DE2841367C2 - Scissor or half scissor pantograph for electric traction vehicles - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheren- oder Halbscheren-Stromabnehmer für elektrische Triebfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a scissor or half scissor pantograph for electric traction vehicles according to the preamble of claim 1.

Ein derartiger Stromabnehmer ist aus der DE-OS 38 745 bekannt. Er enthält eine Hubfederanordnung, die mechanische Hubfedern und eine als Luftfeder dienende Kolben/Zylinder-Einheit umfaßt, die dazu dient, zusätzlich zu der durch die mechanischen Hubfedern erzeugten, konstanten Anpreßkraft eine von der Fahrgeschwindigkeit abhängige Anpreßkraft auf den Stromabnehmer zu erzeugen. Dieser Stromabnehmer ist daher konstruktiv aufwendig. Er hat ferner ein unruhiges Laufverhalten, das durch das Schwingen der mechanischen Federn im Fahrbetrieb verursacht ist.Such a current collector is known from DE-OS 38 745. It contains a lifting spring arrangement, the mechanical lifting springs and a piston / cylinder unit serving as an air spring, which is used to in addition to the constant contact pressure generated by the mechanical lifting springs, one of the driving speed to generate dependent contact pressure on the pantograph. This pantograph is therefore constructively complex. He also has an uneven running behavior, which is caused by the vibrations of the mechanical Springs during driving.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stromabnehmer der eingangs genannten Art konstruktiv erheblich zu vereinfachen, in diesem Zusammenhang insbesondere auch gewichts- und platzsparend auszubilden und ihm ein verbessertes Laufverhalten zu verleihen. The invention is based on the object of constructing a pantograph of the type mentioned at the beginning To simplify considerably, in this context in particular also to be designed in a weight- and space-saving manner and to give him an improved running behavior.

Diesa Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebene Ausgestaltung des hier vorgeschlagenen Stromabnehmers gelöst. Mit dieser Lösung wird der bisher allgemein beschrittene Weg verlassen, den Vorgängen des Anhebens und des Absenkens des Stromabnehmers jeweils getrennte Konstruktionsteile zuzuordnen.According to the invention, this object is achieved by the configuration specified in the characterizing part of patent claim 1 of the pantograph proposed here solved. This solution becomes the one generally used so far Leave the way, the operations of raising and lowering the pantograph are separate Assign construction parts.

Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen bzw. Abänderungen des Stromabnehmers nach dem Patentanspruch 1.The subclaims relate to advantageous developments or modifications of the pantograph according to claim 1.

Der Stromabnehmer nach der Erfindung kann insbesondere wie folgt aussehen:The pantograph according to the invention can in particular look like this:

Zweckmäßigerweise befindet sich an geeigneter Stelle im Innenraum des Triebfahrzeuges ein Druckregler, weicher in die Luftleitung zwischen Bügelventil und Druckausgleichsgefäß eingeschaltet ist Entsprechend der Einstellung am Druckregler ergibt sich die gewünschte Anpreßkraft des Stromabnehmers.A pressure regulator is expediently located at a suitable point in the interior of the traction vehicle. softer is switched on in the air line between the bow valve and the pressure equalization vessel the setting on the pressure regulator results in the desired contact pressure of the pantograph.

Beim Heben des Stromabnehmers strömt die Druckluft über den Druckregler und das Druckausgleichsgefäß in den Luftfederzylinder des Stromabnehmers. Der Stromabnehmer wird entsprechend dem auf den XoI-ben der Luftfeder wirkenden Druck mit der gewünschten Anpreßkraft angehoben. Das Druckausgleichsgefäß macht es möglich, daß nahezu unabhängig von der jeweiligen Kolbenstellung im Luftfederzylinder gleiche Druckverhältnisse herrschen und die Anpreßkraftkurve des Stromabnehmers einen gleichmäßigen Verlauf, unabhängig von dessen Höhenlage zeigt Wird das Volumen des Druckausgleichsgefäßes richtig gewählt kann man sogar die Anpreßkraftkurve des Stromabnehmers günstig beeinflussen bzw. korrigieren, da die Federkennlinie des Luftfederzylinders weitgehend durch das Luftvolumen des Druckausgleichsgefäßes bestimmt wird.When the pantograph is lifted, the compressed air flows over the pressure regulator and the pressure equalization vessel into the air spring cylinder of the pantograph. The pantograph is according to the on the XoI-ben the pressure acting on the air spring is increased with the desired contact pressure. The pressure equalization vessel makes it possible that the same piston position in the air spring cylinder is almost independent of the respective piston position Pressure conditions prevail and the contact pressure curve of the pantograph has a uniform course, independently the height of which shows that the correct volume of the pressure equalization vessel can be selected you can even influence or correct the contact force curve of the pantograph favorably, since the spring characteristic of the air spring cylinder largely determined by the volume of air in the pressure equalization tank will.

Ein wesentlicher Vorteil des Stromabnehmers mit Druckausgleichsgefäß besteht auch darin, daß bei richtig gewählter Regelgenauigkeit des Druckreglers der Luftdruck in der einmal gefüllten Anlage aufrechterhalten bleibt und kein waterer Druckluftbedarf für das Funktionieren des Systems besteht Theoretisch könnte man wohl auf das Druckausgleichsgefäß verzichten, jedoch wäre dann ein kompliziertes Steuersystem mit druckabhängig arbeitenden Steuerelementen erforderlich, wodurch auch der Druckluftbedarf der Anlage während des Betriebes erheblich vergrößert würde. Außerdem würde ein solches Steuersystem auch sehr viele Fehlerquellen beinhalten, welche die Betriebstauglichkeit der Anlage sehr gefährden wurden.A major advantage of the pantograph with pressure equalization tank is that with correct Maintain the air pressure in the system once it has been filled with the selected control accuracy of the pressure regulator remains and there is no waterer compressed air requirement for the functioning of the system theoretically could you probably do without the pressure equalization tank, but then you would have a complicated control system Pressure-dependent control elements are required, which also reduces the compressed air requirement of the system would be increased considerably during operation. In addition, such a tax system would also be very many Contain sources of error which would seriously endanger the operability of the system.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Stromabnehmers besteht darin, daß als Druckausgleichsgefäß gleichzeitig der Grundrahmen des Stromabnehmers dient, welcher in diesem Fall dann beispielsweise aus luftdicht-verschweißten Forir.Tohren geeigneter Dimension bestehen kann. Auch eine stark dimensionierte Rohrleitung zum Luftfederzylinder des Stromabnehmers könnte die Funktion eines Druckausgleichsgefäßes übernehmen. Das Absenken des Stromabnehmers kann dadurch beschleunigt werden, daß eine zusätzliche Luftverbindungsleitung, welche in der Nähe des Luftfederzylinders abzweigt, vorgesehen wird, da dann nur das Luftvolumen des Zylinders abgebaut werden muß, während das größere Luftvolumen des Druckausgleichsgefäßes druckbeaufschlagt bleiben kann. Dies ist jedoch nur im Sonderfall nötig, da durch geeignete Dimensionierung der Luftleitungen auch eine Entlüftung des Druckausgleichsgefäßes rasch erfolgen kann. Als Luftfedern können statt Kolben/Zylinder-Einheiten auch Federbälge Anwendung finden. Trotz moderner Abdichttechnik scheint im ersteren Fall die Verschaltung eines automatischen Luftbeölers zweckmäßig, um die gleitenden Teile mit Schmiermittel zu versehen. Im Falle eines Federbalges entfällt diese Maßnahme, da ein solches System vollkommen reibungsfrei arbeitet.A particularly advantageous embodiment of the current collector is that as a pressure equalization vessel at the same time the base frame of the pantograph is used, which in this case then, for example made of airtight welded Forir. Tubes more suitable Dimension can exist. Also a large pipeline to the air spring cylinder of the pantograph could take on the function of a pressure equalization vessel. Lowering the pantograph can be accelerated by adding an additional air connection line, which is located near the air spring cylinder branches, is provided, since then only the air volume of the cylinder has to be reduced, while the larger volume of air in the pressure equalization vessel can remain pressurized. This is however, only necessary in special cases, since ventilation is also possible thanks to suitable dimensioning of the air lines the pressure equalization vessel can be done quickly. Piston / cylinder units can be used as air springs instead of spring bellows are also used. Despite modern sealing technology, the interconnection appears to be in the former case an automatic air lubricator is useful to provide the sliding parts with lubricant. in the In the case of a bellows, this measure is not necessary, since such a system works completely frictionless.

In der Zeichnung ist der Stromabnehmer nach der Erfindung in beispielsweise gewählten Ausführungsform schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt
Fig. I eine erste Ausführungsform in der Seitenansieht, In the drawing, the current collector according to the invention is shown in a schematically simplified form, for example, in a selected embodiment. It shows
Fig. I a first embodiment in the side view,

F i g. 2 dieselbe Ausführungsform mit einigen weiteren Einzelheiten,F i g. 2 the same embodiment with some further details,

F i g. 3 eine /weite Ausführungsform in der Seitenan-F i g. 3 a / wide embodiment in the side

Die F i g. 1 zeigt den hier interessierenden Teil eines Stromabnehmers mit einer Kolben/Zylinder-Einheit als Luftfeder, die nachfolgend als Luftfederzylinder bezeichnet wird.The F i g. 1 shows the part of a which is of interest here Current collector with a piston / cylinder unit as an air spring, which is referred to below as an air spring cylinder.

Mit 1 ist ein Bügelventil bezeichnet und mit 2 ein Druckregelventil mit Manometer. Hiermit in Serie geschaltet ist ein Druckausgleichsgefäß 3, ein Luftbeöler 4 und ein an den Bssiswellen des nicht mehr dargestellten Stromabnehmers angreifender Luftfederzylinder 5. ι ο1 with a bow valve and 2 with a pressure control valve with manometer. A pressure equalization vessel 3 and an air lubricator 4 are connected in series with this and one on the Bssiswellen of the no longer shown Pantograph attacking air spring cylinder 5. ι ο

Bei einer derartigen Anlage ist es möglich, die gewünschte Anpreßkraft des Stromabnehmers mit Hilfe des Druckregelventils 2 im innenraum des Triebfahrzeuges zu steuern, was beispielsweise für Fahrleitungsmessungen von Vorteil ist Die bisher nötige Anpreß- krafteinstellung des Stromabnehmers durch Verdrehen der Hubfedern desselben entfälltWith such a system, it is possible to apply the desired contact pressure of the pantograph with the help of of the pressure control valve 2 in the interior of the traction vehicle, which is advantageous, for example, for catenary measurements. force adjustment of the pantograph by turning the lifting springs of the same are omitted

Die F i g. 2 zeigt den Luftfederzylinder im Schnitt, wobei nur eine beliebige Ausführungsmöglichkeit dargestellt ist Mit 21 sind die Basiswellen und mit 22 die FederhebeJ des Stromabnehmers gezeichnet. An nicht bezeichneten Drehgelenken greifen die KolbenstangeThe F i g. 2 shows the air spring cylinder in section, only one embodiment being shown Draw the spring lift of the pantograph. On not designated swivel joints grip the piston rod

23 bzw. der Zylinder 25 an. Eine Kolbenstangendichtung23 or the cylinder 25. A piston rod seal

24 und ein Dichtkolben 26 sorgen für die Abdichtung der Hochdruckseite des Zylinders. Auf dessen Niederdruckseite ist eine Entlüftungsbohrung 27 vorgesehen.24 and a sealing piston 26 seal the high pressure side of the cylinder. A vent hole 27 is provided on its low-pressure side.

Die F i g. 3 zeigt ein Einbaubeispiel einer Luftfederung bei einem Halbscherenstromabnehmer in Ansicht, wobei Federbälge die Funktion eines Zylinder übernehmen und das Druckausgleichsgefäß mit dem Grund- rahmen des Stromabnehmers integriert ist Es sind nur die für die Funktion der Anlage wichtigen Teile positioniertThe F i g. 3 shows an installation example of an air suspension in a half-scissor pantograph in view, with spring bellows taking on the function of a cylinder and the pressure compensation vessel with the basic The pantograph is integrated into the frame.Only the parts that are important for the function of the system are positioned

Mit 31 ist die Basiswelle des Stromabnehmers bezeichnet, welche mit einem Hebel 32 starr verbunden ist. An einem gelenkig gelagerten Hebel 33 greift eine Hubstange 36 an. Am Grundrahmen 34 des Stromabnehmers, welcher in diesem Fall gleichzeitig als Druckausgleichsgefäß dient, ist eine Federbalgplatte 37 fest montiert Bei Beaufschlagung des Stromabnehmer-Grund- to rahmens 34 mit Druckluft strömt die Luft über eine Durchlaßbohrung a und einen Balgverbindungsschlauch b in die beiden Federbälge 35. Hierdurch wird eine Federbalgplatte 37a, welche mit der Hubstange 36 verbunden ist, ausgeschoben und der Stromabnehmer angeho- ben. Selbstverständlich ist auch diesem Beispiel lediglich eines von vielen nach der Erfindung möglichen Ausführungen, wobei sowohl die Balganordnung als auch die Zahl der vorhandenen Bälge variiert werden kann.The base shaft of the current collector is denoted by 31 and is rigidly connected to a lever 32. A lifting rod 36 acts on an articulated lever 33. On the base frame 34 of the current collector, which simultaneously serves as a pressure compensation vessel, in this case, a Federbalgplatte 37 is fixedly mounted Upon application of the collector-base to frame 34 with compressed air, the air flows through a passage bore a and a Balgverbindungsschlauch b in the two bellows 35th As a result, a bellows plate 37a, which is connected to the lifting rod 36, is pushed out and the current collector is raised. Of course, this example is also only one of many possible embodiments according to the invention, it being possible to vary both the arrangement of the bellows and the number of bellows present.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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bObO

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Scheren- oder Halbscherenstromabnehmer für elektrische Triebfahrzeuge mit einer Hubfederanordnung, wobei die Hubfederanordnung wenigstens eine als Luftfeder dienende Kolben/Zylinder-Einheit umfaßt, die über mechanische Zwischenglieder an wenigstens einer Basiswelle des Stromabnehmers angreift und der ein Druckausgleichsgefäß und ein Druckregelventil vorgeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben/Zylinder-Einheit (5,25) die einzige Hubfeder bildet, und daß dem Druckregelventil (2) ein Bügelventil (t) zur Steuerung des Hebe- und Senkvorganges des Stromabnehmers vorgeschaltet ist1. Scissor or half scissor pantograph for electric traction vehicles with a lifting spring arrangement, the lifting spring arrangement at least comprises a piston / cylinder unit serving as an air spring, which is attached via mechanical intermediate members at least one base shaft of the current collector engages and which has a pressure equalization vessel and a Pressure control valve are connected upstream, characterized in that the piston / cylinder unit (5,25) forms the only lifting spring, and that the pressure regulating valve (2) a bow valve (t) to control the lifting and lowering process of the Pantograph is connected upstream 2. Stromabnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckausgleichgefäß aus devn luftdicht aufgetauten Grundrahmen (34) des Stromabnehmers besieht. 2. Current collector according to claim 1, characterized in that the pressure equalization vessel consists of devn airtight thawed base frame (34) of the current collector. 3. Stromabnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckausgleichsgefäß aus den mit entsprechend großem Querschnitt ausgeführten Rohrleitungen zwischen der (den) Kolben/ Zylinder-Einheiten) und dem Bügelventil (1) besteht 3. Current collector according to claim 1, characterized in that the pressure equalization vessel from the pipelines with a correspondingly large cross-section between the piston (s) Cylinder units) and the yoke valve (1) 4. Abänderung des Stromabnehmers nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die (jede) Luftfeder aus einem Federbalg (35) besteht 4. modification of the pantograph according to one of claims 1 to 3, characterized in that the (each) air spring consists of a bellows (35)