DE10156301B4

DE10156301B4 - Trennstellen von Stromschienenabschnitten mit Dehnungsausgleich

Info

Publication number: DE10156301B4
Application number: DE2001156301
Authority: DE
Inventors: Arno SCHRÖDER; Michael Heitmann; Manuela Westermann
Original assignee: Paul Vahle GmbH and Co KG
Current assignee: Paul Vahle GmbH and Co KG
Priority date: 2001-11-19
Filing date: 2001-11-19
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2021-11-20
Also published as: DE10156301A1

Abstract

Vorrichtung zum mechanischen Verbinden und elektrischen Trennen von Enden zweier Stromschienenabschnitte (1), wobei die Stromschienenabschnitte (1) im Querschnitt im wesentlichen C-förmig sind, und wobei die Stromschienenabschnitte (1) an ihrer der Schleiffläche (S) abgewandten Seite jeweils zwei sich in Längserstreckung der Stromschienenabschnitte (1) erstreckende und voneinander beabstandete Kragen (1a) haben, die jeweils eine sich in Längserstreckung der Stromschienenabschnitte (1) erstreckende Öffnung zu einem Hohlraum (1b) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Gleitstück (2) und ein Überleitungsstück (3) hat, wobei das Gleitstück (2) an zwei gegenüberliegenden Längsseiten jeweils eine sich über die gesamte Länge des Gleitstücks (2) erstreckende Nut (2a) aufweist, deren Querschnitt derart gestaltet ist, dass jeweils ein Kragen (1a) der Stromschienenabschnitte (1) von der jeweiligen Nut (2a) zumindest zum Teil aufgenommen werden kann, wobei die Längserstreckung des Gleitstücks (2) länger ist als der Abstand (A) der zu verbindenden Enden der Stromschienenabschnitte (1), wobei das Überleitungsstück (3) an dem...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mechanischen Verbinden und elektrischen Trennen von Enden zweier Stromschienenabschnitte.
Zum mechanischen Verbinden und elektrischen voneinander Trennen von zwei aneinander angrenzenden Stromschienenenden sind zwei Arten von Trennstellen bekannt. So können entweder Lufttrennstellen oder isolierte Trennstellen verwendet werden. Bei Lufttrennstellen sind die Stromschienenenden mit einem Luftspalt von 10 oder 20 mm zueinander montiert. Durch die mechanische Verbindung über einen unter dem Stromschienenfuß montierten Isolator wird die thermische Längenänderung der ankommenden Stromschiene an die darauffolgende weitergeleitet. Der Luftspalt verringert sich in diesem Falle nicht. Aufgrund des relativ großen Luftspalts muss der eingesetzte Stromabnehmer in jedem Falle für eine derartige Lufttrennstelle geeignet sein. Bei isolierenden Trennstellen werden durch ein Isolierstück die Stromschienenenden elektrisch voneinander getrennt. Mechanisch sind die Stromschienenenden nur über das Isolatorstück miteinander verbunden. Die Länge des Isolierstücks zwischen der Stromschiene und Oberflächengeometrie ist abhängig von mechanischen und elektrischen Anforderungen (Spannung). Nachteilig bei isolierten Trennstellen ist, dass die thermische Längenausdehnung der Stromschienen über die Trennstelle selbst weitergegeben werden.
Bei beiden vorgenannten Trennstellen sind diese fest mit der Stromschiene verbunden, was eine einfache Demontage ohne zusätzliche Werkzeuge unmöglich macht. Durch die mechanische Verbindung der Stromschienenenden wird das Ausdehnungssystem nicht unterbrochen, so dass ab einer bestimmten Anlagenlänge zusätzliche Dehnverbinder erforderlich sind.

Aus der DE 67 53 186 U ist eine Vorrichtung zum mechanischen Verbinden und elektrischen Trennen von Stromschienenenden bekannt, welche ein auf das die Stromschiene umgebende Gehäuse aufschiebbares Gleitstück aufweist, das im aufgeschobenen Zustand formschlüssig in Querrichtung zur Längserstreckung der Stromschienenabschnitte gehalten ist, wobei die Längserstreckung des Gleitstücks länger als der Abstand der zu verbindenden Enden ist. Zudem ist ein Überleitungsstück vorhanden, welches zumindest teilweise zwischen den Enden der Stromschienenabschnitte angeordnet ist, derart, dass es den Spalt überbrückt, und am Gleitstück über eine Schraubverbindung befestigbar ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum mechanischen Verbinden und elektrischen Trennen zweier Stromschienenenden bereitzustellen, wobei die Vorrichtung eine mechanische Führung der Stromschienenenden ermöglicht und eine einfache Montage bzw. Demontage der Vorrichtung möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels einer Vorrichtung gemäß des Anspruchs gelöst, wobei die Vorrichtung vorteilhaft bei im wesentlichen im Querschnitt C-förmigen Stromschienen einsetzbar ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.

Aufgrund der Tatsache, dass das Gleitstück im montierten Zustand weiterhin in Richtung der Längserstreckung der Stromschienenabschnitte an diesen verschieblich gelagert ist, können sich die Stromschienenabschnittsenden aufgrund von thermischen Längenänderungen einander nähern oder voneinander weg bewegen. Es entstehen hierbei vorteilhaft bei den Relativbewegungen der Stromschienenabschnitte keine Schub- oder Zugkräfte, die an den Stromschienenabschnittsenden oder an der Vorrichtung selbst angreifen können. Durch das Gleitstück der Vorrichtung sind die Stromschienenenden mechanisch zueinander geführt, so dass durch das zusätzliche Vorsehen eines Überleitungsstücks, welches die Distanz zwischen den Enden der Stromschienenabschnitte überbrückt, ein einen Stromabnehmer zerstörender Versatz der Schleifflächen vermieden wird. Weiterhin ist vorteilhaft, dass durch die einfache Montage bzw. Demontage der Vorrichtung ohne Hinzunahme von Werkzeug eine schnelle Montage und Demontage der gesamten Stromschiene möglich ist. Die Vorrichtung muss bei der Montage der Stromschienenabschnitte nicht aus einzelnen Teilen zusammengebaut werden, sondern ist als eine Einheit ausgebildet. Alle Teile der Vorrichtung sind unverlierbar miteinander verbunden.

Vorteilhaft ist das Überleitungsstück verschieblich an dem Gleitstück gelagert, wobei Sicherungsstifte oder -vorsprünge, die am Gleitstück befestigt und/oder angeformt sind, verhindern, dass das Überleitungsstück von dem Gleitstück ungewollt getrennt werden kann. Mittels eines Arretierungs- bzw. Rastelements kann das Überleitungsstück in der Mittenposition vorteilhaft schnell festgesetzt werden, wodurch kein zusätzliches Werkzeug benötigt wird. Das Überleitungsstück hat vorteilhaft die Länge des erforderlichen Mindestkriechweges für eine Trennstelle.

Zur Aufnahme der thermischen Längenausdehnung ist die Länge des Überleitungsstücks vorteilhaft geringer als der Abstand der Stromschienenabschnittsenden im Normalbetrieb bei normaler Umgebungstemperatur. Hierdurch wird sichergestellt, dass Dehnfugen zwischen dem Überleitungsstück und dem Stromschienenabschnittsende zur Aufnahme der thermischen Längenausdehnung vorhanden sind.

Das Überleitungsstück hat vorteilhaft die Querschnittsform und -fläche der Stromschienenabschnitte, wodurch das Gleitstück als ein durchgehender Profilkörper ausgebildet sein kann.

Zur Montage der Stromschienenabschnitte wird zuerst ein Stromschienenabschnitt an seinen Isolatoren befestigt. Danach wird das Gleitstück mit daran befindlichem Überleitungsstück auf den bereits montierten Stromschienenabschnitt aufgeschoben. Hierbei ist darauf zu achten, dass das Gleitstück maximal auf den bereits montierten Stromschienenabschnitt aufgeschoben wird, so dass das Ende des Gleitstücks, welches nicht auf den Stromschienenabschnitt aufgeschoben wird, ungefähr fluchtend mit dem Überleitungsstück abschließt. In einem nächsten Arbeitsschritt kann der nächste Stromschienenabschnitt montiert werden. Nach erfolgter Montage des zweiten Stromschienenabschnitts wird das Gleitstück mittig zwischen den Strom schienenabschnitten positioniert, wodurch das Arretierungsteil das Überleitungsstück in etwa in der Mitte des Gleitstücks arretieren kann. Hiernach ist die Montage der Vorrichtung als Trennstelle abgeschlossen.

Nachfolgend wird anhand von Figuren eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert.

Es zeigen:

1: Eine Seitenansicht mit Teilquerschnitt durch eine auf zwei Stromschienenabschnitte montierte Vorrichtung;

2: eine Querschnittsdarstellung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der 1.

Die 1 zeigt eine Seitenansicht zweier Stromschienenabschnitte 1 mit daran angeordneten Schleifflächen S, welche mittels einer Vorrichtung bestehend aus Gleitstück 2 und Überleitungsstück 3 verbunden sind. Das Gleitstück 2 ist ein Profilkörper, der an seinen seitlichen Längsseiten jeweils eine Nut 2a aufweist, in die kragenförmige Vorsprünge 1a und 3b der Stromschienenabschnitte bzw. des Überleitungsstücks 3 eingreifen, wodurch zum einen das Gleitstück 2 in Längsrichtung der Stromschienenabschnitte 1 verschiebbar gelagert ist und auch das Überleitungsstück 3 in Längsrichtung des Gleitstücks 2 bzw. der Stromschienenabschnitte 1 ebenfalls verschiebbar auf dem Gleitstück 2 gelagert ist. Das Überleitungsstück 3 weist eine Schleiffläche S auf, die fluchtend bzw. stoßfrei an die Schleifflächen S der Stromschienenabschnitte 1 angrenzt, so dass kein Höhen- bzw. Seitenversatz existiert und einen über die Schleifflächen S gleitenden Stromabnehmer beschädigen kann. Eventuell sind Fasen an den einander zugewandten Ecken der Stromschienenabschnitte und des Überleitungsstücks zum zusätzlichen Schutz von Stromabnehmern vorzusehen. Die angrenzenden Flächen der Stromschienenabschnittsenden 1 und des Überleitungsstücks 3 sind vorteilhaft als schräge Flächen ausgebildet, so daß noch eine Überfahrenssicherheit für den Stromabnehmer vorhanden ist. Zusätzlich läßt sich dadurch die betreffende Stromschiene auch bei geschlossenem Luftspalt D betriebsmäßig demontieren.
Das Überleitungsstück 3 hat in Längserstreckung der Stromschienenabschnitte 1 eine Länge L, die kleiner ist als der Abstand A der Stromschienenabschnittsenden 1 bei Normalbetrieb, so dass Luftspalte D zur Aufnahme von thermischen Längenänderungen der Bauteile vorhanden sind. Am Gleitstück ist ein federbelasteter Bolzen bzw. Stift 5 angeordnet, der entgegen einer Federkraft mittels eines Betätigungselements 4 aus einer Aussparung 3a des Überleitungsstücks 3 heraus bewegbar ist, wodurch das Überleitungsstück 3 in Längserstreckungsrichtung des Gleitstücks 2 verschiebbar ist. Bei in die Aussparung 3a eingreifendem Stift 5 ist das Überleitungsstück 3 in Längserstreckungsrichtung des Gleitstücks 2 formschlüssig arretiert. Hierdurch ist gewährleistet, dass im montierten Zustand die Vorrichtung bzw. das Gleitstück 2 nicht von den Stromschienenabschnittsenden heruntergleiten kann, da das Überleitungsstück 3 von den Stromschienenabschnitten formschlüssig in Richtung der Längserstreckung der Stromschienen gehalten ist. Der Stift 5 ist zusammen mit dem Betätigungselement 4 mittels einer Schraube 6 und einer Unterlegscheibe 7 gegen Verlieren gesichert. Das Überleitungsstück 3 weist Aussparungen 3c auf, in die Sicherungsvorsprünge bzw. -bolzen 2d des Gleitstücks 2 eintreten können, so dass zur Demontage bzw. Montage eines Stromschienenabschnitts 1 das Gleitstück 2 bei vorher entriegeltem Stift 5 von dem zu montierenden bzw. demon tierenden Stromschienenabschnitt vollständig heruntergeschoben werden kann. Die Anordnung der Vorsprünge 2d und der Aussparungen 3c ist jeweils an die Gesamtlänge des Gleitstücks 2 sowie der Länge L des Überleitungsstücks 3 anzupassen.
Die 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung im Querschnitt, wobei gestrichelt noch der Querschnitt eines Stromschienenabschnitts 1 mit daran angeordneter Schleiffläche S dargestellt ist. Der Stromschienenabschnitt 1 ist im Querschnitt C-förmig und bildet mit seinen sich in Längserstreckung des Stromschienenabschnitts 1 erstreckenden Kragen 1a einen Hohlraum 1b. Das Gleitstück 2 ist im Querschnitt rechteckförmig und weist an seinen schmalen Längsseiten Nuten 2a auf, die zusammen mit den kragenförmigen Vorsprüngen 1a des Stromschienenabschnitts 1 ein Gleitlager bilden. Vorteilhaft ist das Überleitungsstück von seiner Außengeometrie ähnlich oder identisch zum Stromschienenabschnitt 1 geformt und weist ebenfalls kragenförmige Vorsprünge 3b auf, so dass das Überleitungsstück 2 ebenfalls verschieblich am Gleitstück 2 gelagert ist.

Claims

Vorrichtung zum mechanischen Verbinden und elektrischen Trennen von Enden zweier Stromschienenabschnitte (1), wobei die Stromschienenabschnitte (1) im Querschnitt im wesentlichen C-förmig sind, und wobei die Stromschienenabschnitte (1) an ihrer der Schleiffläche (S) abgewandten Seite jeweils zwei sich in Längserstreckung der Stromschienenabschnitte (1) erstreckende und voneinander beabstandete Kragen (1a) haben, die jeweils eine sich in Längserstreckung der Stromschienenabschnitte (1) erstreckende Öffnung zu einem Hohlraum (1b) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Gleitstück (2) und ein Überleitungsstück (3) hat, wobei das Gleitstück (2) an zwei gegenüberliegenden Längsseiten jeweils eine sich über die gesamte Länge des Gleitstücks (2) erstreckende Nut (2a) aufweist, deren Querschnitt derart gestaltet ist, dass jeweils ein Kragen (1a) der Stromschienenabschnitte (1) von der jeweiligen Nut (2a) zumindest zum Teil aufgenommen werden kann, wobei die Längserstreckung des Gleitstücks (2) länger ist als der Abstand (A) der zu verbindenden Enden der Stromschienenabschnitte (1), wobei das Überleitungsstück (3) an dem Gleitstück (2) befestigbar ist und sowohl das Gleitstück (2) als auch das Überleitungsstück (3) aus einem elektrisch isolierendem Material sind, und dass das Überleitungsstück (3) mit seiner von dem Gleitstück (2) ab gewandten Seite eine Schleiffläche (S) bildet, die stoßfrei, d.h. ohne Seiten- und/oder Höhenversatz an die Schleifflächen (S) der Stromschienenabschnitte (1) anschließt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längserstreckung des Überleitungsstücks (3) gleich lang oder kürzer ist als der Abstand (A) der zu verbindenden Enden der Stromschienenabschnitte (1).
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überleitungsstück (3) vom Profil her gleich oder ähnlich dem Querschnittsprofil der Stromschienenabschnitte (1) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Überleitungsstück (3) auf dem Gleitstück (2) verschiebbar gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Überleitungsstück (3) mittels eines Arretierungsteils (4, 5) relativ zum Gleitstück (2) festsetzbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gleitstück (2) ein federbelasteter Stift (5) angeordnet ist, der insbesondere das Gleitstück (2) von der Hinterseite hin in Richtung des Überleitungsstücks (3) durchgreift, wobei eine Feder den Stift (5) in Richtung Überleitungsstück (3) druckbeaufschlagt und der Stift (5) entgegen der Richtung Federkraft mittels eines Betätigungselements (4) bewegbar ist, wobei im montierten Zustand das freie Ende des Stifts (5) in eine Aussparung (3a) des Überleitungsstücks (3) eingreift und in Richtung der Längserstreckung des Gleitstücks (2) einen Formschluss zwischen Gleitstück (2) und Überleitungsstück (3) bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zum freien Ende abgewandten Ende des Stifts (5) ein Griff (4) zur manuellen Betätigung des Stift (5) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherung den Stift gegen ungewolltes Verschieben in Richtung seiner Längserstreckung sichert.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift durch Verdrehen gegen ungewolltes Bewegen in Richtung seiner Längserstreckung gesichert werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Arretiervorrichtung verhindert, dass der Stift (5) nach dem Herausziehen aus der Aussparung (3a) des Überleitungsstücks (3) von der Feder zurück in die Aussparung (3a) verstellt wird.