DE202006020448U1

DE202006020448U1 - Vorrichtung zur Verminderung von Schwingungen einer Fahrleitung

Info

Publication number: DE202006020448U1
Application number: DE202006020448U
Authority: DE
Original assignee: DB Netz AG
Current assignee: DB Netz AG
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2006-04-19
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2016-04-20

Abstract

Vorrichtung zur Verminderung von Schwingungen einer Fahrleitung von elektrisch betriebenen Verkehrsmitteln, insbesondere Schienenfahrzeugen oder Oberleitungs-Bussen, wobei die Fahrleitung aus mindestens einem Fahrdraht (1) und mindestens einer Haltevorrichtung (3) für den Fahrdraht (1) besteht, und die Fahrzeuge über Stromabnehmer elektrische Energie aus der Fahrleitung erhalten, dadurch gekennzeichnet, dass an der Fahrleitung an mindestens einem Abschnitt, der nicht von Stromabnehmern berührt wird, mindestens ein Element zur Dämpfung und/oder Dämmung der Schwingungen angebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verminderung von Schwingungen einer Fahrleitung von elektrisch betriebenen Verkehrsmitteln. Diese Vorrichtung wird insbesondere bei Schienenbahnen oder Oberleitungs-Bussen angewendet, bei denen Fahrzeuge verkehren, die über Stromabnehmer elektrische Energie aus einer Fahrleitung erhalten. Die Fahrleitung besteht dabei aus mindestens einem Fahrdraht und mindestens einer Haltevorrichtung für den Fahrdraht.
Beim Befahren von Kettenwerken wird dieses – abhängig von Konstruktion und Qualität zu mehr oder weniger starken Schwingungen angeregt. Bei Fahrten mit mehreren Stromabnehmern am Fahrdraht können diese Schwingungen zu einer deutlichen Verschlechterung der Kontaktkraftdynamik nachlaufender Stromabnehmer führen. Im Vorfeld von Nachspannungen führen reflektierte Schwingungsanteile zu einer zusätzlichen Verschlechterung der Fahrqualität.
Zur Lösung dieses Problems sind aus DE 195 17 806 A1 sowie aus DE 25 17 195 A1 Vorrichtungen zur Verringerung von Schwingungsamplituden an Schnellbahnoberleitungen bekannt, bei der Dämpfungselemente an jedem Aufhängepunkt des Fahrdrahtes befestigt sind. Diese Elemente erhöhen jedoch nachteilhaft die Masse des Fahrdrahtes. Dies führt zu erhöhten Kontaktkräften am Stromabnehmer, so dass dieser einem stärkeren Verschleiß unterliegt.
Aus DE 195 17 806 A1 ist weiterhin bekannt, dass Schwingungsamplituden an Schnellbahnoberleitungen dadurch verringert werden können, dass Dämpfungselemente an der Fahrdrahtaufhängung, also an Stellen, die vom Stromabnehmer befahren werden, die Schwingungsenergie phasenverschoben in das Oberleitungssystem rückkoppeln.
Aus DE 29513941 U1 und DE 92 07 518 sind Haltevorrichtungen für Oberleitungstragwerke bekannt, bei denen zwischen einem Grundkörper, insbesondere einer Tunneldecke, und einer Haltevorrichtung für den Fahrdraht, insbesondere einem Seitenhalter, ein Dämpfungselement eingebracht ist.
Ebenso ist aus DE 3207238 C2 ein gedämpfter Seitenhalter für die Halterung an Freileitungen an Stützpunkten bekannt, bei dem ein Seitenrohr am Rohrausleger ein Dämpfungsglied aufweist.
Aus DE 3809716 C2 ist ein gedämpfter Fahrleitungsstützpunkt bekannt, bei dem an einem Rohr des Seitenhalters eine Aufnahmevorrichtung für ein Halterohr angebracht ist, die ein einstellbares Dämpfungselement aufweist.
Bei DE 44 44 387 A1 erfolgt die Dämpfung der Absolutbewegung eines Kettenwerkes über Ausleger von Seitenhaltern, die direkt oder indirekt federndelastische Eigenschaften aufweisen.
Nachteil dieser Lösungen ist insbesondere, dass die Bedämpfung des Kettenwerks nur über zusätzliche mechanische Komponenten erfolgt, die direkt in Verbindung mit dem Fahrdraht bzw. mit den Fahrdraht fixierenden Teilen stehen. Eine Defekt-bedingte Blockade der zusätzlichen mechanischen Komponenten kann unter Umständen dazu führen, dass der Fahrdraht in vertikaler Richtung fest fixiert und ein Stromabnehmer bei Durchgang geschädigt wird.
Aus DE 836 211 C sowie aus DE 628 454 C sind Dämpfungsglieder für Oberleitungen bekannt, die im Bereich der mechanischen Abspannvorrichtung oder des Kettenwerks befestigt sind. Die Dämpfungsglieder übernehmen hier im Wesentlichen die Funktion der Minderung der möglichen Schwingungsübertragung auf die Abspannungen, Verankerungen sowie Gebäude (Körperschall). Eine Bedämpfung der Kettenwerksschwingung zur Verbesserung der Befahrung von Oberleitungen wird hierdurch nicht zwingend erreicht.
In EP 03 45 567 A1 ist ein Schwingungsdämpfer für Oberleitungen beschrieben, der am Tragseil befestigt ist. Abhängig von den zur Dämpfung am Tragseil über einen Federstab angebrachten Gewichten wird eine Dämpfung in einem eingeschränkten Frequenzbereich (z. B. 1 Hz) erreicht. Bedingt durch die zur Dämpfung erforderlichen relativ hohen Zusatzmassen ist die Nachrüstung bestehender Kettenwerke mit einem relativ hohen Aufwand verbunden. In Kettenwerksabschnitten mit ausgesprochen niedriger Systemhöhe (geringer Abstand zwischen Tragseil und Fahrdraht) kann beim Befahren des Fahrdrahts unter Umständen der erforderliche Sicherheitsabstand zwischen Stromabnehmer und den Massen des Schwingungsdämpfers nicht eingehalten werden (Anschlag des Stromabnehmers).
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit dem eine einfache und massearme Verminderung von Schwingungen eines Kettenwerkes bzw. einer Fahrleitung gewährleistet wird.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Ansprüche 2 bis 7 beinhalten vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lösung aus Anspruch 1.
Erfindungsgemäß werden an geeigneten Stellen der, nichtbefahrenen Fahrdrahtbereiche zusätzliche Komponenten zur Dämpfung und/oder Dämmung der Kettenwerksschwingung angebracht.
Die Dämpfung erfolgt in den nichtbefahrenen Bereichen des Fahrdrahts insbesondere durch separate mechanische, hydraulische oder pneumatische Dämpferkomponenten oder durch Aufbringen eines „Dämpfungsbelages". Ebenso werden als Dämpfungselemente vorteilhaft Schwingungsabsorber verwendet, die die Schwingungsenergie der schwingenden Bauteile aufnehmen, in eine andere Energieform umwandeln und so dem schwingenden Bauteil entziehen.
Ebenso werden als Dämmelemente vorteilhaft aktive oder passive Elemente verwendet, die die Schwingungen der Bauteile aufnehmen und phasenverschoben wieder in das Bauteil zurückkoppeln und sich so die Schwingungen gegenseitig zum größten Teil oder auch vollständig auslöschen. Hierfür werden insbesondere Tilger verwendet.
Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass dadurch nicht die von einem Stromabnehmer direkt berührten Teile der Oberleitung bedampft oder bedämmt werden, sondern lediglich Teile des Fahrdrahts der Oberleitung, die nicht von einem Stromabnehmer befahren werden. Die Dämpfung und/oder Dämmung erfolgt somit nicht direkt, sondern indirekt, z. B. bei der Dämpfung durch eine Bedämpfung der sich ausbreitenden Wellenanteile. Dadurch werden weder die Masse noch andere mechanische Eigenschaften der direkt von einem Stromabnehmer berührten Teile der Oberleitung verändert. Die erfinderische Lösung eignet sich somit insbesondere als Nachrüstlösung, da hierdurch auf einfache Weise die Schwingungen bereits bestehender Oberleitungen durch nachträgliches Anbringen von Dämpfungs- und/oder Dämmelementen bzw. Dämpfungsbelägen reduziert werden können.
Das dynamische Verhalten von bestehenden Kettenwerken kann durch die erfinderische Lösung soweit verbessert werden, dass eine Befahrung mit höheren Streckengeschwindigkeiten erreicht werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier Ausführungsbeispiele und einer Zeichnung mit zwei Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen in
1 schematisch ein Kettenwerk einer Oberleitung eines Schienenverkehrsweges in Seitenansicht,
2 schematisch die Verlegung einer Fahrleitung mittels Abspannvorrichtungen in Draufsicht.
Ein erstes besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel betrifft gemäß 1 ein Kettenwerk einer Oberleitung, die aus einem Fahrdraht (1), an dem ein Stromabnehmer insbesondere eines Schienenfahrzeuges schleift, einem Tragseil (2), das über Hänger den Fahrdraht (1) trägt, und Haltevorrichtung für den Fahrdraht (1), die durch einen Seitenhalter (3) gebildet wird, besteht.
Die Dämpfungs- und/oder Dämmelemente sind nun erfindungsgemäß an Teilen des Fahrdrahts befestigt, die im Bereich der Nachspannungen außerhalb des vom Stromabnehmer befahrenen Teils der Fahrleitung liegen (6).
Der Fahrdraht, der durch den Stromabnehmer berührt wird (5), enthält keine Dämpfungs- und/oder Dämmelemente. Im zweiten Ausführungsbeispiel wird eine vorzugsweise Lösung angegeben, bei der die nicht von einem Stromabnehmer berührten Teile (6) der Fahrleitung im Bereich der Abspannvorrichtung (7) der Fahrleitung und/oder die Fixierung der Fahrleitung an der gegenüberliegenden Seite bedampft und/oder bedämmt werden. Diese Teile liegen seitlich außerhalb des vom Stromabnehmer berührten Teils der Fahrleitung, so dass hier alle Bauelemente, auch der nicht von einem Stromabnehmer berührte Teil des Fahrdrahtes, bedämpft und/oder bedämmt werden können.

1: Fahrdraht
2: Tragseil
3: Seitenhalter
4: Gleis
5: Befahrene Bereiche des Fahrdrahtes (1)
6: Nichtbefahrene Bereiche des Fahrdrahtes (1)
7: Abspannvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19517806 A1 [0003, 0004]
- DE 2517195 A1 [0003]
- DE 29513941 U1 [0005]
- DE 9207518 [0005]
- DE 3207238 C2 [0006]
- DE 3809716 C2 [0007]
- DE 4444387 A1 [0008]
- DE 836211 C [0010]
- DE 628454 C [0010]
- EP 0345567 A1 [0011]

Claims

Vorrichtung zur Verminderung von Schwingungen einer Fahrleitung von elektrisch betriebenen Verkehrsmitteln, insbesondere Schienenfahrzeugen oder Oberleitungs-Bussen, wobei die Fahrleitung aus mindestens einem Fahrdraht (1) und mindestens einer Haltevorrichtung (3) für den Fahrdraht (1) besteht, und die Fahrzeuge über Stromabnehmer elektrische Energie aus der Fahrleitung erhalten, dadurch gekennzeichnet, dass an der Fahrleitung an mindestens einem Abschnitt, der nicht von Stromabnehmern berührt wird, mindestens ein Element zur Dämpfung und/oder Dämmung der Schwingungen angebracht ist.
Vorrichtung zur Verminderung von Schwingungen einer Fahrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht von Stromabnehmern berührte Abschnitt der Bereich (6) mindestens einer mechanischen Abspannvorrichtung (7) für die Fahrleitung ist.
Vorrichtung zur Verminderung von Schwingungen einer Fahrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht von Stromabnehmern berührte Abschnitt der Bereich mindestens einer Haltevorrichtung (3) für den Fahrdraht ist.
Vorrichtung zur Verminderung von Schwingungen einer Fahrleitung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verminderung von Schwingungen über mindestens einen mechanischen und/oder hydraulischen und/oder pneumatischen Schwingungsdämpfer erfolgt.
Vorrichtung zur Verminderung von Schwingungen einer Fahrleitung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verminderung von Schwingungen über mindestens ein Element zur Dämpfung und/oder Dämmung der Schwingungen angebracht ist, das aus mindestens einem schwingungsdämpfenden Belag besteht.
Vorrichtung zur Verminderung von Schwingungen einer Fahrleitung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dämmelement ein aktives oder passives Element ist, das die Schwingungen der Bauteile aufnimmt und phasenverschoben wieder in das Bauteil zurückkoppelt.
Vorrichtung zur Verminderung von Schwingungen einer Fahrleitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mindestens eine Dämmelement ein Tilger ist.