PL199114B1 - Element ślizgowy dla odbieraka prądu i sposób jego wytwarzania - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest element sli- zgowy dla odbieraka pr adu, z pod lu znym no- snikiem posiadaj acym sztywno sc w lasn a, o korzystnie p laskiej powierzchni górnej i z li- stw a slizgow a z w egla. Listwa ta jest zamoco- wana na powierzchni górnej no snika za pomo- c a klejenia, z utworzeniem spoiny klejowej. Wed lug wynalazku, na co najmniej jednej sciance bocznej no snika (1) jest zamocowany profil os lonowy (9), który wystaje do góry powy- zej powierzchni górnej no snika i przykrywa z boku spoin e klejow a (5) i dolny obszar po- wierzchni listwy w eglowej (3). Wynalazek dotyczy równie z sposobu wytwarzania w/w elementu, zgodnie z którym, po sklejeniu listwy slizgowej (3) z no snikiem (1) na co najmniej jednej sciance no snika (1) mocuje si e profil os lonowy (9) w ten sposób, ze wystaje on do góry powy zej po- wierzchni górnej no snika (1) i przykrywa z boku spoin e klejow a (5) i dolny obszar po- wierzchni listwy w eglowej (3). PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest element ślizgowy dla odbieraka prądu, i sposób jego wytwarzania, który to odbierak może służyć zwłaszcza do takiego przezbrojenia istniejącego typu elementu ślizgowego, który jest już stosowany w praktyce i który jest wyposażony w profil nośnika o płaskiej powierzchni górnej, aby mógł być on stosowany jako element ślizgowy dużych prędkości, który może sprostać zwiększonym obciążeniom podczas eksploatacji przy wysokich prędkościach i który jest dostosowany do występujących przy tym krańcowych wymagań dotyczących tarcia i warunków termicznych lub klimatycznych, również w ruchu przekraczającym granice.

Element ślizgowy tego rodzaju jest znany przykładowo z opisu DE 43 36 705 C2. Ponadto podobne elementy ślizgowe są znane z opisów DE 38 17 743 C2, DE 38 21 254 A1 i DE 38 21 255 A1, przy czym jednak w tym przypadku nośnik na swojej powierzchni górnej posiada boczne, pionowo odstające brzegi o niewielkiej wysokości, które przechwytują z boku listwę węglową, zamocowaną na nośniku. W opisie GB 719810 jest ujawniony element ślizgowy z nośnikiem wygiętym z blachy, na którym listwa węglowa jest zaciśnięta na jaskółczy ogon.

W przypadku noś ników o cał kowicie pł askiej powierzchni górnej, wytworzenie połączenia z listwą węglową jest szczególnie łatwe. Takie nośniki są również lżejsze od nośników z pionowo odstającymi brzegami, przechwytującymi listwę węglową. Z drugiej strony nośniki z bocznymi, pionowo odstającymi brzegami zapewniają lepszą ochronę spoiny klejowej między listwą węglową a nośnikiem przed zjawiskami atmosferycznymi, uszkodzeniem przez łuk elektryczny lub tym podobnymi zjawiskami. Jednak z powodu niewielkiej wysokości, pionowo odstające brzegi przyczyniają się jedynie w niewielkim stopniu do wytworzenia sztywności elementu ślizgowego.

Z polskiego opisu patentowego nr 116825 znana jest konstrukcja odbieraka prądu, który jest wyposażony w element ślizgowy w postaci bloku, który zamocowany jest na nośniku mechanicznie, a mianowicie za pomocą łączenia nakł adkowego blach. Nakł adki te są przykrę cone na stał e i przechwytują profil elementu ślizgowego, ukształtowany w postaci jaskółczego ogona.

Przedmiotem wynalazku jest element ślizgowy dla odbieraka prądu, z podłużnym nośnikiem, posiadającym sztywność własną o korzystnie płaskiej powierzchni górnej i z listwą ślizgową z węgla, która jest zamocowana na powierzchni górnej nośnika za pomocą klejenia, z utworzeniem spoiny klejowej.

Istota wynalazku polega na tym, że na co najmniej jednej ściance bocznej nośnika jest zamocowany profil osłonowy, który wystaje do góry powyżej powierzchni górnej nośnika i przykrywa z boku spoinę klejową i dolny obszar powierzchni listwy węglowej.

Korzystnie, każdy profil osłonowy jest wykonany z blachy, korzystnie z aluminium.

W rozwiązaniu według wynalazku, każdy profil osłonowy przylega do listwy węglowej ze sprężystym naprężeniem wstępnym, przy czym dwa profile osłonowe są umieszczone po obu stronach nośnika, przy czym profile osłonowe w swoim górnym obszarze są nachylone do siebie i wchodzą w boczne wybrania listwy węglowej, tworząc z nią połączenie na jaskółczy ogon.

Korzystnie, profil osłonowy lub każdy profil osłonowy jest umieszczony jedynie na części długości elementu ślizgowego i ma większy wymiar poprzeczny niż wysokość nośnika przy czym wystaje on do góry na co najmniej 3 mm lub więcej powyżej płaskiej powierzchni górnej nośnika (1).

Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania elementu ślizgowego dla odbieraka prądu, w którym listwa ślizgowa z węgla, która jest zamocowana na korzystnie płaskiej powierzchni górnej podłużnego nośnika za pomocą klejenia, z utworzeniem spoiny klejowej, znamienny tym, że po sklejeniu listwy ślizgowej z nośnikiem na co najmniej jednej ściance nośnika mocuje się profil osłonowy w ten sposób, że wystaje on do góry powyżej powierzchni górnej nośnika i przykrywa z boku spoinę klejową i dolny obszar powierzchni listwy węglowej.

Zaproponowane rozwiązanie według wynalazku pozwala na ulepszenie elementu ślizgowego za pomocą prostych środków i bez konieczności zmiany profilu nośnika, przy czym zapewnia on lepszą ochronę spoiny klejowej między listwą węglową a nośnikiem, zwłaszcza przed oddziaływaniem łuku elektrycznego, jak i przed innymi wpływami termicznymi i mechanicznymi, a także wykazuje większą sztywność, którą można dopasować również wtórnie do wymogów eksploatacyjnych.

Dzięki zamocowaniu cienkich profili osłonowych na bocznych ściankach nośnika, które przykrywają obszar spoiny klejowej, za pomocą bardzo prostych i tanich środków uzyskano ochronę spoiny klejowej przed wpływami zewnętrznymi, bez konieczności zmiany samego profilu nośnika i istotnego zwiększenia ciężaru elementu ślizgowego. Jednocześnie dzięki zamocowaniu profili osłonowych możPL 199 114 B1 liwe jest zwiększenie sztywności elementu ślizgowego lub wyposażonego w ten element całego układu odbieraka prądu i w sposób celowy, przykładowo również przez częściowe odcinki długości elementu ślizgowego, można dopasować go do wymogów eksploatacyjnych.

Zasadniczo profile osłonowe według wynalazku, o dowolnej długości, mogą być zamocowane wtórnie na istniejącym typie elementu ślizgowego, niezależnie od postaci przekroju poprzecznego listwy węglowej lub nośnika, w celu zamierzonego polepszenia wyżej omówionych właściwości. W każdym przypadku profile os łonowe gwarantują uzyskanie lepszej sztywności elementu ślizgowego, osłonę spoiny klejowej przed wpływami atmosferycznymi i oddziaływaniem łuku elektrycznego, jeśli profile osłonowe przylegają z naprężeniem wstępnym do listwy węglowej lub pod wpływem późniejszego procesu zawijania są dociskane do listwy węglowej, albo też osłonę spoiny klejowej przed oddziaływaniem mechanicznym, zwłaszcza przed udarami.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym jest przedstawiony element ślizgowy według wynalazku, w przekroju poprzecznym.

Przedstawiony na rysunku element ślizgowy składa się z nośnika 1 o płaskiej powierzchni górnej oraz z listwy ślizgowej 3 z węgla, która jest naklejona na płaskiej powierzchni górnej nośnika 1, z utworzeniem spoiny klejowej 5. Rowek 7 na powierzchni dolnej listwy ś lizgowej 3 moż e sł u ż yć w znany sposób jako kanał wykrywający pęknięcia. Listwa ślizgowa 3 w obszarze swojej powierzchni dolnej może posiadać naniesioną galwanicznie, elektrycznie przewodzącą, nie przedstawioną warstwę, która polepsza przewodzenie prądu w kierunku wzdłużnym i przewodzenie prądu między listwą węglową 3 a nośnikiem 1. Korzystnie nośnik 1 jest wykonany z wytłaczanego profilu z metalu, zwłaszcza z aluminium.

Na rysunku jest przedstawiony przekrój poprzeczny elementu ślizgowego w podziałce 2 : 1.

Na każdej bocznej powierzchni zewnętrznej nośnika jest zamocowany cienki profil osłonowy 9, który jest umieszczony na długości elementu ślizgowego. Każdy profil osłonowy 9 posiada przekrój poprzeczny ze wzniosem kątowym w postaci płaskiej litery V, który jest zgodny z zarysem zewnętrznym powierzchni bocznej nośnika 1. Każdy profil osłonowy 9 wystaje do góry ponad płaską powierzchnię górną nośnika 1, dzięki czemu przykrywa on spoinę klejową 5 i dolny obszar listwy węglowej 3.

W celu zamocowania górnego odcinka 9' każdego profilu osłonowego 9, listwa węglowa posiada boczne wybranie 11. Oba wybrania 11 są tak ukształtowane, że dolny obszar listwy węglowej 3 jest ukształtowany w postaci jaskółczego ogona. Górny obszar 9' każdej listwy osłonowej przylega korzystnie sprężyście z naprężeniem wstępnym do powierzchni bocznej listwy węglowej 3. W ten sposób spoina klejowa 5 między listwą węglową 3 a nośnikiem 1 jest dodatkowo wzmocniona za pomocą złącza na jaskółczy ogon.

Korzystnie każdy profil osłonowy 9 ma niewielką grubość, przykładowo 2 mm. Korzystnie profile osłonowe 9 są wytwarzane z blachy, zwłaszcza z aluminium, przez przycięcie i zukosowanie, lecz mogą być przykładowo również oddzielnie wytłaczane. Profile osłonowe 9 mogą być zamocowane na nośniku 1 za pomocą nitowania, spawania, klejenia lub tym podobnych zabiegów. Mocowanie profili osłonowych 9 na nośniku 1 przeprowadza się korzystnie po sklejeniu listwy węglowej 3 z nośnikiem 1, jednak można je przeprowadzić również przed procesem klejenia. Zamocowanie profili osłonowych 9 na nośniku 1 powinno być dostatecznie wysoko obciążone mechanicznie na całej długości danego profilu osłonowego, aby profil osłonowy, jako zintegrowany element konstrukcyjny, mógł służyć do usztywnienia elementu ślizgowego.

Przede wszystkim ze względu na zwiększenie sztywności korzystne jest, jeżeli profil osłonowy, jaki jest przedstawiony na rysunku, jest umieszczony na większej części wysokości nośnika 1 i wystaje dostatecznie wysoko nad górną powierzchnią nośnika. Korzystnie każdy profil osłonowy wystaje na co najmniej 3 mm ponad płaską powierzchnią górną nośnika. Przede wszystkim profile osłonowe 9 zwiększają sztywność listwy ślizgowej w kierunku pionowym, jednak ze względu na kształt swojego profilu w postaci litery V mogą oddziaływać usztywniające również w kierunku poprzecznym nośnika, to znaczy w kierunku jazdy odbieraka prądu.

Pomimo, że górne obszary 9' profili osłonowych przylegają korzystnie z naprężeniem wstępnym do listwy węglowej 3, element ślizgowy może być tak wykonany, że profile osłonowe 9 przylegają bez naprężenia wstępnego do listwy węglowej 3 lub w ogóle nie stykają się z listwą węglową 3.

Dodatkowo zamocowane profile osłonowe 9 powinny służyć w pierwszym rzędzie do ochrony obszaru spoiny klejowej 5 przed pożarami wywołanymi łukiem elektrycznym, a tym samym przed przedwczesnym zniszczeniem nośnika 1. Dodatkowo połączenie na jaskółczy ogon między profilami osłonowymi a listwą węglową 3 umożliwia właściwe, mechaniczne wzmocnienie spoiny klejowej.

PL 199 114 B1

W przypadku termicznego przeciążenia lub częściowego zniszczenia spoiny klejowej moż e to zapobiec utracie listwy węglowej, spowodowanej udarem.

Zamocowanie profili osłonowych 9 według wynalazku można przeprowadzić, zgodnie z wymaganiami, również na części długości elementu ślizgowego. Dzięki temu można znacznie polepszyć właściwości elementu ślizgowego, zwłaszcza również w odniesieniu do sztywności zginania, przy minimalnym zwiększeniu ciężaru, a także w prosty sposób dopasować do odpowiednich wymagań.

Patrząc w kierunku wzdłużnym elementu ślizgowego, profile osłonowe 9 są usytuowane z reguły przynajmniej nad tym środkowym obszarem całkowitej długości, który podczas eksploatacji współpracuje z drutem sieci trakcyjnej. Wówczas wymagana do tego długość profilu osłonowego 9 jest zależna od warunków konstrukcyjnych sieci trakcyjnej, z którą ma współpracować odbierak prądu, zwłaszcza od amplitudy zygzakowego ułożenia drutu jezdnego. Jeżeli element ślizgowy posiada znane rogi zagięte na obu końcach, wówczas w obszarze tych rogów można nie umieszczać profili osłonowych 9, ponieważ podczas eksploatacji przy dużych prędkościach rogi leżą poza obszarem drutu sieci trakcyjnej, a tym samym również zazwyczaj poza obszarem tworzenia się łuku elektrycznego.

Wynalazek nie jest ograniczony do szczegółów przedstawionego przykładu wykonania. I tak przykładowo listwa węglowa zamiast przedstawionego na rysunku przekroju poprzecznego z bocznymi karbami może posiadać również prostokątny lub w przybliżeniu prostokątny lub trapezowy przekrój poprzeczny. Nośnik może mieć całkowicie płaską powierzchnię górną, jak jest to przedstawione na rysunku, lub też, jak wiadomo, na obu długich bokach swojej powierzchni górnej może posiadać pionowo odstające brzegi o niewielkiej wysokości, które podczas procesu sklejania mogą służyć jako pomocnicze elementy łączące w celu osiowania listwy węglowej wobec nośnika.

Claims (9)

1. Element ślizgowy dla odbieraka prądu, z podłużnym nośnikiem posiadającym sztywność własną o korzystnie płaskiej powierzchni górnej i z listwą ślizgową z węgla, która jest zamocowana na powierzchni górnej nośnika za pomocą klejenia, z utworzeniem spoiny klejowej, znamienny tym, że na co najmniej jednej ściance bocznej nośnika (1) jest zamocowany profil osłonowy (9), który wystaje do góry powyżej powierzchni górnej nośnika i przykrywa z boku spoinę klejową (5) i dolny obszar powierzchni listwy węglowej (3).

2. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że każdy profil osłonowy (9) jest wykonany z blachy.

3. Element według zastrz. 2, znamienny tym, że każdy profil osłonowy (9) jest wykonany z aluminium.

4. Element według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że każdy profil osłonowy (9) przylega do listwy węglowej (3) ze sprężystym naprężeniem wstępnym.

5. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że dwa profile osłonowe (9) są umieszczone po obu stronach nośnika (1), przy czym profile osłonowe (9) w swoim górnym obszarze (9') są nachylone do siebie i wchodzą w boczne wybrania (11) listwy węglowej, tworząc z nią połączenie na jaskółczy ogon.

6. Element według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że profil osłonowy (9) lub każdy profil osłonowy (9) jest umieszczony jedynie na części długości elementu ślizgowego.

7. Element według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że profil osłonowy (9) lub każdy profil osłonowy (9) ma większy wymiar poprzeczny niż wysokość nośnika (1).

8. Element według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że profil osłonowy (9) lub każdy profil osłonowy (9) wystaje do góry na co najmniej 3 mm lub więcej powyżej płaskiej powierzchni górnej nośnika (1).

9. Sposób wytwarzania elementu ślizgowego dla odbieraka prądu, w którym listwa ślizgowa z wę gla, która jest zamocowana na korzystnie płaskiej powierzchni górnej podłuż nego nośnika za pomocą klejenia, z utworzeniem spoiny klejowej, znamienny tym, że po sklejeniu listwy ślizgowej (3) z noś nikiem (1) na co najmniej jednej ś ciance noś nika (1) mocuje się profil osł onowy (9) w ten sposób, że wystaje on do góry powyżej powierzchni górnej nośnika (1) i przykrywa z boku spoinę klejowa (5) i dolny obszar powierzchni listwy w ęglowej (3).