DE19618747C1 - Stromabnehmer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stromabnehmer, der mittels einer Stellvorrichtung entgegen der Neigung eines Wagenkastens um einen Stellwinkel rückführbar ist.

Ein derartiger Stromabnehmer ist durch die EP 0 436 993 A1 bekannt. Im bekannten Fall ist der Stromabnehmer auf einem neigbaren Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs angeordnet. Bei Kurvenfahrt ist der Stromabnehmer mittels einer hydraulischen Stellvorrichtung um einen Stellwinkel γ entgegen der Neigung des Wagenkastens rückführbar. Durch die Rückführung des Stromabnehmers soll erreicht werden, daß dessen Schleifleiste auch bei einer Neigung des Wagenkastens im wesentlichen waag­ recht am Fahrdrahtspiegel, das ist die Gleitfläche für die Schleifleiste des Stromabnehmers, entlanggleitet. Die Stell­ vorrichtung ist über Hydraulikleitungen mit dem hydraulischen Stellantrieb für die Neigung des Wagenkastens verbunden. Die Rückstellung des Stromabnehmers ist damit an den Neigevorgang des Wagenkastens bei Kurvenfahrt gekoppelt. Bei einem Ausfall der Stellvorrichtung für den Stromabnehmer verbleibt der Stromabnehmer in der gerade eingenommenen Position. Tritt eine Funktionsstörung der Stellvorrichtung bei einer Neigung des Stromabnehmers relativ zum Wagenkasten auf, so nimmt der Stromabnehmer eine undefinierte bzw. labile Seitenlage ein und kann somit über das Lichtraumprofil des Schienenfahrzeugs hinausragen.

Weiterhin ist durch die DE-AS 18 06 601 ein Stromabnehmer für Schienenfahrzeuge bekannt, der quer zur Fahrtrichtung kippbar ist. Die Tragkonstruktion des Stromabnehmers ist auf dem Dach des Schienenfahrzeugs in einem Lager drehbar gehalten und über Nachstellglieder verstellbar. Die Nachstellglieder sind gleisneigungs- oder fliehkraftabhängig derart betätigbar, daß der Stromabnehmer stets am Fahrdraht geführt wird. Das Lager, in dem die Tragkonstruktion des Stromabnehmers gelagert ist, kann entweder in der Mitte oder auf einer Seite der Tragkon­ struktion angebracht sein. Im ersten Fall sind zwei symme­ trisch zum Lager angreifende Nachstellglieder vorgesehen. Bei einer einseitigen Lagerung der Tragkonstruktion ist nur ein auf der anderen Seite angeordnetes Nachstellglied notwendig. Bei einem Ausfall der Nachstellglieder für den Stromabnehmer verbleibt der Stromabnehmer in der gerade eingenommenen Posi­ tion. Tritt bei einer Neigung des Stromabnehmers relativ zum Wagenkasten eine Funktionsstörung in den Nachstellgliedern auf, so nimmt der Stromabnehmer eine undefinierte bzw. labile Seitenlage ein und kann somit über das Lichtraumprofil des Schienenfahrzeugs hinausragen. Tritt die Funktionsstörung bei nicht geneigtem Stromabnehmer auf, dann kann dieser bis zur Beseitigung der Funktionsstörung auf nicht näher beschriebene Weise durch eine Sperre in seiner Mittelstellung gesichert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Stromabnehmer der eingangs genannten Art zu schaffen, der auch bei Ausfall seiner Stellvorrichtung eine definierte Lage zum Fahrdraht einnehmen kann.

Die Aufgabe wird bei einem Stromabnehmer, der mittels einer Stellvorrichtung entgegen der Neigung eines Wagenkastens um einen Stellwinkel rückführbar ist, erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vor­ teilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.

Der Stromabnehmer gemäß Anspruch 1 ist mittels einer Stell­ vorrichtung entgegen der Neigung eines Wagenkastens um einen Stellwinkel rückführbar. Der erfindungsgemäße Stromabnehmer weist eine Sicherheitseinrichtung auf, die gegenüber der Stellvorrichtung nachläuft und die bei einer Störung der Stellvorrichtung deren Funktion übernimmt. Damit ist bei dem Stromabnehmer nach Anspruch 1 sichergestellt, daß dieser auch bei einer Störung oder bei einem Ausfall seiner Stelleinrich­ tung eine definierte Lage zum Fahrdraht einnimmt.

Der erfindungsgemäße Stromabnehmer ist auch für Schienenfahr­ zeuge geeignet, die keinen durch einen Stellantrieb neigbaren Wagenkasten aufweisen, sondern bei denen die Neigung des Wa­ genkastens ausschließlich aus der Wankbewegung des Wagenka­ stens aufgrund einer extrem weichen Federung hervorgerufen wird. Diese Wankbewegung kann so groß sein, daß auch hier eine Rückführung des Stromabnehmers in eine im wesentlichen waagrechte Lage zum Fahrdrahtspiegel notwendig oder zumindest vorteilhaft sein kann.

Die Sicherheitseinrichtung kann (elektro-)mechanisch, pneuma­ tisch oder hydraulisch (Ansprüche 2 bis 5) ausgebildet sein, wobei eine konstruktiv besonders einfache Sicherheitseinrich­ tung bei einem Stromabnehmer gemäß Anspruch 6 vorgesehen ist.

Ein Stromabnehmer gemäß Anspruch 7 ist dann besonders vor­ teilhaft, wenn der Stromabnehmer bei einer Störung seiner Stellvorrichtung abgesenkt werden kann bzw. abgesenkt werden muß, da in diesem Fall durch ein weiteres Hydraulik-Wegeven­ til der abgesenkte Stromabnehmer in der Wagenkastenmitte ver­ riegelt wird.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung und in Verbindung mit weiteren Ansprü­ chen.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Schienenfahrzeug, das mit einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromabnehmers ausgestattet ist,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Sicherheitseinrichtung bei dem in Fig. 1 dargestellten Stromabnehmer,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform ei­ ner Sicherheitseinrichtung für einen neigbaren Strom­ abnehmer,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform ei­ ner Sicherheitseinrichtung für einen neigbaren Strom­ abnehmer.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Wagenkasten bezeichnet, der sich auf zwei Fahrwerken 2 abstützt. Die Fahrwerke 2 umfassen bei dem in Fig. 1 gezeigten Schienenfahrzeug jeweils ein Drehgestell 3 und einen Pendelträger 4, der über eine Federung 5 federnd auf dem Drehgestell 3 abgestützt ist. Der Pendelträger 4 ist über ein Viergelenk 15 mit dem Wagenkasten 1 verbunden. In Fig. 1 ist nur eines der beiden Fahrwerke 2 sichtbar. Auf dem Dach 6 des Wagenkastens 1 ist ein Stromabnehmer 7 mit seinem Träger 8 angeordnet.

Der Wagenkasten 1 ist bei Kurvenfahrt durch einen Stellan­ trieb 9 um einen Neigewinkel gegen den Fahrweg 10 (Gleis­ oberkante) neigbar, wobei mit 11 der Neigepol des Wagenka­ stens 1 bezeichnet ist. Der Stellantrieb 9 ist hierfür mit seinem einen Ende drehbar am axial äußeren Bereich des Pen­ delträgers 4 und mit seinem anderen Ende (Hubstange) drehbar im Lager 14 des Wagenkastens 1 befestigt, wobei die Hubstange des Stellantriebs 9 zur Längsseite des Wagenkastens zeigt. Der Träger 8 des Stromabnehmers 7 ist mittels eines Stellan­ triebs 12 entgegen der Neigung des Wagenkastens 1 um einen Stellwinkel γ rückführbar. Der Stellantrieb 12 ist hierzu mit seinem einen Ende drehbar am Dach 6 des Wagenkastens 1 und mit seinem anderen Ende (Hubstange) drehbar am Träger 8 des Stromabnehmers 7 befestigt. Die Hubstange des Stellantriebs 12 zeigt hierbei zur Längsachse des Wagenkastens 1. Bei einer Neigung des Wagenkastens 1 wird der Stromabnehmer 7 dadurch zum Fahrdraht 13 ausgerichtet.

Das Schienenfahrzeug gemäß Fig. 1 weist eine hydraulische Si­ cherheitseinrichtung 20 auf, die einen ersten Hydraulikzy­ linder 21 und einen zweiten Hydraulikzylinder 22 umfaßt. Der erste Hydraulikzylinder 21 ist mit seinem einen Ende (Hubstange) drehbar im Lager 14 des Wagenkastens 1 und mit seinem anderen Ende etwa in der Mitte des Pendelträger 4 drehbar an diesem befestigt. Die Hubstange des ersten Hydrau­ likzylinders 21 zeigt hierbei im wesentlichen in die gleiche Richtung wie die Hubstange des Stellantriebs 9. Der zweite Hydraulikzylinder 22 ist mit seinem einen Ende drehbar am Dach 6 des Wagenkastens 1 und mit seinem anderen Ende (Hub­ stange) drehbar am Träger 8 des Stromabnehmers 7 befestigt. Die Hubstange des zweiten Hydraulikzylinders 22 und die Hub­ stange des Stellantriebs 12 sind hierbei einander zugewandt. Beide Hydraulikzylinder 21 und 22 sind durch Hydrauliklei­ tungen 23 und 24, die über ein schaltbares Hydraulik-Wegeven­ til 25 führen, miteinander verbunden. In Fig. 2 ist dies im Detail dargestellt.

Bei einer störungsfreien Funktion des Stellantriebs 12 ist das Hydraulik-Wegeventil 25 geöffnet (Stellung A-B) und die beiden Hydraulikzylinder 21 und 22 laufen der Stellvorrich­ tung 12 für den Stromabnehmer 7 sowie dem Stellantrieb 9 des Wagenkastens 1 nach. Tritt im Stellantrieb 12 eine Störung auf, wie z. B. ein mechanischer Defekt und/oder ein Stromaus­ fall bei einem elektrischen Stellantrieb, dann schließt das Hydraulik-Wegeventil 25 automatisch (Stellung C-D) und die beiden Hydraulikzylinder 21 und 22 übernehmen dann Funktion des Stellantriebs 12 und damit die Ausrichtung des Stromab­ nehmers 7.

Beide Hydraulikzylinder 21 und 22 wirken gegensinnig, d. h. bei geneigtem Wagenkasten 1 bewegen sich die Hubstangen der beiden Hydraulikzylinder 21 und 22 gegenläufig. Durch die Hy­ draulikleitungen 23 und 24 wird die Bewegung der Hubstange beim ersten Hydraulikzylinder 21 gegensinnig auf die Hub­ stange des zweiten Hydraulikzylinders 22 übertragen, wodurch bei einer Störung im Stellantrieb 12 der Träger 8 des Strom­ abnehmers 7 um einen Stellwinkel γ verstellt wird.

Man erhält bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung auf konstruktiv einfache Weise eine passive Sicherung des Strom­ abnehmers 7 durch eine hydraulische Rückfallebene.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in den beiden Hydraulikleitungen 23 und 24 ein weiteres gemeinsames Hydraulik-Wegeventil 26 angeordnet. Dadurch kann ein aufgrund einer Störung abgesenkter Stromabnehmer zweckmäßigerweise in Wagenkastenmitte M verriegelt werden. Das Hydraulik-Wegeven­ til 26 ist hierbei für den Durchfluß gesperrt (Stellung C-D). Ist der Stellantrieb 12 für die Neigung des Stromabnehmers 7, wie in Fig. 4 gezeigt, als selbsthemmender Stellantrieb aus­ gebildet, dann muß ein dritter Hydraulikzylinder 27 in der Verbindung 28 zwischen dem Träger 8 des Stromabnehmers 7 und dem Wagenkasten 1 vorgesehen werden. Der Zylinderkolben 29 des dritten Hydraulikzylinders 27 ist durch ein Hydraulik-We­ geventil 30 in Hubmitte 31 fixiert. Eine Mitten-Sicherung 32 ist über eine Leitung 33 mit einem Ausgleichs-Druckgefäß 34 und einem Rückschlagventil 35 verbunden.

Im Störfall werden die Hydraulik-Wegeventile 25 und 28 gleichzeitig automatisch geschaltet. Das Hydraulik-Wegeventil 28 ist dann geöffnet und die Verbindung 28 zwischen dem Trä­ ger 8 des Stromabnehmers 7 und dem Wagenkasten 1 ist freigän­ gig. Somit ist die Zentrierung des Stromabnehmers 7 über den ersten Hydraulikzylinder 21 sowie den zweiten Hydraulikzylin­ der 22 gesichert.

Claims (7)

1. Stromabnehmer, der mittels einer Stellvorrichtung (12) entgegen der Neigung eines Wagenkastens (1) um einen Stell­ winkel (γ) rückführbar ist, gekennzeichnet durch eine Sicherheitseinrichtung (20), die gegenüber der Stellvorrichtung (12) nachläuft und die bei einer Störung der Stellvorrichtung (12) deren Funktion übernimmt.

2. Stromabnehmer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung (20) als mechanische Sicherheitseinrichtung ausgebildet ist.

3. Stromabnehmer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung (20) als elektromechanische Sicherheitseinrichtung ausgebildet ist.

4. Stromabnehmer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung (20) als pneumatische Sicherheitseinrichtung ausgebildet ist.

5. Stromabnehmer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung (20) als hydraulische Sicherheitseinrichtung ausgebildet ist.

6. Stromabnehmer nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung (20) wenigstens einen zwischen Wagenkasten (1) und Fahrwerk (2) angeordneten ersten Hydraulikzylinder (21) und wenigstens einen zwischen Wagenkasten (1) und Stromabnehmer (7) angeordneten zweiten Hydraulikzylinder (22) umfaßt, die durch wenigstens zwei Hydraulikleitungen (23, 24) miteinander verbunden sind, die über mindestens ein schaltbares Wegeven­ til (25) führen.

7. Stromabnehmer nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in den Hydraulikleitungen ein weiteres gemeinsames Hydraulik-Wegeventil (26) angeordnet ist, durch das der abgesenkte Stromabnehmer (7) in der Wagenkastenmitte (M) fixierbar ist.