DE202004008632U1

DE202004008632U1 - Fahrdrahtenteisungsanlage

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Publication number: DE202004008632U1
Application number: DE202004008632U
Authority: DE
Original assignee: Bremer Strassenbahn AG
Current assignee: Bremer Strassenbahn AG
Priority date: 2004-02-05
Filing date: 2004-06-01
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2014-06-02

Abstract

Vorrichtung zum Enteisen und/oder zum Verhindern der Vereisung eines Fahrdrahtes für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, gekennzeichnet durch:
– eine Tragvorrichtung, welche sich von dem Fahrzeug aus in Richtung des Fahrdrahtes erstreckt,
– eine an der Tragvorrichtung befestigte Auftragsvorrichtung zum Auftragen eines Frostschutzmittels, insbesondere Glyzerin, auf den Fahrdraht, und
– Zuführmittel zum Zuführen eines Frostschutzmittels zu der Auftragsvorrichtung.

Description

Es ist ein häufig im Winter auftretendes Problem, dass bei bestimmten Wetterlagen, insbesondere bei Minusgraden und Regen, der Fahrdraht von elektrisch betriebenen Fahrzeugen vereist. Solche Fahrdrähte werden beispielsweise für Schienenfahrzeuge wie Straßenbahnen verwendet und sind üblicherweise oberhalb der Schienen gespannt, um einen Pol der Spannungsquelle darzustellen, aus der sich das Fahrzeug mit der benötigten Energie versorgt.
Tritt eine solche Vereisung des Fahrdrahtes auf, so stört sie regelmäßig den Stromfluss zwischen dem Fahrdraht und dem Fahrzeug oder verhindert diesen vollständig. Dies führt dann zum unerwünschten Stillstand des Fahrzeuges.
Es ist bekannt, zum Vermeiden dieser Vereisung einzelne Abschnitte des Fahrdrahtes als Leistungswiderstand zu schalten und so mittels einer Widerstandserwärmung des Fahrdrahtes eine Vereisung zu verhindern oder bestehende Vereisungen aufzulösen. Dieses Konzept funktioniert jedoch bei tiefen Temperaturen nicht und hat darüberhinaus den entscheidenden Nachteil, dass aufgrund des resultierenden Spannungsabfalls eine Unterteilung des Leitungsnetzes in sehr kleine Leitungsabschnitte erforderlich ist, um in jedem einzelnen Leitungsabschnitt die für den Betrieb des Fahrzeuges erforderliche Spannung bereitzustellen. Eine solche Unterteilung ist heutzutage weder in den für Stadtstraßenbahnen üblichen Kleinspannungsnetzen (600 bis 750V Gleichspannung) wirtschaftlich praktikabel, noch in den für Fernbahnen üblichen Hochspannungsnetzen (15kV Wechselspannung).
Insbesondere in Kleinspannungsnetzen ist jedoch die Vereisung ein ernstes Problem, da hier ein vorteilhaftes Durchschlagen der Spannung, wie beispielsweise in Hochspannungsnetzen bis zu bestimmten Vereisungsdicken beobachtet, nicht auftritt, und folglich bereits bei geringer Vereisung Störungen und Stillstand im Netz auftreten können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche zumindest eine Verringerung der Vereisung ermöglicht.
Dieses Ziel wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erreicht, indem

– eine Tragvorrichtung, welche sich von dem Fahrzeug aus in Richtung des Fahrdrahtes erstreckt,
– eine an der Tragvorrichtung befestigte Auftragsvorrichtung zum Auftragen eines Frostschutzmittels, insbesondere Glyzerin, auf den Fahrdraht, und
– Zuführmittel zum Zuführen eines Frostschutzmittels zu der Auftragsvorrichtung,

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht das Auftragen eines Frostschutzmittels auf den Fahrdraht und kann somit präventiv eine Vereisung des Fahrdrahtes verhindern, wenn beispielsweise bei sich anbahnenden, bestimmten Wetterlagen mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf die Fahrdrähte im Fahrdrahtnetz ein Frostschutzmittel aufgetragen wird.
Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung sowohl eine Präventivwirkung gegen Vereisung ermöglicht, als auch eine Enteisung ermöglicht, wenn bereits Vereisung aufgetreten ist. Im ersten Anwendungsfall ist es insbesondere vorteilhaft, ein nicht oder kaum flüchtiges Frostschutzmittel auf den Fahrdraht aufzutragen. In diesem Fall kann nach einmaligem Auftrag eine Wirkung erreicht werden, die eine Vereisung mehrere Tage lang wirkungsvoll verhindert. Im zweiten Fall ist es insbesondere vorteilhaft, ein wirkungsvolles Enteisungsmittel auf den Fahrdraht aufzutragen, um solcherart die bereits bestehende Eisschicht aufzulösen. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, nach dieser Enteisung eine weitere Vereisung zu verhindern, indem anschließend ein schwer flüchtiges Frostschutzmittel aufgetragen wird.
Die erfindungsgemäße Tragvorrichtung kann vorzugsweise als Rahmengestell ausgeführt sein, welches insbesondere auf dem Dach eines Fahrzeugs montiert sein kann, das sich unterhalb des Fahrdrahtes fortbewegt. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einem der Schienenfahrzeuge befestigt sein, welche in dem Fahrdrahtnetz verwendet wird. Dabei muss für die präventive Verhinderung der Vereisung nur eines oder nur wenige der Fahrzeuge mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstet sein, da durch die lang anhaltende Wirkung des einmal aufgetragenen Frostschutzmittels eine Vereisung auch für nachfolgende, elektrisch betriebene Fahrzeuge, die nicht über die erfindungsgemäße Vorrichtung verfügen, wirkungsvoll verhindert wird.
Bei einer ersten vorteilhaften Ausführungsform ist die Auftragsvorrichtung eine an der Tragvorrichtung befestigte, drehbar gelagerte Rolle, insbesondere eine Rolle, die zumindest in Teilbereichen aus einem saugfähigen Material besteht. Die Rolle ist vorzugsweise ohne eigenen Rotationsantrieb, sondern rollt durch das Ent langführen der Rolle an dem Fahrdraht an diesem ab. Auf diese Weise wird eine technisch zuverlässige Funktion bei gleichzeitig verschleißarmem Betrieb erreicht. Das Frostschutzmittel kann in diesem Fall über einen benetzten Umfangsbereich der Rolle auf den Fahrdraht aufgetragen werden. Ein besonders effizienter Auftrag ergibt sich durch die Verwendung von saugfähigem Material für Teile der Rolle. In diesem Fall kann das Frostschutzmittel in dem saugfähigen Material gespeichert werden und durch den Kontakt auf den Fahrdraht übertragen werden, wobei die Kontaktkraft ein lokales Auspressen des Frostschutzmittels aus dem saugfähigen Material bewirkt und somit die Benetzungsintensität verstärkt.
Besonders bevorzugt ist weiterhin, dass die Rolle sich quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs über eine solche Breite erstreckt, die ausreichend ist, um bei der alternierenden Verlegung des Fahrdrahtes einen permanenten Kontakt zwischen Rolle und Fahrdraht sicherzustellen, wenn die Fahrdrahtenteisungsvorrichtung an einem Fahrzeug befestigt wird.
Fahrdrähte erstrecken sich regelmäßig in Fahrtrichtung der Fahrzeuge, die sie versorgen, und sind in bestimmten Abständen durch Querträger oder querverspannte Haltedrähte an Masten oder Ähnlichem befestigt. Bei einer solchen Anordnung folgt der Fahrdraht regelmäßig nicht vollkommen exakt der Fahrtrichtung des elektrisch betriebenen Fahrzeugs, insbesondere nicht in Kurven oder im Bereich von Weichen, sondern weicht geringfügig von dieser Fahrtrichtung ab. Eine solche Abweichung ist darüber hinaus erwünscht, um einen lokal extremen Verschleiß an dem Stromabnehmer, der zur Übertragung des Stroms aus dem Fahrdraht zu dem Fahrzeug an dem Fahrdraht entlangschleift, zu verhindern. Folglich sind Fahrdrähte regelmäßig auch auf geraden Streckenabschnitten alternierend etwas nach links zur Fahrtrichtung verlaufend und etwas nach rechts zur Fahrtrichtung verlaufend verlegt, so dass sich der Kontaktpunkt zwischen Fahrdraht und einem Stromabnehmer während der Fahrt entlang des Fahrdrahts alternierend von links nach rechts und von rechts nach links an dem Stromabnehmer bewegt.
Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist daher die zuvor genannte Ausführungsform besonders vorteilhaft, damit der Fahrdraht in allen Abschnitten des Netzes mit Frostschutzmittel benetzt werden kann. Die Rolle erstreckt sich dabei vorzugsweise mindestens über eine Breite, die der üblichen Breite einer Schleifleiste eines Stromabnehmers entspricht. Die hierfür erforderlichen und zulässigen Abmessungen können insbesondere den jeweiligen geltenden nationalen Rechtsvorschriften, in Deutschland beispielsweise der Straßenbahn Bau- und Betriebsordnung (BO StraB; derzeit geltende Fassung vom 11. Dezember 1987) entnommen werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Rolle einen Mantel aus einem flüssigkeitsdurchlässigen, vorzugsweise offen porösen Material, der einen sich parallel zu ihrer Längsachse erstreckenden zentralen Hohlraum umschließt, in den das Frostschutzmittel zugeführt wird. Das Frostschutzmittel wird in diesem Fall unter Überdruck in den zentralen Hohlraum versorgt und kann über die Breite der Rolle einen konstanten Überdruck aufbauen, durch den sie durch das flüssigkeitsdurchlässige Material auf die Außenumfangsfläche der Rolle gepresst wird. Das Frostschutzmittel kann dabei beispielsweise von einer Seite in axialer Richtung in die Rolle eingespeist werden.
Die vorgenannte Ausführungsform kann fortgebildet werden, indem die Rolle zumindest im Umfangsbereich aus Filz besteht. Filz hat sich als besonders geeignet erwiesen, um einerseits dem Abrollen und der Anpresskraft gegen den Fahrdraht in tribologisch-mechanischer Hinsicht zu wiederstehen und um andererseits eine ausreichende Durchlässigkeit für das Frostschutzmittel zu gewährleisten und eine ausreichende Benetzung der Rolle zu gewährleisten, um den Fahrdraht mit ausreichend Frostschutzmittel zu beschichten.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn unterhalb der Rolle eine Auffangwanne zum Auffangen von Frostschutzmittel angeordnet ist, welches von der Rolle abtropft. Es ist praktisch unvermeidbar, dass von der Rolle Frostschutzmittel der Schwerkraft und/oder der Fliehkraft folgend abtropft, insbesondere nach unten tropft, und somit eine Verschmutzung der Umgebung, insbesondere des Fahrzeugs verur sachen würde. Dies kann durch die erfindungsgemäße Auffangwanne vermieden werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsvorrichtung eine unterhalb der Rolle angeordnete Wanne umfasst, die die Umfangsfläche der Rolle zumindest teilweise umschließt und in die das Frostschutzmittel zum Benetzen des Umfangs der Rolle zugeführt wird. Hierdurch wird ein technisch einfacher Auftrag des Frostschutzmittels auf die Rolle erreicht. Diese Auftragsform ist insbesondere für eine Vielzahl von Materialen verwendbar, aus denen die Rolle besteht. Das Material der Rolle muss dann nicht flüssigkeitsdurchlässig sein, da lediglich eine Benetzung des Umfangs in einem gewissen Ausmaß erforderlich ist, um die Benetzung des Fahrdrahts zu erreichen.
Alternativ hierzu, können die Zuführmittel mindestens eine Düse umfassen, die auf die Umfangsfläche der Rolle zum Auftragen von Frostschutzmittel auf den Umfang der Rolle gerichtet ist. Auch bei dieser vorteilhaften Ausführungsform ist die Verwendung eines flüssigkeitsdurchlässigen Materials für die Rolle nicht erforderlich.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist- gekennzeichnet durch eine sich in Richtung des Fahrdrahtes erstreckende Auffangwanne zum Auffangen von Frostschutzmittel, welches von dem Fahrdraht abtropft. Es ist nicht auszuschließen, dass nach dem Auftrag ein Teil des Frostschutzmittels wieder von dem Fahrdraht abtropft. Daher ist es vorteilhaft, wenn sich eine Auffangwanne auch in Richtung des Fahrdrahtes erstreckt, insbesondere von dem Punkt, an dem das Frostschutzmittel aufgetragen wird, entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Die Auffangwanne erstreckt sich vorzugsweise über eine Breite, die dem Verlauf des Fahrdrahtes über dem Fahrzeug in Querrichtung entspricht, um solcherart abtropfendes Frostschutzmittel an jeder Stelle des Fahrdrahtes auffangen zu können. Insbesondere kann diese Auffangwanne mit der zuvor beschriebenen Auffangwanne zum Auffangen von Frostschutzmittel, wel ches von einer Rolle abtropft, kombiniert werden, bzw. diese beiden Auffangwannen in einer einzigen Auffangwanne zusammen realisiert werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist gekennzeichnet durch zwei seitlich von der Rolle angeordnete Sicherheitsbügel, die sich in Längsrichtung der Rolle beidseits der Rolle auf gleicher Höhe der durch die möglichen Berührungspunkte zwischen Rolle und Fahrdraht gebildeten Linie erstrecken, zum Verhindern eines Verklemmens oder Abreißens des Fahrdrahtes. Diese Sicherheitsbügel bieten eine Sicherheit dagegen, dass ein versehentlich seitlich von der Rolle gerutschter Fahrdraht sich an der erfindungsgemäßen Vorrichtung verhakt und diese abreißt oder selbst beschädigt wird. Weiterhin sind diese Sicherheitsbügel im Bereich von Fahrdrahtverzweigungen, beispielsweise an Weichen oder Kreuzungen, vorteilhaft, um das Einfädeln oder Verhaken der sich verzweigenden oder der sich kreuzenden Fahrdrähte an der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu vermeiden.
Dabei können die Sicherheitsbügel insbesondere fortgebildet werden, indem die Sicherheitsbügel jeweils einen ersten, sich an die Rolle anschließenden, etwa horizontal verlaufenden Bügelabschnitt aufweisen und einen sich daran anschließenden zweiten Bügelabschnitt, der bogenförmig oder schräg nach unten geneigt verläuft. Auf diese Weise werden von seitlich in den Bereich der erfindungemäßen Vorrichtung eintretende Fahrdrähte, die tiefer verlaufen als die Oberkante der Vorrichtung, durch den nach unten geneigten Bügelabschnitt angehoben, bzw. es wird die erfindungsgemäße Vorrichtung durch den nach unten geneigten Bügelabschnitt nach unten gepresst und der Fahrdraht über die Vorrichtung geführt. So kann ein Verhaken des Fahrdrahtes und ein daraus folgendes Beschädigen des Fahrdrahtes oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden werden.
Vorteilhaft ist weiterhin, wenn die Haltevorrichtung Vorspannmittel zum Pressen der Auftragsvorrichtung an den Fahrdraht mit einer vorbestimmten Anpresskraft umfasst. Die Anpresskraft zwischen der Auftragsvorrichtung und dem Fahrdraht ist in Abhängigkeit von der konstruktiven Gestaltung und dem Material der Auftragsvorrichtung zu wählen. Die Anpresskraft muss so gewählt werden, dass ei nerseits ein möglichst permanenter Kontakt zwischen Auftragsvorrichtung und Fahrdraht besteht und andererseits eine so geringe Anpresskraft gewählt wird, dass keine Beschädigung des Fahrdrahts oder der Auftragsvorrichtung durch Verformung, Verschleiß oder Ähnliches auftritt.
Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Haltevorrichtung nach der Art eines Stromabnehmers ausgebildet ist. In diesem Fall kann die Auftragsvorrichtung anstelle der Schleifleiste an dem Stromabnehmer befestigt sein. Dabei kann sowohl ein bekannter Scheren- als auch ein Einholmstromabnehmer als Haltevorrichtung genutzt werden. Solche Stromabnehmer verfügen über eine in der Regel federgestützte Nachführung in vertikaler Richtung, um permanenten Kontakt zum Fahrdraht zu gewährleisten. Die solcherart fortgebildete erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf einem vorzugsweise schienengebundenen Fahrzeug in Fahrtrichtung vor oder hinter dem eigentlichen Stromabnehmer montiert werden, der für die Stromversorgung des Fahrzeuges zuständig ist.
Dabei ist es besonders bevorzugt, dass der Stromabnehmer an seinem oberen Ende die Auftragsvorrichtung trägt und nicht zur Energieversorgung des Fahrzeuges dient. Dies sorgt für einen besonders sicheren Betrieb, da die Potentialtrennung an dem Stromabnehmer, der die Auftragsvorrichtung trägt, besonders sicher gestaltet werden kann und folglich ein Stromdurchgang über die erfindungsgemäße Vorrichtung in das Fahrzeug sicher vermieden werden kann.
Alternativ hierzu kann der Stromabnehmer eine Schleifleiste zum Abgreifen eines Stromes aus dem Fahrdraht zur Energieversorgung des Fahrzeuges aufweisen und die Auftragsvorrichtung potentialgetrennt an dem Stromabnehmer befestigt sein. Diese Ausführungsform vermeidet das Erfordernis von zwei Stromabnehmern auf dem Fahrzeug, erfordert aber eine sorgfältige Potentialtrennung im Bereich des einzigen bifunktionalen Stromabnehmers zwischen der Enteisungsvorrichtung und dem Fahrzeug, um ungewünschte Stromflüsse zu vermeiden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann weiter fortgebildet werden, indem die Mittel zum Zuführen des Frostschutzmittels einen Frostschutzmittelspeicher, der mit der Auftragsvorrichtung verbunden ist, und einer Druckluftquelle, insbesondere einen mit einem unter Überdruck stehenden Gas, vorzugsweise Luft, gefüllten Druckspeicher, die mit dem Frostschutzmittelspeicher verbunden ist, um in dem Frostschutzmittelspeicher einen Überdruck zu erzeugen und etwa aufrechtzuerhalten, durch den das Frostschutzmittel zu der Auftragsvorrichtung befördert wird, umfassen. Frostschutzmittelspeicher und Druckspeicher stellen bei dieser Ausführungsform geschlossene Behälter dar, die über Verbindungsleitungen wie genannt miteinander und mit der Auftragsvorrichtung verbunden sind. Als Druckluftquelle kann dabei eine bereits am Fahrzeug vorhandene Druckluftquelle verwendet werden oder eine extra für die erfindungsgemäße Vorrichtung zu installierende Druckluftquelle. Bei entsprechender Dimensionierung des Druckspeichervolumens im Verhältnis zum Volumen des Frostschutzmittelspeichers hat sich insbesondere bewährt, lediglich einen passiven Druckspeicher zu verwenden, der einmalig unter Druck befüllt wird und hierauf folgend das Frostschutzmittel aus dem Frostschutzmittelspeicher auspresst, wobei über die Betriebsdauer bis zur etwa vollständigen Entleerung des Frostschutzmittelspeicher nur eine vernachlässigbare Druckverringerung im Druckspeicher und im Frostschutzmittelspeicher auftritt. In diesem Fall ist der Druckspeicher vorzugsweise mit einem Anschluss zum Anschließen einer externen Druckluftquelle versehen, um nach einer längeren Betriebszeit den Druck im Druckspeicher wieder auf eine Sollvorgabe zu erhöhen.
Diese Fortbildung der Erfindung kann weiter fortgebildet werden durch einen Auffangbehälter zum Speichern verschmutzten Frostschutzmittels, der mit einer Auffangvorrichtung zum Auffangen überschüssigen Frostschutzmittels verbunden ist, insbesondere mit einer Auffangwanne, wie zuvor beschrieben. Das abtropfende, überschüssige Frostschutzmittel kann so vorteilhaft recycelt werden, was einen umweltfreundlichen Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht und zudem den Verbrauch von Frostschutzmittel verringert.
Statt eines in regelmäßigen Abständen aus externer Quelle zu befüllenden Druckspeichers kann auch ein lokal im Fahrzeug installierter Kompressor zur Druckerzeugung genutzt werden. In diesem Fall kann ein kleinerer Druckspeicher eingesetzt werden oder vollständig auf den Druckspeicher verzichtet werden, sodass der Kompressor den Druck direkt im Frostschutzmittelspeicher erzeugt.
Alternativ zur Ausführungsform mit einem Druckspeicher kann das Frostschutzmittel auch mittels einer Förderpumpe zur Auftragsvorrichtung befördert werden, die das in der Verbindungsleitung befindliche Frostschutzmittel unter Druck setzt und/oder das im Frostschutzmittelspeicher befindliche Material durch die Verbindungsleitung saugt.
Ein weiterer Aspekt der Endung ist ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, welches eine auf dem Dach des Fahrzeuges befestigte erfindungsgemäße Vorrichtung wie zuvor beschrieben aufweist. Ein solches Fahrzeug kann verwendet werden, um die Fahrdrähte im Bereich eines Fahrdrahtnetzes mit dem Frostschutzmittel zu beschichten.
Schließlich ist ein weiterer Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum Enteisen und zum Verhindern der Vereisung eines Fahrdrahtes für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, wobei ein Frostschutzmittel, insbesondere Glyzerin, aus einer Auftragsvorrichtung, die an einer Tragvorrichtung befestigt ist, welche sich von dem Fahrzeug aus in Richtung des Fahrdrahtes erstreckt, auf den Fahrdraht aufgetragen wird.
Dabei kann vorzugsweise das Frostschutzmittel mittels eines Zuführmittels der Auftragsvorrichtung zugeführt werden.
Weiterhin ist bevorzugt, wenn das Frostschutzmittel in den zentralen Hohlraum einer flüssigkeitsdurchlässigen, insbesondere offen porösen Auftragsrolle zugeführt wird, zu der äußeren Umfangsfläche der Auftragsrolle befördert und durch Abrollen der Auftragsrolle an dem Fahrdraht auf den Fahrdraht übertragen wird.
Schließlich kann das Verfahren fortgebildet werden, indem das Frostschutzmittel aus einem unter Überdruck stehenden Frostschutzmittelspeicher zu der Auftragsvorrichtung gefördert wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform wird anhand der anhängenden Figuren beschreiben.
Es zeigen:
1a, b eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Enteisungsvorrichtung, montiert auf einem elektrisch angetriebenen Schienenfahrzeug,
2 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Enteisungsvorrichtung montiert auf einem elektrisch angetriebenen Schienenfahrzeug,
3 eine Frontalansicht des oberen Abschnitts der erfindungsgemäßen Enteisungsvorrichtung,
4 eine geschnittene Frontalansicht einer Rolle für die erfindungsgemäße Enteisungsvorrichtung, und
5 einen schematischen Blockschaltplan für die erfindungsgemäße Enteisungsvorrichtung.
Bezugnehmend auf 1a wird die erfindungsgemäße Enteisungsvorrichtung vorzugsweise auf dem Dach eines Schienenfahrzeugs 1 befestigt. Das Schienenfahrzeug 1 weist ein erstes Stromabnehmergestell 2 auf, das auf dem Dach des Fahrzeugs befestigt ist und als Stromabnehmer der Energieversorgung des Fahrzeugs dient. Beabstandet von dem ersten Stromabnehmergestell 2 ist ein zweites Stromabnehmergestell 3 auf dem Dach 5 des Fahrzeugs befestigt, je nachdem, wie das erste Stromabnehmergestell angeordnet ist in Fahrtrichtung vor oder hinter diesem. Das zweite Stromabnehmergestell 3 dient nicht der Energieversorgung des Schienenfahrzeugs sondern der Enteisung des Fahrdrahtes bzw. der Verhinderung einer Vereisung des Fahrdrahtes.
Das Stromabnehmergestell 3 ist in den 1b und 2 in vergrößerter bzw. perspektivischer Darstellung zu 1a dargestellt. Die Enteisungsvorrichtung umfasst eine Tragvorrichtung 10, die an ihrem unteren Ende 11 am Fahrzeugdach 5 befestigt ist und sich mit ihrem oberen Ende 12 in Richtung eines Fahrdrahtes 4 erstreckt. Am oberen Ende 12 der Haltevorrichtung 10 ist eine Auftragsvorrichtung 20 mit einer Auftragsrolle 60 befestigt, die in Kontakt mit dem Fahrdraht 4 steht. Die Auftragsvorrichtung 20 ist über einen Verbindungsschlauch 31 mit Zuführmitteln 30 im Inneren des Fahrzeugs zum Zuführen eines Frostschutzmittels verbunden.
3 zeigt das obere Ende der Tragvorrichtung 10, mit der daran befestigten Auftragsvorrichtung 20, wobei die Rolle zum Auftragen des Frostschutzmittels auf den Fahrdraht in 2 weggelassen wurde. Der linke und rechte Tragarm 13, 14 der Haltevorrichtung 10 sind mit einem sich quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Querträger 21 verbunden. An dem Querträger 21 ist eine Auffangwanne 40 befestigt, die sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Querträgers 21, d.h. maximal über die gesamte Breite des Fahrzeugs 1, erstreckt.
An den beiden außenliegenden Enden ist der Querträger 21 mit zwei Sicherheitsbügeln 50a, b verbunden, die jeweils einen ersten, in Höhe der Oberkante der Rolle verlaufenden horizontalen Bügelabschnitt 51a, b umfassen, an den sich ein zweiter Bügelabschnitt 52a, b anschließt, der in einem Winkel von etwa 30° nach unten abgewinkelt nach außen verläuft. Die Sicherheitsbügel 50a, b sind über einen dritten, bogenförmig gekrümmten Abschnitt, der sich an den ersten Abschnitt anschließt und zur Rolle (nicht dargestellt) hinweist, mit einem Befestigungsprofil 22a, b verbunden, das an dem Querträger 21 befestigt ist.
Bezugnehmend nun auf 4 weist eine erfindungsgemäße Auftragsrolle 60 eine Umfangsfläche 61 auf, die durch eine äußere, umfänglich verlaufende Filzlage 62 gebildet wird. Die Filzlage 62 wird in radialer Richtung nach innen von einer flüssigkeitsdurchlässigen Tragschicht 63 getragen. Die Tragschicht 63 ist an den beiden Stirnseiten der Auftragsrolle 60 an jeweils einer Lagerhülse 64a, b befestigt.
Die Lagerhülsen 64a, b stützten sich über ein Radialrillenkugellager 65a, b auf zwei Achsdornen 66a, b ab. Die Achsdorne 66a, b sind nach außen mit daran einstückig ausgebildeten Außengewindezapfen 67a, b verbunden, mittels derer die Auftragsrolle 60 an der Haltevorrichtung befestigt werden kann.
Die Lagerdorne 66a, b sind mittels einer Hohlachse 68, die im Inneren der Auftragsrolle 60 liegt, miteinander verbunden. Die Lagerdorne 66a, b, die Außengewindezapfen 67a, b und die Hohlachse 68 liegen in einer Achse zueinander und bilden die quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Tragachse, um welche sich die von der Filzschicht 62 gebildete Umfangsfläche drehen kann.
Zwischen den Lagerdornen 66a, b und den Lagerhülsen 64a, b ist nach innen zu den Rillenkugellagern 65a, b beidseits der Hohlachse 68 jeweils ein Radialwellendichtring 69a, b angeordnet, der den Austritt von Frostschutzmittel aus dem Inneren der Auftragsrolle 60 durch die Rillenkugellager 65a, b verhindert.
Einer der Lagerdorne 66,a,b, im Beispiel der 3 der linke Lagerdorn 66a, ist mit einer zentralen Bohrung 70, die in axialer Richtung verläuft, mit dem Innenraum der Hohlachse 68 verbunden. Die zentrale Bohrung wird mit der Verbindungsleitung 31 verbunden, so dass über die zentrale Bohrung 70 Frostschutzmittel von außen in die Hohlachse 68 zugeführt werden kann, das dann über die für Flüssigkeit durchlässige Wand der Hohlachse 68 und die Tragschicht 63 in die Filzlage 62 gelangen.
5 zeigt die Zuführmittel für Frostschutzmittel, die sich in einen pneumatischen Teil 80 und einen hydraulischen Teil 90 unterteilen lassen.
In den pneumatischen Teil kann Druckluft aus einer Druckluftquelle, beispielsweise einer Werkstattringleitung, über eine Schlauchkupplung mit Rückschlagventil 81 eingeleitet werden. Ein Sicherheitsventil 82 stellt eine Sicherung gegen Überdruck dar. Über Druckluftleitungen kann ein erster und einer zweiter Druckluftbehälter 83, 84 mit Druckluft befüllt werden. Der erste Behälter 83 dient als Reservebehälter und wird mittels eines Absperrventils 84 nach Auffüllung von dem restlichen Pneumatikkreislauf abgetrennt. Von dem Druckluftvorrat des zweiten Behälters 84 und ggf. des ersten Behälters 83 wird über ein einstellbares Druckbegrenzungsventil 86 der Arbeitsdruck in einem Frostschutzmittelbehälter 100 auf etwa 0,5 bar Überdruck eingestellt. Das Druckbegrenzungsventil 86 ist vorzugsweise für einen Regelbereich von 0 bis 3 bar Überdruck ausgelegt.
Der Frostschutzmittelbehälter 100 ist über eine Leitung 101 mit einem Ventil 102 verbunden, welches über einen Taster betätigt werden kann und somit die Leitung 101 mit der Leitung 31 verbindet, so dass Frostschutzmittel durch den Überdruck im Frostschutzmittelbehälter 100 zu der Auftragsvorrichtung 90 gefördert wird.
Überschüssiges Frostschutzmittel tropft aus der Auftragsrolle 60 oder von der Fahrdrahtleitung (nicht dargestellt in 4) in die Auffangwanne 40, die über eine Verbindungsleitung 41 mit einem Sammelbehälter 42 verbunden ist. Aus diesem Sammelbehälter 42 kann das verschmutzte Frostschutzmittel über eine Entsorgungsleitung mit Sperrventil 43 in einen Recyclingbehälter entsorgt werden.
Die Behälter 83, 84, 100, 42 haben vorzugsweise ein Fassungsvolumen von 30 Liter und sind für einen Betriebsdruck von 12,5 bar Überdruck ausgelegt.
Die erfindungsgemäße Enteisungsvorrichtung ist vorzugsweise mit einer elektrischen Betätigung zum Verfahren des Stromabnehmergestells in die obere bzw. die untere Position und mit Kontrollleuchten für die Position des Stromabnehmers (Tiefstlage, Hochlage) versehen. Weiterhin sind vorzugsweise Kontrollleuchten vorhanden, die vor einem zu hohen oder zu niedrigem Druck in den Anlageteilen der pneumatischen und hydraulischen Zuführmittel, vor einem zu niedrigen Füllstand in dem Frostschutzmittelbehälter oder vor einem zu hohen Füllstand in dem Sammelbehälter 42 warnen.
Vorzugsweise sind alle vier Behälter 83, 84, 100, 42 mit den zugehörigen Verbindungsleitungen, Ventilen und Reglern an einem tragbaren Rahmengestell befes tigt, welches in der Winterzeit in dem Fahrzeug installiert und über entsprechende Verbindungs- und Rohrleitungen mit der Auftragsvorrichtung auf dem Dach des Fahrzeugs verbunden werden kann.

Claims

Vorrichtung zum Enteisen und/oder zum Verhindern der Vereisung eines Fahrdrahtes für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, gekennzeichnet durch: – eine Tragvorrichtung, welche sich von dem Fahrzeug aus in Richtung des Fahrdrahtes erstreckt, – eine an der Tragvorrichtung befestigte Auftragsvorrichtung zum Auftragen eines Frostschutzmittels, insbesondere Glyzerin, auf den Fahrdraht, und – Zuführmittel zum Zuführen eines Frostschutzmittels zu der Auftragsvorrichtung.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsvorrichtung eine an der Tragvorrichtung befestigte, drehbar gelagerte Rolle ist, insbesondere eine Rolle, die zumindest in Teilbereichen aus einem saugfähigen Material besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle sich quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges über eine Breite erstreckt, die ausreichend ist, um bei der alternierenden Verlegung des Fahrdrahtes einen permanenten Kontakt zwischen Rolle und Fahrdraht sicherzustellen, wenn die Fahrdrahtenteisungsvorrichtung an einem Fahrzeug befestigt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle einen Mantel aus einem flüssigkeitsdurchlässigen, vorzugsweise offen porösen Material umfasst, der einen sich parallel zu ihrer Längsachse erstreckenden zentralen Hohlraum umschließt, in den das Frostschutzmittel zugeführt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle zumindest im Umfangsbereich aus Filz besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch eine unterhalb der Rolle angeordnete Auffangwanne zum Auffangen von Frostschutzmittel, welches von der Rolle abtropft.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsvorrichtung eine unterhalb der Rolle angeordnete Wanne umfasst, die die Umfangsfläche der Rolle zumindest teilweise umschließt und in die das Frostschutzmittel zugeführt wird zum Benetzen des Umfangs der Rolle.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführmittel mindestens eine Düse umfassen, die auf die Umfangsfläche der Rolle gerichtet ist zum Auftragen von Frostschutzmittel auf den Umfang der Rolle.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, gekennzeichnet durch eine sich in Richtung des Fahrdrahtes erstreckende Auffangwanne zum Auffangen von Frostschutzmittel, welches von dem Fahrdraht abtropft.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 9, gekennzeichnet durch zwei seitlich von der Rolle angeordnete Sicherheitsbügel, die sich in Längsrichtung der Rolle beidseits der Rolle auf gleicher Höhe der durch die möglichen Berührungspunkte zwischen Rolle und Fahrdraht gebildeten Linie erstrecken, zum Verhindern eines Verklemmens oder Abreißens des Fahrdrahtes.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bügel jeweils einen ersten, sich an die Rolle anschließenden, etwa horizontal verlaufenden Bügelabschnitt aufweisen und einen sich daran anschließenden zweiten Bügelabschnitt, der bogenförmig oder schräg nach unten geneigt verläuft.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung Vorspannmittel umfasst zum Pressen der Auftragsvorrichtung an den Fahrdraht mit einer vorbestimmten Anpresskraft.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung nach der Art eines Stromabnehmers ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmer an seinem oberen Ende die Auftragsvorrichtung trägt und nicht zur Energieversorgung des Fahrzeuges dient.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmer eine Schleifleiste zum Abgreifen eines Stroms aus dem Fahrdraht zur Energieversorgung des Fahrzeuges aufweist und dass die Auftragsvorrichtung potentialgetrennt an dem Stromabnehmer befestigt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Zuführen des Frostschutzmittels umfassen: einen Frostschutzmittelspeicher, der mit der Auftragsvorrichtung verbunden ist, und eine Druckluftquelle, insbesondere einen mit einem unter Überdruck stehenden Gas, vorzugsweise Luft, gefüllten Druckspeicher, die mit dem Frostschutzmittelspeicher verbunden ist, um in dem Frostschutzmittelspei cher einen Überdruck zu erzeugen und etwa aufrechtzuerhalten, durch den das Frostschutzmittel zu der Auftragsvorrichtung befördert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Zuführen des Frostschutzmittels weiterhin umfassen: einen Auffangbehälter zum Speichern verschmutzten Frostschutzmittels, der mit einer Auffangvorrichtung zum Auffangen überschüssigen Frostschutzmittels verbunden ist, insbesondere mit einer Auffangwanne nach Anspruch 7 oder 9.
Elektrisch betriebenes Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, gekennzeichnet durch eine auf dem Dach des Fahrzeugs befestigte Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.