WO2008142021A1 - Bauteil für den bau einer oberleitungsanlage oder einer stromschienenanlage - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a component which consists of plastic, which contains reinforcing fibers, and which is intended for the construction of a catenary system or a busbar system, which are components of a railway line.
- Such a trolley system or such busbar system serve to supply trains with electrical energy. These can be long-distance trains, but also S-Bahn trains, subways or trams.
- metal is used if the distance between the front edge of the mast and the track axis is greater than 2.5 m.
- metal components have the disadvantage that they are very heavy compared to plastic components and that special isolators are necessary for insulating the catenary from the mast. In a plastic component, these insulators are not necessary because the plastic is an insulator anyway.
- the invention has for its object to provide a component made of plastic containing reinforcing fibers, which is more stable than previously known plastic components and thus, for example, in the construction of a trolley system is also used when previously had to resort to reasons of stability to metal components.
- the reinforcing fibers are basalt fibers.
- Such basalt fibers are known and commercially available.
- the component according to the invention has the advantage that it, because it consists of basaltmaschineverorgm plastic, is more stable than another, z. B. glass fiber reinforced plastic component. It is particularly resistant to bending and kinking. Consequently, a smaller cross-section can be selected for the same load as in a hitherto üb- lent plastic component. This results in a reduced material requirement.
- the component is less than another plastic component by chemicals such. As acids vulnerable.
- components made of basalt-fiber-reinforced plastics are advantageous, but can also be used if hitherto only metal components could provide sufficient stability.
- the advantage of a plastic component over a metal component, namely its lower weight, is given with basalt fiber reinforced plastics even with very large components, the z. B. longer than 2.5 m, since no enlarged cross section to achieve a good buckling security is required.
- Basalt fibers can also be processed into fabrics or mats just like glass fibers.
- a plastic component which contains basalt fibers as reinforcing fibers the same methods can be used as for a glass fiber reinforced plastic component. For example, pultrusion, winding, laminating or injection molding is possible.
- the component is, for example, a composite insulator, a section insulator, a loop insulator, a side holder, a fitting, a terminal or a busbar.
- a component made of a plastic which contains basalt fibers as reinforcing fibers is particularly suitable.
- the component according to the invention is intended for the construction of a cantilever of a trolley system in which the distance of a mast from the track axis is greater than 2.5 m, in particular 3 m.
- the special Isolator components needed. Glass fiber reinforced plastic is unsuitable for such large components because of its too low stability for the same cross section.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Bauteil, das aus Kunststoff, der Verstärkungsfasern enthält, besteht und das für den Bau einer Oberleitungsanlage oder einer Stromschienenanlage bestimmt ist, die Bestandteile einer Bahnstrecke sind. Es ist vorgesehen, dass die Verstärkungsfasern Basaltfasern sind.
Description
Beschreibung
Bauteil für den Bau einer Oberleitungsanlage oder einer Stromschienenanlage
Die Erfindung betrifft ein Bauteil, das aus Kunststoff, der Verstärkungsfasern enthält, besteht und das für den Bau einer Oberleitungsanlage oder einer Stromschienenanlage bestimmt ist, die Bestandteile einer Bahnstrecke sind.
Eine solche Oberleitungsanlage oder eine solche Stromschienenanlage dienen zur Versorgung von Eisenbahnzügen mit elektrischer Energie. Es kann sich dabei um Fernzüge, aber auch um S-Bahnen, U-Bahnen oder Straßenbahnen handeln.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Bauteile, die für eine Oberleitungsanlage oder eine Stromschienenanlage benötigt werden, aus Kunststoff zu fertigen. Als Verstärkungsfasern enthalten diese Bauteile Glasfasern. Aus solchen glasfaser- verstärkten Kunststoffen werden Ausleger für Oberleitungen,
Seitenhalter, Schiingenisolatoren, aber auch Streckentrenner, Verbundisolatoren sowie Stromschienenhalter und Stromschienenabdeckungen hergestellt.
Für den Bau einer Oberleitungsanlage sind oft große Bauteile erforderlich, deren Länge 2,5 m übertrifft. Es kommt nämlich vor, dass an einer Eisenbahnstrecke der Abstand von der Mastvorderkante zur Gleisachse über 3 m beträgt. Dann sind die bekannten Bauteile aus glasfaserverstärkten Kunststoffen un- geeignet, da sie bei entsprechenden Längen nicht mehr biegesteif und knicksicher also nicht mehr stabil sind. Um einen langen biegesteifen Ausleger aus glasfaserverstärktem Kunststoff herzustellen, müsste ein deutlich größerer Querschnitt als bisher gewählt werden, so dass der Vorteil der glasfaser- verstärkten Kunststoffe gegenüber Metall wegfällt. Dieser
Vorteil liegt im geringeren Gewicht, das bei gleichen Abmessungen gegeben ist.
Im Übrigen hat sich herausgestellt, dass die glasfaserverstärkten Kunststoffe durch bestimmte Chemikalien angreifbar sind.
Bisher werden beim Bau von Oberleitungsanlagen, wenn große Bauteile benötigt werden, diese Bauteile aus Metall hergestellt. In der Regel wird Metall verwendet, wenn der Abstand zwischen Mastvorderkante und Gleisachse größer als 2,5 m ist. Bauteile aus Metall haben aber den Nachteil, dass sie gegen- über Kunststoffbauteilen sehr schwer sind und dass zur Isolierung der Fahrleitung gegenüber dem Mast besondere Isolatoren notwendig sind. Bei einem Kunststoffbauteil sind diese Isolatoren nicht notwendig, da der Kunststoff ohnehin ein Isolator ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauteil aus Kunststoff, der Verstärkungsfasern enthält, anzugeben, das stabiler ist als bisher bekannte Kunststoffbauteile und das folglich zum Beispiel beim Bau einer Oberleitungsanlage auch dann einsetzbar ist, wenn bisher aus Stabilitätsgründen auf Metallbauteile zurückgegriffen werden musste.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die Verstärkungsfasern Basaltfasern sind.
Derartige Basaltfasern sind bekannt und auch im Handel erhältlich .
Mit dem Bauteil nach der Erfindung wird der Vorteil erzielt, dass es, weil es aus basaltfaserverstärkem Kunststoff besteht, stabiler ist als ein anderes, z. B. glasfaserverstärktes Kunststoffbauteil. Es ist in besonderem Maße biegesteif und knicksicher. Folglich kann bei gleicher Beanspruchung ein kleinerer Querschnitt gewählt werden als bei einem bisher üb- liehen Bauteil aus Kunststoff. Daraus ergibt sich ein verringerter Materialbedarf. Das gilt besonders für ein Bauteil eines Auslegers, der bestimmt ist für einen Abstand eines Mastes von der Gleisachse, der bis zu 2,5 m beträgt. Außerdem
ist das Bauteil weniger als ein anderes Kunststoffbauteil durch Chemikalien wie z. B. Säuren angreifbar.
Beim Bau von Oberleitungsanlagen sind Bauteile aus basaltfa- serverstärkten Kunststoffen vorteilhaft aber auch dann einsetzbar, wenn bisher nur Metallbauteile eine ausreichende Stabilität bringen konnten. Der Vorteil eines Kunststoffbauteiles gegenüber einem Metallbauteil, nämlich sein geringeres Gewicht, ist mit basaltfaserverstärkten Kunststoffen auch bei sehr großen Bauteilen gegeben, die z. B. länger als 2,5 m sind, da kein vergrößerter Querschnitt zur Erzielung einer guten Knicksicherheit erforderlich ist.
Alle positiven Eigenschaften von Glasfasern, wie z. B. elek- trische Isolationseigenschaften, sind bei Basaltfasern entsprechend gegeben. Man kommt vorteilhaft ohne besondere Isolatorbauteile aus, die bei Metallbauteilen erforderlich sind. Auch lassen sich Basaltfasern genauso wie Glasfasern zu Geweben oder Matten verarbeiten.
Zum Herstellen eines Kunststoffbauteiles, das als Verstärkungsfasern Basaltfasern enthält, können die gleichen Verfahren gewählt werden, wie für ein glasfaserverstärktes Kunst- stoffbauteil . Beispielsweise ist Pultrudieren, Wickeln, Lami- nieren oder Spritzgießen möglich.
Das Bauteil ist beispielsweise ein Verbundisolator, ein Streckentrenner, ein Schlingenisolator, ein Seitenhalter, eine Armatur, eine Klemme oder ein Stromschienenbock. Für diese und auch andere Formen ist ein Bauteil aus einem Kunststoff, der als Verstärkungsfasern Basaltfasern enthält, besonders geeignet .
Beispielsweise ist das Bauteil nach der Erfindung für den Bau eines Auslegers einer Oberleitungsanlage bestimmt, bei der der Abstand eines Mastes von der Gleisachse größer als 2,5 m, insbesondere 3 m, ist. Für einen derartigen Ausleger standen bisher nur Bauteile aus Metall zur Verfügung, die besondere
Isolatorbauteile benötigten. Glasfaserverstärkter Kunststoff ist für solche großen Bauteile wegen seiner bei gleichem Querschnitt zu geringen Stabilität ungeeignet. Es wird der zusätzliche Vorteil erzielt, dass Bauteile, die bisher aus Metall hergestellt werden mussten, jetzt aus leichtem Kunststoff herzustellen sind.
Mit dem Bauteil nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass es stabiler ist als bisher übliche Kunst- Stoffbauteile und dass es darüber hinaus widerstandsfähiger gegen Säuren und andere Chemikalien ist. Selbst große Bauteile können jetzt statt aus Metall aus Kunststoff gefertigt werden. Sie haben gegenüber Metallbauteilen ein niedrigeres Gewicht .
Claims
1. Bauteil, das aus Kunststoff, der Verstärkungsfasern enthält, besteht und das für den Bau einer Oberleitungsanlage oder einer Stromschienenanlage bestimmt ist, die Bestandteile einer Bahnstrecke sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern Basaltfasern sind.
2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Verbundisolator, ein Streckentrenner, ein Schlingenisola- tor, ein Seitenhalter, eine Armatur, eine Klemme oder ein Stromschienenbock ist.
3. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass es für den Bau eines Auslegers einer Oberleitungsanlage bestimmt ist, bei der der Abstand eines Mastes von der Gleisachse größer als 2,5 m ist.
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