DE77187C - Unterirdische Stromzuführung für elektrische Bahnen - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Eisenbahnen mit unterirdischem Stromzuleitungskanal, in welchem die Contactvorrichtungen enthalten sind.

Es wird ein Leitungskanal von irgend einer gewöhnlichen Construction benutzt, der, wie üblich, zwischen den Schienen des Geleises gelegen sein kann. Innerhalb dieses Leitungskanals oder in geeigneter Entfernung von demselben sind die isolirten Leiter verlegt. In Abständen von einander sind im Leitungskanal geschlossene Contactkästen angeordnet, mit deren jedem die Leitung verbunden ist. Die Verbindung führt in das Innere des Kastens zu einer darin enthaltenen Contactplatte und sind dabei alle äufseren Verbindungen vollständig isolirt. Die Kästen sind mit einem herausragenden Arm einer Contactvorrichtung versehen, welche für gewöhnlich in der Bahn einer vom Wagen getragenen Bürste oder Contactplatte liegt, durch welche die isolirten Stromschlufstheile im Kasten an einander gelegt werden und die Leitung durch den Motor auf dem Wagen geschlossen wird. Im Leitungskanal befinden sich daher keine nicht isolirten oder frei liegenden Leiter und der Motor am Wagen steht blos dann mit der Leitung in Verbindung, wenn die von demselben getragene Bürste an den Contactarmen der Kästen liegt.

Es ist deshalb mit Ausnahme dieser kurzen Zeit jede Möglichkeit einer Ableitung vermieden. Um nun auch die Ableitung während dieser Zeit zu verhüten, kann jeder Kasten mit OeI gefüllt und mit einem porösen Theil oder einer Wand versehen werden, durch welche das im Kasten enthaltene OeI allmälich hindurchsickert , so dafs die Aufsenseite des Kastens und die damit verbundenen Theile mit einer dünnen Schicht von OeI überzogen sind, welches das Niederschlagen von Feuchtigkeit auf denselben verhindert. Der Kasten kann vollständig mit OeI gefüllt sein und die Contactflächen in demselben, durch welche die Verbindung des Motors auf dem Wagen mit der Leitung bewerkstelligt wird, können vollständig in OeI getaucht sein.

Um die Nothwendigkeit der Prüfung und des zeitweisen Nachfüllens der Kästen zu vermeiden, kann jeder Kasten mit einem Rohrsystem verbunden sein, das OeI unter Druck enthält; hierdurch wird nicht nur erreicht, dafs die Kästen jederzeit vollständig gefüllt sind, sondern der Druck bewirkt auch, dafs das OeI durch die porösen Kastenwände hindurchdringt und ihre äufseren Theile und Verbindungen beständig mit OeI bedeckt sind. · Die vom Wagen getragene Bürste oder Contactvorrichtung bewirkt, dafs die Leitung an der Bürste unterbrochen wird, bevor sie an den Contacten in den Kästen unterbrochen werden kann. Die Bildung von Funken in den Kästen, die hierdurch bedingte Zerstörung der Contacte, sowie die Verkohlung des Oeles wird somit verhindert, so dafs, wenn die Anlage einmal aufgestellt ist, die Kästen und Verbindungen keiner Beaufsichtigung bedürfen, während die Contactarme der Kästen und die vom Wagen getragene Bürste nach Bedarf erneuert oder ausgebessert werden kann.

In den beiliegenden Zeichnungen ist:
Fig. ι eine Hinteransicht des Wagens nebst einem Querschnitt des Geleises, des Bahnkörpers und des · Leitungskanals,

Fig. 2 ein senkrechter Schnitt durch einen der Kästen,

Fig. 3 eine Unteransicht desselben mit abgenommener Bodenplatte, '

Fig. 4 ein Schaltungsschema der Anlage,

Fig. 5 ein Längsschnitt der Bürste und

Fig. 6 eine Ansicht derselben;

Fig. 7, 8 und 9 zeigen eine Construction des aus dem Kasten herausragenden Contactarmes.

Natürlich können bei diesem System beide Leiter der Hauptleitung isolirt und mit einander gegenüberliegenden Reihen von Kästen im Leitungskanal verbunden werden, wie vorstehend angegeben ist. Es kann aber auch blos ein isolirter Leiter und eine Reihe von Kästen vorhanden sein, und das Geleise kann die Rückleitung bilden.

In Fig. ι bezeichnet A den herabhängenden Arm am Wagen, der die Bürste oder Contactplatte J3 trägt, und CC bezeichnet ein Paar Contactkästen zu beiden Seiten des Leitungskanals, die von der Wand des letzteren in irgend einer geeigneten Weise getragen werden. D sind die Contactarme der Kästen, an welchen die Bürste B schleift. In Fig. 4 ist G der Stromerzeuger und G¹G¹ sind die isolirten Leiter. , Zwischen jedem Kasten C und der Leitung ist eine isolirte Verbindung g g hergestellt.

P. bezeichnet eine Pumpe und P¹P¹ sind die einander gegenüberliegenden Rohrstränge einer Leitung, in welche OeI oder eine andere isolirende Flüssigkeit von der Pumpe aus unter Druck hineingetrieben wird. Das Innere jedes Kastens C ist mit einem der Rohrstränge durch ein Rohr ρ verbunden, das mit einem Hahnp¹ ausgestattet ist. B ist die vom Wagen getragene Bürste, D sind die Contactarme der Kästen und M ist der Motor am Wagen.

Die Kästen sind in Fig. 2 und 3 gesondert gezeichnet. Sie können aus einem Gufsstück C¹ bestehen, , das an beiden Enden offen ist und beiläufig in der Längenmitte einen nach einwärts vorspringenden Flantsch c .und zwei Stutzen besitzt, von denen einer p² zur Verbindung mit dem Oelrohr ρ und ein zweiter g¹ zur Verbindung mit der isolirten Leiterabzweigung g dient. Eine Hälfte des Kastens, in Fig. 2 die obere, kann rund sein, wogegen die unter dem Flantsch c befindliche Hälfte auf einer Seite halbrund sein und auf der anderen eine rechteckige Verlängerung c² besitzen kann. Dieses Ende des Kastens kann durch eine Kappe oder einen Deckel C³ verschlossen sein, der durch Bolzen, welche durch Ansätze an demselben hindurchgehen, oder in anderer Weise dicht befestigt ist. Der Stutzen g^l ist nach der Zeichnung an der rechteckigen Verlängerung des Kastens angebracht. Statt dafs er aber senkrecht aus der Wand derselben herausragt, wird er am besten, wie gezeigt, nach abwärts gebogen. Die innere Bohrung des Stutzens ist etwas gröfser als die Oeffnung g·² im Ende desselben und als die Oeffnung g·³, die in den Kasten führt, so dafs, wenn der isolirte Leiter g eingeführt ist, Asphalt oder ein anderes erhitztes isolirendes Material gⁱ eingegossen werden kann. Natürlich kann irgend eine geeignete Art der Einführung des Leiters und des Verschlusses der Eintrittsöffnung g³ benutzt werden. Das innerhalb des Kastens gelegene Ende des Leiters ist mit einer Contactplatte H verbunden, welche auf einer isolirenden Stütze ruht und zwei vorspringende Enden h besitzt, zwischen welchen sich ein Contactarm / am Ende einer Welle J¹ bewegt, die aus dem Kasten nach oben hinausreicht. Diese Welle kann in folgender Weise unterstützt und gelagert sein. Unter dem Flantsch c ist eine Platte K von Holz oder anderem isolirenden Material angebracht; oberhalb des Flantsches befindet sich eine ähnliche Platte K\ auf welcher eine verhältnifsmäfsig dicke Unterlagsscheibe oder Masse K² von porösem isolirenden Material liegt, wie Asbest, Steinzeug oder anderem geeigneten faserigen oder sonstigen Material. Oberhalb der Unterlagsscheibe liegt eine andere ' Platte K³ aus isolirendem Material. Durch die Platten KK¹ K² K^B ist eine mit einem Flantsch versehene Muffe L geschoben, wobei der Flantsch an der unteren Platte K liegt. Die Muffe L ist oben mit einer Klemmmuttter L¹ versehen. Die Welle J¹ hat ihr Lager innerhalb der Muffe L und trägt am inneren Ende den Contactarm /, der mit einer am Ende der Welle befestigten Nabe ausgestattet ist; diese letztere ist mit einem Flantsch versehen und zwischen dieser und dem Flantsch auf der Muffe L ist eine Packungsscheibe i eingeschaltet. Hierdurch wird ein zu starkes Entweichen des Oeles längs der Welle I¹ vermieden. Der seitlich herausragende Contactarm D kann, wie gezeichnet, aus zwei an einander liegenden Metallplatten bestehen, die am äufseren Ende der Welle 7¹ befestigt sind. Diese Platten bestehen am besten aus federndem Metall, wie z. B. hartem Messing, Kupfer oder einem anderen Metall oder einer Metalllegirung. Das kurze Ende derselben ist mit einem Ende einer Spiralfeder verbunden, welche auf die Welle geschoben und am anderen Ende mit der Klemmmutter L¹ verbunden ist.

Wenn daher der Contactarm, wie sogleich beschrieben werden soll, bewegt wird, so hat man zwei federnde oder nachgebende Theile: der eine ist der Arm D selber, der andere die Spiralfeder; wenn gewünscht, kann noch ein dritter elastischer Theil ■ dadurch vorgesehen werden, dafs man den inneren Contactarm I elastisch macht. Hierdurch werden Erschütterungen des Kastens, der Stützen desselben und

der leitenden Verbindungen vermieden, wenn die Bürste am Wagen mit dem Contactarm D in oder aufser Berührung tritt. OeI wird aus dem Verbindungsrohr p² in das weite Ende des Kastens eingeführt und findet seinen Weg durch die isolirenden Platten KK¹, sickert durch die poröse Zwischenlage K² und durch die Platte K^B an die Oberseite des Kastens. Dort sammelt man am besten OeI an, und zu diesem Zweck ragt der obere Rand des Kastens über die Klemmmutter JL¹, sowie über das Ende der Muffe JL hinaus, so dafs für einen vollkommenen Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit längs des Lagers der Welle P und für eine gute Schmierung dieses Lagers gesorgt ist.

Das Aufsteigen des Oeles durch den Kasten wird am besten so geregelt, dafs nur sehr wenig davon über den Rand des Kastens abläuft, eben nur genug, um die Wände und den Boden des Kastens und die Isolation des Leiters g mit einer geeigneten Oelschicht überzogen zu halten. Es kann aber, wenn gewünscht, im Leitungskanal unter jedem Kasten ein Behälter aufgestellt werden, um das etwa herabtropfende OeI aufzusaugen. Aus diesen Behältern kann das angesammelte OeI von Zeit zu Zeit ausgepumpt oder anderweitig entfernt werden.

Der Zug der auf die Welle I¹ aufgeschobenen Spiralfeder, welcher sich einstellt, wenn der Arm D durch die Bürste am Wagen angeschlagen und zur Seite gedreht wird, soll derart gerichtet sein, dafs er das Bestreben hat, die Mutter anzuziehen; die Lockerung der Mutter ist dann nicht zu befürchten; die Mutter kann auch durch Stifte an der Unterlagsscheibe K³ befestigt sein. Wie in Fig. 4 gezeigt, sind die Kästen auf den beiden Seiten des Leitungskanals gegen einander versetzt, und die Bürste B ist hinreichend lang, um mit mindestens zwei Armen D auf entgegengesetzten Seiten des Leitungskanals in Berührung zu stehen. Wie im Schaltungsschema gezeigt, können einander gegenüberliegende Reihen von Kästen benutzt werden, und es können beide Leitungsdrähte isolirt sein; das Wesen der Erfindung kann aber auch bei einer Anlage benutzt werden, bei welcher die Schienen einen Theil der Leitung bilden. Bei einer derartigen Anlage soll auch die Bürste B hinreichend lang sein, um stets mit zwei Contactarmen D in Berührung zu stehen.

Die vorzugsweise angewendete Construction der Bürste ist in Fig. 4, 5 und 6 dargestellt. Sie besteht aus einem Körper b aus isolirendem Material, auf welchem . die mit dem Motor des Wagens verbundene Contactplatte b¹ angebracht ist. Die Enden der Platte b¹ reichen nicht bis zum Ende des Körpers b, sondern an jedem Ende der Bürste ist, wie in Fig. 4 gezeigt, eine Fläche von isolirendem Material freigelassen, . welche über das Ende der Contactplatte b ¹ hinausreicht. Diese isolirten Flächen an den beiden Enden liegen am besten unterhalb oder* innerhalb der Ebene der Contactfläche. Wie nun der Wagen längs des Geleises hinfährt, stöfst die Bürste der Reihe nach gegen die herausragenden Contactarme 2), welche sich biegen und auf eine Seite bewegt werden, wie in Fig. 4 gezeigt. Die Welle I¹ wird in ihrem Lager gedreht und der von ihr getragene Contactarm wird gegen eine der Contactplatten h des Hauptleitungscontactes gedrückt. Die Bürstenfläche bⁱ stellt einen guten Schleifcontact mit dem Contactarm D her, und die Schliefsung wird durch den Motor am Wagen hergestellt. Wenn die Bürste einen Contactarm D verläfst, gleitet dieser Arm von der Contactplatte b^x plötzlich auf die isolirende, über die Contactplatte hinausragende Fläche ab. Die Leitung wird deshalb an diesem Punkt unterbrochen, und die Verbindung im Kasten kann nicht unterbrochen werden, bevor nicht der Contactarm den isolirenden Theil b verlassen hat. Die Wirkungsweise ist natürlich genau dieselbe, wenn die Kästen auf jeder Seite des Leitungskanals angeordnet sind. Die Bürsten B haben dann auf beiden Seiten Contactplatten b¹ und isolirte Endtheile, wie bereits beschrieben wurde. Wenn der Wagen zurückfährt, behalten, wie man aus Fig. 4 ersieht, jene Contactarme D, die an den Contactplatten b¹ liegen, ihre Lage bei, und es findet keine Unterbrechung der Schliefsung in den Kästen statt, da die Contactarme noch immer in ihrer Lage gehalten werden, nachdem sie auf den isolirten Theil b aufgelaufen sind.. Würde der isolirte Theil der Bürste sich nicht über die Contactplatten hinaus erstrecken, so könnte im Kasten eine Stromunterbrechung stattfinden, nachdem die Bürste vom Contactarm abgeglitten ist und der Arm infolge der Federwirkung der zurückgehenden Bürste nachfolgt. Wenn zu dieser Zeit der Arm in leitender Verbindung mit der Contactplatte der Bürste stünde, so würde der Strom zunächst an den Contacten im Kasten unterbrochen werden, aber bei der beschriebenen Einrichtung wird der Strom bereits unterbrochen, wenn der Contactarm die Contactplatte der Bürste verläfst und auf das isolirte Ende derselben aufläuft. Benutzt man daher eine Bürste mit isolirten, über beide Enden der Contactplatte hinausragenden Enden, so mufs der Strom immer zuerst an der Bürste unterbrochen werden und kann niemals zuerst im Kasten unterbrochen werden. Um Abnutzung zu vermeiden und die Oberfläche des Contactarmes stets rein und glatt zu erhalten, können in den isolirten Theil der Bürsten Metallplatten #² eingesetzt sein, welche aber von den Contactplatten der Bürste vollständig isolirt sind.

Die Kästen können auch umgekehrt werden, die Cohtactarme sind dann unten.statt oben.

Bei dieser Einrichtung befinden sich die Kästen an der Seite des Leitungskanals und nicht unter dem Schlitz. Die Contactvorrichtungen werden hier ebenfalls durch eine in demselben gelagerte Welle bewegt. Der Kasten mufs deshalb an der Oeffnung für die Welle dicht abgeschlossen sein. Der Contactarm, welcher die Welle bewegt, wird selbst durch die senkrechte Fläche des Schuhes bewegt, die sich an der senkrechten Fläche des Kopfes oder Endes des Contactarmes vorbeibewegt. Es besteht daher wenig Gefahr, dafs diese Contactflächen sich mit Staub, Schmutz, Schnee oder Eis bedecken, und sie werden durch die zwischen ihnen stattfindende Reibung glatt polirt erhalten.

Fig. 7, 8 und 9 zeigen einen Contactarm oder eine Vorrichtung, welche gegenüber der Welle I¹ radial verstellbar ist. Eine derartige Anordnung ist unter anderen auch deshalb empfehlenswerth, weil sie jede Gefahr eines Bruches der Enden der Arme beseitigt, wenn sie sich beim Rückwärtsfahren des Wagens am Schuh fangen. Das Ende oder der Kopf des Contactarmes ist auch um dessen Achse drehbar, und dies gewährleistet einen guten Contact.

Das obere, über den Kasten hinausragende Ende der Welle I¹ ist vierkantig und am Ende mit einem Schraubengewinde versehen. Eine Unterlagsscheibe S ist auf die Welle geschoben und stützt sich auf den vom Vierkant L derselben gebildeten Absatz. Eine Blattfeder T mit einer geeigneten Oeffnung am Ende wird nun über die Welle geschoben und an die Unterlagsscheibe 5- gelegt. Ein Klotz U mit viereckiger Bohrung ,wird dann auf das Vierkant auf der Welle geschoben und durch Muttern u festgeklemmt. Der Klotz U trägt einen seitlichen Ansatz U¹, der mit Gewinde versehen ist, um eine Stange V aufzunehmen, welche in denselben eingeschraubt und durch einen Stift ν gesichert ist.

Das äufsere Ende der Stange tritt lose in die Bohrung eines Gufsstückes W, reicht aber für gewöhnlieh nicht bis an das Ende desselben, wo die Bohrung am besten erweitert ist. Das Gufsstück kann im wesentlichen wie dies angedeutet, gestaltet sein, und zwischen dem Gufsstück und dem Klotz ist eine Feder F¹ auf die Stange geschoben. Um Schmutz abzuhalten, wird eine Schutzhülse Y über das Gufsstück und die Stange geschoben und am Gufsstück W angelöthet, so dafs das Gufsstück unter einen darauf ausgeübten Druck nachgeben oder sich nach einwärts gegen die Welle zu bewegen kann. Ein Contactknopf 1, dessen innere Gestalt sich dem Gufsstück W anpafst, ist auf das letztere geschoben und ist durch Vorstecker 2 daran befestigt. Die äufsere Fläche dieses Knopfes ist abgerundet, und zwar am besten nach einem Kreisbogen oder Halbkreis. Die Blattfeder T ist am Klotz U durch eine Schraube ί befestigt, ist auf eine kurze Strecke parallel mit der Stange V und biegt sich, wie gezeigt, nach abwärts und hierauf nach aufwärts und ist mit dem Contactknopf 1 bei f¹ verbunden. Die Spannung der Feder hält den Contactknopf in der normalen waagrechten Lage, während er durch die Bürste oder den Schuh am Wagen nach einwärts und durch die Federn V¹ und T nach aufsen gedrückt werden kann. Er kann sich auch auf der Stange V drehen. Gleichzeitig kann der Contactknopf, wenn er abgenutzt ist, leicht abgenommen und durch einen neuen ersetzt werden, indem man die Schraube t¹ löst.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Bei elektrischen Eisenbahnen mit unter der Bahn liegendem geschlitzten Leitungskanal die Stromabgebereinrichtung, bestehend aus einer Reihe geschlossener Kästen im Leitungskanal, wobei jeder Kasten eine Welle ίΐ_λ mit einem Contactarm an jedem Ende trägt, von denen einer I innerhalb und der andere D, aufserhalb des Kastens angeordnet ist, und eine Contactplatte B am Wagen, deren senkrechte Flächen der Reihe nach gegen die Enden der äufseren Arme stofsen, die Wellen drehen und die inneren Arme gegen Contactplatten h innerhalb der Kästen drücken, welche letztere Contactplatten mit den Stromleitungen g verbunden sind.
2. 2. Bei Stromabnehmereinrichtungen der durch Patent-Anspruch 1. gekennzeichneten Art:

   a) die Herstellung der Contactplatte oder Bürste B am Wagen aus einem leitenden Mittelstück bl mit nicht leitenden Enden £², so dafs die Stromunterbrechung und demzufolge die Funkenbildung nicht im Kasten (bei Ih), sondern an der Contactplatte (bei D&¹)

   ' erfolgt;

   b) die Ausbildung der äufseren Contactarme D in der Weise, dafs sie in radialer Richtung nachgeben können (Fig. 7 bis 9). :, ''

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.