DE3245601C2

DE3245601C2 - Vorrichtung zum Abgriff von Strom für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE3245601C2
Application number: DE19823245601
Authority: DE
Inventors: Uwe 7851 Rümmingen Bormann
Original assignee: Wampfler GmbH
Current assignee: Wampfler GmbH
Priority date: 1982-12-09
Filing date: 1982-12-09
Publication date: 1986-11-27
Also published as: DE3245601A1

Abstract

Zum Betrieb eines nicht schienengebundenen Elektrofahrzeugs für den Grubenbetrieb sind längs der Decke der Grube Stromschienen verlegt. Die Stromabnehmer werden von einem am Fahrzeug angeordneten Gestell getragen. Dieses weist eine Führungsrolle mit einer vertikal verlaufenden Drehachse auf. Um die Stromabnehmer in Eingriff mit den Stromschienen zu bringen, wird das Gestell seitlich in Richtung der Stromschienen verfahren bis die Führungsrolle zur Anlage an eine Schiene kommt. Danach führt das Gestell eine vertikale Hubbewegung aus, bis die Stromabnehmer in die Stromschienen eingreifen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abgriff von Strom für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, wie er der DE-OS 24 60 843 entnehmbar ist

In Gruben oder Grubenstrecken, die nicht schlagwettergefährdet sind, werden Grubenfahrzeuge eingesetzt, welche mit einem Verbrennungsmotor ausgerüstet sind.

Die Wirtschaftlichkeit derartiger Grubenfahrzeuge wird stark vermindert durch die wegen der Abgase erforderliche Belüftung der Grube. Daneben finden schienengebundene Grubenlokomotiven mit einem elektrischen Antrieb Verwendung. Hierbei sind drei Arten von Grubenlokomotiven bekannt Bei den Fahrdrahtlokomotiven wird der Strom von ein oder zwei über den Gleisen gespannten Drähten abgegriffen, welche in Eingriff stehen mit einem bzw. zwei Stromabnehmerbüge! der Lokomotive, die elastisch gegen den oder die Drähte gehalten werden. Daneben sind Akkumulatorlokomotiven bekannt, welche vorwiegend als Abbaulokomotiven verwendet werden. Die Kombination beider Systeme führt zu Verbundlokomotiven, die mit Stromabnehmer und Akkumulator ausgerüstet sind. Bei ein-

poligen Überleitungen 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, bieten sich Elektrofahrzeuge mit Stromabgriff 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. Außerdem sind in den Gruben sogenannte Ausweichstellen vorgesehen, die es ermöglichen, daß zwei einander begegnende Fahrzeuge aneinander vor-

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Stromabnehmer eines Fahzeugs von Hand außer Eingriff mit der Oberleitung und nach der Begegnung wieder in Eingriff gebracht werden.

Bei der Vorrichtung nach der DE-OS 24 60 843 ist für jeden Fahrleitungsdraht ein Stromabnehmer vorgesehen, der an einer am Fahrzeug schwenkbar gelagerten Stange angeordnet ist. Zum Andocken werden die Stan-

gen so weit nach oben geschwenkt, bis die Führungsanschläge, die die Form von senkrecht verlaufenden Drahtbügeln aufweisen, sich in Höhe der Fahrleitungsdrähte befinden. Anschließend werden die Stangen seitlich in Richtung der Leitungsdrähte versdmenkt, bis die Führungsanschläge zur Anlage an die Drähte kommen, wobei die drehbar gelagerten Schleifschuhe der Stromabnehmer in Richtung der Leitungsdrähte ausgerichtet werden. Zuletzt werden die Stangen weiter nach oben geschwenkt, bis die Schleifschuhe, geführt durch die Führungsanrchläge, in Berührung mit den Fahrleitungsdrähten kommen.

Aus den vorgenannten Gründen ist jedoch die Verwendung eines solchen Oberleitungsbussystems bei Grubenfahrzeugen wenig geeignet

Geeigneter sind für diesen Anwendungszweck an der Decke verlegte Stromschienen, in welche rollengeführte Gestelle, sogenannte Stromabnehmerwagen eingreifen, wie sie beispielsweise in der DE-AS 14 81 744 für Kranbahnen gezeigt sind.

Hierbei stellt sich die Aufgabe, die Vorrichtung so auszubilden, daß die Stromabnehmer des Gestells automatisch mit den Stromschienen in Eingriff bringbar sind, auch wenn das Fahrzeug um seine Längsachse geneigt steht

Gelöst wird diese Aufgabe mit bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel bei einem Grubenfahrzeug wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erlrutert. Es zeigt

F i g. 1 eine stirnseitige Ansicht des Oberteils des Fahrzeugs und der Vorrichtung und

F i g. 2 eine Seitenansicht des Fahrzeugs und der Vorrichtung gemäß F i g. 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 Leitschienen 4, 5 weisen jeweils einen quadratischen Querschnitt auf und haben unterseitig zwei Führungsflächen, welche unter einem Winkel von 90° 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' (F i g. 2) 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, (F i g. 2) 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 40° Drehwinkel nach jeder Seite hin begrenzt. Dieser Drehteller trägt über zwei Federkreuzgelenke 15, 15' einer. Kippteller 14, der in einer Ebene quer zur Fahrtrichtung begrenzt kippbar ist, was durch den Pfeil 16 angedeutet ist. Infolge der beiden Kreuzfedergelenke 15,15' ist der Kippteller 14 stets bestrebt, eine Lage parallel zum Drehteller 13 einzunehmen.

Auf dem Kippteller 14 angeordnet sind zwei nach oben ragende Führungsrollen 17, 17'. Diese Führungsrollen 17,17' verlaufen etwa rechtwinklig 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 angeordneten 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 der linken Führungsschiene 4.

Der Kippteller 14 trägt weiterhin zwei Leitrollenpaare 20,21. Die Drehachsen dieser Leitrollenpaare 20, 21 verlaufen jeweils unter einem Winkel von 90° zueinander. Diese Leitrollenpaare 20, 21 kommen zur Anlage gegen die unteren um jeweils 90° 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. Von den spannungsführenden Teilen der Stromabnehmer 22, 23, 24 verlaufen Kabel 25 nach unten, welche zur Stromspeisung des Fahrzeugs 6 dienen.

Bei der Darstellung nach F i g. 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 jeweilgen 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 betrieben. Um die Stromabnehmer 22, 23, 24 in Eingriff mit den Stromschienen 1,2,3 zu bringen, wird der Schlitten 8 bei der Darstellung gemäß F i g. 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 Strom-

5 6 it schienen 1, 2, 3 verlaufen. Bei eingeschaltetem Linearmotor 10 wird wiederum eine Hubbewegung des TeIe- '; skoparmes 12 eingeleitet, die bewirkt, daß bei der Auf- ' (, wärtsbewegung nunmehr der konische Bereich 19 der ·' Führungsrollen 17,17' in Kontakt mit der äußeren Kan- 5 V; te der Führungsschiene 4 tritt. Hierbei wird gleichzeitig ■"' das gesamte Gestell 9 bei der weiteren Aufwärtsbewe- ; gung nach links versetzt, bis letztlich die Leitrollenpaare Sj 20,21 mit den Führungsflächen der Führungsschienen 4, i'.> 5 in Kontakt treten. Gleichzeitig kommen die konischen 10 fs Bereiche 19 der Führungsrollen 17, 17' außer Kontakt $>* mit der Führungsschiene 4. ',' f

Während des seither geschilderten Bewegungsablau- *|'

fes werden die Hebelarme 26 durch die Eiektromagnete |«i

28 in ihrer Ausgangsstellung gegen den Kippteller 14 15 || 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 20
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 ii

Stromabnehmer 22, 23, 24 in Eingriff mit den Strom- 25 r-j

schienen 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 |l

Stromschienen 1, 2, 3, dann wird der Schlitten 8 längs ü

der Schlittenführung 7, T verschoben da die Leitrollen- 30 %

paare 20, 21 dem Gestell 9 eine Führung vermitteln. β

Fährt das Fahrzeug 6 nicht genau parallel zu den Strom- §'

schienen 1, 2, 3, dann wird diese Abweichung ausgegli- -if

chen durch eine Drehbewegung des Drehtellers 13 in- τ

folge der Führung durch die Leitrollenpaare 20, 21. 35 ;ΐ

Überfährt eine Seite des Fahrzeugs ein Hindernis oder :i

eine Mulde und kommt es hierdurch zu einer Kippbe- ,*■

wegung des Fahrzeugs 6 quer zu seiner Fahrtrichtung, .'.;■

dann wird diese Kippbewegung ausgeglichen durch eine V Kippbewegung des Drehtellers 13 relativ zum Kipptel- 40

ler 14, der seine Horizontallage beibehält. ■

Soll das Gestell 9 abgesenkt werden, dann werden ■ ·;

zuerst die Eiektromagnete 28 betätigt, wodurch die ■

Stromabnehmer 22,23,24 außer Eingriff mit den Strom- ?'

schienen 1, 2, 3 kommen. Sodann wird durch Zusam- 45 ν

menfahren des Teleskoparmes 12 das Gestell 9 abge- ^,

senkt, wobei gleichzeitig der Linearmotor 10 das Gestell V

9 nach links bewegen kann. '^; ■

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 50

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abgriff von Strom für ein Fahrzeug mit lägns einer Decke in Fahrtrichtung des Fahrzeugs verlegten stationären Stromschienen, in welche Stromabnehmer des Fahrzeugs eingreifen, welche vertikal und quer zu den Stromschienen bewegbar sind, mit einem seitlich von den Stromabnehmern angeordneten, senkrecht verlaufenden Führungsanschlag, der bei einer Querbewegung der auf eine Höhe knapp unterhalb der Stromschienen angehobenen Stromabnehmer zur Anlage an eine Schiene kommt und dabei die um eine vertikale Achse drehbaren Stromabnehmer in Stromschienenrichtung dreht, worauf bei einem weiteren Anheben der Stromabnehmer diese geführt durch den Führungsaa-iChlag in Eingriff mit den Stromschienen kommen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromabnehmer (22,23,24) auf einem Gestell (9) angeordnet sind, das einen vertikal ausfahrbaren Teleskoptragarm (12) aufweist, der auf dem Fahrzeug (6) quer zur Fahrtrichtung verfahrbar ist, parallel zu den Stromschienen (1, 2, 3) mindestens eine Führungsschiene (4) angeordnet ist, die zwei gegeneinander geneigte Führungsflächen aufweist, gegen welche Leitrollen (20) des Gestells (9) zur Anlage kommt und die Leitrollen (20) sowie die Stromabnehmer (22,23,24) von einem Kippteller (14) des Gestells (9) getragen werden, der in einer Ebene quer zur Fahrtrichtung relativ zum Teleskoptragarm (12) kippbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsanschlag aus zwei in Fahrtrichtung hintereinander auf dem Kippteller (14) angeordneten Führungsrollen (17,17') mit vertikaler Drehachse besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kippteller (14) und dem Teleskoptragarm (12) ein Dtehteller (13) angeordnet ist, der um eine vertikale Achse drehbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrollen (17,17') zur Anlage an die Führungsschiene (4) kommen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrollen (17,17') einen oberen zylindrischer. Bereich (18) und einen unteren konischen Bereich (19) aufweisen und bei der Hubbewegung des Gestells (9) der konische Bereich (19) außer Anlage mit der Führungsschiene (4) kommt, wenn die Leitrollen (20) in Kontakt mit deren Führungsflächen treten.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits der Stromschienen (1,2,3) je eine Führungsschiene (4,5) angeordnet ist, die je zwei gegeneinander geneigte Führungsflächen aufweisen, gegen welche jeweils Leitrollen (20,21) des Gestells (9) zur Anlage kommen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, 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.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromabnehmer (22, 23, 24) jeder Stromschiene (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.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelarme (26) entgegen der Federbelastung elektromagnetisch verriegelbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teleskoptragarm (12) in einer Schlittenführung (7, T) des Fahrzeugs (6) verfahrbar ist und dieser Schlittenführung (7, T) ein Verstellmotor zugeordnet ist

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellmotor ein elektrischer Linearmotor (10) ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehteller (13) den Kippteller (14) über zwei Federkreuzgelenke (15,15') trägt