ist es auch möglich, die Erfindung bei bereits vorhandenen Schleifschuhen anzuwenden, falls ihre Gleitsohle metallen beschaffen und Platz für die Anbringung der Heizeinrichtung vorhanden ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung an Schleifschuhen zur Strornabnahme an Oberleitungen, deren Gleitsohle metallen beschaffen ist, insbesondere für Oberleitungsomnibusse, gekennzeichnet durch eine elektrische Beheizung der mit der Oberleitung in Berührung kommenden Teile des Stromahnehmerschleif schuhes.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Gleitsohle (2) im Schleifschuhoberteil (i) ein Hohlraum (5) vorgesehen ist, in welchen der Heizkörper (4) einlegbar ist. 3. Einrichtung'nach. Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß inden Hohlraum (5) des Schleifschuhoberteiles (i) tein etwa stabförmiger Heizkörper (4), beispielsweise mit Aluminium, eingegossen ist. 4. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gleitsohle (2) und drehbarer Lagerung des Schleifschuhoberteiles (i) eine wärm-eisolierende Schicht (io) vorgesehen ist, die elektrisch überbrückt wird. 5. Einrichtung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Energiequelle fürden Heizkörper (4) zweckmäßig die Oberleitung dient.