DE102007024155A1

DE102007024155A1 - Bauteil für den Bau einer Oberleitungsanlage oder einer Stromschienenanlage

Info

Publication number: DE102007024155A1
Application number: DE200710024155
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr. Gensler; Dieter Dr. Heinl; Sonja Leistner; Axel Dr. Schmieder
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2007-05-24
Filing date: 2007-05-24
Publication date: 2008-11-27
Also published as: WO2008142021A1; EP2148793A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bauteil, das aus Kunststoff, der Verstärkungsfasern enthält, besteht und das für den Bau einer Oberleitungsanlage oder einer Stromschienenanlage bestimmt ist, die Bestandteile einer Bahnstrecke sind. Es ist vorgesehen, dass die Verstärkungsfasern Basaltfasern sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil, das aus Kunststoff, der Verstärkungsfasern enthält, besteht und das für den Bau einer Oberleitungsanlage oder einer Stromschienenanlage bestimmt ist, die Bestandteile einer Bahnstrecke sind.
Eine solche Oberleitungsanlage oder eine solche Stromschienenanlage dienen zur Versorgung von Eisenbahnzügen mit elektrischer Energie. Es kann sich dabei um Fernzüge, aber auch um S-Bahnen, U-Bahnen oder Straßenbahnen handeln.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Bauteile, die für eine Oberleitungsanlage oder eine Stromschienenanlage benötigt werden, aus Kunststoff zu fertigen. Als Verstärkungsfasern enthalten diese Bauteile Glasfasern. Aus solchen glasfaserverstärkten Kunststoffen werden Ausleger für Oberleitungen, Seitenhalter, Schlingenisolatoren, aber auch Streckentrenner, Verbundisolatoren sowie Stromschienenhalter und Stromschienenabdeckungen hergestellt.
Für den Bau einer Oberleitungsanlage sind oft große Bauteile erforderlich, deren Länge 2,5 m übertrifft. Es kommt nämlich vor, dass an einer Eisenbahnstrecke der Abstand von der Mastvorderkante zur Gleisachse über 3 m beträgt. Dann sind die bekannten Bauteile aus glasfaserverstärkten Kunststoffen ungeeignet, da sie bei entsprechenden Längen nicht mehr biegesteif und knicksicher also nicht mehr stabil sind. Um einen langen biegesteifen Ausleger aus glasfaserverstärktem Kunststoff herzustellen, müsste ein deutlich größerer Querschnitt als bisher gewählt werden, so dass der Vorteil der glasfaserverstärkten Kunststoffe gegenüber Metall wegfällt. Dieser Vorteil liegt im geringeren Gewicht, das bei gleichen Abmessungen gegeben ist.
Im Übrigen hat sich herausgestellt, dass die glasfaserverstärkten Kunststoffe durch bestimmte Chemikalien angreifbar sind.
Bisher werden beim Bau von Oberleitungsanlagen, wenn große Bauteile benötigt werden, diese Bauteile aus Metall hergestellt. In der Regel wird Metall verwendet, wenn der Abstand zwischen Mastvorderkante und Gleisachse größer als 2,5 m ist. Bauteile aus Metall haben aber den Nachteil, dass sie gegenüber Kunststoffbauteilen sehr schwer sind und dass zur Isolierung der Fahrleitung gegenüber dem Mast besondere Isolatoren notwendig sind. Bei einem Kunststoffbauteil sind diese Isolatoren nicht notwendig, da der Kunststoff ohnehin ein Isolator ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauteil aus Kunststoff, der Verstärkungsfasern enthält, anzugeben, das stabiler ist als bisher bekannte Kunststoffbauteile und das folglich zum Beispiel beim Bau einer Oberleitungsanlage auch dann einsetzbar ist, wenn bisher aus Stabilitätsgründen auf Metallbauteile zurückgegriffen werden musste.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die Verstärkungsfasern Basaltfasern sind.
Derartige Basaltfasern sind bekannt und auch im Handel erhältlich.
Mit dem Bauteil nach der Erfindung wird der Vorteil erzielt, dass es, weil es aus basaltfaserverstärkem Kunststoff besteht, stabiler ist als ein anderes, z. B. glasfaserverstärktes Kunststoffbauteil. Es ist in besonderem Maße biegesteif und knicksicher. Folglich kann bei gleicher Beanspruchung ein kleinerer Querschnitt gewählt werden als bei einem bisher üblichen Bauteil aus Kunststoff. Daraus ergibt sich ein verringerter Materialbedarf. Das gilt besonders für ein Bauteil eines Auslegers, der bestimmt ist für einen Abstand eines Mastes von der Gleisachse, der bis zu 2,5 m beträgt. Außerdem ist das Bauteil weniger als ein anderes Kunststoffbauteil durch Chemikalien wie z. B. Säuren angreifbar.
Beim Bau von Oberleitungsanlagen sind Bauteile aus basaltfaserverstärkten Kunststoffen vorteilhaft aber auch dann einsetzbar, wenn bisher nur Metallbauteile eine ausreichende Stabilität bringen konnten. Der Vorteil eines Kunststoffbauteiles gegenüber einem Metallbauteil, nämlich sein geringeres Gewicht, ist mit basaltfaserverstärkten Kunststoffen auch bei sehr großen Bauteilen gegeben, die z. B. länger als 2,5 m sind, da kein vergrößerter Querschnitt zur Erzielung einer guten Knicksicherheit erforderlich ist.
Alle positiven Eigenschaften von Glasfasern, wie z. B. elektrische Isolationseigenschaften, sind bei Basaltfasern entsprechend gegeben. Man kommt vorteilhaft ohne besondere Isolatorbauteile aus, die bei Metallbauteilen erforderlich sind. Auch lassen sich Basaltfasern genauso wie Glasfasern zu Geweben oder Matten verarbeiten.
Zum Herstellen eines Kunststoffbauteiles, das als Verstärkungsfasern Basaltfasern enthält, können die gleichen Verfahren gewählt werden, wie für ein glasfaserverstärktes Kunststoffbauteil. Beispielsweise ist Pultrudieren, Wickeln, Laminieren oder Spritzgießen möglich.
Das Bauteil ist beispielsweise ein Verbundisolator, ein Streckentrenner, ein Schlingenisolator, ein Seitenhalter, eine Armatur, eine Klemme oder ein Stromschienenbock. Für diese und auch andere Formen ist ein Bauteil aus einem Kunststoff, der als Verstärkungsfasern Basaltfasern enthält, besonders geeignet.
Beispielsweise ist das Bauteil nach der Erfindung für den Bau eines Auslegers einer Oberleitungsanlage bestimmt, bei der der Abstand eines Mastes von der Gleisachse größer als 2,5 m, insbesondere 3 m, ist. Für einen derartigen Ausleger standen bisher nur Bauteile aus Metall zur Verfügung, die besondere Isolatorbauteile benötigten. Glasfaserverstärkter Kunststoff ist für solche großen Bauteile wegen seiner bei gleichem Querschnitt zu geringen Stabilität ungeeignet. Es wird der zusätzliche Vorteil erzielt, dass Bauteile, die bisher aus Metall hergestellt werden mussten, jetzt aus leichtem Kunststoff herzustellen sind.
Mit dem Bauteil nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass es stabiler ist als bisher übliche Kunststoffbauteile und dass es darüber hinaus widerstandsfähiger gegen Säuren und andere Chemikalien ist. Selbst große Bauteile können jetzt statt aus Metall aus Kunststoff gefertigt werden. Sie haben gegenüber Metallbauteilen ein niedrigeres Gewicht.

Claims

Bauteil, das aus Kunststoff, der Verstärkungsfasern enthält, besteht und das für den Bau einer Oberleitungsanlage oder einer Stromschienenanlage bestimmt ist, die Bestandteile einer Bahnstrecke sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern Basaltfasern sind.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Verbundisolator, ein Streckentrenner, ein Schlingenisolator, ein Seitenhalter, eine Armatur, eine Klemme oder ein Stromschienenbock ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es für den Bau eines Auslegers einer Oberleitungsanlage bestimmt ist, bei der der Abstand eines Mastes von der Gleisachse größer als 2,5 m ist.