DE10126042A1 - Pneumatische Steuerung eines Stromabnehmers elektrischer Triebfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Eine Steuerung für pneumatisch betätigte Stromabnehmer eines elektrischen Triebfahrzeugs mit einem gegen ein Fahrleitungssystem mit einer Andruckkraft (F¶K¶) andrückbaren Kopf (SK), enthaltend ein pneumatisches Drucksteuermittel (EP) zur Regelung eines Antriebsdruckes (p¶BG¶), welcher einem pneumatisch stellbaren Andruckmittel (BG) des Stromabnehmers zugeführt ist und mit dessen Hilfe die Andruckkraft (F¶K¶) einstellbar ist, auf einen vorgebbaren Sollwert, in welchem eine Vorsteuerungseinrichtung (BC) aufgrund zumindest einer von dem Betriebs- und/oder Fahrzustand des Triebfahrzeugs zeitlich abhängigen Eingangsgröße (e¶v¶) ein Vorsteuersignal (e¶C¶) erzeugt, welches dem Drucksteuermittel (EP) als Sollwertsignal zugeführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für zumindest einen pneumatisch betätigten Stromab­ nehmer eines elektrischen Triebfahrzeugs mit einem gegen ein Fahrleitungssystem mit einer Andruckkraft andrückbaren Kopf, enthaltend ein pneumatisches Drucksteuermittel zur Regelung eines Antriebsdruckes, welcher einem pneumatisch stellbaren Andruckmittel des Stromabneh­ mers zugeführt ist und mit dessen Hilfe die Andruckkraft einstellbar ist, auf einen vorgebbaren Sollwert.

Pneumatisch betätigte Stromabnehmer für elektrische Triebfahrzeuge, insbesondere von Eisen­ bahntriebwagen, sind wohlbekannt. Der Kopf des Stromabnehmers - auch als Schleifkopf, Wippe oder Palette bezeichnet - wird während des Betriebs gegen den stromführenden Fahr­ draht eines ortsfesten Fahrleitungssystems angedrückt, um über den so entstehenden elektri­ schen Kontakt die Stromversorgung des Triebfahrzeugs zu gewährleisten.

Die EP 0 989 015 A1 offenbart eine Kontaktkraftregelung in von Bahnstromabnehmern be­ kannter Form, wobei die Anpassung an die Höhenstellung des Stromabnehmers durch einen variablen Zylinderdruck, jedoch in bekannter Weise über eine an der Basis des Gestelles befindli­ che Kurvenscheibe erfolgt. Alle übrigen Ventile dienen nur O-Bus spezifischen Notwendigkeiten und haben auf die Steuerung der Kontaktkraft keinen Einfluss.

Vom Netzbetreiber, der unter anderem das Fahrleitungssystem bereitstellt, werden in Abhängig­ keit von der Bauart des Fahrleitungssystems und im besonderen des Fahrdrahtes Grenzwerte für die Kontaktkraft vorgegeben, mit der der Stromabnehmer-Kopf gegen das Fahrleitungssys­ tem gedruckt wird. Beispielsweise soll ein unterer Grenzwert eine Mindestkraft für eine weitge­ hend unterbrechungsfreie Stromversorgung festlegen, während der obere Grenzwert in erster Linie zum Schutz des Fahrleitsystems vor übermäßigem Verschleiß, jedoch auch mechanischer Überlastung vorgegeben wird. Im Betrieb muss die Einhaltung dieser Grenzwerte sichergestellt sein, um die Sicherheit gegen Überbeanspruchung nicht zu gefährden sowie den Verschleiß insbesondere des Fahrdrahts und seiner Aufhängung in tragbaren Grenzen zu halten. Zum Nachweis der Einhaltung der erwähnten Grenzwerte sowie zur Überprüfung der Einrichtungen, die zur Erreichung dieser Grenzwette dienen, an dem Fahrzeug einschließlich der Stromabneh­ mer sowie zur Ermittlung von gegebenenfalls hierbei erforderlichen Korrekturmaßnahmen werden in der Praxis zahlreiche aufwendige Probefahrten der betreffenden Triebfahrzeuge durchgeführt.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer bekannten pneumatischen Steuerung der Andruckkraft F_K, mit der ein Schleifkopf SK eines Stromabnehmers SA gegen ein (in den Figuren nicht gezeigtes) Fahrlei­ tungssystem angedrückt wird, das sich in einer Höhe h innerhalb des Arbeitsbereichs über der Ruheposition des Kopfes SK befindet. Der Stromabnehmer SA besteht unter anderem aus einem Unterarm UA, der durch einen pneumatischen Balg BG bewegt wird, und einem Ober­ arm OA, an dem der Schleifkopf SK angebracht ist; zusätzliche mechanische Elemente wie eine Kuppelstange KA sorgen für die korrekte Bewegung der Teile des Armes zueinander. In Fig. 1 ebenso wie in den weiter unten dargestellten Beispielen zur Erfindung sind jeweils nur ein Stromabnehmer SA sowie ein Andruckbalg BG gezeigt, die als repräsentativ für gegebenenfalls mehrere auf einem Triebfahrzeug angebrachte Stromabnehmer bzw. zum Antrieb des/der Stromabnehmer(s) vorgesehene Druckbälge zu verstehen sind.

Der Balg BG dient als pneumatisch stellbares Andruckmittel, das durch den Antriebsdruck pBG versorgt wird, mit dessen Hilfe wiederum die Andruckkraft F_K eingestellt wird. Der Antriebs­ druck pBG wird mittels eines manuell einstellbaren Druckreglerventil MR auf einen Sollwert voreingestellt, der z. B. vonseiten des Netzbetreibers vorgegeben ist. Der Druckregler MR ist über ein Hauptventil VE und einen Luftfilter-Wasserabscheider F an die Druckluftanspeisung AA angeschlossen, die der Versorgung der pneumatischen Steuerung mit Apparateluft unter einem Versorgungsdruck p₁ dient. Durch den Balg BG erfolgt im Zusammenwirken mit der Kraftübersetzung des Armes SA eine pneumatische Umsetzung des Antriebsdrucks pBG auf die Andruckkraft F_K, z. B. mit einer Druck-Kraft-Umsetzung von 1 bar auf 100 N.

Die im unteren rechten Teil der Fig. 1 gezeigten Komponenten AA, VE befinden sich, wie durch die unterbrochene Linie angedeutet, innerhalb des Fahrzeugs, z. B. in einem Pneumatikgerüst. Die Verbindung zu den außen befindlichen Komponenten wird mithilfe von Isolierschläuchen IL realisiert, die zudem eine elektrische Trennung bewirken.

Außerdem ist, neben einem Sicherheitsventil SI als Druckbegrenzer zum Schutz des Balgs BG vor Überdruck, in Fig. 1 die Realisierung einer automatischen Senkeinrichtung dargestellt, die im Falle einer Beschädigung des Stromabnehmers diesen absenkt. Zu diesem Zweck sind Bruchbol­ zen BR, BB an dem Kopf SK bzw. dem Armaufbau vorgesehen, die z. B. über die Drossel D auf Versorgungsdruck gehalten werden und ein Vorsteuerventil VB pneumatisch ansteuern. Im Falle eines Bruchs strömt die Druckluft ins Freie ab, der Druck p_1D in diesem Leitungsteil fällt ab und das Vorsteuerventil VB löst aus. Dadurch wird der Antriebsdruck p_BG von der Steuerung getrennt und abgeleitet; der Stromabnehmer wird somit abgesenkt.

Weitere Elemente, die in einer Andrucksteuerung vorgesehen sein können, jedoch zum Ver­ ständnis der Erfindung nicht erforderlich sind, wie z. B. ein Rückschlagdrosselventil zum Ausglei­ chen von Rückwirkungen der Balgbewegung auf die pneumatische Steuerung oder eine Steue­ rung einer Schnellabsenkung, sind in Fig. 1 wie auch den übrigen Figuren nicht gezeigt.

Gewöhnlich wird die vorgeschriebene Kontaktkraft bzw. die Grenzwerte hierfür geschwindig­ keitsabhängig definiert, wobei ausgehend von einem Grenzwertsatz bei geringen Geschwindig­ keiten (z. B. ca. 5 km/h) mit steigender Geschwindigkeit die Andruckkraft zunimmt. So ist z. B. für die Systeme der Deutschen Bahn und der Österreichischen Bundesbahn ein geschwindig­ keitsabhängiger Verlauf der mittleren Andruckkraft vorgeschrieben, der von 70 N bei geringen Geschwindigkeiten über 80 N bei ca. 85 km/h auf 100 N bei ca. 180 km/h ansteigt. Eine weitere Forderung kann darin bestehen, dass im Stillstand die Kontaktkraft auf einen - wieder­ um betreiberabhängigen - Stillstandswert erhöht wird, z. B. auf 140 N.

Eine bekannte Lösung zur Anpassung der Kontaktkraft an die Geschwindigkeit sind Windleit­ bleche, die an den Stromabnehmern angeordnet sind. Die Windleitbleche können mithilfe von Gestängen od. dgl. verstellbar sein. Dies führt zu einem beträchtlichen Aufwand an mechani­ schen Elementen, die genau einzustellen sind und zudem eine nicht geringe Fehleranfälligkeit aufweisen. Des weiteren sind derartige Vorrichtungen naturgemäß gegen äußere Störeinflüsse anfällig wie z. B. Wind oder Fahrtwind vorbeifahrender Züge. Außerdem ist ein Wechseln zwischen unterschiedlichen geschwindigkeitsabhängigen Verlaufskurven nur durch umständliches Auswechseln der Leitblechkonstruktion möglich.

Ein Einstellen der Kontaktkraft auf einen Stillstandswert wird in einer bekannten Lösung mit­ hilfe von zwei oder mehr Regelventilen verwirklicht, die im Stillstand eine Umschaltung auf den Stillstandswert bewirken. Dies führt zu komplizierten pneumatischen Schaltkreisen, in denen zudem bei Konfigurieren der Steuerung der Stillstandswert unabhängig einzurichten ist, was insbesondere im Falle, dass mehrere Konfigurationen einzustellen sind, einen beträchtlichen Aufwand mit sich bringt.

Zusätzliche Erschwernisse ergeben sich insbesondere dann, wenn ein Stromabnehmer an ver­ schiedenen Positionen der Zuggarnitur - z. B. vorderer oder hinterer Stromabnehmer einer Lok, Stromabnehmer des vordersten oder hintersten Fahrzeugs eines Triebzugs, wobei im Regelfall für den hinteren Stromabnehmer eine höhere Kontaktkraft verlangt wird - angeordnet ist, das Fahrzeug für verschiedene Grenzgeschwindigkeiten ausgelegt wird (was sich auf die Anstiegs­ kurve der geschwindigkeitsabhängigen Kontaktkraft auswirkt) oder beim Einsatz in verschiede­ nen Fahrleitungssystemen, z. B. verschiedener Bahnverwaltungen, deren Fahrleitungsbauart bei sonst gleichem Stromsystem unterschiedliche Kontaktkräfte fordert. Die Realisierung solcher vielfältiger Anforderungen wird in den Fällen eines Mehrsystem-Fahrzeugs zusätzlich verkompli­ ziert, bei dem beispielsweise bis zu vier Stromabnehmer vorgesehen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zum verbesserten und zuverlässigen Steuern der Kontaktkraft aufzuzeigen, wobei im besonderen die hierfür erforderliche Steuerung vereinfacht werden soll. Des weiteren soll ein Regeln einer geschwindigkeitsabhängigen An­ druckkraft ermöglicht sein.

Die Aufgabe wird ausgehend von einer Steuerung der eingangs genannten Art mittels einer Steuerung gelöst, bei welcher erfindungsgemäß eine Vorsteuerungseinrichtung vorgesehen ist, welche aufgrund zumindest einer von dem Betriebs- und/oder Fahrzustand des Triebfahrzeugs zeitlich abhängigen Eingangsgröße ein Vorsteuersignal erzeugt, und dem Drucksteuermittel das Vorsteuersignal als Sollwertsignal zugeführt ist.

Diese Lösung ermöglicht die Vereinfachung der Steuerung, insbesondere den Wegfall von Regel­ ventilen samt der damit verbundenen Kosten und Störungsmöglichkeiten. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist die Verringerung der Anfälligkeit gegen äußere Störungen durch Windeinfluss od. dgl.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist seitens der Vorsteuerungseinrichtung eine Konversionseinrichtung vorgesehen, die in Abhängigkeit von einem der Geschwindigkeit des Triebfahrzeugs entsprechenden Geschwindigkeitssignal das Vorsteuersignal oder ein zur dessen Erzeugung verwendetes Signal erzeugt. Dies ermöglicht die Berücksichtigung der Ge­ schwindigkeitsabhängigkeit der geforderten Kontaktkraft bereits in der Steuerung, wobei die Geschwindigkeitsabhängigkeit gemäß einer voreingestellten Funktion eingestellt werden kann, anstelle durch Konstruktionen wie Windleitbleche od. dgl. Des weiteren kann nun ein Wechsel auf eine andere Konfiguration durch ein einfaches Auswählen einer anderen einprogrammierten Funktion erfolgen - im Gegensatz zu einem aufwendigen Neuadjustieren oder Auswechseln der Windleitbleche.

Vorteilhafterweise ist hierbei ein an dem Stromabnehmer-Kopf angeordneter Kraftsensor vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von der vom Fahrleitungssystem gegen den Kopf ausgeüb­ ten Andruckkraft ein Andrucksignal erzeugt, welches als Eingangsgröße der Vorsteuerungs­ einrichtung bzw. der Konversionseinrichtung zugeführt ist, steigert die Zuverlässigkeit der Regelung der Andruckkraft auf den vorgegebenen Sollwert.

In einer ebenso vorteilhaften Variante der Erfindung ist ebenfalls ein derartiger Kraftsensor vorgesehen, wobei das Andrucksignal als Vorsteuersignal dem Drucksteuermittel zugeführt ist.

Des weiteren ist es günstig, wenn ein pneumatisch steuerbares Regelelement vorgesehen ist, welches in Abhängigkeit von einem seitens des Drucksteuermittels gelieferten Steuerdruck den Antriebsdruck regelt. Durch diese einfache Maßnahme kann insbesondere Hysterese des An­ triebsdruckes wirksam verringert werden.

Zweckmäßigerweise ist das Vorsteuersignal ein pneumatisches Signal. Dabei ist es vorteilhaft, insbesondere im Zusammenwirken mit einer zumindest teilweise elektronischen realisierten Vorsteuerung, wenn das Drucksteuermittel als elektrisch gesteuertes Drucksteuerventil ausgebil­ det ist. Daneben kann das Drucksteuermittel als pneumatisch steuerbares Ventil ausgebildet sein, was z. B. dann von Vorteil ist, wenn die gesamte Steuerung vollpneumatisch, also ohne elektroni­ sche Elemente, realisiert sein soll. Hierbei kann das steuerbare Ventil günstigerweise ein Druck­ vergleicherventil sein, mit dessen Hilfe in Abhängigkeit von der Differenz des Vorsteuersignals mit einem ihm ebenfalls zugeführten Referenzsignals der Antriebsdruck regelbar ist.

Die Erfindung samt weiterer Vorzüge wird im folgenden anhand der in den beigefügten Zeich­ nungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Andrucksteuerung bekannter Art;

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Steuerung mit geschwindigkeitsanhängiger Einstellung der Andruckkraft;

Fig. 3 eine zweite erfindungsgemäße Steuerung mit geschwindigkeitsabhängiger Regelung unter Verwendung eines pneumatischen Kraftsensors;

Fig. 4 eine dritte erfindungsgemäße Steuerung zur Regelung der Andruckkraft auf einen manuell einstellbaren Wert;

Fig. 5 eine vierte erfindungsgemäße Steuerung mit geschwindigkeitsabhängiger Regelung mithilfe einer rein pneumatischen Rückführung des Andruckkraft-Istwerts.

Die Grundsätze einer pneumatischen Steuerung der Andruckkraft wurden weiter oben anhand der in Fig. 1 gezeigten Steuerung bekannter Art bereits beschrieben. Die im folgenden dargestell­ ten Beispiele stellen Ausführungsformen der Erfindung in Anwendung auf die Steuerung der Fig. 1 dar, weshalb nur die von der Fig. 1 abweichenden Einzelheiten beschrieben werden. Auch sind für die Erfindung nicht wesentliche Einzelheiten, wie z. B. ein Luftfilter F (vgl. Fig. 1), in den im folgenden diskutierten Figuren nicht gezeigt, da diese vom Fachmann ohne weiteres ergänzt werden können.

Fig. 2 zeigt ein erstes Beispiel einer pneumatische Steuerung, in der die Andruckkraft geschwin­ digkeitsabhängig eingestellt wird. Gemäß der Erfindung ist eine Vorsteuerungseinrichtung BC vorgesehen. Diese Einrichtung BC, die sich in dem gezeigten Beispiel günstigerweise in dem bereits erwähnten Pneumatikgerüst innerhalb des Fahrzeugs befindet, enthält eine elektronische Konversionseinrichtung C, welche ein als Vorsteuersignal gemäß der Erfindung an ein elektro­ pneumatisches Steuerventil EP geleitetes elektrisches Signal e_C erzeugt. Das Steuerventil EP dient dem Einstellen des für die Speisung des Luftbalges BG erforderlichen Luftdrucks pBG. Grundsätzlich kann die Anspeisung des Balges BG direkt erfolgen, jedoch kann es dann wegen der unterschiedlichen und vor allem langen Druckluftleitungen LL von dem Steuerkasten zu den außen befindlichen Pneumatikkomponenten eine zu große pneumatische Reibung äuftreten. Um die unerwünschten Auswirkungen der pneumatischen Reibung, insbesondere Hysterese, weitest­ gehend zu vermeiden, ist in Nähe des Balgs BG ein Boosterventil R angeordnet, das direkt von der Luftversorgung angespeist und von dem Steuerventil EP mittels des von diesem erzeugten Steuerdrucks P_C angesteuert wird. Das Boosterventil R regelt den Antriebsdruck p_B1, p_BG, mit dem auf kurzem Wege der Luftbalg BG versorgt wird; da das Vorsteuerventil VB im störungs­ freien Betrieb aktiv ist, sind die beiden Drücke p_B1, p_BG gleich. Zudem wird mithilfe des vorge­ schalteten Regelelements R das Steuerventil EP von den oftmals beträchtlichen Luftdruckmen­ gen, die zum Antrieb des Balges erforderlich sind, entlastet.

Die elektronische Einrichtung C erhält beispielsweise ein Geschwindigkeitssignal e_V, das von der Triebfahrzeugsteuerung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v nach bekannter Art erzeugt und bereitgestellt wird, als zeitabhängiges Eingangssignal. Das Geschwindigkeitssignal e_V wird anhand einer seitens der Einrichtung C im voraus konfigurierten Geschwindigkeit- Andruckkraft-Kurve F_K(v) in ein Signal e_C konvertiert, welches der Andruckkraft F_K proportio­ nal ist. Elektronische konfigurierbare bzw. programmierbare Signalkonverter, die als Konversi­ onseinrichtung C verwendbar sind, sind bekannt und können analog oder digital realisiert werden. Mit Hilfe der Konversionseinrichtung C kann ein funktionsartiger Verlauf der Kontakt­ kraft F_K in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, insbesondere auch ein Stillstandswert, auf einfache Weise einprogrammiert werden.

Als ein weiteres Eingangssignal der Konversionseinrichtung C kann z. B. ein Konfigurationssignal e_K vorgesehen sein, welches von dem Fahrzeug-Personal manuell eingestellt werden kann und der Auswahl einer bestimmten Geschwindigkeit-Andruckkraft-Kurve aus einer Anzahl von konfigurierten Kurven dient. Die Einrichtung C kann zusätzlich auch das Hauptventil VE der pneumatischen Steuerung, z. B. über ein eigenes Betriebssignal e_ein, ansteuern.

Mit der Anordnung der Fig. 2 kann die Kontaktkraft F_K für alle konfigurations- und geschwin­ digkeitsabhängigen Werte gesteuert werden. Bei entsprechend aerodynamisch neutraler Ausle­ gung des Stromabnehmers wird dadurch auch eine weitgehende Unabhängigkeit von Wind-, Fahrtwind-, Tunnel- oder sonstigen Umfeldeinflüssen erreicht.

Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel stellt eine Erweiterung des Beispiels der Fig. 2 um eine Messung der Andruckkraft F_K zur regelnden Rückführung dar. Zusätzlich kann durch einen an dem Stromabnehmer-Kopf SK angeordneten Kraftsensor S die tatsächliche Kontaktkraft F_K in Form eines Andrucksignals p_S gemessen werden. Auf diese Weise ist die Kontaktkraft F_K als weitere Eingangsgröße der Vorsteuerung BC' zur Korrektur bzw. Anpassung des Vorsteuersignals zugänglich.

Der Kraftsensor S ist z. B. ein kraftabhängiges Druckregelventil wie in Fig. 3 dargestellt, das von dem Versorgungsdruck p₁ bzw. p_1D gespeist ist und in Abhängigkeit von der einwirkenden Kraft F_K ein pneumatisches Andrucksignal p_S erzeugt, das über eine Isolierleitung IL_S den übrigen Komponenten der Vorsteuerung BC' zugeführt wird. Dort wird das pneumatische Andrucksig­ nal p_S z. B. mithilfe eines Drucktransmitters TR in ein Spannungs- oder anderes elektrisches Signal e_S konvertiert. Dieses elektrische Andrucksignal es wird neben dem Geschwindigkeitssig­ nal e_V und gegebenenfalls einem Konfigurationssignal e_k als zusätzliches Eingangssignal der Konversionseinrichtung C' zugeführt und dient der zusätzlichen regelnden Steuerung des Vor­ steuersignals e_C bzw. der Andruckkraft F_K, z. B. nach Art eines PID-Reglers.

Die Krafterfassung S kann auch mittels eines wegabhängigen Drosselventils realisiert werden, in denen über eine Feder in Abhängigkeit von der einwirkenden Kraft eine Ausblasöffnung freige­ geben wird. Der sich so ergebende Druckabfall in der davor liegenden Leitung, oder auch die Durchflussmenge, kann als Maß für den Federweg und somit der Andruckkraft F_K verwendet werden.

Auf diese Weise können zusätzliche Einflüsse auf die Kontaktkraft, insbesondere am Stromab­ nehmer auftretende Staukräfte oder rasch veränderliche Widerstandskräfte F_B wie z. B. durch Kármánwirbel, ausgeglichen werden. Zusätzlich ist es möglich, die Kontaktkraft aus das dynami­ sche Verhalten der Fahrleitung bzw. des Stromabnehmers anzupassen, beispielsweise mit Hilfe einer Grenzwerterfassung. So werden z. B. die Spitzenwerte der zeitlich veränderlichen Andruck­ kraft überwacht, wobei jeweils für ein Zeitintervall vorbestimmter Dauer eine Maximalkraft bestimmt wird, und falls diese einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, wird seitens der Vorsteuereinrichtung BC' der eingestellte Wert der Andruckkraft abgesenkt. Auf diese Weise wird bei zu großer Dynamik die Kontaktkraft verringert.

Günstigerweise ist zum einen das vom Kraftsensor gewonnene Andrucksignal p_S pneumatischer Art wie bereits diskutiert, zum anderen die Kennlinie des Krafterfassungselements S negativ ausgelegt. Gemäß der negativen Kennlinie entspricht ein Ansteigen der Kontaktkraft F_K einem Absinken des Andrucksignals p_S. Dadurch kann eine automatische Senkeinrichtung, welche im Falle einer Beschädigung ein Absenken des Stromabnehmers auslöst, auf vereinfachte Weise in der pneumatischen Steuerung realisiert werden. Hierzu werden z. B. die Bruchbolzen BR, BB direkt an die Druckleitung des Andrucksignals p_S angeschlossen, wie in Fig. 3 gezeigt. Bei Bruch eines Bolzens BR, BB fällt das Drucksignal p_S auf Null (d. h. Umgebungsdruck) ab, was gemäß der negativen Kennlinie einer fiktiven, sehr großen Kontaktkraft entspricht. In Reaktion auf diesen Wert steuert die Regelung den Balgdruck p_BG zurück auf einen Minimalwert, wodurch der Abnehmer SA abgesenkt wird. Auf diese Weise erübrigt sich ein eigenes Schaltventil VB (Fig. 1 und 2), mit dessen Hilfe eine Senkeinrichtung angesteuert wird.

Fig. 4 zeigt eine weitere Variante der Erfindung, in welcher die Kontaktkraft F_K lediglich auf einen manuell vorwählbaren Wert geregelt wird, nämlich mittels eines manuellen Regelventils MR. In diesem Fall dient die Kontaktkraft F_K selbst als Eingangsgröße der Vorsteuerungs­ einrichtung BC" nach der Erfindung. Mit einem Drucksensor S wird die Andruckkraft F_K gemessen und das Andrucksignal p_S als Vorsteuersignal einem Druckvergleicherventil T zuge­ führt, das hier das Drucksteuermittel nach der Erfindung realisiert. Das Druckvergleicherventil T vergleicht das Signal p_S mit dem Sollwert p_R, der von dem Regelventil MR geliefert wird, und führt die Kontaktkraft bzw. den Balgdruck pBG auf den Sollwert nach, wobei z. B. der von dem Regelventil MR geregelte Druck p_R zugleich als Speisdruck p_V dient. Auf diese Weise wird der Stromabnehmer ebenfalls von äußeren Einflüssen unabhängig. Allerdings muss nunmehr eine Anpassung an unterschiedliche Geschwindigkeitskennlinien durch andere Maßnahmen erfolgen, z. B. mit Hilfe von Windleitblechen, welche nur mit Aufwand gewechselt werden können.

Eine Kombination der Druckvergleicherventil-Regelung nach Fig. 4 mit den Steuerungen nach Fig. 2 bzw. 3 ist ebenfalls möglich, wodurch die Rückführung der Kontaktkraft rein pneumatisch erfolgt. Eine pneumatische Steuerung dieser Art ist in Fig. 5 gezeigt. Diese Steuerung ermöglicht eine Rückführung des Ist-Wertes der Kontaktkraft F_K mithilfe des Ventils T, wodurch der Elektronikaufwand gegenüber der vergleichbaren Lösung der Fig. 3 verringert und ein Isolier­ schlauch IL_S eingespart wird. Im übrigen gilt für die Steuerung der Fig. 5 das zu Fig. 3 bzw. Fig. 4 Gesagte.

Claims (9)

1. Steuerung für zumindest einen pneumatisch betätigten Stromabnehmer eines elektrischen Triebfahrzeugs mit einem gegen ein Fahrleitungssystem mit einer Andruckkraft (F_K) andruck­ baren Kopf (SK), enthaltend ein pneumatisches Drucksteuermittel (EP, T) zur Regelung eines Antriebsdruckes (p_BG), welcher einem pneumatisch stellbaren Andruckmittel (BG) des Strom­ abnehmers zugeführt ist und mit dessen Hilfe die Andruckkraft (F_K) einstellbar ist, auf einen vorgebbaren Sollwert, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorsteuerungseinrichtung (BC) vorgesehen ist, welche aufgrund zumindest einer von dem Betriebs- und/oder Fahrzustand des Triebfahrzeugs zeitlich abhängigen Eingangsgröße (e_V, F_K) ein Vorsteuersignal (e_C, p_S) erzeugt, und dem Drucksteuermittel (EP, T) das Vorsteuersignal (e_C, p_S) als Sollwertsignal zugeführt ist.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass seitens der Vorsteuerungs­ einrichtung eine Konversionseinrichtung (C) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von einem der Geschwindigkeit des Triebfahrzeugs entsprechenden Geschwindigkeitssignal (e_V) das Vorsteuer­ signal oder ein zur dessen Erzeugung verwendetes Signal (e_C) erzeugt (Fig. 2).

3. Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein an dem Stromabneh­ mer-Kopf (SK) angeordneter Kraftsensor (S) vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von der vom Fahrleitungssystem gegen den Kopf (SK) ausgeübten Andruckkraft (F_K) ein Andrucksignal (p_S) erzeugt, welches als Eingangsgröße der Vorsteuerungseinrichtung (BC') bzw. der Konversions­ einrichtung (C) zugeführt ist (Fig. 3).

4. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein an dem Stromabneh­ mer-Kopf (SK) angeordneter Kraftsensor (S) vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von der vom Fahrleitungssystem gegen den Kopf (SK) ausgeübten Andruckkraft (F_K) ein Andrucksignal (p_S) erzeugt, welches als Vorsteuersignal dem Drucksteuermittel (1) zugeführt ist (Fig. 4).

5. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein pneu­ matisch steuerbares Regelelement (R) vorgesehen ist, welches in Abhängigkeit von einem seitens des Drucksteuermittels (EP) gelieferten Steuerdruck (p_C) den Antriebsdruck (p_BG) regelt.

6. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Vor­ steuersignal ein pneumatisches Signal ist.

7. Steuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Drucksteuermittel als elektrisch gesteuertes Drucksteuerventil (EP) ausgebildet ist.

8. Steuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Drucksteuermittel als pneumatisch steuerbares Ventil (T) ausgebildet ist.

9. Steuerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das steuerbare Ventil (T) ein Druckvergleicherventil ist, mit dessen Hilfe in Abhängigkeit von der Differenz des Vorsteu­ ersignals (p_S) mit einem ihm ebenfalls zugeführten Referenzsignals (p_R) der Antriebsdruck (p_BG) regelbar ist.