Scherenstromabnehmer oder Halbscherenstromabnehmer mit Gummiteile enthaltenden Gelenken Alle bekannten Scheren- bzw. Halbscherenstrom- abnehmer sind an ihren Gelenken mit Wälz- oder Gleitlagern bzw. aber auch mit solchen Lagern aus gerüstet, bei welchen die Gleitbuchsen in Gummi ein gebettet sind, um unzulässig hohe, auf das Lager wir kende Druckspitzen zu vermeiden.
Zur Gruppe der sehr häufig Anwendung finden den Wälzlager ist festzustellen, dass es sich im Strom abnehmerbau durchwegs um oszillierende Bewegun gen handelt, welche Bekannterweise für Wälzlager sehr unangenehm sind, da sich ein und dieselben Rollkörper immer an den gleichen Stellen ihrer Gleit bahn abwälzen, wodurch es bald zu einer bleibenden Verformung der Gleitbahnen bzw. der Rollkörper kommt. Allein schon aus diesen Gründen ist die Ver wendung von Wälzlagern im Stromabnehmerbau sehr problematisch. Zur Gruppe der Gleitlager ist festzu stellen, dass auch dieser Lagertyp für die bei Strom abnehmern auftretende Belastungsart nur beschränkt geeignet ist.
Vor allem sind es die nötige Schmier wartung, die bei einem modernen Stromabnehmer un erwünscht ist sowie die zu den normalen Lagerbean spruchungen 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 Eigen schaften als starr ausgebildete Gleitlager, doch be steht 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 sol cher Lager stark beeinträchtigt wird. Diese angeführ ten Nachteile weitgehend auszuschalten ist das Ziel der Erfindung.
Die Erfindung betrifft einen Scheren- oder Halb scherenstromabnehmer mit Gummiteile enthaltenden Gelenken. Erfindungsgemäss ist ein solcher Stromab nehmer so ausgebildet, dass zumindest das Scheitel gelenk, gegebenenfalls jedoch sämtliche Gelenke, aus mindestens zwei mechanisch in Serie geschalteten Gummiverdrehungselementen besteht. Dabei kön nen die Gummiverdrehungselemente jedes Gelenkes entweder gemeinsame oder getrennte Achsen auf weisen.
Durch eine solche sinnvolle Anordnung von Gummiverdrehungselementen, vorzugsweise Silent- blocs bzw. Rostaelemente, können die bisher im Stromabnehmerbau üblichen Wälz- bzw. Gleitlager ersetzt werden.
Bei diesen Silentblocs oder auch Rostaelementen bzw. bei Elementen, deren Aufbau den zuvor genannten ähnlich ist, in der weiteren Folge kurz Gummilager genannt, werden die Winkelver drehungen der einzelnen Stromabnehmergestängeteile ausschliesslich durch Gummi übernommen, d. h. durch die Formänderung des Gummis wird die Be weglichkeit der Scherenteile erzielt. Ein Gleiten oder auch Abwälzen von Lagermaterialien aufeinander, wie es beispielsweise bei Gleit- oder Wälzlagern der Fall ist, wird hier ausgeschaltet.
Der Einsatz von solchen Gummilagern für die Lagerung von Stromabnehmerteilen war aber bisher auf Grund der relativ kleinen zulässigen Verdrehungs winkel, welche diese Gummilager besitzen, unmög lich, da die Verdrehungswinkel der Gestängeteile zu einander ein Mehrfaches der zulässigen Verdrehungs winkel der Gummilager betrug. Ausserdem wachsen die Rückstelhnomente der Gummilager mit zuneh mendem Verdrehungswinkel stark an, so dass da durch die Federkennlinie des Stromabnehmers über seine gesamte Steighöhe zu stark beeinflusst würde.
Die maximalen Verdrehungswinkel der Stromabneh- merlager betragen ca. 125 , d. h. beispielsweise neh men der untere Scherenarm und der obere Scheren arm in der Stromabnehmerhöchstlage einen Winkel von 125 ein.
Da nun serienmässig erzeugte Gummi- lager nur bis zu einem Verdrehungswinkel von <B>35'</B> eingesetzt werden können, wäre es nicht möglich, diese Elemente im Stromabnehmerbau zu verwenden. Beispielsweise können im Kniegelenk einer Stromab nehmerschere zwei Silentbloclager mit einem zulässi gen Verdrehungswinkel von 35 in Serie geschaltet werden.
Diese Silentblocs werden zweckmässig in einer mittleren Höhenlage der Schere durch Schrau ben mit ihrer Innenbuchse an das Gabelstück festge klemmt. Da sich die Verdrehungswinkel der beiden Silentblocs bzw. der beiden Gummiverdrehungsele- mente addieren, betragen diese nun 70 , so dass die zulässige Verdrehung für den ganzen Scherenhub aus reichend ist.
Sinngemäss ist die Konstruktion des Kniegelenks auch auf das Scheitelgelenk der Schere übertragbar, wobei ein sonst übliches zentrales Schei telgelenk in zwei Einzelgelenke aufgetrennt werden kann. Durch diese Auftrennung werden auch die Ver- drehungswinkel der beiden oberen Scherenarme hal biert.
Da die Rückstellmomente bei entsprechender Gestaltung und Anordnung der Gummiverdrehungs- elemente vernachlässigbar klein sind, ist es mit Hilfe der beschriebenen Lageranordnung möglich, eine weitgehende verschleissfrei und wartungsfreie Lage rung zu erzielen.
In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die Gummiverdrehungselemente in einer Stromabnehmer höhenlage, welche annähernd dem Mittel zwischen höchster und tiefster Stromabnehmerstellung ent spricht, keiner Torsionsverformung unterworfen. In dieser Scherenstellung werden hierzu die Gummiver- drehungselemente durch eine Spannschraube mit dem zusammenarbeitenden Gelenksteil fixiert. Hierdurch wird es möglich,
den gesamten Ausschwenkwinkel eines Stromabnehmers, der im allgemeinen max. 120 beträgt, belastungsmässig für die Gummilager in vier Teilwinkel aufzutrennen, wobei jeder der in Serie ge schalteten Silentbloes lediglich einen Verdrehungswin kel von ca. 30 zu übernehmen hat.
Es ist nach der Erfindung natürlich nicht notwendig, dass die Ge- lenkpunkte übereinanderliegen, sondern es kann viel mehr erforderlich sein, dass man diese Gelenkpunkte nebeneinanderlegt,
wobei dann die in Serie geschal teten Silentblocs eine gemeinsame Achse besitzen. Auch die Scheitelpunkte der Schere können in glei cher Weise durch nebeneinanderliegende und in Serie geschaltete Silentblocs bzw. Gummiverdrehungsele- mente gebildet werden.
Ebenso können auch die übrigen Lagerstellen einer Schere oder Halbschere durch in Serie geschaltete Gummiverdrehungselemente ersetzt werden, unabhängig von deren konstruktiver Anordnung, also unabhängig davon, ob die in Serie geschalteten Gummilager auf einer gemeinsamen Achse nebeneinander liegen, oder ob diese Lager je eine getrennte Achse besitzen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an hand der Zeichnung erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Scherenstromabnehmer in Sei tenansicht. Mit 1 sind die unteren, mit 2 die oberen Scherenarme bezeichnet. 3a und<I>4a</I> bzw. 3b und<I>4b</I> sind die in Serie geschalteten Gummiverdrehungsele- mente. 5a und 5b bedeuten ebenfalls zwei in Serie ge schaltete Gummiverdrehungselemente, welche zusam men das Scheitelgelenk der Schere bilden. Die Teile 6 bzw. 7 stellen die Verbindung der in Serie geschalte ten Lagerstellen her.
Fig.2 zeigt eine Lagerstelle im Schnitt, wobei diese Lagerart lediglich eine beliebig herausgegriffene Möglichkeit einer Ausführungsform darstellt.
Der Silentbloc, bestehend aus der Innenhülse a, dem Gummi b und der Aussenhülse c, ist in die Lager hülse d, welche am Ende jedes Scherenarmes aufge schweisst 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 zwi schen Silentbloc-Innenhülse und Silentbloo-Aussen- hülse einvulkanisierte oder auch eingepresste Gummi b übernimmt alle auftretenden Verformungskräfte.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass bei sinnvoller Anordnung der Gummiverdrehungselemente in mechanischer Serienschaltung von diesen die ge samte Funktion von bisher üblichen Wälz- oder Gleit lagern übernommen wird, wobei diese Lagerstellen völlig schmierwartungsfrei arbeiten.
Scissor pantographs or half-scissor pantographs with joints containing rubber parts All known scissor pantographs or half-scissor pantographs are equipped on their joints with roller or sliding bearings or with bearings in which the sliding bushings are embedded in rubber to inadmissibly high the bearing to avoid pressure peaks.
For the group of very often used rolling bearings, it can be stated that the pantograph construction is consistently oscillating movements, which are known to be very uncomfortable for rolling bearings, since one and the same rolling elements always roll at the same points on their sliding path, which it soon comes to a permanent deformation of the slideways or the rolling elements. For these reasons alone, the use of roller bearings in pantograph manufacture is very problematic. Regarding the group of plain bearings, it should be noted that this type of bearing is only suitable to a limited extent for the type of load that occurs with current consumers.
Above all, it is the necessary lubrication maintenance, which is undesirable in a modern pantograph, as well as the impact superimpositions added to the normal Lagerbean claims, which cause the lubricating film to tear off and thus mean premature wear.
Those bearings in which the sliding bushings are embedded in rubber probably have slightly better properties than rigid plain bearings, but here, too, there is the disadvantage of an absolutely necessary lubrication maintenance. But precisely the types of rubber that are particularly suitable for such bearings are very sensitive to fats and oils, which very often severely affects the service life of such bearings due to the destruction of the rubber. The aim of the invention is to largely eliminate these disadvantages listed.
The invention relates to a scissor or semi-scissor pantograph with joints containing rubber parts. According to the invention, such a pantograph is designed in such a way that at least the apex joint, but possibly all joints, consists of at least two rubber torsion elements mechanically connected in series. The rubber torsion elements of each joint can have either common or separate axes.
Such a sensible arrangement of rubber twisting elements, preferably silent blocs or grate elements, can replace the rolling or sliding bearings previously used in pantograph construction.
In these Silentblocs or Rostaelementen or elements whose structure is similar to those mentioned above, in the following briefly called rubber bearings, the Winkelver rotations of the individual pantograph rod parts are taken over exclusively by rubber, d. H. By changing the shape of the rubber, the mobility of the scissor parts is achieved. A sliding or rolling of bearing materials on top of each other, as is the case, for example, with plain or roller bearings, is eliminated here.
The use of such rubber bearings for the storage of pantograph parts has so far been impossible due to the relatively small permissible angle of rotation which these rubber bearings have, since the angle of rotation of the rod parts to each other was a multiple of the permissible angle of rotation of the rubber bearings. In addition, the restoring moments of the rubber mounts increase sharply with increasing angle of rotation, so that the spring characteristic of the pantograph would have too great an influence over its entire height of rise.
The maximum angle of rotation of the current collector bearings is approx. 125, i.e. H. For example, the lower scissor arm and the upper scissor arm assume an angle of 125 in the highest pantograph position.
Since rubber bearings produced in series can only be used up to a twist angle of <B> 35 '</B>, it would not be possible to use these elements in pantograph construction. For example, two silent block bearings with a permissible twist angle of 35 can be connected in series in the knee joint of a pantograph scissors.
These Silentblocs are expediently clamped Festge at a medium height of the scissors by screws ben with their inner socket on the fork piece. Since the angles of rotation of the two silent blocks or the two rubber torsion elements add up, they are now 70, so that the permissible rotation is sufficient for the entire scissor stroke.
Analogously, the construction of the knee joint can also be transferred to the apex joint of the scissors, with an otherwise common central crest joint can be separated into two individual joints. This separation also halves the angle of rotation of the two upper scissor arms.
Since the restoring torques are negligibly small with a suitable design and arrangement of the rubber torsion elements, it is possible with the aid of the bearing arrangement described to achieve a largely wear-free and maintenance-free bearing.
In a further embodiment of the invention, the rubber torsion elements in a pantograph height position, which corresponds approximately to the mean between the highest and lowest pantograph position ent, are not subject to torsional deformation. In this scissor position, the rubber torsion elements are fixed to the cooperating joint part by means of a clamping screw. This makes it possible
the total swing angle of a pantograph, which is generally max. 120 is to be divided into four partial angles in terms of load for the rubber mounts, whereby each of the silentbloes connected in series only has to take on a twisting angle of approx.
According to the invention, it is of course not necessary that the hinge points lie one above the other, but it can be much more necessary that these hinge points be placed next to one another
in which case the Silentblocs connected in series have a common axis. The vertices of the scissors can also be formed in the same way by Silentblocs or rubber twisting elements that are located next to one another and connected in series.
Likewise, the other bearing points of a pair of scissors or half-scissors can be replaced by rubber twisting elements connected in series, regardless of their structural arrangement, i.e. regardless of whether the rubber bearings connected in series are next to each other on a common axis, or whether these bearings each have a separate axis .
Embodiments of the invention are explained with reference to the drawing.
Fig. 1 shows a pantograph in Be tenansicht. With 1 the lower, with 2 the upper scissor arms are designated. 3a and <I> 4a </I> or 3b and <I> 4b </I> are the rubber twisting elements connected in series. 5a and 5b also mean two rubber twisting elements connected in series, which together men form the apex joint of the scissors. The parts 6 and 7 establish the connection of the series-switched th bearings.
FIG. 2 shows a bearing point in section, this type of bearing merely representing an arbitrarily selected possibility of an embodiment.
The Silentbloc, consisting of the inner sleeve a, the rubber b and the outer sleeve c, is pressed against rotation in the bearing sleeve d, which is welded to the end of each scissor arm. With the help of the clamping screw f, the U-piece e is pressed against the collar surfaces of the Silentbloc inner sleeve a in such a way that it is clamped in such a way that it cannot twist.
The rubber b vulcanized or pressed in between the Silentbloc inner sleeve and the Silentbloo outer sleeve takes over all deformation forces that occur.
In summary, it can be said that if the rubber twisting elements are sensibly arranged in a mechanical series connection, the entire function of previously common rolling or sliding bearings is taken over by these, with these bearing points working completely maintenance-free.