AT527632A1 - Maschine und Verfahren zum Verlegen einer Oberleitung eines Gleises - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Maschine (1) zum Verlegen eines Fahrdrahts (8) und/oder eines Tragseils (9) einer Oberleitung eines Gleises (4), mit einem auf Schienenfahrwerken (3) verfahrbaren Maschinenrahmen (2), einer Speichertrommelaufnahme (11), einer höhenverstellbaren Montagerolleneinheit (15) und einer Friktionswinde (13). Dabei umfasst die Friktionswinde (13) einen Treibkörper (17), den eine endlose Schuhkette (18) mit Schuhgliedern (21) zur Aufnahme des Fahrdrahts (8) und/oder des Tragseils (9) in der Weise umschlingt, dass ein zumindest mit einer Windung am Treibkörper (17) anliegender Windungsabschnitt (19) der Schuhkette (18) von einem nichtanliegenden Windungsabschnitt (20) überspannt ist. Damit sind eine Querverschiebung und eine tangentiale Kraftübertragung zwischen Friktionswinde (13) und Fahrdraht (8) oder Tragseil (9) entkoppelt.

Description

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Maschine und Verfahren zum Verlegen einer Oberleitung eines

Gleises

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Verlegen eines Fahrdrahts und/oder eines Tragseils einer Oberleitung eines Gleises, mit einem auf Schienenfahrwerken verfahrbaren Maschinenrahmen, einer Speichertrommelaufnahme, einer höhenverstellbaren Montagerolleneinheit und einer Friktionswinde. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren

zum Betreiben der Maschine.

Beispielsweise ist aus der AT 14420 U1 eine gattungsgemäße Maschine bekannt. Die Maschine umfasst einen auf einem Gleis verfahrbaren Maschinenrahmen, auf dem eine Speichertrommel angeordnet ist. Während eines Arbeitsvorgangs wird während einer Maschinenvorfahrt ein Fahrdraht oder ein Tragseil von der Speichertrommel abgewickelt und mittels einer höhenverstellbaren Montagerolle in einer vorgegebenen Höhe positioniert. Zwischen der Montagerolle und der Speichertrommel befindet sich eine Friktionswinde, mittels derer eine Zugkraft auf den Fahrdraht oder das Tragseil aufgebracht wird. Die Friktionswinde umfasst zwei Gruppen von Windenrädern mit parallel zueinander beabstandeten Drehachsen, wobei nur eine Gruppe der Windenräder mit einem Drehantrieb verbunden ist. Der Fahrdraht oder das Tragseil umläuft die beiden Gruppen mehrmals, sodass mehrere Halbwindungen auf den Windenrädern der angetriebenen Gruppe anliegen. Insgesamt liegt der Fahrdraht oder das Tragseil mit mehr als einer Windung an den angetriebenen Windenrädern an. Auf diese Weise wird eine Überdehnung zwischen den

anliegenden Halbwindungen vermieden.

Aus der EP 0 861 752 Al ist eine Friktionswinde zum Spannen

eines Fahrdrahts oder eines Tragseils mit zwei angetriebenen

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Gruppen von Windenrädern bekannt. Die Antriebe müssen genau aufeinander abgestimmt sein, damit keine Überdehnung der zwischen den Windenrädergruppen verlaufenden Abschnitte des Fahrdrahts oder des Tragseils auftritt. Mit einer derartigen Vorrichtung kann der Fahrdraht oder das Tragseil mit einer

Zugkraft von bis zu 30 kN gespannt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs genannten Art mit weniger Platzbedarf für die Einrichtungen zum Spannen des Fahrdrahts und/oder eines Tragseils anzugeben, insbesondere zur Erzielung hoher Zugkräfte und ohne Gefahr einer Überdehnung des Fahrdrahts oder des Tragseils. Des Weiteren soll ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer solchen Maschine vorgestellt

werden.

Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 14, Abhängige Ansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung

an.

Eine Platzeinsparung gegenüber dem Stand der Technik wird erreicht durch eine Friktionswinde, die einen Treibkörper umfasst, den eine endlose Schuhkette mit Schuhgliedern zur Aufnahme des Fahrdrahts und/oder des Tragseils in der Weise umschlingt, dass ein mit zumindest einer Windung am Treibkörper anliegender Windungsabschnitt der Schuhkette von einem nichtanliegenden Windungsabschnitt überspannt ist. Eine solche Schuhkette ist an sich seit langem bekannt, beispielsweise aus der DE 491646 C, allerdings nie im Zusammenhang mit einer Maschine zum Verlegen einer

Oberleitung eines Gleises.

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Erfindungsgemäß liegt die Schuhkette mit zumindest einer helixförmigen Windung am Treibkörper an, damit ein ausreichend hoher Umschlingungswinkel des Fahrdrahts oder des Tragseils erzielt wird. Ein nicht am Treibkörper anliegender Windungsabschnitt überspannt die anliegenden Windungen von einer Seite des Treibkörpers auf die andere Seite des Treibkörpers. Unter Berücksichtigung der Reibungszahl des Fahrdrahts oder des Tragseils auf der Schuhkette ist mit einem ausreichend großen Umschlingungswinkel auf den Fahrdraht oder auf das Tragseil eine Zugkraft von weit über 30 kN aufbringbar. Der Umschlingungswinkel ergibt sich durch den auf der Schuhkette aufliegenden Abschnitt des Fahrdrahts oder des Tragseils. Das erreichbare Maximum des Umschlingungswinkels hängt von den anliegenden Windungen der Schuhkette am Treibkörper ab, weil der Fahrdraht oder das Tragseil nur auf den am Treibkörper anliegenden Schuhkettengliedern aufliegt. Bei mehr als zweieinhalb anliegenden Windungen der Schuhkette am Treibkörper liegt der Umschlingungswinkel des Fahrdrahts

oder des Tragseils beispielsweise in einem Bereich zwischen

4m und 5:7.

Die vorliegende Erfindung stellt einen Paradigmenwechsel dar, weil ein mehrmaliges Umschlingen eines Fahrdrahtes oder eines Tragseils um eine Friktionswinde bisher immer mit zwei Gruppen von Windenrädern erfolgte. Für hohe Zugkräfte wurden in einer Gruppe zwei Windenräder und in der zweiten Gruppe ein Windenrad angetrieben. Die seit nahezu 100 Jahren bekannte Schuhkette wurde immer nur als Verbesserung für eine herkömmliche Reibungstrommel mit einem muldenförmigen Profil des Trommelumfangs angesehen. Die Nutzung einer solchen Reibungstrommel für die Verlegung eines Fahrdrahts oder eines Tragseils kam nie in Frage, weil die Gefahr einer

Beschädigung des Fahrdrahts oder des Tragseils zu hoch war.

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Während einer Umdrehung des Treibkörpers verschiebt sich der am Treibkörper anliegende Windungsabschnitt der Schuhkette in Querrichtung, das heißt, parallel zu einer Drehachse des Treibkörpers. Gemeinsam mit diesem anliegenden Windungsabschnitt verschiebt sich auch der auf der Schuhkette aufliegende Abschnitt des Fahrdrahts oder des Tragseils in Querrichtung. Bei Friktionswinden zum Spannen eines Fahrdrahtes oder eines Tragseils nach dem Stand der Technik musste eine solche Querverschiebung jedenfalls vermieden werden, um eine Beschädigung des Fahrdrahtes oder

des Tragseils auszuschließen.

Bei der vorliegenden Erfindung sind die Querverschiebung und die tangentiale Kraftübertragung zwischen Friktionswinde und Fahrdraht oder Tragseil entkoppelt. Die Schuhkette gleitet mit vernachlässigbarer Reibung in Querrichtung am Treibkörper, wohingegen die Reibung zwischen Fahrdraht oder Tragseil und Schuhkette zur Übertragung der tangentialen Kraft aufrecht bleibt, weil der Fahrdraht oder das Tragseil verschiebefrei auf der Schuhkette aufliegt. Der Fahrdraht oder das Tragseil umschlingt die Friktionswinde dabei mit mehr als einer Windung, wodurch auf den Fahrdraht oder das Tragseil eine hohe Zugkraft aufbringbar ist. Auch bei geringen Reibwerten zwischen der Schuhkette und dem Fahrdraht oder dem Tragseil droht kein Durchrutschen des Fahrdrahts oder des Tragseils. Zudem ist eine Überdehnung des Fahrdrahtes oder des Tragseils ausgeschlossen, weil die Zugkraft im aufliegenden Abschnitt des Fahrdrahts oder des

Tragseils gleichmäßig aufgebracht wird. Vorteilhafterweise ist jedes am Treibkörper anliegende

Schuhglied mit dem Treibkörper unter Beibehaltung einer

Querverschiebbarkeit formschlüssig in Eingriff. Auf diese

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Weise ist sichergestellt, dass zwischen Treibkörper und Schuhkette eine störungsfreie Kraftübertragung in Tangentialrichtung erfolgt. Ein Durchrutschen der Schuhkette

am Umfang des Treibkörpers ist dabei ausgeschlossen.

Bei einer Weiterbildung dieser Verbesserung weist der Treibkörper an einer Mantelfläche parallel zu einer Treibkörperdrehachse verlaufende Führungsleisten auf, wobei jedes Schuhglied eine Nut zur formschlüssigen Querverschiebung entlang der Führungsleisten aufweist. Durch diese verzahnungsartige Verbindung zwischen Treibkörper und Schuhkette ist eine Übertragung großer Kräfte in Tangentialrichtung bei guter Querverschiebbarkeit der

Schuhkette sichergestellt.

Bevorzugt ist an jedem Schuhglied an einer dem Treibkörper zugewandten Innenseite ein Gleitkörper angeordnet. Damit wird eine besonders gute Querverschiebbarkeit mit vernachlässigbarem Verschleiß erreicht. Während der Lebensdauer der Maschine bleibt die Schuhkette weitgehend wartungsfrei. Gegebenenfalls genügt ein Tausch des jeweiligen lösbar mit einem Grundkörper des Schuhglieds

verbundenen Gleitkörpers.

Bei einer weiteren Verbesserung ist die Schuhkette aus den Schuhgliedern und die Schuhglieder verbindende Zwischengliedern gebildet. Die Schuhglieder dienen zur Aufnahme des Fahrdrahts oder des Tragseils und die Zwischenglieder sind für die Verbindungsfunktion optimiert. Damit wird ein besonders robuster Aufbau der Schuhkette mit gleichartig ausgebildeten Verbindungsgelenken zwischen den

Schuhgliedern und den Zwischengliedern erreicht.

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Eine Verbesserung der Erfindung betrifft die Führung der Schuhkette, wobei der nichtanliegende Windungsabschnitt zumindest teilweise mittels einer an einer Friktionswindenhalterung befestigten Führungsvorrichtung geführt ist. Insbesondere ist diese Führungsvorrichtung in der oberen Hälfte der Friktionswinde angeordnet, damit der untere Bereich der Friktionswinde für das Aufwickeln und Abwickeln des Fahrdrahts oder des Tragseils frei bleibt. Durch die Führung der Schuhkette im nichtanliegenden Windungsabschnitt werden Verkantungen der Schuhkettengelenke und eine unerwünschte Lärmentwicklung durch eine

unkontrollierte Bewegung der Schuhkette vermieden.

Bei einer weiteren Verbesserung sind entlang des anliegenden Windungsabschnitts der Schuhkette seitliche Führungselemente angeordnet. Diese Führungselemente sind vorzugsweise verstellbar an der Friktionswindenhalterung angeordnet, damit die seitliche Führung der Schuhkette am Treibkörper Justierbar ist. Während einer Umdrehung des Treibkörpers erfolgt mittels der Führungselemente eine definierte seitliche Verschiebung der Schuhkette, wodurch ein ruhiger und störungsfreier Lauf der Friktionswinde sichergestellt

ist.

Vorteilhafterweise ist eine Messvorrichtung zur Erfassung einer mit einer Zugkraft des Fahrdrahts oder des Tragseils korrelierenden Messgröße angeordnet, wobei die Messgröße einer Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Friktionswinde zugeführt ist. Beispielsweise ist an einer Umlenkrolle zwischen Friktionswinde und Montagerolleneinheit ein Lastmessbolzen vorgesehen. Die laufende Erfassung der Zugkraft ermöglicht eine geregelte Ansteuerung der

Friktionswinde, wodurch eine besonders schonende und

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qualitativ hochwertige Verlegung des Fahrdrahts oder des

Tragseils erfolgt.

Bei einer Verbesserung dieser Ausführung ist die Steuerungseinrichtung mit einer Fahrsteuerung der Maschine gekoppelt. Auf diese Weise ist auch die Fahrgeschwindigkeit der Maschine auf die Regelung der Zugkraft des Fahrdrahts

oder des Tragseils abgestimmt.

Eine weitere Verbesserung bezieht sich auf die Drehbewegung der Friktionswinde, wobei zur Umdrehungserfassung des Treibkörpers ein mit der Steuerungseinrichtung gekoppelter Drehwinkelgeber angeordnet ist. Damit erfolgt eine exakte drehwinkelbezogene Ansteuerung eines Drehantriebs des Treibkörpers. Das ermöglicht eine reaktionsschnelle Regelung

der Zugkraft des Fahrdrahts oder des Tragseils.

Zur Erhöhung der Arbeitsleistung ist in der Maschine vorteilhafterweise eine weitere Speichertrommelaufnahme angeordnet, wobei eine Doppelfriktionswinde mit zwei Treibkörpern und zugeordneten Schuhketten in einer gemeinsamen Friktionswindenhalterung angeordnet ist. Bevorzugt sind die beiden Treibkörper mit einer gemeinsamen Drehachse in der Friktionswindenhalterung gelagert, wobei auf jeder Halterungsseite ein Drehantrieb für einen der beiden Treibkörper angeordnet ist. Diese Doppelfriktionswinde ist zur parallelen Verlegung von zwei Fahrdrähten einsetzbar, wobei die Doppelfriktionswinde vorzugsweise mit den zugeordneten Speichertrommelaufnahmen

auf einem gemeinsamen Drehrahmen angeordnet ist.

Insbesondere ist Jedem Treibkörper ein separat angesteuerter

Drehantrieb zugeordnet. Damit ist die Zugkraft für beide

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Fahrdrähte separat regelbar, wodurch die verlegte

Oberleitung eine besonders gute Qualität aufweist.

Bevorzugt umfasst eine solche Maschine zusätzlich zu der Doppelfriktionswinde eine einfache Friktionswinde zum Verlegen des Tragseils. Somit sind auf der Maschine drei Friktionswinden zur gleichzeitigen Verlegung von zwei Fahrdrähten und einem Tragseil vorhanden. Dabei sind durch die Anordnung der Schuhketten bei geringem Platzbedarf hohe Zugkräfte von über 30 kN erreichbar. Einsetzbar ist eine solche Maschine auch zum gleichzeitigen Verlegen eines Fahrdrahts, eines Tragseils und eines Spitzenleiters oder eines Rückleiters. Die Erfindung umfasst auch eine Ausprägung der Maschine, die mit einer erfindungsgemäßen Friktionswinde lediglich einen Spitzenleiter oder Rückleiter verlegt. Die Bezeichnungen Fahrdraht oder Tragseil beziehen sich in äquivalenter Weise auf alle Leitungen und Seile, die

an Masten einer Oberleitung eines Gleises verlegt werden.

Vorteilhafterweise ist bei der Doppelfriktionswinde zwischen der jeweiligen Speichertrommelaufnahme und der zugeordneten Schuhkette eine Drahtumlenkeinheit angeordnet. Das erlaubt einen geringen Abstand zwischen den Speichertrommelaufnahmen und der Doppelfriktionswinde, weil der von einer Speichertrommel abgewickelte Fahrdraht in Richtung der zugeordneten Friktionswinde gelenkt wird. Damit wird unabhängig von der aktuellen Abwickelposition an der Speichertrommel ein konstanter Winkel des jeweiligen Fahrdrahts gegenüber der zugeordneten Friktionswinde

beibehalten.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben der

beschriebenen Maschine wird während einer Maschinenfahrt der

von einer Speichertrommel abgewickelte Fahrdraht oder das

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von einer Speichertrommel abgewickelte Tragseil mittels der Montagerolleneinheit in einer vorgegebenen Höhe positioniert, wobei ein auf den Treibkörper aufgebrachtes Bremsmoment über die Schuhkette in eine vorgegebene Zugkraft des Fahrdrahts oder des Tragseils übertragen wird. Mit diesem Verfahren ist bei geringem Platzbedarf der Friktionswinde eine hohe Zugkraft auf den Fahrdraht oder das Tragseil aufbringbar. Zudem wird der Fahrdraht oder das Tragseil geschont, weil die Zugkraft gleichmäßig im gesamten Wicklungsabschnitt des auf der Schuhkette aufliegenden Fahrdrahts oder Tragseils aufgebracht wird. Bei Friktionswinden nach dem Stand der Technik mit zwei Gruppen von Windenrädern erfolgt die Aufbringung der Zugkraft stufenweise, wobei in den freien Abschnitten zwischen den Windenrädergruppen die Gefahr einer Überdehnung des Fahrdrahts oder des Tragseils besteht. Während des Durchlaufens der beiden Windenrädergruppen erfolgt ein mehrmaliges Biegen und Strecken des Fahrdrahts oder Tragseils. Eine solche Beanspruchung fällt bei der

erfindungsgemäßen Friktionswinde weg.

Verbessert wird die Qualität der verlegten Oberleitung durch eine Weiterbildung des Verfahrens, indem eine mit der Zugkraft des Fahrdrahts oder des Tragseils korrelierende Messgröße laufend erfasst und einer Steuerungseinrichtung zugeführt wird, wobei ein dem Treibkörper zugeordneter Drehantrieb mittels der Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit der Messgröße angesteuert wird. Auf diese Weise wird die hohe Zugkraft durch einen Regelkreis konstant gehalten, wodurch der Fahrdraht oder das Tragseil mit einer besonders gleichmäßigen Zugspannung verlegt wird. Daraus resultiert mit hoher Sicherheit eine Oberleitung ohne

Welligkeiten oder sonstige Verlegefehler.

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Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen

in schematischer Darstellung:

Fig. 1 Maschine auf einem Gleis in einer Seitenansicht; Fig. 2 Drehrahmen mit zwei Speichertrommeln und einer

Doppelfriktionswinde in einer Draufsicht;

Fig. 3 Friktionswinde in einer Schrägansicht; Fig. 4 Doppelfriktionswinde in einer Schrägansicht; Fig. 5 Schuhkettenabschnitt auf einem Treibkörper in

einer Seitenansicht;

Fig. 6 Schuhkettenquerschnitt mit drei Windungen auf einem Treibkörper mit seitlichen Führungselementen;

Fig. 7 Treibkörper mit umschlungener Schuhkette.

Die in Fig. 1 dargestellte Maschine 1 umfasst einen Maschinenrahmen 2, der auf Schienenfahrwerken 3 auf einem Gleis 4 verfahrbar ist. Eine solche Maschine 1 wird beispielsweise Fahrleitungs-Neubaumaschine, FahrleitungsVerlegemaschine oder Umbaumaschine genannt. Am Maschinenrahmen 2 sind zwei Drehrahmen 5 aufgebaut. Jeder Drehrahmen 5 ist um eine in Fahrzeuglängsrichtung 6 ausgerichtete Rahmendrehachse 7 gegenüber dem Maschinenrahmen 2 schwenkbar. Auf diese Weise sind alle am Jeweiligen Drehrahmen 5 angeordneten Einrichtungen zum Verlegen eines Fahrdraht 8, eines Tragseils 9 oder einer sonstigen Oberleitungskomponente gegenüber einer Gleisachse seitlich verlagerbar. Das erlaubt eine genaue seitliche Positionierung des Fahrdrahts 8 und/oder des Tragseils 9 in

Kurven und für eine Zickzack-Verlegung.

Der Fahrdraht 8 ist der untere Draht einer Oberleitung zur

Fahrstromversorgung elektrischer Triebfahrzeuge. Eine als

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Kettenwerksfahrleitung ausgebildete Oberleitung besteht aus dem Tragseil 9 und zumindest einem Fahrdraht 8. Der zumindest eine Fahrdraht 8 und das Tragseil 9 sind durch

Hänger und gegebenenfalls Beiseile miteinander verbunden.

Die beispielhafte Maschine 1 in Fig. 1 ist zum gleichzeitigen Verlegen eines Tragseils 9 und zweier Fahrdrähte 8 ausgebildet. In einer Arbeitsrichtung 10 gesehen sind am vorderen Drehrahmen 5 die Verlegeeinrichtungen für das Tragseil 9 angeordnet. Diese Einrichtungen umfassen eine Speichertrommelaufnahme 11 mit einer Speichertrommel 12, auf der das Tragseil 9 gelagert ist, eine Friktionswinde 13, eine Umlenkrolle 14 und eine

höhenverstellbare Montagerolleneinheit 15.

In einem kontinuierlichen Arbeitsprozess wird das Tragseil 9 während einer Vorwärtsfahrt der Maschine 1 von der Speichertrommel 12 abgewickelt und über die Friktionswinde 13 mittels der Umlenkrolle 14 zu der höhenverstellbaren Montagerolleneinheit 15 geleitet. Die Montagerolleneinheit 15 ist mit dem Drehrahmen 5 verschwenkbar und positioniert das Tragseil 9 in der gewünschten Höhe und in der gewünschten seitlichen Lage gegenüber dem zugeordneten

Schienenstrang.

Eine modifizierte Ausführung des in Arbeitsrichtung 10 gesehen hinteren Drehrahmens 5 ist in Fig. 2 in einer Draufsicht dargestellt und umfasst zwei Speichertrommelaufnahmen 11 mit einer jeweiligen Speichertrommel 12. Auf jeder dieser Speichertrommeln 12 ist ein Fahrdraht 8 gelagert. Die Speichertrommelaufnahmen 11 sind in Fahrzeuglängsrichtung 6 hintereinander angeordnet. Mittels zweier nebeneinander angeordneter Umlenkrollen 14

wird der jeweilige abgewickelte Fahrdraht 8 zu einer

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Montagerolleneinheit 15 mit zwei nebeneinander angeordneten Montagerollen geleitet. Zwischen der jeweiligen Umlenkrolle 14 und der zugeordneten Speichertrommel 12 wird der jeweilige Fahrdraht 8 mittels einer eigenen Friktionswinde 13 unter Zugspannung gesetzt. Die beiden Friktionswinden 13 sind nebeneinander angeordnet und bevorzugt zu einer Doppelfriktionswinde mit einer gemeinsamen Friktionswindenhalterung 16 zusammengefasst. Auch hier ist die Montagerolleneinheit 15 mit dem zugeordneten Drehrahmen 5 verschwenkbar, um die Fahrdrähte 8 in der gewünschten Höhe

seitlich zu positionieren.

Erfindungsgemäß umfasst Jede Friktionswinde 13 einen Treibkörper 17, um den eine endlose Schuhkette 18 geschlungen ist. Dabei weist ein am Treibkörper 17 anliegender Windungsabschnitt 19 der Schuhkette 18 zumindest eine helixförmige Windung auf. Dieser anliegende Windungsabschnitt 19 geht auf einer Seite des Treibkörpers 17 in einen nicht am Treibkörper 17 anliegenden Windungsabschnitt 20 über, wobei dieser nichtanliegende Windungsabschnitt 20 über dem anliegenden Windungsabschnitt 19 verläuft und auf der anderen Seite des Treibkörpers 17 wiederum in den anliegenden Windungsabschnitt 19 anschließt. Somit überspannt der nichtanliegende Windungsabschnitt 20 die zumindest eine Windung des anliegenden Windungsabschnitts 19 wie ein schräg verlaufender

Brückenbogen.

In Fig. 7 ist der Treibkörper 17 schematisch als Zylinder mit dünner durchgehenden Linie dargestellt. Der mit zweieinhalb Windungen anliegende Windungsabschnitt 19 ist mit dicker durchgehender Linie dargestellt und der die

anliegenden Windungen überspannende nichtanliegende

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Windungsabschnitt 20 ist mit dicker gestrichelter Linie

dargestellt.

Die Schuhkette 18 umfasst Schuhglieder 21, deren Innenseiten dem Treibkörper 17 zugewandt und deren Außenseiten zur Aufnahme des Fahrdrahts 8 oder des Tragseils 9 ausgebildet sind. Beispielsweise weist die Außenseite des jeweiligen Schuhglieds 21 eine Längsrille 22 auf, die zur Aufnahme des Fahrdrahts 8 oder des Tragseils 9 dient. Im Betrieb kommt es zwischen dem Treibkörper 17 und dem anliegenden Windungsabschnitt 19 der Schuhkette 18 lediglich in Querrichtung 23 zu einer Relativverschiebung. In Tangentialrichtung 24 bewegen sich eine Mantelfläche 25 des Treibkörpers 17 und der anliegende Windungsabschnitt 19 der

Schuhkette 18 ohne Relativverschiebung.

Der anliegende Windungsabschnitt 19 der Schuhkette 18 dient zur Beaufschlagung des Fahrdrahts 8 oder des Tragseils 9 mit einer Zugkraft. Zu diesem Zweck läuft der Fahrdraht 8 oder das Tragseil 9 von der Speichertrommel 12 kommend auf die Schuhkette 18 auf, umschlingt den Treibkörper 17 gemeinsam mit der Schuhkette 18 und läuft dann wieder von der Schuhkette 18 in Richtung Umlenkrolle 14 ab. Dabei kommt es zu keiner Relativbewegung zwischen Schuhkette 18 und Fahrdraht 8 oder Tragseil 9, wodurch eine besonders schonende Zugkraftbeaufschlagung erreicht wird. Eine lediglich minimale Dehnung des Fahrdrahts 8 oder des Tragseils 9 wird durch elastische Auflagen 26 der Schuhglieder 21 kompensiert. Zudem erhöhen diese Auflagen 26 den Reibwert zwischen der Schuhkette 18 und dem Fahrdraht 8 oder dem Tragseil 9, sodass ein Durchrutschen sicher

verhindert wird.

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Im Kontaktbereich des Treibkörpers 17 mit der Schuhkette 18 ist ein hoher Reibwert in Tangentialrichtung 24 und ein geringer Reibwert in Querrichtung 23 erwünscht. Insbesondere befinden sich die am Treibkörper 17 anliegenden Schuhglieder 21 mit dem Treibkörper 17 unter Beibehaltung einer Querverschiebbarkeit formschlüssig in Eingriff. Beispielsweise sind an der Mantelfläche 25 des Treibkörpers 17 parallel zu einer Treibkörperdrehachse 27 verlaufende Führungsleisten 28 angeordnet. Dabei weist jedes Schuhglied 21 an seiner Innenseite eine Nut 29 zur Querverschiebung entlang der aktuell zugeordneten Führungsleisten 28 auf. Vorteilhafterweise ist an der Innenseite des jeweiligen Schuhglieds 21 ein Gleitkörper 30 angeordnet, der die Nut 29

aufweist.

Vorteilhafterweise ist die Schuhkette 18 aus Schuhgliedern 21 und zwischen den Schuhgliedern 21 angeordneten Zwischengliedern 31 aufgebaut. An den Verbindungsstellen der Schuhglieder 21 und der Zwischenglieder 31 sind gleichartige Verbindungsgelenke 32 angeordnet. Damit ist eine gleichmäßige Zugbelastung in diesen Verbindungsgelenken 32 sichergestellt. Bevorzugt sind in den Verbindungsgelenken 32 elastische Buchsen angeordnet, damit ein ruhiger Lauf der

Schuhkette 18 sichergestellt ist.

Die in Fig. 3 dargestellte Friktionswinde 13 ist zum Verlegen eines einzelnen Fahrdrahts 8 oder des Tragseils 9 vorgesehen. Die Friktionswindenhalterung 16 umfasst zwei im Wesentlichen zueinander spiegelverkehrt ausgeführte Seitenteile 33 mit Drehmomentstützen 34 und mit Versteifungsrippen 35. Verbunden sind die beiden Seitenteile 33 mittels einstellbarer Distanzelemente 36. Zwischen den Seitenteilen 33 ist der von der Schuhkette 18 umschlungene

Treibkörper 17 angeordnet. An zumindest einem Seitenteil 33

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ist ein Drehantrieb 37 angeflanscht. Mittels dieses Drehantriebs 37 wird der Treibkörper 17 während des Verlegens des Fahrdrahts 8 oder des Tragseils 9 mit einem

Bremsmoment beaufschlagt.

Eine Messvorrichtung 38 mit Sensoren zur Erfassung einer mit der Zugkraft des Fahrdrahts 8 oder des Tragseils 9 korrelierenden Messgröße ist der Friktionswinde 13 und/oder der Umlenkrolle 14 zugeordnet. Diese Messgröße ist einer Steuerungseinrichtung 39 zur Ansteuerung des Drehantriebs 37 zugeführt. Auf diese Weise ist währende eines Verlegevorgangs die Zugkraft des Fahrdrahts 8 oder des Tragseils 9 mittels eines Regelkreises regelbar, wobei das

Bremsmoment auf die erfasste Zugkraft abgestimmt wird.

Mittels der Regelung wird die Zugkraft in einem Toleranzbereich von 1 kN, insbesondere von 0,5 kN und insbesondere von 0,2 kN gehalten. Mit zunehmender Gleichmäßigkeit der aufgebrachten Zugkraft steigt die Qualität der verlegten Oberleitung. Beim Abspulen des Fahrdrahts 8 oder des Tragseils 9 muss die in der Steuerungseinrichtung 39 eingerichtete Regelung gegebenenfalls eine Eigenschwingung des Fahrdrahts 8 oder des Tragseils 9 ausgleichen. Die Anforderungen an die Regelung sind dabei während eines Arbeitsbeginns am

höchsten.

Die auf den Fahrdraht 8 oder auf das Tragseil 9 aufgebrachte Zugkraft beträgt beispielsweise 38 kN. Beim Abspulen der Speichertrommel 12 ist eine Vorspannung mit einer Zugkraft von zum Beispiel 2,5 kN vorhanden. In diesem Fall muss die Friktionswinde 13 eine Zugkrafterhöhung von 35,5 kN bewirken. Zur Erreichung dieser Zugkraftbeaufschlagung ist

ein ausreichender Umschlingungswinkel des Fahrdrahts 8 oder

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des Tragseils 9 auf der Friktionswinde 13 erforderlich. Beispielsweise liegt der Fahrdraht 8 oder das Tragseil 9 mit annähernd dreieinhalb Windungen an der Schuhkette 18 an. Dabei umschlingt der anliegende Windungsabschnitt 19 der Schuhkette 18 den Treibkörper 17 mit mindestens dreieinhalb Windungen und der nichtanliegende Windungsabschnitt 20 überspannt den anliegenden Windungsabschnitt 19 mit ungefähr

einer halben Windung.

Vorteilhafterweise ist die Steuerungseinrichtung 39 mit einer Fahrsteuerung 40 der Maschine 1 gekoppelt. Durch eine laufende Mitberücksichtigung einer Fahrgeschwindigkeit und/oder einer Trajektorie der Maschine 1 steigt die Reaktionsschnelligkeit des Regelkreises, wodurch eine weitere Verbesserung der Qualität des verlegten Fahrdrahts 8

oder des verlegten Tragseils 9 erreicht wird.

Die Friktionswindenhalterung 16 der in Fig. 4 dargestellten Doppelfriktionswinde umfasst ebenfalls zwei im Wesentlichen zueinander spiegelverkehrt aufgebaute Seitenteile 33 und einen Mittelteil 41. Insbesondere ist die Doppelfriktionswinde symmetrisch zu einer vertikalen Symmetrieebene durch die Rahmendrehachse 7 aufgebaut (Fig. 2). Zwischen dem jeweiligen Seitenteil 33 und dem Mittelteil 41 ist eine der beiden Friktionswinden 13 mit dem zugeordneten Treibkörper 17 und der diesen umschlingenden Schuhkette 18 angeordnet. Jeder Treibkörper 17 ist mit einem eigenen, am angrenzenden Seitenteil 33 angeflanschten

Drehantrieb 37 gekoppelt.

In der Seitenansicht in Fig. 5 ist ein Ausschnitt der am Treibkörper 17 anliegenden Schuhkette 18 dargestellt. An der Oberseite des jeweiligen Schuhglieds 21 befindet sich die

Längsrille 22 mit der elastischen Auflage 26 zur Aufnahme

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des Fahrdrahts 8 oder des Tragseils 9. Die elastische Auflage 26 ist beispielsweise eine aufvulkanisierte Gummieinlage. An der Unterseite des Jeweiligen Schuhglieds 21 ist der Gleitkörper 30 aus einem verschleißfesten Gleitkunststoff angeordnet. Der Gleitkörper 30 ist als auswechselbarer Verschleißteil mittels Schraubverbindungen an einem Grundkörper 42 des zugeordneten Schuhglieds 21 befestigt und mit annähernd gleichbleibender Dicke an die Nut 29 an der Unterseite des Grundkörpers 42 angepasst. Jede der am Treibkörper 17 angeordneten Führungsleisten 28 weist einen trapezförmigen Querschnitt auf. Dieser Querschnitt und die jeweilige Nut 29 sind in der Weise aufeinander abgestimmt, dass die seitlichen Gleitflächen der Führungsleisten 28 ohne Spiel mit den Schuhgliedern 21 in Eingriff sind. Der Abstand der Führungsleisten 28 auf der Mantelfläche 25 des Treibkörpers 17 ist an die Kettenteilung der Schuhkette 18 angepasst, wobei die helixförmige

Umschlingung zu beachten ist.

Eine seitliche Führung des anliegenden Windungsabschnitts 19 der Schuhkette 18 erfolgt mittels Führungselemente 43, insbesondere mittels Führungsrollen, die an der Friktionswindungshalterung 16 angeordnet sind. In Fig. 6 sind drei nebeneinander geführte Windungen des anliegenden Windungsabschnitts 19 im Querschnitt dargestellt. Im Betrieb werden die Windungen der Schuhkette 18 mittels der Führungselemente 43 kontinuierlich seitlich verschoben. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Bewegung der

Schuhkette 18 geräuscharm und spielfrei erfolgt.

Bei den Ausführungen gemäß der Figuren 2, 3 und 4 ist die Jeweilige Friktionswinde 13 mit einer Führungsvorrichtung 44 zur Führung des nichtanliegenden Windungsabschnitts 20 der

Schuhkette 18 ausgestattet. Die Führungsvorrichtung 44

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umfasst eine bogenförmige, nach außen offene Führungsschiene 45 und überspannt die am Treibkörper 17 anliegenden Windungen der Schuhkette 18 von einer Seite auf die andere Seite. Zur Erzielung eines ruhigen und nahezu verschleißfreien Laufs der Schuhkette 18 gleiten die Gleitkörper 30 an den Innenseiten der Schuhglieder 21

entlang der Führungsschiene 45.

Befestigt ist die Führungsvorrichtung 44 mittels verstellbarer Distanzelemente 36 an den Seitenteilen 33 oder am Mittelteil 41 der jeweiligen Friktionswindenhalterung 16. Mittels dieser Distanzelemente 36 ist die Führungsvorrichtung 44 so eingerichtet, dass die Schuhkette 18 im Betrieb ohne Knickbeanspruchung auf der einen Seite vom Treibkörper 17 abgewickelt, über die am Treibkörper 17 anliegenden Windungen geleitet und auf der anderen Seite auf den Treibkörper 17 aufgewickelt wird. Zudem wird die Schuhkette 18 mittels der Führungsvorrichtung 44 auf Zug

gehalten, damit ein ruhiger Lauf sichergestellt ist.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Drehrahmen 5 mit der Doppelfriktionswinde ist darauf zu achten, dass der Jeweils von der zugehörigen Speichertrommel 12 abgewickelte Fahrdraht 8 im richtigen Winkel auf die Schuhkette 18 der zugeordneten Friktionswinde 13 trifft und dass sich die beiden Fahrdrähte 8 nicht kreuzen. Deshalb ist zwischen der ]Jeweiligen Speichertrommel 12 und der zugeordneten Friktionswinde 13 eine Drahtumlenkeinheit 46 angeordnet. Die Jeweilige Drahtumlenkeinheit 46 umfasst Führungsrollen, mittels derer der zugeordnete Fahrdraht 8 von der aktuellen Position auf der Speichertrommel 12 in Richtung der

Aufnahmestelle der zugeordneten Schuhkette 18 gelenkt wird.

15

23013

19

Für eine verbesserte Ansteuerung des jeweiligen Drehantriebs 37 ist der zugeordneten Treibkörper 17 vorteilhafterweise mit einem hochauflösenden Drehwinkelgeber 47 gekoppelt. Ein Messsignal des Drehwinkelgebers 47 ist der Steuerungseinrichtung 39 des Drehantriebs 37 zugeführt. Auf diese Weise erfolgt eine präzise Ansteuerung der Friktionswinde 13 in Abhängigkeit der gemessenen Zugkraft und unter Berücksichtig der Fahrgeschwindigkeit und/oder der

Trajektorie der Maschine 1.

Claims (15)

15 20 25 30

1. Maschine (1)

eines Tragseils

20

Patentansprüche

zum Verlegen eines Fahrdrahts (8)

(9) einer Oberleitung eines Gleises

einem auf Schienenfahrwerken (3) verfahrbaren

Maschinenrahmen

(2), einer Speichertrommelaufnahme

einer höhenverstellbaren Montagerolleneinheit (15)

23013

und/oder

(4), mit

(11),

und einer

Friktionswinde (13), dadurch gekennzeichnet, dass die

Friktionswinde (13) einen Treibkörper (17) umfasst,

endlose Schuhkette (18) mit Schuhgliedern (21) zur

des Fahrdrahts (8) und/oder des Tragseils (9) in de

den eine Aufnahme

r Weise

umschlingt, dass ein zumindest mit einer Windung am

Treibkörper (17) Schuhkette (18)

(20) überspannt

2. Maschine (1)

anliegender Windungsabschnitt (19) von einem nichtanliegenden Windungs

ist.

nach Anspruch 1, dadurch gekennz

dass jedes am Treibkörper (17) anliegende Schuhglie

mit dem Treibkörper (17) unter Beibehaltung einer

Querverschiebbarkeit formschlüssig in Eingriff ist.

3. Maschine (1)

nach Anspruch 2, dadurch gekennz

dass der Treibkörper (17) an einer Mantelfläche (25

Führungsleisten

der

abschnitt

eichnet,

d (21)

eichnet,

)

(28) aufweist und dass Jedes Schuhglied (21)

eine Nut (29) zur Querverschiebung entlang der

Führungsleisten

4. Maschine (1)

(28) aufweist.

nach Anspruch 2 oder 3, dadurch

gekennzeichnet, dass an jedem Schuhglied (21) an

Treibkörper (17)

angeordnet ist.

5. Maschine (1)

zugewandten Innenseite ein Gleitkö

nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

gekennzeichnet, dass die Schuhkette (18) aus den

einer dem

rper (30)

dadurch

15

20

25

30

Schuhgliedern (21

Zwischengliedern

6. Maschine (1)

gekennzeichnet, (20) zumindest te Friktionswindenha

Führungsvorrichtu

7. Maschine (1) gekennzeichnet, Windungsabschnitt

Führungselement (

8. Maschine (1)

gekennzeichnet,

23013

21

) und die Schuhglieder (21) verbindende (31) gebildet ist.

nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch dass der nichtanliegende Windungsabschnitt ilweise mittels einer an einer

lterung (16) befestigten

ng (44) geführt ist.

nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch dass entlang des anliegenden s (19) der Schuhkette (18) seitliche

43) angeordnet sind.

nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch

dass eine Messvorrichtung (38) zur

Erfassung einer mit einer Zugkraft des Fahrdrahts (8) oder

des Tragseils (9) und dass die Mess

Ansteuerung der F

9. Maschine (1) dass die Steuerun

(40) der Maschine

10. Maschine (1)

gekennzeichnet, Treibkörpers (17) gekoppelter Drehw

11. Maschine (1) gekennzeichnet, (11) angeordnet i

zwei Treibkörpern

korrelierenden Messgröße angeordnet ist größe einer Steuerungseinrichtung (39) zur

riktionswinde (13) zugeführt ist.

nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, gseinrichtung (39) mit einer Fahrsteuerung

(1) gekoppelt ist.

nach Anspruch 8 oder 9, dadurch dass zur Umdrehungserfassung des ein mit der Steuerungseinrichtung (39)

inkelgeber (47) angeordnet ist.

nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch dass eine weitere Speichertrommelaufnahme st und dass eine Doppelfriktionswinde mit

(17) und zugeordneten Schuhketten (18) in

15

20

25

30

23013

22

einer gemeinsamen Friktionswindenhalterung (16) angeordnet

ist.

12. Maschine (1) nach Anspruch

11, dadurch

gekennzeichnet, dass jedem Treibkörper (17) ein separat

angesteuerter Drehantrieb (37)

13. Maschine (1) nach Anspruch

zugeordnet ist.

11 oder 12, dadurch

gekennzeichnet, dass zwischen der jeweiligen

Speichertrommelaufnahme (11) und der zugeordneten Schuhkette

(18) eine Drahtumlenkeinheit (46) angeordnet ist.

14. Verfahren zum Betreiben einer Maschine (1) nach einem

der Ansprüche 1 bis 13, wobei während einer Maschinenfahrt

der von einer Speichertrommel (12) abgewickelte Fahrdraht

(8) oder das von einer Speichertrommel (12) abgewickelte

Tragseil (9) mittels der Montagerolleneinheit (15) in einer

vorgegebenen Höhe positioniert wird, dadurch

gekennzeichnet, dass ein auf

den Treibkörper (17)

aufgebrachtes Bremsmoment über die Schuhkette (18) in eine

vorgegebene Zugkraft des Fahrdrahts (8) oder des Tragseils

(9) übertragen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14,

dass eine mit der Zugkraft des

dadurch gekennzeichnet,

Fahrdrahts (8) oder des

Tragseils (9) korrelierende Messgröße laufend erfasst und

einer Steuerungseinrichtung (39) zugeführt wird und dass ein

dem Treibkörper (17) zugeordneter Drehantrieb (37) mittels

der Steuerungseinrichtung (39)

angesteuert wird.

in Abhängigkeit der Messgröße