DE1056170B

DE1056170B - Gelenkiger Stromabnehmer fuer elektrische Triebfahrzeuge

Info

Publication number: DE1056170B
Application number: DEE12355A
Authority: DE
Inventors: Louis Faiveley
Original assignee: Faiveley SA
Current assignee: Faiveley Transport SA
Priority date: 1955-05-14
Filing date: 1956-05-04
Publication date: 1959-04-30

Description

Gelenkiger Stromabnehmer für elektrische Triebfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen gelenkigen Stromabnehmer fürelektrische Triebfahrzeuge, bestehend aus einem auf dem Fahrzeugdach oder in dessen Nähe gelenkig gelagerten: Hauptschwingbalken und einem Gegenschwingb-alken mit gemeinsamem Lenker, an dem das Stromabnehmerschleifstück in einem Punkt angelenkt ist, dessen Bewegungsbahn eine schwach gekrümmte, nur wenig von der Senkrechten abweichende Kurve ist.
Solche Stromabnehmer sind für Triebfahrzeuge geringer Geschwindigkeit, beispielsweise Straßenbahnen, an sich bekannt. Bei Fahrzeugen, deren Geschwindigkeit bis etwa 150 km/h beträgt; hat man die bekannte fünfeckige Ausführungsform der Stromabnehmer zurückgegriffen.
Versuche haben jedoch ergeben, daß sich diese Einrichtungen bei Fahrzeuggeschwindigkeiten im Bereich von 150 bis 300 km/h nicht bewähren. Die Praxis hat sich deshalb veranlaßt gesehen, auf die bereits bekannten verwandten Einrichtungen zurückzugreifen, wobei die Aufgabe der senkrechten Führung des Stromabnehmers erneut in den Vordergrund getreten ist.
In Anlehnung an das Wattsche Parallelogramm, jedoch mi-tgewi;ssenAbweichmngen, wurdefestgestellt, daß auf dem Gegenschwingbalken und der Verlängerung des Lenkers als aneinander anschließende Seiten ein Viergelenkrahmen gebildet werden kann, dessen vierter Eckpunkt ebenfalls ein,. schwach gekriimmte Kurve beschreibt, die sich sehr wenig von der Senkrechten entfernt, wobei die vierte Seite des Rahmens senkrecht steht, sich im wesentlichen parallel zu sich selbst verschiebt und von der Mittelsenkrechten nach beiden Seiten nur sehr wenig abweicht.
Auf Grund dieser Erkenntnis wird nach der Erfindung an dem Gegenschwinghalken ein zweiter starrer Lenker angelenkt, der mit dem Hauptlenker ein Ciegelenkviereck bildet, dessen vierte, das Schleifstück tragende und führende Seite ihre senkrechte Lage praktisch beibehält.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens wird der aus dem Hauptlenker sowie dem Zwischenstück bestehende Teil als Winkelhebel ausgebildet. Vorteilhaft wird der Hauptlenker doppelt ausgeführt. Der Gelenkpunkt des zweiten Lenkers liegt zweckmäßig außerhalb der Längsachse des Gegenschwi.ngbalkens.
Einige Ausführungsbeispiele für Stromabnehmer nach der Erfindung seien an Hand der Zeichnung im einzelnen kurz erläutert, ohne daß jedoch der Grundgedanke der Erfindung auf diese_ praktische- Ausführungsformen: beschränkt sei. Es zeigt Abb. 1 eine Ansicht einer ersten. Ausführungsform eines Stromabnehmers nach der Erfindung, Abb.2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Stromabnehmers nach der Erfindung, Abb. 3 den teilweisen Verlauf ,der Bewegung des einen Gelenkpunktes eines Stromabnehmers nach der Erfindung, Ab#b. 4 einen Grundriß der Anordnung nach Abb. 2, wobei der Übersichtlichkeit halber das Schleifstück fortgelassen ist, Abb. 5 eine Ansicht der Anordnung nach Abb. 2, Abb.6 eine Seitenansicht der Anordnung nach Abb. 2, Abb. 7 bis 9 den Verlauf der von dem Gelenkpunkt der jeweiligen Ausführungsform eines Stromabnehmers nach der Erfindung beschriebenen Bahn.
In den Abbildungen bezeichnen 1 und 2 .die waagerechtem, Drehachsen, die zur senkrechten Ebene des Rahmenwerkes senkrecht stehen, 3 den Schwingbalken und 4 den Gegenschwingbalken. Die Drehachsen sind auf dem Traggestell 5 gelagert, das seinerseits von Isolatomen 6 auf dem Fahrzeugdach getragen wird.
Die Drehachsen 1 und 2 sind nicht notwendigerweise in ein und derselben waagerechten Ebene angeordnet. Die Drehachse 1 des Schwingbalkens 3 kann unmittelbar auf dem Traggestell 5 gelagert sein, wogegen die Drehachse 2 des Gegenschwingbalkens 4 von zwei Trägern 7, die mit dem Traggestell 5 eine Einheit bilden, gehalten werden kann. Der Schwingbalken 3 ist als einfacher Arm ausgeführt, wogegen. der Hauptlenker (Abb. 6) durch zwei Arme 8 und 9 gebildet wird, die mit Hilfe eines Zwischenstückes 12 um die Drehachse 10 (Abb. 5) schwingen.. Der Gegenschwingbalken 4 ist bei dem Punkt 11 auf dem Zwischenstück 12, das die Arme 8 und 9 des Hauptlenkers trägt, drehbar gelagert. Das Zwischenstück 12 und die Arme 8 und 9 sind- starr miteinander verbunden und bilden nach den Abb. 2 und 5 einen Winkelhebel, nach Abb. 1 liegen sie jedoch in einer Geraden. Die Länge der Arme 8 und 9 bestimmt sich aus der Länge des Schwingbalkens 3 und des Gegenschwingbalkens 4 sowie aus denn Abstand, der zwischen. der Drehachse 10 und dem Lagerpunkt 11 besteht.
Nach der Erfindung kann man überdies auf dem Gegenschwingbalken 4 selbst (Abb. 1) oder auf einem mit dem Gegenschwingbalken fest verbundenen Punkt (Abb. 2 und 5) einen Gelenkpunkt 13 festlegen, in, dem ein zweiter Lenker 14 von solcher Länge angreift, daß der Gelenkpunkt 15 bei seiner Bewegung eine schwach gekrümmte Linie beschreibt, die sich sehr wenig von der Lotrechten entfernt, und der so gewählt ist, daß die vierte Seite des Gelenkvierecks 11-13-15-17 (Abb. 1, 2 und 5), der Lenker 16, lotrecht steht. Unter diesen Bedingungen verschiebt sich der kleine lotrechte Lenker 16 praktisch parallel zu sich selbst, indem er sich sehr wenig von der Mittelsenkrechten auf dem Traggestell entfernt.
Zur Berechnung dieses kleinen Lenkers 16 bedient man sich eines Verfahrens, das in der Mechanik als Verfahren zur Berechnung von Viergelenkrahmen nach Tschebptscheff bekannt ist.
Nach den Ausführungsformen, die in den Abb. 4 bis 6 dargestellt sind, liegt der Gelenkpunkt 17 auf einem Querträger 18, um den in den Punkten 19 und 20 auch die Arme 8 und 9 des Hauptlenkers drehbar sind. Das Schleifstück 21 wird vom Querträger 18 gehalten.
Auf den Schwingbalken 3 wirkt, wie üblich, eine Feder 22 (in Abb.4 sind es zwei), die bestrebt ist, den Stromabnehmer anzuheben. In den Abbildungen greift diese Feder bzw. greifen diese Federn an einem Festpunkt 23 des Traggestells 5 an und wirken auf den Schwingbalken 3 über einen Stellhebel 4. In der Praxis trachtet man danach, auf das Stromabnehmergestell eine Kraft wirken zu lassen, die entweder unabhängig von der jeweiligen Höhenlage des Schleifstückes konstant ist oder sich nach einem vorgegebenen Gesetz ändert, und in beiden Fällen wirkt die Feder 22 über einen entsprechend berechneten, nicht dargestellten Nocken, wie dies an sich bekannt ist.
Der Stromabnehmer kann mit Hilfe sämtlicher gebräuchlicher Mittel zusammengelegt werden, beispielsweise durch ein Seil, wie dies früher fürdiebekannten Stromabnehmerbügel der Fall ist, oder mit Hilfe eines Servomotors wie bei Pantographen-Stromabnehmern.
In Abb. 2 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das jedoch nicht so verstanden werden soll, als ob die Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt wäre. Es will -vielmehr nur zeigen, daß die gestellte Aufgabe kinematisch lösbar ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind dieselben Bezugsziffern wie in Abb. 1 verwendet. Die Ausführungsforrn weicht etwas von derjenigen nach Abb, 1 ab, und- zwar insofern, als die Arme 8 und 9 des Hauptlenkers beim Lagerpunkt 11 geknickt sind, statt geradlinig zu verlaufen. Ferner liegt der Gelenkpunkt 13 nicht auf der Längsachse des Gegenschwingbalkens 4, sondern neben ihr und trotzdem noch auf dem Gegenschwinghebel.
In Abb.3 ist der Teilverlauf derjenigen Kurve schwacher Krümmung dargestellt, die vom Gelenkpunkt 17 beschrieben wird. Die größte Abweichung von der Mittelsenkrechten nach beiden Seiten übersteigt bei einer 2,40 ras betragenden Aufwärtslyewegung nicht einmal 8 mm.
In den Abb. 7 bis 9 ist der Verlauf der von dem Gelenkpunkt 17 der j eweiligen Ausführungsform' eines Stromabnehmers nach der Erfindung beschriebenen Bahn im einzelnen dargestellt, wobei der Übersichtlichkeit halber dieselben Bezugsziffern verwendet wurden wie in den bisher erläuterten Abbildungen. Insbesondere geht aus Abb. 9 deutlich hervor, daß die Ausführung des aus denn Hauptlenker mit den Armen 8 und 9 sowie dem Zwischenstüd" 12 bestehenden Teiles des Winkelhebels insofern von erheblicher Bedeutung ist, als durch die angewendete Abwinkelung ein senkrechter Verlauf der Bahnkurve des Gelenkpunktes 17 im Arbeitsgebiet erzielt wird.

Claims

PATENT ANS PP,LCHE: 1. Gelenkiger Stromabnehmer für elektrische Triebfahrzeuge, bestehend aus einem auf dem Fahrzeugdach oder in dessen Nähe gelenkig gelagerten Hauptschwingbalken und einem Gegenschwingbalken mit gemeinsamem Lenker, an dem das Stromabnehmerschleifstück in einem Punkt aasgelenkt ist, dessen Bewegungsbahn eine schwach gekrümmte, nur wenig von der Senkrechten abweichende Kurve ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gegenschwingbalken (4) ein zweiter starrer Lenker (14) aasgelenkt ist, der mit dem Hauptlenker (Arme 8, 9) ein Gelenkviereck bildet, dessen vierte, das Schleifstück (12) tragende und führende Seite (Lenker 16) ihre senkrechte Lage praktisch beibehält. ' 2. Stromabnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Hauptlenker (Arme 8, 9) sowie dem Zwischendeck (12) bestehende Teil als Winkelhebel ausgebildet ist (Abb. 2, 5). 3. Stromabnehmer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptlenker (Atme 8, 9) doppelt ausgeführt ist. 4. Stromabnehmer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkpunkt (13) des zweiten Lenkers (14) außerhalb der Längsachse des Gegenschwingbalkens (4) liegt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 3812831-384 857; 810 516; österreichische Patentschriften Nr. 26 713, 39 446.