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Scherenstromabnehmer für elektrische Triebfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf einen Scherenstromabnehmer für elektrische Triebfahrzeuge.
Stromabnehmer für elektrische Triebfahrzeuge sind an sich in verschiedenen Ausführungen und Bauarten bekannt. Eine bekannte und in der Praxis auch Anwendung findende Konstruktion ist der Kniege- lenkstromabnehmer (auch Schwingbalkenstromabnehmer oder Halbscherenstromabnehmer genannt), der aus einem auf dem Fahrzeugdach oder in dessen Nähe gelenkig gelagerten Hauptschwingbalken und
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(deutsche Auslegeschrift Nr. 1056170) bekannt. Der Hauptschwingbalken ist bei dieser bekannten Konstruktion als einfacher Arm ausgeführt, während der Hauptlenker durch zwei Arme gebildet ist, die mit Hilfe eines. Zwischenstücks um die Drehachse schwingen.
Ein derartiger Kniegelenkstromabnehmer unterscheidet sich konstruktiv und wirkungsmässig grundsätzlich und wesentlich von einem Scherenstromabnehmer, auf den sich die Erfindung bezieht und ist mit einem solchen auch wegen der bei beiden Bauarten jeweils verschiedenen besonderen Probleme nicht vergleichbar.
Auch Scherenstromabnehmer sind an sich in verschiedenen Ausführungen bekannt, so z. B. aus der
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des Scherenstromabnehmers bilden die durch vier Unterscheren- und vier Oberscherenrohre gebildeten Arme des Stromabnehmers in Seitenansicht eine Fünfeck, die Auftriebselemente liegen innerhalb des Scherengestells, und es ist ein als Wippe mit zwei parallelen Schleifleiste ausgebildeter, im Bereich der Oberscherenscheitelpunkte angeordneter Stromabnehmerkopf vorgesehen.
Der Erfindung liegt nun vor allem die Aufgabe zugrunde, diese bekannte und heute fast ausschliesslich Verwendung findende Bauart eines Scherenstromabnehmers für elektrische Triebfahrzeugesoauszugestalten. dass sich eine extrem tiefe Senklage erreichen lässt. Daneben sollen die bisher bei derartigen Scherenstromabnehmern vielfach üblichen Diagonalrohre bzw. Querversteifungen vermieden und die Mas, se des Scherenstromabnehmers und seine Windangriffsfläche bei hoher Geschwindigkeit verringert werden.
Das Problem der extremen Tieflage stellt sich vor allem für das Durchfahren von Tunneln und bei Unterpflasterbahnen.
Erfindungsgemäss zeichnet sich der Scherenstromabnehmer der vorstehend erwähnten Bauart dadurch aus, dass die in an sich bekannter Weise aus vier Steigrohren bestehende Oberschere von einer aus zwei Tragholmen besteheidenunterschere getragen wird und dass jeweils zwei Steigrohre der Oberschere aussen an einem Tragholm der Unterschere trapezförmig angelenkt sind.
Die durch diese Ausgestaltung ermöglichte extrem tiefe Senklage lässt sich mit keinem der bisher bekannten Scherenstromabnehmer erreichen. Dies gilt insbesondere auch für den Scherenstromabnehmer nach der schon erwähnten USA-Patentschrift Nr. 585, 267, weil dessen Arme in Seitenansicht ein Viereck bilden, der Stromabnehmerkopf als Rolle ausgebildet ist und die Auftriebselemente unterhalb der nahe nebeneinanderliegenden und auf einer gemeinsamen Achse angeordneten Arme der Unterschere liegen.
Ausserdem sind bei diesem Scherenstromabnehmer einer alten, nur für langsame Fahrzeuge geeigneten
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Bauart die Oberscherenarme innen an den nahe nebeneinanderliegenden Unterscherenarmen angelenkt, so dass trotz der dort vorgesehenen trapezförmigen Anlenkung der Oberscherenarme der Winkel zwischen den Armen von Oberschere und Unterschere stets verhältnismässig gross bleibt und keine Möglichkeit für eine Stellung der Arme besteht, bei der der von den Armen eingeschlossene Winkel null ist oder mindei stens weitgehend gegen null geht, wie das bei Scherenstromabnehmern nach der Erfindung der Fall ist.
Vorteilhaft ist beim Scherenstromabnehmer nach der Erfindung die Verwendung eines Stromabnehmerkopfes (einer Wippe). wie er (sie) Gegenstand eines älteren Vorschlages ist (österr. Patentschrift Nr. 224162), der (die) an den Oberscheren in mindestens vier Punkten ausserhalb des Oberscherenscheitelpunktes aufgehängt ist und zwei parallellaufende, auf einem Tragrahmen angeordnete Schleifleisten aufweist, wobei zur Schaffung einer Differentialaufhängung der Tragrahmen des Stromabnehmerkopfes (der Wippe) mit Hilfe von an dem Tragrahmen angelenkten Pendelteleskopen derart aufgehängt ist, dass die verlängerten Längsachsen der Pendelteleskope sich schneiden. In diesem Falle beträgt die Höhe des abgesenkten Scherenstromabnehmers nach der Erfindung beispielsweise nur noch 250 mm oberhalb seiner Befestigungspunkte auf dem Dach- 0 des Triebfahrzeugs.
Dabei ist zwischen dem tiefsten stromführenden Punkt des Scherenstromabnehmers und dem Dach des Triebfahrzeugs bzw. den Befestigungspunkten noch eine Luftstrecke von 40 mm gewährleistet.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Auftriebsfeder für die Unterschere in an sich bekannter Weise (deutsche Patentschrift Nr. 632506) geteilt und besteht aus zwei oder mehr Einzelfedern, die jeweils mit ihrem einen Ende entweder oben oder seitlich am Tragholm und mit ihrem andern Ende an einem am Querrohr im Grundrahmen angeordneten Angriffshebel befestigt sind.
Ein weiteres Merkmal beim Scherenstromabnehmerkopf der Erfindung besteht darin, dass die Kupplungsstange unterteilt ist und dass ihre beiden Stangenteile jeweils oberhalb der Drehachse der Tragholme angreifen und durch einen am Grundrahmen schwenkbar angebrachten Umlenkhebel miteinander verbunden sind.
Weitere kennzeichnende Merkmale des Scherenstromabnehmers nach der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Figuren der Zeichnung.
Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. es zeigen : Fig. 1 eine Ausführungsform des Stromabnehmers in ausgefahrenem Zustand in Seitenansicht. Fig. 2 eine Stirnansicht zu Fig. 1. Fig. 3 eine Seitenansicht des Stromabnehmers nach Fig. 1 und 2 in zusammengeklapptem Zustand, Fig. 4 eine Draufsicht zu Fig. 3, Fig. 5 eine weitere Ausführungsform des Stromabnehmers in ausgefahrenem Zustand in Seitenansicht, Fig. 6 eine Stirnansicht zu Fig. 5, Fig. 7 eine Seitenansicht des Stromabnehmers nach Fig. 5 und 6, in zusammengeklapptem Zustand, Fig. 8 eine Draufsicht zu Fig. 7. Fig. 9 eine Seitenansicht des Grundrahmens und der Tragholme eines Stromabnehmer nach Fig. 5-7 in vergrössertem Massstab in ausgefahrenem Zustand, Fig. 10 eine Ansicht wie Fig. 9 in zusammengeklapptem Zustand, Fig. 11 eine Einzelheit A aus Fig. 9.
Der erfindungsgemässe Stromabnehmer, bei dem die bewährte Scherenform beibehalten wurde, besteht aus einem Grundrahmen 1. aus der lediglich aus zwei Tragholmen 2 bestehenden Unterschere, ferner aus der aus vier Steigrohren 3 bestehenden Oberschere und aus einer Wippe 4. die Gegenstand der österr. Patentschrift Nr. 224162 ist. Statt dieser Wippe 4 kann jedoch auch eine andere Wippenkonstruktion Verwendung finden.
Wesentlich ist. dass die Unterschere nur noch aus den beiden Tragholmen2 besteht. Auf dieser Zweiholmunterschere ruht die Oberschere, die aus je zwei trapezförmig angeordneten Rohren 3 zusammen mit dem Scherenverbindungsglied 5 und dem Querrohr 6 am bzw. im Scheitelpunkt 7 einen festen Rahmen zur Aufnahme der Wippe 4 bildet. Die übliche Auftriebfeder ist mit 8 und die Kupplungsstange mit 9 bezeichnet. Durch die erfindungsgemässe Ausbildung wird die Seitensteifigkeit gewährleistet, obgleich das Gewicht der beweglichen Masse gegenüber den früheren Ausführungen erheblich vermindert wurde. Die in Fahrtrichtung stehende Angriffsfläche-0. ist wesentlich verringert. Zweckmässig sind die Gelenke 5 so ausgebildet, dass die einzelnen Scherenteile mittels Schrauben miteinander verbunden sind ; hiedurch wird eine einfache Wartung und Montage ermöglicht.
Wie in Fig. 3 ersichtlich, nimmt der erfindungsgemäss ausgebildete Stromabnehmer in zusammengeklapptem Zustand eine gute Tieflage ein.
Zur Erreichung einer extremen Tieflage ist bei der in den Fig. 5-8 dargestellten verbesserten Ausführungsform zusätzlich zur Zweiholmausbildung der Unterschere vorgesehen, dass die Auftriebfeder 8 geteilt ist, d. h. aus zwei oder mehreren unabhängigen Einzelfedern 8'und 8"besteht. Die Federn 8', 8" sind jeweils mit ihrem einen Ende oben oder seitlich an dem Holm 2 und mit dem andern Ende an
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einem Angriffshebel J 0 befestigt, der an einem Querrohr l'im Grundrahmen l angeordnet ist. Hiedurch wird die Mitte des Grundrahmens 1 von der Auftriebfeder befreit und die Oberscheren 3 können in eine
Tieflage dicht oberhalb des Grundrahmens zusammenklappen.
Um ausserdem auch einen möglichst geringen Abstand der aus den beiden Tragholmen 2 bestehenden
Unterschere vom Wagendach bzw. vom Befestigungspunkt des Grundrahmens 1 zu erreichen, ist ferner die
Kupplungsstange 9 geteilt ausgebildet und besteht aus zwei Stangen g', 9", die über einen am Grundrah- men 1 drehbar befestigten Umlenkhebel 11 miteinander verbunden sind. Die Enden der Stangen 9', 9" greifen oberhalb der Drehachse 2'der Unterscherenholme 2 in den Punkten 12 an. Durch die Anordnung lässt sich der Abstand zwischen der Drehachse 2'und dem Wagendach bzw. den Befestigungspunkten bis auf den durch die Isolation bedingten Abstand vermindern.
Die Federn 8', 81t sind jeweils von einem Gehäuse 13 umgeben und an den Holmen 2 nur lose ein- gehängt, wie in Fig. 11 dargestellt. Bei einer Karambolage, bei der die Tragholme 2 nach innen- geschlagen werden, stösst das Gehäuse 13 mit seiner Kante 13'an das Querrohr l'im Grundrahmen 1 an und die Feder löst sich aus ihrer Befestigung am Holm 2, so dass der Stromabnehmer zusammenfällt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Scherenstromabnehmer für elektrische Triebfahrzeuge, dessen Arme in Seitenansicht ein Fünfeck bilden und bei dem die Auftriebselemente innerhalb des Scherengestells liegen und der mit einem als Wippe mit zwei parallelen Schleifleiste ausgebildeten, im Bereich der Oberscherenscheitelpunkte angeordneten Stromabnehmerkopf versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die in an sich bekannter Weise aus vier Steigrohren (3) bestehende Oberschere von einer aus zwei Tragholmen (2) bestehenden Unterschere getragen wird und dass jeweils zwei Steigrohre (31 der Oberschere aussen an einem Tragholm (2) der Unterschere trapezförmig angelenkt sind.