Elastische Fahrleitung elektrischer Bahnen Es ist bekannt, Fahrleitungsteile, die elastisch dem Druck des Stromabnehmers nachgeben sollen, um dadurch eine Dämpfung der Stromabnehmerkräfte zu bewirken, an schiefhängenden Pendeln aufzuhän gen. Obschon durch solche Mittel die notwendige Elastizität von Fahrdrahtteilen einwandfrei erzielt wird, so können sie doch nur für solche Stellen einer Fahrleitung benützt werden, die ein seitliches Aus schwingen der Pendel zulassen und für dieses ein ge nügender Raum zur Verfügung steht.
In senkrechten Vielfachfahrleitungen beispielsweise können solche Pendel nicht verwendet werden, um eine zusätzliche Elastizität zu bewirken, trotzdem eine solche notwen dig ist. Ebenfalls steht gewöhnlich in Tunnels öder tiefliegenden Überbauten zu wenig Raum zwischen Gewölbe oder Decke und dem Fahrdraht zur Ver fügung, um solche Pendel einbauen zu können. Aus diesem Grunde musste in sehr vielen Fällen auf eine elastische Fahrdrahtaufhängung verzichtet werden.
Um ein elastisches Nachgeben des Fahrdrahtes zu ermöglichen, wurde bereits vorgeschlagen, den Fahr draht an Spiralfedern in die Verbindung von Fahr draht und dessen Aufhängungen oder auf solchen ab zustützen. Doch zeigten solche Ausführungen eine sehr geringe Schwingungsdämpfung, und dies beson ders dann, wenn dem Stromabnehmer durch die Fahrdrahtlage plötzlich eine Bewegungsänderung auf gezwungen wird, wie dies in Stützpunkten von Ein fachfahrleitungen der Fall ist. Um die Schwingungs dämpfung zu verbessern, wurde das Spiel der Feder durch feste Anschläge begrenzt. Solche Massnahmen bedingen eine Begrenzung des elastischen Anhub weges des Fahrdrahtes, wodurch vermehrte Kontakt druckvariationen mit ihren schädlichen Folgen ent stehen.
Aus Forschungsergebnissen ist bekanntgeworden, dass die elastische Charakteristik von Natur- und Kunstgummi wie von Kunstharzen durch spezielle Fabrikationsverfahren in weiten Grenzen verändert werden kann. Auch ist es gelungen, solche Produkte herzustellen mit der zusätzlichen Eigenschaft, ihre elastische Formänderung innerhalb eines relativ gro ssen Temperaturbereiches nicht oder doch nur un wesentlich zu ändern. Gleichfalls konnte erreicht wer den, Natur- und Kunstgummi wie Kunstharze unemp findlich gegen die Einwirkung ultravioletter Strahlen zu machen und zudem die Lebensdauer solcher Ma terialien ausserordentlich zu verlängern.
Es ist nach Vorstehendem ersichtlich, dass durch solche Materialien dynamische Probleme der ver schiedensten Art gelöst werden können. So hat man beispielsweise im Wagenbau die üblichen Stahlfedern zur Abfederung des Wagenkastens .durch solche elastische Mittel ersetzt. Die Stromüberleitung von einer ortsfesten Fahrleitung zu in Fahrt befindlichen elektrischen Triebfahrzeugen ist ebenfalls weitgehend von dynamischen Vorgängen zwischen Fahrdraht und Stromabnehmer abhängig. Deshalb können solche elastische Materialien auch im Fahrleitungsbau Ver wendung finden und einer Fahrleitung elastische Eigenschaften gegenüber dem Druck des Strom abnehmers vermitteln.
Erfindungsgemäss kann dies dadurch erreicht wer den, dass zur Erzielung einer elastischen Nachgiebig keit mindestens von Fahrleitungsteilen, elastische Zwischenglieder angeordnet sind, die derart in die Fahrleitung eingebaut sind, dass durch diese elastischen Zwischenglieder die Charakteristik des Anhubes des Fahrdrahtes verändert wird, so dass mindestens der Fahrdraht und die Konstruktionsteile, die vom Strom abnehmer bestrichen werden, dem Druck desselben elastisch nachgeben.
Die Zeichnungen veranschaulichen beispielsweise Ausführungsformen elastischer Zwischenglieder und die Verwendung solcher in Fahrleitungen.
In Fig. 1 ist schematisch ein elastisches Zwischen glied dargestellt. Durch diese Skizze wird ersichtlich, dass die beiden elastischen Druckkörper 1 je auf festen Widerlagern 2 ruhen und von diesen durch eine Vorrichtung 3 gehalten werden. Der Hebel 4 ist ebenfalls mit solchen Haltevorrichtungen 3 für die Druckkörper 1 ausgerüstet, die im Abstand a auf der Ober- und Unterseite des Hebels 4 angeordnet sind. Am freien Hebelende im Abstand b vom zweiten Druckkörper ist eine Fahrleitung 5 oder ein Teil einer solchen befestigt. Durch das Gewicht G der Fahr leitung 5 werden die elastischen Druckkörper 1 zu sammengepresst.
Infolge der elastischen Formände rung der letzteren nimmt der Hebel eine neue Lage ein, die mittels gestrichelter Linie dargestellt ist. Wirkt nun der Druck D des Stromabnehmers gegen die Fahrleitung 5, so wirkt dieser dem Gewicht G ent gegen. Die elastischen Druckkörper 1 werden weniger deformiert und der Hebel 4 verändert seine Lage. Die Fahrleitung wird also angehoben.
Anstelle von nur zwei elastischen Druckkörpern können nach Fig. 2 deren vier verwendet werden, und es ist ohne weiteres möglich, auch mehr zu benützen, wenn das Widerlager 2 entsprechend gebaut ist.
Durch Art, Form, Grösse und Anzahl der elasti schen Druckkörper, wie durch die Längenverhält nisse a zu b des. Hebels, kann .die Charakteristik eines elastischen Zwischengliedes in weiten Grenzen verän dert werden. Es wird demnach durch Einbau solcher elastischer Zwischenglieder möglich, dass mindestens der Fahrdraht, wie die mit ihm verbundenen Teile, derart auf den Druck des Stromabnehmers reagieren, dass der Kontaktdruck praktisch konstant bleibt.
Durch geeignete Mittel kann ferner erreicht wer den, dass die elastischen Körper nicht nur auf Druck beansprucht, sondern auch tordiert werden. Die Cha rakteristik solcher elastischer Zwischenglieder wird durch die zusätzliche Torsionsbeanspruchung bedeu tend verändert und die schwingungsdämpfende Eigen schaft solcher Zwischenglieder wird noch gesteigert.
In Fig. 3 ist eine beispielsweise Ausführung eines solchen elastischen Zwischengliedes schematisch dar gestellt. Die quadratische Achse 4a ist mit dem He bel 4 fest verbunden. Noch innerhalb des elastischen Körpers 1 kann sie beispielsweise in eine kreisrunde Querschnittsform übergehen, wodurch ein Teil des elastischen Körpers tordiert, der andere gedrückt wird.
In den Fig. 4 und 5 ist ein beispielsweiser Einbau eines elastischen Gliedes in eine für Stangenstrom abnehmer gedachte Einfachfahrleitung in einem Tun nel schematisch dargestellt. Der Fahrdrahtisolator 7 ist mittels des Trägers 8 im Tunnelgewölbe 9 be festigt und trägt am Arm 6 ein elastisches Zwischen glied, mit welchem die Fahrleitung 5 verbunden ist. Fig.4 zeigt diese beispielsweise Anwendung in der Seitenansicht, während Fig. 5 dieselbe Anordnung im Grundriss wiedergibt. Aus letzterer ist ferner zu ent- nehmen, dass anstelle eines einzigen Armes 4 zwei verwendet werden können.
Durch eine solche Auf hängung des Fahrdrahtes 5 wird, wie bekannt, die Stromabnahme einer Einfachfahrleitung weiterhin verbessert.
Wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, beansprucht eine solche elastische Fahrdrahtaufhängung mittels eines elastischen Zwischengliedes sehr wenig Raum. Der Abstand zwischen dem Gewölbe und spannungs führenden Teilen der Fahrleitung ist lediglich durch die Höhe der Fahrdrahtspannung bedingt, wobei auch dem Anhub des Fahrdrahtes durch den Stromabneh- merdruck Rechnung zu tragen ist.
Es ist natürlich auch möglich, dass für die festen Teile des elastischen Zwischengliedes elektrisch isolierende Materialien gewählt werden können, so dass das elastische Zwischenglied zugleich als Fahr drahtisolator dienen kann und letzterer überflüssig wird.
In Fig. 6 und 7 wird schematisch die Verwendung elastischer Zwischenglieder in einer senkrechten Viel fachfahrleitung gezeigt. So bezieht sich die Fig. 6 auf eine beispielsweise Anwendung solcher Zwischenglie der zum Tragen eines Streckentrenners. Solche Tren- ner sind bedeutend schwerer als die gleiche Länge Fahrdraht, und sie sind zudem so gebaut, dass die durch den Druck des Stromabnehmers nicht gebogen werden wie der Fahrdraht. Die Elastizität solcher Leitungsabschnitte wird deshalb plötzlich geändert und bedingt Höhenänderungen des Stromabnehmers.
Diese äussern sich durch starke und rasch ändernde Kontaktdruckvariationen, die zu Flammbogen und vermehrtem Verschleiss von Leitungsteilen und Strom abnehmerschleifstücken führen. Durch Einschaltung elastischer Zwischenglieder, wie dies in Fig.6 sche matisch gezeigt wird, kann die Elastizität des Lei tungsabschnittes ausgeglichen werden. Die Fahr geschwindigkeit muss nicht reduziert werden, um die vorstehend erwähnten Mängel zu mildern.
Je nach der Art der Konstruktion eines Strecken- trenners 12 und des Tragseilisolators 11 können die elastischen Zwischenglieder am ersteren oder am letzteren befestigt werden, wie auch am Tragseil oder am Fahrdraht selbst.
In Fig.7 ist ein Stützpunkt einer senkrechten Vielfachfahrleitung schematisch dargestellt. Das Trag seil 10 wird durch einen Isolator 13 getragen, welcher seinerseits an einem Tragwerk 14 befestigt gedacht ist. Nach Messungen und Berechnungen wird der Fahrdraht solcher Leitungen zwischen den Stütz punkten des Tragseiles durch einen unveränderlichen Druck des Stromabnehmers so angehoben, dass die Fahrdrahtklemmen der Hängedrähte auf einer Parabel liegen. Das Maximum des Anhubes tritt bei symme trischer Hängedrahtanordnung in der Mitte der Spannweite auf, das Minimum in den Stützpunkten.
Jeder Hängedraht überträgt die in diesem Punkte wirksame elastische Vertikalbewegung des Tragseiles auf den Fahrdraht, weil die Elastizität des Tragseiles grösser ist als diejenige des Fahrdrahtes. Durch den Einbau eines elastischen Zwischengliedes in einen Hängedraht kann das elastische Verhalten des Fahr drahtes in diesem Punkte verändert werden. Es ist dadurch möglich, dem Fahrdraht in jedem Auf hängepunkt dieselbe elastische Charakteristik zu ver leihen.
Ausser den genannten Anwendungsbeispielen gibt es noch eine grosse Anzahl von Möglichkeiten, durch elastische Zwischenglieder das elastische Verhalten einer Fahrleitung oder von Teilen derselben zu än dern, zum Beispiel zu vergrössern. So beispielsweise auch bei Teilen mit Fahrleitungskreuzungen, Fahr leitungsweichen, wie bei Ausrundungen von Gefälls- brüchen usw.