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Stromabnehmer für elektrische Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich
auf einen Stromabnehmer für elektrische Fahrzeuge mit einem Pantograf-Hebelsystem,
im wesentlichen bestehend aus Tragarm, Oberbalken, Lenkstange, Geradeführungsstange
der Wippe die einerseits mittels eines federnden Gliedes an den Fahrdraht gepresst
wird, andererseits durch einen Hubzylinder in der Höhe, vorzugsweise zwischen zwei
Endstellungen, einstellbar ist, wobei spwohl das federnde Glied, als auch der Hubzylinder
am Grundrahmen abgestützt sindS An Stromabnehmer wird die allgemeine Anforderung
gestellt, bei Fahrleitungsschäden oder Störungen selbst abzufallen und in
den
Ruhezustand überzugehen.
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Es sind Stromabnehmer bekannt, die dieser Forderung nachkommen.
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Eine solche Ausführung an einem Einholmstromabnehmer, bestehend aus
einem Pantograf mit Tragarm und Lankstang ist durch eine an der Lenkstange angeordnete
Ausklink- oder Abschereinrichtung gebildet, deren Abfall durch ein an der Lenkstange
des Stromabnehmers angreifendes mit dem Tragarm über eine Zugfeder verbundenes Hebelsystem
ausgelöst wird.
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Durch die Vielzahl der Umlenkungen in diesem Hebelsystem ist eine
exakte Einstellung dr zulässigen Störkräfte unmöglich, d.h. bei Störungen an der
Fahrleitung in geringem Umfange, aber aus einer über das Hebelsystem einflussreichen
Richtung wird die Ausklinkvorrichtung ansprechen, obwohl die Notwendigkeit nicht
gegeben ist.
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Andererseits ist aber die Gefahr vorhanden, dass bei ru in grossen
Störungen die Auslösegrenze nicht erreicht wird, weil die Verluste durch Reibung
an den Hebellagerungen des Systems derart gross werden, dass die Hemmung von der
resultierenden Kraft nicht überwunden werden kann, Solche Ausklinkvorrichtungen
an der Lenkstange weisen ausserdem eine vergrösserte Störanfälligkit auf, da die
Reibungskräfte
an den Haltepunkten zusätzlich von den Wetterbedingungen
abhängig sind.
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Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe diese Nachteile zu vermeiden
und einen Stromabnehmer zu schaffen, der bei Fahrdrahtstörungen, aber auch bei Fahrdrahtbrüchen,
sowohl Schäden am Fahrdraht und Stromabnehmer selbst, als auch am Triebfahrzeug
vermeidet.
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Die L8sung der Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch ausgezeichnet,
dass am Grundrahmen eine Drehhebelachse drehbar gelagert ist, die mindestens zwei
Arme aufweist, deren einer mittels eines Gelenkes am federnden Glied angreift, und
deren anderer an einer Kolbenstange des Hub2ylinders angelegt ist, und der Tragarm
des Pantograf-Hebelsystems an der Drehhebelachse mit einer,Führung und Ueberlastsicherung
starr befestigt ist, wobei zwei Begrenzungsnocken an der Drehhebelachse in den Endstellungen
am Anschlag des Grundrahmens anliegen.
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Die Vorteile der Erfindung erwachsen daraus, dass die Kräfte die an
der Wippe auftreten direkt auf die Ueberlastsicherung einwirken, und der Tragarm
trotzdem seine Beweglichkeit beibehält, also mit einer Führung in die Ruhestellung
gelangt.
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Ferner bleibt durch das direkt in den Kraftarm bzw. Kraftfluss eingeschaltene
Sicherungsglied, die einfache Justierung bzw. Bemessung gewahrt, da keine Kräfteverluste
durch Verzweigungen oder dazwischenliegende Gelenke auftreten.
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Bei plötzlichem Hochschnellen des Stromabnehmers auf die maximale
Höhe durch ungewollte Fahrdrahtunterbrechung tritt der Vorteil ein, dass der Pantograf
schlagartig in seine Ruhestellung abfällt, weil das auftretende Drehmoment, gebildet
aus der Vorspannkraft der Feder m Hebelarm der Lasche und den Massenkräften des
Pantograf-Hebelsystems, die Ueberlastsicherung sofort auslöst, d.h. der Scherbolzen
an der Sollbruchstelle abgeschert wird.
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Eine vorzugsweise Ausführungsform ist gekennzeichnet durch einen als
Ueberlastsicherung gebildeten Scherbolzen, der den Tragarm mit den starr an der
Drehhebelachse angeordneten Laschen fest verbindet, wobei der Tragarm durch die
Laschen einerseits in einer Ebene und durch ein Langloch andererseits in Normalebene
dazu gleitend geführt ist und der Scherbolzen in einem Parallelabstand c zur Drehhebelachse
vorgesehen ist, und die Sollbruchstellen annähernd in den Gleitebenen angeordnet
sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung eines
Ausführungsbeispieles
näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 den Stromabnehmer in Betriebsstellung, Fig. 2
die Ueberlastsicherung und Führung in einer Draufsicht, Fig. 3 einen Schnitt nach
Linie BB in Fig. 2, Fig. 4 einen Abscherbolzen nach der Linie AA in Fig. 2.
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Gleiche Teile sind miteinander entsprechenden Bezugszeichen versehen.
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Fig. 1 zeigt den Stromabnehmer, der in wesentlichem aus dem am Triebfahrzeug
Uber Isolatoren 2 befestigten Grun,drahmen 1 mit dem an der Drehhebelachse 3 angelenkten
Tragarm 4, dem Oberbalken 5. und der Wippe 8 besteht. Die Wippe 8 ist am Fahrdraht
10 angelegt, wobei eine Stange 9 für die Geradführung derselben besorgt ist.
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Dem Tragarm 4 ist eine Lenkstange 6 nahezu parallel geschaltet, deren
erster Drehpunkt 12 im Auge 27 am Oberbalken. 5 und dessen.
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zweiter Drehpunkt 1?' an einem am Grundrahmen 1 starr befestigtem
Arm 7 angeordnet ist.
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Die Drehhebelachse 3 ist am Grundrahmen 1 an zwei nicht dargestellten
Lagern drehbar gelagert. Die Drehh,ebelachse 3 weist zwei Kurbelarme 13 und 14 auf,
an deren ersteren 13 die
am Grundrahmen 1 befestigte Feder 15 angreift,
und an deren zweiteren die Kolbenstange 16 mit einer Gabel führung 17 befestigt
ist.
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Die Drehhebelachse 3 ist mit einer Begrenzu,ngsnocke 18 ausgerüstet,
die beim grösstmöglichen Drehwinkel am Anschlag 19 am Grundrahmen 1 aufsitzt. Bei
Betätigung des Pantografen ist am Grundrahmen 1 ein Hubzylinder 11 vorgesehen, dessen
Kolbenstange 16 mit dem Kurbelarm 14 verbunden ist.
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Der Tragarm 4 ist an der Drehhebelachse 3 mittels zwei Laschen 20
befestigt, die an derselben starr angeordnet sind. Eine Führung für den Tragarm
4 in Normalrichtung zur echse ist durch die beiden Laschen gegeben. Die Verbindung
zwischen Tragarm * und Drehhebelachse 3 wird durch einen in die Laschen 20 eingesetzten
Scherbolzen 21 hergestellt, der an der Gleitfläche 26 zwischen Lasche 20 und Befestigungsteil
24 mit Sollbruchstellen 22 ausgerüstet ist.
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In Fig. 2 ist die Ausbildung der Verbindung am Tragarm lt deutlicher
dargestellt, wobei die Drehhebelachse 3 über die b'eide.n angedeuteten Lager 23
am Grundrahmen 1 abgestützt ist. Der Kurbelarm 13 ist über eine Gelenksverbindung.
mit einem Bolzen, mit der Feder 15 verbunden, und der Hubzylinder 11 über eine
Gabelführung
17 am Kurbelarm 14 befestigt.
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Am Grundrahmen 2 ist der Anschlag 19 fest angeordnet, der mit der
Begrenzungsnocke 18 an der Drehhebelachse 3 zusammenwirkt, und die beiden absoluten
Endstellungen Parografen bestimmt.
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Der Tragarm 4 weist an seinem der Drehhebelachse 3 zugekehrten Ende
einen Befestigungsteil 24 auf, der die Drehhebelachse 3 umfasst, so dass der Tragarm
4 durch das Langloch 25 ln'Parallelrichtung zur Achse derselben geführt ist. Darüber
hinaus sind an beiden Seiten des Befestigungsteils 24 Laschen 20 anliegend, die
in Normalrichtung zur Achse der Drehhebelachse 3 den Tragarm 4 führen. Die Laschen
20 sind starr mit der Drehhebelachse 3 verbunden, wobei sowohl der Befestigungsteil
24 als auch die Laschen 20 eine Bohrung 28 aufweisen, in die der Scherbolzen 21
eingesetzt ist.
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Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie B-B in Fig. 2 wobei die
Anordnung des Tragarmes 4 zur Drehhebelachse 3 deutlicher erkennbar ist. Dies.e
ist durch das mit dem Langloch 25 versehene Befestigungsteil 24 gegeben, wobei die
Drehhebelachse 3 in das Langloch 25 eingeschoben ist, sodass bei Bruch des Scherbolzens
21 eine Gleitführung geboten wird.-Der Scherbolzen 21 ist in einem Parallelabstand
b von der Drehhebelachse 3 angeordnet, wobei der Abstand zwischen den beiden Achsen
ein Mass für das
zulässige Drehmoment ist.
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Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch den Scherbolzen 21 der in den Laschen
20 fest eingesetzt ist und gleichzeitig in der Bohrung 28 am Befestigungsteil 24
untergebracht ist. Die Eindrehungen am Scherbolzen 21 sind annähernd in der Gleitebene
26 zwischen den Laschen 20 und dem Befestigungsteil 24 vorgesehen. Die Sollbruchstellen
22 können den verschiedensten Bedingungen angepasst werden. Beispielsweise ist es
möglich durch Auswahl geeigneter Verbundwerkstoffe die. Scherfe8tigkeit in einer
Vorzugsrichtung zu erhöhen, so dass der Abfall des Stromahnehmers vom Fahrdraht,
auch durch richtungsgebundene Krafteinwirkung gesteuert werden kann. Die Schichten
des Verbundwerkstoffes werden dabei vorteilhaft in zu der Hauptrichtung der einwirkenden
Kräfte am Tragarm 4 parallelen Ebenen angeordnet, so dass die Scherfestigkeit normal
zu diesen wenig oder gar nicht beeinflusstwird.