DE10324790A1

DE10324790A1 - Stromabnehmer

Info

Publication number: DE10324790A1
Application number: DE2003124790
Authority: DE
Inventors: Franz Rabacher; Alexander Pachler; Josef Santner
Original assignee: Schunk Bahntechnik GmbH
Current assignee: Schunk Bahntechnik GmbH
Priority date: 2003-04-22
Filing date: 2003-05-31
Publication date: 2004-12-02

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stromabnehmer (10) für elektrisch betriebene Fahrzeuge, umfassend eine an einen Fahrdraht anlegbare Wippe (10), Unter- und Oberschere (12, 14) sowie einen pneumatischen Antrieb (22), über den der Stromabnehmer an den Fahrdraht anlegbar oder von diesem absenkbar ist. Um das Anheben des Stromabnehmers insbesondere nach längerem Stillstand des Fahrzeugs zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass der Stromabnehmer mit einem weiteren Antrieb (26) verbunden ist, über den der Stromabnehmer (10) anhebbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stromabnehmer für elektrisch betriebene Fahrzeuge umfassend an einen Fahrdraht anlegbare Wippe, Unter- und Oberschere sowie einen pneumatischen Antrieb, über den der Stromabnehmer an den Fahrdraht anlegbar oder von diesem absenkbar ist.
Um entsprechende z.B. aus dem DE 94 21 460 U1 bekannte Stromabnehmer an einen Fahrdraht anzulegen bzw. von diesem zu beabstanden können als Antriebsmittel Schraubenzugfedern und Druckluftbalgzylinder verwendet werden, die jeweils mit einer Vielzahl von Vor- und Nachteilen behaftet sind.
So ist es ein Vorteil eines Schraubenzugfederantriebs, dass die Schraubenzugfeder in Arbeitsrichtung "Zug" im Stromabnehmer integriert wird, so dass eine zusätzliche Führung nicht erforderlich ist. Aufgrund der Arbeitsrichtung der Feder ist des Weiteren eine sichere Positionierung im Grundrahmen des Stromabnehmers möglich. Durch den geringen Durchmesser der Schraubenfeder ergibt sich des Weiteren eine geringe Bauhöhe des Stromabnehmers selbst.
Durch das Material der Feder bedingt ändern sich deren Federeigenschaften nach den ersten Zugbewegungen mit der Folge, dass ein Nacheinstellen erforderlich ist. Nachteilig ist des Weiteren, dass die Anpresskraft des Stromabnehmers über die Spannung der Zugfedern sich allein mit relativ großem Aufwand einstellen lässt. Auch ergeben sich Kostennachteile in Bezug auf die Herstellung der Schraubenzugfedern einschließlich der für die Endbefestigungen der Feder erforderlichen Federteller. Zusätzlich bedarf es eines Antriebs zum Absenken der Stromabnehmers, der technisch aufwendig und teuer ist.
Druckluftbalgzylinderantriebe zeigen den Vorteil, dass das Gewicht der einzeln eingesetzten Druckluftzylinder relativ gering ist. Auch ist eine einfache Einstellmöglichkeit der Stromabnehmeranpresskraft mittels zum Einsatz gelangender Druckregelventile gegeben. Neben dem Vorteil einer kurzen Einbaulänge ist im Vergleich zu einem Schraubenzugfederantrieb auch kein zusätzlicher Senkantrieb zum Absenken erforderlich, da sich dieser beim Entlüften des Antriebs schwerkraftbedingt absenkt und in dieser Position bleibt, ohne dass es einer zusätzlichen Sicherung bedarf.
Aus der AT 394 528 B ist ein Druckluftbalgzylinder bekannt, der einen Kolben sowie eine Kolbenstange aufweist, die in einem Gehäuse geführt werden. Von der Kolbenstange geht ein Seil aus, das mit einer Kurvenscheibe verbunden ist, die wiederum mit einem Wellenrohr eines Unterarms eines Stromabnehmers eine starre Einheit bildet.
Bei den bekannten Stromabnehmern mit pneumatischen Hebeantrieben erfolgt das Anheben durch Druckluftbeaufschlagung und das Absenken durch Druckentlastung, so dass der Stromabnehmer sich auf Grund der Schwerkraft in seine abgesenkte Position bewegt. In dieser Stellung befindet sich der Stromabnehmer bei längerem Stillstand des Fahrzeugs. Der Versorgungsdruck im Druckluftkessel des Fahrzeugs fällt dabei auf Grund von Druckverlusten unterschiedlicher Ursachen stark ab. Soll der Stromabnehmer nach längerem Stillstand erneut an einen Fahrdraht angelegt werden, so steht häufig nicht der erforderliche Zuleitungsdruck zur Verfügung, um ein Anheben zu ermöglichen, und zwar auf Grund des zuvor geschilderten Druckverlustes.
Um dennoch ein Anheben durchzuführen, ist es bekannt, für das erstmalige Heben des Stromabnehmers einen Hilfskompressor einzusetzen, der von einem Akkumulator gespeist wird. Nachdem der Stromabnehmer am Fahrdraht anliegt, kann sodann der Hauptkompressor des Fahrzeugs wieder betrieben werden, um hinreichend Druck für den Antrieb des Stromabnehmers zu liefern.
Die Ausrüstung eines Fahrzeugs mit einem Hilfskompressor bedeutet einen zusätzlichen Platzbedarf. Ferner ist der Einsatz eines Hilfskompressors kostenintensiv. Weiterhin hat der Hilfskompressor ausschließlich die Funktion des erstmaligen Anhebens, da ansonsten pneumatische Antriebe bei Schienenfahrzeugen nicht mehr zum Einsatz gelangen. da diese mehr und mehr von elektrischen Antrieben verdrängt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, einen Stromabnehmer der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass ein erstmaliges Anheben des Stromabnehmers auch dann möglich ist, wenn der ansonsten für die Pneumatik des Stromabnehmers erforderliche Druck nicht hinreichend groß ist.
Zur Lösung des Problems wird erfindungsgemäß im Wesentlichen vorgeschlagen, dass der Stromabnehmer mit einem weiteren Antrieb verbunden ist, über den der Stromabnehmer anhebbar ist. Dabei handelt es sich bei dem weiteren Antrieb insbesondere um einen elektrischen Antrieb oder einen Antrieb, welche mittels eines elektrischen Signals gestartet wird, zum Beispiel einen Federspeicherantrieb. Andere nicht pneumatische Antriebe kommen gleichfalls in Frage.
Der weitere Antrieb kann dabei unmittelbar auf den Stromabnehmer einwirken, um diesen anzuheben. Bevorzugterweise ist jedoch zwischen dem Stromabnehmer und dem weiteren Antrieb ein Bauteil wie Feder geschaltet, das zum Beispiel auf die Basiswelle des Stromabnehmers zu dessen Verschwenken einwirken kann.
Um sicherzustellen, dass mittels des weiteren Antriebs eine zu starke Belastung des Fahrdrahtes unterbleibt, ist vorgesehen, dass von dem Stromabnehmer auf den Fahrdraht ein wirkende von dem weiteren Antrieb hervorgerufene Anpresskraft mittels eines Überlastbegrenzers begrenzt ist.
Erfindungsgemäß wird ein Stromabnehmer mit zwei unterschiedlichen Antrieben, einem sogenannten Dualantrieb, ausgestattet. Bei dem Hauptantrieb handelt es sich um einen bekannten pneumatischen Antrieb wie zum Beispiel Balg-Zylinder. Parallel zum Hauptantrieb wird ein zweiter Antrieb als Hilfsantrieb für das erstmalige Heben des Stromabnehmers eingesetzt. Bei dem Hilfsantrieb handelt es sich vorzugsweise um einen elektrischen Antrieb, der – vom Stromabnehmer elektrisch isoliert – in den Stromabnehmer eingebaut wird. Alternativ kann es sich um einen Antrieb anderer Ausführung wie Federspeicherantrieb oder ähnliches handeln, der mittels eines elektrischen Signals gestartet wird. Der Hilfsantrieb kann entweder direkt oder über ein zwischengeschaltetes Bauteil wie zum Beispiel Feder auf den Stromabnehmer, insbesondere auf dessen Basiswelle einwirken. Die Anpresskraft des Stromabnehmers wird dabei mittels Überlastbegrenzer – zum Beispiel mechanisch oder elektrisch – unterhalb eines vorgegebenen Maximalwertes gehalten.
Um ein Schienenfahrzeug in Betrieb zu setzen, kann auf Grund der erfindungsgemäßen Lehre der Stromabnehmer von seiner abgesenkten Stellung mittels des Hilfsantriebes an den Fahrdraht angelegt werden. Der Hauptkompressor des Fahrzeugs wird sodann von der Oberleitung gespeist und sorgt für den notwendigen pneumatischen Arbeitsdruck, um den Stromabnehmer in Betrieb setzen zu können. Der Stromabnehmer kann des Weiteren mittels des Hilfsantriebes in die Senklage bewegt werden, um sodann den Stromabnehmer für den normalen Betrieb mittels Hauptantrieb (pneumatischen Antrieb) wieder an die Oberleitung anzulegen.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen -für sich und/oder in Kombination-, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
In der einzigen Figur ist eine Prinzipdarstellung eines Stromabnehmers 10 in Draufsicht und in abgesenkter Stellung dargestellt. Der Stromabnehmer 10, der auf einem Dach eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs angeordnet ist, weist in bekannter Weise eine Unterschere 12 und eine Oberschere 14 auf, von der eine Wippe 16 mit Schleifstücken 18, 20 ausgeht, die ihrerseits an einem Fahrdraht anlegbar sind.
Um den Stromabnehmer 10 und dessen Wippe 18 anzuheben bzw. abzusenken. ist ein pneumatischer Antrieb 22 vorgesehen, der über ein Seil und eine Kurvenscheibe auf eine Hauptwelle 24 einwirkt, um die Hubschere 12 und damit die Oberschere 14 zu verschwenken. Andere Antriebsmöglichkeiten sind gleichfalls möglich.
Durch den pneumatischen Antrieb 22 bedingt erfolgt das Anheben des Stromabnehmers 10 durch Druckluftbeaufschlagung und das Absenken durch Druckentlastung, so dass der Stromabnehmer 10 schwerkraftbedingt abgesenkt wird. In dieser Stellung befindet sich auch der Stromabnehmer 10 bei längerem Stillstand des Fahrzeuges. Der Versorgungsdruck im Druckluftkessel des Fahrzeuges fällt dabei aufgrund von Druckverlusten unterschiedlicher Ursachen stark ab. Sollen der Stromabnehmer 10 bzw. die Schleifstücke 18, 20 erneut an den Fahrdraht angelegt werden, so ist erfindungsgemäß ein Hilfsantrieb 26 vorgesehen, der im Ausführungsbeispiel als Spindelantrieb ausgebildet ist. Die Spindel ist dabei über einen elektrischen Isolator 28 mit Hebeln 30, 32, 34 und einer Welle 38 mit der Hauptwelle 24 verbunden, um den Stromabnehmer 10 anheben zu können. Ferner befindet sich in der Wirkkette zwischen dem Antrieb 26 und der Hauptwelle 24 ein Überlastbegrenzer 36.
Aufgrund des elektrischen Hilfsantriebs 26, der an dem Fahrzeugdach angesenkt ist. besteht die Möglichkeit, mit konstruktiv einfachen Maßnahmen den Stromabnehmer 10 bzw. dessen Schleifstücke 18, 20 an einen Fahrdraht anzulegen, ohne dass ein Hilfskompressor für den pneumatischen Antrieb 22 erforderlich ist. Um sicherzustellen, dass die Schleifstücke 18, 20 nicht mit unzulässiger Kraft an den Fahrdraht angelegt wird, ist in der Wirkverbindung zwischen dem elektrischen Antrieb 26 und der Hauptwelle 24 der mechanische Überlastbegrenzer 36 angeordnet.

Claims

Stromabnehmer (10) für elektrisch betriebene Fahrzeuge umfassend an einen Fahrdraht anlegbare Wippe (16), Unter- und Oberschere (12, 14) sowie einen pneumatischen Antrieb (22), über den der Stromabnehmer an den Fahrdraht anlegbar oder von diesem absenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmer mit einem weiteren Antrieb (26) verbunden ist, über den der Stromabnehmer (10) anhebbar ist.
Stromabnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Antrieb (26) zum erstmaligen Anheben des Stromabnehmers (10) bestimmt ist.
Stromabnehmer nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Antrieb (26) ein elektrischer Antrieb oder ein Antrieb, der mittels eines elektrischen Signals aktivierbar ist, wie Federspeicherantrieb ist.
Stromabnehmer nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche. dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Antrieb (26) unmittelbar auf den Stromabnehmer (10) einwirkt.
Stromabnehmer nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Antrieb (26) über ein Bauteil wie eine Feder oder mittelbar auf den Stromabnehmer (10), insbesondere dessen Hauptwelle (24) einwirkt.
Stromabnehmer nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Stromabnehmer (10) auf den Fahrdraht einwirkende von dem weiteren Antrieb (26) hervorgerufene Anpresskraft mittels eines Überlastbegrenzers (36) begrenzt ist.
Stromabnehmer nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche. dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Antrieb (26) in Form des elektrischen Antriebes oder des elektrisch aktivierbaren Antriebs von dem Stromabnehmer (10) elektrisch isoliert ist.