Stromschleifer
Englisch: collector shoe
Stromabnehmer an elektrischen Zügen oder Lokomotiven, der mit der stromleitenden Schiene in Kontakt steht.
Schleifer: Gleitkontakt, der Strom aus der Stromschiene abnimmt
Ein Schleifer ist das Verschleißteil eines Stromabnehm-Systems mit Stromschiene bei elektrischen Bahnen. Es ist ein Block aus Kohlenstoff oder Verbundwerkstoff, der in gleitendem Kontakt gegen die stromführende Schiene läuft und elektrischen Strom von dieser Schiene abzieht, um die Fahrmotoren und Nebenantriebe des Zuges zu versorgen. Der Schleifer wird durch einen Schleiferbügel oder ein Jocharrangement gehalten und übt durch Federn oder gewichtete Arme konstanten Druck gegen die Schiene aus, typischerweise 50 bis 150 Pfund Kraft je nach Systemauslegung und Zuggeschwindigkeit.
Der Schleifer besteht aus einer Kontaktfläche (normalerweise aus imprägniertem Kohlenstoff, Harzverbundstoff oder gelegentlich Kupferlegierung) auf einer stahlgestützten oder Aluminiumrückplatte verklebt. Beim Zugverkehr verschleißt diese Kontaktfläche allmählich; gut gestaltete Schleifer können über 100.000 bis 300.000 Meilen Fahrstrecke akzeptable Leistung erbringen, bevor ein Austausch erforderlich wird. Die Verschleißrate hängt stark von Schienenoberfläche, Strombelastung, Geschwindigkeit und Ausrichtung zwischen Schleifer und Schiene ab.
Typische Ausfallmodi und Instandhaltungsprobleme
Funkenbildung tritt auf, wenn der Anpressdruck abfällt, die Schienenoberfläche korrodiert oder verschmutzt ist, oder wenn der Schleifer seitlich wippt statt ebenen Kontakt zu halten. Starke Funkenbildung kann Schleifer und Schiene aufschmelzen oder aufrauen, was den Austausch von einem oder beiden erzwingt. Schneller Verschleiß erfolgt, wenn das Schleiferwerkstoff zu weich oder zu hart für die spezifische Schienenlegierung ist, oder wenn angesammelter Schmutz und Salzrückstände als Schleifmittel wirken. Schleiferheben, bei dem der Schleifer bei Fahrt von der Schiene abprallt, verursacht unterbrechende Stromausfälle und gefährliche Spannungstransienten.
Der Begriff "Schleifer" kommt aus der Schuh-Analogie: das Bauteil sitzt unter dem Zug und macht Kontakt mit dem Untergrund (in diesem Fall die Schiene). Das unterscheidet sich von Stromabnehmersystemen an Freileitungen, die nach oben reichen. Stromschienensysteme mit Schleifern sind in städtischen Schnellbahnnetzwerken verbreitet, besonders in älteren europäischen und nordamerikanischen Systemen, weil die Schiene auf Bahnsteighöhe liegt und keine Überkopfkonstruktionen erfordert.
Die richtige Schleiferwahl erfordert Abstimmung der Kontaktwerkstoff-Härte auf die Schienenstahlzusammensetzung, Sicherstellung, dass die Schleiferbügelgeometrie den Anpressdruck gleichmäßig über die Schleifer-Breite verteilt, und Planung des Austauschs, bevor Verschleiß Lücken oder Wippbewegungen erzeugt. Gleisunterhaltungsmannschaften überwachen die Schienenoberfläche, da Oxidation, Salzsprühnebel und Fettansammlungen alle Stromkontaktqualität verschlechtern und Schleiferverschleiß beschleunigen.