DE9205688U1 - Ground contact - Google Patents
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Description
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6301 Wettenberg 16301 Wettenberg 1
BeschreibungDescription
Die Erfindung bezieht sich auf einen Erdungskontakt zur Übertragung von Strömen zwischen feststehenden Fahrzeugteilen eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs wie elektrischer Lokomotive oder Trieb- und Reisefahrzeug und dessen drehender Radachse umfassend ein Teleskop vorzugsweise topfförmiger Geometrie mit auf dieses einwirkender Federkraft durch vorzugsweise im Inneren des Teleskops verlaufender Schraubenfeder sowie Kohlebürste.The invention relates to a grounding contact for transmitting currents between fixed vehicle parts of an electrically driven vehicle such as an electric locomotive or traction and passenger vehicle and its rotating wheel axle comprising a telescope preferably of pot-shaped geometry with a spring force acting on it by means of a helical spring preferably running inside the telescope and a carbon brush.
Arbeitsströme von elektrisch betriebenen Fahrzeugen können über Achswellen und räder zur Fahrschiene und damit zur Energiequelle zurückgeführt werden. Die Übertragung von den feststehenden Fahrzeugteilen auf die drehenden Achsen erfolgt dabei mit speziellen Strombrücken, die üblicherweise als Rückstrom-/Erdungskontakt bezeichnet werden.Working currents from electrically powered vehicles can be returned to the running rail and thus to the energy source via axle shafts and wheels. The transfer from the stationary vehicle parts to the rotating axles takes place using special current bridges, which are usually referred to as return current/grounding contacts.
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Die Wälzlager der Achsen können im Nutzstrom- oder im Störstromkreis liegen. Um sie gegen Stromdurchgang und somit gegen Zerstörung zu schützen, muß der Rückstrom-/ Erdungskontakt ein niederohmige Brücke bilden. Bei einer über dem Lager anstehenden Spannung ab z. B. 1 V (Frittspannung) beginnt der Stromfluß durch das Lager. Verbunden mit einer sprunghaft ansteigenden Strommenge sinkt der Wert der Übergangsspannung anschließend auf nur ca. 0,5 V ab.The roller bearings of the axles can be in the useful current or in the interference current circuit. In order to protect them against current passage and thus against destruction, the return current/grounding contact must form a low-resistance bridge. When a voltage of e.g. 1 V (frit voltage) is present across the bearing, the current begins to flow through the bearing. Combined with a sudden increase in the amount of current, the value of the transition voltage then drops to only approx. 0.5 V.
Rückstrom-/Erdungskontakte sollen bei allen Betriebssituationen des Fahrzeuges eine gute und sichere elektrische Verbindung zwischen dem Rückstromanschluß am Fahrzeug und der Radachse auf einem definierten Stromweg herstellen.Return current/grounding contacts should create a good and safe electrical connection between the return current connection on the vehicle and the wheel axle on a defined current path in all operating situations of the vehicle.
Es sind Erdungskontakte bekannt, bei denen eine rotierende Kontaktscheibe in axialer Richtung und zentrisch zur Radachse gegen eine stehende Kohlebürste vorzugsweise in Form einer hoch metallhaltigen Ringbürste gedruckt wird. Die Kontaktscheibe ist elektrisch leitend mit der Radachse verbunden.Earthing contacts are known in which a rotating contact disk is pressed in the axial direction and centrically to the wheel axis against a stationary carbon brush, preferably in the form of a ring brush with a high metal content. The contact disk is electrically connected to the wheel axis.
Bei einem anderen Bauprinzip weiden zwei oder drei Block-Kohlebürsten durch zugehörige, direkt auf den Kopf der Kohlebürste wirkende Rollbandfedern in axialer Richtung und zentrisch zur Radachse gegen eine rotierende Kontaktscheibe gedrückt. Auch in diesem Fall ist die Kontaktscheibe elektrisch leitend mit der Radachse verbunden. An der Führungsplatte für die Kohlebürsten ist das Rückstrom- oder Erdungskabel angeschlossen.In another design principle, two or three block carbon brushes are pressed against a rotating contact disk in an axial direction and centrally to the wheel axle by associated roller band springs that act directly on the head of the carbon brush. In this case, too, the contact disk is electrically connected to the wheel axle. The return current or earthing cable is connected to the guide plate for the carbon brushes.
Bei den bekannten Erdungskontakten ruft das verwendete Teleskop eine mittelbare oder unmittelbare Kraftbaufschlagung auf die verwendete bzw. verwendeten Kohlebürsten derart hervor, daß der elektrische Kontakt zur Stromführung zwischen dem feststehendenIn the known earthing contacts, the telescope used causes an indirect or direct force to be applied to the carbon brushes used in such a way that the electrical contact for the current conduction between the fixed
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Fahrzeugteil und der Radachse sichergestellt ist.vehicle part and the wheel axle is ensured.
Bekannte Teleskope weisen einen ringförmigen Querschnitt auf, wobei das Teleskop in Segmenten aus Hartgewebe geführt wird. Nachteil einer entsprechenden Konstruktion ist es unter anderem, daß die Hartgewebesegmente durch starke Belastungen teilweise zerstört werden können. Auch sind aufwendige Fertigungsmethoden erforderlich, da die zueinander beweglich angeordneten Teile nur geringe Toleranzen gestatten.Known telescopes have a ring-shaped cross-section, whereby the telescope is guided in segments made of hard tissue. One of the disadvantages of such a design is that the hard tissue segments can be partially destroyed by heavy loads. Complex manufacturing methods are also required, since the parts that are arranged so that they can move relative to one another only allow for small tolerances.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Erdungskontakt der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß bei einfachem Aufbau und problemloser Montage eine hohe Funktionstüchtigkeit gegeben ist, wobei eine einwandfreie Führung des Teleskops selbst sichergestellt sein soll.The object of the present invention is to further develop an earthing contact of the type described above in such a way that a high level of functionality is ensured with a simple structure and problem-free assembly, while ensuring that the telescope itself is guided properly.
Das Problem wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Führung des Teleskops einen recheckförmigen Querschnitt aufweist und punkt- oder linienförmig in einer Aufnahme gelagert ist. Dabei besteht die Führung vorzugsweise aus einem Vier-Kantrohr, welches innenseitig gegebenenfalls mit einer Gleitmaterial wie PTFE ausgekleidet sein kann.The problem is essentially solved according to the invention in that the guide of the telescope has a rectangular cross-section and is mounted in a point or line in a holder. The guide preferably consists of a square tube, which can optionally be lined on the inside with a sliding material such as PTFE.
Die in bezug auf das Teleskop, also den vorzugsweise topfförmigen Körper weitgehend über seine Länge aufnehmende Führung ist ihrerseits über vorzugsweise gleichmäßig um die Führungsumfangsfläche verteilte elastische Elemente gelagert, wobei insbesondere in Längsrichtung verlaufende Rundgummielemente in Frage kommen.The guide, which accommodates the telescope, i.e. the preferably pot-shaped body, largely over its length, is in turn supported by elastic elements which are preferably evenly distributed around the guide circumference, whereby round rubber elements running in the longitudinal direction are particularly suitable.
Die Aufnahme selbst weist umfangsseitig eine Kreisgeometrie auf, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, erfindungsgemäß ausgebildete Teleskopanordnungen, die alsoThe holder itself has a circular geometry on the circumference, which makes it possible to use telescopic arrangements designed according to the invention, which
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das Teleskop an sich sowie dessen Führung und Aufnahme beinhalten, bekannte Anordnungen ersetzen können, die die eingangs beschriebenen Nachteile zeigen.the telescope itself as well as its guidance and mounting, can replace known arrangements that have the disadvantages described above.
Durch die erfindungsgemäße Lehre, insbesondere der Führung und der Lagerung ist eine optimale Übertragung von Drehmomenten möglich. Gleichzeitig ist eine gute Dämpfung sichergestellt.The inventive teaching, in particular the guide and the bearing, enables an optimal transmission of torque. At the same time, good damping is ensured.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine Anschlag vorgesehen sein, um eine Hubbegrenzung für das Teleskop zu bewirken.In a further embodiment of the invention, a stop can be provided in order to limit the stroke of the telescope.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden Ausführungsbeispiels.Further details, advantages and features of the invention emerge not only from the claims, the features derived therefrom - individually and/or in combination - but also from the following description of an embodiment shown in the drawing.
Es zeigen:Show it:
Fig.Fig.
einen Schnitt durch einen Rückstrom-/Erdungskontakt,a section through a return current/grounding contact,
Fig. 2Fig.2
einen Querschnitt durch eine Teleskopanordnung unda cross-section through a telescope arrangement and
Fig. 3 teilweise im Längsschnitt die Teleskopanordnung nach Fig. 2.Fig. 3 shows a partial longitudinal section of the telescopic arrangement according to Fig. 2.
In Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung eines Rückstrom-/Erdungskontaktes dargestellt, welches ein mit einem feststehenden Teil eines elektrisch betriebenen Fahrzeuges verbundenes elektrisch isoliert (Scheibe (11)) befestigtes Gehäuse (10) aufweist, dasFig. 1 shows a sectional view of a return current/grounding contact, which has a housing (10) connected to a fixed part of an electrically operated vehicle in an electrically insulated manner (disk (11)), which
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einen Hauptstrom-Anschluß aufweist, um über diesen Arbeitsströme von den feststehenden Fahrzeugteilen auf eine drehende Achse (12) zu übertragen. Hierdurch soll ein definierter Stromweg zwischen dem Rückstromanschluß am Fahrzeug und der Radachse sichergestellt werden.has a main current connection in order to transfer working currents from the fixed vehicle parts to a rotating axle (12). This is intended to ensure a defined current path between the return current connection on the vehicle and the wheel axle.
Um diesen definierten Stromweg aufzubauen, liegt eine im Ausführungsbeispiel topf form ige Kohlebürste (14) an der Stirnfläche (16) eines an dem Achsende (39) befestigten Schleifringes (12) an. Die im Ausführungsbeispiel topfförmige Kohlebürste (14) ist mit einem Teleskop (18) einer Teleskopanordnung (20) verbunden, woburch eine fortwährende Kraftbeaufschlagung auf die Kohlebürste (14) in Richtung der Achse (39) erfolgt. Die Kraftbeaufschlagung selbst wird von innerhalb des topfförmig ausgebildeten Teleskops (18) verlaufender Schraubenfeder (22) hervorgerufen, die sich an einer Innenstirnseite des Gehäuses (10) abstützt.In order to establish this defined current path, a carbon brush (14), which is pot-shaped in the exemplary embodiment, rests on the end face (16) of a slip ring (12) attached to the end of the axle (39). The carbon brush (14), which is pot-shaped in the exemplary embodiment, is connected to a telescope (18) of a telescope arrangement (20), whereby a continuous force is applied to the carbon brush (14) in the direction of the axle (39). The force itself is caused by a helical spring (22) running inside the pot-shaped telescope (18), which is supported on an inner end face of the housing (10).
Die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Gehäuse (10) und der Kohlebürste (14) erfolgt über innerhalb des Teleskops (18) verlaufende Leiter (24).The electrically conductive connection between the housing (10) and the carbon brush (14) is made via conductors (24) running inside the telescope (18).
Die das topfförmige Teleskop (18) umfassende Teleskopanordnung (20) und deren Aufbau ergibt sich insbesondere aus den Fig. 2 und 3.The telescope arrangement (20) comprising the pot-shaped telescope (18) and its structure can be seen in particular in Figs. 2 and 3.
So wird das Teleskop (18) von einer Führung (26) aufgenommen, die die Form eines Vier-Kantrohres aufweist, das im Schnitt eine Quaderform zeigt. Die Führung (26) ist wiederum in einer Aufnahme (28) angeordnet und über in Längsrichtung der Führung (26) verlaufende Rundgummis (30), (32), (34) und (36) gelagert. Die Lagerungen (30), (32), (34) und (36) werden in in der Innenwandung der Aufnahme (28) eingelassene Vertiefungen wie Nuten lagefixiert, von denen eine mit dem Bezugszeichen (38) versehenThe telescope (18) is held by a guide (26) which has the shape of a square tube which, in section, has a cuboid shape. The guide (26) is in turn arranged in a holder (28) and is supported by round rubbers (30), (32), (34) and (36) running in the longitudinal direction of the guide (26). The bearings (30), (32), (34) and (36) are fixed in position in recesses such as grooves set into the inner wall of the holder (28), one of which is provided with the reference symbol (38).
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Innenseitig kann die Führung (26) mit PTFE ausgekleidet sein, um eine reibungsarme Bewegung des Teleskops (18) innerhalb der Führung (26) zu ermöglichen.The inside of the guide (26) can be lined with PTFE to enable low-friction movement of the telescope (18) within the guide (26).
Dadurch, daß die Aufnahme (28) außenseitig einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, also eine Geometrie zeigt, die üblichen Teleskopanordnungen entspricht, können letztere durch erfindungsgemäße Teleskopanordnungen (20) ausgetauscht werden.Because the holder (28) has a circular cross-section on the outside, that is, it has a geometry that corresponds to conventional telescopic arrangements, the latter can be replaced by telescopic arrangements (20) according to the invention.
Letzteres bedeutet, daß ein Einsatz auch für solche Rückstrom-/Erdungskontakte möglich ist, bei denen z. B. von dem Teleskop eine Kontaktscheibe ausgeht, die rotierend gegen eine stehende Ringbürste gedrückt wird.The latter means that it can also be used for return current/grounding contacts in which, for example, a contact disk extends from the telescope and is pressed against a stationary ring brush in a rotating manner.
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Claims (8)
dadurch gekennzeichnet,2. Earthing contact according to claim 1,
characterized,
dadurch g e k e &eegr; &eegr; &zgr; e i c h &eegr; e t,3. Earthing contact according to claim 1 or 2,
thereby geke &eegr;&eegr;&zgr; eich &eegr; et,
dadurch gekennzeichnet,4. Earthing contact according to claim 3,
characterized,
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Cited By (2)
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| DE102015110428B4 (en) * | 2015-06-29 | 2020-01-30 | Solayer Gmbh | sliding contact |
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1992
- 1992-04-29 DE DE9205688U patent/DE9205688U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
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| US11139625B2 (en) | 2017-06-01 | 2021-10-05 | Schunk Carbon Technology Gmbh | Discharge device for discharging electric currents |
| DE102017209340B4 (en) | 2017-06-01 | 2022-12-15 | Schunk Carbon Technology Gmbh | Diverting device for diverting electrical currents |
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