AT204601B

AT204601B - Stromabnehmer für elektrische Motorfahrzeuge od. dgl.

Info

Publication number: AT204601B
Application number: AT100458A
Authority: AT
Inventors: Josef Dipl Ing Dr T Goettinger
Original assignee: Siemens Schuckertwerke Gmbh
Priority date: 1958-02-12
Filing date: 1958-02-12
Publication date: 1959-08-10

Description

Stromabnehmer für elektrische Motorfahrzeuge od. dgl.

Die bekannten Scherenstromabnehmer für elektrische Motorfahrzeuge sind als Gelenkfunfeck ausgebildet, das aus zwei, aus oberen und unteren Scherenarmen bestehenden symmetrischen und exzentrischen Kurbeltrieben zusammengesetzt ist, wobei beide Kurbeltriebe durch eine Kuppelstange gegenläufig verbunden sind. Die Kuppelstange verbindet dabei einen nach oben gerichteten Kurbelarm an der einen Gestängehälfte des Stromabnehmers mit einem nach unten gerichteten Arm der ändern Gestängehälfte, so dass diese beim Strecken und Senken des Stromabnehmers gegenläufige Schwenkbewegungen ausführen.

Nachteilig bei dieser bekannten Konstruktion ist der Umstand, dass die Länge des Stromabnehmers, d. h. der Abstand zwischen den Anlenkpunkten der unteren und oberen Arme des Gestells sehr gross ist und dass weiters durch den nach unten gerichteten Kurbelarm des einen Kurbeltriebes der Abstand der spannung- führenden Teile zum Dach verringert wird.

Gegenstand der Erfindung ist ein Stromabnehmer für elektrische Motorfahrzeuge od. dgl., dessen Gestänge aus wenigstens zwei durch eine Kuppelstange verbundenen und je eine feste Drehachse aufweisenden unteren Armen und aus an diesen angelenkten oberen Armen besteht, die zusammen ein Gelenkfünfeck bilden und unter der Wirkung einer Federkraft stehen, wobei im gemeinsamen Gelenkpunkt der oberen Arme eine Tragkonstruktion für das Schleifstück gelagert ist. Die oben genannten Nachteile lassen sich erfindungsgemäss dadurch vermeiden, dass die von ihren festen Drehachsen nach derselben Seite weisend angeordneten und an ihren freien Enden die oberen Arme tragenden unteren Arme des Gestänges durch eine ihre gleichsinnige Schwenkbewegung um die festen Drehachsen erzwingende Kuppelstange miteinander verbunden sind.

Die Längserstreckung eines Stromabnehmers nach der Erfindung ist wesentlich geringer als die der bekannten Scherenstromabnehmer, so dass ein erfindungsgemässer Stromabnehmer insbesondere auch für elektrische Motorfahrzeuge mit kurzem Dach vorteilhaft angewendet werden kann. Darüber hinaus ist der Abstand der spannungsführenden Teile zum Dach gross gehalten, so dass auch die Bauhöhe der Stromabnehmerlagerung verringert werden kann.

Es ist ein Stromabnehmer, bestehend aus zwei feste Drehpunkte aufweisenden Lenkern und einem an ihren freien Enden gelagerten zweiarmigen Hebel bekannt geworden, der eine kleinere Baulänge als der Scherenstromabnehmer und auch keinen gegen das Dach des Fahrzeuges gerichteten Kurbelarm aufweist. Dieser als Gelenkviereck ausgebildete Stromabnehmer weist gegenüber dem als Gelenkfünfeck ausgebildeten Stromabnehmergestänge nach der Erfindung vor allem den Nachteil auf, dass damit nur eine für viele Anwendungsfälle zu geringe Höhenverstellung bei vertikal bleibendem Schleifstückträger erzielbar ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele zur Erläuterung der Erfindung in schematischer Dartel- lung wiedergegeben. Gemäss Fig. l, die eine Seitenansicht eines Prinzipbildes eines erfindungsgemässen Stromabnehmergestänges zeigt, sind die unteren Arme l, 2 des Stromabnehmers in festen Drehachsen A und B gelagert. An den freien Enden C und D der unteren Arme sind die oberen Gestängearme 3,4 angelenkt, die zu einem gemeinsamen Gelenkpunkt E geführt sind, in dem die Tragkonstruktion für das Schleifstück gelagert ist.

Dieses Gestänge bildet einGelenkfünfeckA-B-C-D-E. Die unteren Airne 1 und 2 sind, wie aus der Zeichnung ersichtlich, in ihren festen Drehachsen nach derselben Seite weisend angeordnet und durch eine Kuppelstange 5 miteinander verbunden, die ihre gleichsinnige Schwenkbewegung um die festen Achsen A und B erzwingt. Das Stromabnehmergestänge steht unter der Wirkung einer Zug-

feder 6, die zwischen einem unteren Arm, z. B. dem Arm 1 und einem vorteilhaft ausserhalb der durch das Gelenkfünfeck begrenzten Fläche liegenden Fixpunkt F abgespannt ist. An Stelle einer Zugfeder könnte auch eine zwischen den unteren Armen 1 und 2 abgestützte Druckfeder vorgesehen sein. In beiden Fällen hat die Feder das Bestreben, den Stromabnehmer zu strecken und das Schleifstück an den Fahrdraht anzudrücken.

Die Längserstreckung eines erfindungsgemässen Stromabnehmers macht etwa nur die halbe Längserstreckung der bekannten Scherenstromabnehmer aus.

In dem in Fig. "1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die unteren Arme des Gestänges mit Gelenken 7, 8 versehen, zwischen denen die Kuppelstange 5 angreift, die damit dem Gestell eine gewisse Steifigkeit und Festigkeit verleiht. Es wäre aber auch denkbar, z. B. wenn die gemäss der Zeichnung angeordnete Kuppelstange bei Zusammenlegen des Stromabnehmers stört, dass die unteren Arme 1 und 2 an ihren in den festen Drehachsen A und B gelagerten Enden mit nach aufwärts gerichteten Kurbelarmen fest verbunden sind, zwischen denen sich eine Kuppelstange erstreckt. Durch diese Anordnungen der Kurbelarme wird der Abstand der spannungftihrenden Teile zum Dach nicht verringert.

Die Längen der oberen und unteren Arme des Stromabnehmers sowie die Lage der festen Drehachsen und der Anlenkpunkte der Kuppelstange lassen sich so bemessen, dass der Endpunkt E, in dem der Schleif- stückträger gelagert ist, beim Strecken des Stromabnehmers (ausgezogen gezeichnete Stellung) und beim Senken des Stromabnehmers (strichliert gezeichnete Stellung unter Weglassung der Feder 6) eine von der Vertikalen nur wenig abweichende Bahn beschreibt.

Fig. 2 zeigt eine axonometrische Darstellung eines Stromabnehmers nach der Erfindung, der im wesentlichen aus zwei nebeneinanderliegend angeordneten Gelenkfünfecken nach Fig. l besteht. Die Konstruktion ist im einzelnen dabei so getroffen, dass zwei wesentlich parallele, um eine gemeinsame feste Achse A-A 1 schwenkbare untere Arme l, l* mit den an ihren freien Enden C, C'angelenkten oberen Armen 3, 3' ein schmales inneres Gestell und zwei weitere ebenfalls wesentlich parallele und um eine gemeinsame feste Achse B-B'verschwenkbare untere Arme 2, 2* mit den an ihren freien Enden D, D* ange- lenkten oberen Armen 4, 4' ein breites äusseres Gestell bilden,

wobei die oberen Arme beider Gestelle zu einer gemeinsamen als Lager für den Schleifstückträger 9 dienendenAchse E-E* geführt sind und die oberen und unteren Arme des inneren Gestells je untereinander diagonal verbindende Versteifungen 10, 10' vorgesehen sind. Die Zugfedern für die aus den Armen l, 2, 3, 4 bzw. aus den Armen l', 2'. 3', 4' beste- henden Gelenkfünfecke sind ebenso wie die die unteren Arme 1 und 2 bzw. l', 2' verbindenden Kuppelstangen in dieser Figur der Deutlichkeit halber nicht gezeichnet.

Eine weitere Konstruktionsvariante für einen Stromabnehmer nach der Erfindung ist in Fig. 3 wiedergegeben. Die Seitensteifigkeit des Stromabnehmergestänges wird bei dieser Ausführungsform im wesentlichen dadurch erreicht, dass zwei um eine gemeinsame Achse A-A'verschwenkbare untere Arme l, l' mit ihren freien Enden zu einem gemeinsamen Anlenkpunkt G mit zwei oberen Armen 3, 3' ein aus zwei Dreiecksgerüsten bestehendes inneres Gestell bilden.

Analog wie in Fig. 2 wird dabei ein breites äusseres Gestell durch zwei wesentlich parallele und um eine gemeinsame feste Achse B-B'verschwenkbare untere Arme 2, 2'mit den an ihren freien Enden D, D'angelenkten oberen Armen 4, 4' gebildet, wobei die oberen Arme 3, 3'und 4, 4' der beiden Gestelle zu einer gemeinsamen, als Lager für den Schleifstückträger 9 dienenden Achse E-E'geführt sind, und die oberen und unteren Arme des äusseren Gestells je untereinander diagonal verbindende Versteifungen 10, 10' vorgesehen sind. Auch in dieser Figur sind die die unteren Arme verbindenden Kuppelstangen und die Hubfedern, unter deren Wirkung das Stromabnehmergestänge steht, nicht dargestellt. Ebenso ist die Ausbildung der Schleifstücklagerung nur angedeutet.

Einzelheiten der Lagerung und Ausbildung des Schleifstuckträgers zeigt Fig. 4. An dem gemeinsamen Gelenkpunkt E der oberen Gestängearme 3, 4 ist ein sich praktisch vertikal erstreckender Lenker 11 als Schleifstückträger angeordnet, der von Verbindungselementen zu den oberen Armen des Stromabnehmergestänges beim Strecken oder Senken des Stromabnehmers vertikal oder annähernd vertikal gehalten wird.

Die Verbindungskonstruktion ist in Fig. 4 so gelöst, dass am Arm 4 ein Winkelhebels mit den Schenkeln 12, 12'bei 13 angelenkt ist, während am oberen Arm 3 ein Gelenk 14 zur Lagerung eines Lenkers 15 vorgesehen ist, dessen freies Ende mit dem Ende des Schenkels 12'des Winkelhebels gelenkig verbunden ist.

Dieser Gelenkpunkt ist mit H bezeichnet. Am freien Ende K des Schenkels 12 des Winkelhebels greifen Zugfedern 16, 17 an, die bei 18 bzw 19 mit dem Schleifstückträger 11 verbunden sind.

In Fig. 4 ist weiters strichliert eine abgesenkte Lage der oberen Arme des Stromabnehmers und der mit diesen verbundenen Teile angedeutet, wobei die Lagen der Scheitelpunkte E zur Deckung gebracht sind. Aus der strichliert gezeichneten Lage des Gestänges ist ersichtlich, dass der Abspannpunkt K'der Zugfedern 16, 17 bei abgesenktem Stromabnehmer gegenüber der Lage des Punktes K bei gestrecktem Stromabnehmergestänge praktisch kaum verschoben ist, so dass die beiden Federn 16, 17 den Lenker 11 in

allen Höhenlagen des Stromabnehmers wie gewünscht weitgehend vertikal halten.

Die vertikale Führung des Lenkers 11 kann, wie Fig. 5 zeigt, auch durch eine an einem oberen Arm, z. B. dem Arm 3 befestigte Druckfeder 20 und eine am andern Arm 4 befestigte Zugfeder 21 erzielt wer- den, die an dem vom Schleifstück 9 abgewandten Ende des vertikalen Lenkers 11 angreifen. Ebenso lässt sich der Teil 11 gemäss Fig. 6 dadurch bei Höhenverstellung des Stromabnehmers vertikal halten, dass an dem vom Schleifstück 9 abgewandten Ende des Lenkers 11 eine Gleitbahn 22 für einen Zapfen 23 vorge- sehen ist, der durch Lenker 24, 25 mit den oberen Armen 3, 4 des Stromabnehmergestänges verbunden ist.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Stromabnehmer für elektrische Motorfahrzeuge 00. dgl., dessen Gestänge aus wenigstens zwei durch eine Kuppelstange verbundenen und je eine feste Drehachse aufweisenden unteren Armen und aus an diesen angesetzten oberen Armen besteht, die zusammen ein Gelenkfünfeck bilden und unter der Wir- kung einer Federkraft stehen, wobei im gemeinsamen Gelenkpunkt der oberenArme eine Tragkonstruktion für das Schleifstück gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die von ihren festen Drehachsen (A, B) nach derselben Seite weisend angeordneten und an ihren freien Enden (C, D) die oberen Arme (3, 4) tragenden unteren Arme (l, 2) des Gestänges durch eine ihre gleichsinnige Schwenkbewegung um die festen Drehachsen erzwingende Kuppelstange (5) miteinander verbunden sind.

Claims

2. Stromabnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zwischen einem unteren Arm (1) und einem vorteilhaft ausserhalb der durch das Gelenkfünfeck begrenzten Fläche liegenden Fixpunkt (F) wirkende Zugfeder (6) vorgesehen ist.

3. Stromabnehmer nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass eine sich zwischen den unteren Armen des Gestänges abstützende Druckfeder vorgesehen ist.

4. Stromabnehmer nach den Ansprüchen 1.'2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Gestängearme (l, 2) Gelenke (7, 8) tragen, zwischen denen die Kuppelstange (5) angreift.

5. Stromabnehmer nach den Ansprüchen l, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den in den festen Drehachsen gelagerten Enden der unteren Gestängearme nach aufwärts gerichtete Kurbelarme angesetzt sind, zwischen denen die Kuppelstange angreift.

6. Stromabnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei wesentlich parallele, um eine gemeinsame feste Achse (A-A') schwenkbare untere Arme (l, l') mit den an ihren freien Enden (C, C') angelenkten oberen A-rmen (3, 3') ein schmales inneres Gestell und zwei weitere ebenfalls wesentlich parallele und um eine gemeinsame feste Achse (B-B') verschwenkbare untere Arme (2, 2') mit den an ihren freien Enden (D, D') angesetzten oberen Armen (4,4') ein breites äusseres Gestell bilden, wobei die oberen Arme beider Gestelle zu einer gemeinsamen, als Lager für den Schleifstückträger (9) dienenden Achse (E-E')

geführt sind und die oberen und unteren Arme des inneren Gestells je untereinander diagonal verbindende Versteifungen (10, 10') vorgesehen sind (Fig. 2).

7. Stromabnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, dass zwei um eine gemeirsameachse (A-A') verschwenkbare untere Arme (1, 1') mit ihren freien Enden zu einem gemeinsamen Anlenkpunkt (G) mit zwei oberen Armen (3, 3') ein aus zwei Dreiecksgerüsten bestehendes inneres schmales Gestell und zwei weitere wesentlich parallele und um eine gemeinsame feste Achse (B-B') ver- schwenkbare untere Arme (2, 2') mit den an ihren freien Enden (D, D') angelenkten oberen Armen (4, 4') ein breites äusseres Gestell bilden, wobei die oberen Arme beider Gestelle zu einer gemeinsamen, als Lager für den Schleifstückträger dienenden Achse (E-E')

geführt sind und die oberen und unteren Arme des äusseren Gestells je untereinander diagonal verbindende Versteifungen (10, 10') vorgesehen sind (Fig. 3).

8. Stromabnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Verbindungsstelle der oberen Arme als Schleifstückträger ein sich im wesentlichen vertikal erstreckender Lenker (11) gelagert ist, der von Verbindungselementen zu den oberen Armen des Stromabnehmergestan- ges in der Vertikalen oder annähernd in der Vertikalen gehalten wird.

9. Stromabnehmer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an einem oberen Arm des Gestänges der Scheitel eines Winkelhebels (12, 12') angelenkt ist (bei 18), von dem ein Hebelende durch einen Lenker (15) mit dem andern oberen Arm (3) des Stromabnehmergestänges verbunden ist, wogegen am andern Ende des Winkelhebels (K) am vertikalen Lenker (11) befestigte Federelemente (16, 17) abgespannt sind.

10. Stromabnehmer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Schleifstück abgekehrte Ende des vertikalen Lenkers (11) mit einem cberen Gestängearm (4) durch eine Zugfeder (21) und mit <Desc/Clms Page number 4> dem andern oberen Arm (3) durch eine Druckfeder (20) verbunden ist (Fig. 5).

11. Stromabnehmer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem dem Schleifstück abgekehrten Ende des vertikaler. Lenkers (11) eine Gleitbahn (22) ffu einen Zapfen (23) vorgesehen ist, der durch Lenker (24, 25) mit den oberen Armen (3, 4) des Stromabnehmergestänges verbunden ist (Fig. 6).