AT400696B - Massearme wippe mit einzelgefederten vertikalgeführten schleifstücken - Google Patents

Description

AT 400 696 B

Gegenstand der Erfindung ist eine massearme Wippe mit einzeln gefederten vertikalgeführten Schleifstücken, bei der an jeweils zwei vertikal übereinanderliegenden Punkten eines an den oberen Scherenarmen von einer Oberschere gelagerten und durch Führungen in im wesentlichen horizontaler Lage gehaltenen Waagbalkens Lenker in vertikalen Ebenen schwenkbar angelenkt sind, deren äußere Enden mit den Schleifstückhaltem in Verbindung stehen und in einer Diagonalen der derart gebildeten Parallelgestänge Federn mit einstellbarer Grundvorspannung angeordnet sind, indem für die Federn in den Diagonalen Widerlager vorgesehen sind.

Bei Stromabnehmern zur Kontaktierung einer Fahrleitung werden große streckenbedingte Höhendifferenzen der Fahrleitung durch die große Hauptschere ausgeglichen. Die sinusförmigen Schwingungen der Fahrleitung werden weitgehend durch die Wippe ausgeglichen. Die Wippe soll dabei der Dynamik des Fahrdrahtes einwandfrei folgen können.

So wurde früh im Stand der Technik die geneigte Wippe eingeführt. Diese verbessert die Kontakthaltung zwischen Bügel und Fahrdraht, merklich jedoch nur bei großer Neigung. Die Neigung wechselt jedoch im Betrieb dauernd und daher nützen sich starr mit der Wippe verbundene Schleifstücke stark ab. Aus diesem Grunde wurden gefaßte Schleifstücke, die gegen die Wippe drehbar gelagert sind, eingeführt Durch die Reibungskraft zwischen Fahrdraht und Schleifstück wird ein Moment hervorgerufen, das das Schleifstück entgegen der Fahrtrichtung um seinen Anlenkungspunkt zu drehen sucht. Diesem Moment wirkt das Moment entgegen, das durch den Anpreßpunkt des Schleifstückes gegen den Fahrdraht hervorgerufen wird und die waagrechte Lage des Schleifstückes wieder herzustellen sucht. Deshalb wurde versucht, durch Verbreiterung des Schleifstückes und Erhöhung des Anpreßdruckes dies zu verhindern. Eine Lösung wurde hiezu in der sogenannten Palette gefunden, auf der in genügendem Abstand zwei Kohleschleifleisten angeordnet sind und die waagbalkenartig drehbar ist. Durch das von der Schleifstückreibung erzeugte Moment tritt auch hier an der jeweils vorderen Schleifleiste ein erhöhter Anpreßdruck auf. Da bei allen im Streckendienst eingesetzten Triebfahrzeugen meistens der jeweils hintere Stromabnehmer verwendet wird, trifft dies bei jedem Stromabnehmer in diesem Fall immer für dieselbe Schlerfleiste zu. Daher wird diese Schleifleiste im Betrieb ungleich stärker abgenützt. Auch besteht durch die mechanisch starre Verbindung der beiden Schleifleisten eine gegenseitige Beeinflussung hinsichtlich auftretender Stöße.

Ein anderer Lösungsweg wurde mit den einzelgefederten Schleifstückhaltem begangen, die in Bezug auf die Oberschere senkrecht geführt sind. Damit wird ein sicherer Kontakt beider Schleifstücke mit dem Fahrdraht geschaffen, da durch die Aufteilung der Wippe in zwei einzelgefederte Hälften die mit jedem Schleifstück gekoppelte Masse wesentlich verringert ist.

Ein derartiger Stromabnehmer ist durch die DE-PS 551.782 bekannt geworden. Bei diesem ist an je zwei senkrecht übereinanderliegenden Punkten eines an den oberen Scherenarmen gelagerten und durch Führungen in horizontaler Lage gehaltenen Rahmens je ein Parallelgestänge angelenkt, dessen beide äußeren Endpunkte mit den Schleifstückhaltem in Verbindung stehen. In einer Diagonalen der Parallelgestänge sind Federn angeordnet, die vorteilhaft einstellbar sind. Durch die Einsteilbarkeit der Federn -gemeint ist hier die Einstellbarkeit der Grundvorspannung - gelingt die Kompensation des durch das vorgenannte Drehmoment verursachten Einflusses. Dies gilt jedoch nur für eine bestimmten Durchfederungsgrad, der einer durchschnittlichen Stromabnehmerlage entsprechend gewählt wird. Für alle anderen Lagen treten die obengenannten Einflüsse, wenn auch abgeschwächt auf.

Eine erfindungsgemäße Wppe ist dadurch gekennzeichnet, daß am Waagbalken Kurvenscheiben angeordnet sind, deren Ebene parallel zur Schwenkebene der Lenker liegt, und daß ein Wderlager jeder Feder im Abstand von dem Waagbalken an dem Parallelgestänge schwenkbar gelagert ist und das zweite Wderlager jeder Feder in einem Längsschlitz über eine der Kurvenscheiben geführt ist, wobei dieser Längsschlitz im Bereich der Kurvenscheiben an dem Waagbalken oder dem Wderlager längsverschieblich gelagert ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Kurvenscheibe in ihrer Ebene verschwenkbar und fixierbar ist, wobei die Schwenkachse vorzugsweise die Achse der Feder kreuzt. Hier ist von Vorteil, daß die Einstellung an geänderte Betriebsverhältnisse anpaßbar ist.

Eine weitere vorteilhafte Maßnahme besteht darin, daß Schubstangen an einer Wppenführungsstange der Oberschere angelenkt sind für eine zueinander gegensinnige Verschwenkung der Kurvenscheiben bei einer durch das Moment der Schleifstückreibung verursachten Verschwenkung des Waagbalkens gegenüber der Oberschere, sodaß aus der dabei gewinnbaren Relativbewegung zwischen Waagbalken und Oberschere die zueinander gegensinnige Ver-schwenkung der Kurvenscheiben über die Schubstangen vorgesehen ist.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind weiters dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung der Relativbewegung zwischen Waagbalken und Oberschere das obere Lager der Wppenführungsstange in einem waagrechten Langloch verschiebbar angeordnet ist, das sich im unteren Endbereich des mit dem Waagbal- 2

AT 400 696 B ken starr verbundenen biegesteifen Anlenkhebels befindet und ebenso dadurch, daß zur Gewinnung der Relativbewegung zwischen Waagbalken und Oberschere das obere Lager der Wippenführungsstange in herkömmlicher Weise mit dem unteren Ende des mit dem Waagbalken starr verbundenen Anlenkhebeis verbunden ist und daß dieser Anlenkhebel als Biegefeder ausgebildet ist.

Eine zweckmäßige Ausführung einer erfindungsgemäßen Wippe wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Wippe in Seitenansicht, I :|;5:

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Wippe mit selbsttätiger Anpassung der Schwenklage der Kurvenschei be sowie eine Variation bezüglich der Ausbildung des Anlenkhebels.

Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Wippe 1, die am oberen Ende des Oberarms 2 der Stromabnehmerschere gelagert ist. Das Schwenklager 3 befindet sich in der Querschnittsmitte eines Waagbalkens 4, der mittels eines Anlenkhebels 5 und einer Wippenführungstange 6 bei Schwenkbewegungen des Oberarms 2 in waagrechter Lage gehalten wird. An beidendig und an beiden Seiten des Waagbalkens 4 angeordneten Teilen sind Paare von Schwenklagern 7,8 mit gegenseitigem Vertikalabstand angeordnet. In jedem dieser Paare von Schwenklagern 7,8 sind zueinander parallele Lenker 9,10 gelagert, die an ihren äußeren Enden Lager 11,12 aufweisen. Durch diese Lager 11,12 ist beidseitig ein Vertikalträger 13 für die Schleifstücke 14 in vertikaler Lage verschieblich mit dem jeweiligen oberen und unteren Lenker 9 bzw. 10 verbunden. Die Kraft, die zur Kontakthaltung zwischen Schleifstück 14 und Fahrdraht 15 bei den sinusförmigen Schwingungen der Fahrleitung erforderlich ist, wird durch Federn 16 erzeugt die vorteilhaft an einen inneren Schwenklager und einem Punkt des im anderen inneren Schwenklager gelagerten Lenkers angreift. Es können dies also Zugfedern sein, die in den oberen Schwenklagern 7 und in einem Punkt der in den unteren Schwenklagern 8 gelagerten unteren Lenker 10 angreifen. Ebenso ist, wie in Fig. 1 dargestellt, die Anordnung von Druckfedem möglich, die in den unteren Schwenklagem 8 und in einem Punkt der in den oberen Schwenklagem 7 gelagerten oberen Lenker 9 angreifen. Diese Federn 16 können in bekannter Weise einstellbar ausgeführt sein, wie dies in Fig. 1 anhand einer Druckfeder dargestellt ist Rein geometrisch ergibt sich für verschiedene Schwenkwinkel der Lenker 9,10 die zugehörige Kurve für cBe Schleifstückkraft. Durch die Einstellbarkeit der Feder 16 können nur parallel zu dieser Kurve verlaufende in Richtung der Kraftordinate verschobene Kurven erzeugt werden. Eine Änderung der durch die Kinematik des Parallelogramms gegebenen Kurvenform ist hiebei jedoch nicht möglich. Eine neue Kurvenform ist nur dadurch zu erzielen, daß die Länge der Feder 16 mittels einer Kurvenscheibe 17 zusätzlich in Abhängigkeit von der Verschwenkung verstellt wird. Die Kurvenscheiben 17 sind an vertikal angeordneten Teilen des Waagbalkens 4 befestigt. Sie können um einen Drehpunkt 18 verschwenkbar und in jeder gewünschten Schwenklage fixierbar sein. Der Drehpunkt 18 fällt vorteilhaft mit dem unteren Schwenklager 8 zusammen.

Die Feder 16 ist in einem rohrförmigen Federgehäuse 19 untergebracht und findet in dessen Boden 20 ein erstes Widerlager. In den Boden 20 ist eine Stange 21 schraubbar und damit in. ihrer wirksamen Länge veränderlich geführt. Diese Stange 21 ist am oberen Lenker 9 gelagert. An seinem offenen Ende ist das Federgehäuse 19 durch zwei angesetzte Stege 22 gabelförmig verlängert. Die Stege 22 weisen mittige Längsschlitze 23 auf, die einerseits zur Führung des Federgehäuses 19 an dem Schwenklager 8 sowie andererseits der Achse der Rolle 24 dienen. Die Rolle 24 ist über einen Stössel 25 mit einem im Federgehäuse 19 gleitbar gelagerten Federteller 26 verbunden, der das zweite Widerlager der Feder 16 bildet. Bei der Schwenkung der Lenker 9,10 wird entsprechend der Kinematik der Anordnung der Abstand des Bodens 20 - des ersten Widerlagers - vom Schwenklager 8 verändert. Gleichzeitig wird die Rolle 24 oder ein Gleitstein über die Kurve der Kurvenscheibe 17 gerollt, dabei ändert sich der Abstand des Federtellers 26 - des zweiten Widerlagers - von dem Schwenklager 8 entsprechend dieser Kurve. Daraus ist erkennbar, daß und wie sich die Funktion der Veränderung der wirksamen Federlänge über dem Schwenkwinkel aus zwei unabhängigen Komponenten zusammensetzt.

Die Momente der Schleifstückreibung und ärodynamischer Kräfte versuchen die Wippe 1 derart zu verdrehen, daß die jeweils vordere Schleifleiste stärker an den Fahrdraht angepreßt wird als die hintere, wodurch ungleiche Abnützung erfolgt. Diese Verdrehung wird erfindungsgemäß zugelassen und zur Kompensation des störenden Effektes herangezogen. U;k kii'U .¾ :

Wie Fig. 2 zeigt, weist der herkömmliche Anlenkhebel 5 in seinem unteren Endbereich ein waagrecht verlaufendes Langloch 29 auf. In diesem gleitet ein im oberen Ende der Wippenführungsstange 6 angeordnetes Lager 28, an dem zwei Schubstangen 27 angelenkt sind, die auf die Kurvenscheiben 17 im Sinne von deren Verschwenkung einwirken. Dazu wird die von den Schubstangen 27 übertragene Kraft mittels Drehzapfen 30 in die Kurvenscheiben 17 eingeleitet. Bei einer anderen möglichen Ausführungsvari-ante, bei der der Anienkhebel 5 in herkömmlicher Weise durch ein Gelenk 28 mit dem oberen Ende der Wippenführungsstange 6 verbunden ist, ist dieser Anlenkhebel 5 als Biegefeder ausgebildet. 3 'WlÄ

Claims (5)

1. AT 400 696 B Patentansprüche 1. Massearme Wippe (1) mit einzel gefederten vertikalgeführten Schieifstücken (14), bei der an jeweils zwei vertikal übereinanderliegenden Punkten (7, 8) eines an den oberen Scherenarmen (2) von einer 5 Oberschere (2, 6) gelagerten und durch Führungen (6) in im wesentlichen horizontaler Lage gehaltenen Waagbalkens (4) Lenker (9, 10) in vertikalen Ebenen schwenkbar angelenkt sind, deren äußere Enden (11, 12) mit den Schleifstückhaltern (13) in Verbindung stehen und in einer Diagonalen der derart gebildeten Parallelgestänge Federn (16) mit einstellbarer Grundvorspannung angeordnet sind, indem für die Federn (16) in den Diagonalen Widerlager (20, 21, 24, 25, 26) vorgesehen sind, dadurch 7o gekennzeichnet, daß am Waagbalken (4) Kurvenscheiben (17) angeordnet sind, deren Ebene parallel zur Schwenkebene der Lenker (9, 10) liegt, und daß ein Widerlager (20, 21) jeder Feder (16) im Abstand von dem Waagbalken an dem Parallelgestänge (9, 10, 13) schwenkbar gelagert ist und das zweite Widerlager (24, 25, 26) jeder Feder (16) in einem Längsschlitz (23) über eine der Kurvenscheiben (17) geführt ist, wobei dieser Längsschlitz (23) im Bereich der Kurvenscheiben (17) an dem 75 Waagbalken (4) oder dem Widerlager (24,25,26) längsverschieblich gelagert ist.
2. 2. Massearme Wippe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kurvenscheibe (17) in ihrer Ebene verschwenkbar und fixierbar ist, wobei die Schwenkachse (18) vorzugsweise die Achse der Feder (16) kreuzt. 20
3. 3. Massearme Wippe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schubstangen (27) an einer Wippenführungsstange (6) der Oberschere (2,6) angelenkt sind für eine zueinander gegensinnige Verschwenkung der Kurvenscheiben (17) bei einer durch das Moment der Schlerfstückreibung verursachten Verschwenkung des Waagbalkens (4) gegenüber der Oberschere (2,6), sodaß aus der dabei 25 gewinnbaren Relativbewegung zwischen Waagbalken (4) und Oberschere (2,6) die zueinander gegensinnige Verschwenkung der Kurvenscheiben (17) über die Schubstangen (27) vorgesehen ist.
4. 4. Massearme Wippe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung der Relativbewegung zwischen Waagbalken (4) und Oberschere (2,6) das obere Lager (28) der Wippenführungsstange 30 (6) in einem waagrechten Langloch (29) verschiebbar angeordnet ist, das sich im unteren Endbereich des mit dem Waagbalken (4) starr verbundenen biegesteifen Anlenkhebels (5) befindet.
5. 5. Massearme Wippe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung der Relativbewegung zwischen Waagbalken (4) und Oberschere (2,6) das obere Lager (28) der Wippenführungsstange 35 (6) schwenkbar mit dem unteren Ende des mit dem Waagbalken (4) starr verbundenen Anlenkhebels (5) verbunden ist, und daß dieser Anlenkhebel (5) als Biegefeder ausgebildet ist Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 40 45 50 4 55