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1、(10)申请公布号 CN 103153682 A (43)申请公布日 2013.06.12 CN 103153682 A *CN103153682A* (21)申请号 201180018803.4 (22)申请日 2011.03.16 102010003874.1 2010.04.12 DE B60L 5/20(2006.01) (71)申请人 霍夫曼电碳有限公司 地址 奥地利格伊斯恩 (72)发明人 汉斯拉斯特尔 克劳斯赖泽 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 张春水 田军锋 (54) 发明名称 用于滑动接触装置的接触滑条和用于制造接 触滑条的方法 (5。
2、7) 摘要 本发明涉及一种接触滑条 （12） 以及一种用于 制造接触滑条 （12） 的方法， 所述接触滑条用于滑 动接触装置 （10） ， 特别是用于轨道车辆的供电， 所述滑动接触装置以施加预紧力的方式紧靠在接 触导线 （15） 上， 所述接触滑条具有碳成型体 （17） 和至少一个设置在碳成型体中的、 金属的导电装 置， 以构成局部升高的电导率， 其中， 所述导电装 置具有至少一个在横向于滑动方向 （18） 的平面 中且沿预紧力 （19） 的方向延伸的导电层 （23） ， 所 述导电层通过金属导电材料 （21） 的、 设置在横向 于滑动方向在碳成型体中延伸的狭槽 （20） 的至 少一个侧壁上的。
3、层构成。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.10.12 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2011/053998 2011.03.16 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/128171 DE 2011.10.20 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103153682 A CN 103153682 A *CN103153682A* 1/2 页 2 1. 用于滑动接触装置 （10） 的、 特。
4、别是用于轨道车辆的供电的接触滑条 （12， 24， 30， 45， 49， 52） ， 所述滑动接触装置以施加预紧力的方式紧靠在接触导线 （15） 上， 所述接触滑条具 有碳成型体 （17， 26， 31， 46） 和至少一个设置在碳成型体中的、 金属的导电装置， 以构成局部 升高的电导率， 其特征在于， 所述导电装置具有至少一个在横向于滑动方向 （18） 的平面中且沿预紧力 （19） 的方向 延伸的导电层 （23， 27， 34） ， 所述导电层通过金属导电材料 （21， 29， 35） 的设置在横向于所 述滑动方向在所述碳成型体中延伸的狭槽 （20， 25， 32， 48， 50） 的至少。
5、一个侧壁 （28， 33） 上 的层构成。 2. 根据权利要求 1 所述的接触滑条， 其特征在于， 所述狭槽 （20， 25， 32， 48， 50） 构成在所述碳成型体 （17， 26， 31， 46） 的两个连续地构成 的、 沿滑动方向延伸的端侧边缘 （22） 之间。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的接触滑条， 其特征在于， 所述导电层 （27） 通过用金属导电材料 （29） 浸渍所述狭槽 （25） 的侧壁 （28） 来构成。 4. 根据权利要求 1 或 2 所述的接触滑条， 其特征在于， 所述导电层 （34） 通过用金属导电材料 （35） 对所述狭槽 （32） 的侧壁 （33） 进。
6、行覆层来 构成。 5. 根据权利要求 1 或 2 所述的接触滑条， 其特征在于， 所述导电层 （23） 通过用金属导电材料 （21） 填充所述狭槽 （20） 来构成。 6. 根据前述权利要求之一所述的接触滑条， 其特征在于， 所述金属导电层 （23， 27， 34） 基本上由铝或铜构成。 7. 根据前述权利要求之一所述的接触滑条， 其特征在于， 所述狭槽 （20， 25， 32， 48， 50） 沿所述预紧力 （19） 的方向贯通地构成在所述碳成型体 （17， 26， 31） 中。 8. 根据前述权利要求之一所述的接触滑条， 其特征在于， 所述碳成型体 （17， 26， 31， 46） 具有多。
7、个沿所述碳成型体的纵向方向延伸的狭槽。 9. 根据权利要求 8 所述的接触滑条， 其特征在于， 所述碳成型体 （46） 具有多个分别带有多个沿所述碳成型体的纵向方向延伸的狭槽 （48） 的狭槽列 （47） 。 10. 根据权利要求 1 至 7 之一所述的接触滑条， 其特征在于， 权 利 要 求 书 CN 103153682 A 2 2/2 页 3 所述碳成型体具有多个与所述碳成型体的纵向方向斜向地延伸的并且平行地设置的 狭槽 （50） 。 11. 根据前述权利要求之一所述的接触滑条， 其特征在于， 所述接触滑条 （52）由多个接触滑条部段 （51）组装而成， 为了构成沿滑动方向 （18） 彼此。
8、重叠的部段端部 （54） ， 所述接触滑条部段具有倾斜于所述滑动方向延伸的端侧边缘 （53） 。 12. 用于制造用于滑动接触装置 （10） 的， 特别是用于轨道车辆的供电的接触滑条 （12， 24， 30） 的方法， 所述滑动接触装置以施加预紧力的方式紧靠在接触导线 （15） 上， 所述接触 滑条具有碳成型体 （17， 26， 31） 和至少一个设置在碳成型体中的、 金属的导电装置， 以构成 局部升高的电导率， 其特征在于， 在第一方法步骤中， 在所述碳成型体中形成至少一个横向于滑动方向 （18） 并且沿预紧 力 （19） 的方向延伸的狭槽 （20， 25， 32） ， 并且在紧接着的方法步。
9、骤中， 使所述狭槽的至少一 个侧壁 （28， 33） 设有导电层 （23， 27， 34） ， 以用于构造所述导电装置。 13. 根据权利要求 12 所述的方法， 其特征在于， 将金属导电材料 （29， 35）施加到所述侧壁 （28， 33）上， 以用于构成所述导电层 （27， 34） 。 14. 根据权利要求 12 或 13 所述的方法， 其特征在于， 将所述狭槽 （20） 用金属导电材料 （21） 填充， 以用于构成所述导电层 （23） 。 15. 根据权利要求 12 至 14 之一所述的方法， 其特征在于， 将设有至少一个狭槽 （20， 25， 32） 的所述碳成型体 （17， 26， 。
10、31） 浸没到金属浸渍池 （37） 中， 以用于构成所述导电层 （23， 27， 34） 。 16. 根据权利要求 12 至 15 之一所述的方法， 其特征在于， 所述碳成型体 （17， 26， 31） 设有掩蔽层 （36） ， 以限定待覆层的面。 17. 根据权利要求 12 至 16 之一所述的方法， 其特征在于， 通过磨蚀法， 尤其是水射流切割法， 在所述碳成型体 （17， 26， 31） 中构成所述至少一个 狭槽 （20， 25， 32） 。 权 利 要 求 书 CN 103153682 A 3 1/5 页 4 用于滑动接触装置的接触滑条和用于制造接触滑条的方法 技术领域 0001 本发。
11、明涉及一种用于滑动接触装置、 特别是用于轨道车辆的供电的接触滑条， 所 述滑动接触装置以施加预紧力的方式紧靠在接触导线上， 所述接触滑条具有碳成型体和至 少一个设置在碳成型体中的、 金属的导电装置， 以构成局部升高的电导率。此外， 本发明涉 及一种用于制造这类接触滑条的方法。 背景技术 0002 为了给轨道连接的、 用电动机驱动的车辆供电， 使用滑动接触装置， 所述滑动接触 装置在专业术语上也称为 “受电弓” ， 并且设有接触滑条， 所述接触滑条作为磨损部件借助 于由受电弓产生的预紧力压靠在牵引电流导体 （接触导线） 上， 并且能够通过构成滑动接触 实现在车辆行驶期间的供电。 0003 为了也。
12、在这类轨道连接的车辆的动态行驶运行期间可实现在接触滑条和接触导 线之间的尽可能连续地保持的滑动接触， 已知有利的是， 将受电弓的惯性力保持为尽可能 地小， 所述惯性力基本上通过滑块的质量共同决定。 同时， 对于用电动机驱动的车辆的有效 运行必要的是， 确保接触滑条的足够的电导率或低的电阻。 由于所述原因， 多孔的碳的金属 浸渍被证实为是不令人满意的， 因为由于在接触滑条中的通过浸渍构成的金属部分， 由此 获得的良好的电导率与接触滑条的质量的本身所不希望的升高有关。 0004 因此， 基于所述现有技术， 已经在 EP1491385A1 中提出， 采用下述措施， 所述措施 在尽可能低的密度的情况下。
13、， 即在接触滑条的质量相当小的情况下， 可实现同时产生接触 滑条的低的比电阻， 即良好的电导率。 0005 作为对此的解决方案在 EP1491385A1 中提出， 接触滑条基于复合材料制成， 所述 复合材料具有由碳层构成的层结构， 在所述碳层之间分别设置有金属晶格组织， 所述金属 晶格组织在横向于接触滑条的滑动方向的平面内延伸， 并且沿通过滑动接触装置作用到接 触滑条上的预紧力的预紧方向延伸。 0006 由于已知的接触滑条的前述层结构， 所述接触滑条的制造被证实为是相对耗费 的， 因为首先必须制造各个碳层， 然后通过将晶格组织设置在各个碳层之间制成前述层结 构， 并且紧接着才能够制造复合体或碳。
14、成型体， 所述复合体或碳成型体的整体构成接触滑 条。 发明内容 0007 因此， 本发明基于的目的是， 提出一种接触滑条以及一种用于制造接触滑条的方 法， 所述接触滑条或所述方法可实现接触滑条的简化的制造。 0008 为了实现所述目的， 根据本发明的接触滑条具有权利要求 1 所述的特征。根据本 发明的用于制造接触滑条的方法具有权利要求 12 所述的特征。 0009 在根据本发明的接触滑条中， 导电装置具有至少一个在横向于滑动方向的平面内 延伸的和沿预紧力的方向延伸的导电层， 所述导电层通过金属导电材料的层构成， 所述金 说 明 书 CN 103153682 A 4 2/5 页 5 属导电材料的。
15、层设置在横向于滑动方向在碳成型体中延伸的狭槽的至少一个侧壁上。 0010 由于接触滑条的根据本发明的扩展方案可能的是， 接触滑条基于一体式构造的碳 成型体制成， 所述碳成型体具有狭槽， 以限定导电装置在碳成型体中的所希望的定向。 将导 电装置本身构造为导电层可实现， 通过在碳成型体中构造狭槽而简单地产生在碳成型体中 的局部升高的电导率， 所述碳成型体具有至少一个侧壁， 所述侧壁设有由金属导电材料制 成的层。 0011 因此， 接触滑条可实现， 所述接触滑条的制造能够在不产生复合层的情况下进行。 更确切地说， 导电装置的在空间上限定的设置仅通过在碳成型体中构成一个狭槽或多个狭 槽进行。然后， 为。
16、了产生导电装置本身， 还必要的仅是， 通过狭槽所限定的侧壁设有由金属 导电材料制成的层。 0012 优选的是， 狭槽构成在碳成型体的连续构成的、 沿滑动方向延伸的端侧边缘之间， 以至于在整个制造过程期间， 碳成型体能够保持一件式地构成。 0013 导电层能够在其最简单的实施形式中例如通过用金属导电材料浸渍狭槽侧壁而 实现， 以至于狭槽本身保持为未覆盖。由此， 尤其得到附加的有利的效果， 因为狭槽确保在 运行时改进从接触滑条中的散热， 以至于即使在高的电流的情况下也能够避免接触滑条的 过度变热。 0014 基于构成在碳成型体中的狭槽有利地构成导电层还允许通过覆层， 即将金属导电 材料表面涂覆到狭。
17、槽的侧壁上构成导电层。 0015 尤其在接触滑条的简单制造方面， 当导电层通过用金属导电材料填充狭槽而构成 时， 被证实为是有利的， 因为因此例如存在的可能是， 通过将设有狭槽的碳成型体浸没到金 属浸渍池中来制造导电层。 0016 为了产生具有特别良好的电导率的导电层， 有利的是， 金属导电层基本上由铝或 铜制成。 0017 在接触滑条中连续产生升高的电导率方面尤其有利的是， 使狭槽在碳成型体中沿 预紧力的方向贯通地构成。 0018 为了在接触导线和导电材料之间实现更大的接触面， 有利的是， 碳成型体具有多 个沿碳成型体的纵向方向延伸的狭槽。 0019 当碳成型体具有多个分别带有多个沿碳成型体。
18、的纵向方向延伸的狭槽的狭槽列 时， 各个狭槽能够以相对短的长度构成。 0020 替选地， 碳成型体能够具有多个与碳成型体的纵向方向成斜向地延伸的并且平行 地设置的狭槽。 0021 当接触滑条由多个接触滑条部段组装时， 所述接触滑条部段具有倾斜于滑动方向 延伸的端侧边缘， 以用于构成沿滑动方向彼此重叠的部段端部， 为了制造接触滑条能够使 用相对小的压热器， 所述压热器的长度足够用于制造接触滑条部段， 以至于用于生产的设 备成本能够保持相当低。 0022 在根据本发明的用于制造接触滑条的方法中， 在第一方法步骤中， 通过产生至少 一个横向于滑动方向并且在预紧力的方向上延伸的狭槽， 在碳成型体中构成。
19、导电装置， 并 且在紧接着的方法步骤中， 在狭槽的至少一个侧壁上构成导电层。 0023 因此， 根据本发明的方法可实现基于碳成型体的接触滑条的制造， 以至于为了制 说 明 书 CN 103153682 A 5 3/5 页 6 造接触滑条， 仅还必须构成至少一个狭槽， 所述狭槽具有随后构成在狭槽的侧壁上的导电 层。 0024 特别有利的是， 为了构成导电层而将金属导电材料施加到狭槽的侧壁上。 0025 替选地， 也可能的是， 为了构成导电层用金属导电材料填充狭槽。 0026 与导电层是否在侧壁的表面中或在侧壁的表面上构成， 或者导电层是否通过用金 属导体填充狭槽来实现无关， 在一个有利的变形方案。
20、中， 导电层的构成能够通过将设有至 少一个狭槽的碳成型体浸没到金属浸渍池中来实现。 根据在此是否将至少一个狭槽保持为 贯通地敞开， 或是否在此将狭槽侧壁覆盖， 可能的是， 仅利用狭槽的局部表面构成导电层， 或者用金属导体填充狭槽。 0027 为了明确地限定规定用于构成导电层的面， 有利的是， 为碳成型体设有掩蔽层。 0028 为了在碳成型体中构成至少一个狭槽， 例如应用磨蚀法， 其中特别是借助于水射 流切割法来形成至少一个狭槽是有利的。 附图说明 0029 下面， 借助于附图阐述滑块的优选的实施形式以及用于制造所述滑块的方法的优 选的变形方案。 0030 附图中示出 ： 0031 图 1 示出。
21、在运行时的装配有接触滑条的滑动接触装置 ； 0032 图 2 示出在图 1 中示出的接触滑条的沿着在图 1 中的截面线 II-II 的横截面视 图 ； 0033 图 3 示出接触滑条的另一实施形式的横截面视图 ； 0034 图 4 示出接触滑条的又一实施形式的横截面视图 ； 0035 图 5 示出为了制造接触滑条而设置在金属浸渍池中的碳成型体 ； 0036 图 6 示出为了制造接触滑条而设置在填料站中的碳成型体 ； 0037 图 7 示出填料站的一个替选的实施方案 ； 0038 图 8 示出填料站的替选的实施方案的俯视图 ； 0039 图 9 示出具有多个狭槽列的接触滑条 ； 0040 图 1。
22、0 示出具有斜向地延伸的狭槽的接触滑条 ； 0041 图 11 示出由多个接触滑条部段组装成的接触滑条。 具体实施方式 0042 图1示出滑动接触装置10， 所述滑动接触装置在接触滑条承载体11上装配有接触 滑条 12。滑动接触装置 10 具有铰链装置 13， 所述铰链装置将接触滑条承载体 11 与装配基 座 14 连接， 所述装配基座例如能够设置在轨道车辆的在此未详细示出的动车上。为了产生 能够将接触滑条 12 有弹性地压靠在接触滑条 12 上方纵向引导的接触导线 15 上的预紧， 滑 动接触装置10具有在此构成为组合的弹簧/减震装置的压紧装置16， 所述压紧装置在装配 基座 14 和接触滑。
23、条承载体 11 之间起作用。 0043 在图 1 中示出的接触滑条 12 由碳成型体 17 构成， 所述碳成型体具有横向于通过 接触导线 15 的纵向延伸所限定的滑动方向 18 并且沿通过压紧装置 16 作用到接触滑条 12 说 明 书 CN 103153682 A 6 4/5 页 7 上的预紧力19的方向延伸的狭槽20， 所述狭槽用金属导体材料21， 例如铜合金或铝合金来 填充。 0044 如从图 2 中示出的接触滑条 12 的剖视图结合在图 1 中的接触滑条 12 的等轴示图 中清楚可见， 狭槽 20 在接触滑条 12 的整个高度 H 上延伸 ； 因此沿预紧力 19 的方向贯通地 构成在碳。
24、成型体 17 中。在接触滑条 12 的纵向方向上， 即相对于接触滑条 12 在运行时横向 于滑动方向 18 的定向， 狭槽 20 在碳成型体 17 的贯通地构成的轴向端侧边缘 22、 23 之间延 伸， 以至于狭槽 20 在碳成型体 17 中的构成不妨碍碳成型体 17 的一体式的构成。 0045 如特别是从图 1 和 2 的概观中可见， 设置在狭槽 20 中的金属导体材料 21 构成空 间定向通过狭槽 20 预先给定的导电层 23， 在图 2 中示出的实施形式的情况下， 所述导电层 通过用导体材料 21 完全填充狭槽 20 来构成。 0046 图 3 以与图 2 相符的视图示出接触滑条 24，。
25、 所述接触滑条设有狭槽 25， 所述狭槽 的设置和实施相应于在图 1 和 2 中示出的狭槽 20。同样， 与接触滑条 12 的借助于图 1 和 2 阐述的实施例相符， 狭槽 25 设置在碳成型体 26 中， 所述碳成型体构成为一件式的。 0047 与接触滑条 12 不同， 接触滑条 24 具有导电层 27， 所述导电层通过将狭槽 25 的侧 壁 28 用导电材料 29 进行浸渍来构成。如在图 3 中所示， 由于所述浸渍导致， 导电层 27 构 成在侧壁28的表面层中直至所限定的渗入深度t。 在此， 与在图3中的视图不同， 还能够附 加地导致在侧壁 28 上的层结构， 特别是在通过渗入侧壁 28。
26、 的表面中的浸渍来阻挡金属导 电材料进一步渗入碳成型体26的表面中并且然后在继续用导体材料加载侧壁28时在侧壁 28 上构成相应的层结构的情况下。 0048 图 4 示出接触滑条 30 的另一实施形式， 所述接触滑条具有构成在碳成型体 31 中 的狭槽 32， 所述狭槽的设置和构成相应于接触滑条 12 和 24 的狭槽 20 或 25。 0049 与接触滑条 26 的借助于图 3 所阐述的实施例不同， 狭槽 32 的侧壁 33 设有导电层 34， 所述导电层基本上通过将金属导体材料35沉积到侧壁33上来产生。 与具有导电层23、 27 或 34 的接触滑条 12、 25 或 30 的相应的实施。
27、形式无关， 在所述导电层在碳成型体 17、 26 或 31 中或在碳成型体 17、 26 或 31 上以其空间尺寸和定向方面构成限定的层的情况下， 所 述导电层是相似的， 其中所述限定的层相比于通过碳成型体限定的碳环境具有提高的电导 率。 0050 图 5 示出用于制造在图 3 中示出的接触滑条 24 的可能性， 其中除侧壁 28 以外， 碳 成型体 26 设有表面掩蔽层 36 并且紧接着被浸没到金属浸渍池 37 中。然后， 根据金属浸渍 池 37 的浸没持续时间和成分， 在图 3 中示出的导电层 27 构成为直至所希望的渗入深度 t。 0051 图6示出用于制造在图1和2中示出的接触滑条12。
28、的可能性， 其中将碳成型体17 放置到密封板 38 上， 使得狭槽 20 的设置在碳成型体的底侧 39 上的开口横截面 40 通过密 封板 38 以液密的方式覆盖， 使得在紧接着填充狭槽 20 时， 构成导电层 32 的薄片构成在狭 槽 20 中。 0052 图7和8示出用于制造在图4中示出的接触滑条30的可能性， 其中碳成型体31设 置在密封板 42 上， 所述密封板借助芯条 43 接合到狭槽 32 中， 使得在芯条 43 和狭槽 32 的 与所述芯条相对置的侧壁 33 之间构成有填料腔 44， 使得在用液体导电材料 35 填满填料腔 44（图 4） 并且紧接着所述导电材料 35 凝固之后，。
29、 在图 4 中示出的导电层 34 构成在侧壁 33 上。 说 明 书 CN 103153682 A 7 5/5 页 8 0053 图 9 示出具有多个、 在此彼此平行地沿碳成型体 46 的纵向方向延伸的狭槽列 47 的接触滑条 45 的俯视图， 所述狭槽列优选分别具有带有导电材料 21 的、 等距设置的狭槽 48。与狭槽 48 相邻的狭槽列 47 彼此错位地设置， 以至于沿滑动方向 18 构成狭槽重叠。 0054 图10示出具有与滑动方向18斜向地延伸的狭槽50的接触滑条49， 其中同样在滑 动方向 18 上构成狭槽重叠。 0055 在图 11 中示出由多个接触滑条部段 51 组装成的接触滑条。
30、 52， 所述接触滑条部段 分别具有倾斜于滑动方向 18 延伸的端侧边缘 53， 使得部段端部 54 沿滑动方向 18 重叠。 说 明 书 CN 103153682 A 8 1/5 页 9 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103153682 A 9 2/5 页 10 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103153682 A 10 3/5 页 11 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 103153682 A 11 4/5 页 12 图 8 图 9 说 明 书 附 图 CN 103153682 A 12 5/5 页 13 图 10 图 11 说 明 书 附 图 CN 103153682 A 13 。