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Scherenstromabnehmer oder Halbscherenstromabnehmer mit Gummiteile enthaltenden Gelenken
Alle bekannten Scheren- bzw. Halbscherenstromabnehmer sind an ihren Gelenken mit Wälz- oder Gleitlagern bzw. aber auch mit solchen Lagern ausgerüstet, bei welchen die Gleitbuchsen in Gummi eingebettet sind, um unzulässig hohe, auf das Lager wirkende Druckspitzen zu vermeiden.
Zur Gruppe der sehr häufig Anwendung findenden Wälzlager ist festzustellen, dass es sich im Stromabnehmerbau durchwegs um oszillierende Bewegungen handelt, welche bekannterweise für Wälzlager sehr unangenehm sind, da sich ein und dieselben Rollkörper immer an den gleichen Stellen ihrer Gleitbahn abwälzen, wodurch es bald zu einer bleibenden Deformation der Gleitbahnen bzw. der Rollkörper kommt. Allein schon aus diesen Gründen ist die Verwendung von Wälzlagern im Stromabnehmerbau sehr problematisch. Zur Gruppe der Gleitlager ist festzustellen, dass auch dieser Lagertyp für die bei Stromabnehmern auftretende Belastungsart nur beschränkt geeignet ist.
Vor allem ist es die nötige Schmierwartung, die bei einem modernen Stromabnehmer unerwünscht ist, sowie die zu den normalen Lagerbeanspruchungen hinzukommenden Stossüberlagerungen, welche für ein Abreissen des Schmierfilmes sorgen und somit einen frühzeitigen Verschleiss bedeuten.
Jene Lager, bei welchen die Gleitbuchsen in Gummi eingebettet sind, besitzen wohl etwas bessere Eigenschaften als starr ausgebildete Gleitleiter, doch besteht auch hier wieder der Nachteil einer unbedingt nötigen Schmierwartung. Gerade aber die für solche Lager besonders geeigneten Gummisorten sind gegen Fette und Öle sehr empfindlich, wodurch sehr häufig durch Zerstörung des Gummis die Lebensdauer solcher Lager stark beeinträchtigt wird.
Diese angeführten Nachteile weitgehend auszuschalten ist das Ziel nachfolgend beschriebener Erfindung.
Die Erfindung betrifft einen Scheren- oder Halbscherenstromabnehmer mit Gummiteilen enthal- tenden Gelenken, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Scheitelgelenk, gegebenenfalls jedoch sämtliche Gelenke eines Scheren- oder Halbscherenstromabnehmers aus mindestens zwei, mechanisch in Serie geschalteten Gummiverdrehungselementen bestehen.
Meist ist ein solcher Stromabnehmer derart ausgebildet, dass durch sinnvolle Anordnung von Gummiverdrehungselementen, das sind vorzugsweise Silentblocs bzw. Rostaelemente, die bisher im Stromabnehmerbau üblichen Wälz- bzw. Gleitlager ersetzt werden können. Bei diesen Silentblocs oder auch Rostaelementen bzw. bei Elementen, deren Aufbau dem obgenannten ähnlich ist, in der weiteren Folge kurz Gummilager genannt, werden die Winkelverdrehungen der einzelnen Stromabnehmergestängeteile ausschliesslich durch Gummi übernommen, d. h. dass durch die Formänderung des Gummis die Beweglichkeit der Scherenteile erzielt wird. Ein Gleiten oder auch Abwälzen von Lagermaterialiun aufeinander, wie es beispielsweise bei Gleit- oder Wälzlagern der Fall ist, wird hier ausgeschaltet.
Der Einsatz von solchen Gummilager für die Lagerung von Stromabnehmerteilen war aber bisher auf Grund der relativ kleinen zulässigen Verdrehungswinkel, welche diese Gummilager besitzen, unmöglich, da die Verdrehungswinkel der Gestängeteile zueinander ein Mehrfaches der zulässigen Verdrehungswinkel der Gummilager betrug. Ausserdem wachsen die Rückstellmomente der Gummilager mit zunehmendem Verdrehungswinkel stark an, so dass dadurch die Federkennlinie des Stromabnehmers über seine gesamte Steighöhe zu stark beeinflusst würde. Die maximalen Verdrehungswinkel der Stromab-
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nehmerlager betragen zirka 1250, d. h. dass beispielsweise der untere Scherenarm und der obere Scheren- arm in der Stromabnehmerhöchstlage einen Winkel von 1250 einnehmen.
Da nun serienmässig erzeugte
Gummilager nur bis zu einem Verdrehungswinkel von 35 eingesetzt werden können, wäre es nicht möglich, diese Elemente im Stromabnehmerbau zu verwenden. Die Erfindung besteht nun unter anderem darin, dass - beispielsweise im Kniegelenk einer Stromabnehmerschere-zwei Silentbloclager mit einem zulässigen Verdrehungswinkel von 35 in Serie geschaltet werden. Diese Silentblocs werden wie im Beispiel Fig. 2 der Zeichnungen sichtbar, in einer mittleren Höhenlage der Schere durch die
Schrauben f mit ihrer Innenbuchse a an das Gabelstück e festgeklemmt. Da sich die Ver- drehungswinkel der beiden Silentblocs bzw. der beiden Gummiverdrehungselemente addieren, betragen diese nun : 70 , so dass die zulässige Verdrehung für den ganzen Scherenhub ausreichend ist.
Sinn- gemäss ist die Konstruktion des Kniegelenkes auch auf das Scheitelgelenk der Schere übertragbar, wobei ein sonst übliches zentrales Scheitelgelenk in zwei Einzelgelenke, 5a und 5b, aufgetrennt werden kann. Durch diese Auftrennung werden auch die Verdrehungswinkel der beiden oberen Scherenarme 2 halbiert. Da die Rückstellmomente bei entsprechender Gestaltung und Anordnung der Gummiverdrehungs- elemente vernachlässigbar klein sind, ist es mit Hilfe der beschriebenen Lageranordnung möglich, eine weitgehende verschleissfreie und wartungsfreie Lagerung zu erzielen.
Ein weiteres kennzeichnendes Merk- mal der Erfindung besteht darin, dass die Gummiverdrehungselemente in einer Stromabnehmerhöhen- lage, welche annähernd dem Mittel zwischen höchster und tiefste Stromabnehmerstellung entspricht, keiner Torsionsverformung unterworfen sind, da in dieser Scherenstellung die Gummiverdrehungsele- mente durch eine Spannschraube mit dem zusammenarbeitenden Gelenksteil fixiert werden. Hiedurch wird es möglich, den gesamten Ausschwenkwinkel eines Stromabnehmers, der im allgemeinen max. 1200 beträgt, belastungsmässig für die Gummilager in vier Teilwinkel aufzutrennen, wobei jeder der in Serie geschalteten Silentblocs lediglich einen Verdrehungswinkel von zirka 30 zu übernehmen hat.
Es ist nach der Erfindung natürlich nicht notwendig, dass, wie in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellt, die Ge- lenkspunkte 3b und 4b übereinanderliegen, sondern kann es vielmehr erforderlich sein, dass man diese Gelenkspunkte nebeneinander legt, wobei dann die in Serie geschalteten Silentblocs eine ge- meinsame Achse besitzen. Auch die Scheitelpunkte 5a und 5b der Schere können in gleicher Weise durch nebeneinanderliegende und in Serie geschaltete Silentblocs bzw. Gummiverdrehungselemente ge- bildet werden.
Ebenso können auch die übrigen Lagerstellen einer Schere oder Halbschere durch in
Serie geschaltete Gummiverdrehungselemente ersetzt werden, unabhängig von deren konstruktiver An- ordnung, also unabhängig davon, ob die in Serie geschalteten Gummilager auf einer gemeinsamen
Achse nebeneinanderliegen, oder ob diese Lager, wie in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellt, je eine getrennte Achse besitzen. Es sei hier festgestellt, dass in den Zeichnungen nur eine beliebig herausge- griffene Variante einer nach der Erfindung möglichen Ausführungsform aufgezeigt ist, ohne dass der patentbegründende Gedanke mit diesem Beispiel erschöpft wäre. Die Fig. 1 der Zeichnungen zeigt einen beispielsweisen Scherenstromabnehmer in Seitenansicht.
Mit 1 sind die unteren, mit 2 die oberen Scherenarme bezeichnet. 3a und 4a bzw. 3b und 4b sind die in Serie geschalteten Gummi- verdrehungselemente. 5a und 5b bedeuten ebenfalls zwei in Serie geschaltete Gummiverdrehungs- elemente, welche zusammen das Scheitelgelenk der Schere bilden. Die Teile 6 bzw. 7 stellen die
Verbindung der in Serie geschalteten Lagerstellen her. Die Fig. 2 zeigt eine nach der Erfindung ge- staltete Lagerstelle im Schnitt, wobei diese Lagerart lediglich eine beliebig herausgegriffene Möglich- keit einer Ausführungsform darstellt. Der Silentbloc, bestehend aus der Innenhülse a, dem Gummi b und der Aussenhülse c, ist in die Lagerhülse d, welche am Ende jedes Scherenarmes aufgeschweisst ist, verdrehungssicher eingepresst.
Mit Hilfe der Spannschraube f wird das U-Stück e so an die
Bundflächen der Silentbloc-Innenhülse a angepresst, dass diese verdrehsicher eingespannt ist. Der zwischen Silentbloc-Innenhülse und Silentbloc-Aussenhülse einvulkanisierte oder auch eingepresste
Gummi b übernimmt alle auftretenden Verformungskräfte.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass bei sinnvoller Anordnung der Gummiverdrehungsele- mente, insbesondere bei deren Serienschaltung, von diesen die gesamte Funktion von bisher üblichen Wälz- oder Gleitlagern übernommen wird, wobei diese Lagerstellen völlig schmierwartungsfrei arbeiten.
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