Grossflächenstromalmehmerbügel mit Schleiffläehen aus Kohle und Metall. Die Erfindung bezieht sich auf Strom abnehmerbügel für elektrische Bahnen, deren Schleifstück zur Herstellung des Kontaktes mit dem Fahrdraht in der Drahtrichtung eine Schleiffläche aufweisen und drehbar, zum Beispiel pendelnd, gelagert sind, damit die Schleiffläche in ihrer ganzen Drahirichtungs- ausdehnung stets, zum Beispiel auch bei den Aufhängepunkten des Drahtes, den letzteren berühren kann. Diese Art Stromabnehmer ist als Grossflächenstromabnehmer bekannt. Im ewgeren Sinne bezieht sieh die Erfindung auf solche Grossflächenstromabnehmerbügel, deren Schleifstück aus Kohle und Metall besteht und in bezug zur Drahtrichtung nicht ge krümmt ist.
Bei den bisherigen Schleifstücken dieser Art bildet das Metall den in der Fahrrich tung vordern, die Kohle den rückwärtigen Teil der am Fahrdraht anliegenden Schleif- fläehe, um die Funkenbildung nicht am Me- fall stattfinden zu lassen. Metall ist also bei dieser Art von Schleifstücken nur an der Anlaufkante vorhanden, während die Ab laufkante aus Kohle den mechanischen und elektrischen Beanspruchungen Stand halten soll. Nachdem jedoch die Kohle diesen Beanspruchungen, besonders an scharfen Kanten, wie zum Beispiel bei den Gra ten der dachartigen Kohlenflächen, nicht gewachsen ist, werden die Kohlen leicht schartig und bröckeln ab.
In andern Fäl len aber, wo einsetzbare, mit Metallfas sung versehene Kohlestücke nnwendung finden, die dem Draht an der Berüh rungsstelle hintereinander Metall-Kohle-Me- fall entgegenbringen, handelt es sich. stets um Hochkantkohlestücke, die bei ihrer klei nen Schleiffläclie stark der Abnutzung unter worfen sind. Dabei bestehen die Metallein fassungen, die lediglich einen Schutz gegen das Abbröckeln der Kohle darstellen sollen, aus Blechstreifen, die mit dem verhältnis mässig dünnen Querschnitt den Falirdraht berühren und noch früher als die Kohle selbst Einkerbungen bekommen.
Sie bieten daher weder einen andauernden Schutz gegen die Absplitterung der Kohle, noch können sie die Stromabnahme wesentlich fördern.
Demgegenüber handelt es sieh bei der Erfindung um Grossflächenstromabnehmer, deren Schleifflächen Kohle- und Metallfelder aufweisen. Hier ermöglicht die grosse Schleiffläche beider Materialien einen niedri geren spezifischen Anpressungsdruck, der der Lebensdauer beider Materialien, besonders aber der Kohle, zugutekommt. Solche Strom abnehmer gestatten die Abnahme grosser Strommengen. Dabei nehmen nach der Er findung beide Materialien, also sowohl Kohle wie Metall, an der Stromabnahme teil. Kohle ist nicht geeignet, mit grossen Strommengen belastet<B>zu</B> werden, weil sieh dabei ihre Struktur durch Kraterbildung ändert.
Daher werden beim Stromabnehmer nach der Erfin dung zu ihrer Entlastung Metallfelder an geordnet, wobei der diese bildende Metall körper zweckmässigerweise genügend quer- selmittstark und breit geschaffen ist, um für sieh allein schon der auftretenden höchsten Stromabnahme genügen zu können.
Der dieser Erfindung zugrundeliegende Gedanke besteht darin, Metall und Kohle in der Seltleiffläche derart anzuordnen, dass das Metall sowohl zum mechanischen Schutz, wie auch zur dauernden elektrischen Entlastung der Kohle dient. Es kommt somit darauf an, neben der Kohle auch dauernd das Me tall zur Stromabnahine heranzuziehen. Des halb sind die in der Drahitrichtung mit ihrer ganzen Ausdehnung in der Sehleifflächen- ebene liegenden Kohlefläehen in der Fahr richtung beiderseits (vorn und hinten) so von Metallflächen begrenzt, dass die Kohle- fläclen und zugleich die Metallflächen am Fahirdralit schleifen, so dass auch letztere an der Stromabnalime mitwirken können.
Das bietet nicht nur vorzüglichen Schutz gegen Bruch, Sehartigwerden und Ausbrennen der Kohle, sondern begünstigt gleichzeitig in folge der guten Leitfähigkeit des Meialles die Stromabnahme. Durcl das Metall wird das Zerstäuben der Kohle verhindert, so dass der Wagenoberteil von Kohlenstaub nicht mehr beschmutzt wird. Durch die sehr leicht der Einkerbung unterworfene bis- im heric, Blecheinfassung konnte das nicht be hoben ',e werden.
Wenn zur Bildung der Metallfläc'hen ein Metall von guter Leitfähigkeit, wie zum Beispiel Leichtmetall, verwendet wird, er gibt sich der weitere Vorteil, dass die Erwär mung des Stromabnehmers erheblich vermin dert und dem Schleifkörper eine hohe mecha- nisehe Festigkeit verliehen wird. Infolge der Anordnung nach der Erfindung bleiben die Kohlekanten dauernd geschützt und dauernd die Vorteile der vereinigten Metall-Kohle Metall-Schleifflächen gesichert, wobei die Kohle einen gewissen Sehmiereffekt ausübt.
Es sind noch Meiallschleifstüeke bekannt geworden, bei denen feste Schmiermittel, wie Graphit oder Talkum, in Aussparungen oder Quernuten der an den Leitungen schleifenden Teile untergebracht sind. Da diese Ausspa rungen sich gewöhnlich in der Mitte des Schleifstückes befinden und quer zur Fahrt richtung sich erstrecken, ist das eingebrannte feste Schmiermittel in der Fahrtrichtung von beiden Seiten vom Metall des Sc'hleifbügels beo,renzt. Es handelt sieh dabei lediglich um Metallschleifstücke mit eingebranntem #Gra- phit oder Talkum, die dadurch ständig ge schmiert werden.
Dahingegen handelt es sieli bei der Erfindung um ScUleifstücke mit Kohlenschleiffläclien, die in der Fahrtrich tung beiderseits von Metallschleiffläc'hen um geben sind, die infolge ihrer grösseren mecha nischen Festigkeit und Zähigkeit die Kohle gegen Korrosion und Beschädigung schützen und in erheblichem Masse an der Strom- abiiahme teilnehmen.
Die Verwendung von Aluminium- oder anderem Meiallguss zur Herstellung der Me tallteile des Schleifstückes ergibt den weite ren Vorteil, dass bei der Herstellung die in einer Form in geeigneter Weise eingesetzten Kohlestücke mit Metall umgossen werden können. Dadurch wird es möglich, Kohle- körper aller denkbaren Körperformen mit Metallrahmen geeigneter Form zu umgiessen. ZD Der Stromabnehmerbügel nach der Erfin dung vereinigt demnach die Vorteile von Kohleschleifstücken und Metallschleifstücken.
Die Zeichnung veranschaulicht mehrere beispielsweise Ausführungsformen des Erfin dungsgegenstandes.
Fig. 1 zeigt einen üblichen hohlen, ge wölbten Stromabnehimerbügel mit einem er findungsgemässen drehbaren Sehleifstück in Vorderansicht; Fig. 2 und 3 veranschaulichen Draufsich teil auf verschiedene Ausführungsformen von Schleifflächen; Fig. 4 zeigt einen in einem Rahmen dreh bar eingebauten Stromabnehmer im Schnitt; Fig. 5 stellt das Schleifstück in vergrösser tem Querschnitt dar; Fig. 6 und 7 bringen Querschnitte zweler verschiedener Schleifkörper mit nur einer Kontaktfläche; Fig. 8 bringt einen Mehrflächensehleif- körper, bestehend aus einem geschlossenen Hohlkörper, dessen Schleifflächen abwech selnd aus Metall 'und Kohle bestehen.
In der Zeichnung bezeichnet k den Strom- abnehmerralimen. Auf ihm ist in bekannter Weise der Schleifkörper a aufgebaut. Der selbe weist mehrere Stromabnehmerflächer auf, deren zwei beispielsweise Ausführungs formen in den Fig. 9 und 3 im Grundriss daroestellt sind. Die Breite des Metallkör pers f nimmt gegen die Enden zu ab. In seiner Oberfläche sind bündig liegende Koh lenfelder si und s2 eingebettet. In der Fig. 2 sind sie im Mittelteil links als rechteckige Vierecke zweireihig und gegeneinander ver setzt angeordnet, rechts dawegen in Form schiefwinklinger Parallelogramme verschie dener Länue und Tropezoiden. In den ver jüngten Enden der Stromabnehmerfläche haben die Kohlefelder Trapezform.
Der tbergang vom Stromabnehmerschleifstück zum Stromabnehmergestell kann in bekann ter Weise aus einem besonderen Stück g be stehen.
Es können besondere Schiniermiten x in dem Metallteil vorgesehen sein, um mit einem Schmiermaterial gefüllt zu werden, das die Kohleflächen und die Metallflächen gleich aul schmiert.
Während bei der Ausführungsform nach Fig. 2 jedes Kohlefeld von einer Metalleiste umgeben ist, ist bei der andern Ausfüh rungsform nach Fig. 3 teilweise die Anord nung eine solche, dass mehrere Kohlestücke s3 gruppenweise von dem Metallrahmen um geben sind. Hier liegen ausserdem die Kohle felder beispielsweise in einer Reihe.
Zwecks gleichmässiger Abnutzung ist so wohl die Breite, wie auch die Stärke des aus Koltlekörpern und Metallkörpern bestehenden Schleifstückes a gegen die Enden hin ver jüngt, wie das Fig. 1 zeigt.
Fig. 4 zeigt ein im Rahmen k beweglich eingebautes, also schwingbares und drehbares Schleifstück a. In dem durch eine Rippe bi (Fig. 5) verstärkten Metallkörper s5 von win kelförmigem Querschnitt liegen die Kohle- stäcke s, deren Schleiffläche<B>bündig</B> mit der Oberfläche des Metallrahmens liegt. Hier sind die Kohlestücke im Querschnitt sechs eckig, um ihr Herausfallen zu verhindern. Sie sind vom Metallkörper s5 umgossen.
Fig. <B>6</B> zeigt einen um eine Achse t sch-wingbaren Stromabnehmerbügel <B>b,</B> auf dem der die Kohlefelder s aufnehmende Me tallrahmen f4 durch Schrauben c befestigt ist. Die schräg unterschnittenen Seiteilkan- fen des Metallrahmens f4 pressen die Kohle- hörper s gegen den Rahmen<B>b.</B>
Bei der Ausführungsform nach Fig. <B>7</B> sind die Kohlestücke se, durch an ihren bei den Enden durch Schrauben<B>ei</B> befestigte Federn üb gegen den Meiallrahmen <B>f5</B> ge- presst. Die Federn lieg n gegen die unten breitere Fläche des im Querschnitt trapez- förmigen Kohlestückes sp, an. Das Schleif stück ist um die Achse o schwingbar. Der Metallrahmen ist durch eine Rippe<B>bi</B> ver stärkt.
Die Kolilestüeke können auch da durch im Rahmen befestigt werden, dass sie in kaltem Zustande in den erwärmten Metall rahmen eingesetzt werden, wodurch sie beim Abkühlen des Rahmens durch dessen Zusam- menziehung festgehalten werden (linkes Koh lenstück 87 in Fig. 7).
Eine weitere Ausführungsform eines Mehrflächenstromabnehmers zeigt Fig. 8. Err ist, um die Achse t exzentrisch gelagert und weist an den Enden Schlitzöffnungen in Ge stalt des ovalen Rohres oi auf. In' der Mitte der Schleifflächen f6 sind zur Verringerung des Gewichtes Durchbrechungen d vorgese hen. Die als Schleifflächen nicht verwende ten Seiten r sind dachförmig gestaltet und erhalten ebenfalls die das Gewicht verrin gernden Durehbrechungen d.
In den meisten Fällen wird es zweck mässig sein, die Kohlestücke mit den Metall körpern zu umgiessen. Nachträglich ein gelegte Kohlestücke können durch Schrau ben befestigt sein und auch federnd auf liegen. Die Befestigung kann auch durch Stauchung des Metallmaterials oder in jeder andern bekannten Weise, zum Beispiel durch Schwalbensehiwanzführung, erfolgen. Selbst verständlich kann man auch Metallstücke in einen Kohlekörper einbetten.