DE1056170B

DE1056170B - Articulated pantograph for electric traction vehicles

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.Articulated pantograph for electric traction vehicles The invention relates to an articulated pantograph for electric traction vehicles, consisting of from a pivoted main beam on or near the vehicle roof and a counter-oscillating beam with a common link on which the pantograph slider is articulated in a point, the trajectory of which is a weakly curved, only a little curve deviating from the vertical.

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.Such pantographs are for low-speed locomotives, for example trams, known per se. For vehicles, their speed is up to about 150 km / h; one has the well-known pentagonal embodiment of the pantograph resorted to.

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.However, tests have shown that these devices operate at vehicle speeds not proven in the range of 150 to 300 km / h. Practice has therefore prompted itself seen to fall back on the already known related facilities, whereby the task of the vertical guidance of the pantograph again in the foreground stepped.

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.Based on Watt's parallelogram, but with slight deviations, was found to be on the counter-swing beam and the extension of the handlebar a four-bar frame can be formed as adjoining sides, the fourth corner point also. weakly kriimmte curve describes which is very little removed from vertical, the fourth side of the frame being vertical stands, shifts essentially parallel to itself and from the median perpendicular deviates very little on both sides.

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.On the basis of this knowledge, according to the invention, the counter swinging beam a second rigid link is articulated, which forms a square joint with the main link forms whose fourth, the contact strip carrying and leading side is its vertical Practically maintains location.

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.In a further embodiment of the concept of the invention is derived from the Main link and the intermediate piece existing part designed as an angle lever. The main link is advantageously designed twice. The pivot point of the second The handlebar is expediently outside the longitudinal axis of the counter-swinging bar.

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.Some embodiments for current collectors according to the invention are briefly explained to the drawings in detail, without, however, the basic idea of the invention to these embodiments _ praktische-: is limited. It shows Fig. 1 a view of a first. Embodiment of a pantograph according to the invention, Fig. 2 a schematic representation of a further embodiment of a pantograph according to the invention, Fig. 3 the partial course, the movement of one articulation point of a pantograph according to the invention, Ab # b. 4 shows a plan view of the arrangement according to FIG. 2, the contact strip being omitted for the sake of clarity, FIG. 5 a view of the arrangement according to FIG. 2, FIG. 6 a side view of the arrangement according to FIG. 2, FIGS. 7 to 9 the course the path described by the hinge point of the respective embodiment of a pantograph according to the invention.

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.In the figures, 1 and 2 denote the horizontal axes of rotation, which are perpendicular to the vertical plane of the framework, 3 the vibrating beam and 4 the counter-vibrating beam. The axes of rotation are mounted on the support frame 5, which in turn is supported by isolatoms 6 on the vehicle roof.

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.The axes of rotation 1 and 2 are not necessarily arranged in one and the same horizontal plane. The axis of rotation 1 of the vibrating beam 3 can be mounted directly on the support frame 5, whereas the axis of rotation 2 of the counter-vibrating beam 4 can be held by two supports 7 which form a unit with the support frame 5. The vibrating beam 3 is designed as a simple arm, on the other hand. the main link (Fig. 6) is formed by two arms 8 and 9 , which swing with the help of an intermediate piece 12 around the axis of rotation 10 (Fig. 5) .. The counter-oscillating beam 4 is at the point 11 on the intermediate piece 12, which the arms 8 and 9 of the main link carries, rotatably mounted. The intermediate piece 12 and the arms 8 and 9 are rigidly connected to one another and form an angle lever according to FIGS. 2 and 5, but according to FIG. 1 they lie in a straight line. The length of the arms 8 and 9 is determined from the length of the vibrating beam 3 and the counter vibrating beam 4 as well as from the distance between. the axis of rotation 10 and the bearing point 11 consists.

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.According to the invention one can moreover on the counter-oscillating beam 4 itself (Fig. 1) or on a point firmly connected to the counter-oscillating beam (Fig. 2 and 5) define a pivot point 13 in which a second link 14 of attacks such a length that the hinge point 15 is weak in its movement describes a curved line that is very little removed from the perpendicular, and which is chosen so that the fourth side of the quadrangle 11-13-15-17 (Fig. 1, 2 and 5), the handlebar 16 is vertical. Under these conditions it shifts the small vertical handlebar 16 practically parallel to itself by being very little removed from the vertical center line on the support frame.

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.A method is used to calculate this small link 16 in mechanics as a method for calculating four-bar frames according to Tschebptscheff is known.

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.According to the embodiments shown in Figs. 4 to 6, the hinge point 17 lies on a cross member 18 around the point 19 and 20 the arms 8 and 9 of the main link are also rotatable. The contact strip 21 is from Cross member 18 held.

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.As usual, a spring 22 acts on the vibrating beam 3 (in Fig. 4 there are two) striving to raise the pantograph. In the pictures this spring engages or these springs grip a fixed point 23 of the support frame 5 and act on the vibrating beam 3 via an adjusting lever 4. In practice, strives you then to let a force act on the pantograph frame, either is constant or is independent of the respective height of the contact strip changes according to a predetermined law, and in both cases the spring 22 acts over a correspondingly calculated cam, not shown, as is known per se is.

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.The pantograph can with the help of all common means be put together, for example by a rope, as was previously known for the known Pantograph bracket is the case, or with the help of a servo motor as with pantograph pantographs.

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 Fig. 2, an embodiment is shown schematically, the however, it should not be understood that the invention relates to this embodiment would be limited. Rather, it only wants to show that the task at hand is kinematic is solvable. In this exemplary embodiment, the same reference numbers are used as in Fig. 1 used. The design differs somewhat from the one shown in Fig. 1, and to the extent that the arms 8 and 9 of the main link are bent at the bearing point 11 instead of running in a straight line. Furthermore, the pivot point 13 is not on the Longitudinal axis of the counter vibrating beam 4, but next to her and still on the Counter rocker arm.

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.Figure 3 shows the partial course of the curve with a weak curvature, which is described by the pivot point 17. The greatest deviation from the median perpendicular to both sides does not exceed 2.40 ras upward movement once 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.In Figs. 7 to 9, the course of the pivot point 17 is the each embodiment 'of a pantograph according to the invention described Rail shown in detail, with the same reference numerals for the sake of clarity were used as in the previous illustrations. In particular, goes out Fig. 9 clearly shows that the execution of the main link with the arms 8 and 9 and the Zwischenstüd "12 existing part of the angle lever insofar is of considerable importance than a vertical angle due to the angle used Course of the trajectory of the hinge point 17 is achieved in the work area.

Claims

PATENT ANS PP, LCHE: 1. Articulated pantograph for electric traction vehicles, consisting of a main oscillating beam articulated on the vehicle roof or in its vicinity and a counter oscillating beam with a common link, on which the pantograph slider is articulated at one point, the trajectory of which is a slightly curved, The curve deviating only slightly from the vertical is characterized in that a second rigid link (14) is articulated on the counter-oscillating beam (4), which forms a four-bar linkage with the main link (arms 8, 9), the fourth of which is the contactor (12 ) bearing and leading side (handlebar 16) practically maintains their vertical position. 2. Current collector according to claim 1, characterized in that the part consisting of the main link (arms 8, 9) and the intermediate deck (12) is designed as an angle lever (Fig. 2, 5). 3. Current collector according to claims 1 and 2, characterized in that the main link (Atme 8, 9) is designed twice. 4. Current collector according to claims 1 and 2, characterized in that the hinge point (13) of the second link (14) lies outside the longitudinal axis of the counter-vibrating beam (4). Documents considered: German Patent Specifications No. 3812831-384 857; 810 516; Austrian patents No. 26 713, 39 446.