DE2238142C3 - Stromzuführungsschiene für elektrische Bahnen, Krane und andere ortsbewegliche Verbraucher - Google Patents

Description

Zur Zuführung der elektrischen Energie für ortsbewegliche Verbraucher werden, soweit nicht Oberleitungen verwendet werden, Stromschienen längs der Fahrbahn angeordnet, an deren Kontaktbahnen die Schleifschuhe des Stromabnehmers des Verbrauchers gleiten. Eine solche Stromschiene muß im Hinblick auf die häufig sehr hohe Stromstärke, die der Verbraucher entnimmt, einen großen Querschnitt und damit eine hohe elektrische Leitfähigkeit besitzen, andererseits aber muß die Kontaktbahn auch aus einem genügend ver schleißfesten Material bestehen, damit sie durch die Gleitreibung der Schleifschuhe nicht vorzeitig abgenutzt wird. Es ist bekannt, die Stromzuführungsschienen zweiteilig zu machen, wobei der eine nur als Stromleitungsschiene und mechanischer Träger der Kontaktbahn dienende Teil, in der Regel eine Aluminiumschiene mit großem Querschnitt ist, während für die Kontaktbahn eine Schiene aus Kupfer, Bronze oder Stahl, insbesondere nichtrostendem Stahl, verwendet wird. Diese Stromzuführungsschienen haben sich guj bewährt und werden in der Regel in der Weise hergestellt, daß die Kontaktschiene in eine Aussparung der Stromleitungsschiene eingeschoben, eingeklemmt, eingewalzt oder auf die Stromleitungsschiene aufgewalzt wird. Dabei muß ein möglichst kleiner Übergangswiderstand zwischen Stromleitungsschiene und und Kontaktschiene angestrebt werden, und es hat sich gezeigt, daß insbesondere, wenn hohe Ströme entnommen werden, allein durch die aneinander anliegenden Oberflächen der beiden Schienen ein genügend kleiner Übergangswiderstand nicht gewährleistet ist, zumal die beiden für die Schienen verwendeten Metalle unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen, so daß infolge Temperaturschwaakur.gen Verschiebungen und mechanische Spannungen zwischen Stromleitungsschiene und Kontaktschiene auftreten. Diese KontaktschwJerigkeiten fallen insbesondere dann ins Gewicht, wenn die elektrische Leitfähigkeit der Kontaktschiene erheblich geringer ist als die elektrische Leitfähigkeit der Stromleitungsschiene, weil in diesem Fall infolge des höheren Spannungsabfalles in der Kontaktschiene sich der Stromübergang von der Stromieitungsschiene auf die Kontaktschiene auf die nähere Umgebung der jeweiligen Stromeiunahmestelle konzentriert. Es ist bekannt, den Stromübergang zwischen A'uminiumschienen und Kontaktschienen aus anderem Metall durch die Verwendung von Bimetallzwischenstücken oder Kontaktfolien zu verbessern, doch ist dies jmständlich und verteuert wesentlich die ganze Anlage. Es ist ferner bekannt, den Stromübergang zwischen den beiden Schienen dadurch zu verbessern, daß die lösbar miteinander verbundenen Elemente mittels Schrauben, unter Ausnutzung der Hebelwirkung, gegeneinander elastisch verspannt sind. Auch diese Lösung des Problems ist nicht befriedigend, weil sie die unterschiedliche Wärmeausdehnung nicht berücksichtigt.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe — nämlich bei Stromzuführungsschienen, die aus Stromlcitungsschiene und Kentaktschiene bestehen, eine hohe elektrische Leitfähigkeit und hohe Verschleißfestigkeit zu erzielen — dadurch gelöst, daß die Kontaktschiene in Teilstücke unterteilt ist, die kürzer sind als die Teillängen der Stromleitungsschiene, und diese Teilstücke an der Stromleiitungsschiene unter Belassung von Ausdehnungsfugen befestigt sind. Die Stromzuführungsschienen werden aus Transport- und Montagegründen in der Regel in Längen von 6 bis zu 15 m angeliefert. Bei einer Stromzuführungsschiene nach der Erfindung ist die Kontaktschiene in Teilstücke unterteilt, die kürzer sind als die Länge der einzelnen Stromzuführungsschiene, derart, daß auf eine Länge der Stromschiene von 6 bis zu 15 m etwa drei bis zehn Teilstücke der Kontaktschiene kommen. Diese Teilstücke, die mit Dehnungs'ugen aneinander anschließen, sind an der Stromieitungsschiene jeweils nur an einer Stelle befestigt und zwar zweckmäßig in der Mitte des Teilstückes. Diese Befestigung kann unlösbar, z. B. durch Schweißen oder durch eine Materialverformung, wie Walzen oder Ker ben, erfolgen oder auch lösbar durch Schrauben. Letzteres hat zwar den Vorteil, daß die Kontaktschienen auswechselbar sind, doch wird meist die unlösbare Verbindung, die dauerhaft ist und keiner Wartung bedarf, vorzuziehen sein. Die Befestigung an einer Stelle, z. B. in der Mitte, gewährleistet eine gute elektrische Verbindung zwischen Stromleitungsschiene und Kontaktschiene, die durch Wärmespannungen oder Wärmebewegungen nicht beeinträchtigt wird, weil sich alle War-

mebewegungen an den Enden der einzelnen Kontaktschienen ausgleichen können, so daß an der Befestigungsstelle keine Verschiebung erfolgt. Dabei können zur Befestigung auch mehrere nahe nebeneinanderliegende Schrauben oder Nieten oder Kerbungen verwendet werden, weil bei geringem Abstand dieser Befestigung zwischen diesen noch keine merklichen Wärmebewegun?en stattfinden.

Handelt es sich um Verbraucher mit zwei oder mehreren Schleifschuhen für eine Stromzuführungsschiene, so wird zweckmäßig die Länge jedes Teilstückes der Kontaktschiene gleich oder kleiner bemessen als der Abstand von Mitte zu Mitte, vorteilhaft kleiner als der lichte Abstand, zwischen zwei benachbarten Schleifschuhen des Stromabnehmers. Dadurch wird der weitere Vorteil erzielt, daß niemals zwei Schleifschuhe gleichzeitig auf nur einem Teilstück der Kontaktschiene aufliegen, sondern immer auf benachbarten Teilstükken, so daß der vom Stromabnehmer entnommene Strom sich auf die zwei bzw. drei Befestigungsstellen einander benachbarter Teilstücke verteilt. Dasselbe gilt sinngemäß auch bei drei Schleifschuhen, in welchem Fall sich der entnommene Strom dann auf drei bzw. vier Teilstücke und drei bzw. vier Befestigungsstellen verteilt.

Ein Ausführungsbeispiel einer Stromzuführungsschiene nach der Erfindung ist in den Figuren dargestellt.

F i g. 1 zeigt die Stromzuführungsschiene gesehen von der Seite, an der sich die Kontaktbahn befindet;

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Schiene nach F i g. 1 nach der Linie H-Il in F i g. 1.

Die Stromschiene besteht aus der Stromleilungsschiene 1, die aus gut leitendem Material, insbesondere »us Aluminium, besteht und einen großen Querschnitt hat, der einerseits eine gute Leitfähigkeit der Schiene gewährleistet, andererseits aber auch mechanisch fest genug ist, so daß die Befestigungsstellen der Stromschiene nicht zu nahe nebeneinander angeordnet werden müssen. An dieser Stromleitungsschiene 1 ist eine Kontaktschiene 2 mit Kontakibahn 3 befestigt Wie aus F; g. 1 ersichtlich, besteht die Kontaktschiene 2 aus Einzeistücken 2a, 26 usw., die jeweils in der Mitte durch die Schrauben 4 mit Muttern 5 oder auf andere Weise mit der Stromleitungsschiene 1 verbunden sind. Zwischen den Teilstücken la, Ib usw. befinden sich die Wärmeausdehnungsfugen 6, die bei der Herstellung der

ίο Stromzuführungsschiene so bemessen werden, daß auch bei den größten praktisch vorkommenden Wärmebewegungen sich die Enden der Teilstücke der Kontaktschiene nicht gegeneinanderpressen, so daß Wärmespannungen mit Sicherheit vermieden sind.

In Fig. 1 ist gestrichelt auch ein Stromabnehmer 7 mit zwei Schleifschuhen 8 neben der Schiene eingezeichnet. In einem solchen Fall soll die Länge 1 eines Teilstückes der Kontaktschiene kleiner sein als der Abstand a der beiden Schleifschuhe, womit gewährleistet ist, daß niemals sich zwei Schleifschuhe eines solchen Stromabnehmers auf dem gleichen Teilstück der Kontaktschine befinden. Ist der Abstand der beiden Schleifschuhe von Mitte zu Mitte gleich der Länge 1 eines Teilstückes, so verteilt sich der Strom während des Überganges der Schleifschuhe über die Fugen 6 auf drei Befestigungsstellen.

Die einzelnen Teillängen der Stromzuführungsschiene können in jeder beliebigen bekannten Weise miteinander verbunden werden. Dabei hat der Gegenstand der Erfindung noch den weiteren Vorteil, daß nur die Stromleitungsschienen miteinander mechanisch und elektrisch leitend verbunden werden müssen, während auch an den Stoßstellen der Stromleitungsschienen zwischen den Kontaktschienen Ausdehnungsfugen belassen werden. Die schmalen Ausdehnungsfugen beeinträchtigen in keiner Weise die Gleitbewegung der Schleifschuhe an der Kontaktbahn 3, da die Länge der Schleifschuhe ein Vielfaches der Breite der Fugen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   ί. Stromzuführungsschiene für elektrische Bahnen, Krane und andere ortsbewegliche Verbraueher, die aus einer Stromleitungsschiene umi einer daran angeordneten Kontaktschiene besteht, d a durch gekennzeichnet, daß die Kontaktschiene (2) in Teilstücke (2a, 26,2c, 2d) unterteilt ist, die kürzer sind als die Teillängen der Stromlei tungs- ι c schiene (1), und diese Teilstücke an der Stromleitungsschiene unter Belassung von Ausdehnungsfugen (6) befestigt sind.
2. 2. Stromzuführungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Teilstück (2a, 2b isw.) der Kontaktschiene an der Stromleitungsschiene (1) nur an einer Stelle befestigt ist
3. 3. Stromzuführungsschiene nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung in an sich bekannter Weise aus mehreren nahe nebeneinanderliegenden Schrauben, Nieten oder Kerbungen besteht.
4. 4. Stromzuführungsschiene nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilstücke (2a, 2b usw.) der Kontaktschiene an der Stromleitungsschiene (1) in an sich bekannter Weise lösbar befestigt sind.
5. 5. Stromzuführungsschiene nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilstücke (2a, 2b usw.) der Kontaktschiene an der Stromzuleitungsschiene (1) in an sich bekannter Weise unlösbar befestigt sind.
6. 6. Stromzuführungsschiene nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Befestigungsstelle jeweils in der Mitte des Teil-Stückes (2a, 26 usw.) der Kontaktschiene befindet.
7. 7. Stromzuführungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verbrauchern mit zwei oder mehr Schleifschuhen (8) die Länge (1) jedes Teilstückes (2a, 26 usw.) der Kontaktschiene gleich oder kleiner als der Abstand von Mitte zu Mitte, vorteilhaft kleiner als der lichte Abstand (a) zwischen zwei benachbarten Schleifschuhen (8) ist

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