DE2718759A1

DE2718759A1 - GRINDING PIECE FOR COLLECTORS OF ELECTRIC TRACKS

Info

Publication number: DE2718759A1
Application number: DE19772718759
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-01-19
Filing date: 1977-04-27
Publication date: 1978-07-20
Also published as: ATA29677A; AU510942B2; SE7707020L; BE856263A; FR2378074B1; AU2839377A; CH629708A5; GB1551193A; FR2378074A1; IT1085237B; AT349060B

Description

2 7 ϊ8 7 59 PATENTANWÄLTE2 7 ϊ8 7 59 PATENT LAWYERS

LlETRlCH LGWiNSKYLlETRlCH LGWiNSKY HEINZ-JOACHIM HU3ER - D " HEINZ-JOACHIM HU3ER - D " REINER PRIETSCHPURE PRIETSCH

MÖNCHEN 21MONKS 21

GOTTHARDSTR. 81 27. Äprl 19/fGOTTHARDSTR. 81 27. Äprl 19 / f

9400 IV/vm9400 IV / vm

Wilhelm Buchberger, Hörwarthstraße 21, 8 MünchenWilhelm Buchberger, Hörwarthstrasse 21, 8 Munich

"Schleifstück für Stromabnehmer elektrischer Bahnen""Contact strip for pantographs of electric railways"

Priorität: 19. Januar 1977, Österreich, Nr. 296/77Priority: January 19, 1977, Austria, No. 296/77

Die Erfindung betrifft ein Schleifstück für Stromabnehmer elektrischer Bahnen, mit einem metallischen Träger, der elektrisch leitend sowie mechanisch mit einem Kunstkohlekörper durch eine zumindest einen Teil der gegenseitigen Kontaktflächen von Träger und Kohle bedeckende Klebeschicht verbunden ist.The invention relates to a contact strip for current collectors electric railways, with a metallic support that is electrically conductive and mechanical with an artificial carbon body through at least part of the mutual contact surfaces of the carrier and carbon covering adhesive layer is connected.

Aus der österreichischen Patentschrift Nr. 331 856 ist ein Kohleschleifstück für elektrische Triebfahrzeuge bekannt, bei welchem die Kohle durch sogenannte Klebefolien mit ihrem Träger verbunden ist. Ein solches Verfahren bietet gegenüber den herkömmlichen Klebemethoden, welche vorzugsweise im Auftragen von pastösen bzw. flüssigen Klebstoffen auf die zu verbindenden Teile bestehen, erhebliche Vorteile, da die Klebefolien unterFrom the Austrian patent specification No. 331 856 is a Coal grinding piece known for electric traction vehicles, in which the coal is bonded to its carrier by so-called adhesive films connected is. Such a method offers compared to the conventional adhesive methods, which are preferably in the application of Pasty or liquid adhesives exist on the parts to be connected, considerable advantages, since the adhesive films under

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Druckanwendung ihre ursprüngliche Form/behalten, so daß definierbare klebstoffreie Zonen zur Stromübertragung erhalten bleiben.Print application keep their original shape / so that definable Adhesive-free zones for power transmission are retained.

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Solche Klebefolien bestehen im allgemeinen aus dünnen porösen Tragermaterialien, welche mit Klebstoffen beschichtet sind, die bereits Klebeeigenschaften im kälten Zustand besitzen. Unter diesen Klebefolien gibt es einige Gruppen, welche thermisch relativ hoch belastbar sind, Jedoch verlieren sie in Temperaturbereichen um 100° C allgemein sehr rasch ihre ursprüngliche Festigkeit. Da aber moderne Triebfahrzeuge sehr hohe Leistungen installiert haben, können die Schleifstücktemperaturen oft über diese Temperaturgrenze ansteigen, wobei noch zu berücksichtigen 1st, daß sehr häufige thermische Wechselbelastungen auftreten. Daher sind solche, durch die österreichische Patentschrift Nr. 331 856 bekannt gewordene Schleifstücke nur beschränkt einsetzbar. Außerdem vermißt man bei den herkömmlichen Klebefolien, welche aus verschiedenen und unterschiedlich reagierenden chemischen Substanzen bestehen,die Homogenität der Klebschicht, was erhebliche Nachteile mit sich bringt.Such adhesive films generally consist of thin porous carrier materials, which are coated with adhesives, which already have adhesive properties when cold. Among these adhesive films there are some groups that can withstand relatively high temperatures, but they lose in Temperature ranges around 100 ° C generally very quickly regain their original strength. But since modern locomotives are very much If you have installed high power, the contact temperature can often rise above this temperature limit, whereby It must also be taken into account that very frequent thermal alternating loads occur. Hence those through which Austrian patent specification No. 331 856 which became known Contact strips can only be used to a limited extent. In addition, one misses with the conventional adhesive films, which are made of different and differently reacting chemical substances exist, the homogeneity of the adhesive layer, which has considerable disadvantages.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schleifstück der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das unter Beibehaltung der durch die Verwendung von Klebefolien für die Verbindung zwischen dem Kunstkohlekörper und dem metallischen Träger erzielten Vorteile zusätzlich auch hohen Schwingungsbelastungen bei hohen Temperaturen standhält.The invention has for its object to provide a contact strip of the To create the type mentioned at the beginning, while maintaining the through the use of adhesive films for the connection between the charcoal body and the metallic support, there are also advantages achieved by high vibration loads withstands high temperatures.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Klebschicht aus Kunstharzklebefilmen, die im kalten Zustand keine Klebeeigenschaften besitzen, besteht.This object is achieved according to the invention in that the The adhesive layer consists of synthetic resin adhesive films that have no adhesive properties when cold.

Ein derartiges Schleifstück besitzt gegenüber allen anderen bekannten Schleifstücktypen erhebliche Vorteile, die vor allem auf die hohe innere Zähigkeit der Kunstharzverbindungsschicht zwischen Träger und Kohle zurückzuführen sind. Es wurde nämlich festgestellt, daß es für den hier vorliegenden Anwendungsfall nur mittels Kunstharz-Klebefilmen gelingt, derart zäh-elastische Verbindungen herzustellen, daß das Schleif-Such a contact strip has considerable advantages over all other known types of contact strip, which are primarily due to the high internal toughness of the synthetic resin bonding layer between the support and carbon. It was found that for the application at hand it is only possible to produce such tough-elastic connections by means of synthetic resin adhesive films that the grinding

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stück auch bei den Im Betrieb nicht selten auftretenden, hohen Temperaturen den durch Schwingungen relativ hoher Frequenz hervorgerufenen Wechselbelastungen standhält. Dies mag einerseits mit dem hochmolekularen Aufbau der in den Kunstharzklebefilmen enthaltenen polymeren Verbindungen und andererseits damit zusammenhängen, daß mittels solcher Klebefilme völlig porenfreie Klebeverbindungen ohne Lufteinschlüsse möglich sind. Hinzu kommt schließlich noch, daß die Kunstharz-Klebefilme eine sehr gute chemische Resistenz zeigen, so daß die Klebverbindung gleichzeitig als korrosionsschützender überzug wirkt. Weiter besitzen die Kunstharz-Klebefilme als einzige unter der Gruppe der Kunstharzkleber die Eigenart, daß sie auch nach der Aushärtung weitgehend ihre ursprüngliche Formfbeibehalten. So ist es möglich, ähnlich wie bei Verwendung von Klebefolien auch mit Kunstharz-Klebefilmen streng getrennte Zonen zu schaffen, welche einerseits als Klebezonen und andererseits als elektrische Kontaktzonen wirken.piece even with the high ones that often occur in operation Temperatures withstands the alternating loads caused by vibrations at a relatively high frequency. This may on the one hand with the high molecular structure of the polymeric compounds contained in the synthetic resin adhesive films and, on the other hand, related to it, that by means of such adhesive films completely pore-free adhesive connections without air inclusions are possible. Come in addition Finally, that the synthetic resin adhesive films show a very good chemical resistance, so that the adhesive bond at the same time acts as an anti-corrosive coating. Continue to own The synthetic resin adhesive films as the only one among the group of synthetic resin adhesives have the peculiarity that they are largely even after hardening retain their original shape. So it is possible Similar to the use of adhesive foils, also to create strictly separate zones with synthetic resin adhesive films, which on the one hand act as adhesive zones and on the other hand as electrical contact zones.

Des weiteren, und dies ist gerade für die Herstellung von verklebten Schleifstücken ein beachtlicher technischer Fortschritt, hat man bei den gemäß der Erfindung benutzten, trokkrkenen Kunstharz-Klebefilmen beispielsweise auf der Basis von synthetischen Elastomeren mit thermoplastischen und hitfcehärtenden Harzen die Möglichkeit, auf eine Warmaushärtung zu verzichten, da auch hohe Klebefestigkeiten unter Einwirkung von chemischen Eösungsmitteln erreicht werden. Auf diese Weise werden Spannungsprobleme vermieden, die bei einer Aushärtung unter Anwendung von Hitze speziell bei der Verklebung von Kohle j und Aluminium wegen deren sehr unterschiedlicher Ausdehnungs- I koeffizienten unvermeidbar auftreten. \ Furthermore, and this is a considerable technical advance especially for the production of bonded contact strips, the dry synthetic resin adhesive films used according to the invention, for example based on synthetic elastomers with thermoplastic and heat-curing resins, have the option of thermosetting do without, as high adhesive strengths can also be achieved under the action of chemical solvents. In this way, stress problems are avoided, which inevitably occur when hardening with the application of heat, especially when bonding carbon and aluminum because of their very different expansion coefficients. \

Ein weiterer Vorteil der Kunstharz-Klebefilme besteht darin, daß sie bis zu Temperaturen von ca. 200°C einen Anstieg der ursprünglichen Scherfestigkeit erfahren und diese Werte dannAnother advantage of synthetic resin adhesive films is that they increase the temperature up to temperatures of approx. 200 ° C original shear strength and then these values

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praktisch bis zum Endpunkt beibehalten werden. Kurzzeitig darf die Temperatur sogar auf 400°C und noch etwas darüber ansteigen, ohne daß eine Delaminierung der Klebeverbindung erfolgt. Obwohl derartig hohe Temperaturen in der Praxis keinesfalls erreicht werden, offenbart sich gerade hierin, welche Sicherheitsreserven ein Schleifstück nach der Erfindung bietet. Zwar gibt es auch pastöse oder flüssige Klebstofftypen, die so hohe Temperaturen aushalten, doch haben sie - abgesehen von den einleitend genannten Nachteilen - alle den weiteren Nachteil, daß ihnen die bei Schleifstücken zwingend erforderliche innere Zähigkeit fehlt.practically maintained to the end point. For a short time, the temperature may even rise to 400 ° C and a little more, without delamination of the adhesive bond. Although such high temperatures are by no means reached in practice It is precisely here that the safety reserves offered by a contact strip according to the invention are revealed. Although there is also pasty or liquid types of glue that have such high temperatures endure, but apart from the disadvantages mentioned in the introduction, they all have the further disadvantage that they the inner toughness, which is essential for contact strips, is missing.

Von hohem Wert bei der Verwendung von Kunstharz-Klebefilmen ist ferner die Tatsache, daß die damit erzielbaren Festigkeiten überdurchschnittlich gut sind und man daher in der Lage ist, klebstoffrei gebliebene Trägerteile durch beliebige mechanische Mittel sehr stark an die Kohle anzupressen, wodurch eine sehr gute elektrische Kontaktierung zwischen Kohle und Träger erzielt wird. Dies ist nur bei derartig hochfesten und zähelastischen Klebeverbindungen, wie sie durch Kunstharz-Klebefilme erreichbar sind, möglich, da sonst die Gefahr, daß die Kohle ausbricht, zu groß wäre.Of great value when using synthetic resin adhesive films is also the fact that the strengths that can be achieved therewith are above average and you are therefore able to use any mechanical Pressing means very hard against the carbon, which achieves very good electrical contact between the carbon and the carrier will. This is only the case with such high-strength and viscoplastic adhesive connections, such as those produced by synthetic resin adhesive films are achievable, since otherwise the risk of the coal breaking out would be too great.

Es ist ohne weiteres möglich, die Art und die Form des Klebefilmes den Jeweiligen konstruktiven Verhältnissen anzupassen. Insbesondere lassen sich die Schichtstärken durch die Wahl verschieden starker Filme bzw. durch übereinanderliegen mehrerer Kunstharz-Klebefilme variieren.The type and shape of the adhesive film is easily possible to adapt to the respective constructive conditions. In particular, the layer thicknesses can be determined by the choice films of different thickness or by laying several films on top of each other Resin adhesive films vary.

Außerdem haben die Kunstharz-Klebefilme noch den unschätzbarenIn addition, the synthetic resin adhesive films still have the invaluable one

! Vorteil, daß Mischfehler, wie sie bei flüssigen bzw. pastösen j Mehrkomponentenklebern ohne weiteres vorkommen können, ausgeschlossen bleiben.! The advantage is that mixing errors, which can easily occur with liquid or pasty multi-component adhesives, are excluded stay.

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Vorteilhafte Typen von Kunstharz-Klebefilmen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Klebe- bzw. Kontaktflächen sind in den Ansprüchen 2 bis 8 angegeben.Advantageous types of synthetic resin adhesive films and expedient configurations of the adhesive or contact surfaces are in the Claims 2 to 8 specified.

In der Zeichnung ist ein Schleifstück nach der Erfindung in beispielsweise gewählten Ausführungsformen dargestellt.In the drawing, a contact strip according to the invention is shown in example selected embodiments shown.

Die Pig. 1 zeigt ein Schleifstück im Schnitt, wobei mit 1 die Kohle, mit 2 zwei getrennte Kunstharzfilme (Schichtstärke vergrößert),mit 3 eine metallische Einlage (vergrößert) und mit ^ ein Metallträger bezeichnet ist.The Pig. 1 shows a contact strip in section, with 1 the Coal, with 2 two separate synthetic resin films (layer thickness increased), with 3 is a metallic insert (enlarged) and denoted by ^ a metal carrier.

Die Fig. 2 zeigt ebenso ein erfindungsgemäßes Schleifstück im Schnitt und ist mit 1 die Kohle, mit 2 der Kunstharz-Klebefilm, mit 3 beispielsweise elastische Metalieinlagen und mit ¹I der Metallträger bezeichnet.The Fig. 2 also shows an inventive grinding piece in section and with the coal 1, 2 of resin adhesive film 3, for example, elastic Metalieinlagen with ¹ I denotes the metal support.

Die Fig. 3 zeigt ein Schleifstück mit einseitig hochgezogener Trägerflanke im Schnitt, wobei wiederum mit 1 die Kohle, mit 2 die Kunstharzklebefilme, welche zur besseren elektrischen Leitbarmachung feinst verteilte, aber nicht gezeichnete Metalleinlagen besitzen können und mit H der Metallträger bezeichnet ist.3 shows a section of a contact strip with a carrier flank pulled up on one side, with 1 denoting carbon, 2 denoting synthetic resin adhesive films, which can have finely distributed but not shown metal inserts for better electrical conductivity, and H denotes the metal carrier.

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Claims

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DIETRICH LEWINSKYDIETRICH LEWINSKY

HEiNZOOACHIM HUBER HEiNZOOACHIM HUBER

KEINER PRIETSCHNO PRIETCH

MÖNCHEN 21 'It. April 1977 MÖNCHEN 21 'It. April 1977

GOTTHARDSTR. 81GOTTHARDSTR. 81

Wilhelm Buchberger 9^00-IV/vmWilhelm Buchberger 9 ^ 00-IV / vm

Patentansprüche:Patent claims:

1J Schleifstück für Stromabnehmer elektrischer Bahnen, mit --■ einem metallischen Träger, der elektrisch leitend sowie mechanisch mit einem Kunstkohlekfirper durch eine zumindest einen Teil der gegenseitigen Kontaktflächen von Träger und Kohle bedeckende Klebschicht verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Klebschicht aus Kunstharzklebefilmen (2), die im kalten Zustand keine Klebeeigenschaften besitzen, besteht.1J Contact strip for current collectors of electrical railways, with - ■ a metallic carrier, which is electrically conductive and mechanically connected to an artificial carbon fiber by an adhesive layer covering at least part of the mutual contact surfaces of carrier and carbon, characterized in that the adhesive layer consists of synthetic resin adhesive films (2 ), which have no adhesive properties when cold.

2. Schleifstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebefilme aus Kunstharzen auf der Basis von Acrylnitril· Phenolharz, Nylon-Epoxydharz, Epoxyd-Phenolharz oder deren Mischungen bestehen.2. Contact strip according to claim 1, characterized in that the adhesive films made of synthetic resins based on acrylonitrile · phenolic resin, nylon-epoxy resin, epoxy-phenolic resin or their Mixtures exist.

3. Schleifstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstharzklebefilme durch Wärmezufuhr aushärtbar sind.3. Contact strip according to claim 1 or 2, characterized in that the synthetic resin adhesive films can be hardened by supplying heat are.

¹I. Schleifstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstharzklebefilme durch chemische Lösungsmittel aktivierbar sind. ¹ I. Grinding piece according to claim 1 or 2, characterized in that the synthetic resin adhesive films can be activated by chemical solvents.

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

5. Schleif stück nach einem der Ansprüche 1 bis ¹J, dadurch gekennzeichnet, dafl in die Klebefilme vor deren Verarbeitung Metallgitter, Metallfolien oder feinst verteilte Metallkörper eingebettet sind.5. Grinding piece according to one of claims 1 to ¹ J, characterized in that metal grids, metal foils or finely distributed metal bodies are embedded in the adhesive films before they are processed.

6. Schleifstück nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daft die Kunstharzklebefilme die gegenseitigen Kontaktflächen zwischen metallischem Träger
und Kohle nur teilweise bedecken.6. Grinding piece according to one of claims 1 to 5, characterized in that the synthetic resin adhesive films daft the mutual contact surfaces between the metallic carrier
and only partially cover coal.

7. Schleifstück nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Träger (4) die Kohle (1) seitlich umfassende, mit ihr über zumindest bereichsweise angeordnete Klebefilme (2) verbundende Metallflanken besitzt.7. Grinding piece according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the metallic carrier (4) the coal (1) laterally encompassing, with her over at least regionally arranged adhesive films (2) has connecting metal flanks.

8. Schleifstück nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen des Trägers und/oder der Kohle zur Erzielung einer zur teilweisen Durchdringung der Kunstharzklebefilme ausreichenden Rauhtiefe oberflächenbehandelt, z.B. metallisiert sind.8. Grinding piece according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the contact surfaces of the carrier and / or the carbon is surface-treated to achieve a depth of roughness that is sufficient to partially penetrate the synthetic resin adhesive films, e.g. are metallized.

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