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Stromabnehmer mit seitlich verschwenkbaren und anhebbaren Armen für
einen neben dem Geleise verlaufenden Fahrdraht Die Erfindung betrifft Stromabnehmer
für elektrische Straßenbahnfahrzeuge, insbeson-(lere solche, die nach der Seite
ausschwenkbar sind, wie sie zum Abnehmen von Strom aus Oberleitungsfahrdrähten benutzt
werden, die an der Seite des Fahrgle ises verlaufen.
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.Nach der Erfindung kann die Stromabnehmereinrichtung leicht nach
jeder Seite des Fahrzeuges hin gedreht oder geschwenkt werden und dadurch in Berührung
mit dem Fahrdraht gebracht werden. Dabei sind die Teile so gegeneinander verriegelt,
daß der Bügel nicht an den Fahrdraht gehoben werden kann, bevor er nicht aus der
Mittellage nach der einen oder anderen Seite des Fahrzeuges hin geschwenkt worden
ist.
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Der @rfin#lunggegenstand ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt.
in derselben zeigt: Abb. i eine Draufsichtder Stromabnehrnereinrichtung.
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Abb. 2 .ist eine Seitenansicht der in Abb. i dargestellten Vorrichtung.
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A.bb.3 zeigt schematisch die Strotnabnehmereinr.ichtung und die Mittel
zur Regelung ihrer Arbeitsweise.
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Abb. d. zeigt einen Längsschnitt nach der Linie 111-11I der Abb. i.
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Abb. 5 zeigt teilweise in waagerechtem Schnitt und teilweise in Draufsicht
eine Bet ätigungsvorrichtung i durch die der Strom-Z, Z"
abnehmer nach der
einen oder der anderen Seite des Wagens verschwenkt `-erden kann. Abb. 6 zeigt eine
Draufsicht auf den Schalter, der an den Stromabnehmer angeschlossen ist, um die
elektrische Einrichtung zu verriegeln, die zur Steuerung der Seitwärtsbewegung des
Stromabnehmers dient.
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Abb. 7 zeigt eine Schnittansicht nach der Linie VII-VII der Abb. 6.
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Der in den Zeichnungen dargestellte Stromabnehmer besitzt einen Gleitkontaktschuh
i, der mit dem Fahrdraht 2 in Berührung ist. Der Kontaktschuh ist in waagerechter
Lage an den oberen Enden eines Paares von parallel zueinander angeordneten Stromabnehinerstangen
3 und d. befestigt. Die unteren Enden dieser Stangen «-erden von einem Paar Antriebswellen
5 und 6 getragen, die in einer Anzahl von Lagerstützen 7, 8, 9 und io an @inetn
Rahmen i i des Stromabnehmers drehbar befestigt sind.
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Insoweit die Antriebswellen 5 und 6 parallel zueinander in einer waagerechten
Ebene angeordnet sind und j@ededer Stangen 3 and .I eine V-förmige Einheit bildet,
ist die eine Stange in.nerhlll) der anderen in zusaanmenedrän,gter Lage, wenn sie
herabgelassen sind. Hierbei nehmen sie einen nur geringen Raum über dem Fahrzeug
ein.
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Der Stromabnehmerrahmen i i besitzt einen zentral angeordneten Nabenteil
1a, der an deni mittleren Teil des Rahmenwerks mittels Bolzen 13 befestigt ist.
Wie dargestellt, ist der NTabenteil über einen senkrechten mittleren Zapfen 1d.
in einem Gehäuse 15 befestigt.
Dieses ist an den mittleren Teil
eines Tragrahmens 16 angebolzt. An dem oberen Ende des Nabenteiles 12 ist mittels
einer Anzahl von Bolzen 18 eine Kappe 17 in solcher Weise befestigt, daß sie auf
dem oberen Ende des mittleren Zapfens 14 aufruht und ein Mittel bildet, um das Gewicht
des Rahmens i r und die durch -denselben unterstützten Teile möglichst reibungsfrei
zu tragen. Im Nabenteil 12 ist eine Büchse i9 angeordnet, die den mittleren Zapfen
14 umfaßt und eine gute Lagerfläche zwischen beiden Teilen bildet. Es ist daher
ersichtlich, daß der NTabentei112 und der mittlere Zapfen 14 zusammenwirken, um
rlen Rahmen i 1 des Stromabnehmers in waagerechter Lage zu halten, die freie Drehung
desselben jedoch zu ermöglichen, sobald der Stromabnehmer seitwärts bewegt werden
soll.
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Es ist auch ersichtlich, daß die parallel zueinander angeordneten
Stromabnehmer 3 und 4, der Rahmen i i und der Kontaktschuh i ein Parallelogramm
mit Verbindungsgelenken bilden und der Kontaktschuh daher in einer waagerechten
Lage verbleiben wird, und zwar sowohl wenn er sich in angehobener Stellung als auch
in gesenkter Lage befindet.
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Der Stromabnehmersockel oder Stützrahmen 16 ist starr an einer Anzahl
von Isolatoren 22 befestigt, die ihrerseits auf Stützen 2,3 ruhen. Die Stützen
23 sind auf dem Dach 24. der elektrischen Lokomotive befestigt.
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Wenn der Stromabnehmer gesenkt oder in seine untere Lage gebracht
worden ist. so wird er der Länge nach auf dem Dach 24 der Lokomotive gehalten. Um
ihn in die Betriebsstellung zu bringen, muß man ihn seitwärts schwingen, bis der
Kontaktschuh i sich unter dem Fahrdraht befindet, worauf er in die Arbeitslage angehoben
wird. Die Vorrichtung, durch welche der Stromabnehmer seitwärts bewegt wird, besteht
aus zwei durch ein preßbares Mittel betätigten Vorrichtungen 27 und 28, die am Tragrahmen
16 rechtwinklig zueinander befestigt sind.
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Die Betätigungsvorrichtung 27, die dazu dient, die Stromabnehmerstange
nach der rechten Seite des Wagens hin- oder von derselben wegzubewegen, besteht
aus einem Zylinder 29, einem Kolben 30 und einer Betätigtngsistange 31. Wie
in 'der Zeichnung dargestellt, besteht der Zylinder 29 aus zwei Teilen, so daß er
leicht zusammengesetzt und auseinandergenommen werden kann. Das innere Ende der
Stange 31 ist drehbar an einen Kolben 3o angeschlossen, und ihr äußeres Ende besitzt
einen halzenförmig gestalteten Teil 32, der mit einem Bolzen 33 in Eingriff gelangt,
welcher in zwei Ansatzz' 34 befestigt ist. Die Ansätze 34 bilden Teile des Nabengußstückes
12. Wenn sich daher die Stro;mabnehmerst.an ,;e in ihrer mittleren Stellung befindet,
so gelangt bei irgendeiner Bewegung des Kolbens 3o tin.rl der Betätigungsstange
31 der hakenförmige Teil 32 in Eingriff mit dem Bolzen 33, um den Stromabnehmer
nach der rechten Seite der Lokomotive zu bewegen.
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Die Betätigungsvorrichtung 28, durch die die Stromabnehmerstange nach
der linken Seite der Lokomotive geschwenkt wird, liegt iin rechten Winkel zur Betätig
tn.gsvorrichtung 27 am Tragrahmen 16 und besitzt einen Zylinder 37, einen Kolben
38, eine Betätigungsstange 39 und ein hakenförmiges Glied 40, ähnlich ,dein bei
.der. Betätigungsvorrichtung 27. Der hakenförmige Teil 40 gelangt mit einem Zapfen
41 in Eingriff, der an zwei Armen 42 befestigt ist, die Teile der Nabe 12 bilden
und an dieser den Armen 34. gegenüber angeordnet sind. Es ist daher ersichtlich,
daß bei irgendeiner Bewegring des Hakengliedes 4o durch die Betätigungsstange 39
dieser Haken in Eingriff mit dem Bolzen 4.1 gelangt, sobald sich der Stromabnehmer
in einer neutralen Stellung befindet, worauf dieser nach der linken Seite der Lokomotive
bewegt wird.
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Es ist ersichtlich, .daß es möglich ist, den Stromabnehmer über eine
Bahn zu bewegen, .die sich über einen Winkel von i 8o° erstreckt. Es ist daher nötig,
hakenförmige Glieder von solcher Gestalt vorzusehen, daß das eine während des Arbeitens
des anderen Gliedes außer Eingriff mit dem Nabenteil 12 kommt. Dies wird dadurch
erreicht, daß jedes der hakenförmigen Glieder 32 und 40 mit einer Öffnung an .einer
Seite versehen wird. Hierdurch wird dem Bolzen 41 ermöglicht, den Haken 40 freizugeben,
sobald der Stromabnehmer nach der rechten Seite bewegt wird, und ebenso wird der
Bolzen 33 den Haken 32 freigeben, wenn der Stromabnehmer nach der linken Seite bewegt
wird. Falls sich die hakenförmigen Teile 32 und 4o außer Eingriff mit den Bolzen
33 und 41 zu verschiedenen Zeiten befinden, ist es nötig, Mittel vorzusehen, um
sie in ihren Eingriffslagen mit den Bolzen zu erhalten. Die hakenförmigen Glieder
32 und 40 sind daher an ihren unteren Seiten mit Stiften oder Zapfen 43 und 44 versehen,
die von einer halbrunden Platte 45 getragen werden und an dem mittleren Gußstück
15 mittels einer Anzahl von Bolzen 46 befestigt sind. Die Platte 45 besitzt einen
Randflansch 47, der mit den Zapfen 43 und ,44. in Eingriff gelangt und die hakenförmigen
Teile 32 und 4o daher zwingt, sich in Kurvenbahnen zu bewegen, .rlie denjenigen
:der Zapfen 33 und 41 ain Nabenteil 12 entsprechen.
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Der Kolben 3o der Betätigttngsvor richtung
27 kann
betätigt werden, um den Stromabnehmer nach der rechten Seite des Wagens durch Preßluft
zu bewegen, die rlem Zvlinrier 29 durch ein Rohr 50 zugeführt wird. Die Vorrichtung,
durch welche der Kolben 30 veranlaßt wird, den Stromabnehmer aus seiner Stellung
an der rechten Seite des Fahrzeuges in seine mittlere Lage zurückzubewegen, besteht
aus einer Druckfeder 51, die zwischen dem Boden des Kolbens und einer Lagerplatte
52 angebracht ist.
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In ähnlicher Weise kann der Kolben 38 der Betätigungsvorrichtung 28
verschoben werden, um den Stromabnehmer nach der linken Seite der Lokomotive hin
mittels Zuführung von Preßluft in den Zylinder 37 durch ein Rohr 53 zu bewegen.
Die Vorrichtung zur Betätigung des Kolbens 38 zwecks Zurückführung des Stroinabnehrners
aus seiner Lage auf der linken Seite des Fahrzeuges in seine mittlere oder neutrale
Stellung besteht aus einer Druckfeder 5d., die zwischen dein Boden des Kolbens und
einer Lagerplatte 55 angeordnet ist.
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Am rechten Teil des T ragrabmens 16 ist ein federnder Puffer @8 befestigt,
der über eine Pufferplatte 59 mit dem Rahmen i i in Verbindung steht, um die Bewegung
des Stromabnehmers zu begrenzen. Ein ähnlicher federnder Puffer 6o ist am linken
Teil des Rahmens 16 vorgesehen, der mit der anderen Seite der Pufferplatte 59 in
Verbindung steht und der dazu dient, den Stromabnehmer anzuhalten, wenn er nach
der linken Seite des Fahrzeuges bewegt wird.
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Die Vorrichtung, um den Stromabnehmer in die Lage anzuheben, in der
er den Fahrdraht berührt, besteht aus einer durch ein preßbares Mittel angetriebenen
Vorrichtung 62, die am Stromabnehmerrahmen i i befestigt ist. Die Vorrichtung 62
besteht aus einem Zylinder 63 und einem Kolben 6.4, der durch Druckluft betätigt
wird, welche durch ein Rohr 65 zugelassen wird. Über das äußere Ende des Zylinders
63 ist eine Druckplatte 7o aufgesetzt, die das Innere des Zylinders gegen Staub
und Schmutz schützt. Der Kolben 64 besitzt an seinem äußeren Ende einen Ansatz 66,
der mit einem Hebel 67 in Berührung steht, welcher an einer Welle 68 starr befestigt
ist, die drehbar an einem Lager 69 an der unteren Seite des Zylinders 63 sitzt.
Zur Kraftübertragung von der drehbaren Welle 68 auf die Welle 6 sind an den Enden
der drehbaren Welle 68 zwei Paar Arme 73 und 74 starr befestigt. Die äußeren Enden
dieser Arme sind über Spannfedern 75 und 76 mit einem Paar von zusammenwirkenden
Armen 7 7 und 7 8 verbunden, die an der vom Rahmen t z getragenen Betätigungswelle
starr befestigt sind. Die Betätigungswelle 6 ist mit der Betätigungswelle 5 mittels
einer Anzahl von Hebeln 79 und So und einer Verbindungsstange 8i verbunden, so daß
die Bewegung der einen Betätigungswelle die entsprechende Bewegung der anderen herbeiführt.
Es ist daher ersichtlich, daß bei Betätigung des Kolbens 64 durch Preßluft auf die
Betätigungswelle 5 und 6 durch den Hebel 67 über die drehbare Welle 68, die Arme
73 und 7d., die Spannfedern 75 und 76 und die Arme 77 und 78 auf die Welle 6 die
Bewegung übertragen wird und auf diese Weise die Betätigung des Stromabnehmers erfolgt.
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Um das Anheben und Senken des Stromabnehmers zu erleichtern, ist das
Gewicht der Stangen und des Kontaktschuhes mittels zweier Ausgleichfedern 82 und
83 ausgeglichen, die unter Spannung zwischen den Betätigungswellen 5 und 6 und dein
Rahmen i i angeordnet sind. Die Spannfeder 82 ist zwischen einen an der Betätigungswelle
5 starr befestigten Arm 8,1 und eine Stutze 85 geschaltet, die am hinteren Ende
des Raliinens i i angeordnet ist, während die Spannfeder 83 zwischen einem Arm 86
auf der Betätigungswelle 6 und einer Stütze 87 befestigt ist, welche von einem Querglied
des Rahmens i i getragen wird.
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Die Förderung von Preßluft zu den Betätigungsvorrichtungen des Stromabnehmers
wird durch eine Anzahl von Magnetventilen 9o, 9i und 92 gesteuert, die in einen
Steuerstromkreis eingeschaltet sind, der durch eine Anzahl von Schaltern 93, 94
und 95 4Abb. 3) gesteuert wird. Da Magnetventile dieser Art in der Technik bekannt
sind, so dürfte sich die Darstellung und Beschreibung der Einzelheiten erübrigen.
Der Schalter 93 steuert das Magnetventil go. welches die Preßluftzufuhr zur Betätigungsvorrichtung
27 steuert, die den Stromabnehmer nach rechts bewegt.
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Der Schalter 9-1 steuert das Magnetventil g i, um die Preßluftzufuhr
zur Betätigungsvorrichtung 62 zu steuern, so daß der Stromabnehmer angehoben wird.
Der Schalter 95 steuert das Magnetventil 92 für die Preßluftzttfuhr der Betätigungsvorrichtung
28, so daß der Stromabnehmer nach der linken Seite des Fahrzeuges geschwenkt wird.
Die Stromzuführung für den Steuerstromkreis erfolgt von den Speiseleitungen L' und
L= aus, an die der Steuerstromkreis angeschlossen ist.
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Der Stromabnehmer ist mit Verriegelungsvorrichtungen ausgestattet,
um eine falsche Betätigung zu verhindern. Eine mechanische Verriegelungsvorrichtung
verhindert den Stromabnehmer an der Aufwärtsschwingung, bis er um 9o' von der Längsmittellinie
der Lokomotive aus gedreht worden ist und verhindert auch die Zurückbewegung des
Stromabnehmers,
bis der Kontaktschuh gesenkt worden ist. Diese Einrichtung
verhindert auch, daß der Stromabnehmerschuh sich mit dem Fahrdraht verwickelt. Durch
eine elektrische Verriegelung wird auch die Betätigung einer Vorrichtung 27 oder
28 verhindert, wenn die andere gerade in Wirksamkeit ist.
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Die mechanische Verriegelung besteht aus einem gekrümmten Winkeleisenstück
97, welches an der oberen Fläche des festen Tragrahmens 16 befestigt ist, und einem
Hebe198, der starr an die Betätigungswelle 6 des Rahmens ii angeschlossen ist. Da
der Hebe198 an der Betätigungswelle 6 befestigt ist, bewegt er sich abwärts und
trifft das gekrümmte Winkeleisen 97, wenn irgendein Versuch gemacht wird den Stromabnehmer
anzuheben, bevor er irgendeine seiner seitlichen Stellungen erreicht. Wenn sich
der Stromabnehmer in seiner seitlichen Stellung 'befindet und angehoben werden soll,
so geht das untere Ende des Verriegelungshebels 98 am Ende der gekrümmten Winkeleisenplatte
vorbei und gestattet das Anheben des Stromabnehmers. An jedem Ende des gekrümmten
Winkeleisens 97 des Tragrahmens rd ist eine Lagerplatte 99 angeordnet, die mit dem
Verriegelungshebel 98 in Eingriff kommt, wenn sich der Stromabnehmer in angehobener
Stellung befindet. Dadurch wird verhindert, daß der Stromabnehmer in seine mittlere
oder neutrale Stellung auf der Lokomotive zurückkehrt, bevor er gesenkt worden ist.
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Die elektrische Verriegelungsvorrichtung besteht aus zwei Kontaktgliedern
ioo und ioi, die an dem festen Rahmen 16 befestigt sind, und einem Kontaktstreifen
103, der vom Rahmen ii getragen wird. Die Kontaktglieder ioo und ioi sind an einer
Isoliertafel 1o¢ befestigt, die an einen Teil des festen Tragrahmens 16 angebolzt
ist. Sie sind in die betreffenden Stromkreise der Magnetventile 9o und 92 eingeschaltet,
um die Förderung von Preßluft zu den Betätigungsvorrichtungen 27 und 28 zu steuern.
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Der Kontaktstreifen io3 befindet sich in elektrischer Verbindung mit
der Speiseleitung L2 und ist mit den Kontaktgliedern ioo und ioi in Berührung durch
zwei Stützen io5, die an einer an den Rahmen ii angebolzten isolierenden Tafel io6
befestigt sind. Wie aus Abb.3 ersichtlich, ist der Kontaktstreifen von solcher Länge
und an dem Stroinabnehmerrahmen in solcher Weise angeordnet, daß er von beiden Kontaktgliedern
ioo und ioi berührt wird, wenn sich der Stromabnehmer in seiner mittleren Stellung
befindet; es werden hierbei elektrische Stromkreise geschlossen, durch die die eine
oder die andere der Betätigungsvorrichtungen 27 und 28 beim Schließen des betreffenden
Schalters erregt werden. Wenn der Stromabnehmer nach rechts oder nach links bewegt
worden ist, so dreht sich der Kontaktstreifen 103 mit dem Rahmen i i und kommt außer
Berührung mit dem Kontaktglied der entsprechenden Betätigungsvorrichtung, so daß
der Stromabnehmer nach der entgegengesetzten Seite hin bewegt und der Stromkreis
für das Magnetventil, das diese Betätigungsvorrichtung steuert, unterbrochen wird.
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Die Wirkungsweise der Stromabnehmerbewegung vollzieht sich wie folgt:
Es sei angenommen, daß sich der Stromabnehmer in seiner mittleren Stellung auf der
Lokomotive befindet, und daß gewünscht wird, ihn in die Stellung zu bringen, bei
der er mit dem Fahrdraht an der rechten Seite des Geleises in Berührung gelangt.
Es wird dann beim Schließen des Schalters 93 ein Stromkreis geschlossen von der
Speiseleitung L1 durch die Leitung iio, den Schalter 93, die Leitung 112,
das Kontaktglied ioo, den Kontaktstreifen 103 und die Leitung 113 zur Speiseleitung
L'. Hierbei wird das Magnetventil9o erregt und ein Strom von Preßluft dein Zylinder
29 der Betätigungsvorrichtung a7 zugeführt. Die Preßluft zum Zylinder 29 drückt
den Kolben 3o entgegen der Wirkung der Druckfeder 51 auswärts und betätigt hierbei
die Stange 31 sowie das Hakenglied 32. Letzteres gelangt hierbei in Eingriff mit
dem Bolzen 33 am Nabenglied 12, so daß der Stromabnehmer nach rechts gedreht wird,
bis die Pufferplatte 59 am Rahmen i i den Federanschlag 58 berührt und die Bewegung
zum Stillstand bringt. Wenn der Stromabnehmer seine Bewegung nach rechts beendet
hat, so ist der Verriegelungshebel 98 frei und läßt das Ende des gekrümmten Winkeleisens
97 los. In diesem Zeitpunkt wird der Schalter 9.4 geschlossen. Hierbei wird ein
Stromkreis hergestellt von der Speiseleitung L' durch die Leitung i 15, den Schalter
94, die Leitung i 16, das Magnetventil 91 und die Leitung 117 zur Speiseleitung
L'. Der geschlossene Stromkreis betätigt das Magnetventil 9i, wodurch Preßluft durch
das Rohr 65 des Zylinders 63 der Vorrichtung 62 zugelassen wird. Der Kolben 64 bewegt
sich daher durch die Wirkung der Preßluft nach vorwärts und betätigt den Hebel 67,
der seinerseits die Welle 68 und durch die Arme 73 und 74 die Spannfeder 75 und
76 und die Arme 77 und 78 die Betätigungswelle 6 dreht, wobei der Stromabnehmer
angehoben wird, bis der Kontaktschuh i mit dem Fahrdraht :2 in Berührung ist.
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Die Spannfedern 75 und 76 bewirken eine
Abfederung
der Aufswärtsbewegung des Stromabnehmers, so daß dem Kontaktschuh i ermöglicht wird,
dem Fahrdraht ohne Rücksicht auf irgendwelche unebenen Stellen in der Leitung zu
folgen.
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Wenn man den Stromabnehmer aus seiner angehobenen Stellung an der
rechten Seite cler Lokomotive senken will. so wird der Schalter 9d geöffnet. dadurch
das Magnetventil gi stromlos gemacht und geschlossen. iN'enn das Magnetventil g
i geschlossen ist, so tritt die Luft in dem Zylinder 63 der Vorrichtung 62 durch
die Entleerungsöffnung 118 in Magnetventil aus, worauf das EigengCwicht des Stromabnehmers
genügt, um die durch die Ausgleichfedern 82 und 83 ausgeübte Kraft zu überwinden,
so daß der Stromabnehmer in seine waagerechte Lage gesenkt wird.
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Sobald er seine waagerechte Lage eingenommen hat, wird der Schalter
93 geöffnet, wodurch das Magnetventil go stromlos gemacht und geschlossen
wird. Beim Schließen des letzteren wird die Preßluftzufuhr zur Steuervorrichtung
27 abgesperrt, und es kann die im Zylinder 29 befindliche Luft durch ein Abzugsrohr
iig im Magnetventil entweichen. Wenn die Luft entweicht, so wird die durch die Druckfeder
51 gegen den Kolben 3o ausgeübte Kraft wirksam und veranlaßt den Kolben, die Betätigungsstange
31 zu bewegen und den Hakenförmigen Teil 32 in Eingriff init dem Bolzen 33 am Nabenteil
12 zti bringen, so daß der Stromabnehmer in seine mittlere Lage zurückkehrt.
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Will man den Stromabnehmer in eine Lage bringen, in welcher er mit
dem Fahrdraht an der linken Seite der Lokomotive in Berührung ist, so werden die
Schalter 95 und 9d. aufeinanderfolgend geschlossen, worauf die Steuervorrichtung
28 und die Steuervorrichtung 62 den Stromabnehmer nach links bewegen und ihn dann
in nahezu gleicher Weise anheben, wie der Vorgang für die Bewegung des Stromabnehmers
zum rechten Fahrdraht erfolgt.
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Der Vorteil der oben beschriebenen Stromabnehmervorrichtung ist, daß
sie nur einen geringen Raum auf dem Dache der elektrischen Lokomotive oder eines
anderen Fahrzeuges einnimmt, und daß sie auch leicht in oder aufer Berührung mit
einem Fahrdraht gebracht werden kann, der zu beiilen Seiten des Geleises aufgehängt
ist. Ferner besitzt die Stromabnehmervorrichtung den Vorteil, daß bei ihr die beweglichen
Teile mechanisch und elektrisch in einer solchen Weise miteinander verriegelt sind,
daß eine unvorschriftsmäßige Bewegung des Stromabnehmers nicht stattfinden kann.