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Stromabnehmerbügel mit Schleifflächen aus Sohle und Metall.
Die Erfindung bezieht sich auf Stromabnehmerbügel für elektrische Bahnen mit Schleim'stücken mit einer oder mehreren geraden oder gewölbten Schleifflächen aus Kohlestücken, die in Metallrahmen gefasst sind. Dabei bildet das Metall den in der Fahrtrichtung vorderen, die Kohle den rückwärtigen Teil der am Fahrdraht anliegenden Schleiffläche, um die Funkenbildung nicht am Metall stattfinden zu lassen. Metall ist also bei dieser Art von Sehleifstücken nur an der Anlaufkante vorhanden, während die Ablaufkante aus Kohle den mechanischen und elektrischen Beanspruchungen Stand halten soll.
Nachdem jedoch die Kohle diesen Beanspruchungen, besonders an scharfen Kanten, wie z. B. bei den Graten der dachartigen Kohlenflächen, nicht gewachsen ist, werden die Kohlen leicht schartig und bröckeln ab.
In den Fällen aber, wo einsetzbare, mit Metallfassung an der An-und Ablaufseite versehene Kohle- stücke Anwendung finden, handelt es sich stets um Hochkantkohlestücke, die bei ihrer kleinen Schleiffläche stark der Abnutzung unterworfen sind. Dabei bestehen die Metalleinfassungen, die lediglich einen mechanischen Schutz darstellen sollen, aus Blechstreifen, die, sofern sie mit dem verhältnismässig dünnen Querschnitt den Fahrdraht berühren, die Stromabnahme nicht wesentlich fördern. Da es bei diesen bekannten Schleif stücken in erster Reihe auf die leichte Auswechselbarkeit der Kohlestücke ankommt, schliessen die Kohlestücke mit dem Metallrahmen nicht bündig ab ; vielmehr überragen die Köpfe der Kohlestücke den Metallrahmen.
Sonst würde der Metallrahmen gleichzeitig mit den Kohlestücken eine Abnutzung erleiden und die Auswechselung der Kohlestücke allein hätte dann keinen Sinn, weil dann die Bündigkeit aufgehoben würde.
Demgegenüber kommt es bei der Erfindung darauf an, dass die Fassungsrahmen die dauernd bündig mit ihnen liegenden, unterteilten, nicht auswechselbaren Kohlestücke allseitig umrahmen.
Die erfindungsgemässe Anordnung, bei der sieh eine gleichmässige Abnutzung von Metall und Kohle ergibt, hat eine wesentliche Herabsetzung der Strombeanspruchung der Kohlestücke zur Folge.
Die Metallumrahmung der einzelnen Kohlestücke stellt nämlich einen elektrischen Nebenschluss für den Strom dar, der erheblich zur elektrischen Entlastung der Kohle beiträgt. Die Anordnung ist somit besonders geeignet für Schleifstücke mit hoher Strombelastung, wie sie im besonderen für elektrische Vollbahnen in Betracht kommen. Im besonderen wird durch den elektrischen metallischen Nebenschluss erreicht, dass die sonst bei Kohleschleifstüeken auftretende Kraterbildung infolge des plötzlichen Einschaltens des Stroms beim Abheben des Bügels infolge von Unebenheiten der Drahtleitung vermieden wird.
Bei einer zweckmässigen Ausführungsform sind die einzelnen oder gruppenweise angeordneten Kohlestücke von dem Metallrahmen umgossen, indem sie unter Belassung von Zwischenräumen verlegt und die Zwisehenräume mit einer Metallegierung, zweckmässig einer Aluminiumlegierung, ausgegossen sind.
Man kann auch in einen Kohlekörper Metallstücke einbetten oder aber die Kohlestücke in ent- sprechend Aussparungen eines Metallkörpers nachträglich verlegen oder Kohlemasse anbringen, wo sie in geeigneter Weise, beispielsweise durch die elastische Deformation des Metallrahmens, festgehalten werden. Man wird im ersten Falle dann den Metallrahmen mit geeigneten Mitteln dehnen, die Kohlestücke einsetzen und den Metallrahmen sich elastisch zusammenziehen lassen. Auch kann diese elastische Befestigung durch Einpressen geeigneter Kohlestücke erfolgen oder man kann die Metallstücke, die die Kohle halten, zusammenstauchen oder die Kohlestüeke in die Metallrahmen einschrumpfen.
Bei einer weiteren zweckmässigen Ausführungsform, bei der die Schleifstücke hinsichtlich der
Breite und Stärke gegen die Enden sich verjüngende Kohlestücke enthalten, wird gemäss der Erfindung
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Die Zeichnung veranschaulicht mehrere beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes : Fig. 1 zeigt einen üblichen hohlen, gewölbten Stromabnehmerbügel in Vorderansicht, Fig. 2 und 3 veranschaulichen Draufsichten von Schleifflächen in verschiedenen Ausführungsformen, Fig. 4 zeigt einen in einem Rahmen beweglieh eingebauten Stromabnehmer im Schnitt, Fig. 5 stellt das Schleifstück im vergrösserten Querschnitt dar, Fig. 6 und 7 bringen Querschnitte zweier verschiedener Schleifkörper mit nur einer Kontaktfläche. Fig. 8 bringt einen Mehrflächenschleifkörper, bestehend aus einem geschlossenen Hohlkörper, dessen Schleifflächen abwechselnd aus Metall und Kohle bestehen.
In der Zeichnung bezeichnet tu den Stromabnehmerrahmen. Auf ihm ist in bekannter Weise der Schleifkörper a aufgebaut. Er weist in bekannter Weise mehrere Stromabnehmerflächen auf, deren zwei beispielsweise Ausführungsformen in den Fig. 2 und 3 im Grundriss dargestellt sind. Die Breite des Metallkörpers 1 ist gegen die Enden zu verjüngt. In seiner Oberfläche sind bündig liegende Kohlestüeke 81 und 82 eingebettet. In der Fig. 2 sind sie im Mittelteil links als rechteckige Viereck zweireihig und gegeneinander versetzt angeordnet. In den verjüngten Enden der Stromabnehmerfläehe haben die Kohlestüeke Trapezform.
Es sind einzelne Kohlestücke im Mittelteil gezeichnet in Form schiefwinkeliger Parallelogramme verschiedener Länge, Trapezoiden usw. Der Übergang vom Stromabnehmerschleifstück zum Stromabnehmergestell kann in bekannter Weise aus einem besonderen Stück g bestehen.
Es können besondere Schmiernuten x in dem Metallteil vorgesehen sein, um mit einem Schmiermaterial gefüllt zu werden, das die Kohleflächen und die Metallflächen gleich gut schmiert.
Während bei der Ausführungsform nach Fig. 2 jedes Kohlestück von einer Metalleiste umgeben ist, ist bei der andern Ausführungsform, Fig. 3, teilweise die Anordnung getroffen, dass mehrere Kohlenstücke 83 gruppenweise von dem Metallrahmen umgeben sind. Hier liegen ausserdem die Kohlestücke beispielsweise in einer Reihe.
Zwecks gleichmässiger Abnutzung ist sowohl die Breite wie auch die Stärke des Schleifstücks a, bestehend aus Kohlekörper und Metallkörper, gegen die Enden hin verjüngt, wie das Fig. 1 zeigt.
Fig. 4 zeigt ein im Rahmen k fest eingebautes, also nicht sehwingbares Schleifstück a. In dem durch eine Rippe b1, Fig. 5, verstärktenMetallkörper 83 von winkelförmigem Querschnitt liegen die Kohlestücke s, u. zw. bündig mit der Oberfläche des Metallrahmens. Hier sind die Kohlestücke im Querschnitt sechseckig, um ihr Herausfallen zu verhindern. Sie sind unter Belassung von Zwischenräumen in einer Form verlegt und von Metall 83 umgossen.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 werden die Kohlestücke s durch an ihren beiden Enden durch Schrauben c, Ci befestigte Federn m gegen den Metallrahmen 15 gepresst. Die Federn liegen gegen die breitere Fläche der trapezförmigen Kohlestücke s an. Das Schleifstück ist um die Achse o schwingbar. Der Metallrahmen ist durch Rippe b1 verstärkt. Die Kohlefelder werden eventuell auch in kaltem Zustande in den erwärmten Metallrahmen eingesetzt und werden beim Abkühlen des Rahmens durch dessen Zusammenziehung festgehalten, linkes Kohlefeld in Fig. 7.
Einen weiteren Mehrflächenstromabnehmer zeigt Fig. 8. Er ist um die Achse t exzentrisch gelagert und weist an den Enden Schlitzöffnungen o, auf. In der Mitte der Ssshleifflächen 16 sind zur Verringerung des Gewichts Durchbrechungen d vorgesehen. Die als Schleifflächen nicht verwendeten Seiten r sind dachförmig gestaltet und erhalten ebenfalls die das Gewicht verringernde Durchbrechungen d.
In den meisten Fällen wird es zweckmässig sein, die Kohlestücke mit den Metallkörpern zu umgiessen. Es ist jedoch auch möglich, die Kohlestücke in Aussparungen des Metallkörpers einzusetzen und eventuell besonders zu befestigen. Nachträglich eingelegte Kohlestücke können durch Schrauben befestigt sein und auch federnd aufliegen. Die Befestigung kann auch durch Stauchung des Metallmaterials oder in jeder andern bekannten Weise, z. B. durch Schwalbenschwanzführung erfolgen. Selbstverständlich kann man auch Metallstücke in einen Kohlekörper einbetten.
Zur Verhinderung des Umkippens der Schleifflächen können in bekannter Weise Gegengewichte, Anschläge oder Federn verwendet werden.
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