CH695988A5 - Vorrichtung zur Stromabnahme für ein Modellschienenfahrzeug und mit dieser ausgerüstetes Modellschienenfahrzeug. - Google Patents

Description

  [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stromabnahme für ein Modellschienenfahrzeug, mit einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen mindestens einer elektrisch leitenden Radachse und mindestens einem Stromverbraucher. Weiter bezieht sich die Erfindung auf ein mit dieser Vorrichtung ausgerüstetes Modellschienenfahrzeug.

[0002] Zur Stromversorgung von Modellschienenfahrzeugen ist es bekannt, eine elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei Radachsen und einem im Modellschienenfahrzeug angeordneten Stromverbraucher vorzusehen. Insbesondere ist dies bei Waggons einer Modelleisenbahn der Fall, die mit einer Beleuchtung auszurüsten sind, zumeist die Innenbeleuchtung von Personenwagen.

   Bei Anlagen mit Zweileiterbetrieb erfolgt die Stromversorgung gewöhnlich über die Schienen, wobei die beiden Schienen mit je einem unterschiedlichen Pol einer Spannungsquelle verbunden sind. Die Waggons sind, bei Vorrichtungen gemäss dem Oberbegriff der Erfindung, mit Laufrädern aus Metall versehen, die auf einer ebenfalls metallischen Radachse angeordnet sind. Damit eine Radachse jeweils nur mit einem elektrischen Pol verbunden ist, wird jeweils ein Laufrad gegenüber der Radachse elektrisch isoliert. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass auf die Radachse eine Kunststoffbuchse aufgesteckt wird, auf der dann das Laufrad anzuordnen ist. Das zweite Laufrad wird direkt auf die Radachse gesteckt, wodurch sich eine elektrisch leitende Verbindung ergibt.

   Waggons von derartigen Anlagen sind üblicherweise herstellerseitig bereits mit jeweils einer zur linken und einer zweiten, zur rechten Schiene leitenden Radachse versehen. Um nun einen Waggon zu beleuchten, ist erstens in seinem Inneren die gewünschte Beleuchtung anzubringen und zweitens ist diese elektrisch leitend mit zwei unterschiedlich gepolten Radachsen zu verbinden. Dies kann werkseitig vorgenommen werden. Sehr häufig wird die Beleuchtung jedoch erst später nachgerüstet.

[0003] Bei den vorgenannten Anlagen weist die elektrisch leitende Verbindung zwischen einer Radachse und dem Stromverbraucher gewöhnlich ein längliches, dünnes metallisches Plättchen auf. Dieses ist an seinem ersten Ende fest mit dem Waggon zu verbinden. Das andere Ende liegt schleifend auf der Radachse auf. Diese Konstruktion weist eine ganze Reihe von Nachteilen auf.

   Bereits das Befestigen des Plättchens erweist sich oft als sehr schwierig. Das Plättchen ist zumeist am Waggonboden oder an einem Fahrgestell anzuschrauben, wobei zunächst ein Loch zu bohren ist. Gerade bei Waggons mit Fahrgestell ist dies oft kaum möglich, da für eine Schraube nicht genügend Platz vorhanden ist und auch die Gefahr besteht, die Funktion des Fahrgestells zu beeinträchtigen. Ferner ist zu beachten, dass die Radachsen fast immer federnd im Fahrgestell oder am Waggonboden gelagert sind. Dies bedeutet, dass sich deren Relativposition zum Waggonboden während des Fahrbetriebs ständig verändert. Somit ist das Plättchen federnd auszubilden. Durch den verhältnismässig geringen Abstand zwischen der Radachse und dem Waggonboden oder der Fahrgestellebene eines Modelleisenbahnwaggons ergibt sich jedoch ein ungünstiger Federwinkel.

   Jeder Federdruck hat eine sehr unerwünschte bremsende Wirkung. Der sich dadurch ergebende Rollwiderstand des betreffenden Waggons stört den Fahrbetrieb. Andererseits bringen während des Fahrbetriebes die Auf- und Abbewegungen der Radachse eine ungleichmässige Stromversorgung mit sich. Dies ist im angesprochenen Fall einer Waggonbeleuchtung deutlich als flackerndes Licht zu erkennen. Zudem sind bei diesen Plättchen nach einiger Zeit sich ungünstig auswirkende Ermüdungserscheinungen zu beobachten. Zu beachten ist ferner, dass das Plättchen für jede Waggonart unterschiedlich zu gestalten und vorrätig zu halten ist. Da gibt es unter den Zweiachsern und Vierachsern mit Fahrgestell unterschiedlichster Fabrikate mehr als zwei Dutzend Möglichkeiten. Ein weiteres Problem ergibt sich durch die Verschmutzung.

   Während des Fahrbetriebes wird erfahrungsgemäss viel Staub im Öffnungswinkel zwischen dem Plättchen und der Radachse gefangen, wodurch die Stromversorgung und damit eine gleichmässig starke Leuchtkraft der Innenbeleuchtung weiter beeinträchtigt wird. Ein häufiges und zeitraubendes Reinigen der Radachsen ganzer Zugskompositionen ist unumgänglich.

[0004] Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse setzt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Stromabnahme und ein mit dieser Vorrichtung ausgerüstetes Modellschienenfahrzeug zu schaffen, wobei eine gleichmässige Stromversorgung gewährleistet ist und die angesprochenen Nachteile weitestgehend vermieden werden.

[0005] Die erfindungsgemässe Vorrichtung entspricht den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Das Modellschienenfahrzeug geht aus Patentanspruch 16 hervor.

   Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Erfindungsgedankens sind aus den abhängigen Patentansprüchen ersichtlich.

[0006] Durch die vorgeschlagene Ausbildung der Vorrichtung zur Stromabnahme ist jederzeit eine gleichmässige und zuverlässige Stromversorgung gewährleistet, sowohl im Fahrbetrieb als auch bei stehenden Zugskompositionen, beispielsweise in digital gesteuerten Anlagen. Die Montage der Vorrichtung, bzw. des dazugehörigen Stromabnehmers, bietet - auch nachträglich - kaum Schwierigkeiten. Ungeachtet der Bauart des jeweiligen Waggons. Auch eine fabrikmässig automatisierte Montage ist ohne weiteres möglich. Das Problem eines den Fahrbetrieb störenden Rollwiderstandes ist vermieden. Die Verschmutzung kann erheblich verringert werden.

   Nicht zuletzt lässt sich diese Vorrichtung oder ein damit ausgerüstetes Modellschienenfahrzeug preiswert herstellen und anbieten.

[0007] Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
<tb>Fig. 1<sep>zeigt schematisch ein Drehgestell eines Modellschienenfahrzeugs von unten, mit zwei Stromabnehmern;


  <tb>Fig. 2<sep> zeigt einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 1;


  <tb>Fig. 3 + 4<sep>zeigen zwei Ausführungsbeispiele des Stromabnehmers;


  <tb>Fig. 5<sep>zeigt eine Detailansicht eines Stromabnehmers nach Fig. 3 und 4;


  <tb>Fig. 6 + 7<sep>zeigen zwei weitere Ausführungsbeispiele des Stromabnehmers.

[0008] In den Fig. 1 und 2 ist ein Drehgestell 1 eines Modellschienenfahrzeugs dargestellt. Da dessen genaue Ausbildung für die Erfindung nicht wesentlich ist, ist er nur schematisch angedeutet. Der Boden des Wagenkastens ist mit 2 bezeichnet. Beim Stromverbraucher 3 handelt es sich im vorliegenden Fall um eine Glühlampe einer Innenbeleuchtung. Es ist jedoch jede beliebige Art eines Stromverbrauchers denkbar, bis hin zu Motoren zum Antrieb beweglicher Teile, beispielsweise eines Krans. Bekannt sind ferner Figuren von Zugreisenden, deren Arme je nach Stromzufuhr winken. In jedem Fall können auch mehrere Stromverbraucher versorgt werden.

[0009] Im ersten Beispiel sind zwei Stromabnehmer 4 und 5 vorgesehen, die jeweils an einer Radachse 6 und 7 angeordnet sind.

   Diese beiden Radachsen sind jeweils an einem ihrer beiden Enden mit einer Isolierbuchse 8 und 9 versehen, so dass jeweils nur ein Rad 10 oder 11 elektrisch leitend mit der jeweiligen Radachse 6 bzw. 7 verbunden ist. Eine Radachse 6 steht somit mit der nicht dargestellten Schiene mit einem ersten Pol und die zweite Radachse 7 mit der zweiten Schiene mit einem zweiten Pol in elektrisch leitender Verbindung. Über jeweils eine Leitung 12 und 13 sind die beiden Stromabnehmer 4 und 5 mit dem Verbraucher 3 verbunden. Hierzu sind diese Leitungen 12 und 13 durch ein Loch 14 im Fahrgestell 1 und/oder im Boden 2 des Wagenkastens geführt.

   Es ist selbstverständlich auch möglich, für jede Leitung 12 und 13 je ein separates Loch 14 vorzusehen.

[0010] Der für die Erfindung wesentliche Stromabnehmer 4 oder 5 besteht im ersten Beispiel nach den Fig. 1 und 2 aus einem Draht mit mindestens einer Wicklung, die um die Radachse 6 oder 7 herumgeführt ist. Konkret bestehen diese Stromabnehmer 4 oder 5 aus einer Drahtspirale, insbesondere einer Schraubenfeder. Letztere ist um die Radachse 6 oder 7 herum gelegt und wird von dieser getragen. Der Innendurchmesser des Stromabnehmers 4 oder 5, bzw. der Schraubenfeder, ist so zu wählen, dass genügend Spielraum für das freie Drehen der Radachse 6 oder 7 bleibt.

[0011] Der Umstand, dass der Stromabnehmer 4 oder 5 von der Radachse 6 oder 7 gehalten bzw. getragen wird, ist sehr vorteilhaft.

   Dadurch entfällt nicht nur dessen Befestigung am Fahrgestell 1 und/oder am Boden 2 des Wagenkastens, der Stromabnehmer 4 oder 5 macht auch alle Bewegungen der Radachse 6 oder 7 mit. Veränderungen der Relativposition der Radachse 6 oder 7 zum Waggonboden spielen keine Rolle mehr. Hierzu ist zu bemerken, dass das durch die federnde Aufhängung der Radachsen 6 oder 7 hervorgerufene Auf und Ab - je nach Zustand des Fahrweges und des Waggons - rechts und links unterschiedlich ausfallen kann. Eine Schraubenfeder passt sich diesen Bewegungen hervorragend an und gewährleistet einen ständigen und guten elektrischen Kontakt zur Radachse 6 oder 7. Dadurch, dass sie nicht auf die Radachse 6 oder 7 gedrückt wird, sondern nur lose durch ihr geringes Eigengewicht aufliegt, ergibt sich keine bemerkbare Bremswirkung. Das Rollverhalten des Waggons wird nicht beeinträchtigt.

   Wie sich in der praktischen Erprobung gezeigt hat, fängt eine Schraubenfeder zudem kaum Staub auf. Vielmehr hat sie eine selbstreinigende Wirkung. Schraubenfedern sind handelsüblich und in grösserer Menge preiswert erhältlich, was die Herstellungskosten der vorliegenden Vorrichtung senkt.

[0012] In der Ausführung nach Fig. 3 sind, je Radachse 6 oder 7, zwei Schraubenfedern 15 und 16 vorgesehen, die gemeinsam einen Stromabnehmer 17 bilden. Die Schraubenfedern 15 und 16 können je eine Fahne 18 und 19 aufweisen, d.h. eine annähernd gerade Verlängerung des Drahtes. Dies erleichtert das Verbinden mit der zum Verbraucher führenden Leitung 12. So kann beispielsweise eine Steck- oder Klemmverbindung 20 angebracht werden. Im vorliegenden Beispiel verbindet diese die beiden im Bereich der Längsmitte der Radachse 6 angeordneten Fahnen 18 und 19 gemeinsam mit der Leitung 12.

   Diese kann wiederum durch ein im Fahrgestell und/oder im Boden des Wagenkastens angebrachtes Loch 14 zum Verbraucher geführt werden. Die Verbindung zum zweiten Pol wird über eine zweite Radachse geschaffen. Selbstverständlich ist anstelle einer Steck- oder Klemmverbindung 20 auch eine andere Art des Zusammenfügens eines Stromabnehmers 4 oder 5, bzw. dessen Fahne 18 oder 19, mit einer Leitung 12 oder 13 möglich, beispielsweise eine Lötverbindung.

[0013] Nach Fig. 4 ist es indessen auch denkbar, beide Pole über eine einzige Radachse 21 laufen zu lassen. Voraussetzung hierzu ist, dass beide Räder 10 und 11 elektrisch leitend mit der Radachse 21 verbunden sind. Diese wiederum ist durch einen Isolator 22 - hier in Form einer Kunststoffbuchse - in zwei getrennte, elektrisch leitende Bereiche bzw. Achsteile zu trennen.

   Jeder Bereich ist mit einem eigenen Stromabnehmer 23 und 24 zu versehen, der auch in diesem Beispiel aus einer Schraubenfeder besteht. Der Durchmesser des Isolators 22 ist vorzugsweise so gewählt, dass er nicht nur die ihm benachbarten Achsteile, sondern auch die beiden Stromabnehmer voneinander getrennt hält. Die beiden zum Verbraucher führenden Leitungen 12 und 13 können - sofern sie gegeneinander isoliert sind - durch ein gemeinsames, im Fahrgestell und/oder im Boden des Wagenkastens angebrachtes Loch 14 zum Verbraucher geführt werden. Selbstverständlich ist es auch bei dieser Ausführung möglich, zwei oder mehr Radachsen eines Waggons mit Stromabnehmern 23 und 24 zu versehen.

   Dadurch wird die Stromabnahme weiter optimiert, indem die Kontaktpunkte mindestens verdoppelt werden.

[0014] Die Verbindung zwischen der Fahne 18 oder 19 einer Schraubenfeder 15 oder 16 und einer Leitung 12 oder 13 kann gemäss Fig. 5 mittels jeweils einer Steck- oder Klemmverbindung 25 erfolgen.

[0015] Obwohl die bisher beschriebene Ausführung als Drahtspirale bzw. als Schraubenfeder sowohl hinsichtlich einer nachträglichen Montage als auch hinsichtlich deren Wirkung zu bevorzugen ist, kann der Stromabnehmer im Rahmen der Erfindung auch anders ausgebildet werden. Beispielsweise als elektrisch leitende, lose auf die Radachse 6 oder 7 aufzuschiebende Buchse 26 oder 27 nach den Fig. 6 und 7. Letztere zeigt, dass die Buchse 27 auch einen Längsschlitz 28 und/oder eine Fahne 29 aufweisen kann.

   Diese Buchse 27 kann aus einem gebogenen Blech gefertigt sein.

[0016] Es versteht sich von selbst, dass der beschriebene Stromabnehmer nicht nur für Waggons einer Modelleisenbahn, sondern für jede beliebige Art von Modellschienenfahrzeug geeignet ist, beispielsweise auch für einen Kran. Wesentlich ist nur, dass ein stromführender Fahrweg vorhanden ist, von welchem der elektrische Strom über mindestens eine elektrisch leitende Radachse zu mindestens einem in oder am Modellschienenfahrzeug angeordneten Stromverbraucher geführt werden kann.

Claims (21)

1. Vorrichtung zur Stromabnahme für ein Modellschienenfahrzeug, mit einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen mindestens einer elektrisch leitenden Radachse (6, 7; 21) und mindestens einem Stromverbraucher (3), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stromabnehmer (4, 5; 17; 23, 24) die Radachse (6, 7; 21) umgreift, wobei sich zwischen diesen beiden eine elektrisch leitende Verbindung ergibt und wobei die Radachse (6, 7; 21) gegenüber dem Stromabnehmer (4, 5; 17; 23, 24) frei drehbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Stromabnehmers (4, 5; 17; 23, 24) die Radachse (6, 7; 21) derart umgreift, dass der Stromabnehmer (4, 5; 17; 23, 24) von dieser gehalten und/oder getragen wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Stromabnehmers (4, 5; 17; 23, 24) die Radachse (6, 7; 21) umgibt, z.B. koaxial.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmer (4, 5; 17; 23, 24) mindestens eine elektrisch leitende Spirale mit mindestens einer Windung aufweist, die um die Radachse (6, 7; 21) führbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmer (4, 5; 17; 23, 24) mindestens eine Schraubenfeder (15, 16) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmer mindestens eine auf die Radachse (6, 7; 21) aufschiebbare Buchse (27; 26) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmer (4, 5; 17; 23, 24) eine Spirale oder Schraubenfeder (15, 16) mit einer Mehrzahl von Windungen aufweist, wobei an dieser Spirale oder Schraubenfeder (15, 16) mindestens eine Fahne (18, 19) ausgebildet ist, die zu einer mit einem Stromverbraucher (3) verbindbaren Leitung (12, 13) geführt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmer (4, 5; 17; 23, 24) mittels einer Steck- oder Klemmverbindung (20, 25) mit einer mit einem Stromverbraucher (3) verbindbaren Leitung (12, 13) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Radachse (6, 7; 21) mindestens zwei Stromabnehmer oder ein mehrteiliger Stromabnehmer (17) angeordnet sind/ist, welche Stromabnehmer oder welche Teile elektrisch leitend miteinander verbunden sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmer (17) zwei Spiralen oder Schraubenfedern (15, 16) aufweist, mit jeweils einer Fahne (18, 19), welche Fahnen (18, 19) mit einer einzigen mit einem Stromverbraucher (3) verbindbaren Leitung (12, 13) verbunden sind, wobei die Spiralen oder Schraubenfedern (15, 16) z.B. so angeordnet sind, dass ihre Fahnen (18, 19) zueinander gerichtet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Steck- oder Klemmverbindung (20), die einerseits die Fahnen (18, 19) und andererseits die Leitung (12, 13) aufnimmt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Radachse (6, 7; 21) mindestens zwei Stromabnehmer (23, 24) angeordnet sind, wobei diese Radachse (21), z.B. durch einen Isolator (22), in zwei elektrisch voneinander getrennte Bereiche geteilt ist, auf denen mindestens je ein Stromabnehmer (23, 14) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Radachse (21) aus mindestens zwei Achsteilen besteht, die durch einen Isolator (22) miteinander verbunden sind, wobei dieser Isolator (22) so ausgebildet ist, dass er nicht nur die beiden ihm benachbarten Achsteile elektrisch voneinander trennt, sondern auch die auf diesen angeordneten Stromabnehmer (23, 24).

14. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die den Stromabnehmer bildende Buchse (27; 26) einen Längsschlitz (28) aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die den Stromabnehmer bildende Buchse (27; 26) einen Flansch bzw. eine elektrisch leitende Fahne (29) aufweist.

16. Modellschienenfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Stromabnahme nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens eine elektrisch leitende Radachse (6, 7; 21) und mindestens einen Stromverbraucher (3), wobei mindestens ein Stromabnehmer (4, 5; 17; 23, 24) die Radachse (6, 7; 21) umgreift, wodurch sich zwischen diesen beiden eine elektrisch leitende Verbindung ergibt und wobei die Radachse (6, 7; 21) gegenüber dem Stromabnehmer (4, 5; 17; 23, 24) frei drehbar ist.

17. Modellschienenfahrzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Stromabnehmers (4, 5; 17; 23, 24) die Radachse (6, 7; 21) derart umgreift, dass der Stromabnehmer (4, 5; 17; 23, 24) von dieser gehalten und/oder getragen wird.

18. Modellschienenfahrzeug nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Stromabnehmers (4, 5; 17; 23, 24) die Radachse (6, 7; 21) umgibt, z.B. koaxial.

19. Modellschienenfahrzeug nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmer (4, 5; 17; 23, 24) mindestens eine elektrisch leitende Spirale mit mindestens einer Windung aufweist, die um die Radachse (6, 7; 21) geführt ist.

20. Modellschienenfahrzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmer (4, 5; 17; 23, 24) mindestens eine Schraubenfeder (15, 16) aufweist.

21. Modellschienenfahrzeug nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmer mindestens eine auf die Radachse (6, 7; 21) aufschiebbare Buchse (27; 26) aufweist.