DE1098534B - Stromabnehmer fuer elektrische Triebfahrzeuge od. dgl. - Google Patents

Description

• Stromabnehmer für elektrische Triebfahrzeuge od. dgl. Die bekannten Scherenstromabnehmer für elektrische Triebfahrzeuge sind als Gelenkfünfeck ausgebildet, das aus zwei, aus oberen und unteren Scherenarmen bestehenden symmetrischen und exzentrischen Kurbeltrieben zusammengesetzt ist, die durch eine Kuppelstange gegenläufig miteinander verbunden sind. Die Kuppelstange verbindet dabei einen nach oben gerichteten Kurbelarm am unteren Scherenarm der einen Gestängehälfte des Stromabnehmers mit einem nach unten gerichteten Arm am unteren Scherenarm der anderen Gestängehälfte, so daß die unteren Scherenarme beim Strecken, d. h. also beim Senken des Stromabnehmers, gegenläufige Schwenkbewegungen ausführen. Nachteilig bei dieser bekannten Konstruktion ist der Umstand, daß die Länge des Stromabnehmers, d. h. der Abstand zwischen den Anlenkpunkten der unteren und der oberen Scherenarme des Gestelles, sehr groß ist und daß weiterhin durch den nach unten gerichteten Kurbelarm des einen Kurbeltriebes der Abstand der spannungsführenden Teile vom Dach verringert wird.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Stromabnehmer für elektrische Triebfahrzeuge od. dgl., dessen Gestänge aus wenigstens zwei durch eine Kuppelstange miteinander verbundenen und je eine feste Drehachse aufweisenden unteren Armen und aus an diesen angelenkten oberen Armen besteht, die zusammen ein Gelenkfünfeck bilden und unter der Wirkung einer Federkraft stehen und bei dem im gemeinsamen Gelenkpunkt der oberen Arme eine Tragkonstruktion für das Schleifstück gelagert ist. Die obengenannten Nachteile lassen sich nach der Erfindung dadurch vermeiden, daß die an ihren freien Enden die oberen Arme tragenden unteren Arme des Gestänges von ihren festen Drehachsen nach der gleichen Seite hinweisen und durch die sie verbindende Kuppelstange um ihre festen Drehachsen gleichsinnig verschwenkt werden. Die Längserstreckung eines Stromabnehmers nach der Erfindung ist wesentlich geringer als die der bekannten Scherenstromabnehmer, so daß ein Stromabnehmer nach der Erfindung insbesondere auch für elektrische Triebfahrzeuge mit kurzem Dach vorteilhaft verwendet werden kann. Darüber hinaus ist der Abstand der spannungsführenden Teile vom Dach klein gehalten, so daß auch die Bauhöhe der Stromabnehmerlagerung verringert werden kann.
• Es ist bereits ein Stromabnehmer, bestehend aus zwei feste Drehpunkte aufweisenden Lenkern und einem an ihren freien Enden gelagerten zweiarmigen Hebel bekanntgeworden, der eine kleinere Baulänge als der Scherenstromabnehmer und auch keinen gegen das Dach des Fahrzeuges gerichteten Kurbelarm aufweist. Dieser als Gelenkviereck ausgebildete Stromabnehmer weist gegenüber dem als Gelenkfünfeck ausgebildeten Stromabnehmergestänge nach der Erfindung vor allem den Nachteil auf, daß damit nur eine für viele Anwendungsfälle zu geringe Höhenverstellung bei senkrecht bleibendem Schleifstückträger erzielbar ist.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele für Stromabnehmer nach der Erfindung schematisch dargestellt. Gemäß Fig.1, die eine Seitenansicht eines Prinzipbildes eines Stromabnehmergestänges nach der Erfindung zeigt, sind die unteren Arme 1 und 2 des Stromabnehmers in festen Drehachsen A und B gelagert. An den freien Enden C und D der unteren Arme sind die oberen Gestängearme 3 und 4 angelenkt, die zu einem gemeinsamen Gelenkpunkt E geführt sind, in dem die Tragkonstruktion für das Schleifstück gelagert ist. Die Gestänge bilden ein Gelenkfünfeck A-B-C-D-E. Die unteren Arme 1 und 2 sind, wie aus Fig. 1 ersichtlich, in ihren festen Drehachsen nach derselben Seite hinweisend angeordnet und durch eine Kuppelstange 5 miteinander verbunden; die ihregleichsinnige Schwenkbewegung um die festen Drehachsen A und B erzwingt. Das Stromabnehmergestänge steht unter der Wirkung einer Zugfeder 6, die zwischen einem unteren Arm, z. B. dem Arm 1 und einem vorteilhaft außerhalb der durch das Gelenkfünfeck A-B-C-D-E begrenzten Fläche liegenden Festpunkt F eingespannt ist. An Stelle der Zugfeder 6 könnte auch eine zwischen den unteren Armen 1 und 2 abgestützte Druckfeder vorgesehen sein. In beiden Fällen hat die Feder das Bestreben, den Stromabnehmer in senkrechter Richtung zu strecken und das Schleifstück an den nicht dargestellten Fahrdraht anzudrücken. Die Längserstreckung eines Stromabnehmers nach der Erfindung macht in der Senklage etwa nur die halbe Längserstreckung der bekannten Scherenstromabnehmer aus.
• In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die unteren Arme 1 und 2 mit Gelenken 7 und 8 versehen, zwischen denen die Kuppelstange 5 angreift, die damit dem Stromabnehmergestell eine gewisse Steifigkeit und Festigkeit verleiht. Es wäre aber auch denkbar, z. B. wenn die nach Fig. 1 angeordnete Kuppelstange beim Senken des Stromabnehmers stört, daß die unteren Arme 1 und 2 an ihren in den festen Drehachsen A und B gelagerten Enden mit nach aufwärts gerichteten Kurbelarmen fest verbunden wären, zwischen denen sich eine Kuppelstange erstreckt. Durch diese Anordnungen der Kurbelarme wird der Abstand der spannungführenden Teile zum Dach nicht verringert.
• Die Längen der oberen und der unteren Arme des Stromabnehmers sowie die Lage der festen Drehachsen A und B und der Gelenke für die Kuppelstange 5 lassen sich so bemessen, daß der Gelenkpunkt E, in dem der Schleifstückträger gelagert ist, beim Heben (ausgezogen gezeichnete Stellung) und beim Senken des Stromabnehmers (gestrichelt gezeichnete Stellung) eine von der Senkrechten nur wenig abweichende Bahn beschreibt.
• Fig.2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Stromabnehmers nach der Erfindung, der im wesentlichen aus zwei nebeneinanderliegend angeordneten Gelenkfünfecken nach Fig. 1 besteht. Die Konstruktion ist im einzelnen dabei so getroffen, daß zwei im wesentlichen zueinander parallele, um eine gemeinsame feste Achse A-A' schwenkbare untere Arme 1 und 1' mit den an ihren freuen Enden C und C angelenkten oberen Armen 3 und 3' ein schmales inneres Gestell und zwei weitere ebenfalls im wesentlichen zueinander parallele und um eine gemeinsame feste Achse B-B' verschwenkbare untere Arme 2 und 2' mit den an ihren freien Enden D und D' angelenkten oberen Armen 4 und 4' ein breites äußeres Gestell bilden, wobei die oberen Arme beider Gestelle zu einer gemeinsamen als Lager für den Schleifstückträger 9 dienenden Achse durch die Gelenkpunkte E und E' geführt sind und für die oberen und die unteren Arme des inneren Gestelles je- weils diagonal verbindende Versteifungen 10 und 10' vorgesehen sind. Die Zugfedern für die aus den Armen 1, 2, 3 und 4 bzw. 1', 2', 3' und 4' bestehenden Gelenkfünfecke sind ebenso wie die die unteren Arme 1 und 2 bzw. 1' und 2' miteinander verbindenden Kuppelstangen in Fig.2 der Deutlichkeit halber nicht gezeichnet.
• Eine weitere, von den bisher beschriebenen Konstruktionen etwas abweichende Konstruktion für einen Stromabnehmer nach der Erfindung ist in Fig. 3 wiedergegeben. Die Seitensteifigkeit des Stromabnehmergestänges wird bei diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen dadurch erreicht, daß zwei um eine gemeinsame Achse A-A' verschwenkbare untere Arme 1 und 1' mit ihren freien Enden zu einem gemeinsamen Anlenkpunkt G geführt sind und mit zwei oberen Armen 3 und 3' ein aus zwei Dreiecksgerüsten bestehendes inneres Gestell bilden. Ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird dabei ein breites äußeres Gestell durch zwei im wesentlichen zueinander parallele und um eine gemeinsame feste Achse B-B' verschwenkbare untere Arme 2 und 2' mit den an ihren freien Enden D und D' angelenkten oberen Armen 4 und 4' gebildet, wobei die oberen Arme 3 und 3' sowie 4 und 4' der beiden Gestelle zu einer gemeinsamen, als Lager für den Schleifstückträger 9 dienenden Achse durch die Gelenkpunkte E und E' geführt sind, und für die oberen und die unteren Arme des äußeren Gestells jeweils diagonal verbindende Versteifungen 10 und 10' vorgesehen sind. Auch in Fig. 3 sind die die unteren Arme miteinander verbindenden Kuppelstangen und die Zugfedern, unter deren Wirkung das Stromabnehmergestänge steht, nicht dargestellt. Ebenso ist die Ausbildung der Schleifstücklagerung nur angedeutet.
• Einzelheiten der Lagerung und der Ausbildung des Schleifstückträgers zeigt Fig. 4. An dem gemeinsamen Gelenkpunkt E der oberen Gestängearme 3 und 4 ist ein sich praktisch senkrecht erstreckender Lenker 11 als Schleifstückträger angeordnet, der von Verbindungselementen zu den oberen Armen des Stromabnehmergestänges beim Heben oder Senken des Stromabnehmers senkrecht oder annähernd senkrecht gehalten wird. Dies ist in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 so gelöst, daß am oberen Arm 4 ein Winkelhebel mit den Schenkeln 12 und 12' beim Punkt 13 angelenkt und daß am oberen Arm 3 ein Gelenk 14 zur Lagerung eines Lenkers 15 vorgesehen ist, dessen freies Ende mit dem freien Ende des Schenkels 12' des Winkelhebels gelenkig verbunden ist. Dieser Gelenkpunkt ist mit H bezeichnet. Am freien Ende K des Schenkels 12 des Winkelhebels greifen Zugfedern 16 und 17 an, deren freie Enden in den Punkten 18 und 19 mit dem Lenker 11 verbunden sind.
• In Fig.4 ist noch gestrichelt die Lage der oberen Arme des abgesenkten Stromabnehmers und der mit diesen verbundenen Teile angedeutet, wobei die Lagen der Gelenkpunkte E miteinander zur Deckung gebracht sind. Aus der gestrichelt gezeichneten Lage des Gestänges ist ersichtlich, daß der Angriffspunkt K' der Zugfedern 16 und 17 bei abgesenktem Stromabnehmer gegenüber dem Angriffspunkt K bei gehobenem Stromabnehmer praktisch kaum verschoben ist, so daß die beiden Zugfedern 16 und 17 den Lenker 11 in allen Höhenlagen des Stromabnehmers, wie gewünscht, weitgehend senkrecht halten.
• Die senkrechte Führung des Lenkers 11 kann, wie Fig.5 zeigt, auch durch eine an einem oberen Arm, z. B. dem Arm 3, befestigte Druckfeder 20 und eine am anderen oberen Arm 4 befestigte Zugfeder 21 erzielt werden, die an dem vom Schleifstückträger9 abgewandten Ende des senkrechten Lenkers 11 angreifen. Ebenso läßt sich der Lenker 11 gemäß Fig. 6 dadurch bei Höhenverstellung des Stromabnehmers senkrecht halten, daß an dem vom Schleifstückträger 9 abgewandten Ende des Lenkers 11 eine Gleitbahn 22 für einen Zapfen 23 vorgesehen ist, der durch Lenker 24 und 25 mit den oberen Armen 4 und 3 des Stromabnehmergestänges verbunden ist. -

Claims (11)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Stromabnehmer für elektrische Triebfahrzeuge od. dgl., dessen Gestänge aus wenigstens zwei durch eine Kuppelstange miteinander verbundenen und je eine feste Drehachse aufweisenden unteren Armen und aus an diesen angesetzten oberen Armen besteht, die zusammen ein Gelenkfünfeck bilden und unter der Wirkung einer Federkraft stehen und bei dem im gemeinsamen Gelenkpunkt der oberen Arme eine Tragkonstruktion für das Schleifstück gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die an ihren freien Enden (C, D) die oberen Arme (3, 4) tragenden unteren Arme (1, 2) des Gestänges von ihren festen Drehachsen (A, B) nach der gleichen Seite hinweisen und durch die sie verbindende Kuppelstange (5) um ihre festen Drehachsen gleichsinnig verschwenkt werden.
2. 2. Stromabnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischen einem unteren Arm (1) und einem vorteilhaft außerhalb der durch das Gelenkfünfeck begrenzten Fläche liegenden Festpunkt (F) wirkende Zugfeder (6) vorgesehen ist (Fig. 1).
3. 3. Stromabnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischen den unteren Armen (1, 2) des Gestänges sich abstützende Druckfeder vorgesehen ist.
4. 4. Stromabnehmer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Arme (1, 2) Gelenke (7, 8) tragen, in denen die Kuppelstange (5) angreift.
5. 5. Stromabnehmer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den in den festen Drehachsen (A, B) gelagerten Enden der unteren Arme nach aufwärts gerichtete Kurbelarme angesetzt sind, an deren Enden die Kuppelstange (5) angreift.
6. 6. Stromabnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im wesentlichen zueinander parallele um eine gemeinsame feste Achse (A-A') schwenkbare untere Arme (1, 1') mit den an ihren freien Enden (C, C ) angelenkten oberen Armen (3, 3') ein schmales inneres Gestell und daß zwei weitere, ebenfalls im wesentlichen zueinander parallele und um eine gemeinsame feste Achse (B-B') verschwenkbareuntere Arme (2,2') mit den an ihren freien Enden (D, D') angelenkten oberen Armen (4, 4') ein breites äußeres Gestell bilden, daß die oberen Arme beider Gestelle zu einer gemeinsamen, als Lager für den Schleifstückträger (9) dienenden Achse (E-E') geführt und daß für die oberen und die unteren Arme des inneren Gestelles je untereinander diagonal verbindende Versteifungen (10, 10') vorgesehen sind (Fig. 2).
7. 7. Stromabnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei um eine gemeinsame Achse (A-A') verschwenkbare untere Arme (1, 1') mit ihren freien Enden zu einem gemeinsamen Anlenkpunkt (G) geführt sind und mit zwei oberen Armen (3, 3') ein aus zwei Dreiecksgerüsten bestehendes inneres schmales Gestell bilden und daß zwei weitere im wesentlichen zueinander parallele und um eine gemeinsame feste Achse (B-B') verschwenkbare untere Arme (2, 2') mit den an ihren freien Enden (D, D') angelenkten oberen Armen (4, 4') ein breites äußeres Gestell bilden, daß die oberen Arme beider Gestelle zu einer gemeinsamen, als Lager für den Schleifstückträger (9) dienenden Achse (E-E') geführt und daß für die oberen und die unteren Arme des äußeren Gestelles je untereinander diagonal verbindende Versteifungen (10, 10') vorgesehen sind (Fig. 3). B.
8. Stromabnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verbindungsstelle der oberen Arme (3, 3', 4, 4') für den Schleifstückträger (9) ein sich im wesentlichen senkrecht erstreckender Lenker (11) gelagert ist, der von Verbindungsstücken zu den oberen Armen des Stromabnehmergestänges senkrecht oder annähernd senkrecht gehalten wird.
9. 9. Stromabnehmer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an einem oberen Arm (4) des Gestänges (beim Punkt 13) der Scheitel eines Winkelhebels (Schenkel 12, 12') angelenkt ist, dessen eines Hebelende (Schenkel 12') durch einen Lenker (15) und ein Gelenk (14) mit dem anderen oberen Arm (3) des Stromabnehmergestänges verbunden ist, während am Ende (h) des anderen Schenkels (12) des Winkelhebels am senkrechten Lenker (11) befestigte Zugfedern (16, 17) angreifen (Fig.4).
10. 10. Stromabnehmer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Schleifstückträger abgewandte Ende des senkrechten Lenkers (11) mit dem einen oberen Arm (4) durch eine Zugfeder (21) und mit dem anderen oberen Arm (3) durch eine Druckfeder (20) verbunden ist (Fig. 5).
11. 11. Stromabnehmer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Schleifstückträger abgewandten Ende des senkrechten Lenkers (11) eine Gleitbahn (22) für einen Zapfen (23) vorgesehen ist, der durch Lenker (24, 25) mit den oberen Armen (4, 3) des Stromabnehmergestänges verbunden ist (Fig. 6). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift N r. 810 516; österreichische Patentschrift Nr. 194 902.