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Gegen unabsichtliche Berührung geschützte elektrische Schleifleitung
mit darin geführten Stromabnehmern Die Erfindung bezieht sich auf ein Schleifleitungssystem,
bei welchem der elektrische Strom an jeder Stelle und an beliebig vielen Stellen
mit ruhenden oder entlang gleitenden Stromabnehmern entnommen werden kann. Derartige
Systeme sind bekannt, und zwar werden meist mehrere Stromleiter offen neben- oder
übereinander verlegt.
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Das Bestreben, die lebensgefährliche Berührung des Stromleiters zu
verhindern, führte zur Verlegung der Stromleiter in U-Rinnen mit hohen Seitenwänden
oder in kastenförmigen Schutzgehäusen mit schmalen Schlitzen für die Stromentnahme.
Im ersten Fall ist nur ein geringer Berührungsschutz gegeben, im zweiten Fall konnte
fast vollkommene Berührungssicherheit erreicht ,werden, die Herstellung und Verlegung
war jedoch mit bedeutenden Schwierigkeiten und Kosten verbunden und die Anlagen
konnten nicht mehr auf störungsfreies Arbeiten, einwandfreie Stromentnahme oder
gelegentliche Störungsursachen beobachtet werden. Ferner können bei dem letzteren
System die Stromabnehmer nicht an jeder beliebigen Stelle eingesetzt werden. Insonderheit
können kastenförmige Gehäuse nur unter größten Schwierigkeiten und entsprechend
hohen Kosten mit der erforderlichen Genauigkeit in Kurvenform hergestellt werden.
Durch ,die Erfindung sollten die bestehenden Mängel behoben werden und der Stromleitung
mit Stromentnahme an jeder Stelle weitere große Anwendungsgebiete erschlossen werden.
Gemäß
der Erfindung werden die Stromleiter auf einer flachen Tragschiene möglichst flach
verlegt, so daß die Tragschiene mitsamt den Stromleitern in einer Richtung hohe
Festigkeit aufweist und demnach belastet werden kann, in,der ändern Richtung jedoch
ohne wesentliche Querschnittsveränderung in- nicht allzu starken Krümmungen sich
leicht biegen läßt. Die Kanten,der Tragschiene bilden die Führungs- und Fahrbahnen
für Laufrollen von Stromalbnehmerlaufwagen. Bei dieser Anordnung der Tragschiene
als Träger der Stromleitungen und als Führungsbahn für die Stromabnehmer ist die
gegenseitige Lage unveränderlich gegeben und Störungen .durch unsichere Kontaktführung
vermieden.
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Überdies kann eine solche Anlage mit den entsprechenden Aufhängevorrichtungen
u. dgl. an eine Stromquelle angeschlossen und probeweise in Betrieb genommen werden,
wobei der Lauf der Stroma'bnehmerlaufwagen, die Kontaktverhältnisse usw. unbehindert
genau beobachtet werden können, ohne daß ein Schutzgehäuse die Sicht behindert.
Das Schutzgehäuse zum Schutz gegen unbeabsichtigte Berührung bildet nach der Erfindung
eine in Teilstücken auf einfache Weise än.zubringende und wieder zu entfernende
unabhängige Ergänzung der Anlage und dient demnach ausschließlich dem Zweck des
Berührungsschutzes: Infolge dieser einfachen Zweckbestimmung kann die Form sehr
einfach gestaltet werden, und an die Genauigkeit der Ausführung werden keine hohen
Anforderungen gestellt, so daß auch das Schutzgehäuse ohne Schwierigkeit leicht
in Kurvenbahnen herstellbar ist.
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Werden die Stromleiter übereinander verlegt, dann ist es demnach ohne
Schwierigkeit möglich, eine Anlage mit Kurven, Weichen, Drehscheiben u: dgl. mit
den bekannten Mitteln zur Anbringung, Betätigung und Steuerung einzurichten. Für
sehr enge Kurvenbahnen ibringt die Erfindung einen gelenkigen Laufwagen, der in
jeder Kurve einen gleichbleibenden Abstand des Kontaktträgers von den Stromleitern
innehält.
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Ein wesentlicher Vorzug der Ariordnüng nach der Erfindung besteht
auch darin, daß die Strömabnehmerlaufwagen an jeder beliebigen Stelle ohne Behinderung
herausgenommen und eingesetzt wer-,den können. Eine Stromleitung nach der Erfindung
wird -zweckmäßigerweise nicht an Ort und Stelle in der benötigten Länge hergestellt,
sondern in kürzeren, versandfähigen Einzellängen, -die nach Belieben zu längeren
Anlagen zusammengefügt werden können, Da aber die Stromleitung aus Teilen besteht,
die nicht :die .gleiche Wärmeausdehnun=g haben, muß diesem Umstand heim Aneinanderfügen
Rechnung getragen werden. Während die Isolierungen keine Verbindung benötigen, sind
die mechanisch bzw: durch Gewichte .beanspruchten Teile, d. h. die Tragschienen;
starr miteinander zu verbinden: Die nur der elektrischen Strom- und Kontaktführung
dienenden Stromleiter :dürfen daher nicht ebenfalls starr pniteinander verbunden
werden, müssen jedoch elektrisch leitend so verbunden sein; daß der Stromdürchflüß
unter normalen Umständen keine Unter-Brechung erleidet. Eine nur unter Federdruck
stehende Verbindung mit gleitenden Kontaktstellen bietet diese Sicherheit nicht.
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Gemäß der Erfindung wird daher den Stromleitern durch eine Lücke an
jeder Verbindungsstelle eine-Ausdehnungsmöglichkeit belassen. Diese Lücke wird überbrückt
durch hinter den Stromleitern fest angeschraubte oder angelötete Litzenbänder od.
dgl.; die sich leicht dehnen und zusammenschieben lassen.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in verschiedenen Ausführungsarten
schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine Ausführungsform der Stromleitung
im Schnitt mit ganz flachen Tragschienen; Abb. 2 eine andere Ausführungsform .der
Stromleitung im Schnitt, bei welcher die Tragschiene abgewinkelte Kanten aufweist,
` Abb. 3 eine weitere Ausführungsform, ebenfalls im Schnitt, jedoch mit U-förmig
abgewinkelten Kanters, Abb. 4 die Ansicht eines Stromabnehmerlaufwagens mit verschiedenen
Ausführungen der Stromabnehmerkontakte, -Abb. g eine andere Ausführungsform des
Laufwagens, ohne Strornabnehmerkontakte gezeichnet, jedoch mit Gelenk=en zum Durchfahren
enger Kurven, Abb.6, 7, 8 die Draufsicht auf den Laufwagen gemäß Ah'b. 5 in verschiedenen
Kurven :dargestellt, A.bb. 9 die Ansicht einer Verbindungsstelle zweier Teilstücke
der Stromleitung, A16. io einen Schnitt durch die Stromleitung an einer Verbindungsstelle.
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Die einfachste Art, mehrere Stromleiter gemäß dem Erfindungsgedanken
möglichst flach auf einer Tragschiene zu verlegen, dürfte darin bestehen, daß die
Tragschiene aus einem glatten hochgestellten Blechstreifen i mit entsprechender
Breite besteht, auf welchen die ebenfalls aus dünnen Metallstreifen bestehenden
Stromleiter 2 durch dünne Streifen oder Bänder aus Isolierstoff 3 getrennt befestigt
werden. Die Befestigung kann z. B. dadurch erfolgen, daß die Stromleiter mittels
dünner Klammern oder Nieten auf einem steifen; aber dünnen Streifen Isolierstoff
angeklammert werden, welch letzterer unter Isolierung der Klammern dann,mit der
Tragschiene i verbunden wird.
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Eine :solche Tragschiene i mit .darauf isoliert befestigten Stromleitern
2 stellt eine sehr stabile Stromleitung dar, wobei die Tragschiene i nicht nur al=s
Träger für die Stromleiter 2 dient, sondern in bekannter Weise auch als Berührungsschutz
und als Fahrbahn für Lau=fwagen, die sowohl für die Stromabnahme von den Stromleitern
als auch gleichzeitig ,zum Verfahren von Lasten dienen können. Abweichend von den
.bekannten Ausführungen bildet jedoch die Tragschiene nur einen Teil des Beriihrungsschutzes
und als Fahrbahn werden ,die schmalen Längskanten der Tragschiene .benutzt. Dadurch
wird es ermöglicht, daß eine solche Anlage nach Belieben als offene Stromleitung
in Betrieb
genommen und der Zustand und das Verhalten jedes Teils
während des Betriebes beobachtet werden kann. Ferner ist es ein leichtes, die Längskanten
der Tragschienen genau gleichlaufend (parallel) mit den Stromleitern zu machen,
so daß sie als Führung für die Stromabnehmerlaufwagen am besten geeignet sein dürften.
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Die flache Tragschiene ist bei geeigneter Aufhängung zum Tragen verhältnismäßig
schwerer Gewichte geeignet und, wie auch die Kanten, sehr widerstandsfähig gegen
Formveränderungen durch Gewichts.helastung.
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In Abb. i ist beispielsweise gezeigt, wie ein Laufwagen auf den Kanten
der Tragschiene geführt werden kann, indem auf einer Grundplatte 4 obere und untere
Rollenachsen 5 ;befestigt sind, auf welchen mit Führungsrillen versehene Laufrollen
6 gelagert sind. Die Grundplatte 4. wird vermittels der Laufrollen genau parallel
an den Stromleitern 2 entlang geführt, so daß die auf der Grundplatte 4. isoliert
gelagerten Kontakte 7 mit gleichmäßigem Druck auf den Stromleitern gleiten oder
rollen können.
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Ist auch eine solche Anlage nach der Erfindung schon ohne Berührungsschutz
betriebsfähig und probeweise benutzbar, so erfordert doch die Gefährlichkeit des
elektrischen Stromes einen zuverlässigen Schutz gegen unbeabsichtigte Berührung,
d. h. die Stromleiter müssen allseitig so umhüllt werden, daß eine Stromabndh@me
.durch besondere Stromabnehmerlaufwagen u. dgl. zwar möglich ist, jedoch sonst der
Zugang für nicht besonders zurechtgebogene Werkzeuge und Gliedmaßen verwehrt ist.
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Ein solcher Berührungsschutz läßt sich nach der Erfindung durch ein
einfaches U-förmig gebogenes Schutzblech oder Schutzstreifen 8 erzielen, das zusammen
mit der Tragschiene i die Stromleiter 2 mitsamt den Stromabnehmerlaufwagen 4 bis
7 gewissermaßen umschließt. Die offenbleibenden Schlitze :können so gelegt und bemessen
werden, daß eine unabsichtliche Berührung ausgeschlossen ist und nur durch Sondereinrichtungen
und besondere Werkzeuge eine Kontaktnahme möglich ist.
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Die grundlegende Ausführungsform der Erfindung nach Abb. i kann dadurch
abgewandelt «-erden, daß die Längskanten der Tragschiene nach innen abgewinkelt
hzw. abgebogen werden. Dadurch wird einerseits eine höhere Verwindungsfestigkeit
derTragschiene erreicht, andererseits eine geringere Bauhöhe bzw. eine gedrängtere
Ausführung, da die Laufrollen nunmehr nicht über und unter der Tragschiene, sondern
neben derselben laufen können. In Abb. ? ist eine solche Stromleitung dargestellt,
bei welcher ein an den Längskanten um etwa .I5° abgebogener Blechstreifen io als
Tragschiene für die Stromleiter Verwendung findet, und zwar derart, daß,die Tragschiene
io nach der den Stromleitern 2 gegenüberliegenden Seite abgebogen ist.
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In Abb. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt,
und zwar ist hier ein als Tragschiene dienender Blechstreifen i i nach der Seite
der Stromleiter 2 U-förmig kurz abgewinkelt, so daß die Laufrollen 6 neben der Tragschiene
i i auf den Kanten rollen können. Da die Kanten der Tragschiene i i nur kurz abgewinkelt
sind, bleibt die Tragschiene flach genug, um sich in nicht allzu engen Kurven leicht
biegen zu lassen. Das Anbringen eines U-förmigen Berührungsschutzgehäuses 12 ist
denlebar einfach durch Aufschrauben auf einer Seite der Tragschiene i i.
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Das Stromleitungssystem nach der Erfindung dient dem Zweck, eine gefahrlose
Stromentnahme an jeder Stelle der Stromleitung zu ermöglichen, und -zwar durch ruhende
oder entlang gleitende Stromabnehmer.
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Dazu dienen gemäß der Erfindung sog. Laufwagen, deren Laufbahn von
den Kanten der Tragschiene gebildet wird. Die Laufwagen haben zwei verschiedene
Aufgaben zu erfüllen; sie folgen einmal den Stromleitern 2 und ermöglichen eine
ununterbrochene Stromentnafhme an jeder Stelle auch heim Entlanggleiten, zum anderen
sollen sie in der Lage sein,_-deGewichte .'kleiner Maschinen, kzeuge oder Apparate
zu tragen entsprechend der Belastbarkeit der Tragschiene.
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Eine zweckmäßige Ausführung eines Laufwagens zeigt Abb. 4.. Auf der
Laufwagengrundplatte 4. sind die oberen und unteren Rollenachsen befestigt für die
Laufrollen, die mit ihren Führungsrillen auf den Kanten der Tragschiene i i abrollen.
Die oberen Rollenachsen sind beispielsweise in einem Schlitz 18 verstellbar angeordnet,
so daß die Rollen von ,der Führungsbahn abgehoben und der Laufwagen somit an jeder
Stelle herausgenommen werden kann. Gemäß der Erfindung erfolgt also das Herausheben
der Laufwagen nicht nur an bestimmten Stellen der Stromleitung oder durch eine Veränderung
an .derselben, sondern an jeder beliebigen Stelle durch ein Verstellen an den Laufwagen.
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Die Grundplatte 4 hat in der Mitte einen @liusschnitt für die Stromabnehmerkontakte
7. Die Kontakte 7 können in bekannter Weise als federnd angedrückte Schleifkontakte
oder Rollenkontakte ausgeführt sein, sie können einzeln oder doppclt auf jedem Leiter
angeordnet werden, wie die verschiedenen Kontakte in A'bb. 4. andeutungsweise zeigen.
Die Kontakte 7 sind in Führungen 8 geführt bzw. gelagert, die von Isolierungen 9
getragen werden. Von den Kontakten 7 führen isolierte Leitungen an der Grundplatte
4. entlang zu den Stromverbrauchern.
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Laufwagen nach Abb. 4. sind hauptsächlich für gerade oder mäßig gebogene
Stromleitungen geeignet, für starke Krümmungen ist ein Laufwagen erforderlich, dessen
Laufrollen nach derKrümmung einstellbar sind. Einen solchen Laufwagen .zeigt Abb.
5. Das Besondere dieses Laufwagens besteht darin, daß dieser in der Mitte, wo die
Stromabnehmerkontakte angebracht sind, bei jeder Kurvenform und bei jeder Krümmung
den gleichen Abstand von den Stromleitern beibehält, so daß der Kontaktdruck unverändert
bleibt und eine zuverlässige Stromabnahme erfolgen kann. Auch kann ein solcher Laufwagen
in den Krümmungen nicht klemmen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Laufrollen
6 nicht an der Grundplatte 4 gelagert sind, sondern in scharnierartig angelenkten
Flügeln i7,
und daß sie an diesen Flügeln 17 nichtgenau übereinander;
sondern in Richtung der Führungskanten gegeneinander versetzt und in einem bestimmten
Abstand angeordnet sind.
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Bezeichnet man das Maß der Grundplatte zwischen den -beiden Scharnierachsen
mit b und den Abstand von den Scharnierachsen zu der Mitte zwischen den zwei Laufrollenächsen
einer Seite mit c,: ,dann besteht die Beziehung c =
, wenn der Abstand a der Grundplatte von den Stromleitern 2 in allen Krümmungsradien
gleichbleiben soll. Abb.6 bis 8 zeigen deutlich, wie die Laufrollen 6 infolge ihrer
versetzten Anordnung sich in Richtung der Krümmüngstangenten einstellen und wie
der Ab-
stand a der Grundplatte q. von .den Stromleitern 2 in allen Fällen
unverändert lbleibt, gleichgültig, ob die Tragschiene mit den Stromleitern gerade,
nach außen oder nach innen gebogen ist.
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Das Herausnehmen des Laufwagens nach Abb. 5 erfolgt in der einfachen
Weise; -daß der Achsbolzen eines Scharniergelenkes herausgezogen wird, so daß ein
Flügel 17 mit Rollen 6 für sich herausgenommen werden kann, wonach die Grundplatte
4 auszuschwenken und mit dem zweiten Flügel 17 ebenfalls herauszunehmen ist: Stromleitungen
nach er Erfindung werden in verschiedenen Längen benötigt, die .durch Aneinanderfügen
kürzerer Bauteile erreicht werden. In Abb. 9 und io ist eine Verbindung zweier Stromleitungen
gemäß der Erfindung dargestellt. Die starre Verbindung der Tragschiene i i erfolgt
durch Aufschrauben eines Blechstreifens oder einer Hülse 13 mit einem Ausschnitt
in der Mitte für die Verbindung .der Stromleiter 2.
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Auch die Tragschienen i i und Isolierungen 3 sind an den Enden ausgeschnitten,
um die Stromleiterenden von hinten zugänglich zu machen. Aus Abb. 9 ist zu ersehen,
@daß die Stromleiter 2: eine Ausdehnungsmöglidhkeit in der Länge haben. Um die Stromleiterenden
miteinander leitend zu verbinden, werden diese erfindungsgemäß durch geflochtene
Litzenstreifen aus leitendem Material, durchgedrehte Metallseile, wellenförmig gebogene
Metallplättchen od. @dgl. miteinander verbunden. Die Litzenstreifen od. dgl. Üö.nnen
aufgelötet oder aufgeschraubt werden oder sonstwie fest und sicher leitend mit den
Stromleitern verbunden werden. In Abt 9 und io ist die Verbindung mit aufgelöteten
oder aufgeschweißten Schrauben 15, Müttern 16 und dazwischengeklemmten Litzenrnbändchen
14 dargestellt. Eine solche dehnbare Verbindung der Stromleiter ermöglicht auch
die Ausführung von Weichen mit beweglichen Stromleitungsschienen.