DE3245601A1 - Vorrichtung zum abgriff von strom fuer ein fahrzeug - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Abgriff von Strom für ein
• Fahrzeug Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abgriff von Strom für ein Fahrzeug mit längs einer Decke in Fahrtrichtung des Fahrzeugs verlegten stationären Stromschienen, in welche Stromabnehmer des Fahrzeugs eingreifen.
• In Gruben oder Grubenstrecken, die nicht schlagwettergefährdet sind, werden Grubenfahrzeuge eingesetzt, welche mit einem Verbrennungsmotor ausgerüstet sind. Die Wirtschaftlichkeit derartiger Gruben fahrzeuge wird stark vermindert durch die erforderliche Belüftung der Grube, um die Abgase der Fahrzeuge beseitigen zu können. Daneben finden schienengebundene Grubenlokomu t i ven mit einem elektrischen Antrieb Verwendung. Hierbei sind drei Arten von Grubenlokomotiven bekannt. Bei den Fahrdrahtlokomotiven wird der Strom abgegriffen von ein oder zwei über den Gleisen gespannter) Drähten, welche in Eingriff stehen mit einem bzw. zwei Stromabnehmerbügel der Lokomotive, welche elastisch gegen den oder die Drähte gehalten @erden.
• Daneben sind Akkumulatorlokomotiven bekannt, welche voruiegend als Abbaulokomotiven verwendet werden. Die Kombination beider Systeme führt zur Verbund lokomotive die mit Strom abnehmer und Akkumulator ausgerüstet sind. Bei einpoligen Oberleitungen sind Bügel- und Scherenstromabnehmer üblich. Bei zweipoligen Oberleitungen werden Stangenstromabnehmer verwendet, wie sie vom Oberleitungsbusbetrieb her bekannt sind.
• Um die aufwendige Belüftung von Gruben zu vermeiden, in denen Grubenfahrzeuge mit Verbrennungsmotor verkehren, ist die Umstellung auf a<kumulatorbetriebene Fahrzeuge unwirtschaftlich. Die Umstellung auf Elektrofahrzeuge mit Stromabgriff bietet sich hier als wirtschaftlichste Lösung an. Für nicht schienengebundene Elektrogrubenfahrzeuge kommt jedoch eine Stromversorgung ähnlich oder gleich wie beim Oberleitungsbusbetrieb aus verschiedenen Gründen nicht in frage. Meist ist der Stollenquerschnitt nicht wesentlich größer als der Fahrzeugquerschnitt, so daß Fahrleitungsdrähte an der Grubendecke nicht gespannt werden können. Bei Verwendung von nicht schienengebundenen Crubenfahrzeugen sind in den Gruben sog.
• Ausweichstellen vorgesehen, die es ermöglichen, daß zwei einander begegnende Fahrzeuge an einander vorbei fahren können. An einer solchen Ausweichstelle müßten dann die Stromabnehmer eines Fahrzeugs außer Eingriff mit der zweipoligen Oberleitung gebracht werden und nach der Begegnung wieder in Eingriff gebracht werden mit der Oberleitung. Bei den bekannten Oberleitungsbussystemen ist dies nur von Hand möglich.
• Es besteht die Aufgabe, bei einem nicht schienengebundenen Elektro fahrzeug das Stromabnehmersystem so auszubilden, daß der Stromabnehmer automatisch in Eingriff gebracht werden kann mit den Stromschienen.
• Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangsgenannten Art durch die kennzeichnenden [lerkmale des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
• Das Fahrzeug ist bevorzugt mit Akkumulatoren versehen, die einen Betrieb durch die Akkumulatoren zulassen, uenn das Fahrzeug keinen Strom von den Stromschienen abgreift.
• Ein Ausführungsbeispiel bei einem Gruben fahrzeug wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine stirnseitige Ansicht des Oberteils des Fahrzeugs und der Vorrichtung und Fig. 2 eine Seitenansicht des Fahrzeugs und der Vorrichtung gem. Fig. 1.
• An der Grubendecke sind starr befestigt drei U-förmige nach unten hin offene Stromschienen 1, 2, 3. An jeder Seite dieser Stromschienenanordnung verläuft je eine Leitschiene 4, 5. Diese Leits-chienen 4, 5 weisen jeweils einen quadratischen Querschnitt auf und haben unterseitig zwei Führungsflächen, welche unter einem Winkel von 900 zueinander stehen. Diese Führungsschienen 4, 5 sind starr relativ zu den Stromschienen 1, 2, 3 angeordnet. An der Oberseite des Fahrzeugs 6 ist eine Schlittenführung 7, 7' vorgesehen, in welcher ein Schlitten 8 eines Gestells 9 quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs 6 verschiebbar geführt ist. Zur Verschiebung des Schlittens 8 und damit des -Gestells 9 dient ein Linearmotor 10, dessen Stromzufuhr über eine Anordnung 11 von Stromschienen und Stromabnehmern bewirkt wird.
• Der quer verschiebbare Schlitten 8 trägt einen vertikal nach oben ausfahrbaren Teleskoparm 12. Am oberen Ende des Teleskoparmes 12 ist ein Drehteller 13 befestigt, der um eine vertikale Achse drehbar ist. Dessen Drehwinkel ist beispielsweise auf 400 Drehwinkel nach jeder Seite hin begrenzt. Dieser Drehteller trägt über zwei Federkreuzgelenke 15, 15' einen Kippteller 14, der in einer Ebene quer zur Fahrtrichturl9 berlrcnrt kippbUr ist, was durch den Pfeil 16 angedeutet ist. Infolge der beiderl Kreuzfeder,gelenke 15, 15' ist der Kippteller 14 stets bestrebt, eine Lage parallel zum Dreh teller 13 einztJnehmen.
• Auf dem Kippteller 14 angeordnet sind zwei nach oben ragende Führungsrollen 17, 17'. Diese Führungsrollen 17, 17' verlaufen etwa rechtwinkliq zum Kippteller 14 und besitzen im wesentlichen vertikal verlaufende Drehachsen.
• Diese Führungsrollen 17, 17' weisen einen oberen zylindrischen Bereich 18 und einen unteren konischen Bereich 19 auf.
• Diese in Fahrtrichtung hintereinander anqeordneten Führungsrollen 17, 17' sind nur an einer Seite der aus den Führungsschienen 4, 5 und den Stromschienen 1, 2, 3 bestehenden Anordnung vorgesehen und zwar im dargestellten Beispiel linksseitig von dekor linken Führungsschiene 4.
• Der Kippteller 14 trägt weiterhin zwei Leitrollenpaare 20, 21. Die Drehachsen dieser Leitrollenpaare 20, 21 verlaufen jeweils unter einem Winkel von 900 zueinander.
• Diese Leitrollenpaare 20, 21 kommen zur Anlage gegen die unteren um jeweils 900 zueinander geneigten Führungsflächen der Führungsschienen 4, 5. Die Leitrollenpaare 20, 21 sind unterhalb des zylindrischen Bereichs 18 der Führungsrollen 17, 17' angeordnet , derart, daß ihre Kontaktbereiche mit den Führungsflächen der Führungsschienen 4, 5 in einer Ebene im Bereich des konischen Teils 19 der Führungsrollen 17, 17' angeordnet sind.
• Der Kippteller 14 trägt weiterhin insgesamt 6 Stromabnehmer und zwar jeweils zwei Stromabnehmer für eine der Stromschienen 1, 2, 3 Die beiden Stromabnehmer 22 greifen in die Stromschiene 1, die beiden Stromabnehmer 23 in die Stromschiene 2 und die beiden Stromabnehmer 24 in die Stromschiene 3 ein. Worl(len spannungsführenden Teilen der Stromabnehmer 22, 23, 24 verlaufen Kabel 25 nach unten, welche zur Stromspeisung des Fahrzeugs 6 dienen.
• Bei der Darstellung nach Fig. 2 ist der besseren Übersichtlichkeit halber die Führungsschiene 4 und das zugehörige Leitrollenpaar 21 nicht dargestellt.
• Jeder Stromabnehmer 22, 23, 24 ist an einem Hebelarm 26 angeordnet. Die Hebelarme 26 jedes Stromabnehmerpaares weisen in Fahrtrichtung gesehen nach vorne und nach hinten.
• Die Hebelarme 26 sind gelenkig am Kippteller 14 angeordnet und werden jeweils durch eine Feder, die in einem Federgehäuse 27 angeordnet ist, so vorgespannt, daß die jeweiligen Stromabnehmer, wie beispielsweise die Stromabnehmer 24 in Richtung der zugehörigen Stromschiene wie beispielsweise der Stromschiene 3 gedrückt werden. Am Kippteller 14 sind weiterhin Elektromagnete 28 für jeden Hebelarm 26 angeordnet , welche bei ihrer Bestromung den jeweiligen Hebelarm entgegen der auf ihn wirkenden Federkraft gegen den Kippteller 14 halten.
• Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Wenn das Gestell 9 infolge Absenken des Teleskoparmes 12 abgesenkt ist und die Stromabnehmer 22, 23, 24 außer Eingriff mit den Stromschienen 1, 2, 3 sind, dann wird das Fahrzeug 6 durch eingebaute Batterien betricben. Um die Stromabnehmer 22, 23, 24 in Eingriff mit den Stromschienen 1, 2, 3 zu bringen, wird de Schlitten 8 bei der Darstellung gem.
• Fig. 1 nach links verfahren derart, daß sich die Führungsrollen 17, 17' links und unterhalb der Führungsschiene 4 befinden. Der Teleskoparm 12 wird nun so weit nach oben ausgefahren, bis die Führungsrollen 17, 17' mit ihrem zylindrischen Bereich 18 sich in Höhe der Führungsschiene 4 befinden. Sodann wird der Linearmotor 10 eingeschaltet, der den Schlitten 8 nach rechts bewegt, bis die zylindrischen Bereiche 18 der Führungsrollen 17, 17' zur Anlage an die linke Außenkante der Führungsschiene 4 kommen.
• Kommen die beiden hintereinander angeordneten Führungsrollen 17, 17' zur Anlage an die Führungsschiene 4, dann wird gleichzeitig der Drehteller 13 so gedreht, daß die Stromabnehmer 22, 23, 24 parallel zu den Stromschienen 1, 2, 3 verlaufen. Bei eingeschaltetem Linearmotor 10 wird wiederum eine Hubbewegung des Teleskoparms 12 einem leitet, die bewirkt, daß bei der Aufwärtsbewegung nunmehr der konische Bereich 19 der Führungsrollen 17, 17' in Kontakt mit der äußeren Kante der Führungsschiene 4 tritt.
• Hierbei wird gleichzeitig das gesamte Gestell 9 bei der weiteren Aufwärtsbewegung nach'links versetzt, bis letztlich die Leitrollenpaare 20, 21 mit den Führungsflächen der Führungsschienen 4, 5 in Kontakt treten. Gleichzeitig kommen die konischen Bereiche 19 der Führungsrollen 17, 17' außer Kontakt mit der Führungsschiene 4.
• Während des seither geschilderten Bewegungsablaufes werden die Hebelarme 26 durch die Elektromagnete 28 in ihrer Ausgangsstellung gegen den Kippteller 14 gehalten. Sobald die Leitrollenpaare 20, 21 in Kontakt stehen mit den Führungsflächen der Führungsschienen 4, 5 wird der Linearmotor 10 abgeschaltet und gleichzeitig wird der Strom von den Elektromagneten 28 genommen, wodurch die Hebelarme 26 nach oben schwingen können und die dort befestigten Stromabnehmer 22, 23, 24 eintreten in die Stromschienen 1, 2 , 3.
• Während des Fahrbetriebs übt der Teleskoparm 12 stets einen Druck nach oben aus und hält hierdurch die Strom abnehmer 22, 23, 24 in Eingriff mit den Stromschienen 1, 2, 3 und hält weiterhin die Leitrollenpaare 20, 21 gegen die Führungsschienen 4, 5. Versetzt das Fahrzeug 6 während des Fahrbetriebs seitlich zu den Stromschienen 1, 2, 3, dann wird der Schlitten 8 längs der Schlittenführung 7, 7 verschoben da die Leitrollenpaare 20, 21 dem Gestell 9 eine Führung vermitteln. Fährt das Fahrzeug 6 nicht genau parallel zu den Stromschienen 1, 2, 3, dann wird diese Abweichung ausgeglichen durch eine Drehbewegung des Drehtellers 13 infolge der Führung durch die Leitrollenpaare 20, 21. Überfährt eine Seite des Fahrzeugs ein Hindernis oder eine Mulde und kommt es hierdurch zu einer Kippbewegung des Fahrzeugs 6 quer zu seiner Fahrtrichtung, dann wird diese Kippbewegung ausgeglichen durch eine Kippbewegung des Drehtellers 13 relativ zum Kippteller 14 , der seine Horizontallage beibehält.
• Soll das Gestell 9 abgesenkt werden, dann werden zuerst die Elektromagnete 28 betätigt, wodurch die Stromabnehmer 22, 23, 24 außer Eingriff mit den Stromschienen 1, 2, 3 kommen. Sodann wird durch Zusammenfahren des Teleskoparmes 12 das Gestell 9 abgesenkt, wobei gleichzeitig der Linearmotor 10 das Gestell 9 nach links bewegen kann.
• Leerseite

Claims (15)

1. Ansprüche l.o rrichtung zum Abgriff von Strom für ein Fahrzeug mit längs einer Decke in Fahrtrichtung des Fahrzeugs verlegten stationären Stromschienen, in welche Stromabnehmer des Fahrzeugs eingreifen, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Stromabnehmer (22, 23, 24) von einem am Fahrzeug (6) angeordneten Gestell (9) getragen werden, welches mindestens eine Führungsrolle (17) mit etwa vertikal verlaufender Drehachse auFweist, das Gestell (9) mit seiner Führungsrolle (17) seitlich zur Anlage an eine stationäre Schiene (4) bringbar ist und nach Anlage der Führungsrolle (17) an die Schiene (4) das Gestell (9) eine vertikale Hubbewegung auszuführen vermag, bei der die Stromabnehmer (22, 23, 24) in Eingriff mit den Stromschienen (1, 2, 3) kommen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Gestell (9) auf dem Fahrzeug (6) quer zur fahrtrichtung verfahrbar angeordnet ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g c k e n n -z e i c h n e t , daß das Gestell (9) auf dem Fahrzeug (6) in einer Ebene quer zur Fahrtrichtung schwenkbar angeordnet ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n c t , daß das Gestell (9) einen vertikal ausfahrbaren Teleskoptragarm (12) aufweist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Gestell (9) einen Drehteller (13) mit vertikaler Drehachse auf weist, über dem die Stromabnehmer (22, 23, 24) angeordnet sind und zwei zur Anlage an die Schiene (4) bringbare Führungsrollen (17, 17') vorgesehen sind, die über dem Drehteller (13) in Fahrtrichtung gesehen hintereinander angeordnet sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schiene (4), an die die Führungsrolle (17) zur Anlage kommt, eine seitlich von den Stqrmschienen (1, 2, 3) angeordnete Führungsschiene ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Führungsscheine (4) zwei gegeneinander geneigte Führungsflächen aufweist, gegen welche Leitrollen (20) des Gestells (9) zur Anlage kommen.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Führungsrolle (17) einen oberen zylindrischen Bereich (18) und einen unteren konischen Bereich (19) aufweist und bei der Hubbelegung des Gestells (9) der konische Bereich (19) außer Anlage mit der Führunqsschiene (4) kommt, wenn die Leitrollen (20) in Kontakt mit ihren Führungsflächen treten.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß beidseits der Stromschienen (1, 2, 3) je eine Führung schiene '4, 5) angeordnet ist, die je zwei gegeneinander geneigte FührungsFlächen aufweisen, gegen welche jeweils Leitrollen (20, 21) des Cestells (9) zur Anlage kommen.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Drehteller (13) einen Kippteller (14) trägt, der in einer quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Ebene begrenzt kippbar ist und der die Stromabnehmer (22, 23, 24),die Führungsrollen (17, 17') und die Leitrollen (20, 21) trägt.
11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß pro Stromschiene (1, 2, 3) zwei in Fahrtrichtung gesehen hintereinander angeordnete Stromabnehmer (22, 23, 24) vorgesehen sind, die federelastisch gegen die jeweilige Stromschiene (1, 2, 3) drücken.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch 9 e k e n n -z e i c h n e t , daß die Stromabnehmer (22, 23, 24) jeder Stormschiene (1, 2, 3) an in Fahrtrichtung gesehen nach vorne und hinten weisenden gelenkig gelagerten Hebelarmen (26) angeordnet sind, die in Richtung der jeweiligen Stromschiene (1, 2, 3) federbelastet sind.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Hebelarme (26) entgegen der Federbelastung elektromagnetisch verriegelbar sind.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Gestell (9) in einer Schlittenführung (7, 7') des Fahrzeugs (6) verfahrbar ist und dieser Schlittenführung (7, 7') ein Verstellmotor zugeordnet ist.
15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch q e k e n n -z e i c h n e t , daß der Verstellmotor ein elektrischer Linearmotor (10) ist.