EP0168676B1

EP0168676B1 - Earthing contact for the transmission of a current of an electrically supplied rail vehicle on its wheel set shaft

Info

Publication number: EP0168676B1
Application number: EP85107720A
Authority: EP
Inventors: Winfried Kipke
Original assignee: Max Frost KG
Current assignee: Max Frost KG
Priority date: 1984-07-19
Filing date: 1985-06-21
Publication date: 1990-10-24
Anticipated expiration: 2005-06-21
Also published as: EP0168676A2; ATE57799T1; DE3426628A1; DE3426628C2; EP0168676A3

Abstract

1. Earthing contact for transmission of the current of an electrically operated rail vehicle with inwardly disposed wheels and outwardly disposed wheel set bearings on the wheel set axle (1) thereof, by means of brushes (23) which are held by a brush holder and which are held by way of at least one spring (20) against a contact slip body (7') which is fixedly connected to the wheel set axle (1), characterised by two mutually oppositely disposed shaped members (15, 22) which at least partially embrace the wheel set axle (1) and which bear by way of sliding portions by means of spring force against the slip ring (7') fixedly embracing the wheel set axle (1) and are prevented from rotating, wherein at least the sliding portions of one member are in the form of brushes (23).

Description

Die Erfindung betrifft einen Erdungskontakt zur Übertragung des Stromes eines elektrisch betriebenen Schienenfahrzeuges mit innen liegenden Rädern und außen liegenden Radsatzlagerungen auf dessen Radsatzwelle, mittels von einem Bürstenhalter gehaltenen Bürsten, welche über mindestens eine Feder gegen einen mit der Radsatzwelle fest verbundenen Kontaktschliefkörper gehalten werden.The invention relates to an earth contact for transmitting the current of an electrically operated rail vehicle with internal wheels and external wheelset bearings on the wheelset shaft thereof, by means of brushes held by a brush holder, which are held by at least one spring against a contact closing body which is firmly connected to the wheelset shaft.

Derartige Erdungskontakte sind beispielsweise durch die DE-AS-18 01 392 bekannt. Derartige Erdungskontakte haben die Aufgabe, den Versorgungsstrom von elektrisch betriebenen Schienenfahrzeugen, der einer Oberleitung oder einer dritten Schiene entnommen wird, auf die Fahrschienen zurückzuführen, um die Radsatzlager niederohmig zu überbrücken. Die Erdungskontakte müssen also in jeder Betriebssituation eine gut leitende Verbindung zwischen dem Rückstromkabel und der drehenden Radsatzwelle darstellen. In der Praxis werden derartige Erdungskontakte bisher auf eine Stirnseite der Radsatzwelle aufgesetzt und mit dem Radsatzlager zwecks Drehsicherung verbunden. Diese bekannten Erdungskontakte können aber dann nicht eingesetzt werden, wenn beispielsweise wegen zu großer seitlicher Ausladung oder Belegung der Wellenenden mit anderen Geräten eine stirnseitige Anordnung nicht möglich ist und durch Außenlagerung zwischen den Rädern keine geeignete ruhende Befestigungsmöglichkeit gegeben ist. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Erdungskontakt der eingangs näher bezeichneten Art zu schaffen, der auch dann eingesetzt werden kann, wenn eine stirnseitige Montage nicht möglich ist, und wenn die Radsatzlagerungen nicht zwischen den Rädern leigen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch zwei einander gegenüber liegende, die Radsatzwelle zumindest teilweise umgreifende Formteile, die sich über Gleitstücke an den die Radsatzwelle fest umgreifenden Schleifring mittels Federkraft abstützen und gegen Verdrehung gehalten sind, wobei zumindest die Gleitstücke eines Teiles als Bürsten ausgebildet sind. Ein so ausgebildeter Erdungskontakt kann zwischen den Rädern auf der Radsatzwelle montiert sein, auch wenn die Radsatzlagerungen außerhalb der Räder angeordnet sind. Auf konstruktiv einfache Art und Weise ist das die Radsatzwelle von oben teilweise umgreifende Teil als Gehäuse ausgebildet, welches mittels einer Schienenfahrzeugfesten Momentenstange gegen Verdrehung gesichert ist. Nach einem weiteren Konstruktionsmerkmal ist das die Radsatzwelle von unten teilweise umgreifende Teil als starrer Bügel ausgebildet, der mittels am Gehäuse befestigter.Such ground contacts are known for example from DE-AS-18 01 392. Such ground contacts have the task of tracing the supply current of electrically operated rail vehicles, which is taken from an overhead line or a third rail, to the running rails in order to bridge the wheelset bearings with low resistance. The grounding contacts must therefore provide a well-conductive connection between the return current cable and the rotating wheelset shaft in every operating situation. In practice, such ground contacts have so far been placed on an end face of the wheelset shaft and connected to the wheelset bearing for the purpose of securing against rotation. However, these known grounding contacts cannot be used if, for example, an end-to-end arrangement is not possible due to excessive lateral protrusion or occupancy of the shaft ends with other devices and no suitable stationary fastening option is provided by external storage between the wheels. It is therefore the object of the present invention to provide a grounding contact of the type specified in the introduction, which can also be used when frontal mounting is not possible and when the wheel set bearings are not lying between the wheels. This object is achieved according to the invention by two mutually opposite, at least partially encompassing the wheelset shaft, which are supported by means of sliders on the slip ring which encompasses the wheelset shaft and are held against rotation, at least the sliders of one part being designed as brushes. A ground contact designed in this way can be mounted on the wheelset shaft between the wheels, even if the wheelset bearings are arranged outside the wheels. In a structurally simple manner, the part which partially surrounds the wheelset shaft from above is designed as a housing which is secured against rotation by means of a torque rod fixed to the rail vehicle. According to a further design feature, the part partially encompassing the wheelset shaft from below is designed as a rigid bracket which is attached to the housing by means of.

Federn in Richtung auf die Radsatzwelle gezogen wird. Zwecks einfacher Montage ist der Schleifring zweigeteilt und weist umlaufende Nuten zur Führung und Aufnahme der Gleitstücke auf. Eine weitere Maßnahme zur Montage und Wartungserleichterung ist darin zu sehen, daß die Gleitstücke fest mit dem Gehäuse verbunden sind. Um eine seitliche Führung zu erhalten und um möglichst das Eindringen von Schmutz zu vermeiden, ist die Radsatzwelle fest von einem Tragstück umschlungen, das seitliche Führungsschenkel aufweist, zwischen denen die die Radsatzwelle umgreifenden Schleifringteile gehalten und auf dem Tragstück verschraubt sind. Ein weiterer zusätzlicher Schutz der funktionswichtigen Teile wird dadurch erreicht, daß der Bügel von einer mit dem Gehäuse verbundenen Abdeckschale abgedeckt ist. Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung weist das Gehäuse einen Aufnahmeansatz zur Aufnahme eines mit der Erdungsleitung verbundenen Stekkers auf. Auf einfache Art und Weise ist von diesem Stecker zum Bügel zumindest ein isoliertes Stromkabel geführt. Soll der Strom nur über die Kohlebürsten und nicht über die Gleitstücke zur Radsatzwelle geleitet werden, empfiehlt es sich, den Stecker gegenüber dem Gehäuse zu isolieren. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn das Tragstück aus zwei miteinander verschraubten Halbschalen besteht.Springs are pulled towards the wheelset shaft. For easy assembly, the slip ring is divided into two and has circumferential grooves for guiding and receiving the sliders. Another measure for assembly and ease of maintenance can be seen in the fact that the sliders are firmly connected to the housing. In order to obtain lateral guidance and to prevent dirt from penetrating as far as possible, the wheelset shaft is wrapped tightly by a support piece which has lateral guide legs, between which the slip ring parts encompassing the wheelset shaft are held and screwed onto the support piece. A further additional protection of the functionally important parts is achieved in that the bracket is covered by a cover shell connected to the housing. According to a further essential feature of the invention, the housing has a receptacle for receiving a plug connected to the ground line. In a simple manner, at least one insulated power cable is led from this plug to the bracket. If the current is only to be conducted to the wheelset shaft via the carbon brushes and not via the sliders, it is advisable to insulate the connector from the housing. It has proven to be useful if the support consists of two half-shells screwed together.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und mehrerer dieses darstellenden Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigt:

Figur 1 die Seitenansicht eines Erdungskontaktes im Schnitt gemäß der Linie D-D der Figur 2,
Figur 2 die Vorderansicht des in Figur 1 dargestellten Erdungskontaktes im Schnitt, und zwar zeigt die linke Hälfte der Figur 2 einen Schnitt gemäß der Linie B-B der Figur 1 und die rechte Hälfte einen Schnitt gemäß der Linie A-A gemäß Figur 1,
Figur 3 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie C-C der Figur 2.

In the following, the invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment and several figures representing it. It shows:

1 shows the side view of an earth contact in section along line DD of FIG. 2,
2 shows the front view of the grounding contact shown in FIG. 1 in section, namely the left half of FIG. 2 shows a section along line BB of FIG. 1 and the right half shows a section along line AA according to FIG. 1,
Figure 3 shows a section along the line CC of Figure 2.

Mit 1 ist eine Radsatzwelle bezeichnet, die von zwei halbschalenförmigen Tragstücken 2 und 3 umfaßt wird. Diese Tragstücke 2 und 3 weisen im Querschnitt ein U-förmiges Profil auf, wobei die freien Schenkel 4 nach außen weisen. Mit den Tragstücken 2 und 3 sind je zwei Ansätze 5 und 6 verschweißt, die durch Schrauben 7 miteinander fest verschraubt werden, so daß die Tragstücke 2 und 3 einen einheitlichen Träger bilden und mit der Radsatzwelle 1 verklemmt sind. Auf diesen Träger 2, 3 ist ein Schleifring 7' aufgesetzt, der aus zwei miteinander über Schrauben 8 und Zentrierstifte 9 verbundenen Halbschalen besteht. Gegen Verdrehen und zur Befestigung auf dem Träger 2, 3 ist der Schleifring 7' mittels Schrauben 10 gesichert, die durch einen Schenkel des Trägers 2, hindurch in den Schleifring 7' eingedreht sind. Die äußere Mantelfläche des Schleifringes 7' ist profiliert ausgebildet und weist zwei nebeneinander umlaufende trapezförmige Nuten 11 auf. In diese Nuten 11 greifen zwei aus geeignetem Werkstück bestehende Gleitlagersegmente 12 und 13 ein, die den oberen Teil des Schleifringes 7' umfassen. Diese Gleitlagersegmente 12 und 13 sind über Schrauben 14 mit einem Gehäuse 15 verbunden, wobei letzteres, nämlich 15, einen oberen ringförmigen Aufnahmeansatz 16, eine Befestigungskonsole 17 und zwei Verbindungskragen 18 aufweist. Im Bereich der Verbindungskragen 18 sind mit dem Gehäuse 15 noch Lagerböcke 19 verbunden, die je eine gegenüber dem Gehäuse 15 isolierte Rollbandfeder 20 tragen. Mit den frei auslaufenden Enden dieser Federn 20 sind mit Durchgangsbohrungen versehene Plättchen 21 fest verbunden, die mit den Enden eines starren Bügels 22 verschraubt sind, der aus stromleitendem Material besteht. Zwischen der Innenseite dieses Bügels 22 und der unteren Hälfte des Schleifringes 7' bzw. der Nuten 11 des Schleifringes 7' liegen entsprechend profilierte Kohlebürsten 23, die aufgrund der Federkraft der Rollbandfedern 20 ständig gegen den Schleifring 7' bzw. in die Nuten 11 des Schleifringes gedrückt werden. Der über die Kohlebürsten 23 in die Radsatzwelle 1 abzuleitende Strom fließt über den in den Aufnahmeansatz 16 eingesetzten und gegenüber diesem isolierten Stecker 24, der mit einer nicht dargestellten Erdungsleitung verbunden ist, und über die mit dem Stecker 24 verlöteten Stromkabel 25 zu dem Kabelschuhen 26, die mit dem Bügel 22 fest verschraubt sind. Von dort wird der Strom über den Bügel 22, die Kohlebürsten 23, den Schleifring 7' und die Tragkörper 2, 3 in die Radsatzwelle 1 abgeleitet. Um zu verhindern, daß Bügel 22 und Kohlebürsten 23 verschmutzen oder beschädigt werden, sind sie von einer Abdeckschale 27 nach unten hin abgeschirmt, wobei die Abdeckschale 27 mit ihren Kragen 28 und den Kragen 18 des Gehäuses 15 verschraubt sind. Wie die Figur 2 zeigt, ist in die Konsole 17 eine ein Gelenk 29 tragende Stange 30 eingeschraubt. An das Gelenk 28 greift eine Momentenstange 31 an, die mit ihrem dem Gelenk 28 abgewandten Ende am nicht dargestellten Drehgestell eines Schienenfahrzeuges befestigt ist, so daß das Gehäuse 15 und somit alle mit ihm verbundenen Teile gegen Rotation gesichert sind. Auch wenn in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Strom ausschließlich über die Kohlebürsten 23 abgeleitet wird, so ist es durchaus im Rahmen der Erfindung möglich, die Gleitlagersegmente 12 ebenfalls als Kohlebürsten auszubilden, wobei durch entsprechende Materialauswahl der Ohmsche Widerstand bedarfsweise bestimmt werden kann. Der Stecker 24 wäre in einem solchen Fall nicht gegenüber dem Aufnahmeansatz 16 bzw. gegenüber dem Gehäuse 15 isoliert.1 with a wheel set shaft is designated, which is comprised of two half-shell-shaped support pieces 2 and 3. These support pieces 2 and 3 have a U-shaped profile in cross section, the free legs 4 pointing outwards. With the support pieces 2 and 3, two approaches 5 and 6 are welded, which are screwed together by screws 7, so that the support pieces 2 and 3 form a unitary carrier and are clamped to the wheelset shaft 1. On this carrier 2, 3, a slip ring 7 'is placed, which consists of two half-shells connected to each other by screws 8 and centering pins 9. The slip ring 7 'is secured against rotation and for attachment to the carrier 2, 3 by means of screws 10 which are screwed into the slip ring 7' through one leg of the carrier 2. The outer circumferential surface of the slip ring 7 'is profiled and has two trapezoidal grooves 11 running side by side. Two slide bearing segments 12 and 13, which consist of a suitable workpiece, engage in these grooves 11 and encompass the upper part of the slip ring 7 '. These slide bearing segments 12 and 13 are connected via screws 14 to a housing 15, the latter, namely 15, an upper annular receiving projection 16, a Fastening bracket 17 and two connecting collars 18. In the area of the connecting collar 18, bearing blocks 19 are also connected to the housing 15, each of which carries a roller band spring 20 which is insulated from the housing 15. With the free-running ends of these springs 20 are provided with through-holes plates 21 which are screwed to the ends of a rigid bracket 22 which is made of electrically conductive material. Between the inside of this bracket 22 and the lower half of the slip ring 7 'or the grooves 11 of the slip ring 7' lie correspondingly profiled carbon brushes 23 which, due to the spring force of the roller band springs 20, constantly against the slip ring 7 'or into the grooves 11 of the slip ring be pressed. The current to be dissipated via the carbon brushes 23 in the wheel set shaft 1 flows via the plug 24 inserted into the receiving projection 16 and insulated from it, which is connected to a ground line (not shown), and via the power cable 25 soldered to the plug 24 to the cable lugs 26, which are screwed to the bracket 22. From there, the current is diverted into the wheel set shaft 1 via the bracket 22, the carbon brushes 23, the slip ring 7 'and the support bodies 2, 3. In order to prevent brackets 22 and carbon brushes 23 from becoming dirty or damaged, they are shielded from below by a cover shell 27, the cover shell 27 being screwed to its collar 28 and the collar 18 of the housing 15. As FIG. 2 shows, a rod 30 carrying a joint 29 is screwed into the bracket 17. At the joint 28 a torque rod 31 engages, which is fastened with its end facing away from the joint 28 to the bogie, not shown, of a rail vehicle, so that the housing 15 and thus all parts connected to it are secured against rotation. Even if in the exemplary embodiment shown, the current is derived exclusively via the carbon brushes 23, it is entirely possible within the scope of the invention to also design the slide bearing segments 12 as carbon brushes, the ohmic resistance being able to be determined as required by appropriate choice of material. In such a case, the plug 24 would not be insulated from the receiving attachment 16 or from the housing 15.

Claims

2. An earthing contact according to claim 1 characterised in that the member which partially embraces the wheel set axle (1) from above is in the form of a housing (15) which is prevented from rotating by means of a torque rod (31) which is fixed to the rail vehicle.

3. An earthing contact according to claims 1 and 2 characterised in that the member which partially embraces the wheel set axle (1) from below is in the form of a rigid loop member (22) which is drawn towards the wheel set axle by means of springs (20) secured to the housing (15).

4. An earthing contact according to claims 1 to 3 characterised in that the slip ring (7') is a two-part ring and has circumferential grooves (11) for receiving and guiding the sliding portions (12,13).

5. An earthing contact according to claims 1 to 4 characterised in that the sliding portions (12) are fixedly connected to the housing (15).

6. An earthing contact according to claims 1 to 5 characterised in that the wheel set axle (1) is fixedly embraced by a carrier portion (2,3) having lateral guide limbs (4) between which the slip ring portions (7') which embrace the wheel set axle (1) are held and screwed to the carrier portion (2, 3).

7. An earthing contact according to claims 1 to 6 characterised in that the loop member (22) is covered by a cover shell (27) which is connected to the housing (15).

8. An earthing contact according to claims 1 to 7 characterised in that the housing (15) has a mounting projection (16) for receiving a plug (24) which is connected to the earthing line.

9. An earthing contact according to claims 1 to 8 characterised in that at least one current cable (25) is taken from the plug (24) to the loop member (22).

10. An earthing contact according to claims 8 and 9 characterised in that the plug (24) is insulated from the housing (15).

11. An earthing contact according to claim 6 characterised in that the carrier portion (2, 3) comprises two half shells which are screwed together.