DE69720690T2

DE69720690T2 - Befestigungssystem für elektrischen verbindungsschuh

Info

Publication number: DE69720690T2
Application number: DE69720690T
Authority: DE
Inventors: Alain Courtois; Jean-Pierre Huet
Original assignee: Dubuis SA
Current assignee: Dubuis SA
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 2003-11-06
Anticipated expiration: 2017-09-27
Also published as: FR2753752B1; ES2194220T3; US6244517B1; EP0878034A1; EP0878034B1; DE69720690D1; FR2753752A1; WO1998013901A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungssystem eines elektrischen Verbindungsschuhs, insbesondere im Steg einer Eisenbahnschiene.
Es ist bekannt, ein Kabel auf einer Eisenbahnschiene zu befestigen, beispielsweise um einen Masse- und/oder einen Rückstromkontakt zu gewährleisten usw. Beispielsweise ist bekannt, am Ende des Kabels eine aluminothermische Schweißung vorzunehmen oder einen an diesem Ende befestigten Kabelschuh zu verwenden.
Im letzteren Falle befestigt am hierzu diesen Kabelschuh an der Schiene durch Verschraubung, beispielsweise mittels einer einstückigen oder auf letzterer fixierten Gewindestange, und mit einer Mutter, versehen mit einer Klemmscheibe, mit der der Kabelschuh an der Schiene oder einem an dieser letzteren befestigten elektrisch leitfähigen Teil festgeklemmt werden soll.
Die Gewindestange kann befestigt oder irgendwie angebaut sein und insbesondere durch die Verlängerung eines in der Schiene befestigten Einsatzes gebildet sein, wie es in der Patentschrift FR 2 692 632 desselben Anmelders beschrieben ist.
In diesem Fall weist der Einsatz einen Ring mit einem Kragen auf, der in einer in der Schiene angebrachten Öffnung befestigt ist und auf dem der elektrische Verbindungsschuh angebracht wird.
Ein solches System ist im regulären Gebrauch völlig zufriedenstellend.
Eine unpassende Handhabung des mit dem Kabelschuh verbundenen Kabels, das oft sehr steif ist, kann jedoch eine Beschädigung oder Lockerung des Kabelschuhs nach sich ziehen.
Eine Drehung des Kabels und seines Kabelschuhs im Sinne einer Lockerung führt zu einer gleichartigen Bewegung der Scheibe und der Mutter und zu deren Lockerung, was natürlich den Stromfluss durch die sich ergebende Steigerung des elektrischen Widerstands verschlechtert.
Diese unpassende Handhabung kann nun auf einer Baustelle im Verlauf der Arbeit oder einer Prüfung hervorgerufen werden.
Außer durch menschliches Hantieren können die Kabel an Werkzeugen oder angetriebenen Maschinen auf dem Gleis, wie beispielsweise Stopfmaschinen, hängen bleiben.
Daher hat man versucht, die Sicherung dieser Art Befestigung gerade bei der Handhabung des Kabels weiter zu verstärken.
Man hat insbesondere erwogen, Kabelschuh und Ring bei der Drehung zu verbinden, beispielsweise mittels Verzahnungen, aber ein solches System birgt die Gefahr einer erheblichen Beschädigung im Fall einer starken Belastung am Kabel.
Im gleichen Gedankengang sucht das Dokument US-4,174,148-A, obwohl es auf die Befestigung kleiner Leiter gerichtet ist, die Klemmleistung durch Vermindern der Reibungen der Klemmmittel zu erhöhen, so dass der Leiter auf seinem Träger besser blockiert wird. Angenommen, dass ein solches System auf die erfindungsgemäßen Befestigungselemente anwendbar sei, wäre es ebenso unbequem wie das Vorerwähnte.
Daher haben die Erfinder eine Befestigung gesucht, welche im Gegenteil dem Kabelschuh im Fall einer erheblichen Handhabung die Drehung gestattet, obwohl seine gute elektrische Leitung erhalten bleibt. Es ist jedoch klar, dass die Erfindung eine Verbindung nicht ausschließlich auf einer Eisenbahnschiene betrifft, sondern sicherlich auf jedem Bauteil, das zur Aufnahme eines solchen Kabelschuhs bestimmt ist.
Um diese sich scheinbar widersprechenden Ziele zu erreichen, schlägt die Erfindung nun ein Befestigungssystem für einen elektrischen Verbindungsschuh auf einem Bauteil wie einer Eisenbahnschiene vor, das herkömmlich eine Gewindestange, einstückig mit oder befestigt auf dem Bauteil, und eine Mutter, versehen mit einer Klemmscheibe und dazu bestimmt, diesen Schuh auf diesem Bauteil oder einem elektrisch leitfähigen Teil, wie einem Ring mit Kragen, festzuklemmen, umfasst.
Das erfindungsgemäße System ist andererseits insbesondere dadurch ausgezeichnet, dass die sich gegenüberstehenden Oberflächen des Schuhs und der Klemmscheibe zumindest durch eine reibungsmindernde Behandlung gegeneinander drehbar sind, ohne dass diese Mutter losgeschraubt wird. Die Erfindung löst das Problem auch auf völlig überraschende Art.
Die Mutter ist im allgemeinen eine sichernde Mutter, während die Klemmscheibe vorteilhaft entweder so auf die Mutter gefalzt sein kann, dass sie auf der Mutter befestigt ist, obwohl sie frei drehbar bleibt, oder auch durch einen mit der Mutter einstückigen Ansatz gebildet sein kann.
In diesem Fall wird die reibungsmindernde Behandlung auf der zum Schuh gewandten Oberfläche der Klemmscheibe durchgeführt.
Es ist jedoch nicht immer möglich oder einfach, eine Beschichtung auf der Klemmschiebe durchzuführen.
Daher schlägt die Erfindung eine Ausführungsform vor, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine zwischen Schuh und Klemmscheibe eingesetzte reibungsmindernde Scheibe beinhaltet, bei der mindestens eine ihrer Oberflächen eine reibungsmindernd behandelt ist, so dass sie sich gleitend auf der Klemmscheibe (9a, 9b) drehen kann und/oder den Schuh (6) gleitend auf dieser behandelten Fläche sich drehen lässt.
Nach einer speziellen Ausführungsform, die Verlust und schlechte Montage vermeidet, ist die reibungsmindernde Scheibe mit der Klemmscheibe verbunden, wobei ihre reibungsmindernd behandelte Fläche diejenige ist, die der Klemmscheibe gegenüberliegt.
Also versteht man, dass, wenn die zum Schuh weisende Fläche der reibungsmindernden Scheibe behandelt ist, der Schuh auf dieser Scheibe gleiten kann, während diese letztere hinsichtlich Rotation mit der Klemmscheibe der Mutter durch Reibung und/oder Befestigung nach der letzterwähnten Ausführungsform verbunden bleibt.
Im umgekehrten Fall, wenn die andere Fläche behandelt ist, oder auch wenn die reibungsmindernde Scheibe umgedreht ist, bleibt diese mit dem Schuh hinsichtlich Rotation verbunden, gleitet aber auf der Klemmscheibe.
Jedenfalls darf die reibungsmindernde Scheibe nicht auf der entgegengesetzten Seite der Klemmscheibe eingesetzt sein, was das System unwirksam machen würde.
Die reibungsmindernde Behandlung ist beispielsweise auf der Basis von PTFE ausgeführt, wenn man es für nützlich hält, sogar auf der Basis einer Mischung von PTFE und Bleipulver, d. h. einer Mischung, die einen elektrischen Leiter ergibt. Insbesondere im Fall einer zusätzlichen reibungsmindernden Scheibe kann deren Legierung selbst von Natur aus reibungsmindernd sein.
Die Erfindung wird richtig verstanden durch Lektüre der folgenden Beschreibung, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, in denen
die Fig. 1 bis 4 vier erfindungsgemäße Ausführungsformen vor dem Zusammenbau der Teile perspektivisch zeigen,
Fig. 5 ein Querschnitt der Ausführungsform nach Fig. 3 nach dem Zusammenbau der Teile miteinander ist,
Fig. 6 ein Schnitt ähnlich Fig. 5 ist, der eine Abwandlung zeigt.
In den Zeichnungen kann man ein Teil einer Eisenbahnschiene 1 sehen, in deren Steg hier eine zylindrische Öffnung 2 vorgesehen ist, die einen Einsatz 3 aufnehmen soll. Wie jedoch bereits gesagt, kann die Schiene 1 ebenso gut ein anderes Bauteil (Batteriekabelschuh, ...) sein.
In diesem Beispiel wird der Einsatz 3 durch einen Zapfen 4, der mit einer Verlängerung in Form der Gewindestange 4' versehen ist und durch einen mit einem Kragen 5' versehenen Ring 5 gebildet.
Die Befestigung des Einsatzes dieser Art in der zylindrischen Öffnung 2 ist im vorgenannten Patent FR 2 692 632 beschrieben, wobei der Ring 5 mit Zwang gedehnt ist und der Kragen 5' sich auf den Steg der Schiene anlegt, wie in den Fig. 5 und 6 richtig gezeigt ist, so dass sich ein vollkommener Kontakt zwischen Ring und Schiene einstellt.
Es ist jedoch klar, dass der Einsatz anders montiert werden kann, wobei die Gewindestange 4' selbst integraler Bestandteil der Schiene 1 ist oder an diese angeschweißt ist.
Die Gewindestange 4' ist dazu bestimmt, einen elektrischen Verbindungsschuh 6, beispielsweise aus verzinntem Kupfer, aufzunehmen, wobei hier dieser an einem Kabel 7 befestigte Schuh sich an den Kragen 5' anlegen soll, wodurch also ein ausgezeichneter elektrischer Kontakt garantiert wird.
Um den Schuh auf dem Kragen 5' zu befestigen, benutzt man eine Mutter 8, die auf die Gewindestange 4' aufgeschraubt wird.
Die Mutter 8 ist bevorzugt eine sichernde Mutter (écrou frein), die das Losdrehen verhindern oder zumindest begrenzen soll.
Hierzu weist die vorliegende Mutter beispielsweise ein teilweise geschlitztes Innengewinde auf, um eine elastische Quetschung zu gewährleisten.
Außerdem ist zwischen Mutter 8 und Schuh 6 eine Klemmscheibe 9a, 9b eingesetzt.
In den Ausführungsformen der Fig. 1, 3, 5 und 6 ist die Klemmscheibe 9a eine elastische Scheibe, beispielsweise aus Edelstahl, die hier außerdem gefalzt, d. h. auf der Mutter befestigt, aber frei drehbar ist, um insbesondere ihr Vergessen oder ihren Verlust zu vermeiden. Die Scheibe 9a kann ebenso gut völlig unabhängig von der Mutter sein.
In den Ausführungsformen der Fig. 2 und 4 ist die Scheibe 9b hier durch einen einstückigen Ansatz der Mutter 8 gebildet, aber man versteht, dass das Ergebnis gleich ist.
In den Ausführungsformen der Fig. 3 bis 6 umfassend die Klemmscheiben 9a bzw. 9b (wie die anderen in Fig. 1 und 2) hat man außerdem im Gegensatz zu den Fig. 1 und 2 eine weitere Scheibe 10a, 10b vorgesehen, die zwischen dem Schuh 6 und der Klemmscheibe 9a, 9b eingesetzt ist.
In den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 ist die dem Schuh 6 zugewandte Fläche der Klemmscheibe 9a, 9b reibungsmindernd behandelt, während in den Ausführungsformen der Fig. 3 bis 6 mindestens eine der Flächen der weiteren Scheibe 10a, 10b, genannt reibungsmindernd, behandelt ist, beispielsweise die der Klemmscheibe 9a, 9b zugewandte Fläche (Fig. 5) oder andererseits die dem Schuh zugewandte Fläche (Fig. 6), in den Fig. 5 und 6 schematisch als 10' dargestellt.
In der Ausführungsform der Fig. 6 kann man, außer dass die behandelte Fläche 10' zum Schuh gewandt ist, in diesem Fall vorteilhaft, wie in dieser Figur gezeigt, die Scheibe 10' mit der Klemmscheibe 9a, 9b verbinden, beispielsweise durch Bördeln auf die Klemmscheibe oder an ihrem Zentrum (beispielsweise in gleicher Weise wie der Klemmring auf die Mutter 8), oder durch Klebung, Anhängsel, Umschlagklappen usw.
Auf diese Weise kann nicht nur diese Scheibe 10b bei der Montage nicht weggelassen werden, sondern es verbietet sich auch jede falsche Montage, wie eine Position der Scheibe zwischen Schuh und Kragen 5' des Rings 5, was nicht nur die Wirksamkeit des Systems aufheben, sondern auch den elektrischen Widerstand erhöhen würde. Man versteht, dass eine solche Ausführungsform etwas auf die ersten beschriebenen Ausführungsformen hinausläuft, bei denen die Klemmscheibe 9a, 9b reibungsmindernd behandelt ist.
Die reibungsmindernde Behandlung ist beispielsweise durch eine Beschichtung mit PTFE, eventuell gemischt mit Mikrokugeln aus Blei, durchgeführt. Die so beschichtete Scheibe 10a, 10b, beispielsweise aus Bronze, kann auch im ganzen aus einer reibungsmindernden Legierung bestehen, wie bereits gesagt.
Man versteht so, dass nach hinreichendem Anziehen der Mutter jede unpassende Bewegung des Schuhs diesen sich gleitend drehen lässt, entweder auf der Klemmscheibe 9a, 9b (Fig. 1, 2) oder auf der Scheibe 10b (Fig. 6) oder auch indirekt auf der Klemmscheibe durch Vermittlung und unter Einbeziehung der Scheibe 10a (Fig. 3 bis 5).
Außerdem kann jedenfalls die Reibung des Schuhs auf dem Ring die Ebenheit der sich berührenden Oberflächen nur verbessern.
Außerdem ist eine Behandlung auf beiden Flächen der Scheibe 10a vorstellbar.
Wenn man Schraubverbindungen, die in der Mehrzahl der Fälle unlösbar sind, und andererseits gleichermaßen drehbare Kontakte herstellen kann, verwirklicht die Erfindung zwei Funktionen, die bisher unvereinbar erschienen, da sie es gestattet, durch Pressung einen ausgezeichneten elektrischen Kontakt aufrechtzuerhalten, obwohl in Extremfällen eine Drehung ohne Gefahr, dem elektrischen Kontakt zu schaden, möglich ist.
Außerdem begnügt sich die Erfindung nicht damit, die Benutzung einer reibungsmindernden Behandlung für ein Befestigungssystem erdacht zu haben, sondern diese Behandlung muss auch ausschließlich an bestimmten Orten ausgeführt sein.

Claims

1. Befestigungssystem für einen elektrischen Verbindungsschuh (6) auf einem Bauteil (1) wie einer Eisenbahnschiene, umfassend eine Gewindestange (4'), einstückig mit oder befestigt auf dem Bauteil, und eine mit einer Klemmscheibe (9a, 9b) versehene Mutter (8), die dazu bestimmt ist, diesen Schuh auf dem Bauteil oder einem elektrisch leitfähigen Teil, wie einem Ring (5) mit einem Kragen (5'), festzuklemmen, dadurch gekennzeichnet, dass die sich gegenüberstehenden Oberflächen des Schuhs (6) und der Klemmscheibe (9a, 9b) zumindest durch eine reibungsmindernde Behandlung gegeneinander drehbar sind, ohne dass diese Mutter (8) losgeschraubt wird.

2. Befestigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese Mutter (8) eine sichernde Mutter ist.

3. Befestigungssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmscheibe (9a) auf die Mutter (8) gefalzt ist, um auf der Mutter befestigt zu bleiben, obwohl sie frei drehbar bleibt.

4. Befestigungssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmscheibe (9b) durch einen mit der Mutter (8) einstückigen Ansatz gebildet ist.

5. Befestigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die reibungsmindernde Behandlung auf der zum Schuh gewandten Fläche der Klemmscheibe durchgeführt ist.

6. Befestigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es eine reibungsmindernde Scheibe (10a, 10b) beinhaltet, die zwischen dem Schuh (6) und der Klemmscheibe (9a, 9b) eingesetzt ist, wobei diese Scheibe mindestens eine reibungsmindernd behandelte Fläche (10') aufweist, so dass sie sich gleitend auf der Klemmscheibe (9a, 9b) drehen kann und/oder den Schuh (6) gleitend auf dieser behandelten Fläche sich drehen lässt.

7. Befestigungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die reibungsmindernde Scheibe (10b) mit der Klemmscheibe (9a, 9b) verbunden ist, wobei ihre reibungsmindernd behandelte Fläche (10') diejenige ist, die der Klemmscheibe gegenüberliegt.

8. Befestigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die reibungsmindernde Behandlung durch eine Beschichtung auf der Basis von PTFE durchgeführt ist.

9. Befestigungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung auf einer Mischung von PTFE und Bleipulver basiert.