DE3009643A1 - Elektrisch antreibbares spurgebundenes fahrzeug - Google Patents

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft

Stuttgart-Untertürkheim Daim 12 858/4

10.3.80

Elektrisch antreibbares spurgebundenes Fahrzeug

Die Erfindung betrifft ein elektrisch antreibbares spurgebundenes Fahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie es beispielsweise durch die sogenannten U-Straßenbahnen der Großstädte bekannt ist.

Man ist aus Kostengründen bestrebt, die Tunnelquerschnitte für unterirdisch verlegte Trassen des öffentlichen Nahverkehrs möglichst klein zu halten. Es ist bekannt, daß Omnibusse eine niedrigere Bauhöhe haben als Schienenfahrzeuge mit Drehgestellen. Es ist ferner bekannt, gummibereifte Omnibusse elektrisch anzutreiben und fahrdrahtabhängig mit Energie zu versorgen. Derartige Fahrzeuge würden gute Voraussetzungen für kleine Tunnelquerschnitte bieten. Bei Spurbindung der Omnibusse mittels eines geeigneten Querführungssystems kann der Nulleiter für die Energieversorgung fahrbahnseitig verlegt sein ähnlich wie bei schienengebundenen Fahrzeugen. Es braucht dann lediglich eine einzige Oberleitung ver-

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legt zu werden, die in betriebssicherer Weise mit einem Schleifbügel kontaktiert werden kann. Kostenstudien haben ergeben, daß ein kreisförmiges Tunnelprofil mit 4,4 m lichtem Durchmesser nicht nur ausreichend groß ist, um das Fahrzeug, die Oberleitung und einen Fluchtweg aufzunehmen, sondern daß sich Tunnelprofile dieser Abmessungen mittels zeit-und kostensparender Baumethoden wie z. B. durch das hydraulische Vorpressen vorgefertigter Stahlbetonrohre erstellen lassen. Zwar macht das Kreisprofil des relativ kleinen Tunnels einen schmalen Schleifbügel am Stromabnehmer erforderlich, weil sonst bei extremem Seitenversatz und extremer Wankbewegung des Fahrzeuges die Gefahr von Wandkollisionen besteht. Nachteilig an einem solchen schmalen Schleifbügel ist jedoch, daß bei spurgebundener Fahrt derartiger Fahrzeuge über öffentliche Straßen die Breite der Schleifbügel zu gering ist. Auf öffentlichen Straßen müssen nämlich die Oberleitungen mindestens 5 m hoch verlegt werden, damit Lastkraftwagen ungehindert darunter herfahren können. Wankbewegungen des fahrdrahtabhängig gespeisten Fahrzeuges führen jedoch in dieser Höhe schon zu erheblichen Seitenverlagerungen des Schleifbügels. Dadurch ist ein relativ breiter Schleifbügel erforderlich. Ein aus Verschleißgründen erforderlicher leicht zickzackförmiger Verlauf des Oberleitungsdrahtes vergrößert noch die erforderliche Breite für den Schleifbügel. Derartige Schleifbügel wären hingegen im Bereich von kreisförmigen Tunneln nicht ohne die Gefahr von Seitenkollision verwendbar.

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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stromabnehmer anzugeben, der beiden gegenläufigen Forderungen gerecht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Dank der Veränderbarkeit der Breite des Schleifbügels kann sich dieser den jeweiligen Erfordernissen bei niedrig eingestelltem oder hoch ausgefahrenem Stromabnehmer selbsttätig anpassen. Der Antrieb für die Breitenveränderung des Schleifbügels kann von der Hubbewegung des Stromabnehmers abgeleitet sein.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sowie weitere Vorteile können den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles entnommen werden; dabei zeigen:

Fig. 1 und 2 Stirnansicht (Fig. 1) und Seitenansicht •(Fig. 2) eines in einer Tunnelstrecke verkehrenden Fahrzeuges mit niedrig eingestelltem Stromabnehmer und

Fig. 3 und 4 Stirn bzw. Seitenansicht des gleichen

Fahrzeuges bei Verkehr über oberirdische Trasse mit hocheingestelltem Stromabnehmer

Das in den Figuren dargestellte Fahrzeug 1 ist ein elektrisch antreibbarer Omnibus, dem die Energie aus einem Oberleitungsdraht 2 und einem in der Höhe veränderbaren Stromabnehmer 11 zugeführt wird. Das Fahrzeug verkehrt

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spurgebunden auf einer Fahrbahn 3, an der spurbestimmende Querführungsstege 4 angeordnet sind, die mit fahrzeugseitigen Querführungsrollen 5 zusammenarbeiten. An wenigstens einem der Querführungsstege ist ein Nulleiter 6 angebracht. Zur Fahrt über öffentliche Straßen, in denen Querführungsstege nicht möglich sind, ist ein Hilfsquerführungssystem vorgesehen, welches fahrbahnseitig aus einer Spurrille 7 und fahrzeugseitig aus einem vorzugsweise einziehbaren Folgeorgan 8 besteht. Auch die Spurrille kann die Funktion eines Nulleiters übernehmen.

Der Stromabnehmer besteht im wesentlichen aus einem Paar von unteren (15) und einem Paar von oberen Scherenarmen 16, die spiegelbildlich zueinander angeordnet sind und die an der Anlenkstelle der oberen Scherenarme einen Schleifbügel 12 tragen. Die Scherenarme sind in bekannter Weise mit einem hier nicht näher bezeichneten Antrieb zum Andrücken des Stromabnehmers an den Oberleitungsdraht versehen. Dank der Höhenveränderbarkeit des Stromabnehmers kann ein betriebssicherer Kontakt auch mit dem relativ niedrig verlegten Oberleitungsdraht 2 im Bereich des Tunnels hergestellt werden. Mit Rücksicht auf den Tunnelbetrieb ist der Schleifbügel im niedrig eingestellten Betrieb des Stromabnehmers relativ schmal (Maß b) . Dieses Maß ist so gewählt, daß unter Zugrundelegung eines maximalen Seitenversatzes des Fahrzeuges zuzüglich einer maximal möglichen Wankbewegung - die entsprechende Fahrzeugstellung ist strichpunktiert angedeutet - ein ausreichend großer Sicherheitsabstand der spannungsführenden Teile des Stromabnehmers von der Tunnelwandung erhalten bleibt.

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Um beim Übergang auf Strecken mit hoch verlegtem Oberleitungsdraht eine ausreichend große Breite des Schleifbügels zu haben, ist dieser gemäß der Erfindung in der Breite auf ein größeres Maß B selbsttätig veränderbar. Zu diesem Zweck sind in dem Schleifbügel Einzelbügel 13 bzw. 13' parallel nebeneinander angeordnet, die in Querführungen 21 quer zur Fahrzeuglängsrichtung beweglich geführt sind. Die Einzelbügel 13 bzw. 13' bestehen ihrerseits jeweils aus zwei parallel zueinander im Abstand liegenden Elementen, die jedoch mechanisch und elektrisch mittels Verbindungsbügeln 14 bzw. 14' miteinander verbunden sind.

Der Antrieb zum Querverschieben der Einzelbügel bei der Höhenverstellung des Stromabnehmers ist von den oberen Scherenarmen 16 abgeleitet. Und zwar sind - für jeden Einzelbügel 13 bzw. 13' gesondert - zwei spiegelbildlich zueinander angeordnete Schubstangen 17 bzw. 17' vorgesehen, die mit ihrem unteren Ende über sphärische Lager 18 mit dem oberen Scherenarm verbunden sind und die mit den einander zugekehrten Enden ebenfalls über ein sphärisches Gelenk mit dem zugehörigen Verbindunjsbügel 14 bzw. 14' an einer Anlenkstelle 2o angelenkt sind. Diese Anlenkstelle liegt im vertikalen Abstand unterhalb der Anlenkstelle 19 der oberen Scherenarme am Schleifbügel 12. Durch die Aufrichtbewegung der Scherenarme in die in Fig. 4 gezeigte Stellung wird der Abstand der beiden gegenüberliegenden sphärischen Lager verringert, wodurch sich innerhalb des durch die drei Gelenke 18, 2o, 18 gebildeten Gelenkdreieckes ein größeres Maß für die Dreieckshöhe ergibt. Dadurch wird - in Stirnansicht gesehen- beim Aus-

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fahren des Stromabnehmers die Anlenkstelle 2o der Einzelbügel in Richtung zur Fahrzeugaußenseite hin verschoben; die ineinandergeschobenen Einzelbügel werden also tele skopartig auseinandergezogen, wodurch sich eine insgesamt größere Schleifbügelbreite ergibt. Beim Einziehen des Stromabnehmers verkürzt sich durch ein Strecken des Gelenkdreieckes die Dreieckshöhe, wodurch die Einzelbügel zur Fahrzeugmitte hin zurückgezogen werden, bis sie - in Stirnansicht gesehen - etwa deckungsgleich liegen. Die Veränderung des Höhenmaßes des geschilderten Gelenkdreieckes muß nicht nur absolut erfolgen, sondern es muß sich auch eine relative Änderung des Maßes der Dreieckshöhe gegenüber dem aus den Punkten 18, 19, 18 gebildeten Gelenkdreieckes ergeben. Diese relative Änderung des Maßes der üreieckshöhe ist dadurch erreichbar, daß die Anlenkstelle 2o zwischen den Schubstangen 17 bzw. 17' und dem Verbindungsbügel 14 bzw. 14' in Vertikalrichtung tiefer gelegt wird als die Anlenkstelle 19 zwischen dem Schleifbügei 12 und den oberen Scherenarmen 16. Dieser Höhenversatz der beiden Anlenkstellen 19 und 2o ist in erster Linie maßgebend für den Querverschiebeweg der Einzelbügel bei der Höhenverstellung des Stromabnehmers.

Es ist zweckmäßig, bei ausgefahrenem Stromabnehmer dem Schleifbügel eine möglichst große Breite, den Einzelbüeln also einen möglichst großen Verschiebeweg zu geben, damit sich eine möglichst große Schleifbügelbreite ergibt. Eine große Schleifbügelbreite erlaubt nämlich eine große Breitentoleranz des Oberleitungsdrahtes, was insbesondere in Kurven sich kostengünstig auswirkt, weil

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der Oberleitungsdraht nicht so oft abgespannt zu werden braucht.

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Claims (5)

I A. IrW : * i'::: ; 30096A3 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Stuttgart-Untertürkheim Daim 12 858/4 1 ο.3.8o Ansprüche

1. (Elektrisch antreibbares aus einem Oberleitungsdraht ver-

rgbares spur gebundenes Fahrzeug mit einem wenigstens einen Schleifbügel tragenden auf unterschiedliche Höhe einfahrbaren Stromabnehmer, dadurch gekennzeichnet , daß die Breite (b, B) des Schleifbügels (12) derart selbsttätig veränderbar ist, daß bei niedrig eingefahrenem Stromabnehmer (Fig. 1, 2) der Schleifbügel (12) schmal (b) und bei hohem Stromabnehmer (Fig. 3, 4) breit (B) ist.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Breite (b, B) des Schleifbügels (12) kontinuierlich mit der Höhenveränderung des Stromabnehmers (11) veränderbar ist.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Schleifbügel (12) aus einem Paar von nebeneinander angeordneten quer zur Fahrtrichtung beweglich geführten Einzelbügeln (13, 13') besteht, die jeweils mit einem Verschiebeantrieb versehen sind.

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4. Fahrzeug nach Anspruch 3 mit einer scherenartigen Ausbildung des Stromabnehmers, dadurch gekennzeichnet , daß der Verschiebeantrieb für die Einzelbügel (13, 13') von Scherenarmen (16) des Stromabnehmers (11) abgeleitet ist.

5. Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der abgeleitete Verschiebeantrieb im wesentlichen aus einem Paar von ein Gelenkdreieck bildenden Schubstangen (1 7,1 7 V) besteht, die mit ihren einander zugekehrten Enden jeweils an etwa gleicher Stelle
(2o), die unterhalb des Anlenkpunktes (19) der oberen
Scherenarme (16) am Schleifbügel (12) liegt, an einem de: Einzelbügel (13, 13') und mit ihrem jeweils anderen Ende (18) an einem der beiden oberen Scherenarme (16) des
Stromabnehmers (11) angelenkt sind.