DE720440C - Stromabnehmer - Google Patents

Description

• Stromabnehmer Es ist bekannt, künstliche Kohlen, die elektrischen Strom zu übertragen haben, in Metall zu fassen. Die vielseitige Verwendung von Kunstkohle als Stromabnehmerkontakt in der gesamten Elektrotechnik erfordert diese Maßnahme,einerseits um einen möglichst guten Stromübergang von der Kohle über die Fassung zur weiteren Leitungsanlage und umgekehrt zu haben, andererseits, um dem Kohlestromabnehmerkontakt mittels der Metallfassung vielseifigste Einbaumöglichkeiten in die betreffenden Geräte, Anlagen usw. sowie die bei der Betriebsbeanspruchung notwendige Festigkeit zu verleihen.
• Dabei hat man bisher die Kohle entweder in Kupfer- oder Messingfassungen eingedrückt odereingeklemmt, hat Metallbügel aufgelötet, angeschraubt oder angenietet und auch durch Umspritzen oder Umgießen des in der Fassung sitzenden Kunstkohleteils hergestellt. Alle diese bis jetzt bekannten Arten, einen Kohlekörper mit Metallfassung zu versehen, haben Nachteile, deren Beseitigung einen wesentlichen Fortschritt bedeuten würde. Aufgesteckte und angeklemmte Fassungen führen wegen hoher Stromübergangsverluste zu :starken Erhitzungen der Kontaktanordnung, somit zur Ermüdung des Metalls und Lockerung des Kohlwitzes, abgesehen davon, daß solche Montierungsarten für bewegliche Kontakte ;oft schon von vornherein in rein mechanischer Hinsicht ungenügend sind, da Gefahr besteht, daß die Kohle aus der Fassung herausgeschoben wird oder durch. Betriebserschütterungen sich mehr und mehr lockert.
• Schraub- und Nietverbindungen zwischen Kohle und Fassung zeigen ähnliche nachteilige Erscheinungen, wie ungenügenden elek tris,chen Kontakt, der sich mit zunehmender Betriebsdauer infolge der Funkenbildung und Erhitzung verschlechtert und in gleichem Maße die mechanische Festigkeit der Verbindung allmählich bis zur Unbrauchbarkeit vermindert.
• An gelöteten Kontakten wird, wie die Praxis bewiesen bat, bei starken Belastungen das Lötmittel weich, wodurch sich dann wiederum die bereits geschilderten Zerstörungserscheinungen ergeben, die schließlich zum Betriebs. ausfall der Kontakte führen.
• All diese Nachteile werden bei Stromabnehmern aus Kunstkohle erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß in die mit Gußarmatur zti versehende Körperfläche beliebig gestaltete Vertiefungen eingearbeitet sind, deren Mittelachsen oder mittlere Neigungsrichtungen zur Körperachse alle einen spitzen oder stumpfen Winkel bilden. Es wird damit erreicht, daß die aus-feuerflüssigem Metall aufgebrachte, d. h. ein- und angegossene Armatur fest verkrallt in und auf der Kohle sitzt. Die Schrumpfverhältnisse werden, da die Gußarmatur den Kohlekörper nicht haubenförmig überdeckt, günstiger, weil die Schrumpfwege kleiner werden. Somit lassen sich die Schrumpfkräfte auf ein der Kohle ungefährliches Mindestmaß herabdrücken. Es kann sich aber auch die Armatur eines auf solche Weise montierten Kohlekörpers bei starken Temperaturunterschieden während des Betriebes nicht lockern, da sich die sperrig zur Körperachse geneigten Vertiefungen, die die angegossene Armatur halten, sowohl bei Dehnung als auch bei Wiederzusammenziehung durch Umlagerung der die Kohle haltenden Kräfte jeweils wieder .an Teile des vom Guß bedeckten Kohlekontaktkörpers anpressen. Es bringen also starke Temperaturunterschiede, wie sie sowohl bei der Herstellung solcher gußmontierter Kohlekörper als auch bei der praktischen Verwendung auftreten, innerhalb der vom Guß bedeckten Fläche eine Umlagerung der die Kohle haltenden Kräfte und sichern damit stets gute mechanische Festigkeit und gleich guten elektrischen Kontakt zwischen Kohle und Armatur.
• Ein Ausführungsbeispiel ist in Fig. i wiedergegeben. Der dargestellte rechteckig umrissene Kohlekörper erhält auf der zu montierenden Fläche mehrere Vertiefungen V, deren Mittelachsen X zur Körperachse I< alle einen spitzen oder stumpfen Winkel bilden. Die Winkel untereinander können verschieden sein, ebenso die Form, örtliche Lage, Neigungsrichtung und Größe dieser Bohrungen bzw. Vertiefungen. Man wird sie zweckmäßigerweise .auf das verwendete Kohle- und Armaturmaterial sowie auf die beabsichtigte Verw endungsbeanspruchung abstimmen. Man kann aber auch mit gleichem Effekt in: die Kohle in einem Winkel zur Körperachse Lä.ngs- und Querrillen einarbeiten, wobei die Verringerungen der auf die Kohle aktiv wirkenden Schrumpfkräfte in noch höherem Maße erzielt werden, wenn diese Rillen je parallel miteinander verlaufen, wie in Fig.2 dargestellt.
• Fig.3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei statt der je parallelen, zur Körperachse geneigten Längs- und Querrillen schräge, d. h. in einem Winkel zur Körperachse gehaltene Diagonalrillen in die Kohle eingearbeitet sind. Die Vertiefungen können in die Kohle gebohrt- gefräst, geschliffen, gepreßt oder nach einem sonstigen für künstliche Kohle anwendbaren Verfahren ringearbeitet sein.
• Eine Erhöhung der Innigkeit in der mechanisch en und elektrischen Verbindung zwischen Kohle und Gußarmatur wird erzielt, wenn die Oberfläche der zu armierenden Kohlenfläche statt des allgemein bei künstlichen Kohlen üblichen Glattschliffes oder bei Formpressung der glatten Preßhautoberfläche einen rauhen Grobschliff erhält, da sich der Guß dann um so mehr in diese Unebenheiten verkrallt. Erhält die nach der Erfindung entsprechend bearbeitete Kohlenkörperöberflächc einschließlich aller an- und ,eingearbeiteten Unebenheiten einen Metallüberzug durch beispielsweise galvanisches Verkupfern oder Aufspritzen .eines Metallbelages, dann wird, wenn man diese metallisch überzogene Kohlenkörperoberfläche umgießt, der elektrische Kontakt zwischen Kohle und Armatur auf das mögliche Optimum gebracht.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Stromabnehmer aus künstlicher Kohle mit an- und eingegossener Armatur, dadurch gekennzeichnet, daß in die mit Gußarmatur zu versehende Körperfläche beliebig gestaltete Vertiefungen eingearbeitet sind, deren Mittelachsen oder mittlere Neigungsrichtungen zur Körperachse alle einen spitzen oder stumpfen Winkel bilden.
2. 2. Körper :aus künstlicher Kohle mit an- und e:ingegassenerArmatur zurAbnahme elektrischen Stromes nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in die mit Gußarmatur zu versehende Körperfläche ganz oder teilweise durchgehende Längs-oder Querrillen eingearbeitet sind.
3. 3. Körper aus künstlicher Kohle mit an- und eingegossener Armatur zur Abnahme elektrischen Stromes nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsrillen einerseits und die Querrillen ,andererseits je unter sich in Richtung und Schrägung parallel verlaufen. ,i.
4. Körper aus künstlicher Kohle mit an- und eingegossener Armatur zur Ab- i nahme elektrischen Stromes nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in die mit Gußarmatur zu versehende Körperfläche diagonal verlaufende Rillen eingearbeitet sind.
5. 5. Körper aus künstlicher Kohle mit an- und eingegossener Armatur zur Abnahme elektrischen Stromes nach Anspruch r bis q., dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des bisher üblichen Glattschliffes oder der glatten Preßoberfläche des Kohlekärpers sowie auch seiner Vertiefungen ein Grobschliff angewendet wird und der Armaturenguß auf der grob geschliffenen Fläche erfolgt, um die Innigkeit der mechanischen Verbindung zwischen Guß.armatur und Kohle zu erhöhen sowie die elektrischen Kontaktverhältnisse zu verbessern.
6. 6. Körper aus künstlicher Kohle mit an- und eingegossener Armatur zur Abnahme elektrischen Stromes nach Anspruch r bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Gußarmatur zu versehenden Kohleflächen zum Zwecke bestmöglichen Stromüberganges vor dem Aufgießen der Armatur verkupfert oder mit einem ähnlichen Metallüberzug versehen werden und ,auf diese Weise der zwischen Gußarmatur und Kohle liegende Metallüberzug durch den Guß noch inniger in die Unebenheiten der Kohlenoberfläche eingedrückt wird, und zwar zum Teil infolge des Schrumpfdruckes beim Erstarren des Gusses, zum anderen Teil durch gesteigerten Anpressungsdruck beim Ausdehnen der Metallarmatur hei Betriebserwärmung.