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Die Erfindung betrifft einen Stromabnehmer für ein elektrisch oder hybridelektrisch angetriebenes Straßenfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Für den Transport von Gütern oder die Beförderung von Personen sind elektrische Triebfahrzeug mit Stromabnehmern zur Traktionsversorgung aus einer streckenseitigen Oberleitungsanlage im schienengebundenen Eisenbahnverkehr hinlänglich bekannt. Seit geraumer Zeit sind aber auch nicht schienengebundene Triebfahrzeuge, insbesondere Straßenfahrzeuge wie Lastkraftwagen oder Busse, mit dieselelektrischem Antrieb und mit Stromabnehmern zur Einspeisung elektrischer Energie aus einer Oberleitungsanlage bekannt. Aufgrund der Gummibereifung derartiger Straßenfahrzeuge sind elektrifizierte Fahrstreifen mit einer zweipoligen Oberleitungsanlage erforderlich, die als Hin- und Rückleiter ausgebildete Fahrdrähte über diesem Fahrstreifen aufspannen. Entsprechend muss auch der Stromabnehmer zweipolig ausgebildet sein. Es kommt vor, dass die Fahrdrähte der beiden Pole in unterschiedlichen Höhen über Fahrbahnniveau hängen. Ein Stromabnehmer muss in der Lage sein, den Kontakt auch unter solchen Umständen zu beiden Fahrdrähten aufrechtzuerhalten.
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Ein solcher Stromabnehmer für ein zweipoliges Fahrleitungssystem ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2017 203 046 A1 bekannt. Er weist einen auf einer Basis schwenkbar montierten Unterarm und zwei an einem der Basis entgegengesetzten Ende des Unterarms relativ zueinander schwenkbar montierte Oberarme auf. An jedem der Oberarme ist jeweils eine separate, dem jeweiligen Pol der Fahrleitung zugeordnete Kontaktbaugruppen mit Schleifleisten angeordnet. An der Basis ist eine zentrale Ausgleichswippe angeordnet. Der Stromabnehmer umfasst zwei Zugstangen, deren erstes Ende jeweils schwenkbar mit der zentralen Ausgleichswippe und deren zweites Ende jeweils mit einem der beiden Oberarme schwenkbar verbunden ist. Aufgrund der relativen Verschwenkbarkeit der Oberarme in Zusammenspiel mit der Ausgleichswippe können zwei Fahrdrähte mit unterschiedlichen Fahrdrahthöhen gleichzeitig kontaktiert werden.
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Ein weiteres Problem solcher Stromabnehmer besteht darin, dass sich bei einem plötzlichen Wechsel aus der elektrifizierten Fahrspur die Gefahr besteht, dass ein Fahrdraht im Stromabnehmer verhakt. Hierzu zeigt die Offenlegungsschrift
DE 10 2018 215 593 A1 eine Weiterbildung dieses bekannten Stromabnehmers, nach der eine Wippenbrücke als Eintauchschutz für einen seitlich zwischen den Kontaktbaugruppen verlaufenden Fahrdraht ausgebildet ist. Die Wippenbrücke ist an den Kontaktbaugruppen derart befestigt und geformt, dass in Fahrzeuglängsrichtung gesehen Schleifleisten und Wippenbrücke eine lückenlose, glatte Auflagekurve für die Fahrdrähte bilden. Die Wippenbrücke weist zwei bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung quer verlaufende und hintereinander angeordnete Brückenbügel auf, die mittig durch einen Längslenker verbunden sind. Die Brückenbügel sind mit einem ersten Fahrdrahtsensor zur Erfassung eines Kontaktes eines Fahrdrahtes mit den Brückenbügeln über ein Widerstandsnetzwerk verbunden sind. Die Kontaktwippen weisen zwei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnete Schleifleisten auf, an deren seitlichen Enden je ein nach unten gebogenes Endhorn angeordnet ist. Zwischen wenigstens einer Schleifleiste und mindestens einem Endhorn ist ein zweiter Fahrdrahtsensor mit einem induktiven Wirkbereich angeordnet, der zur Erfassung eines im Wirkbereich verlaufenden Fahrdrahts ausgebildet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemä-ßen Stromabnehmer bereitzustellen, dessen Betriebssicherheit mit einfacheren Mitteln erreicht werden kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Stromabnehmer der eingangs genannten Art mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.
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Ein gattungsgemäßer Stromabnehmer für ein elektrisch oder hybridelektrisch angetriebenes Straßenfahrzeug ist geeignet und dazu vorgesehen, elektrische Traktionsenergie aus einer zweipoligen, je Kontaktpol einen Fahrdraht aufweisenden Oberleitungsanlage einzuspeisen. Er umfasst ein aufstellbares Traggestänge, das fahrdrahtseitig je Kontaktpol eine Kontaktgruppe mit jeweils mindestens einer Schleifleiste trägt und fahrzeugseitig ein Basisgelenk zur Abstützung auf dem Stra-ßenfahrzeug aufweist. Ferner umfasst er eine Hubeinrichtung zum Aufstellen des Traggestänges, mittels welcher die Kontaktgruppen aus einer unteren Ruheposition in eine obere Kontaktposition zur Kontaktherstellung zwischen Schleifleisten und Fahrdrähten abhebbar sind. Zwischen den Kontaktgruppen ist eine Schutzbrücke mit einem Brückenbügel angeordnet. Der Brückenbügel ist derart angeordnet und geformt, dass ein von einer Schleifleiste seitlich zwischen die Kontaktgruppen ablaufender Fahrdraht auf den Brückenbügel aufläuft und so vor einem Einhaken unterhalb einer Schleifleiste geschützt.
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Erfindungsgemäß weist das Traggestänge einen mit dem Basisgelenk verbundenen Unterarm und einen mit diesem gelenkig verbundenen Oberarm auf. Der Stromabnehmer kann so in einfacher Weise in der Bauform eines Halbscherenstromabnehmer ausgeführt werden. Ferner sind die Kontaktgruppen derart gelenkig mit einer am Oberarm drehbar gelagerten Gruppenwippe verbunden, dass durch die beiden Kontaktgruppen eine vertikale Relativbewegung unter Einhaltung einer horizontalen Ausrichtung der Schleifleisten ausführbar ist. Die Gruppenwippe ermöglicht eine Wippbewegung der Kontaktgruppen um eine sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Drehachse, die durch sich am Oberarm abstützende Lager definiert ist. Dadurch können die Kontaktgruppen unterschiedliche Vertikalpositionen einnehmen und die zugehörigen Schleifleisten Fahrdrähte in unterschiedlichen Fahrdrahthöhen kontaktieren. Die Schutzbrücke weist eine drehbar auf der Gruppenwippe gelagerte Brückenachse auf, um welche der Brückenbügel bei Auflaufen eines Fahrdrahtes gegen eine federelastische Rückstellkraft auslenkbar ist. Durch die Lagerung des Brückenbügels folgt dieser der Wippbewegung der Gruppenwippe, wodurch der Eintauchschutz auch bei Oberleitungsabschnitten mit unterschiedlichen Fahrdrahthöhen erhalten bleibt. Ohne aufliegenden Fahrdraht bleibt der Brückenbügel durch eine vorgespannte Brückenfeder in einer unter einem spitzen Winkel aufgestellten Stellung, aus welcher er durch die Andruckkraft der Hubeinrichtung ausgelenkt wird, sobald ein zwischen die Kontaktgruppen laufender Fahrdraht auf dem Brückenbügel aufliegt. Dabei erfasst eine Sensoreinheit eine Auslenkung des Brückenbügels, um einen auf dem Brückenbügel aufliegenden Fahrdraht zu detektieren. Die Sensoreinheit kann beispielsweise als Winkelsensor in einem der Lager der Brückenachse ausgeführt sein.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromabnehmers weist die Sensoreinheit einen Abstandssensor auf und erfasst einen sich beim Auslenken des Brückenbügels verändernden Bauteilabstand zu dem Abstandssensor. Der Abstandssensor kann beispielsweise auf der Gruppenwippe angeordnet sein und den Abstand zu einer Bügelhalterung erfassen, über die der Brückenbügel mit der Brückenachse verbunden ist und die sich bei einer Auslenkung des Brückenbügels dem Abstandssensor nähert - oder sich von diesem entfernt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromabnehmers ist die Sensoreinheit mit der Hubeinrichtung verbunden, welche bei Erreichen eines Schwellwerts für die Auslenkung des Brückenbügels ein Absenken der Kontaktbaugruppen auslöst. Für die Auslenkung des Brückenbügels wird ein Schwellwert vorgegeben, der durch Erschütterungen im Normalbetrieb des Straßenfahrzeugs nicht unterschritten - oder nicht überschritten wird -, sondern nur bei Aufliegen eines Fahrdrahtes auf dem Brückenbügel. In einer solchen Situation hat der Fahrdraht keinen elektrischen Kontakt mehr zum Kohlestück der Schleifleiste, von der er abgelaufen ist. Bei Erreichen des Schwellwertes für die Auslenkung wird ein Signal an die Hubeinrichtung zum Absenken des Stromabnehmers gegeben. Wird die Hubeinrichtung durch einen mit Druckluft beaufschlagbaren Luftbalg gebildet, kann dieser druckentlastet werden, so dass die Kontaktgruppen eigengewichtgetrieben nach unten sinken und dabei die Abluft aus Luftbalg an die Umgebung drückt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst der erfindungsgemäße Stromabnehmers eine Auslöseeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, den Brückenbügel zwangsweise auszulenken, wenn die Kontaktgruppen beim Absenken die untere Ruhelage einnehmen. Die Brückenachse kann beispielsweise drehfest mit einem Auslösehebel verbunden sein, der beim Absenken des Stromabnehmers gegen einen Auslöseanschlag anschlägt, wenn der Stromabnehmer in seine untere Ruhelage sinkt. Hierdurch kann ein möglicher Ausfall der Sensoreinrichtung oder der Brückenmechanik erkannt werden. Dementsprechend wird bei jedem Anheben und Senken des Stromabnehmers die Funktion der Schutzbrücke geprüft. Außerdem wird das Erreichen der unteren Ruheposition sicher erkannt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromabnehmers weist die Gruppenwippe einen oberen Querbalken und einen zu diesem parallel angeordneten, unteren Querbalken auf. Dabei sind der obere Querbalken und der untere Querbalken jeweils mittig an je einem mittleren Kastenlager drehbar am Oberarm gelagert und weisen jeweils beidendseitig je ein seitliches Kastenlager auf. In jeweils zwei gleichendseitigen, seitlichen Kastenlagern ist je eine Gruppenhalterung derart drehbar gelagert, dass die vier seitlichen Kastenlager ein bewegliches Parallelogramm bilden. Dabei sind die Kontaktgruppen der beiden Kontaktpole symmetrisch zu den mittleren Kastenlagern mit je einer Gruppenhalterung verbunden. Die Gruppenwippe kann kastenförmig ausgebildet sein und bildet in waagerechter Lage ein Rechteck, welches sich bei einer Wippbewegung der Kontaktgruppen zu einem Parallelogramm verformt. Bei der Wippbewegung bleiben die seitlichen Kastenlager einer Gruppenhalterung stets senkrecht übereinander, wodurch die Schleifleisten der Kontaktgruppen bei der Wippbewegung stets waagerecht ausgerichtet bleiben.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromabnehmers wirkt das Traggestänge mit einem Parallelführungsgestänge derart zusammen, dass beim Aufstellen des Traggestänges die Drehachsen der mittleren Kastenlager horizontal ausgerichtet bleiben. Das Parallelführungsgestänge kann eine Zugstange aufweisen, welche beim Aufrichten des Unterarms durch die Hubeinrichtung ein Aufrichten des Oberarms erzwingt. Ferner kann das Parallelführungsgestänge eine Kuppelstange aufweisen, die den Unterarm derart mit der Gruppenwippe verbindet, dass beim Aufstellen des Traggestänges die Drehachsen der mittleren und seitlichen Kastenlager immer waagerecht gehalten werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass die durch die mittleren Kastenlager definierte Wippachse der Wippbewegung beim Anheben und Absenken des Stromabnehmers ebenfalls stets waagerecht ausgerichtet bleiben.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromabnehmers ist die vertikale Relativbewegung der Kontaktgruppen durch ein Anschlagelement begrenzt. Ein Anschlag unten begrenzt die Verformung. Das Anschlagelement kann mit dem Oberarm fest verbunden und derart angeordnet sein, dass es als die Wippbewegung der Gruppenwippe beidseits mechanisch begrenzender Anschlag wirkt. Durch die Lage des Anschlagelements kann der maximale Drehwinkel der Wippbewegung und damit der maximal erlaubte vertikale Höhenunterschied zwischen den Kontaktgruppen beziehungsweise zwischen deren Schleifleisten eingestellt werden. In vorteilhafter Weise ist die Lage des Anschlagelements verstellbar ausgebildet, um den maximalen Höhenunterschied justieren zu können.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromabnehmers weist jede der Kontaktgruppen eine die mindestens eine Schleifleiste tragende Schleifleistenhalterung auf, welche sich über mindestens eine Blattfeder an der Gruppenhaltung federnd abstützt. Vorzugsweise ist je Schleifleiste ein Paar von beispielsweise übereinander und quer zur Fahrzeuglängsachse angeordneten Blattfedern vorgesehen. Die Blattfedern ermöglichen ein senkrechtes lineares Schwingen jeder Schleifleiste. Für jede Schleifleiste kann ein Schleifleistenanschlag vorgesehen sein, der beispielsweise an der Federhalterung angeordnet sein kann und die vertikale Schwingungsbewegung der Schleifleiste nach unten begrenzt. Über einen zweiten Abstandssensor kann die Auslenkung der Schleifleisten nach unten erfasst werden, woraus die zwischen Fahrdraht und Schleifleiste wirkende Kontaktkraft berechnet werden kann. Wenn die Kontaktgruppen zwei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnete Schleifleisten aufweisen, wird der bei ansteigendem oder abfallendem Fahrdraht zwischen vorderer und hinterer Schleifleiste bestehende Höhenunterschied durch den Vertikalhub der Blattfedern ausgeglichen, damit beide Schleifleisten den Fahrdraht berühren.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromabnehmers trägt jede der Kontaktgruppen nur eine Schleifleiste. An jeden Fahrdraht drückt dann nur noch eine Schleifleiste. Die Kohlestücke der Schleifleisten sind dann an der dem Fahrdraht zugewandten Oberseite abgerundet, um einen gleichmäßen Kontakt zum Fahrdraht zu gewährleisten, insbesondere wenn dieser ansteigend oder abfallend verläuft.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromabnehmers weist jede der Kontaktgruppen zwei zueinander parallel angeordnete Schleifleisten auf. Dabei werden die Schleifleisten von einer Schleifleistenhalterung getragen, welche sich über mindestens eine Blattfeder, vorzugsweise zwei Paare von Blattfedern, an einer drehbar in einem Wippenlager der Gruppenhaltung gelagerten Federhalterung abstützt. Die Kontaktgruppen sind aufgrund der drehbaren Lagerung als Kontaktwippen ausgebildet, wobei die Federhalterung relativ zur Gruppenhalterung um eine Fahrzeugquerachse schwingen kann. Dies ermöglicht die gleichzeitige Berührung beider Schleifleisten einer Kontaktgruppe an den Fahrdraht, auch bei geneigtem Fahrdraht. Während normalerweise die Kontaktgruppen durch zwei Lager auf einer durchgehenden Achse gehalten werden, gibt es hier nur eine Gruppenhalterung auf der Innenseite mit einem Wippenlager und nur eine sehr kurzen Achse. Der Schwerpunkt der Kontaktgruppen liegt dabei unterhalb der Drehachse des Wippenlagers, so dass sich die Kontaktgruppe beim Heben immer waagerecht ausrichtet.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Straßenfahrzeug mit einem elektrischen oder hybridelektrischen Antrieb und einem Stromabnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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Weitere Vorteile und Eigenschaften ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen, in deren
- 1 eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen Stromabnehmers,
- 2 ein mittiger Teil des Stromabnehmers aus 1 mit Schutzbrücke,
- 3-5 Seitenansichten der Schutzbrücke aus 2 mit unterschiedlichen Auslenkungen des Brückenbügels,
- 6 eine Frontansicht einer Kontaktgruppe des Stromabnehmers aus 1 und
- 7 eine Seitenansicht der Kontaktgruppe aus 6
schematisch veranschaulicht sind.
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Gemäß 1 ist ein Straßenfahrzeug 1, etwa ein schweres Nutzfahrzeug, mit einem Stromabnehmer 2 ausgestattet, der dazu geeignet und vorgesehen ist, elektrische Traktionsenergie für einen elektrischen oder hybridelektrischen Antrieb aus einer zweipoligen Oberleitungsanlage einzuspeisen. Die Oberleitungsanlage ist an sich bekannt und weist zwei über einer Fahrspur hängende, als Hin- und Rückleiter ausgebildete Fahrdrähte 3 auf. Die Fahrdrähte 3 verlaufen nebeneinander und etwa symmetrisch zu einer Mitteneben der Fahrspur, wobei eine Fahrzeuglängsachse des Straßenfahrzeugs 1 und die Fahrdrähte 3 senkrecht auf der Zeichnungsebene von 1 stehen. Der Stromabnehmer 2 ist als pantographenartiger Halbscherenstromabnehmer ausgeführt und umfasst ein aufstellbares Traggestänge 4 mit einem Unterarm 5 und einem gelenkig mit diesem verbundenen Oberarm 6. Am fahrzeugseitigen Ende stützt sich der Unterarm 5 über ein Basisgelenk 7 am Straßenfahrzeug 1 ab. Am fahrdrahtseitigen Ende des Oberarms 6 stützt sich eine Gruppenwippe 8 ab, welche zu beiden Seiten je Kontaktpol eine Kontaktgruppe 9 trägt. Die Gruppenwippe 8 ist dazu ausgebildet, eine Wippbewegung der Kontaktgruppen 9 um eine parallel zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtete Wippachse zu ermöglichen. Hierdurch können die Vertikalpositionen der Kontaktgruppen 9 eine Höhendifferenz Δh aufweisen, um auch Fahrdrähte 3 auf unterschiedlichen Höhen gleichermaßen kontaktieren zu können. Mittels einer Hubeinrichtung 10, die beispielsweise als Luftbalg ausgebildet sein kann, wird das Traggestänge 4 aufgestellt beziehungsweise aufgerichtet, wodurch die Kontaktgruppen 9 aus einer unteren Ruheposition in eine obere Kontaktposition anhebbar sind. In der oberen Kontaktposition werden Schleifleisten 11 der Kontaktbaugruppen 9 an die Fahrdrähte 3 gedrückt und elektrische Kontakte zur Energieübertragung hergestellt. Zwischen den Kontaktgruppen 9 ist eine sich auf der Gruppenwippe 8 abstützende Schutzbrücke 12 mit einem Brückenbügel 13 angeordnet. Der Brückenbügel 13 ist derart angeordnet und beispielsweise bogenförmig geformt, dass ein von einer Schleifleiste 11 seitlich zwischen die Kontaktgruppen 9 ablaufender Fahrdraht 3 auf den Brückenbügel 13 aufläuft. So besteht ein Schutz davor, dass ein Fahrdraht 3 unterhalb einer Schleifleiste 11 einhakt. Nicht näher dargestellt ist ein mit dem Traggestänge 4 zusammenwirkendes Parallelführungsgestänge, welches eine Ausrichtung der Wippachse der Gruppenwippe 8 beim Aufstellen des Traggestänges 4 zwangsgeführt erhält.
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Gemäß 2 ist die Gruppenwippe 8 kastenförmig ausgebildet und weist einen oberen Querbalken 14 und einen zu diesem parallel angeordneten, unteren Querbalken 15 auf. Die Querbalken 14 und 15 sind jeweils mittig an je einem mittleren Kastenlager 16 drehbar am Oberarm 6 gelagert. Beidendseitig weisen die Querbalken 14 und 15 je ein seitliches Kastenlager 17 auf. Die beiden mittleren Kastenlager 16 können durch eine Mittelstrebe 18 verbunden sein, an der der Oberarm 6 und eine nicht dargestellte Kuppelstange des Parallelführungsgestänges angelenkt sind. In jeweils zwei gleichendseitigen, seitlichen Kastenlagern 17 ist je eine Gruppenhalterung 19 derart drehbar gelagert, dass die vier seitlichen Kastenlager 17 ein bewegliches Parallelogramm bilden. Dabei sind die Kontaktgruppen 9 (vgl. 1) der beiden Kontaktpole symmetrisch zu den mittleren Kastenlagern 16 mit je einer der Gruppenhalterungen 19 verbunden. Bei der Wippbewegung der Gruppenwippe 8 bleiben die seitlichen Kastenlager 17 einer Gruppenhalterung 19 stets senkrecht übereinander, wodurch die Schleifleisten 11 der Kontaktgruppen 9 bei der Wippbewegung waagerecht ausgerichtet bleiben. Zur Begrenzung der vertikale Relativbewegung der Kontaktgruppen 9 ist ein Anschlagelement 20 mit dem Oberarm 6 verbunden, gegen das die Gruppenwippe 8 bei Erreichen des maximalen Drehwinkels mechanisch anschlägt. Die Lage des Anschlagelements 9 ist verstellbar, so dass der maximale Drehwinkel und damit die maximale Höhendifferenz Δh (vgl. 1) der Kontaktgruppen 9 justierbar ist.
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Die Schutzbrücke 12 weist gemäß 2 eine Brückenachse 21 auf, die drehbar in zwei sich auf der Gruppenwippe 8 abstützenden Brückenlagern 22 gelagert ist. Der Brückenbügel 13 ist über zwei Bügelhalterungen 23 an der Brückenachse 21 befestigt und damit um diese schwenkbar. Durch die Lagerung des Brückenbügels 13 folgt dieser der Wippbewegung der Gruppenwippe 8, wodurch der Eintauchschutz auch bei Oberleitungsabschnitten mit unterschiedlichen Fahrdrahthöhen erhalten bleibt.
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Gemäß 3 bis 5 ist der Brückenbügel 13 gegen eine federelastische Rückstellkraft einer Brückenfeder 24 auslenkbar. Die Brückenfeder 24 ist beispielsweise als vorgespannte Zugfeder ausgebildet, die eine Zugkraft zwischen einem mit dem Brückenlager 22 starr verbundenen Federhalter 26 und einem mit der Bügelhalterung 23 drehfest verbundenen Federhebel 26 ausübt.
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Gemäß 3 bleibt der Brückenbügel 13 ohne aufliegenden Fahrdraht 3 durch die vorgespannte Brückenfeder 24 in einer unter einem spitzen Winkel aufgestellten Stellung, in der der Federhebel 26 an einem ersten Endanschlag 27 anliegt.
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Sobald ein zwischen die Kontaktgruppen 9 laufender Fahrdraht 3 auf dem Brückenbügel 13 aufliegt, wird dieser durch die Andruckkraft der Hubeinrichtung 10 im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß 4 nach unten ausgelenkt. Ein zweiter Endanschlag 31 begrenzt die Auslenkbewegung des Brückenbügels 13 nach unten. Die damit einhergehende Annäherung des Brückenbügels 13 an die Gruppenwippe 8 oder an ein Kastenlager 17 ist durch eine Sensoreinrichtung erfassbar. Hierzu weist die Sensoreinrichtung einen ersten Abstandssensor 28 auf, der auf der Gruppenwippe 8 oder dem Kastenlager 17 angeordnet sein kann. Beispielsweise durch Vergleich des erfassten Abstandes mit einem vorgegebenen Schwellwert kann über die Auslenkung des Brückenbügels 13 ein aufliegender Fahrdraht 3 auf einfache Weise detektiert werden. Ein Erreichen des Schwellwertes kann ein Absenksignal an die Hubeinrichtung 10 auslösen, so dass der Stromabnehmer 2 in diesem Fall abgesenkt wird.
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Der Stromabnehmers 2 umfasst ferner eine Auslöseeinrichtung, die den Brückenbügel 13 zwangsweise auslenkt, wenn die Kontaktgruppen 9 beim Absenken die untere Ruhelage einnehmen. Dazu kann die Brückenachse 21 gemäß 5 drehfest mit einem Auslösehebel 29 verbunden sein, der beim Absenken des Stromabnehmers 2 gegen einen Auslöseanschlag 30 fährt, wenn der Stromabnehmer 2 in seine untere Ruhelage sinkt. Hierdurch kann ein möglicher Ausfall der Sensoreinrichtung oder der Brückenmechanik erkannt werden. Außerdem wird das Erreichen der unteren Ruheposition sicher durch die Sensoreinrichtung erkannt.
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Jede Kontaktgruppe 9 weist gemäß 6 und 7 mindestens eine Schleifleiste 11 auf, die von einer Schleifleistenhalterung 32 getragen wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei zueinander parallel angeordnete Schleifleisten 11 vorgesehen, die in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander liegen und gemeinsam von einer Schleifleistenhalterung 32 getragen werden. Jede der Schleifleisten 11 weist ein längliches, elektrisch leitendes Kohlestück auf, das von einem Trägerprofil gehalten wird. An den seitlichen Enden des Trägerprofils ist ein äußeres Ablaufhorn 33 und ein inneres Ablaufhorn 34 angeordnet, die nach unten gebogen auslaufen. Die Schleifleistenhalterung 32 stützt sich über zwei Paare von jeweils übereinander und quer zur Fahrzeuglängsachse angeordneten Blattfedern 35 an einer Federhalterung 36 federnd ab. Die Blattfedern 35 ermöglichen eine vertikale Schwingungsbewegung jeder Schleifleiste 11, die durch an der Federhalterung 36 angeordnete Schleifleistenanschläge 37 nach unten begrenzt ist. Über an der Federhalterung 36 angeordnete, zweite Abstandssensoren 38 kann die Auslenkung der nach unten gedrückten Schleifleisten 11 erfasst werden. Anhand der Federkennlinie der Blattfedern 35 kann aus der erfassten Auslenkung die zwischen Fahrdraht 3 und Schleifleiste 11 wirkende Kontaktkraft berechnet werden. Die Kontaktgruppen 9 sind als Kontaktwippen ausgeführt. Hierzu ist eine Wippenachse 39 der Federhaltung 36 in einem Wippenlager 40 der Gruppenhalterung 19 drehbar gelagert, wobei sich die Wippenachse 39 parallel zu einer Fahrzeugquerachse erstreckt. Dadurch kann der bei ansteigendem oder abfallendem Fahrdraht 3 zwischen vorderer und hinterer Schleifleiste 11 bestehende Höhenunterschied ausgeglichen werden, damit beide Schleifleisten 11 den Fahrdraht 3 berühren. Der Schwerpunkt der Kontaktgruppen 9 liegt dabei unterhalb der Wippenachse 39, so dass die beiden Schleifleisten 11 beim Anheben der Kontaktgruppe 9 immer in einer waagerecht ausrichteten Kontaktebene oberhalb der Wippenachse 39 liegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017203046 A1 [0003]
- DE 102018215593 A1 [0004]