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Die Erfindung betrifft einen Stromabnehmer für ein Modellfahrzeug, insbesondere für ein Trieb- fahrzeug einer Modelleisenbahn, umfassend einen im wesentlichen parallel zu einer Aufstands- ebene und in Längsrichtung des Modellfahrzeuges auszurichtenden, länglichen Schleifkontakt, welcher mittels einer federelastisch nachgiebigen Haltevorrichtung an einer Unterseite des Modell- fahrzeuges anzuordnen ist, um im Einsatzzustand mit Gegenkontakten eines Gleissystems schlei- fend zu kontaktieren und der Schleifkontakt durch ein flexibles, längliches Kontaktplättchen gebil- det ist. Weiters bezieht sich die Erfindung auf ein Modellfahrzeug mit einem entsprechenden Stromabnehmer.
Es sind bereits Stromabnehmer bekannt, welche an der Unterseite, insbesondere an einem Unterboden eines Modelleisenbahnfahrzeuges montiert sind, um ein über sogenannte Punktkon- taktschienen im Mittelbereich zwischen den beiden Spurschienen bereitgestelltes Potential der elektrischen Antriebsenergie abgreifen zu können. Dabei ist ein formstabiler, kufenartig geformter Schleifkontakt mittels einer Haltevorrichtung an der Unterseite des Modellfahrzeuges montiert.
Diese Haltevorrichtung ist dabei derart ausgebildet, dass der massiv ausgeführte Schleifkontakt mit einer gewissen Vorspannkraft gegen die elektrischen Punktkontakte des Gleissystems gedrückt wird. Eine Verstellbarkeit des eigensteifen Schleifkontaktes in Vertikalrichtung zur Unterseite des Modellfahrzeuges wird dabei durch eine federelastische Nachgiebigkeit der Haltevorrichtung er- möglicht. Derartige Stromabnehmer weisen in geradlinig verlaufenden Gleisabschnitten zwar eine hohe Kontaktierungssicherheit auf, im Einsatzzustand, d. h. im Fahrbetrieb des Modelleisenbahn- fahrzeuges, verursacht ein derartiger Stromabnehmer aber deutlich wahrnehmbare Störgeräusche.
Die DE 23 36 062 A1 zeigt einen Stromabnehmer umfassend eine federelastisch nachgiebige Haltevorrichtung in Form eines Blattfederbügels, welcher an der Unterseite eines entsprechenden Modellfahrzeuges montierbar ist. In den Endbereichen der beiden winkelig zueinander ausgerichte- ten Tragarme des Blattfederbügels ist ein im Vergleich zum Blattfederbügel stabileres, als Schleif- bügel bezeichnetes Abgreifelement gehaltert, welches ein am Fahrgleis bereitgestelltes elektri- sches Potential schleifend abgreifen soll. Entsprechend den zeichnerischen Darstellungen ist ein im Verhältnis zur federelastischen Haltevorrichtung massiver Schleifbügel für den Abgriff des elektrischen Potentials auszubilden, um den auftretenden Kräften standhalten zu können.
Auch die DE 22 32 103 A1 offenbart einen Stromabnehmer, welcher aus einer federelastisch nachgiebigen Haltevorrichtung und einem im Vergleich dazu starren Schleiferbügel, welcher an Punktkontakten oder einer Kontaktschiene schleifend anliegt und mit dieser in stromübertragender Verbindung steht, bestehen soll. Dieser vorbekannte Stromabnehmer umfasst darüber hinaus eine elektrische Schaltvorrichtung zur Umschaltung der stirnseitigen Beleuchtungseinrichtungen des Modellfahrzeuges in Abhängigkeit seiner Fahrtrichtung. Dieser Umschalter wird dabei durch eine translatorische Verstellbewegung des Schleiferbügels mitsamt der federelastisch nachgiebigen Haltevorrichtung betätigt, wenn das Modellfahrzeug eine Fahrtrichtungsumkehr ausführt. Damit der schleifend auf dem Gleis abgestützte Schleiferbügel und die Haltevorrichtung entsprechende Verstell- bzw.
Betätigungskräfte auf die elektrische Umschaltvorrichtung übertragen können, müs- sen diese eine entsprechend hohe Formsteifigkeit aufweisen. Die hohe Geräuschentwicklung dieser vorbekannten, relativ massiven bzw. harten Stromabnehmer während dem Fahrbetrieb des Modellfahrzeuges wirkt im Vergleich zu den sonstigen Antriebsgeräuschen störend.
Die US 4,267,906 A beschreibt einen im Vergleich zum erfindungsgemässen Stromabnehmer andersartigen Schleifkontakt für Modellfahrzeuge. Hierbei ist ein Brückenelement vorgesehen, welches sich quer zur Längsrichtung des Modellfahrzeuges erstreckt und dessen Unterseite zur schleifenden Kontaktierung mit Schienen bzw. Punktkontakten an einem Modellgleises vorgesehen ist. Auf einer der Unterseite des Modellfahrzeuges zugewandten Oberseite des Brückenelementes ruhen federelastisch vorgespannte Abgreifelemente, welche die vom Brückenelement aufgenom- mene elektrische Energie in das Innere des Modellfahrzeuges weiterleiten.
Das Brückenelement kann dabei direkt aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff gebildet sein oder aber auch durch einen Kunststoffkörper gebildet sein, welcher an seiner Oberseite zumindest teilweise mit elek- trisch leitfähigen Schleifkontakten versehen ist, welche auf den Schienen schleifen und das abge- griffene, elektrische Potential zu den federelastisch vorgespannten Abgreifelementen bzw. Über- tragungselementen führen. Das Brückenelement ist dabei relativ zum Modellfahrzeug in dessen Querrichtung verstellbar am Modellfahrzeug gehaltert, sodass sich das Brückenelement relativ zum Fahrzeugaufbau verlagern kann, wenn dieses in Kurvenabschnitte einfährt bzw. diese verlässt.
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Nachteilig ist dabei, dass das quer zum Modellfahrzeug und sich in etwa über dessen Gesamtbrei- te erstreckende Brückenelement das optische Erscheinungsbild des Modellfahrzeuges beeinträch- tigt und einen relativ hohen baulichen Aufwand erfordert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stromabnehmer für ein Modell- fahrzeug bzw. ein Modellfahrzeug zu schaffen, mit welchem in sämtlichen Gleisabschnitten eine zuverlässige, schleifende Kontaktierung bei geringer Geräuschentwicklung erzielbar ist.
Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die beiden Endbereiche des feder- elastisch nachgiebigen und rückstellenden Kontaktplättchens an den Stirnendbereichen eines vergleichsweise eigensteifen Tragelementes gehaltert sind und das Kontaktplättchen bei den im Einsatzzustand einwirkenden Kräften vertikal zu seiner Längsrichtung relativ zur Haltevorrichtung verformbar ist und von einer ersten, weitgehend geradlinigen Grundstellung in eine zweite, bogen- förmig gewölbte Stellung überführbar und ohne äusserer Krafteinwirkung in die weitgehend geradli- nige Grundstellung federelastisch rückstellend ist.
Der sich durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruches 1 ergebende Vorteil liegt dar- in, dass der Stromabnehmer bzw. dessen Schleifkontakt in der Lage ist, wenigstens zwei unter- schiedliche Formzustände einzunehmen. Im ersten Formzustand, welcher dem Ruhezustand des Schleifkontaktes entspricht, ist dieser weitgehend geradlinig ausgebildet und kann daher mit einer Mehrzahl von Gegenkontakten, welche üblicherweise als Punktkontakte ausgebildet sind, elek- trisch leitend kontaktieren. Diese geradlinige oder im kräfteneutralen bzw. nichtkontaktierenden Zustand ggf. leicht nach unten durchgebogene Form des Schleifkontaktplättchens ist insbesondere in kreuzungsfreien Gleisabschnitten von Vorteil, da durch die mehrfache Punktkontaktierung eine zuverlässige, elektrische Verbindung hergestellt werden kann.
Durch die relativ geringe Eigenstei- figkeit des Kontaktplättchens wird eine stoss- bzw. anschlagfreie Berührung mit den Punktkontakten erzielt, nachdem sich das Kontaktplättchen an die Punktkontakte, welche vor allem in der Höhe gewissen Produktionstoleranzen unterliegen, anschmiegen bzw. angleichen kann. Das gute Aus- gleichsvermögen von Masstoleranzen verhindert aber auch die Entstehung von Prellschwingungen, welche sich über den gesamten Stromabnehmer ausbreiten würden. Nachdem vom erfindungs- gemässen Stromabnehmer schlagartig einwirkende Kräfte wirksam abgefangen bzw. gedämpft werden, werden von diesem auch keine impulsartigen Schläge auf die Unterseite des Modellfahr- zeuges oder auf das gesamte Gleissystem übertragen.
Durch den erfindungsgemässen Stromab- nehmer wird also auf baulich unkomplizierte Weise ein deutlich geräuschvermindertes und zugleich verbessertes Kontaktierungsverhalten mit den distanziert zueinander angeordneten Punktkontak- ten erzielt. Insbesondere in Kreuzungs- bzw. Weichenbereichen eines Gleissystems kann der Stromabnehmer bzw. dessen Kontaktplättchen infolge der einwirkenden Kräfte auch in einen zwei- ten Zustand mit nach oben gewölbter Form übergehen. Dadurch können einerseits Kurzschlüsse zwischen Bereichen des Gleissystems mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen ausgeschlos- sen werden, wenn der Stromabnehmer eine Schiene eines kreuzenden oder einmündenden Glei- ses quert.
Durch die Möglichkeit der Einnahme einer nach oben bogenförmig gewölbten Form des Kontaktplättchens in einem Überkreuzungsbereich wird aber auch eine Kippbewegung des Strom- abnehmers um dessen Querachse zum Zeitpunkt der Überquerung einer kreuzenden Schiene vermieden. In vorteilhafter Weise kann dadurch eine ständige Kontaktverbindung mit den elektri- schen Punktkontakten sichergestellt werden, wodurch eine unterbrechungsfreie Energieversorgung des Modellfahrzeuges garantiert werden kann. Darüber hinaus werden durch die unterbrechungs- freie Stromversorgung Funkenstrecken und Funkenüberschläge zwischen dem anschmiegsamen Kontaktplättchen und den Gegenkontakten des Gleissystems vermieden, wodurch der Verschleiss des Stromabnehmers vergleichsweise gering gehalten wird.
Weiters entstehen durch die deutlich reduzierten Funkenstrecken und Funkenüberschläge kaum elektromagnetische Störfelder, wo- durch auch verbesserte Werte hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit des Gesamtsy- stems bzw. des entsprechenden Modellfahrzeuges erzielt werden. Dies wirkt sich weiters vorteil- haft auf eine gegebenenfalls im Triebfahrzeug angeordnete elektronische Steuervorrichtung bzw. auf den dementsprechenden Decoder aus, da auf diesen keine bzw. nur minimale Störspitzen einwirken und dadurch die Funktionssicherheit der gesamten Anlage erhöht wird. Vorteilhaft ist weiters, dass ein sehr flexibles Kontaktplättchen eingesetzt werden kann, welches auch bei relativ geringen, einwirkenden Kräften in eine bombierte Form überführt werden kann.
Dieses eine gerin- ge Eigensteifigkeit aufweisende Kontaktplättchen ist durch das vergleichsweise formstabile
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Tragelement dennoch wirksam vor einer dauerhaften Verformung beim Auflaufen bzw. Anstossen gegen ein Gleisbauteil geschützt.
Von Vorteil ist auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 2 oder 3, da dadurch die Flexibilität bzw. Nachgiebigkeit des Kontaktplättchens trotz der Anordnung auf dem weitgehend formstabilen Tragelement nicht behindert ist.
Von besonderem Vorteil ist auch eine Weiterbildung nach Anspruch 4, da dadurch das Kon- taktplättchen lediglich in dessen Endbereichen am Tragelement anliegt, wodurch eine Entkopplung zwischen dem Kontaktplättchen und dem Tragelement geschaffen wird und die Übertragung von Körperschall bzw. die Entstehung von Prellschwingungen verhindert ist.
Ein Schutz des Kontaktplättchens vor übermässiger und gegebenenfalls bleibender Verformung ist in einfacher Art und Weise durch die vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 5 erzielbar.
Vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 6, da dadurch einerseits eine die Flexibi- lität des Kontaktplättchens kaum beeinträchtigende Lagerung erzielt wird und zugleich das Kon- taktplättchen vom Tragelement weitgehendst entkoppelt ist, sodass das Tragelement und alle mit diesem verbundenen Teile keinen mechanischen Schwingungen bzw. Vibrationen ausgesetzt werden.
Von Vorteil ist auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 7, da dadurch das Kontaktplättchen, welches für ein gutes Kontaktverhalten des gesamten Stromabnehmers mitbestimmend ist, kurz- fristig und gegebenenfalls ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen problemlos montiert bzw. ausge- tauscht werden kann.
Von Vorteil ist weiters eine Ausgestaltung nach Anspruch 8 oder 9, da dadurch die bevorzugt zweiarmige Haltevorrichtung mit lediglich einem mittig bzw. zentrisch angeordneten Befestigungs- element, insbesondere über eine Befestigungsschraube, an der Unterseite des Modellfahrzeuges montierbar ist, ohne dass hierfür ein Durchbruch im Kontaktplättchen erforderlich wäre, welcher Durchbruch zudem mit dem Befestigungsloch in der Haltevorrichtung fluchten müsste. Insbesonde- re wird durch diese Ausgestaltung auch erreicht, dass vorerst alleinig die federelastische Haltevor- richtung an der Unterseite des Modellfahrzeuges montiert werden kann und nachfolgend unter Verzicht auf weitere Schraub- oder Klebeverbindungen das Tragelement und das Kontaktplättchen formschlüssig mit der Haltevorrichtung verbindbar und erforderlichenfalls auch wieder demontier- bar ist.
Zudem ist eine mögliche Ausführungsform nach Anspruch 10 von Vorteil, da dadurch ein selbsttätiges Lösen der formschlüssigen Verbindung zwischen den Haltearmen der Haltevorrich- tung und dem Tragelement ausgeschlossen werden kann und zugleich ein Längsausgleich für die Haltearme bei Annäherung des Schleifkontaktes bzw. Tragelementes zur Unterseite des Modell- fahrzeuges bzw. zum Montagebereich der Haltevorrichtung vorliegt.
Von Vorteil ist auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 11, da dadurch das Kontaktplättchen quer zu dessen Längsrichtung unverschiebbar gehaltert wird und insbesondere in Kurvenabschnit- ten eine seitliche Abweichung zwischen dem Kontaktplättchen und dem Tragelement verhindert werden kann.
Separate Leitungsverbindungen oder Kontaktbrücken zur Energieübertragung vom Kontakt- plättchen zur jeweiligen Einspeisungsstelle am Modellfahrzeug können durch die Weiterbildung gemäss Anspruch 12 erübrigt werden.
Ein weitgehend stoss- bzw. ruckfreies Hinweggleiten des Kontaktplättchens über die üblicher- weise als Punktkontakte ausgebildeten Gegenkontakte wird durch die Ausgestaltung nach An- spruch 13 sowohl bei einer Vorwärts- als auch bei einer Rückwärtsbewegung des entsprechenden Modellfahrzeuges erzielt.
Vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 14, da dadurch ausgehend von der Hal- tevorrichtung stets eine bestimmte Vorspannkraft auf das Kontaktplättchen ausgeübt wird und mit dem derart gelagerten Kontaktplättchen einerseits eine zuverlässige Kontaktgabe und andererseits eine problemlose Überwindung von kleineren Unebenheiten im Gleissystem erzielbar ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch durch ein Modellfahrzeug gemäss Anspruch 15 ge- löst. Die sich aus der Merkmalskombination dieses Anspruches ergebenden Vorteile liegen darin, dass das Modellfahrzeug in sämtlichen, möglichen Gleisabschnitten unterbrechungsfrei mit elektri- scher Energie versorgt werden kann und eine im Vergleich zu herkömmlichen Stromabnehmern deutlich reduzierte Geräuschentwicklung während dem schleifenden Potentialabgriff erzielt wird.
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Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Modellfahrzeug, insbesondere ein Triebfahrzeug einer Modelleisenbahn mit dem erfindungsgemässen Stromabnehmer in Seitenansicht und stark vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 2 ein vor einem Kreuzungsbereich eines Gleissystems befindliches Modellfahrzeug mit dem erfindungsgemässen Stromabnehmer in Draufsicht und stark vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 3 eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Stromabnehmers in vereinfachter perspektivischer Ansicht von oben;
Fig. 4 den Stromabnehmer gemäss Fig. 3 in perspektivischer Ansicht von unten;
Fig. 5 den Stromabnehmer nach Fig. 3 im Ausgangs- bzw.
Ruhezustand sowie in der mit strichlierten Linien angedeuteten Einsatzstellung, in welcher dieser in federelasti- scher Vorspannung zu einem Gleissystem steht, in Seitenansicht und vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 6 den Stromabnehmer nach Fig. 5 in Draufsicht;
Fig. 7 das Tragelement des erfindungsgemässen Stromabnehmers im Längsschnitt;
Fig. 8 eine bevorzugte Ausführungsform des Kontaktplättchens des erfindungsgemässen
Stromabnehmers zur Verbindung mit dem Tragelement gemäss Fig. 7, in Seitenan- sicht.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäss auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z. B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäss auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemässe Lösungen darstellen.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Modellfahrzeug 1, insbesondere ein Triebfahrzeug 2 einer Modelleisenbahn, welches mit einem erfindungsgemässen Stromabnehmer 3 ausgestattet ist, veranschaulicht.
Der erfindungsgemässe Stromabnehmer 3 ist insbesondere zum Abgreifen eines elektrischen Potentials vorgesehen, welches im Mittelbereich zwischen parallel zueinander verlaufenden Schienen 4, 5 eines Gleissystems 6 anliegt und für einen Abgriff bereitgestellt wird.
Das entsprechende Referenzpotential der in das Modellfahrzeug 1 zu übertragenden elektrischen Energie ist an den üblicherweise metallischen Schienen 4,5 des Gleissystems 6 abgreifbar.
Bevorzugt sind die beiden Schienen 4,5 elektrisch miteinander verbunden und liegt daher an den Schienen 4,5 das gleiche elektrische Potential an. Das elektrische Potential der Schienen 4,5 wird in an sich bekannter Weise von wenigstens einem Radsatz 7,8 des Modellfahrzeuges 1 abgegriffen. Hierfür sind in strichlierten Linien angedeutete Schleifkontakte an den Radsätzen 7,8 vorgesehen. Diese Schleifkontakte sind dann mit einer elektrischen Steuervorrichtung bzw. mit einem Decoder und/oder direkt mit einem elektrischen Verbraucher 9, wie z. B. mit einem Antriebsmotor und/oder mit einer Beleuchtung im Inneren des Modellfahrzeuges 1 leitungsverbunden.
Das zweite Potential der elektrischen Energie zum Antreiben und/oder Steuern des Modellfahrzeuges 1 wird über den Stromabnehmer 3 von Gegenkontakten 10 im Mittelbereich zwischen den beiden Schienen 4,5 abgegriffen und über eine Leitungsverbindung 11zu einer Steuervorrichtung bzw. zu einem Decoder und/oder zu entsprechenden elektrischen Verbrauchern 9 im Modellfahrzeug 1 geleitet.
Die Gegenkontakte 10 sind üblicherweise durch aus der Gleisbettung vorragende, elektrische Kontaktstifte 12 gebildet, welche in Längsrichtung der Schienen 4, 5 in einem Abstand 13 zueinander distanziert sind. An der Unterseite der simulierten bzw. nachgebildeten Gleisbettung sind die
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einzelnen Kontaktstifte 12 über eine gemeinsame Stromschiene elektrisch miteinander verbunden.
Die Gegenkontakte bzw. Kontaktstifte 12 sind dabei möglichst unscheinbar bzw. unauffällig in der Gleisbettung integriert.
Der erfindungsgemässe Stromabnehmer 3 ist also zum Abgriff des elektrischen Potentials von aus dem Stand der Technik bekannten, sogenannten Punktkontaktschienen 14 vorgesehen. Derar- tige Schienensysteme werden üblicherweise auch als Dreileiter-Gleis für Wechselstromsysteme bezeichnet.
Insbesondere in Gleisabschnitten mit Überkreuzungen bzw. Einmündungen von Gleisen sind im unmittelbaren Überschneidungs- bzw. Überkreuzungsbereich der jeweiligen Punktkontaktschie- ne 14 bevorzugt elektrisch isolierende bzw. nicht mit dem jeweiligen elektrischen Potential beauf- schlagte Blindkontakte 15 vorgesehen.
In kreuzungsfreien Gleisbereichen ragen die Gegenkontakte 10, insbesondere die elektrischen Kontaktstifte 12, lediglich geringfügig über die Gleisbettung bzw. über simulierte Schwellen des Gleissystems 6 vor.
Ein Höhe der Blindkontakte 15 im unmittelbaren Überkreuzungs- bzw. Überschneidungsbe- reich von Schienen ist dabei bevorzugt grösser gewählt als eine Höhe 16 der elektrischen Kontakt- stifte 12 in sonstigen Bereichen des Gleissystems 6. Insbesondere nimmt die Höhenabmessung der Blindkontakte 15 bei Annäherung auf den Kreuzungs- bzw. Weichenbereich stetig zu und nehmen die Höhenabmessungen der Blindkontakte 15 bei Entfernung vom Kreuzungs- bzw. Wei- chenbereich wieder ab. Die Blindkontakte 15 oder gegebenenfalls auch elektrisch beaufschlagte Kontaktstifte 12 bilden im Überkreuzungsbereich also eine bogenförmige Überführung über die Schienen 4,5 eines kreuzenden oder einmündenden Gleises aus.
Die Höhenabmessungen der Blindkontakte 15 werden bevorzugt derart gewählt, dass der Stromabnehmer 3 am Modellfahrzeug 1 berührungslos über die Schiene 4 bzw. 5 hinweggeführt wird. Dadurch wird ein Kurzschluss zwischen den mittig angeordneten Kontaktstiften 12 und den in Fahrtrichtung kreuzenden Schie- nen 4 bzw. 5 eines einmündenden Gleises durch den querenden Stromabnehmer 3 des Modell- fahrzeuges 1 verhindert.
Zur Vermeidung von Kurzschlüssen ist es aber ebenso möglich, die relativ kurzen Schienen- teilstücke der kreuzenden Gleise zu unterbrechen bzw. nicht mit dem jeweiligen elektrischen Potential zu beaufschlagen.
Ein weiterer Zweck der gegenüber den Kontaktstiften 12 längeren Gegen- bzw. Blindkontakte 10 ; 15 besteht darin, den Stromabnehmer 3 möglichst stoss- bzw. ruckfrei über die Schienenkreu- zung bzw. Schieneneinmündung hinwegbewegen zu können. Insbesondere wird durch die ver- gleichsweise höheren Blindkontakte 15 ein Auflaufen und Anstossen des Stromabnehmers 3 an querenden Schienenteilstücken vermieden.
Der Stromabnehmer 3 ist an einer Unterseite 17 des Modellfahrzeuges 1 anzuordnen. Der Stromabnehmer 3 kann dabei an der Unterseite eines Fahrwerkrahmens 18 und/oder, wie in strichlierten Linien angedeutet, an der Unterseite eines die Radsätze 7,8 aufnehmenden Drehge- stells 19 montiert werden.
Der Stromabnehmer 3 verläuft im wesentlichen parallel zur Längsrichtung - Pfeil 20 - des Mo- dellfahrzeuges 1 und ist dessen Kontaktfläche im wesentlichen parallel zu einer Aufstandsebene des Modellfahrzeuges 1 ausgerichtet. Üblicherweise ist der Stromabnehmer 3 fluchtend und mittig zu einer Längsmittelachse 21 des Modellfahrzeuges 1 angeordnet.
Eine in Richtung der Längsmittelachse 21 gemessene Länge 22 des Stromabnehmers 3 ist dabei deutlich, insbesondere 1,5 bis 4 mal grösser gewählt als ein Schienenabstand 23 zwischen parallel zueinander verlaufenden Schienen 4, 5.
Der Stromabnehmer 3 umfasst einen elektrisch leitfähigen Schleifkontakt 24, welcher im Fahr- betrieb des Modellfahrzeuges 1 über die im Abstand 13 zueinander distanzierten Kontaktstifte 12 elektrisch kontaktierend hinweggleitet. Der Abstand 13 zwischen den Kontaktstiften 12 ist dabei deutlich kleiner als die Länge 22 des Schleifkontaktes 24, sodass der Schleifkontakt 24 stets mit mehreren, bevorzugt mindestens drei Kontaktstiften 12 elektrisch kontaktiert.
Der Schleifkontakt 24 ist mittels einer bügelartigen Haltevorrichtung 25 möglichst unscheinbar bzw. unauffällig an der Unterseite 17 des Modellfahrzeuges 1 montierbar. Die Haltevorrichtung 25 erlaubt dabei auch eine Verstellbarkeit des Schleifkontaktes 24 in Vertikalrichtung zur Unterseite 17 des Modellfahrzeuges 1. Gleichzeitig übt die Haltevorrichtung 25 im Betriebszustand, d. h. bei
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auf den Schienen 4,5 aufgesetztem Modellfahrzeug 1, eine gewisse Vorspannkraft auf den Schleifkontakt 24 aus und drückt diesen daher an die Gegenkontakte 10 der jeweiligen Punktkon- taktschiene 14. Dadurch wird erreicht, dass der Schleifkontakt 24 gesichert an den Gegenkontakten 10 zur Anlage kommt und eine zuverlässige, möglichst niederohmige elektrische Verbindung aufgebaut wird.
Der Schleifkontakt 24 des flexiblen Stromabnehmers 3 ist bevorzugt auf einem langgestreckten, vergleichsweise eigensteifen Tragelement 26 gehaltert.
In den Fig. 3 bis 8 sind der erfindungsgemässe Stromabnehmer 3 bzw. dessen Komponenten in vergrösserter Darstellung gezeigt.
Der Schleifkontakt 24 ist dabei durch ein bei den im Einsatzzustand einwirkenden Kräften in Vertikalrichtung - Pfeil 27 - flexibles und von einer ersten, weitgehend geradlinigen bzw. gestreck- ten Form in eine bogenförmig nach oben gewölbte Form überführbares Kontaktplättchen 28 gebil- det. Die Elastizität bzw. das Rückstellverhalten des Kontaktplättchens 28 ist dabei derart gewählt, dass dieses im Ausgangs- bzw. Ruhezustand bzw. bei Wegfall der vertikal zu dessen Längsrichtung - Pfeil 29 - auftretenden Verformungskräften wieder in den weitgehend geradlinigen Ruhezustand - gemäss Fig. 8 - rückstellt. Die bogenförmig nach oben gewölbte Form des Kontaktplättchens 28 ist dabei in Fig. 7 mit strichlierten Linien angedeutet. Alternativ kann das Kontaktplättchen 28 im Ausgangs- bzw.
Ruhezustand, d. h., dass es nicht mit Gegenkontakten 10 (siehe Fig. 1,2) in Ver- bindung steht, geringfügig nach unten gekrümmt ausgebildet sein.
Das streifenförmige bzw. längliche Kontaktplättchen 28 wird aus einem relativ dünnen, metalli- schen Blechstreifen gebildet bzw. geformt. Das Kontaktplättchen 28 wird dabei bevorzugt aus einer Blechtafel gestanzt bzw. geschnitten und besteht aus einem verschleissfesten, eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweisenden Werkstoff, bevorzugt Neusilber, oder aber auch aus Bronze oder Stahl.
Die Materialdicke des Kontaktplättchens 28 ist dabei derart gewählt, dass dieses eine relativ gerin- ge Formbeständigkeit gegenüber vertikal zu dessen Längsrichtung - Pfeil 29 - einwirkenden Ver- formungskräften aufweist.
Zudem ist das Volumen bzw. die Masse des Kontaktplättchens 28 im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten, gattungsgemässen Schleifkontakten 24 wesentlich geringer bemes- sen. Insbesondere kann durch den Aufbau des erfindungsgemässen Stromabnehmers 3 eine Reduzierung dessen Masse auf in etwa die Hälfte der Masse von herkömmlichen Stromabnehmern 3 mit eigensteifem Schleifkontakt 24 erzielt werden.
Das eine relativ geringe Eigen- bzw. Formsteifigkeit aufweisende Kontaktplättchen 28 ist auf dem vergleichsweise formstabilen Tragelement 26 gehaltert. Das Tragelement 26 besteht aus einem leichten, bei den im Einsatzzustand einwirkenden Kräften dennoch formstabilen Werkstoff, insbesondere aus Kunststoff. Bevorzugt ist das Tragelement 26 aus Hartkunststoff, insbesondere aus einem Duroplast, gebildet. Gegebenenfalls ist es auch möglich, das Tragelement 26 aus einem leichten, metallischen Werkstoff, wie z. B. aus Aluminium, Titan oder aus einer Titanlegierung zu bilden. Von Bedeutung ist unter anderem, dass die Masse des metallischen Schleifkontaktes 24 bzw. des Tragelementes 26 um ein Vielfaches geringer ist als die Masse eines aus dem Stand der Technik bekannten, massiven Schleifkontaktes aus Eisen bzw. Stahl.
Die Verformbarkeit des Kontaktplättchens 28 gegenüber dem Tragelement 26 kann durch die Formgestaltung des Tragelementes 26 und/oder durch die Art der Verbindung zwischen dem Kontaktplättchen 28 und dem Tragelement 26 begrenzt werden.
Bevorzugt ist das Kontaktplättchen 28 ausschliesslich formschlüssig mit dem Tragelement 26 verbunden. Hierzu sind Endbereiche 31,32 des Kontaktplättchens 28 bogen- bzw. hakenförmig umgeformt. Diese hakenartigen Umformungen 33,34 an den Endbereichen 31,32 des Kontakt- plättchens 28 können Stirnendbereiche 35,36 des Tragelementes 26 umgreifen, wodurch das Kontaktplättchen 28 gegebenenfalls unter Ausübung einer Vorspannkraft am Tragelement 26 gehalten wird. Für eine Verbindung des Kontaktplättchens 28 mit dem Tragelement 26 sind die Umformungen 33,34 lediglich aufzuweiten und anschliessend über die Stirnendbereiche 35,36 des Tragelementes 26 aufzuschnappen.
Die formschlüssige Verbindung zwischen dem flexiblen Kontaktplättchen 28 und dem Tragele- ment 26 ist dabei derart ausgebildet, dass eine eingeschränkte Verstellbarkeit des Kontaktplätt- chens 28 relativ zum Tragelement 26 erhalten bleibt. Insbesondere soll die formschlüssige Verbin- dung zwischen dem Kontaktplättchen 28 und dem Tragelement 26 im weitesten Sinn eine rotatori- sche und lineare Verstellbewegung zwischen wenigstes einem Endbereich 31 ; des Kontakt-
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plättchens 28 und dem zugeordneten Stirnendbereich 35 ; des Tragelementes 26 ermöglichen.
Dies kann beispielsweise durch die elastisch rückstellende Verformbarkeit der umgeformten End- bereiche 31,32 bewerkstelligt werden.
Ausschliesslich in den Stirnendbereichen 35,36 des Tragelementes 26 sind Anlage- bzw. La- gerstellen 37,38 für das Kontaktplättchen 28 ausgebildet. Im Bereich zwischen den in Längsrich- tung - Pfeil 29 - zueinander distanzierten Halte- bzw. Lagerstellen ist das Kontaktplättchen 28 freitragend. Das Tragelement 26 kann hierfür im Bereich zwischen den Anlage- bzw. Lagerstellen 37,38 einen Durchbruch aufweisen. Bevorzugt ist jedoch im Mittelbereich zwischen den stirnseiti- gen Anlage- bzw. Lagerstellen 37,38 eine Hohlkehle 39 ausgeformt, welche einen Freiraum 40 zwischen der oberen Flachseite des Kontaktplättchens 28 und der Unterseite des Tragelementes 26 ausbildet.
Diese Hohlkehle 39 begrenzt die Verformbarkeit des Kontaktplättchens 28 in Vertikalrichtung - gemäss Pfeil 27 - und verhindert dadurch eine übermässige Beanspruchung und bleibende Verfor- mung des Kontaktplättchens 28 beim Auftreten übermässiger Kräfte.
Das Kontaktplättchen 28 liegt jedenfalls lediglich in dessen Endbereichen 31, 32 am Tragele- ment 26 an und ist zwischen dessen Endbereichen 31,32 am Tragelement 26 die den Freiraum 40 zwischen dem Kontaktplättchen 28 und dem Tragelement 26 sichernde Hohlkehle 39 vorgesehen.
Das Kontaktplättchen 28 ist jedenfalls lediglich in dessen Endbereichen 31, 32 nachgiebig gehaltert und kann im Mittelbereich einwirkende Kräfte ausgleichen. Dabei kann das Kontaktplättchen 28 über dessen Endbereiche 31, 32 auf dem Tragelement 26 auch leicht vorgespannt werden.
Bevorzugt ist das Tragelement 26 im Querschnitt im wesentlichen U-förmig ausgebildet. Eine Breite 41 des Kontaktplättchens 28 ist dabei gleich oder geringfügig kleiner gewählt als eine lichte Weite 42 zwischen Schenkeln 43,44 des U-förmigen Tragelementes 26.
Die Haltevorrichtung 25 zur federelastisch nachgiebigen Halterung des Tragelementes 26 bzw. des darauf angeordneten Kontaktplättchens 28 besteht bevorzugt aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff. Die bügelförmig, insbesondere trapezartig, geformte Haltevorrichtung 25 bildet zwei Haltearme 45,46 für das Tragelement 26 aus. Die Haltearme 45,46 stehen dabei winkelig von einer zentralen Montageplattform 47 der Haltevorrichtung 25 bzw. des Stromabnehmers 3 ab. Ein Einschlusswinkel 48 zwischen den beiden Haltearmen 45,46 beträgt dabei bevorzugt mehr als 90 .
Die von der zentralen Montageplattform 47 abgewandten Endbereiche 49,50 der Haltearme 45, 46 sind zur bedarfsweise lösbaren, formschlüssigen Verbindung mit den Stirnendbereichen 35,36 des Tragelementes 26 ausgebildet. Hierzu sind an den Endbereichen 49,50 der zweiarmigen Haltevor- richtung 25 Abwinkelungen 51,52 bzw. Umformungen ausgebildet. Diese Abwinkelungen 51,52 der Haltearme 45,46 sind mit den jeweils zugeordneten Stirnendbereichen 35,36 des Tragele- mentes 26 formschlüssig verbindbar und bedarfsweise voneinander lösbar. Hierzu sind in den Stirnendbereichen 35,36 des Tragelementes 26 Durchbrüche 53,54 vorgesehen, welche von den zugeordneten Haltearmen 45,46 der Haltevorrichtung 25 durchsetz- bzw. von dessen Abwinkelun- gen 51,52 oder Umformungen hintergreifbar sind.
Der Einschlusswinkel 48 zwischen den Haltear- men 45,46 ist dabei derart bemessen, dass die Aussenflächen der Haltearme 45,46 an den äusse- ren Begrenzungskanten der Durchbrüche 53, 54 federelastisch vorgespannt anliegen. Das auf dem Tragelement 26 aufgespannte Kontaktplättchen 28 verhindert dabei das unbegrenzte Durchsetzen der Haltearme 45,46 durch das Tragelement 26 und liegen demnach die Abwinkelungen 51, 52 bzw. die dementsprechenden Umformungen zwangsweise kontaktierend an der oberen Flachseite des Kontaktplättchens 28 an.
Die Haltevorrichtung 25 bzw. die Haltearme 45,46 sind durch einen elektrischen Leiter gebil- det. Im mit dem Tragelement 26 zusammengefügten bzw. verbundenen Zustand gelangt die Halte- vorrichtung 25 also automatisch mit dem darauf gehalterten Kontaktplättchen 28 in elektrischen Kontakt.
Eine Längserstreckung der Durchbrüche 53,54 zur Einführung der Haltearme 45,46 ist derart gewählt, dass bei Einnahme eines kleinstmöglichen Vertikalabstandes 55 zwischen der Montage- plattform 47 und dem Tragelement 26 die Haltearme an inneren Begrenzungskanten 56,57 der Durchbrüche 53,54 zur Anlage kommen.
Die Stirnendbereiche 35,36 des Tragelementes 26 und die Endbereiche 31,32 des Kontakt- plättchens 26 sind bevorzugt kufenartig nach oben abgerundet.
Fluchtend zur Längsmittelachse des Stromabnehmers 3 ist in der Montageplattform 47 eine
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Bohrung 58 zum Einsetzen einer Befestigungsschraube ausgebildet. Mittels einer einzigen Befesti- gungschraube kann also der komplette Stromabnehmer 3 an der Unterseite 17 des Modellfahrzeu- ge 1 montiert werden (Fig. 1, 2). Hierfür ist das Tragelement 26 mit dem Kontaktplättchen 28 von der Haltevorrichtung 25 zu trennen und nach erfolgter Befestigung der federnden Haltevorrichtung 25 an der Unterseite 17 des Modellfahrzeuges ist lediglich noch das Tragelement 28 mit dem Kontaktplättchen 26 mit den abstehenden Haltearmen 45,46 formschlüssig zu verbinden.
Alternativ ist es auch möglich, zwischen der oberen Flachseite des Kontaktplättchens 28 und der dieser zugewandten Unterseite des Tragelementes 26 eine Federvorrichtung vorzusehen, welche die Verformungsauslenkungen des Kontaktplättchens 28 beeinflussen kann. Diese Feder- vorrichtung kann dabei durch metallische Federzungen, durch Kunstoffplättchen, durch Schaum- stoffzwischenlagen oder durch sonstige, federelastische Eigenschaften aufweisende Vorrichtungen und Werkstoffe gebildet werden.
Wesentlich ist, dass das Kontaktplättchen 28 bzw. das dementsprechende streifenförmige Kon- taktelement unter den relativ niedrigen aber impulsiven und hochfrequenten Krafteinwirkungen in Richtung zum Tragelement 26 bzw. relativ zur Haltevorrichtung 25 nachgiebig ist und nach Wegfall der äusseren Krafteinwirkung bevorzugt durch dessen Eigenelastizität wieder in die Grund- bzw.
Ruhestellung rückstellt.
Der Ordnung halber sei abschliessend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des erfindungsgemässen Stromabnehmers 3 dessen Bestandteile teilweise unmassstäblich und/oder vergrössert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Stromabnehmer für ein Modellfahrzeug, insbesondere für ein Triebfahrzeug einer Modell- eisenbahn, umfassend einen im wesentlichen parallel zu einer Aufstandsebene und in
Längsrichtung des Modellfahrzeuges auszurichtenden, länglichen Schleifkontakt, welcher mittels einer federelastisch nachgiebigen Haltevorrichtung an einer Unterseite des Modell- fahrzeuges anzuordnen ist, um im Einsatzzustand mit Gegenkontakten eines Gleissystems schleifend zu kontaktieren und der Schleifkontakt durch ein flexibles, längliches Kontakt- plättchen gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Endbereiche (31,32) des federelastisch nachgiebigen und rückstellenden Kontaktplättchens (28) an den Stirnendbe- reichen (35,36) eines vergleichsweise eigensteifen Tragelementes (26) gehaltert sind und das Kontaktplättchen (28)
bei den im Einsatzzustand einwirkenden Kräften, vertikal zu seiner Längsrichtung - Pfeil (29) - relativ zur Haltevorrichtung (25) verformbar ist und von einer ersten, weitgehend geradlinigen Grundstellung in eine zweite, bogenförmig gewölbte
Stellung überführbar und ohne äusserer Krafteinwirkung in die weitgehend geradlinige
Grundstellung federelastisch rückstellend ist.