Claims (1)
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Die Erfindung betrifft einen Stromabnehmer, insbesondere für einen Trolleybus, mit einer Stromabnehmerstange, einem Schleifschuhträger und einem, einen Fahrdraht zu berühren bestimmten Schleifschuh.
The invention relates to a current collector, in particular for a trolleybus, with a current collector rod, a sliding shoe holder and a sliding shoe intended to touch a contact wire.
Der Schleifschuh eines Stromabnehmers für ein Trolleybusfahrzeug ist hohen seitlichen Kräften unterworfen. Bei hohen Geschwindigkeiten in Kurven können diese Zentrifugalkräfte, welche durch die Massenträgheit der Stromabnehmerstange und des Schleifschuhs selbst hervorgerufen werden, bis zu etwa 130 kp anwachsen. Die Seitenwangen des Schleifschuhs, zwischen welchen der Fahrdraht läuft, müssen diese beträchtlichen Kräfte aufnehmen. Auch beim seitlichen Ausschwenken des Fahrzeuges von der Fahrleitungsachse weg treten derartige Seitenkräfte - wenn auch in gemilderter Form - auf.
The shoe of a current collector for a trolleybus vehicle is subject to high lateral forces. At high speeds in curves, these centrifugal forces, which are caused by the inertia of the current collector rod and the grinding shoe itself, can grow up to about 130 kp. The side cheeks of the grinding shoe, between which the contact wire runs, have to absorb these considerable forces. Such side forces also occur when the vehicle is swiveled out sideways away from the contact line axis - albeit in a milder form.
In Kurven ist der Fahrdraht wie ein Vieleck über der Strasse geführt. In den entstehenden Eckpunkten wird der horizontale Fahrdrahtknick mittels elastischen Kurvenschienen ausgerundet, um so die auf den Schleifschuh wirkenden Zentrifugalkräfte zu vermindern. Wenn auch derartige Kurvenschienen eine annähernd parabelförmige Kurve bilden. um schlagartig auftretende Zentrifugalkräfte zu verhindern, lässt sich ein sehr rasches Anwachsen dieser Seitenkräfte oft nicht vermeiden, was zu Entgleisungen des Stromabnehmers führen kann. Dies gilt auch für schnell befahrene Weichenabzweigungen, in denen der Schleifschuh zu einem plötzlichen Richtungswechsel gezwungen wird.
In curves, the contact wire is guided over the road like a polygon. In the resulting corner points, the horizontal contact wire kink is rounded off by means of elastic curved rails in order to reduce the centrifugal forces acting on the grinding shoe. Even if such curved rails form an approximately parabolic curve. in order to prevent sudden centrifugal forces, a very rapid increase in these side forces often cannot be avoided, which can lead to derailment of the pantograph. This also applies to turnouts that are traveled through quickly, in which the sanding pad is forced to change direction suddenly.
Es ist bereits versucht worden, solche Seitenschläge in progressiv ansteigende Kräfte zu verwandeln und zu mildern, indem der Schleifschuh an einem kurzen Hebel gelagert wird, welcher seinerseits durch eine schräg stehende Achse drehbar mit dem Schleifschuhträger verbunden ist. Der Anpressdruck des Schleifschuhs an die Fahrleitung in Verbindung mit der erwähnten Schrägstellung der Drehachse ergibt eine Rückstellkraft. welche den kurzen Hebel, der den Schleifschuh trägt, in die gerade Ausgangsposition zurückdreht. Gleichzeitig dämpft diese Rückstellkraft beim Ausschwenken des Hebels seitliche Schläge. welche durch Zentrifugalkräfte entstehen.
Attempts have already been made to convert such lateral blows into progressively increasing forces and to alleviate them by mounting the sanding shoe on a short lever, which in turn is rotatably connected to the sanding shoe carrier by an inclined axis. The contact pressure of the sanding shoe on the contact line in connection with the aforementioned inclination of the axis of rotation results in a restoring force. which turns the short lever that carries the sanding shoe back into the straight starting position. At the same time, this restoring force cushions side impacts when the lever is pivoted out. which arise from centrifugal forces.
Der Nachteil dieser bekannten Konstruktion besteht darin, dass beim Ausschwenken des angelenkten Hebels infolge der schräggestellten Anlenkachse sich der Schleifschuh selbst ebenfalls schräg stellt. Diese Schrägstellung. beispielsweise etwa 30o, zur Senkrechten des Schleifschuhs bewirkt, dass beim Befahren der notwendigerweise sehr eng tolerierten Weichen- und Kreuzungsstücke ein Verklemmen des Schleifschuhs und damit Entgleisungen desselben eintreten können.
The disadvantage of this known construction is that when the articulated lever is pivoted out, the grinding shoe itself also tilts due to the inclined articulation axis. This inclination. For example, about 30o to the vertical of the sanding pad causes the sanding pad to jam and thus derailment when driving on the points and crossings, which are necessarily very closely toleranced.
Ausserdem treten hierdurch an den Seitenwangen des Schleifschuhs seitliche Abnützungen auf. welche eine sichere Führung desselben gefährden. Ferner gewährleistet diese Art Anlenkung nicht die erwünschte Dämpfung der Schwenkbewegung.
In addition, this results in lateral wear on the side walls of the sanding shoe. which jeopardize safe management of the same. Furthermore, this type of articulation does not ensure the desired damping of the pivoting movement.
Um eine unterbruchlose Stromversorgung der Fahrmotoren zu gewährleisten und anderseits die Abnützung des Fahrdrahtes und der Schleifkohle im Schleifschuh auf ein Minimum zu reduzieren, sollte der Anpress- oder Kontaktdruck zwischen Schleifschuh und Fahrdraht stets annähernd konstant sein.
In order to ensure an uninterrupted power supply for the traction motors and, on the other hand, to reduce the wear and tear of the contact wire and the carbon in the grinding shoe to a minimum, the contact pressure between the sliding shoe and the contact wire should always be approximately constant.
Diese gewünschte Konstanz des Anpressdruckes wird jedoch gestört durch Schlaglöcher bzw. die Welligkeit der Strassenoberfläche, durch die vertikalen Federbewegungen des Wagenkastens, des Federmechanismus der Stromabnehmerstange und durch die Biegeschwingungen der Stromabnehmerstange selbst. Aus all diesen Komponenten ergeben sich resultierende vertikale Schwingungen des Schleifschuhs, wozu noch die oft sehr hochfrequenten Eigenschwingungen des Fahrdrahtes kommen.
This desired constancy of the contact pressure, however, is disturbed by potholes or the waviness of the road surface, by the vertical spring movements of the car body, the spring mechanism of the pantograph rod and the bending vibrations of the pantograph rod itself. All these components result in vertical vibrations of the sanding shoe, and more the often very high-frequency natural vibrations of the contact wire.
Bisher war der Schleifschuh mit der Stromabnehmerstange in vertikaler Richtung starr verbunden. Aufgrund der erheblichen Massenträgheit der Stromabnehmerstange konnte so der Schleifschuh die erwähnten Schwingungen nur zu einem kleinen Teil mitmachen, so dass hierdurch die gewünschte Konstanz des Anpressdruckes stark beeinträchtigt wurde.
So far, the shoe was rigidly connected to the current collector rod in the vertical direction. Due to the considerable inertia of the current collector rod, the sanding shoe could only participate in the mentioned vibrations to a small extent, so that the desired constancy of the contact pressure was severely impaired.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Stromabnehmer, insbesondere für einen Trolleybus, zu schaffen, bei welchem die vorerwähnten Nachteile vermieden werden und bei welchem auf den Schleifschuh einwirkende Schläge und Schwingungen aufgefangen und gedämpft werden.
The object of the invention is to create a current collector, in particular for a trolleybus, in which the aforementioned disadvantages are avoided and in which impacts and vibrations acting on the sanding shoe are absorbed and dampened.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass zwischen der Stromabnehmerstange und dem Schleifschuh mindestens ein Torsionsfederelement vorgesehen ist zur Dämpfung von auf den Schleifschuh einwirkenden horizontalen und/ oder vertikalen Stössen, Schlägen und Schwingungen.
According to the invention, this is achieved in that at least one torsion spring element is provided between the current collector rod and the grinding shoe for damping horizontal and / or vertical impacts, impacts and vibrations acting on the grinding shoe.
Nachfolgend werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht mit Teilschnitt eines Stromabnehmers,
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Stromabnehmer der Fig. 3, wobei der Schleifschuh in seiner mittleren Stellung und andeutungsweise auch in zwei seitlichen Stellungen gezeigt ist,
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht mit Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Stromabnehmers, wobei der Schleifschuh andeutungsweise auch in einer vertikal ausgelenkten Stellung dargestellt ist, und
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Stromabnehmer der Fig. 3.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:
1 shows a schematic side view with partial section of a current collector,
FIG. 2 shows a plan view of the current collector of FIG. 3, the sanding shoe being shown in its middle position and, as an indication, also in two lateral positions,
3 shows a schematic side view with partial section of a further embodiment of a current collector, the grinding shoe also being indicated in a vertically deflected position, and FIG
FIG. 4 shows a plan view of the current collector of FIG. 3.
Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, ist der Schleifschuh 1 mittels seiner Achse 2 in einem Hebelarm 3 gelagert.
As can be seen from FIGS. 1 and 2, the grinding shoe 1 is mounted in a lever arm 3 by means of its axis 2.
Dieser Hebelarm 3 ist über ein Torsions-Federelement 4 mit dem Schleifschuhträger 5 verbunden. Die Drehachse 4a dieses Torsions-Federelementes 4 steht annähernd senkrecht zum Fahrdraht 6. Das Torsions-Federelement 4 wird vorzugsweise ein Gummi- oder Kunstgummielement einer geeigneten Konstruktion sein, beispielsweise ein ROSTA -Federelement.
This lever arm 3 is connected to the grinding shoe carrier 5 via a torsion spring element 4. The axis of rotation 4a of this torsion spring element 4 is approximately perpendicular to the contact wire 6. The torsion spring element 4 will preferably be a rubber or synthetic rubber element of a suitable construction, for example a ROSTA spring element.
Wirken nun seitliche Kräfte auf den Schleifschuh 1 ein, so wird derselbe aus seiner Mittellage beispielsweise in die Seitenstellungen I bzw. II hinausgedreht, wobei der Verdrehungswinkel mit den seitlichen Kräften wächst, aber etwa 35 nicht überschreitet. Da, wie erwähnt, die Achse 4a des Federelementes 4 annähernd senkrecht zum Fahrdraht 6 steht, wird der Schleifschuh 1 in allen seitlich ausgelenkten Positionen senkrecht bleiben, wie dies im Hinblick auf die Aufhängungen der Fahrleitung und in diese eingebauten Einrichtungen, wie Weichen und Kreuzungen, notwendig ist.
If lateral forces act on the sanding shoe 1, it is rotated out of its central position, for example into the side positions I or II, the angle of rotation increasing with the lateral forces, but not exceeding approximately 35. Since, as mentioned, the axis 4a of the spring element 4 is approximately perpendicular to the contact wire 6, the grinding shoe 1 will remain vertical in all laterally deflected positions, as is the case with regard to the suspension of the contact line and devices built into it, such as switches and crossings, necessary is.
Da eine geeignete Ausbildung des Federelementes 4 eine stark progressive Federkennung in Abhängigkeit des Ver drehungswinkels aufweist, werden die erwähnten Seitenkräfte wunschgemäss elastisch abgebaut. Da ferner ein derartiges Federelement 4 Drehschwingungen stark abdämpft, wird ein Nachschwingen des Hebelarmes 3 auf ein Minimum reduziert.
Since a suitable design of the spring element 4 has a highly progressive spring rate as a function of the angle of rotation, the mentioned lateral forces are elastically reduced as desired. Furthermore, since such a spring element 4 strongly dampens torsional vibrations, reverberation of the lever arm 3 is reduced to a minimum.
Bei der Ausführungsform des Stromabnehmers gemäss den Fig. 3 und 4 ist zusätzlich zum erwähnten Torsions Federelement 4 ein weiteres Torsions-Federelement 8 vorgesehen. Der Hebelarm 3 mit dem Schleifschuh 1 und dessen Befestigungsachse 2 wird mittels des weiteren Torsions Federelementes 8, welches um eine horizontale Achse 8a schwingt, mit der Stromabnehmerstange 7 verbunden. Durch diese Massnahme wird die Massenträgheit der Stromabnehmerstange 7 ausgeschaltet, wodurch der Schleifschuh 1 imstande ist, höherfrequenten vertikalen Schwingungen zu folgen und somit der Anpressdruck bzw. der Kontaktdruck sehr viel besser konstant gehalten werden kann.
In the embodiment of the current collector according to FIGS. 3 and 4, a further torsion spring element 8 is provided in addition to the torsion spring element 4 mentioned. The lever arm 3 with the grinding shoe 1 and its fastening axis 2 is connected to the current collector rod 7 by means of the further torsion spring element 8, which swings about a horizontal axis 8a. By this measure, the inertia of the current collector rod 7 is switched off, whereby the grinding shoe 1 is able to follow higher-frequency vertical vibrations and thus the contact pressure or the contact pressure can be kept constant much better.
PATENTANSPRUCH
PATENT CLAIM
Stromabnehmer, insbesondere für einen Trolleybus, mit einer Stromabnehmerstange, einem Schleifschuhträger und einem, einen Fahrdraht zu berühren bestimmten Schleifschuh, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Stromabnehmerstange (7) und dem Schleifschuh (1) mindestens ein
Current collector, in particular for a trolleybus, with a current collector rod, a sliding shoe holder and a sliding shoe intended to touch a contact wire, characterized in that between the current collector rod (7) and the sliding shoe (1) at least one
Torsions-Federelement (4, 8) vorgesehen ist zur Dämpfung von auf den Schleifschuh (1) einwirkenden horizontalen und/oder vertikalen Stössen, Schlägen und Schwingungen.
Torsion spring element (4, 8) is provided to dampen horizontal and / or vertical impacts, blows and vibrations acting on the sanding shoe (1).
UNTERANSPRÜCHE
1. Stromabnehmer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hebelarm (3) an seinem einen Ende mit einer Achse (2) des Schleifschuhs (1) verbunden ist und an seinem anderen Ende mittels des eine mindestens annähernd vertikale Achse (4a) aufweisenden Torsions-Federelementes (4) an dem mit der Stromabnehmerstange (7) verbundenen Schleifschuhträger (5) horizontal gedämpft schwenkbar angelenkt ist.
SUBCLAIMS
1. Current collector according to claim, characterized in that a lever arm (3) is connected at its one end to an axis (2) of the grinding shoe (1) and at its other end by means of the torsional axis (4a) having an at least approximately vertical axis. The spring element (4) is hinged to the sliding shoe carrier (5) connected to the current collector rod (7) in a horizontally damped pivoting manner.
2. Stromabnehmer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Achse (2) des Schleifschuhs (1) in einem Ende eines Hebelarms (3) gelagert ist, welch letzterer (3) an seinem anderen Ende mittels des eine mindestens annähernd horizontale Drehachse (8a) aufweisenden Torsions Federelementes (8) an dem mit der Stromabnehmerstange (7) verbundenen Schleifschuhträger (5) vertikal gedämpft schwenkbar angelenkt ist.
2. Current collector according to claim, characterized in that an axis (2) of the grinding shoe (1) is mounted in one end of a lever arm (3), which latter (3) at its other end by means of an at least approximately horizontal axis of rotation (8a) having torsion spring element (8) is articulated to the sliding shoe carrier (5) connected to the current collector rod (7) in a vertically damped pivotable manner.
3. Stromabnehmer nach den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ende des Hebelarmes (3) mittels des eine mindestens annähernd vertikale Achse (4a) aufweisenden Torsions-Federelementes (4) und des eine mindestens annähernd horizontale Achse (8a) aufweisenden Torsions-Federelementes (8) am Schleifschuhträger (5) angelenkt ist, derart, dass der Schleifschuh (1) gegenüber der Stromabnehmerstange (7) sowohl horizontal wie auch vertikal gedämpft schwenkbar ist.
3. Current collector according to the dependent claims 1 and 2, characterized in that the other end of the lever arm (3) by means of an at least approximately vertical axis (4a) having torsion spring element (4) and having an at least approximately horizontal axis (8a) Torsional spring element (8) is articulated on the grinding shoe carrier (5) in such a way that the grinding shoe (1) can be pivoted both horizontally and vertically with damping relative to the current collector rod (7).
4. Stromabnehmer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Torsions-Federelement (4, 8) ein Gummioder Kunstgummielement mit in Abhängigkeit von einem Verdrehungswinkel progressiver Federkennung ist.
4. Current collector according to claim, characterized in that the torsion spring element (4, 8) is a rubber or synthetic rubber element with a spring rate that is progressive as a function of a twist angle.