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Rutenstromabnehmer für elektrisch betriebene Strassenfahrzeuge
Beim Oberleitungsomnibusbetrieb werden im allgemeinen sogenannte Stangen-oder Rutenstromab- nehmer zur Stromentnahme aus der Oberleitung verwendet. Diese Abnehmerstangen müssen eine beträcht- liche Länge besitzen, um die auf der Strasse notwendige Bewegungsfreiheit des Fahrzeuges zu garantie- ren. Ausserdem ist man gezwungen, das Gewicht der Stangen möglichst klein zu halten, um einerseits das dynamische Verhalten der Schleifschuhe am Fahrdraht nicht zu beeinträchtigen, anderseits um die
Dachkonstruktion der Karosserie nicht unnötig hoch zu belasten. Doch bei schon relativ kleinen Fahrge- schwindigkeiten zeigt es sich, dass die unkontrollierten Gestängeschwingungen der Stromabnehmerstangen einen sehr schädlichen Einfluss auf eine exakte Stromabnahme ausüben.
Speziell bei nicht schienengebundenen Fahrzeugen sind eine Anzahl von Stossquellen vorhanden, welche die Stromabnehmerstangen zum Schwingen anregen. Diese Stossquellen sind in erster Linie die Ka- rosserieschwingungen des Fahrzeuges sowie die Fahrdrahtschwingungen der Oberleitung. Ausserdem tre- ten durch rasche Richtungsänderungen des Fahrzeuges ebenso Stösse auf, welche dazu beitragen, das dy- namische Verhalten der Schleifschuhe am Fahrdraht wesentlich zu verschlechtern.
Aus der Schweizer Patentschrift Nr. 281015 ist es bekannt, hydraulische Dämpferelemente bei Ruten- stromabnehmer einzubauen, doch sind das in erster Linie Einrichtungen, welche das Entfernen der Strom- abnehmer vom Fahrdraht während der Fahrt ermöglichen. Diese Dämpferelemente greifen so nahe am
Stangenfusspunkt der Stromabnehmerstange an, dass sie für eine wirksame Dämpfung des Schleifschuhes am Fahrdraht nicht mehr in Betracht kommen. Ebenso ist es bekannt, zwischen Stangenende und dem an diesem beweglich gelagerten Schleifschuh hydraulisch wirkende Dämpfer einzubauen.
Auch eine solche Anordnung führt zu keinem Erfolg, da die Gestängeschwingungen der Stange viel zu gross sind und die Federkennlinie einer Stromabnehmerstange viel zu flach verläuft, um den Dämpfer überhaupt zur Mitarbeit zwingen zu können.
Die oben angeführten Nachteile weitgehend auszuschalten, ist der Zweck nachfolgend beschriebener Erfindung.
Nach der Erfindung wird vorgeschlagen, hydraulisch oder pneumatisch wirkende Dämpferelemente so in den Rutenstromabnehmer einzubauen, dass einerseits die Bewegungen des Schleifschuhes am Fahrdraht genügend gedämpft werden, anderseits auch die vom Wagenkasten auf die Stange übertragenen schädlichen Schwingungen weitgehend ausgeschaltet werden.
Um dies zu erreichen, greift erfindungsgemäss ein hydraulisch oder pneumatisch wirkender Teleskopdämpfer mit seinem einen Ende an einen festen Punkt am Wagenkasten, welcher in genügendem Abstand vom Drehzapfen derStromabnehmerstange entfernt liegt an, während der zweite Angriffspunkt des Dämpfers so nahe am Stangenende liegt, dass die Gestängeschwingungen des noch freien Stangenendes in noch vertretbaren Grenzen bleiben. Da es nicht möglich, aber zumindest unrentabel ist, Teleskopdämpfer von so grosser Länge zu bauen, wird nach der Erfindung ein in Serie erhältlicher Teleskopdämpfer an seinem einen Ende durch ein Rohr oder auch eine Stange mit genügend grossem Widerstandsmoment entsprechend verlängert.
Ebenso ist es möglich, zwei oder mehrere Teleskopdämpfer mit gleichen oder verschiedenen Einstellwerten in Serie anzuordnen und untereinander biegesteif zu verbinden. Man erreicht hiedurch auf jeden Fall den notwendigen Dämpferhub um eine wirksame Dämpfung des Schleifschuhes sowie des Gestänges erzielen zu können. lässt man einen oder mehrere derart gestalteter Teleskopdämpfer an einem festen Punkt am Wagenkasten, welcher in genügender Entfernung vom Stangendrehpunkt liegt, angreifen, so erreicht man nicht nur eine Dämpfung sämtlicher Vertikalbewegungen des Schleifschuhes, sondern auch eine Dämpfung aller Horizontalbewegungen. Besonders bei rasch gefahrenen Kurven bzw. raschen Ausweichmanövern der Fahrzeuge, ist auch eine Dämpfung in horizontaler Richtung von besonderer Bedeutung.
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Will man jedoch auf eine Dämpfung in horizontaler Richtung verzichten, so fällt es ebenso in den
Rahmen der Erfindung, für den unteren Dämpferangriffspunkt nicht einen festen Punkt am Wagenkasten zu wählen, sondern den oder die Dämpfer an einem Punkt, welcher die seitlichen Schwenkbewegungen der
Stange mit ausführt, angreifen zu lassen. Auch dieser Dämpferangriffspunkt muss sich selbstverständlich in einem entsprechenden Abstand vom Drehzapfen der Stromabnehmerstange befinden, um den nötigen
Arbeitshub für den Schwingungsdämpfer zu erreichen. Trotz des durch die Dämpferanordnung bedingten Ge- wichtszuwachses, wird es mittels der Dämpfer möglich, die Stromabnehmerstangen schwächer zu bemes- sen, so dass auch noch eine Reduzierung des Gewichtes der gesamten Stromabnehmer-Konstruktion mög- lich wird.
Ausser diesen Vorteilen trägt eine derartige Dämpferanordnung auch noch dazu bei, den Schleifschuh- bzw. Fahrdrahtverschleiss zu reduzieren, da die Anpresskräfte des Schleifschuhes an den Fahrdraht bedeu- tend kleineren Grössenschwankungen unterworfen sind. Gerade die oftmaligen Anpresskraft-Änderungen bei ungedämpften Stromabnehmerstangen wirken auf die Kohleschleifschuhe sehr verschleissfördernd.
Zusätzlich wird durch die erfindungsgemässe Dämpferanordnung die Gefahr von Bügelentgleisungen weitgehend reduziert, was schon aus Gründen der Betriebssicherheit von grosser Bedeutung ist.
In der Zeichnung sind zwei beliebig herausgegriffene Varianten einer möglichen Dämpferanordnung aufgezeigt, ohne dass dadurch der, der Erfindung zugrunde liegende Gedanke, voll ausgeschöpft wäre. Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen Rutenstromabnehmer in Ansicht. 1 bedeutet den auf dem Fahrzeugdach befestigten Stromabnehmer-Grundrahmen. Auf dem daran befestigtenDrehzapfen 2 ist das Gestänge 5 mit dem Schleifschuh 6 drehbar gelagert. Eine übliche Hubfeder ist mit 3 bezeichnet, welche ebenso die seitlichen Drehbewegungen der Stromabnehmerstange 5 um den Drehzapfen 2 ausführt. Der Stangenfuss- punkt ist im Gelenk 4 gelagert, um die notwendigen Vertikalbewegungen der Stange 5 zu ermöglichen.
In einem, dem zur Verfügung stehenden Dämpferhub entsprechenden Abstand vom Stangendrehpunkt 4, befindet sich der untere Dämpferangriffspunkt 7 fest am Grundrahmen. Der Dämpfer 8 ist im Punkt 7 beispielsweise mittels Kugelgelenk drehbar gelagert. Mit Hilfe des Stabes 9 ist der Dämpfer 8 entsprechend verlängert. Am Ende des Stabes 9 befindet sich ebenso ein beispielsweises Kugelgelenk, welches den obe- ren Dämpferangriffspunkt 10 an der Stromabnehmerstange 5 bildet. Mit 6 ist der am Stangenende befindliche Schleifschuh, welcher am Fahrdraht 11 gleitet, bezeichnet. Mit Hilfe dieser Anordnung werden sämtliche Horizontal- wie Vertikalbewegungen der Stromabnehmerstange gedämpft.
Fig. 2 zeigt ebenfalls einen erfindungsgemässen Rutenstromabnehmer in Ansicht. Bei dieser Anordnung werden lediglich die Vertikalbewegungen des Gestänges gedämpft. Der untere Dämpferangriffspunkt 7 folgt hier den seitlichen Schwenkbewegungen der Rute 5 um den Drehzapfen 2. Für die Dämpferangriffspunkte 7 und 10 sind in diesem Fall keine kardanisch wirkenden Gelenke erforderlich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Rutenstromabnehmer fUr elektrisch betriebene Strassenfahrzeuge mithydraulischoder pneumatisch wirkenden Schwingungsdämpfern, dadurch gekennzeichnet, dass die durch einen Stab oder eine Stange verlängerten Schwingungsdämpfer einerseits am oberen Drittel der Stromabnehmerstange und anderseits am Wagenkasten oder am Stromabnehmerträger gelenkig befestigt sind.