EP4347309A1 - Apparatus for holding an overhead conductor rail, and arrangement comprising a boom system comprising at least two apparatuses for holding an overhead conductor rail and an overhead conductor rail - Google Patents

Apparatus for holding an overhead conductor rail, and arrangement comprising a boom system comprising at least two apparatuses for holding an overhead conductor rail and an overhead conductor rail

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Publication number
EP4347309A1
EP4347309A1 EP22741367.1A EP22741367A EP4347309A1 EP 4347309 A1 EP4347309 A1 EP 4347309A1 EP 22741367 A EP22741367 A EP 22741367A EP 4347309 A1 EP4347309 A1 EP 4347309A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
boom
arm
conductor rail
overhead conductor
joint
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22741367.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bruno Casali
Matthias Brunner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furrer and Frey AG
Original Assignee
Furrer and Frey AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furrer and Frey AG filed Critical Furrer and Frey AG
Publication of EP4347309A1 publication Critical patent/EP4347309A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M1/00—Power supply lines for contact with collector on vehicle
    • B60M1/30—Power rails
    • B60M1/307—Supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M1/00—Power supply lines for contact with collector on vehicle
    • B60M1/12—Trolley lines; Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/30—Railway vehicles

Definitions

  • Device for mounting an overhead conductor rail and arrangement comprising a boom system of at least two devices for mounting an overhead conductor rail and one
  • the device according to the invention and a boom system formed from it serves to pivot overhead conductor rails. This technology is primarily used in depot facilities and workshops.
  • the overhead conductor rail Before a train can be serviced, the overhead conductor rail must be turned off. There is therefore a section insulator directly in front of the depot, which ensures that only this one track in the hall is switched off. The overhead conductor rail is then grounded. Now it can be removed. As soon as it reaches its end position, access to the roof work platform is cleared so that maintenance work can begin.
  • Removing the overhead conductor rail from above the vehicle has advantages of improved accessibility and increased safety during maintenance.
  • FIG. 10a The overhead conductor rail 10a is attached to a boom system comprising at least two booms la, but preferably a large number of booms. These each have a pivoted cantilever arm, which is rotatably mounted at its location and then extends rigidly over a distance X to the contact wire suspension of overhead conductor rail 10 .
  • the overhead conductor rail 10a is moved from a pivoted-in state 200a above the vehicle into a pivoted-out state 300a for maintenance purposes.
  • “Pivoted out” means that the overhead conductor rail 10a is removed by a pivoting movement from the area above the vehicle. It is therefore a folding away of the overhead conductor rail 10a.
  • the segment length Y of a boom system with overhead conductor rail fixed thereto is preferably 200 m in Fig add two segment lengths to a total length Z.
  • the distance A indicates the distance between two brackets of the bracket system.
  • the overhead conductor rail has at least one separation point 100a, at which the overhead conductor rail of the depot must be separated from the normal rail or external rail 400a of the vehicle.
  • a drive-through depot is shown in Fig. 11, at which such a disconnection point 100a is arranged in both entry and exit areas of the depot 500a.
  • the coupling at the disconnection point takes place via an inclined movement of the overhead conductor rail towards the external conductor rail. Due to the travel path at Contact must add em the separation point can be defined accordingly long. The movement of the contact elements against each other after touching them is comparatively long.
  • the object of the present invention is to provide an overhead conductor rail with a boom system that requires less space and reduces the mechanical wear at the point of separation from a conventional, in particular immovably mounted, running rail or increases the connection variants for realizing the point of separation .
  • the present invention solves this problem with a device having the features of claim 1.
  • a device has a cantilever arm and a holding device for holding the cantilever arm on a base.
  • the cantilever arm is designed to hold an overhead conductor rail.
  • an overhead conductor rail has a contact wire for making contact with a pantograph.
  • the contact wire is typically clamped in the holding device, e.g. held by clamping legs.
  • the cantilever arm should be designed for the corresponding loads for mounting the overhead rail and also meet the other boundary conditions for mounting an overhead conductor rail.
  • the overhead conductor rail is designed to supply energy to a rail vehicle.
  • the cantilever arm can have a first holding device for holding the overhead conductor rail.
  • This can be an adapter, which directly with the holding device of the contact wire Overhead conductor rail can be connected.
  • indirect mountings are also conceivable.
  • the cantilever arm is also connected, in particular pivotably, to a second holding device for fixing the cantilever arm to a base, for example a mast.
  • the holding device can preferably be designed in such a way that the extension arm swings out horizontally, i.e. parallel to the floor plane of the vehicle and in particular perpendicular to the course of the rail vehicle in question, with which the overhead conductor rail can be contacted.
  • the cantilever arm has at least two cantilever legs, with the overhead conductor rail being pivotably arranged on one of the cantilever legs.
  • the second holding device or the holder for the cantilever arm on the ground can be pivotably arranged on the respective other cantilever leg.
  • the cantilever arm can preferably have only two cantilever arms in a structurally simple manner, but it is also possible to provide more than these two cantilever arms, for example four cantilever arms analogous to the geometry of a pantograph, as a scissor joint or the like
  • the cantilever arm is preferably designed as an articulated arm, preferably so that the two cantilever arms are connected to one another via a joint.
  • the overhead conductor rail is not in a circular motion from the top of the rail vehicle carried away, but in a linear movement or a movement on a circular path that reduces in the course of the movement. Both variants reduce the space required for the depot and at the same time ensure a reduced contact distance when making contact at the separation point.
  • an anti-twist device for the joint preferably in the form of a tie rod, can be arranged. This also allows for improved force distribution of the load on the extension arm.
  • the joint can include at least one swivel joint or be designed as a swivel joint. However, this does not mean that only one axis of rotation must be provided.
  • the joint preferably comprises two axle bolts which run parallel to one another and which define two parallel, side-by-side rotation axes.
  • Each of the pivot bolts is preferably located in a bolt receptacle arranged at the end of the jib arm, so that the jib arm is rotatably mounted around the pivot bolt.
  • the axle bolts can be connected to a fixing device for fixing the distance between the axle bolts.
  • the fixing device can have one fixing plate or particularly preferably two fixing plates for better force distribution, which are preferably fixed at the end of the axle bolt.
  • the joint can have teeth on the cantilever arms to ensure synchronization of the two cantilever arms. This can preferably be done by two meshing gears, one of the gears being firmly connected to one of the boom legs.
  • the device can also have at least one device for absorbing the deflection of the cantilever arm. This can preferably be done in the longitudinal direction of the second boom arm running boom rope. However, this does not necessarily have to run parallel to the second arm, but preferably at an angle of more than 5° to it, with the angle opening up from the joint to the holding device.
  • the device for absorbing the deflection can have one or more adjusting screws provided at the end in the connection area of the second boom arm with the second holding device, via which the alignment, in particular the angular position of the boom arm relative to the holding device on the ground, can be adjusted.
  • the first cantilever leg can advantageously have an insulator, in particular an insulator made from a non-conductive solid.
  • an insulator in particular an insulator made from a non-conductive solid.
  • Corresponding insulators made of ceramic, porcelain or the like are known in electrical engineering.
  • the cantilever arm can have a device for forced grounding in the extended state, in which the angle between the two cantilever arms is minimal.
  • Also according to the invention is an arrangement comprising at least one cantilever system with at least two devices according to the invention and an overhead conductor rail for supplying energy to a rail vehicle, which is pivotably held by the cantilever arms.
  • the overhead conductor rail of the arrangement has at least one coupling element of a separation point, the coupling element being able to be inserted into a complementary coupling element perpendicularly to the longitudinal extent of the overhead conductor rail.
  • the previous coupling was always at an angle, but not perpendicular to the length of the overhead conductor rail. This reduces the mechanical wear of the coupling elements and increases the design freedom in the design of the coupling elements, which, for example, now also can be implemented as a simple plug-in connection and not as a sliding contact as was previously the case.
  • Fig. 7 side view of the cantilever arm
  • FIG. 8 is a perspective view of a front jib arm of the jib arm
  • 11 shows a schematic view of a pivotable overhead conductor rail system according to the prior art
  • 12 perspective view of a second embodiment variant of the invention according to the invention
  • the device according to the invention is used for pivoting overhead conductor rails.
  • This technology is primarily used in depots and workshops, but can also be used in tunnels.
  • This task is performed by supplying power to the vehicle through the overhead conductor rail.
  • the overhead conductor rail must then be switched off and removed from the vehicle for reasons of repair and inspection work, so that the maintenance work can be carried out more efficiently and at the same time safely thanks to the improved accessibility.
  • the invention now starts with the idea of using a device with a multi-part extension arm with at least two extension arms and a folding device for pivoting the overhead conductor rail, in which the extension arms of the extension arms are connected to one another via a joint.
  • FIG. 1 shows the advantages of such a device according to the invention.
  • the electrical contact is the separation point of the system. When swiveled in, it is the electrical connection between the overhead conductor rail and the horizontally adjustable one overhead conductor rail. If you now swing away, the contact separates so that the overhead conductor rail can be moved away.
  • the extension arms generate the movement. They are constructed in such a way that the overhead conductor rail does not move in its longitudinal axis, but can only move in the transverse axis. This means that the entire hall of the depot can be used with this system.
  • the movement of the overhead conductor rail 10 is not oblique due to the cantilever arms designed as articulated arms, but in a kind of parallel displacement in a straight line, in particular on a linear path, between the pivoted-out position 300 and the pivoted-in position 200.
  • the separation point 100 is thus vertical - not oblique as before - hit by the movable overhead conductor rail. This results in a shorter coupling path to the end position. This also becomes particularly clear from the detailed representation of the separation point from FIG. Overall, the overall length of the depot is also becoming shorter.
  • Fig. 2 shows in detail the arrangement of a cantilever arm 1 of the cantilever system with the overhead conductor rail 10 attached to it.
  • a corresponding cantilever system should have at least two or more such cantilever arms 1, and preferably at the end of the overhead conductor rail an electrical interface to an adjacent overhead conductor rail or travel rail .
  • the extension arm 1 comprises at least two extension arms 2 and 3, which are connected to one another via a joint 5.
  • a rear extension arm 2 has, on the terminally opposite side of the joint, a fixing on a holder 7 that is pivotable about an axis of rotation RI for fixing the arrangement according to the invention to a substrate.
  • a front boom arm 3 on the other hand, has a pivotable end on the opposite end of the joint 5 a rotation axis R3 mounted determination on a bracket for fixing the ceiling rail 10 on the cantilever arm 1.
  • the rear extension arm 2 comprises an elongated profile extending from the joint 5 and a transverse connector 8 mounted perpendicular thereto Pivoting axis RI offset.
  • the connection can be made in such a way that the cross-connector is linearly displaceable relative to the driver.
  • the cross connector 8 is U-shaped, with the connection to the profile of the rear boom limb 2 being along the bottom traverses of the cross connector and the connection to the bracket 7 by two, preferably parallel, legs 82, 89 protruding from the bottom traverse 90. These limbs 82, 89 each have an opening for the passage of an axle bolt 83 which connects the transverse connector 8 to the holder 7 in a pivotable manner.
  • the bracket 7 includes a bracket plate 71 for placement on a base, e.g. a wall or a support, such as a steel T-beam using fasteners such as screws 72.
  • a base e.g. a wall or a support, such as a steel T-beam using fasteners such as screws 72.
  • Two anchor wings 81 each with an opening, protrude from the bracket plate 71 in the opposite direction Carrying out the axle bolt 83.
  • the longitudinal axes of the axle bolts are aligned coaxially and define a first pivot or rotation axis RI in the area of the bracket 7.
  • the drive 4 can be mounted separately from the holder 7 via a console 48 by fastening means 47 on a substrate. It is shown in detail in FIG.
  • the drive 4 has a motor 41 and a gear to improve the transmission to the driver 42 .
  • the drive 4 has at least one sensor 46 which detects the position and the number of revolutions of at least one rotatably mounted driver plate 45.
  • the same rotary or pivoting movement which drives the driver plates 45 is also used to drive a driver 42 which is connected to the motor shaft RM of the motor 41 .
  • the motor 41 drives the two worm gears 43,44.
  • the first has a transmission ratio of 1:40 in the specific variant, the second 1:60. This results in a total gear ratio of 1:2400. For example, it can turn the motor at 1350 rpm and therefore needs 26 seconds to enable it to be pivoted by 90°.
  • the two driver plates 45 drive the sensors 46 . At least the end positions of the cantilever arm are thus monitored. However, other variants of sensory detection are also conceivable.
  • the driver 42 drives the cantilever arm 1 .
  • the rear boom arm 2 is driven by the driver 46 of the motor 41 . So that it rotates optimally, it can be mounted at the top and bottom.
  • the upper bearing is preferably a loose bearing and the lower one is a fixed bearing.
  • radial needle bearings can be installed; eg one above and one below.
  • An axial needle bearing can also be located in the fixed bearing to absorb the weight forces. Since a high bending moment occurs, the connecting parts must be very large. Therefore, the preferred variant includes a needle bearing, since they only require a small amount of space.
  • Adjusting screws 86 are provided at the transition between one of the legs 89 and the bottom traverse 90 of the cross connector 8 .
  • a boom cable 84 preferably a metal cable, eg made of steel, extends from the crossbeam 8 above the base of the profile of the boom arm 2 in the direction of the joint 5 . This can be tightened with an adjustment device 85, in particular a turnbuckle.
  • the adjustment screws 86 and the boom rope 84 take up the deflection of the entire boom arm 1 .
  • the profile of the rear boom arm 2 and preferably also of the front boom arm 3 was chosen as a square tube. This is advantageous because the jib is subjected to torsion during the slewing process. A square profile can absorb these torsional stresses to advantage.
  • the two axle bolts 83 are preferably arranged in a bearing and a counter bearing 87 and 88, in particular needle bearings. Furthermore, the fastening area of the pull rod 6 shown in FIG. 2 can be seen from FIG.
  • This tie rod 6 is also pivotally fixed to the console plate 71 and defines another pivot axis R4.
  • the pivot axis R4 of the tie rod 6 is at a distance, preferably at a distance of more than 1 cm, from the pivot axis RI of the jib arm 2 .
  • the spacing causes a partial absorption of force from the cantilever arm to the tie rod 6 , resulting in a force distribution in the form of a parallelogram with sides along the length of the tie rod 6 and the cantilever arm 2 . This can be deduced from FIG.
  • FIG. 9 a device for forced grounding 9 can be seen in FIG. This shall be explained further in the context of FIG. 5 and FIG. 9 .
  • the forced grounding is intended to ensure that the overhead conductor rail 10 is grounded when it is swung out. A copper lip can do this be mounted, which grounds the existing residual voltage of the contact wire 102 of the overhead conductor rail 10. This is arranged in FIG. 9 in a manner known per se in a folding device 101 between two clamping legs.
  • the device for forced grounding 9 can be adjusted in the flea so that tolerance errors in the system can be accommodated.
  • the device does not have to be installed on every boom arm.
  • One per segment with the segment length Y (see FIG. 11) is perfectly sufficient for such a device.
  • two forced grounding devices can advantageously be installed per arrangement according to the invention, so that if one fails, a second one still ensures grounding.
  • Bolt receptacles 60 are arranged at the ends of the jib arms 2 and 3 .
  • the bolt receptacles are arranged on the jib legs 2 and 3 by means of a flange connection 57 in each case.
  • Axle bolts 59 are arranged in each case in the bolt receptacles 60 perpendicular to the longitudinal direction of the boom arms 2 and 3 .
  • These are connected to a fixing plate 51, 52 at the ends on both sides via fastening means, here screws 79, which fixes the distance between the axle bolts 57.
  • the axle bolts are then each connected to a gear wheel 55 or 56 via further fastening means 58 .
  • axle bolts 59 are rotatably mounted in the bolt receptacles 60 and each define an axis of rotation R21 and R22, which consists of Reasons of simplification in the other figures are summarized in a rotation axis R2.
  • bearings 53 and counter bearings 54 are provided in the form of needle bearings.
  • the joint 5 or the jib arm 2 has a fixation for the jib cable 84 in the area of the joint 5 .
  • the fixing plates 51 and 52 each have a fixing for a tie rod 6 .
  • two tie rods were used, but one tie rod is also conceivable, even if the use of two tie rods, preferably running parallel, further optimizes the force distribution.
  • the joint 5 transmits the torque between the rear and the front boom arm 2 and 3.
  • the two boom arms 2 and 3 should always move synchronously.
  • the moment is transmitted from the rear arm 2 to the gear wheel 56 .
  • This forwards the moment via the second gear wheel 55 which is fastened to the front arm 3 .
  • This ensures that the two boom arms 2, 3 move simultaneously and at the same speed.
  • four radial needle bearings and four axial needle bearings are installed, which are located at positions 53 and 54 in Fig. 6, among others. This can be the same as for attaching the jib arm 2 to the bracket 7.
  • one of the tie rods 6 was connected to one of the fixing plates 51, 52 in FIG.
  • the function of the tie rods 6 is explained again with reference to FIG.
  • the rear arm 2 has a defined position due to the drive 4 . So that the boom arm 3 at the front always moves synchronously with the boom arm 2 at the rear, the moment is transmitted in the joint 5, which advantageously also acts as an intermediate bearing.
  • the only thing that is not yet defined is the joint 5 itself, because it can still rotate.
  • the two tie rods 6 were positioned, which over the Boom legs 3 form a parallelogram at the rear.
  • FIG. 8 shows the front boom arm 3 in detail. It has an insulator 31 with a preferred ribbed contour. This is attached via a connection, preferably a flange connection 35, to an outgoing from the joint 5 square profile of the boom arm 3.
  • a flap for the overhead conductor rail 10 is arranged at the end of the insulator 31 .
  • the flattening includes a supporting structure bracket 34, which allows the fixing plane to be deflected by 90°.
  • a fastening device, in particular a holding plate, for the overhead conductor rail 10 is arranged on the supporting structure bracket.
  • a flea adjustment device 33 allows linear mobility of the fastening device or folding device 32 relative to the supporting structure console 34.
  • the boom arm 3 has a rubber buffer 36 as a stop against the rear boom arm 2 when the boom arm 1 is pivoted out. This is fixed with a cuff 37 on the square profile of the boom arm 3 .
  • Fig. 10 finally shows a known embodiment for the separation point 100 and 100a of Fig. 1 and 11.
  • the electrical contact forms the separation point 100, 100a between fixed and movable busbar 10 'and 10. It ensures that the two busbars are electrically and mechanically connected when the train wants to enter.
  • the so-called blade 11 is located on the moving part, which moves the fork 12 into the fixed part and connects the two parts in such a way that a voltage of up to 25kV can be present.
  • the cantilever arm 1 consists of a total of several subassemblies and the overhead conductor rail 10.
  • the subassemblies all fulfill one or more subfunctions, as described above.
  • the method of pivoting is to be described again in summary form below.
  • the motor 41 generates a torque which is transmitted via the worm gear 43, 44 and the driver 42 to the boom arm 3 at the rear.
  • Sensors 46 for position monitoring are installed in the motor unit.
  • the torque is transmitted to the joint 5, which is designed as an intermediate bearing, via the boom leg 2 at the rear. This ensures that the two boom arms 2 and 3 move synchronously.
  • the joint 5 is held in position by a tie rod 6 so that the joint 5 itself does not twist.
  • the jib arm 3 at the front includes an insulator 31 , a support structure bracket 34 and a flywheel adjuster 33 .
  • this boom leg 3 holds the overhead conductor rail 10.
  • the forced grounding 9 is advantageous so that it can be ensured that the overhead conductor rail is grounded when it is swung out.
  • the insulator can preferably be designed for a voltage of up to 25 kV.
  • the flea adjuster 33 has an adjustment range of preferably 20-150 mm in order to accommodate manufacturing tolerances.
  • the cantilever arm according to the invention can advantageously be dimensioned in such a way that the torque when it is fully pivoted in is at least 2 times and at most 8 times higher than when it is fully pivoted out.
  • the extension arm according to the invention can also be advantageous be dimensioned in such a way that the tensile force when fully pivoted in is at least 1.8 times and at most 6 times higher than when fully pivoted out
  • a mast preferably a T-beam or particularly preferably an H-beam can be used as the base for fixing the cantilever arm.
  • the new movement makes the flail arm very small. This is a clear advantage of the new system, since the base, e.g. the mast, is loaded in the weak axis in this position.
  • the boom system according to the invention is easy to manufacture and assemble.
  • the cantilever arm 1' is divided into two rear cantilever arms 2a', 2b' and two front cantilever arms 3a', 3b', which are connected to one another via joints 5'.
  • the cantilever arm is therefore formed from two articulated arms that bend in opposite directions.
  • the extension arms 2a', 2b' spread out at an angle to one another, starting from the folding device 7' towards the joints 5'.
  • a corresponding spreading is also effected by the front boom legs 3a' and 3b', on which the folding device 32' for the overhead conductor rail is arranged at the end.
  • the drive 4′ is realized here via a suspension of weights whose gravitational pulling force is diverted via a deflection roller and which thereby acts on a terminal position of the front boom arm 3a′, 3b′.
  • This variant also uses linear guidance of the overhead conductor rail when extending and retracting allows.
  • FIG. 13 shows a third embodiment variant of a device according to the invention.
  • This also has a multi-part extension arm 1" with a first and a second extension arm 2" and 3".
  • the design of this variant is analogous to Fig. 1-10, a one-armed articulated arm with a joint 5", which the extension arm 2" and 3 " connects.
  • the drive includes a belt drive 4", the belt transmitting a mechanical force to the joint 5".
  • the front boom arm 3" has the folding device 32 for folding the overhead conductor rail, the attachment with the insulator and the folding device arranged thereon being angled, in particular at an angle of 90°, to the remaining boom arm 3".
  • FIG. 1 A fourth embodiment of the device according to the invention is shown in FIG.
  • two cantilever legs 2'" and 3a"' of a cantilever arm 1"' are connected to one another via a joint 5"' in a type of one-piece scissor joint.
  • the arm segment 3b'" with the insulator and the subsequent folding device 32'" for the overhead conductor rail is arranged on the joint 5"'.
  • the folding device 7"" for the cantilever arm 1"" is designed in two parts as a rail and carriage.
  • a drive is not shown, but a toothed gear, for example motor-operated, can be provided, which is arranged on the back of the carriage and engages in a toothed rack of the rail.
  • RI axis of rotation / pivoting axis R2 axis of rotation (represented in simplified form) R21 axis of rotation R22 axis of rotation R3 axis of rotation R4 axis of rotation RM motor shaft

Landscapes

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Abstract

An apparatus for holding an overhead conductor rail (10) which is used to supply electrical energy to a rail vehicle, wherein the apparatus has a boom arm (1, 1', 1'', 1''') and a holding apparatus (7, 7', 7'', 7''') for securing the boom arm (1, 1', 1'', 1''') to a substrate; wherein the boom arm (1, 1', 1'', 1''') has at least two boom limbs (2,2a', 2b', 2'', 2''', 3, 3a', 3b', 3'', 3a''', 3b'''), wherein the overhead conductor rail (10) is held pivotably on a first of the boom limbs (3, 3a', 3b', 3'', 3a''', 3b'''), and wherein a holding apparatus (7, 7', 7'', 7''') is held pivotably on a second of the boom limbs (2,2a', 2b', 2'', 2'''); and wherein the two boom limbs (2,2a', 2b', 2'', 2''', 3, 3a', 3b', 3'', 3a''', 3b''') are connected to one another via a hinge (5, 5', 5'', 5'''); and an arrangement comprising at least one boom system having at least two apparatuses according to one of the preceding claims and an overhead conductor rail (10) for supplying energy to a rail vehicle.

Description

Vorrichtung zur Halterung einer Deckenstromschiene und Anordnung umfassend ein Auslegersystem aus zumindest zwei Vorrichtungen zur Halterung einer Deckenstromschiene und eine Device for mounting an overhead conductor rail and arrangement comprising a boom system of at least two devices for mounting an overhead conductor rail and one
Deckenstromschiene overhead conductor rail
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und ein daraus gebildetes Auslegersystem dient der Verschwenkung von Deckenstromschienen. Diese Technologie findet vorrangig Verwendung in Depotanlagen und Werkstätten. The device according to the invention and a boom system formed from it serves to pivot overhead conductor rails. This technology is primarily used in depot facilities and workshops.
Bevor ein Zug gewartet werden kann, muss die Deckenstromschiene ausgeschaltet werden. Direkt vor dem Depot befindet sich deswegen ein Streckentrenner, der sichergestellt, dass nur dieses eine Gleis der Halle ausgeschaltet wird. Anschliessend wird die Deckenstromschiene geerdet. Nun kann sie entfernt werden. Sobald sie ihre Endposition erreicht, erfolgt die Freigabe für den Zugang zur Dacharbeitsbühne, damit die Wartungsarbeiten beginnen können. Before a train can be serviced, the overhead conductor rail must be turned off. There is therefore a section insulator directly in front of the depot, which ensures that only this one track in the hall is switched off. The overhead conductor rail is then grounded. Now it can be removed. As soon as it reaches its end position, access to the roof work platform is cleared so that maintenance work can begin.
Das Entfernen der Deckenstromschiene aus dem Bereich oberhalb des Fahrzeugs hat Vorteile einer verbesserten Zugänglichkeit und erhöht die Sicherheit während der Wartung. Removing the overhead conductor rail from above the vehicle has advantages of improved accessibility and increased safety during maintenance.
Bislang erfolgte dieses Entfernen der Deckenstromschiene durch eine horizontale Schwenkbewegung der Deckenstromschiene weg von dem Bereich oberhalb des Fahrzeugs. Diese Situation ist in Fig. 11 dargestellt. Die Deckenstromschiene 10a ist dabei an einem Auslegersystem umfassend zumindest zwei Ausleger la, vorzugsweise jedoch eine Vielzahl von Auslegern, befestigt. Diese verfügen über jeweils einen schwenkbar gelagerten Auslegerarm, welcher an seiner Festlegung rotierbar gelagert ist und sich sodann starr über einen Abstand X bis zur Fahrdraht-Aufhängung der Deckenstromschiene 10 erstreckt. Wie aus Fig. 11 erkennbar wird die Deckenstromschiene 10a zu Wartungszwecken von einem eingeschwenkten Zustand 200a über dem Fahrzeug in einen ausgeschwenkten Zustand 300a versetzt. Dabei bedeutet „ausgeschwenkt" dass die Deckenstromschiene 10a durch eine Schwenkbewegung aus dem Bereich oberhalb des Fahrzeugs entfernt wird. Es ist somit ein Wegklappen der Deckenstromschiene 10a. Die Segmentlänge Y eines Auslegersystems mit daran festgelegter Deckenstromschiene beträgt in Fig. 11 vorzugsweise 200 m, wobei sich zwei Segmentlängen zu einer Gesamtlänge Z ergänzen. Der Abstand A gibt den Abstand zweier Ausleger des Auslegersystems an. Weiterhin weist die Deckenstromschiene zumindest eine Trennstelle 100a auf, an welcher die Deckenstromschiene des Depots von der normalen Fahrschiene bzw. Außenfahrschiene 400a des Fahrzeugs getrennt werden muss. In Fig. 11 ist ein Durchfahrts-Depot dargestellt, an welcher in beiden Ein- und Ausfahrtsbereichen des Depots 500a jeweils eine solche Trennstelle 100a angeordnet ist. Die Kopplung an der Trennstelle erfolgt über eine Schrägbewegung der Deckenstromschiene auf die Außenstromschiene zu. Aufgrund des Verfahrwegs bei Kontakt muss zudem die Trennstelle entsprechend lang definiert werden. Die Bewegung der Kontaktelemente gegeneinander nach deren Berührung ist vergleichsweise lang. Hitherto, this removal of the overhead conductor rail has been effected by a horizontal pivoting movement of the overhead conductor rail away from the area above the vehicle. This situation is shown in FIG. The overhead conductor rail 10a is attached to a boom system comprising at least two booms la, but preferably a large number of booms. These each have a pivoted cantilever arm, which is rotatably mounted at its location and then extends rigidly over a distance X to the contact wire suspension of overhead conductor rail 10 . As can be seen from FIG. 11, the overhead conductor rail 10a is moved from a pivoted-in state 200a above the vehicle into a pivoted-out state 300a for maintenance purposes. "Pivoted out" means that the overhead conductor rail 10a is removed by a pivoting movement from the area above the vehicle. It is therefore a folding away of the overhead conductor rail 10a. The segment length Y of a boom system with overhead conductor rail fixed thereto is preferably 200 m in Fig add two segment lengths to a total length Z. The distance A indicates the distance between two brackets of the bracket system. Furthermore, the overhead conductor rail has at least one separation point 100a, at which the overhead conductor rail of the depot must be separated from the normal rail or external rail 400a of the vehicle. A drive-through depot is shown in Fig. 11, at which such a disconnection point 100a is arranged in both entry and exit areas of the depot 500a. The coupling at the disconnection point takes place via an inclined movement of the overhead conductor rail towards the external conductor rail. Due to the travel path at Contact must add em the separation point can be defined accordingly long. The movement of the contact elements against each other after touching them is comparatively long.
Diese Konstruktion hat sich grundsätzlich bewährt. Allerdings muss bei der Planung der Depotgesamtlänge D bei dieser Art des Auslegersystems stets die Auslegerlänge X und ggf. auch die Restlänge der über den randseitigen Ausleger hinausgehenden Deckenstromschiene bei der Planung der Baulänge des Depots berücksichtigt werden. Diese zur Verschwenkung notwendige Zusatzlänge F ist ungenutzter Platz innerhalb des Depots. Sie vergrößert die Baulänge des Depots 500a und weist damit verbundene Nachteile, z.B. mehr Baumaterial, usw. auf. Weiterhin ist ein langer Kontaktweg der sich berührenden elektrischen Kontakte bis zum Erreichen der Endposition im Bereich der Trennstelle aus Gründen der erhöhten Abnutzung von Nachteil. This design has basically proven itself. However, when planning the total depot length D with this type of cantilever system, the cantilever length X and possibly also the remaining length of the overhead conductor rail extending beyond the edge-side cantilever must always be taken into account when planning the overall length of the depot. This additional length F required for pivoting is unused space inside the depot. It increases the overall length of the depot 500a and has associated disadvantages, eg more building material, etc. Furthermore, a long contact path of the touching electrical contacts until they reach the end position in the area of the separation point is disadvantageous due to the increased wear.
Ausgehend von der vorgenannten Betrachtung ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Deckenstromschiene mit einem Auslegersystem bereitzustellen, welches einen mit geringeren Raumbedarf benötigt und den mechanischen Verschleiß an der Trennstelle zu einer herkömmlichen, insbesondere unbeweglich montierten, Fahrschiene reduziert oder die Verbindungsvarianten zur Realisierung der Trennstelle erhöht. Based on the above consideration, the object of the present invention is to provide an overhead conductor rail with a boom system that requires less space and reduces the mechanical wear at the point of separation from a conventional, in particular immovably mounted, running rail or increases the connection variants for realizing the point of separation .
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. The present invention solves this problem with a device having the features of claim 1.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Auslegerarm und eine Haltevorrichtung zur Halterung des Auslegerarms an einem Untergrund aus. Der Auslegerarm ist ausgebildet zur Halterung einer Deckenstromschiene. Eine Deckenstromschiene verfügt bekannterweise über einen Fahrdraht zur Kontaktierung mit einem Pantographen. Der Fahrdraht ist typischerweise klemmend in der Haltevorrichtung z.B. über Klemmschenkel gehalten. A device according to the invention has a cantilever arm and a holding device for holding the cantilever arm on a base. The cantilever arm is designed to hold an overhead conductor rail. As is known, an overhead conductor rail has a contact wire for making contact with a pantograph. The contact wire is typically clamped in the holding device, e.g. held by clamping legs.
Der Auslegerarm sollte für entsprechende Traglasten zur Halterung der Deckenschiene konzipiert sein und auch die weiteren Randbedingungen für die Halterung einer Deckenstromschiene erfüllen. Die Deckenstromschiene wiederum ist ausgelegt zur Energieversorgung eines Schienenfahrzeugs. The cantilever arm should be designed for the corresponding loads for mounting the overhead rail and also meet the other boundary conditions for mounting an overhead conductor rail. The overhead conductor rail, in turn, is designed to supply energy to a rail vehicle.
Der Auslegerarm kann eine erste Haltevorrichtung zur Halterung der Deckenstromschiene aufweisen. Dies kann ein Adapter sein, welcher unmittelbar mit der Haltevorrichtung des Fahrdrahtes der Deckenstromschiene verbunden sein kann. Allerdings sind auch mittelbare Halterungen denkbar. The cantilever arm can have a first holding device for holding the overhead conductor rail. This can be an adapter, which directly with the holding device of the contact wire Overhead conductor rail can be connected. However, indirect mountings are also conceivable.
Der Auslegerarm ist zudem, insbesondere verschwenkbar, mit einer zweite Haltevorrichtung zur Festlegung des Auslegerarms an einem Untergrund, beispielsweise einem Mast, verbunden. Die Haltevorrichtung kann dabei vorzugsweise derart konzipiert sein, dass die Ausschwenkbewegung des Auslegerarms horizontal erfolgt, also parallel zur Bodenebene des Fahrzeugs und insbesondere senkrecht zum Fahrbahnverlauf des betreffenden Schienenfahrzeugs, mit dem die Deckenstromschiene kontaktierbar ist. The cantilever arm is also connected, in particular pivotably, to a second holding device for fixing the cantilever arm to a base, for example a mast. The holding device can preferably be designed in such a way that the extension arm swings out horizontally, i.e. parallel to the floor plane of the vehicle and in particular perpendicular to the course of the rail vehicle in question, with which the overhead conductor rail can be contacted.
Der Auslegerarm weist zumindest zwei Auslegerschenkel auf, wobei die Deckenstromschiene verschwenkbar an einem der Auslegerschenkel angeordnet ist. The cantilever arm has at least two cantilever legs, with the overhead conductor rail being pivotably arranged on one of the cantilever legs.
Die zweite Haltevorrichtung bzw. die Halterung für den Auslegerarm am Untergrund kann verschwenkbar an dem jeweils anderen Auslegerschenkel angeordnet sein. The second holding device or the holder for the cantilever arm on the ground can be pivotably arranged on the respective other cantilever leg.
Der Auslegerarm kann vorzugsweise in konstruktiv einfacher Weise nur zwei Auslegerschenkel ausweisen, es ist jedoch auch möglich mehr als diese zwei Auslegerschenkel vorzusehen, beispielsweise analog zur Geometrie eines Pantographen vier Auslegerschenkel, als Scherengelenk oder dergleichen The cantilever arm can preferably have only two cantilever arms in a structurally simple manner, but it is also possible to provide more than these two cantilever arms, for example four cantilever arms analogous to the geometry of a pantograph, as a scissor joint or the like
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent claims.
Bevorzugt ist der Auslegerarm als Gelenkarm ausgebildet, vorzugsweise so dass die beiden Auslegerschenkel über ein Gelenk miteinander verbunden sind. The cantilever arm is preferably designed as an articulated arm, preferably so that the two cantilever arms are connected to one another via a joint.
Anders als im Stand der Technik wird die Deckenstromschiene nicht in einer Kreisbewegung von der Oberseite des Schienenfahrzeugs weggeführt, sondern in einer Linearbewegung oder einer Bewegung auf einer sich im Verlauf der Bewegung reduzierenden Kreisbahn. Beide Varianten verringern den benötigten Bauraum des Depots und sorgen zugleich für eine verringerte Kontaktstrecke bei der Kontaktierung an der Trennstelle. Unlike the prior art, the overhead conductor rail is not in a circular motion from the top of the rail vehicle carried away, but in a linear movement or a movement on a circular path that reduces in the course of the movement. Both variants reduce the space required for the depot and at the same time ensure a reduced contact distance when making contact at the separation point.
In Längsrichtung des zweiten Auslegerschenkels, vorzugsweise parallel dazu, kann eine Verdrehsicherung des Gelenks, vorzugsweise in Form einer Zugstange, angeordnet sein. Diese erlaubt zudem eine verbesserte Kraftverteilung der Last des Auslegerarms. In the longitudinal direction of the second boom leg, preferably parallel thereto, an anti-twist device for the joint, preferably in the form of a tie rod, can be arranged. This also allows for improved force distribution of the load on the extension arm.
Das Gelenk kann zumindest ein Drehgelenk umfassen oder als Drehgelenk ausgebildet sein. Das bedeutet allerdings nicht, dass lediglich eine Rotationsachse vorgesehen sein muss. Vorzugsweise umfasst das Gelenk zwei achsparallel zueinander verlaufende Achsbolzen, welche zwei parallele nebeneinandergeordnete Rotationsachsen definieren. Ein jeder der Achsbolzen liegt dabei bevorzugt jeweils in einer endständig am Auslegerschenkel angeordneten Bolzenaufnahme ein, so dass der Auslegerschenkel rotierbar um den Achsbolzen herum gelagert ist. The joint can include at least one swivel joint or be designed as a swivel joint. However, this does not mean that only one axis of rotation must be provided. The joint preferably comprises two axle bolts which run parallel to one another and which define two parallel, side-by-side rotation axes. Each of the pivot bolts is preferably located in a bolt receptacle arranged at the end of the jib arm, so that the jib arm is rotatably mounted around the pivot bolt.
Die Achsbolzen können mit einer Fixiervorrichtung zur Fixierung des Abstands der Achsbolzen verbunden sein. Die Fixiervorrichtung kann eine oder besonders bevorzugt zur besseren Kraftverteilung zwei Fixierplatten aufweisen, welche vorzugsweise endständig an den Achsbolzen festgelegt sind. The axle bolts can be connected to a fixing device for fixing the distance between the axle bolts. The fixing device can have one fixing plate or particularly preferably two fixing plates for better force distribution, which are preferably fixed at the end of the axle bolt.
Das Gelenk kann für die Gewährleistung eines Gleichlaufs der beiden Auslegerschenkel eine Verzahnung der Auslegerschenkel aufweisen. Dies kann vorzugsweise durch zwei ineinandergreifende Zahnräder erfolgen, wobei jeweils eines der Zahnräder mit jeweils einem der Auslegerschenkel fest verbunden ist. The joint can have teeth on the cantilever arms to ensure synchronization of the two cantilever arms. This can preferably be done by two meshing gears, one of the gears being firmly connected to one of the boom legs.
Der die Vorrichtung kann zudem zumindest eine Vorrichtung zur Aufnahme der Durchbiegung des Auslegerarms aufweisen. Dies kann vorzugsweise durch ein in Längsrichtung des zweiten Auslegerschenkels verlaufendes Auslegerseil erfolgen. Dieses muss allerdings nicht zwingend parallel zum zweiten Auslegerschenkel verlaufen, sondern vorzugsweise in einem Winkel von mehr als 5° zu diesem, wobei der Winkel sich ausgehend vom Gelenk zur Haltevorrichtung hin öffnet. The device can also have at least one device for absorbing the deflection of the cantilever arm. This can preferably be done in the longitudinal direction of the second boom arm running boom rope. However, this does not necessarily have to run parallel to the second arm, but preferably at an angle of more than 5° to it, with the angle opening up from the joint to the holding device.
Alternativ oder besonders bevorzugt zusätzlich kann die Vorrichtung zur Aufnahme der Durchbiegung eine oder mehrere endständig im Verbindungsbereich des zweiten Auslegerschenkels mit der zweiten Haltevorrichtung vorgesehene Einstellschrauben aufweisen, über welche die Ausrichtung, insbesondere die Winkellage des Auslegerschenkel gegenüber der Haltevorrichtung am Untergrund einstellbar ist. Alternatively or particularly preferably in addition, the device for absorbing the deflection can have one or more adjusting screws provided at the end in the connection area of the second boom arm with the second holding device, via which the alignment, in particular the angular position of the boom arm relative to the holding device on the ground, can be adjusted.
Der erste Auslegerschenkel kann vorteilhaft einen Isolator, insbesondere ein Isolator aus einem Nichtleiter-Festkörper, aufweisen. Entsprechende Isolatoren aus Keramik, Porzellan oder dergleichen sind in der Elektrotechnik bekannt. The first cantilever leg can advantageously have an insulator, in particular an insulator made from a non-conductive solid. Corresponding insulators made of ceramic, porcelain or the like are known in electrical engineering.
Weiterhin kann der Auslegerarm eine Vorrichtung zur Zwangserdung im ausgefahrenen Zustand aufweisen, in welchem der Winkel zwischen den beiden Auslegerschenkeln minimal ist. Furthermore, the cantilever arm can have a device for forced grounding in the extended state, in which the angle between the two cantilever arms is minimal.
Weiterhin erfindungsgemäß ist eine Anordnung umfassend zumindest ein Auslegersystem mit zumindest zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen und eine Deckenstromschiene zur Energieversorgung eines Schienenfahrzeugs, welche von den Auslegerarmen verschwenkbar gehalten wird. Also according to the invention is an arrangement comprising at least one cantilever system with at least two devices according to the invention and an overhead conductor rail for supplying energy to a rail vehicle, which is pivotably held by the cantilever arms.
Es ist von Vorteil, wenn die Deckenstromschiene der Anordnung zumindest ein Koppelelement einer Trennstelle aufweist, wobei das Koppelelement senkrecht zum Längsverlauf der Deckenstromschiene in ein komplementäres Koppelelement einsteckbar ist. Die bisherige Kopplung erfolgte stets schräg, allerdings nicht senkrecht zum Längsverlauf der Deckenstromschiene. Dies reduziert den mechanischen Verschleiß der Koppelelemente und erhöht die konstruktive Freiheit bei der Konzipierung der Koppelelemente, die beispielsweise nunmehr auch als einfache Steckverbindung und nicht wie bisher als Gleitkontakt realisierbar sind. It is advantageous if the overhead conductor rail of the arrangement has at least one coupling element of a separation point, the coupling element being able to be inserted into a complementary coupling element perpendicularly to the longitudinal extent of the overhead conductor rail. The previous coupling was always at an angle, but not perpendicular to the length of the overhead conductor rail. This reduces the mechanical wear of the coupling elements and increases the design freedom in the design of the coupling elements, which, for example, now also can be implemented as a simple plug-in connection and not as a sliding contact as was previously the case.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigt: The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment and using the accompanying figures. It shows:
Fig. 1 schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und deren Anordnung innerhalb einer Werkhalle; 1 schematic representation of a device according to the invention and its arrangement within a workshop;
Fig. 2 Perspektivansicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung; 2 perspective view of the device according to the invention;
Fig. 3 Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 3 side view of the device according to the invention;
Fig. 4 Perspektivansicht eines Antriebs der Vorrichtung; 4 perspective view of a drive of the device;
Fig. 5 Unteransicht eines Teilausschnitts der Befestigung und Lagerung einer hinteren Auslegerschenkel und deren Verbindung mit dem Antrieb; 5 bottom view of a partial section of the attachment and mounting of a rear boom arm and its connection to the drive;
Fig. 6 Detailansicht eines Gelenks zwischen einer vorderen und einer hinteren Auslegerschenkel eines Auslegerarms; 6 detailed view of a joint between a front and a rear extension arm of an extension arm;
Fig. 7 Seitenansicht des Auslegerarms; Fig. 7 side view of the cantilever arm;
Fig. 8 Perspektivansicht einer vorderen Auslegerschenkel des Auslegerarms; 8 is a perspective view of a front jib arm of the jib arm;
Fig. 9 Perspektivansicht des Auslegerarms in ausgeschwenkter Position mit Kontaktierung zu einer Zwangserdung; 9 perspective view of the cantilever arm in the pivoted-out position with contact to a forced grounding;
Fig. 10 Ansicht der Trennstelle einer durch die Vorrichtung horizontal beweglichen Deckenstromschiene; 10 view of the separation point of an overhead conductor rail that can be moved horizontally by the device;
Fig. 11 schematische Ansicht eines verschwenkbaren Deckenstromschienensystems nach dem Stand der Technik; Fig. 12 Perspektivansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante der Erfindung; 11 shows a schematic view of a pivotable overhead conductor rail system according to the prior art; 12 perspective view of a second embodiment variant of the invention according to the invention;
Fig. 13 Perspektivansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante der Erfindung; und 13 perspective view of a second embodiment variant of the invention according to the invention; and
Fig. 14 Perspektivansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante der Erfindung. 14 Perspective view of a second embodiment variant of the invention according to the invention.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient der Verschwenkung von Deckenstromschienen. Diese Technologie findet vorrangig Verwendung in Depotanlagen und Werkstätten kann allerdings auch in Tunneln eingesetzt werden. H ier es für die Wartung, beispielsweise eines Zuges, wichtig, ihn zunächst in den Wartungsbereich zu transportieren. Diese Aufgabe wird durch die Bestromung des Fahrzeuges durch die Deckenstromschiene übernommen. Sodann muss die Deckenstromschiene aus Gründen der Reparatur- und Revisionsarbeiten ausgeschaltet und vom Fahrzeug entfernt werden, so dass durch die verbesserte Zugänglichkeit die Wartungsarbeiten effizienter und zugleich auf gefahrlos durchgeführt werden können. The device according to the invention is used for pivoting overhead conductor rails. This technology is primarily used in depots and workshops, but can also be used in tunnels. Here it is important for maintenance, for example of a train, to first transport it to the maintenance area. This task is performed by supplying power to the vehicle through the overhead conductor rail. The overhead conductor rail must then be switched off and removed from the vehicle for reasons of repair and inspection work, so that the maintenance work can be carried out more efficiently and at the same time safely thanks to the improved accessibility.
Die Erfindung setzt nunmehr bei der Idee an, anders als bislang eine Vorrichtung mit einem mehrteiligen Auslegerarm mit zumindest zwei Auslegerschenkeln und einer Flaltevorrichtung zum Verschwenken der Deckenstromschiene einzusetzen, bei welchem die Auslegerschenkel der Auslegerarme über ein Gelenk miteinander verbunden sind. The invention now starts with the idea of using a device with a multi-part extension arm with at least two extension arms and a folding device for pivoting the overhead conductor rail, in which the extension arms of the extension arms are connected to one another via a joint.
Fig. 1 zeigt in Gegenüberstellung zur Fig. 11 die Vorteile eines solchen erfindungsgemäßen Vorrichtung. In comparison to FIG. 11, FIG. 1 shows the advantages of such a device according to the invention.
Auf den Seiten des Depots befinden sich die Ein- und Ausfahrten für den Zug. Der elektrische Kontakt ist die Trennstelle des Systems. Im eingeschwenkten Zustand ist er die elektrische Verbindung zwischen der Deckenstromschiene und der horizontal verschiebbaren Deckenstromschiene. Wird nun weggeschwenkt, trennt sich der Kontakt, damit die Deckenstromschiene wegbewegt werden kann. On the sides of the depot are the entrances and exits for the train. The electrical contact is the separation point of the system. When swiveled in, it is the electrical connection between the overhead conductor rail and the horizontally adjustable one overhead conductor rail. If you now swing away, the contact separates so that the overhead conductor rail can be moved away.
Die Auslegerarme generieren die Bewegung. Sie sind so aufgebaut, dass die Deckenstromschiene keine Bewegung in ihrer Längsachse ausführt, sondern nur in der Querachse machen kann. Somit kann mit diesem System die komplette Halle des Depots ausgenutzt werden. The extension arms generate the movement. They are constructed in such a way that the overhead conductor rail does not move in its longitudinal axis, but can only move in the transverse axis. This means that the entire hall of the depot can be used with this system.
Die Verfahrung der Deckenstromschiene 10 erfolgt durch die als Gelenkarme ausgebildeten Auslegerarme nicht schräg, sondern in einer Art Parallelverschiebung geradlinig, insbesondere auf einem linearen Pfad, zwischen der ausgeschwenkten Lage 300 und der eingeschwenkten Lage 200. Die Trennstelle 100 wird somit senkrecht - nicht wie bisher schräg - von der verfahrbaren Deckenstromschiene angefahren. Daraus ergibt sich ein kürzerer Kopplungsweg bis zur Endposition. Dies wird insbesondere auch aus der Detaildarstellung der Trennstelle aus Fig. 10 deutlich. Insgesamt wird auch die Baulänge des Depots kürzer. The movement of the overhead conductor rail 10 is not oblique due to the cantilever arms designed as articulated arms, but in a kind of parallel displacement in a straight line, in particular on a linear path, between the pivoted-out position 300 and the pivoted-in position 200. The separation point 100 is thus vertical - not oblique as before - hit by the movable overhead conductor rail. This results in a shorter coupling path to the end position. This also becomes particularly clear from the detailed representation of the separation point from FIG. Overall, the overall length of the depot is also becoming shorter.
Fig. 2 zeigt im Detail die Anordnung eines Auslegerarms 1 des Auslegersystems mit der daran festgelegten Deckenstromschiene 10. Vorteilhafterweise sollte ein entsprechendes Auslegersystem zumindest zwei oder mehrere solcher Auslegerarme 1 aufweisen, sowie vorzugsweise endständig an der Deckenstromschiene eine elektrische Schnittstelle zu einer benachbarten Deckenstrom- oder Fahrschiene. Fig. 2 shows in detail the arrangement of a cantilever arm 1 of the cantilever system with the overhead conductor rail 10 attached to it. Advantageously, a corresponding cantilever system should have at least two or more such cantilever arms 1, and preferably at the end of the overhead conductor rail an electrical interface to an adjacent overhead conductor rail or travel rail .
Der Auslegerarm 1 umfasst in seiner Ausgestaltung als Gelenkarm zumindest zwei Auslegerschenkel 2 und 3, welche über ein Gelenk 5 miteinander verbunden sind.. Ein hinterer Auslegerschenkel 2 weist auf der endständig gegenüberliegenden Seite des Gelenks eine schwenkbar um eine Rotationsachse RI gelagerte Festlegung an einer Halterung 7 zur Fixierung der erfindungsgemäßen Anordnung an einem Untergrund auf. In its design as an articulated arm, the extension arm 1 comprises at least two extension arms 2 and 3, which are connected to one another via a joint 5. A rear extension arm 2 has, on the terminally opposite side of the joint, a fixing on a holder 7 that is pivotable about an axis of rotation RI for fixing the arrangement according to the invention to a substrate.
Ein vorderer Auslegerschenkel 3 weist demgegenüber einen auf der endständig gegenüberliegenden Seite des Gelenks 5 eine schwenkbar um eine Rotationsachse R3 gelagerte Festlegung an einer Halterung zur Fixierung der Deckenschiene 10 an dem Auslegerarm 1 auf. A front boom arm 3, on the other hand, has a pivotable end on the opposite end of the joint 5 a rotation axis R3 mounted determination on a bracket for fixing the ceiling rail 10 on the cantilever arm 1.
Der hintere Auslegerschenkel 2 umfasst ein längliches vom Gelenk 5 abgehendes Profil und senkrecht dazu einen verschwenkbar gelagerten Querverbinder 8. Weiter weist der Auslegerarm einen Antrieb 4 auf, welcher über einen Mitnehmer mit dem Querverbinder 8 verbunden ist und dadurch den Auslegerarm 1 in eine Rotationsbewegung um die Schwenkachse RI versetzt. Die Verbindung kann derart erfolgen, dass der Querverbinder dabei gegenüber dem Mitnehmer linear verschieblich ist. The rear extension arm 2 comprises an elongated profile extending from the joint 5 and a transverse connector 8 mounted perpendicular thereto Pivoting axis RI offset. The connection can be made in such a way that the cross-connector is linearly displaceable relative to the driver.
Der Querverbinder 8 ist u-förmig ausgebildet, wobei die Verbindung mit dem Profil der hintere Auslegerschenkel 2 entlang der Bodentraversen des Querverbinders erfolgt und die Verbindung mit der Halterung 7 durch zwei, vorzugsweise parallel, aus der Bodentraversen 90 hervorstehenden Schenkel 82, 89. Diese Schenkel 82, 89 weisen jeweils eine Öffnung zur Durchführung eines Achsbolzens 83 auf, welcher den Querverbinder 8 verschwenkbar mit der Halterung 7 verbindet. The cross connector 8 is U-shaped, with the connection to the profile of the rear boom limb 2 being along the bottom traverses of the cross connector and the connection to the bracket 7 by two, preferably parallel, legs 82, 89 protruding from the bottom traverse 90. These limbs 82, 89 each have an opening for the passage of an axle bolt 83 which connects the transverse connector 8 to the holder 7 in a pivotable manner.
Die Halterung 7 umfasst eine Konsolenplatte 71 zur Anordnung auf einem Untergrund, z.B. einer Wand oder einem Träger, wie einem Stahl T-Träger mittels von Befestigungsmitteln wie z.B. Schrauben 72. In entgegengesetzter Richtung steht aus der Konsolenplatte 71 zwei Ankerflügel 81 mit jeweils einer Öffnung zur Durchführung des Achsbolzens 83 hervor. Die Längsachsen der Achsbolzen sind coaxial ausgerichtet und definieren eine erste Schwenk- bzw. Rotationsachse RI im Bereich der Halterung 7. The bracket 7 includes a bracket plate 71 for placement on a base, e.g. a wall or a support, such as a steel T-beam using fasteners such as screws 72. Two anchor wings 81, each with an opening, protrude from the bracket plate 71 in the opposite direction Carrying out the axle bolt 83. The longitudinal axes of the axle bolts are aligned coaxially and define a first pivot or rotation axis RI in the area of the bracket 7.
Der Antrieb 4 kann gesondert zur Halterung 7 über eine Konsole 48 durch Befestigungsmittel 47 an einem Untergrund montiert sein. Er ist im Detail in Fig. 4 dargestellt. Der Antrieb 4 weist einen Motor 41 auf und zur Verbesserung der Übersetzung auf den Mitnehmer 42 ein Getriebe. Im Fall der Variante der Fig. 4 handelt es sich um zwei miteinander gekoppelte Schneckengetriebe 43, 44, wobei die Schneckengetriebe jeweils ein bevorzugtes Übersetzungsverhältnis zwischen 1:30 bis 1:100 aufweisen können. The drive 4 can be mounted separately from the holder 7 via a console 48 by fastening means 47 on a substrate. It is shown in detail in FIG. The drive 4 has a motor 41 and a gear to improve the transmission to the driver 42 . In the case of the variant of FIG. 4, there are two coupled worm gears 43, 44, wherein the Worm gear can each have a preferred gear ratio between 1:30 to 1:100.
Zur Zustandsbestimmung des Auslegerarms, also ob ein voll eingefahrener, ausgefahrener oder teileingefahrener Zustand vorliegt, weist der Antrieb 4 zumindest einen Sensor 46 auf, welcher die Position und die Umdrehungsanzahl von zumindest einer rotierbar-gelagerten Mitnehmerplatte 45 erfasst. To determine the status of the cantilever arm, i.e. whether it is fully retracted, extended or partially retracted, the drive 4 has at least one sensor 46 which detects the position and the number of revolutions of at least one rotatably mounted driver plate 45.
Die gleiche Dreh- bzw. Schwenkbewegung, welche die Mitnehmerplatten 45 antreibt, wird auch zum Antrieb eines Mitnehmers 42 genutzt, welcher mit der Motorwelle RM des Motors 41 verbunden ist. The same rotary or pivoting movement which drives the driver plates 45 is also used to drive a driver 42 which is connected to the motor shaft RM of the motor 41 .
Der Motor 41 treibt die zwei Schneckenradgetriebe 43, 44 an. Das erste weist in der konkreten Ausführungsvariante ein Übersetzungsverhältnis von 1:40 auf, das zweite 1:60. Somit entsteht eine Gesamtübersetzung von 1:2400. Der kann beispielsweise Motor mit 1350 1/min drehen und benötigt somit 26 Sekunden, um die Verschwenkbarkeit um 90° zu ermöglichen. Die zwei Mitnehmerplatten 45 treiben die Sensoren 46 an. Damit sind zumindest die Endpositionen des Auslegerarms überwacht. Es sind allerdings auch andere Varianten der sensorischen Erfassung denkbar. Der Mitnehmer 42 treibt den Auslegerarm 1 an. The motor 41 drives the two worm gears 43,44. The first has a transmission ratio of 1:40 in the specific variant, the second 1:60. This results in a total gear ratio of 1:2400. For example, it can turn the motor at 1350 rpm and therefore needs 26 seconds to enable it to be pivoted by 90°. The two driver plates 45 drive the sensors 46 . At least the end positions of the cantilever arm are thus monitored. However, other variants of sensory detection are also conceivable. The driver 42 drives the cantilever arm 1 .
Der hintere Auslegerschenkel 2 wird über den Mitnehmer 46 des Motors 41 angetrieben. Damit er optimal dreht, kann er oben und unten gelagert sein. Die obere Lagerung ist vorzugsweise ein Loslager und die untere ein Festlager. The rear boom arm 2 is driven by the driver 46 of the motor 41 . So that it rotates optimally, it can be mounted at the top and bottom. The upper bearing is preferably a loose bearing and the lower one is a fixed bearing.
Um die radialen Kräfte aufzunehmen, können jeweils Radialnadellager verbaut sein; z.B. je eines oben und eines unten. Im Festlager kann sich zusätzlich noch ein Axialnadellager befinden, um die Gewichtskräfte aufzunehmen. Da ein hohes Biegemoment auftritt, müssen die Anschlussteile sehr gross dimensioniert werden. Deshalb umfasst die bevorzugte Variante ein Nadellager, da diese nur einen kleinen Bauraum benötigen. Am Übergang zwischen einem der Schenkel 89 zur Bodentraversen 90 des Querverbinders 8 sind Einstellschrauben 86 vorgesehen. Zudem geht von der Quertraversen 8 oberhalb des Ansatzes des Profils des Auslegerschenkels 2 in Richtung des Gelenks 5 ein Auslegerseil 84, vorzugsweise ein Metallseil, z.B. aus Stahl, ab. Dieses kann mit einer Einstellvorrichtung 85, insbesondere ein Spannschloss, nachgespannt werden. In order to absorb the radial forces, radial needle bearings can be installed; eg one above and one below. An axial needle bearing can also be located in the fixed bearing to absorb the weight forces. Since a high bending moment occurs, the connecting parts must be very large. Therefore, the preferred variant includes a needle bearing, since they only require a small amount of space. Adjusting screws 86 are provided at the transition between one of the legs 89 and the bottom traverse 90 of the cross connector 8 . In addition, a boom cable 84 , preferably a metal cable, eg made of steel, extends from the crossbeam 8 above the base of the profile of the boom arm 2 in the direction of the joint 5 . This can be tightened with an adjustment device 85, in particular a turnbuckle.
Die Einstellschrauben 86 und das Auslegerseil 84 nehmen die Durchbiegung des gesamten Auslegerarms 1 auf. The adjustment screws 86 and the boom rope 84 take up the deflection of the entire boom arm 1 .
Das Profil des hinteren Auslegerschenkels 2 und vorzugsweise auch des vorderen Auslegerschenkels 3 wurde als ein Vierkantrohr gewählt. Dies ist von Vorteil, da während des Schwenkprozesses der Ausleger auf Torsion belastet wird. Ein Vierkantprofil kann diese Torsionsspannungen vorteilhaft aufnehmen. The profile of the rear boom arm 2 and preferably also of the front boom arm 3 was chosen as a square tube. This is advantageous because the jib is subjected to torsion during the slewing process. A square profile can absorb these torsional stresses to advantage.
Die beiden Achsbolzen 83 sind in einer Lagerung vorzugsweise aus einem Lager und einem Gegenlager 87 und 88, insbesondere aus Nadellagern, angeordnet. Weiterhin ist aus Fig. 5 der Befestigungsbereich der in Fig. 2 dargestellten Zugstange 6 erkennbar. Diese Zugstange 6 ist ebenfalls verschwenkbar an der Konsolenplatte 71 festgelegt und definiert eine weitere Verschwenkachse R4. Die Verschwenkachse R4 der Zugstange 6 liegt dabei beabstandet, vorzugsweise um mehr als 1 cm beabstandet, von der Schwenkachse RI des Auslegerschenkels 2 vor. Die Beabstandung bewirkt eine teilweise Kraftaufnahme vom Auslegerarm auf die Zugstange 6, so dass sich eine Kraftverteilung in Form eines Parallelogramms mit Seiten entlang des Längsverlaufs der Zugstange 6 und des Auslegerschenkels 2 ergibt. Dies kann aus Fig. 7 hergeleitet werden. The two axle bolts 83 are preferably arranged in a bearing and a counter bearing 87 and 88, in particular needle bearings. Furthermore, the fastening area of the pull rod 6 shown in FIG. 2 can be seen from FIG. This tie rod 6 is also pivotally fixed to the console plate 71 and defines another pivot axis R4. The pivot axis R4 of the tie rod 6 is at a distance, preferably at a distance of more than 1 cm, from the pivot axis RI of the jib arm 2 . The spacing causes a partial absorption of force from the cantilever arm to the tie rod 6 , resulting in a force distribution in the form of a parallelogram with sides along the length of the tie rod 6 and the cantilever arm 2 . This can be deduced from FIG.
Weiterhin ist in Fig. 5 eine Vorrichtung zur Zwangserdung 9 erkennbar. Diese soll im Kontext von Fig. 5 und Fig. 9 weiter ausgeführt werden. Die Zwangserdung soll sicherstellen, dass die Deckenstromschiene 10 im ausgeschwenkten Zustand geerdet ist. Dafür kann eine Lippe aus Kupfer montiert sein, die die vorhandene Restspannung des Fahrdrahtes 102 der Deckenstromschiene 10 erdet. Dieser ist in Fig. 9 in an sich bekannter Weise in einer Flaltevorrichtung 101 zwischen zwei Klemmschenkeln angeordnet. Furthermore, a device for forced grounding 9 can be seen in FIG. This shall be explained further in the context of FIG. 5 and FIG. 9 . The forced grounding is intended to ensure that the overhead conductor rail 10 is grounded when it is swung out. A copper lip can do this be mounted, which grounds the existing residual voltage of the contact wire 102 of the overhead conductor rail 10. This is arranged in FIG. 9 in a manner known per se in a folding device 101 between two clamping legs.
Die Vorrichtung zur Zwangserdung 9 ist in der Flöhe einstellbar, damit Toleranzfehler des Systems aufgenommen werden können. Die Vorrichtung muss nicht bei jedem Auslegerarm eingebaut werden. Eine pro Segment mit der Segmentlänge Y (siehe Fig. 11) reicht eine solche Vorrichtung vollkommen. Aus Sicherheitsgründen können jedoch vorteilhaft zwei Vorrichtungen der Zwangserdungen pro erfindungsgemäße Anordnung verbaut werden, damit bei einem eventuellen Ausfall von einer immer noch eine zweite die Erdung sicherstellt. The device for forced grounding 9 can be adjusted in the flea so that tolerance errors in the system can be accommodated. The device does not have to be installed on every boom arm. One per segment with the segment length Y (see FIG. 11) is perfectly sufficient for such a device. For safety reasons, however, two forced grounding devices can advantageously be installed per arrangement according to the invention, so that if one fails, a second one still ensures grounding.
Damit die Zwangserdung funktioniert, muss sie zwingend mit einem nicht-dargestellten Erdseil elektrisch verbunden sein, welches die Erdung herstellt. In order for the forced grounding to work, it must be electrically connected to a ground wire (not shown) that establishes the grounding.
Fig. 6 zeigt den Aufbau des Gelenks 5 im Detail. An die Auslegerschenkel 2 und 3 sind endständig Bolzenaufnahmen 60 angeordnet. Die Bolzenaufnahmen sind in diesem Fall an die Auslegerschenkel 2 und 3 jeweils mittels einer Flanschverbindung 57 angeordnet. In den Bolzenaufnahmen 60 sind senkrecht zur Längsrichtung der Auslegerschenkel 2 und 3 jeweils Achsbolzen 59 angeordnet. Diese sind endständig auf beiden Seiten über Befestigungsmittel, hier Schrauben 79, mit einer Fixierplatte 51, 52 verbunden, welche den Abstand der Achsbolzen 57 festlegt. Die Achsbolzen sind sodann über weitere Befestigungsmittel 58 jeweils mit einem Zahnrad 55 oder 56 verbunden. Diese greifen bei der winkligen Verschwenkung der Auslegerschenkel 2 und 3 ineinander ein und ermöglichen dadurch einen Gleichlauf der Bewegung beider Auslegerschenkel 2 und 3. 6 shows the structure of the joint 5 in detail. Bolt receptacles 60 are arranged at the ends of the jib arms 2 and 3 . In this case, the bolt receptacles are arranged on the jib legs 2 and 3 by means of a flange connection 57 in each case. Axle bolts 59 are arranged in each case in the bolt receptacles 60 perpendicular to the longitudinal direction of the boom arms 2 and 3 . These are connected to a fixing plate 51, 52 at the ends on both sides via fastening means, here screws 79, which fixes the distance between the axle bolts 57. The axle bolts are then each connected to a gear wheel 55 or 56 via further fastening means 58 . These engage with each other when the boom arms 2 and 3 are pivoted at an angle and thus enable the movement of both boom arms 2 and 3 to run synchronously.
Die Achsbolzen 59 sind rotierbar in den Bolzenaufnahmen 60 gelagert und definieren jeweils eine Rotationsachse R21 und R22, die aus Gründen der Vereinfachung in den weiteren Figuren in eine Rotationsachse R2 zusammengefasst werden. Hierfür sind Lager 53 und Gegenlager 54 in Form von Nadellagern vorgesehen. Weiterhin weist das Gelenk 5 oder der Auslegerschenkel 2 im Bereich des Gelenks 5 eine Fixierung für das Auslegerseil 84 auf. The axle bolts 59 are rotatably mounted in the bolt receptacles 60 and each define an axis of rotation R21 and R22, which consists of Reasons of simplification in the other figures are summarized in a rotation axis R2. For this purpose, bearings 53 and counter bearings 54 are provided in the form of needle bearings. Furthermore, the joint 5 or the jib arm 2 has a fixation for the jib cable 84 in the area of the joint 5 .
Die Fixierplatte 51 und 52 weist jeweils eine Fixierung für eine Zugstange 6 auf. In der Variante der Fig. 1-10 wurden zwei Zugstangen genutzt, es ist allerdings auch eine Zugstange denkbar, auch wenn die Nutzung von zwei, vorzugsweise parallel verlaufenden Zugstangen die Kraftverteilung weiter optimiert. The fixing plates 51 and 52 each have a fixing for a tie rod 6 . In the variant of FIGS. 1-10, two tie rods were used, but one tie rod is also conceivable, even if the use of two tie rods, preferably running parallel, further optimizes the force distribution.
Das Gelenk 5 überträgt das Drehmoment zwischen dem hinteren und dem vorderen Auslegerschenkel 2 und 3. Idealerweise sollten sich dabei die beiden Auslegerschenkel 2 und 3 immer synchron bewegen. Um diese beiden Funktionen zu gewährleisten, wird das Moment vom hinteren Auslegerschenkel 2 auf das Zahnrad 56 übertragen. Dieses leitet das Moment über das zweite Zahnrad 55 weiter, das an dem vorderen Auslegerschenkel 3 befestigt ist. So ist sichergestellt, dass sich die beiden Auslegerschenkel 2, 3 gleichzeitig und mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen. Damit das Gelenk nicht zu viel Spiel hat, werden vier Radialnadellager sowie vier Axialnadellager verbaut, welche sich u.a. in Fig. 6 an der Position 53 und 54 befinden. Dies können dieselben sein wie an Befestigung des Auslegerschenkels 2 an der Halterung 7. Damit sich die Bolzen 59 des Gelenks 5 nicht zueinander verdrehen, wurden in Fig. 6 je eine der Zugstangen 6 je einer der Fixierungsplatten 51, 52 verbunden. The joint 5 transmits the torque between the rear and the front boom arm 2 and 3. Ideally, the two boom arms 2 and 3 should always move synchronously. In order to ensure these two functions, the moment is transmitted from the rear arm 2 to the gear wheel 56 . This forwards the moment via the second gear wheel 55 which is fastened to the front arm 3 . This ensures that the two boom arms 2, 3 move simultaneously and at the same speed. So that the joint does not have too much play, four radial needle bearings and four axial needle bearings are installed, which are located at positions 53 and 54 in Fig. 6, among others. This can be the same as for attaching the jib arm 2 to the bracket 7. To prevent the bolts 59 of the joint 5 from twisting relative to one another, one of the tie rods 6 was connected to one of the fixing plates 51, 52 in FIG.
Die Funktion der Zugstangen 6 wird nochmals anhand von Fig. 7 erläutert. Der Auslegerschenkel 2 hinten hat durch den Antrieb 4 eine definierte Position. Damit der Auslegerschenkel 3 vorne sich immer synchron zum Auslegerschenkel 2 hinten bewegt, wird das Moment im Gelenk 5, welches vorteilhaft zugleich als Zwischenlager fungiert, übertragen. Das Einzige, das noch nicht definiert ist, ist das Gelenk 5 selbst, weil es sich noch verdrehen kann. Um das Gelenk 5 in Position zu halten, wurden die zwei Zugstangen 6 positioniert, die über den Auslegerschenkel 3 hinten ein Parallelogramm bilden. The function of the tie rods 6 is explained again with reference to FIG. The rear arm 2 has a defined position due to the drive 4 . So that the boom arm 3 at the front always moves synchronously with the boom arm 2 at the rear, the moment is transmitted in the joint 5, which advantageously also acts as an intermediate bearing. The only thing that is not yet defined is the joint 5 itself, because it can still rotate. In order to keep the joint 5 in position, the two tie rods 6 were positioned, which over the Boom legs 3 form a parallelogram at the rear.
Fig. 8 zeigt sodann den vorderen Auslegerschenkel 3 im Detail. Er weist einen Isolator 31 in bevorzugter gerippter Kontur auf. Dieser ist über eine Verbindung, vorzugsweise eine Flanschverbindung 35, an ein vom Gelenk 5 abgehendes Vierkantprofil des Auslegerschenkels 3 befestigt. An dem Isolator 31 ist endständig eine Flalterung für die Deckenstromschiene 10 angeordnet. Die Flalterung umfasst eine Tragwerkkonsole 34, welche eine Umlenkung der Fixierebene um 90° erlaubt. An der Tragwerkkonsole ist eine Befestigungsvorrichtung, insbesondere eine Halteplatte, für die Deckenstromschiene 10 angeordnet. Eine Flöheneinstellvorrichtung 33 erlaubt eine lineare Beweglichkeit der Befestigungsvorrichtung bzw. Flaltevorrichtung 32 gegenüber der Tragwerkkonsole 34. Schließlich weist der Auslegerschenkel 3 einen Gummipuffer 36 als Anschlag gegen den hinteren Auslegerschenkel 2 beim Ausschwenken des Auslegerarms 1 auf. Dieser ist mit einer Manschette 37 am Vierkantprofil des Auslegerschenkels 3 festgelegt. 8 then shows the front boom arm 3 in detail. It has an insulator 31 with a preferred ribbed contour. This is attached via a connection, preferably a flange connection 35, to an outgoing from the joint 5 square profile of the boom arm 3. A flap for the overhead conductor rail 10 is arranged at the end of the insulator 31 . The flattening includes a supporting structure bracket 34, which allows the fixing plane to be deflected by 90°. A fastening device, in particular a holding plate, for the overhead conductor rail 10 is arranged on the supporting structure bracket. A flea adjustment device 33 allows linear mobility of the fastening device or folding device 32 relative to the supporting structure console 34. Finally, the boom arm 3 has a rubber buffer 36 as a stop against the rear boom arm 2 when the boom arm 1 is pivoted out. This is fixed with a cuff 37 on the square profile of the boom arm 3 .
Fig. 10 schließlich zeigt eine an sich bekannte Ausgestaltung für die Trennstelle 100 und 100a der Fig. 1 und 11. Der elektrische Kontakt bildet die Trennstelle 100, 100a zwischen fester und beweglicher Stromschiene 10' und 10. Er stellt sicher, dass die beiden Stromschienen elektrisch und mechanisch verbunden sind, wenn der Zug einfahren will. Am beweglichen Teil befindet sich das sogenannte Messer 11, das in den festen Teil die Gabel 12 einfährt und die beiden Teile so verbindet, dass bis zu 25kV Spannung anliegen kann. Fig. 10 finally shows a known embodiment for the separation point 100 and 100a of Fig. 1 and 11. The electrical contact forms the separation point 100, 100a between fixed and movable busbar 10 'and 10. It ensures that the two busbars are electrically and mechanically connected when the train wants to enter. The so-called blade 11 is located on the moving part, which moves the fork 12 into the fixed part and connects the two parts in such a way that a voltage of up to 25kV can be present.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird eine kurze Gleitstrecke bis zur Endposition zwischen Messer und Gabel erreicht. Dies senkt den mechanischen Verschleiß. Die Erfindung ist allerdings nicht auf diese Form der Trennstelle beschränkt. So ist über das parallele Verfahren der Deckenstromschiene durch die Schwenkbewegung der erfindungsgemäßen Anordnung gegenüber der fest-montierten Fahrschiene eine reine Steckverbindung anstelle der Gleit- Steckverbindung, wie sie in Fig. 10 dargestellt ist, realisierbar. Dies erhöht den konstruktiven Freiheitsgrad bei der Realisierung einer geeigneten Trennstelle. Due to the arrangement according to the invention, a short sliding distance is achieved up to the end position between knife and fork. This reduces mechanical wear. However, the invention is not limited to this form of the separation point. A pure plug-in connection instead of the sliding Plug connection, as shown in Fig. 10, realizable. This increases the degree of design freedom when realizing a suitable separation point.
Wie in der Fig. 2 und 3 zu sehen ist, besteht der Auslegerarm 1 aus insgesamt mehreren Unterbaugruppen sowie der Deckenstromschiene 10. Die Unterbaugruppen erfüllen alle, wie zuvor beschrieben, eine oder mehrere Teilfunktionen. Nachfolgend soll das Verfahren des Verschwenkens nochmals zusammengefasst beschrieben werden. As can be seen in FIGS. 2 and 3, the cantilever arm 1 consists of a total of several subassemblies and the overhead conductor rail 10. The subassemblies all fulfill one or more subfunctions, as described above. The method of pivoting is to be described again in summary form below.
Der Motor 41 erzeugt ein Drehmoment, welches über die Schneckenradgetriebe 43, 44 und den Mitnehmer 42 auf den Auslegerschenkel 3 hinten übertragen wird. In der Motoreinheit sind Sensoren 46 zur Positionsüberwachung eingebaut. Über den Auslegerschenkel 2 hinten wird das Drehmoment in das als Zwischenlager ausgebildete Gelenk 5 übertragen. Dieses stellt sicher, dass sich die beiden Auslegerschenkel 2 und 3 synchron bewegen. Das Gelenk 5 wird durch eine Zugstange 6 in Position gehalten, so dass sich das Gelenk 5 selbst nicht verdreht. Der Auslegerschenkel 3 vorne umfasst neben dem Vierkantprofil einen Isolator 31, eine Tragwerkkonsole 34 und einen Flöhenversteller 33 . Ausserdem hält dieser Auslegerschenkel 3 die Deckenstromschiene 10. Die Zwangserdung 9 ist von Vorteil, damit sichergestellt werden kann, dass die Deckenstromschiene geerdet ist, wenn sie ausgeschwenkt ist. The motor 41 generates a torque which is transmitted via the worm gear 43, 44 and the driver 42 to the boom arm 3 at the rear. Sensors 46 for position monitoring are installed in the motor unit. The torque is transmitted to the joint 5, which is designed as an intermediate bearing, via the boom leg 2 at the rear. This ensures that the two boom arms 2 and 3 move synchronously. The joint 5 is held in position by a tie rod 6 so that the joint 5 itself does not twist. In addition to the square profile, the jib arm 3 at the front includes an insulator 31 , a support structure bracket 34 and a flywheel adjuster 33 . In addition, this boom leg 3 holds the overhead conductor rail 10. The forced grounding 9 is advantageous so that it can be ensured that the overhead conductor rail is grounded when it is swung out.
Der Isolator kann vorzugsweise bis zu 25 kV Spannung ausgelegt sein. Der Flöhenversteller 33 hat einen Verstellbereich von vorzugsweise 20 - 150 mm, um Fertigungstoleranzen aufzunehmen. The insulator can preferably be designed for a voltage of up to 25 kV. The flea adjuster 33 has an adjustment range of preferably 20-150 mm in order to accommodate manufacturing tolerances.
Der erfindungsgemäße Auslegerarm kann vorteilhaft derart dimensioniert sein, dass das Drehmoment im voll eingeschwenkten Zustand zumindest 2 mal und maximal 8 mal höher ist als im voll ausgeschwenkten Zustand. The cantilever arm according to the invention can advantageously be dimensioned in such a way that the torque when it is fully pivoted in is at least 2 times and at most 8 times higher than when it is fully pivoted out.
Der erfindungsgemäße Auslegerarm kann darüber hinaus vorteilhaft derart dimensioniert sein, dass das die Zugkraft im voll eingeschwenkten Zustand zumindest 1,8 mal und maximal 6 mal höher ist als im voll ausgeschwenkten Zustand The extension arm according to the invention can also be advantageous be dimensioned in such a way that the tensile force when fully pivoted in is at least 1.8 times and at most 6 times higher than when fully pivoted out
Als Untergrund zur Festlegung des Auslegerarms kann neben einer Wand vorzugsweise ein Mast, vorzugsweise ein T- oder besonders bevorzugt ein H-Träger sein. In addition to a wall, a mast, preferably a T-beam or particularly preferably an H-beam can be used as the base for fixing the cantilever arm.
Zwar ist die Masse des neuen Auslegersystems höher als das System der Fig. 11, durch die neue Bewegung wird allerdings der Flebelarm sehr klein. Dies ist ein klarer Vorteil des neuen Systems, da der Untergrund, z.B. der Mast, in dieser Stellung in der schwachen Achse belastet wird.Although the mass of the new cantilever system is higher than the system of FIG. 11, the new movement makes the flail arm very small. This is a clear advantage of the new system, since the base, e.g. the mast, is loaded in the weak axis in this position.
So kann es sein, dass ein kleinerer Träger eingeplant werden kann und zusätzlich Kosten gespart werden können. It is possible that a smaller carrier can be planned and additional costs can be saved.
Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Auslegersystem einfach zu fertigen und zu montieren. In addition, the boom system according to the invention is easy to manufacture and assemble.
Fig. 12 zeigt eine zweite Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im eingefahrenen Zustand mit einem mehrteiligen Auslegerarm 1' und einer Flaltevorrichtung 7'. Der Auslegerarm 1' unterteilt sich in zwei hintere Auslegerschenkel 2a', 2b' und zwei vordere Auslegerschenkel 3a.', 3b', welche über Gelenke 5' miteinander verbunden sind. Der Auslegerarm ist daher aus zwei gegenläufig abknickenden Gelenkarmen gebildet. Im Übergang zum ausgefahrenen Zustand spreizen sich die Auslegerschenkel 2a' 2b' ausgehend von der Flaltevorrichtung 7' zu den Gelenken 5' hin gegeneinander winklig auf. Eine entsprechende Aufspreizung erfolgt auch durch die vorderen Auslegerschenkel 3a' und 3b', an welchen endständig die Flaltevorrichtung 32' für die Deckenstromschiene angeordnet ist. Der Antrieb 4' ist hierbei über eine Aufhängung von Gewichten realisiert, deren schwerkraftbedingte Zugkraft über eine Umlenkrolle umgeleitet wird und die dadurch an einer endständigen Position der vorderen Auslegerschenkel 3a', 3b' angreift. Auch in dieser Variante wird eine lineare Führung der Deckenstromschiene beim Aus- und Einfahren ermöglicht. 12 shows a second embodiment variant of a device according to the invention in the retracted state with a multi-part extension arm 1' and a folding device 7'. The cantilever arm 1' is divided into two rear cantilever arms 2a', 2b' and two front cantilever arms 3a', 3b', which are connected to one another via joints 5'. The cantilever arm is therefore formed from two articulated arms that bend in opposite directions. In the transition to the extended state, the extension arms 2a', 2b' spread out at an angle to one another, starting from the folding device 7' towards the joints 5'. A corresponding spreading is also effected by the front boom legs 3a' and 3b', on which the folding device 32' for the overhead conductor rail is arranged at the end. The drive 4′ is realized here via a suspension of weights whose gravitational pulling force is diverted via a deflection roller and which thereby acts on a terminal position of the front boom arm 3a′, 3b′. This variant also uses linear guidance of the overhead conductor rail when extending and retracting allows.
Fig. 13 zeigt eine dritte Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Diese weist ebenfalls einen mehrteiligen Auslegerarm 1" mit einem ersten und einem zweiten Auslegerschenkel 2" und 3" auf. Die Ausgestaltung dieser Variante ist analog zu Fig. 1-10 ein einarmiger Gelenkarm mit einem Gelenk 5", welches die Auslegerschenkel 2" und 3" verbindet. Der Antrieb umfasst hierbei allerdings einen Riementrieb 4", wobei der Riemen eine mechanische Kraft auf das Gelenk 5" überträgt. Der vordere Auslegerschenkel 3" weist die Flaltevorrichtung 32 zur Flalterung der Deckenstromschiene, wobei der Ansatz mit dem Isolator und der daran angeordneten Flaltevorrichtung abgewinkelt, insbesondere in einem Winkel von 90°, zum restlichen Auslegerschenkel 3" angeordnet ist. 13 shows a third embodiment variant of a device according to the invention. This also has a multi-part extension arm 1" with a first and a second extension arm 2" and 3". The design of this variant is analogous to Fig. 1-10, a one-armed articulated arm with a joint 5", which the extension arm 2" and 3 " connects. In this case, however, the drive includes a belt drive 4", the belt transmitting a mechanical force to the joint 5". The front boom arm 3" has the folding device 32 for folding the overhead conductor rail, the attachment with the insulator and the folding device arranged thereon being angled, in particular at an angle of 90°, to the remaining boom arm 3".
Eine vierte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Fig. 14 dargestellt. Dabei sind zwei Auslegerschenkel 2'" und 3a"' eines Auslegerarms 1"' über ein Gelenk 5"' in einer Art einteiliges Scherengelenk miteinander verbunden. Am Gelenk 5"' ist das Armsegment 3b'" mit dem Isolator und der daran anschließenden Flaltevorrichtung 32'" für die Deckenstromschiene angeordnet. Die Flaltevorrichtung 7'" für den Auslegerarm 1'" ist dabei zweiteilig als Schiene und Schlitten ausgebildet. Ein Antrieb ist nicht dargestellt, allerdings kann ein Zahngetriebe, beispielsweise motorisch betrieben, vorgesehen sein, welches rückseitig am Schlitten angeordnet ist und in eine Zahnstange der Schiene eingreift. A fourth embodiment of the device according to the invention is shown in FIG. In this case, two cantilever legs 2'" and 3a"' of a cantilever arm 1"' are connected to one another via a joint 5"' in a type of one-piece scissor joint. The arm segment 3b'" with the insulator and the subsequent folding device 32'" for the overhead conductor rail is arranged on the joint 5"'. The folding device 7"" for the cantilever arm 1"" is designed in two parts as a rail and carriage. A drive is not shown, but a toothed gear, for example motor-operated, can be provided, which is arranged on the back of the carriage and engages in a toothed rack of the rail.
Bezugszeichen Reference sign
1, G. 1", G" Auslegerarm 1, G. 1", G" Extension Arm
2, 2", 2'" Auslegerschenkel 2, 2", 2''" outrigger legs
2a', 2b' Auslegerschenkel 2a', 2b' boom legs
3, 3'' Auslegerschenkel 3, 3'' outrigger legs
3a', 3b' Auslegerschenkel 3a', 3b' boom legs
3 a''' Auslegerschenkel 3a''' outrigger legs
3 b''' Auslegerschenkel 3b''' outrigger legs
4, 4', 4'', 4'” Antrieb 4, 4', 4'', 4'' drive
5, 5', 5'', 5'” Gelenk 6 Zugstange 5, 5', 5'', 5''” joint 6 drawbar
7 7' 7" 7'” Halterung bzw. Haltevorrichtung 7 7' 7" 7''” bracket or fixture
7 Querverbinder 7 cross connectors
8 Vorrichtung zur Zwangserdung 8 Forced earthing device
9 Deckenstromschiene 9 overhead conductor rail
10 Messer 11 Gabel 31 Isolator 10 knife 11 fork 31 insulator
32, 32', 32'', 32'''Befestigungsvorrichtung bzw. Haltevorrichtung32, 32', 32'', 32''' fastening device or holding device
33 Höheneinstellvorrichtung 33 height adjustment device
34 Tragwerkkonsole 34 structural console
35 Flanschverbindung 36 Gummipuffer 35 flange connection 36 rubber buffer
37 Manschette 37 cuff
41 Motor 41 engine
42 Mitnehmer 42 drivers
43 Schneckengetriebe 43 worm gear
44 Schneckengetriebe 44 worm gear
45 Mitnehmerplatte 45 driver plate
46 Sensor 46 sensors
47 Befestigungsmittel 47 fasteners
48 Konsole 51 Fixierplatte 48 console 51 fixing plate
52 Fixierplatte 52 fixing plate
53 Lager 54 Gegenlager 53 bearing 54 counter bearing
55 Zahnrad 55 gear
56 Zahnrad 56 gear
57 Flanschverbindung57 flange connection
58 Befestig ungsmittel 59 Achsbolzen 58 fasteners 59 axle bolts
60 Bolzenaufnahme 60 bolt receiver
71 Konsolenplatte71 Console Plate
72 Schrauben 79 Schrauben 81 Ankerflügel 82 Schenkel 72 screws 79 screws 81 anchor wings 82 legs
83 Achsbolzen 83 axle bolt
84 Auslegerseil 84 boom rope
85 Einstellvorrichtung85 adjustment device
86 Einstellschrauben86 adjustment screws
87 Lagerung 87 storage
88 Lagerung 88 storage
89 Schenkel 89 thighs
90 Bodentraverse 90 floor traverse
101 Haltevorrichtung 101 holding device
102 Fahrdraht 100 Trennstelle 102 contact wire 100 separation point
100a Trennstelle 100a separation point
200 eingeschwenkte Lage200 swiveled position
200a eingeschwenkte Lage200a pivoted position
300 ausgeschwenkte Lage 300a ausgeschwenkte Lage 400a Fahrschiene 300 pivoted position 300a pivoted position 400a running rail
500a Depot 500a deposit
RI Rotationsachse / Schwenkachse R2 Rotationsachse (vereinfacht dargestellt) R21 Rotationsachse R22 Rotationsachse R3 Rotationsachse R4 Rotationsachse RM Motorwelle RI axis of rotation / pivoting axis R2 axis of rotation (represented in simplified form) R21 axis of rotation R22 axis of rotation R3 axis of rotation R4 axis of rotation RM motor shaft
10' feste Stromschiene 10' fixed power rail
10a Deckenstromschiene 10a overhead conductor rail
X Abstand bzw. Länge des Auslegerarms X Distance or length of the extension arm
Y Segmentlänge Y segment length
Z Gesamtlänge Z overall length
A Abstand zweier Ausleger eines AuslegersystemsA Distance between two cantilevers of a cantilever system
D Depotgesamtlänge D Total depot length
F Zusatzlänge F extra length

Claims

Patentansprüche patent claims
1 Vorrichtung zur Halterung einer Deckenstromschiene (10), welche der elektrischen Energieversorgung eines Schienenfahrzeugs dient, wobei die Vorrichtung einen Auslegerarm (1, 1', 1", 1'") und eine Haltevorrichtung (7, 7', 7", 7'") zur Festlegung des Auslegerarms (1, 1', 1", 1'") an einem Untergrund aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass der Auslegerarm (1, 1', 1", 1'") zumindest zwei Auslegerschenkel (2,2a', 2b', 2'', 2''', 3, 3a', 3b', 3'',1 Device for holding an overhead conductor rail (10), which is used to supply electrical energy to a rail vehicle, the device having a cantilever arm (1, 1', 1", 1"") and a holding device (7, 7', 7", 7' ") for fixing the cantilever arm (1, 1', 1", 1'") to a base; characterized in that the extension arm (1, 1', 1", 1''") has at least two extension arms (2, 2a', 2b', 2'', 2''', 3, 3a', 3b', 3' ',
3a''', 3b''') aufweist, wobei die Deckenstromschiene (10) verschwenkbar an einem ersten der3a''', 3b'''), the overhead conductor rail (10) being pivotable on a first of the
Auslegerschenkel (3, 3a', 3b', 3'', 3a''', 3b''') gehalten ist und wobei die Haltevorrichtung (7, 7', 7'', 7''') verschwenkbar an einem zweiten der Auslegerschenkel (2,2a', 2b', 2'', 2''') gehalten ist; und wobei die beiden Auslegerschenkel (2,2a', 2b', 2'', 2''', 3, 3a', 3b',Boom arm (3, 3a', 3b', 3'', 3a''', 3b''') is held and wherein the holding device (7, 7', 7'', 7''') is pivotable on a second of the cantilever arm (2,2a', 2b', 2'', 2'''); and wherein the two boom arms (2, 2a', 2b', 2'', 2''', 3, 3a', 3b',
3'', 3a''', 3b''') über ein Gelenk (5, 5', 5'', 5''') miteinander verbunden sind. 3'', 3a''', 3b''') are connected to one another via a joint (5, 5', 5'', 5''').
2 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsschenkel (2, 3) über ein Gelenk (5) miteinander verbunden sind, wobei in Längsrichtung des zweiten Auslegerschenkels (2), vorzugsweise parallel dazu, eine Verdrehsicherung des Gelenks (5), vorzugsweise in Form einer Zugstange (6), angeordnet ist. 2 Device according to claim 1, characterized in that the stub axles (2, 3) are connected to one another via a joint (5), wherein in the longitudinal direction of the second boom arm (2), preferably parallel thereto, an anti-twist device of the joint (5), preferably is arranged in the form of a tie rod (6).
3 Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (5) zumindest ein Drehgelenk umfasst, vorzugsweise umfassend zwei achsparallel zueinander verlaufende Achsbolzen (59). 3 Device according to one of the preceding claims, characterized in that the joint (5) comprises at least one rotary joint, preferably comprising two axis-parallel to each other extending axle bolts (59).
4 Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsbolzen (59) mit einer Fixiervorrichtung, vorzugsweise mit einer oder mehreren Fixierplatten (51, 52) zur Fixierung des Abstands der Achsbolzen (59) verbunden sind. 5 Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (5) eine Verzahnung der Auslegerschenkel (2, 3) aufweist, vorzugsweise durch zwei ineinandergreifende Zahnräder (55, 56), wobei jeweils eines der Zahnräder (55 oder 56) mit jeweils einem der Auslegerschenkel (2 oder 3) verbunden ist. 4 Device according to one of the preceding claims, characterized in that the axle bolts (59) with a fixing device, preferably with one or more fixing plates (51, 52) for fixing the distance between the axle bolts (59) are connected. 5 Device according to one of the preceding claims, characterized in that the joint (5) has a toothing of the boom legs (2, 3), preferably by two meshing gears (55, 56), one of the gears (55 or 56) with each one of the boom legs (2 or 3) is connected.
6 Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zumindest eine Vorrichtung zur Aufnahme der Durchbiegung des Auslegerarms (1) aufweist, wobei die Vorrichtung vorzugsweise ein in Längsrichtung des zweiten Auslegerschenkel (2) verlaufendes Auslegerseil (84) aufweist und/oder eine oder mehrere endständig im Verbindungsbereich des zweiten Auslegerschenkels (2) mit der Haltevorrichtung (7) vorgesehene Einstellschrauben (86) aufweist. 6 Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device (1) has at least one device for absorbing the deflection of the boom arm (1), the device preferably having a boom cable (84) running in the longitudinal direction of the second boom arm (2). and/or has one or more adjusting screws (86) provided at the ends in the connection area of the second boom arm (2) with the holding device (7).
7 Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Auslegerschenkel (3) einen Isolator (31), insbesondere ein Isolator aus einem Nichtleiter-Festkörper, aufweist. 7 Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first boom arm (3) has an insulator (31), in particular an insulator made of a non-conductive solid.
8 Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Vorrichtung (9) zur Zwangserdung des Auslegerarms (1) im ausgefahrenen Zustand (300) aufweist, in welchem der Winkel zwischen den beiden Auslegerschenkel (2, 3) minimal ist. 8 Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device has a device (9) for forced grounding of the extension arm (1) in the extended state (300), in which the angle between the two extension arms (2, 3) is minimal.
9 Anordnung umfassend zumindest ein Auslegersystem mit zumindest zwei Vorrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche und eine Deckenstromschiene (10) zur Energieversorgung eines Schienenfahrzeugs, welche von den Auslegerarmen (1, 1', 1", 1'") verschwenkbar gehalten wird. 9 Arrangement comprising at least one boom system with at least two devices according to one of the preceding claims and an overhead conductor rail (10) for supplying energy to a rail vehicle, which is held pivotably by the boom arms (1, 1', 1", 1"").
10 Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckenstromschiene (10) zumindest ein Koppelelement einer Trennstelle (100) aufweist, wobei das Koppelelement senkrecht zum Längsverlauf der Deckenstromschiene (10) in ein komplementäres Koppelelement einsteckbar ist. 10 arrangement according to claim 10, characterized in that the overhead conductor rail (10) at least one coupling element Separation point (100), wherein the coupling element can be inserted into a complementary coupling element perpendicularly to the longitudinal course of the overhead conductor rail (10).
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