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Elektrischer Stromabnehmer Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen
Stromabnehmer für ein gegenüber einem stromführenden Leiter bewegliches Fahrzeug
mit einem Stromabnehmerkopf, der mit seinem Träger gelenkig durch zwei Arme verbunden
ist, die mit zwei, mit ihnen verglichen kurzen, durch je zwei Gelenkzapfen angelenkten
Teilen des Stromabnehmerkopfes und des Trägers gemeinsam ein Parallelogrammgestänge
bilden, wobei die vier Gelenkzapfen des Parallelogrammgestänges quer zum stromführenden
Leiter verlaufen und wobei zum Andrücken des Strom abnehmerkopfes an den stromführenden
Leiter eine Zugfedervorriehtung den einen Arne mit dem anderen verbindet.
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Bei einem Stromabnehmer dieser Art, der durch die USA.-Patentschrift
890 421 bekanntgeworden ist, ist mindestens der eine der beiden Arme des Parallelogrammgestänges
aus zwei miteinander konvergierenden Stäben ausgebildet, zwischen denen Platz für
die Aufnahme des anderen Armes des Parallelogrammgestänges bleibt, der selbst wiederum
aus zwei parallel zueinander verlaufenden Stäben bestehen kann. Die Federvorrichtung
besteht aus zwei Sehraubenzugfedern, deren eines Ende an dem mittleren Arm zwischen
dessen beiden Gelenkzapfen befestigt ist, wogegen das andere Ende der beiden Federn
an dem anderen Arm befestigt ist, und zwar an einem Punkt außerhalb von dessen Gelenkzapfen.
Zu diesem Zweck besitzt der Arm einen besonderen Fortsatz, der über seine Gelenkzapfen
hinausragt.
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Durch diese Anordnung läßt sich zwar die Federvorrichtung zwischen
den Armen geschützt unterbringen. Auch läßt sich der Abstand zwischen den Armen
stark verringern, wodurch Raum zwischen dem Träger des Stromabnehmers und denn stromführenden
Leiter gespart wird. Die Anordnung ist aber aufwendig. Wie erwähnt, muß mindestens
einer der Arme doppelt ausgeführt werden, und es müssen zwei Schraubenzugfedern
vorgesehen werden. Darüber hinaus ist die Anbringung der angelenkten Teile von Stromabnehmerkopf
und Träger verhältnismäßig kompliziert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, demgegenüber einen besonders einfachen
und damit billigen Stromabnehmer zu schaffen, bei dem aber deshalb nicht die Vorteile
der bekannten Anordnung, nämlich Schutz der Feder und raumsparende Anordnung, aufgegeben
werden müssen. Der Stromabnehmer soll insbesondere bei Laufkatzen in Industrieanlagen
Verwendung finden. Zum Beispiel benötigt man oft bei Fertigungsstraßen für jedes
Werkstück eine eigene Laufkatze, mit der das Werkstück an den einzelnen Fertigungsstationen
vorbeigeführt wird und je eine Stromzuführung zur Laufkatze oder zum Werkstück.
Es ist daher eine große Anzahl Stromabnehmer für die Fertigungsstraße erforderlich,
so daß der Stromabneh= mer selbst einen Massenartikel darstellt, dessen einfache
und billige Herstellung von erheblicher Bedeutung zur Senkung der Anlagekosten ist.
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Diese Aufgabe wird bei einem Stromabnehmer der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Breite jedes der einteilig ausgebildeten
Arme in Richtung seiner Gelenkzapfen ein Mehrfaches seiner Dicke beträgt, daß in
der Mitte der breiten Seite der Arme aufeinander ausgerichtete Längsschlitze vorgesehen
sind, die kürzer sind als die Arme und in denen die als einzige Schraubenzugfeder
ausgebildete Zugfedervorrichtung untergebracht und an den Armen befestigt ist, und
daß die angelenkten Teile in Endausnehmungen der Arme untergebracht sind.
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Gegenüber dem bekannten Stromabnehmer hat der erfindungsgemäß ausgebildete
zunächst den Vorteil, daß jeder Arm einteilig ist und daß nur eine einzige Schraubenzugfeder
benötigt wird. Da die Feder in mittigen Längsschlitzen der Arme untergebracht ist,
belastet sie die Gelenkzapfen symmetrisch, das heißt so, daß nicht das eine Ende
der Zapfen stärker beansprucht
und abgenützt wird als das andere.
Die Materialeinsparung wurde dadurch ermöglicht, daß im Gegensatz zu der Ausführung
nach der genannten Vorveröffentlichung die Breite jedes Armes, in Richtung seiner
Gelenkzapfen betrachtet, ein Mehrfaches seiner Dicke beträgt. Dann ist nämlich sowohl
Platz für den Längsschlitz in jedem Arm vorhanden, der die Feder aufnehmen soll,
als auch an den Armenden Platz für die Aufnahme der angelenkten Teile. Infolgedessen
können die angelenkten Teile sehr einfach, zum Beispiel als Bolzen ausgebildet sein,
die in Endausnehmungen der beiden Arme eingeführt und dort durch Gelenkzapfen gehaltert
werden. Am Träger des Stromabnehmerkopfes kann der angelenkte Teil gleichzeitig
als Drehzapfen für eine Schwenkung der Arme quer zu ihrer Schwenkung um ihre Gelenkzapfen
Verwendung finden.
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Durch die verhältnismäßig große Breite der Arme in der Ebene ihrer
Gelenkzapfen werden sie in dieser Ebene außerordentlich steif, so daß die Gelenkzapfen
von Scherbewegungen entlastet werden, wodurch sich die Lebensdauer erhöht.
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Dadurch, daß die Längsschlitze kürzer sind als die Arme, können sie
so angeordnet werden, daß ihre Enden einigen Abstand von jedem Armende haben. Die
Federaufhängung kollidiert daher nicht mit den Gelenkzapfen der Arme, wodurch die
Anordnung der Gelenkzapfen an den angelenkten Teilen von Stromabnehmerkopf und Träger
vereinfacht wird.
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Ein anderer vorbekannter Stromabnehmer (USA.-Patentschrift 588 488)
besitzt zwar nur zwei einteilige Arme und eine einzige Schraubenzugfeder. Diese
ist aber seitlich an dem einen Arm angeordnet, also ungeschützt. Sie belastet die
Gelenkzapfen ungleichmäßig, so daß diese sich an ihrer einen Seite schneller abnutzen
als an der anderen. Die Befestigung der Feder an dem einen Arm führt dazu, daß sie
bei Bewegungen des Gestänges an der Kante des einen Armes entlangwetzt und abwechselnd
in den Raum zwischen den Armen hineinspringt und dann wieder aus diesem Raum hinausgedrängt
wird. Die Feder wird also an ihrem einen Ende stark abgenutzt. Das andere Federende
ist an dem einen angelenkten Teil befestigt, wo es sich bei jeder Gestängebewegung
verhältnismäßig stark in einer Öffnung dreht und abnützt, ganz im Gegensatz zu einer
Federanordnung an den Armen selbst. Schließlich ist das Gestänge kein Parallelogramm-,
sondern ein Trapezgestänge, was einen erhöhten Mindestabstand der Arme bedingt.
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Schließlich ist ein Stromabnehmer vorbekannt (USA.-Patentschrift 2
640114), bei dem, wie bei der Ausbildung nach der Erfindung, die Breite jedes Armes
in Richtung seiner Schwenkzapfen ein Mehrfaches seiner Dicke beträgt. Hier sind
aber keine Längsschlitze in den Armen vorgesehen. Es werden zwei Federn statt einer
einzigen benötigt. Beide Federn sind an den Gelenkpunkten eines Parallelogrammgestänges
aasgelenkt, führen also gegenüber ihren Haltezapfen starke Drehbewegungen aus und
werden dort stark abgenützt. Ferner werden die Federn durch die Arme bei extremen
Lagen stark seitlich ausgebogen. Schließlich sind die Gelenkzapfen des Parallelogrammgestänges
nicht wie bei der Gattung, zu der die Erfindung gehört, quer, sondern parallel zum
stromführenden Leiter angeordnet. Damit erstreckt sich das ganze Parallelogrammgestänge
quer zum Leiter und bedingt quer zum Leiter einen erheblichen Abstand, obgleich
das Parallelogrammgestänge selbst schon extrem kurz ausgeführt wurde. Dieser Stromabnehmer
erfordert also viel Platz in der Nachbarschaft des stromführenden Leiters.
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Alle diese Nachteile werden durch den Stromabnehmer nach der Erfindung
vermieden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Arme gleichlaufend
so im Winkel abgebogen sein, daß ihre Innenseiten gegen den Stromabnehmerkopf weisen.
Hierdurch wird die raumsparende Anordnung der Arme noch verbessert. Der Stromabnehmerkopf
kann sich dabei gewissermaßen in die durch die Abwinkelung bedingte Höhlung der
Arme hineinbewegen. Da die Träger der Stromabnehmer nun sehr dicht an den stromführenden
Leitern entlangbewegt werden können, wird die Führung der Stromabnehmer wesentlich
verbessert, so daß die Stromabnehmer wesentlich leichter Kurven durchlaufen und
auch in Gegenrichtung bewegt werden können.
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Vorzugsweise können dabei die Längsschlitze und die Schraubenzugfeder
in einem geraden Stück der Arme zwischen deren einem Ende und dem Winkel angeordnet
sein. Hierdurch wird vermieden, daß die Schraubenzugfeder an der Innenseite der
Arme ins Freie tritt und dann mit Teilen der Umgebung oder der Laufkatze selbst
in Eingriff kommen kann.
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Vorzugsweise wird der Träger an einer am Fahrzeug lotrecht angeordneten
Stange derart angebracht, daß die Gelenkzapfen der Arme lotrecht stehen. Der Stromabnehmerkopf
drückt dann seitlich gegen den stromführenden Leiter. Dies ermöglicht eine sehr
raumsparende Anordnung, bei der zwei stromführende Leiter oberhalb einer Tragschiene
für den Wagen oder die Laufkatze angeordnet sind. Man benötigt dann keinen zusätzlichen
Platz mehr seitlich neben der Tragschiene, was besonders bei nachträglichem Einbau
in schon bestehende Gebäude von Bedeutung ist. Beide Stromschienen können übereinanderliegen
und beide Stromabnehmer können an einer gemeinsamen lotrechten Stange übereinander
angeordnet sein.
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Ein Ausführungsbeispiel eines Stromabnehmers nach der Erfindung wird
an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt F i g. 1 in Seitenansicht eine Tragschiene
mit einem Gehänge für ein Fahrzeug, darüber einen stromführenden Leiter und zugehörige,
am Gehänge befestigte Stromabnehmer; F i g. 2 eine teilweise im Schnitt gemäß der
Linie 2-2 der F i g. 1 gehaltene Ansicht, F i g. 3 eine teilweise geschnittene Draufsicht
auf einen Stromabnehmer, wobei der stromführende Leiter und eine Einlaufführung
im Schnitt dargestellt sind und wobei gestrichelte Linien verschiedene Schwenkstellungen
des Stromabnehmers darstellen, F i g. 4 eine Seitenansicht des in F i g. 3 gezeigten
Stromabnehmers, wobei die gestrichelten Linien einige mögliche Schwenkstellungen
zeigen, F i g. 5 eine Einzelheit in Schnittdarstellung gemäß Linie 5-5 der F i g.
3, F i g. 6 auseinandergezogen und in perspektivischer Ansicht die Teile, die zur
Befestigung des Stromabnehmerkopfes an den Armen dienen, F i g. 7 eine Einzelheit
in Seitenansicht, mit einer Federklammer, die am Träger des Stromabnehmers vorhanden
ist und einmal dazu dient, die Lage des Trägers an einer lotrechten Stange des Wagens
festzulegen,
ferner dazu, die Arme in ihrem Schwenkbereich nach
F i g. 4 zu zentrieren und F i g. 8 einen lotrechten Schnitt entlang der Linie 8-8
der F i g. 7.
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Wie F i g. 1 und 2 zeigen, ist ein Gehänge 10 eines Fahrzeugs mit
Hilfe von schräggestellten Rädern 12, 14 an einer Tragschiene 16 geführt.
Das Fahrzeug trägt ein elektrisch betriebenes Gerät, zum Beispiel eine Winde (nicht
dargestellt). Das Fahrzeug kann beispielsweise eine Laufkatze sein. Zwei stromführende
Leiter 18, 20 sind oberhalb der Tragschiene 16 und parallel zu dieser befestigt.
An ihren linken Enden besitzen die Leiter 18, 20 Einlaufführungen
24 für Stromabnehmer 26 und 28, die im wesentlichen in Längsrichtung
der stromführenden Leiter 18, 20 verlaufen und diese durch je einen Längsschlitz
innerhalb einer die Leiter 18, 20 im übrigen umgebenden Isolierung berühren.
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Beide Stromabnehmer 26, 28 sind dicht übereinander mittels je eines
Trägers 38 an einer lotrechten Stange 25 angebracht, die am Gehänge 10 befestigt
ist. Jeder Stromabnehmer 26, 28 besitzt einen Stromabnehmerkopf 32 mit einer Kontaktplatte
34, die an dem zugehörigen stromführenden Leiter 18, 20 schleift. Der elektrische
Strom wird dem Gerät im Fahrzeug von der Kontaktplatte 34 über ein Kabel 35 (F i
g. 3) zugeführt.
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Die Stromabnehmer 26, 28 sind so eingerichtet, daß sie im Betrieb
Änderungen der Höhen- und Seitenlage der stromführenden Leiter 18, 20 folgen und
Pendelbewegungen des Fahrzeugs ausgleichen. Außerdem müssen sie in der Lage sein,
Kurven zu fahren, Kupplungen zwischen Abschnitten der stromführenden Leiter 18,
20 und Schalter zu überfahren. Sie müssen sich stellenweise von den Leitern 18,
20 ganz trennen und in neue Leiterstücke wieder einführen lassen. Sie müssen daher
verschiedene begrenzte Bewegungen gegenüber ihrem Träger 38 ausführen können.
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Der Träger 38 jedes Stromabnehmers 26, 28 ist an der lotrechten Stange
25 mit Hilfe einer Schraube 39 höhenverstellbar angebracht (F i g. 3 und 4). Der
Träger 38 ist mit Hilfe von zwei Armen 40 und 42 mit dem Stromabnehmerkopf 32 verbunden.
Beide Arme 40, 42 sind aus Flachmaterial gebogen und besitzen je einen Längsschlitz
44 und U-förmige Endausnehmungen 46, 48 (F i g. 4).
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Innerhalb der Endausnehmungen 46 und 48 ist ein Teil 52 des
Trägers 38 und ein Teil 60 des Stromabnehmerkopfes 32 mit Hilfe von
Drehzapfen 50 mit den Armen 40, 42 gelenkig verbunden, und zwar so, daß sich ein
Parallelogrammgestänge ergibt.
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Der angelenkte Teil 52 des Trägers 38 ist als Rundstab ausgebildet,
der um eine waagerechte Längsachse 54 drehbar in einer rechteckigen offenen Ausnehmung
56 des Trägers 38 gelagert ist. Die beiden den Armen 40, 42 benachbarten Berandungen
der Ausnehmung 56 bilden Endanschläge, die den Schwenkbereich der Arme 40, 42 zwischen
der in F i g. 3 ausgezogen und der strichpunktiert dargestellten Lage begrenzen.
Wie F i g. 4 zeigt, begrenzt eine Fläche 58 der Ausnehmung 56 den Schwenkbereich
in einer lotrechten Ebene. Die Grenzlagen sind in F i g. 4 strichpunktiert eingezeichnet.
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Der an die Arme 40 und 42 angelenkte Teil 60 des Stromabnehmerkopfes
32 ist als Bolzen ausgeführt, der fest mit einem U-Bügel 62 verbunden ist (F i g.
3 und 6). Innerhalb des U-Bügels 62 liegt eine Platte 64, an der ein Stab 66 befestigt
ist. Die beiden über die Platte 64 überstehenden Enden des Stabes 66 greifen in
Öffnungen 68 des U-Bügels 62 ein, die einen größeren Durchmesser als der Stab 66
haben und damit dem Stab 66 Kippbewegungen gestatten. Die Platte 64 ist an
einen Isolierkörper 70 des Stromabnehmerkopfes 32 fest angeschraubt, und
der Isolierkörper 70 trägt die Kontaktplatte 34.
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Der Stromabnehmerkopf 32 kann begrenzte Kippbewegungen um die drei
in F i g. 6 strichpunktiert eingezeichneten Achsen ausführen.
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Am rechten (F i g. 3 und 4) Ende des Längsschlitzes 44 des Armes 40
und am linken Ende des Längsschlitzes 44 des Armes 42 ist je ein Querstift 72 befestigt,
in die eine Schraubenzugfeder 74 eingehängt ist, die den Stromabnehmerkopf 32 gegen
den stromführenden Leiter 18 bzw. 20 drückt. Die Achse der Schraubenzugfeder 74
liegt in der Mittelebene der Arme 40, 42, die durch die Längsachse
54 und die Achse des Teils 60 verläuft.
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Wie F i g. 7 und 8 zeigen, können Blattfedern 78 vorgesehen sein,
die die Arme 40, 42 in der lotrechten Ebene gemäß F i g. 4 zentrieren. Beide
sind aus einem gemeinsamen Stück Federblech gebogen und so über die lotrechte Stange
25 geschoben, daß sie den Träger 38 umgeben.