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Scherenstromabnehmer für elektrische Triebfahrzeuge mit einem oder
mehreren Schleifstücken Um bei den bekannten neuzeitlichen Scherenstromabnehmer-Bauarten
einen möglichst ununterbrochenen Kontakt zwischen der Fahrleitung und den Stromabnehmerschleifstücken
zu erzielen, sind verschiedene Maßnahmen bekanntgeworden, die bezwecken, einen entsprechenden
Anpreßdruck zwischen den Schleifstücken und dem Fahrdraht herzustellen.
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Insbesondere bei Vollbahnen für -hohe Fahrgeschwindigkeiten werden
in der Regel solche Scherenstromabnehmer verwendet, bei denen neben der Abfederung
der Schere meist zwei mit Hilfe entsprechender Verbindungsteile auf diese aufgesetzte
Schleifstücke gegen die Schere gesondert abgefedert sind. Dies geschieht teils durch
zwischen dem Schleifstück und dem oberen Scheitelgelenk der Schere eingebaute Federn,
teils durch federnde Wippenanordnungen und auch dadurch, daß zwischen den Schleifstücken
und den Wippen gesonderte federnde Zwischenglieder vorgesehen sind.
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Die Betriebserfahrungen, die durch theoretische Untersuchungen und
Meßfahrten bestätigt wurden, haben ergeben, daß die dem Kontakt zwischen der Fahrleitung
und den Schleifstücken dienenden Federungssysteme entweder bei Unebenheiten in der
Fahrleitung oder infolge der unvermeidlichen Massenwirkungen einzelner Fahrleitungsteile
(wie z. B. Klemmen, Seitenhalter, Streckentrenner usw.) einerseits und der Schwingungen
der Stromabnehmerteile andererseits Schwingungen der Schleifstücke zur Folge haben,
die je nach Sachlage zu mehr oder weniger langen Kontaktunterbrechungen oder
zumindest zu unerwünschten Funkelibildungen zwischen dem Fahrdraht und den Strotnabnehmerschleifstücken
führen, Bei verschiedenen Fahrgeschwindigkeiten führen diese Schwingungen zu Resonanzerscheinungen,
die die Stromzufuhr zu dem elektrischen Triebfahrzeug auf längere Zeit unterbrechen
können. Ebenso sindUnebenheiten der Gleise oft Ursache auftretender Stromabnehmerschwingungen.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, Gummi als federndes Zwischenglied
zwischen einzelnen Teilen des Stromabnehmers zu verwenden. Hierdurch wird jedoch
die Schwingungsneigung der nach wie vor erforderlichen Federungssysteme nicht oder
zumindest nicht genügend ausgeschaltet.
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Die geschilderten Nachteile werden nach der Erfindung dadurch vermieden,
daß zwischen dem Scherengestell und den federnden Schleifstückträgerteilen besondere
pneumatische oder hydraulische Dämpfungsvorrichtungen vorgesehen sind, die entweder
mit den üblichen Federsystemen baulich vereinigt oder als getrennte Bauteile ausgeführt
sind. Es werden also die Fortschritte der Technik im Kraftfahrzeugbau in der mit
ihr keineswegs verwandten Technik der elektrischen Energieäbertragung zwischen Fahrleitung
und elektrischen Triebfahrzeugen nutzbar gemacht, Die angewendeten Dämpfungsvorrichtungen
können baulich so ausgebildet werden, daß durch ihre Verwendung ein Stromabnehmer-Federtin
'gssystemineiner beliebigen, beispielsweise in senkrechter Richtung, je
iiach
den Federeigenschaften wie bisher frei schwingen kann, während die Federschwingungen
in der anderen Richtung gedämpft werden. Die Wirkungsweise und eine beispielsweise
Ausführung einer Dämpfungsvorrichtung nach der Erfindung seien an Hand der Zeichnung
näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt einen Scherenstromabnehmer, der quer zur Fahrtrichtung
dargestellt ist.
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1 stellt die Schere bzw. das Scherengestell dar, 2 ist die
übliche Hubfeder, die zugleich den Stromabnehmer an die Fahrleitung anpreßt. Mit
3 ist das Scheitelgelenk der Schere bezeichnet, 4 ist das (an Stelle der
sonst üblichen Wippe) am Scheitelgelenk 3 befestigte Gehäuse zur Aufnahme
der Schleifstückträgerfeder 10
und des Dämpfungskolbens 11 mit der
Kolbenstange 12. All dieser ist mit Hilfe der Gelenkstücke 13
der übliche
Schleifstückträger 7 und an diesem sind die Schleifstücke8 befestigt, die
am Fahrdrahtg anliegen.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, dienen die Teile4, 11 und
12 der Dämpfungsvorrichtung nach der Erfindung dazu, die durch die Schleifstückträgerfeder
10 verursachten, vorwiegend senkrechten Schwingungen
des
Schleifstücktrkers17 und der SchleifstückC-8 zu dämpfen. Zur Ermöglichung von Horizolitalbewegungen
der Schleifstücke8 und des Schleifstücktt-ägers7 ist sonst üblicherweise zwischen
den Gelenk-#tucken-13 tind 14 ein starres Wippengest#nge vorgesehen, das durch die
Wippenfeder n- 5, die üblicherweise (wie dafgestellt) links und (wie nicht
dargestellt') rechts angebracht sind, in seiner normalen Arbeitslage gehalten wird.
Die Schwingungen der Wippenfedern5 ki#nnen nach der Erfindung durch eine parallel
zu diesen angeordnete Dämpfungsvorrichtung 6 gedämpft werden. Die Dämpfungsvorrichtungen
6 können (ebenso wie die Teile4, 11 und 12 der Dämpfungsvorrichtung
für die Schleifstückträgerfeder 10) mit den Wippenfedern 5 baulich
vereinigt werden.
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Nach der Erfindung kann entweder unabhängig hiervon und allein oder
zusätzlich zur Schleifstückträgerdämpfung eine Dämpfung der durch die Schwingungen
der Hubfeder 2 verursachten Schwingungen auch der Schere 1 bzw. des Scherengestelles
erfolgen.
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Die in Fig. 1 mit 4a bezeichnete Dämpfungsvorrichtung zeigt
beispielsweise eine bauliche Ausbildung, durch die die Schwingungen der Hubf eder
2 und damit die Schwingungen der Schere 1 gedämpft werden. Die Scherendämpfung
kann aber baulich auch an irgendeiner anderen Stelle der Schere angeordnet sein.
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Fig. 2 zeigt beispielsweise die bauliche Ausbildung einer vorwiegend
nach einer Seite hin wirkenden Dämpfungsvorrichtung.
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Die Bezugsziffern für die Einzelteile in Fig. 2 sind für die gleichen
Teile wie in Fig. 1 dieselben.
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4 ist wieder das Gehäuse der Dämpfungsvorrichtung, das nach außen
hin entsprechend abgedichtet ist. Das Gehäuse 4 ist mit einem Dämpfungsmittel
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gefüllt, das entweder gasförmig (z. B. Luft) oder flüssig (z. B.
Öl) sein kann. In dem Gehäuse 4 bewegt sich ein Dämpfungskolben
11, der Ausnehmungen 17 (Löcher oder Schlitze) aufweist. Diese sind
so bemessen, daß die Bewegung des Dämpfungskolbens 11 nach keiner Seite hin
durch das Dämpfungsmittel 16 behindert bzw. gedämpft wird.
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Der Dinipfungskolben 11 ist mit einer Kolbenstange 12 fest
verbunden. Mit der über den Dämpfungskolben hinaus verlängerten Kolbenstange ist
weiterhin fest verbunden eine Federabstüt7scheibe 18, die mit Hilfe der Feder
19 einen Ventilteller 20 gegen den Dämpfungskolben 11 preßt. Der Ventilteller
20 weist gegenüber den Ausnebrnungen 17 im Dämpfungskolben 11 entweder
wesentlich kleinere oder gegebenenfalls überhaupt keine Ausnehmungen 21 auf. Die
Feder 19 ist so bemessen, daß sie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
der litil)feder- bzw. Scherendänipfung 4ä. der Fig. 1 beim _-#aiheben der
Schere 1 und Z,
damit des Scheitelgelenkes 3 eine leichte Abhebung
des Ventiltellers 20 \-om Dihnpftingskolben 11 ermöglicht tind somit das
Dämpfungsmittel 16 durch die genügend großcii Ausnebinungen 17 in
den hinter dem Dämpfuiigsl#oll)eii befindlichen Ratim des Gehäuses ungehinlert strömen
kann.
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Damit wird erzielt, daß bei der dargestellten Dämpfuii.c,svorriclituiiely
die Scherel durch die Hubfe-der2 ohne jede Hemmung bzw. Dämpfung so angehoben
#-#-crdcji kann. als wenn überhaupt keine Dämpfungsvorrichtung eingebaut wäre. Wird
je-döch,ulugekehrt das Stromabnehmer-Scherengestell durch irgendein mechanisches
Hindernis in der Fahrleitung 9 hinuntergedrückt, so geben die Hubfedern2
entsprechend nach.
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Die plbtzliche Änderung irgendeiner Kraft auf irgendwelche Federn
führt aber bekanntlich zu Schwingungen des ganzen Scherengestelles, bis sich nach
mehr oder weniger Schwingungen ein neuer Ruhe- und Gleichgewichtszustand einstellt.
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Bei Einbau der in Fig. 1 dargestellten Dämpfungsvorrichtung4a
wird bei einer Senkung der Scherel gemäß Fig. 2 der Dämpfungskolben 11 im
Gehäuse 4 nach links und das Gehäuse4 nach rechts bewegt.
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Das Dämpfungsmittel 16 im linken Teil des Gehäuses 4 muß dadurch
in den rechten Teil zurückströmen. Durch den Strömungsdruck wird aber bei diesem
Bewegungsvorgang der Ventilteller20 gegen den Dämpfungskolben 11 gepreßt,
und das Dämpfungsmittel 16
kann jetzt nur durch die gegenüber den Ausnehmungen
17 im Dämpfungskolben 11 wesentlich kleineren Ausnehmungen 21 im Ventilteller
20 strömen. Dadurch werden aber sowohl die Abwärtsbewegung der Schere
1 als auch die sonst ungeherfimte Streckung der Hubfeder 2 gehemmt bzw. gedämpft.
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Selbstverständlich kann es in der Praxis auch einmal zweckmäßig sein,
daß die Dämpfungsvorrichtung beim Senken der Schere ausgeschaltet ist, dagegen beim
Heben derselben wirkt.
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Es liegt ferner im Rahmen der Erfindung, die beschriebene Dämpfungsvorrichtung
auch nach beiden Seiten hin wirken zu lassen. Hierbei kann es je nach den
Erfordernissen zweckmäßig sein, die Dämpfung nach beiden Seiten hin entweder gleich
oder verschieden stark zu wählen.
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Ebenso wie die Bewegungen der Schere können je
nach den Erfordernissen
des Betriebes auch die Bewegungen der Wippenfedern oder der Schleifstückträgerfedern
nur in einer Richtung gedämpft werden.
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Es ist bereits bekannt, bei Stromabliehmern die beim pneurnatischen
Anheben aus der Ruhe- in die Arbeitsstellung verursachten Schlige des Schleifstückes
gegen die Fabrleitung abzudämpfen und ebenso beim Senken aus der Arbeits- in die
Ruhestellung den Aufschlag des niedergehenden Stromabnehmers auf das Unterggestell.
Diese Art der Dämpfung ist nicht Gegenstand der hier beschriebenen Erfindungg.