DE1925493A1

DE1925493A1 - Stromabnahmevorrichtung fuer Fahrzeuge

Info

Publication number: DE1925493A1
Application number: DE19691925493
Authority: DE
Inventors: Hart William Barrie; Dennis Hennessey
Original assignee: Tracked Hovercraft Ltd
Current assignee: Tracked Hovercraft Ltd
Priority date: 1968-05-20
Filing date: 1969-05-20
Publication date: 1969-11-27
Also published as: FR2008858A1; BE733253A; US3586141A; GB1275742A

Description

Tracked Hovercraft Limited
Kingsgate House
66-74 Victoria Street
London, S.W. 1 / England

/Ne 2o. Mai 1969

Patentanmeldung Stromabnahmevorrichtung für Fahrzeuge

Die Erfindung "bezieht sich auf Stromabnahmevorrichtungen für elektrisch "betriebene Fahrzeuge, insbesondere solche Fahrzeuge, die sich entlang einer Schiene "bewegen und wenigstens zeitweilig von der Schiene durch einen auf das Fahrzeug einwirkenden Gasdruck getragen werden. Fahrzeuge dieser Art sind bekannt (britische Patentschrift 995 127 und 1 002 588). Da sie hohe Geschwindigkeiten, z. B. mehr als 200 km/Std.,' erreichen, stellt die Abnahme des Stromes für den Antrieb der Fahrzeuge ein besonderes Problem dar. Es besteht darin, dass bei diesen Geschwindigkeiten irgendeine Unregelmässigkeit in dem Niveau des elektrischen Leiters, dem das Fahrzeug seinen Strom entnimmt, in der Abnahmevorrichtung sehr schnell aufeinanderfolgende Ablenkungen auftreten.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Abnahmevorrichtung zu schaffen, die den vorerwähnten Nachteil nicht aufweist.

Ausgangspunkt der Erfindung ist eine Stromabnahmevorriohtung für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, dessen Btrombedarf

durch einen am Fahrzeug angebrachten Schuh von einem festverlegten Leiter abgenommen wird.

Diese Stromabnahmevorriehtung ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Schuh unmittelbar oder mittelbar an einem Gasauslass befestigt ist,der mit einer im Fahrzeug befind-! liehen Druckgasquelle verbunden und so ausgebildet ist, dass ^j i das ausströmende Druckgas ein Druckkissen erzeugt, das den Schuh, i auf den Leiter zu bewegt und dadurch einen ständigen Kontakt j zwischen dem Schuh und dem Leiter herstellt.

! Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus ! der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen darge- : stellten Ausführungsformen sowie aus den ünteransprüchen.

! Es zeigen:

j Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht durch ein mit grosi ser Geschwindigkeit sich bewegendes Fahrzeug mit einer j J Stromabnahmevorrichtung nach der Erfindung, j

j Fig. 2 bis 7 schematische Querschnittsansichten von fünf verschiedenen Stromabnahmevorrichtungen,

Fig. 8 eine Seitenansicht der in Fig. 3 gezeigten, auf einen Scherenstromabnehmer montierten Torrichtung.

Fig. 1 zeigt ein mit hoher Geschwindigkeit und entlang eines Gleises 2 fahrendes Fahrzeug, das durch Gaspolster in Gestalt jeweils zweier Schwebekissen 3 und 4- vom Gleis getragen und geführt wird. Das Gas wird den Schwebekissen von einem Gebläse 62 durch Kanäle zugeführt. Fahrzeuge der genannten Art sind bereits bekannt (britische Patentschriften 995 127 und |1 002 588). Das Gleis 2 trägt eine senkrechte Schiene 5, die mit zwei auf dem Fahrzeug T angeordneten Statorteilen 6 zusammenarbeitet und einen Linear-Induktionsmotor für ä.&n Antrieb des Fahrzeugs bildet.

* Die Schwebekissen 3 und 4 sind mit Attfliängemitteln versehen und zwar von der Art, wie sie in der de-atsehen Patentanmeldung; P «15 ο β 594-.8 beschrieben sind.

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Dem Fahrzeug wird ein Dreiphasenstrom zur Erregung der Statorteile 6 ü"ber drei Leiter 7 zugeführt, die an der Unterseite einer seitlichen Ausladung des Gleises 2 befestigt und durch das Gleis abgeschirmt sind. Der Strom wird durch eine Abnahmevorriohtung 9 von. den Leitern 7 abgenommen, die eine der in den Pig. 2 bis 8 beschriebenen Formen haben kann.

Die in Fig. 2 gezeigte Abnahmevorrichtung 9 hat ein Rohrstück 10, das in einer im Fahrzeug 1 vorhandenen Bohrung zu gleiten vermag. Sie.weist ferner zwei starr miteinander verbundene Wand- ; teile 12 und 13 auf, die einen mit dem Rohrstuck 10 in Verbin- ^: dung stehenden Raum umsohliessen. Die Wandteile 12 und 13 sind, wie in der Figur zu eehen ist, kreisförmig. Ihre Umfangsränder laufen jeweils in Wandteile H und 15 aus, die auf das Fahrzeug zu gerichtet sind und eine ringförmige Düse oder einen Gasauslass bilden. Sie bzw. er ist einwärts gegen das Rohrstück 10 I gerichtet.

Die Aussenflache des Wandteils 12 ist mit einem auf ihm befestigten elektrisch leitenden Schuh 17 versehen.

Im Betrieb wird dem Rohrstück 10 von dem Gebläse 62 auf dem :Fahrzeug über Kanäle 63 und über die Bohrung 11 ständig Druck- ;gas zugeführt. Es entweicht aus der Vorrichtung 9 durch die Düse 16. Dadurch entsteht zwischen der Düse und dem Fahrzeug 1 eine Schicht^sich bewegenden Gases, was die Bildung eines Druckgas-Kissens 18 in dem Raum zwischen dem Wandteil 13 und dem Fahr- \ zeug 1 zur Folge hat. Die Düse 16 und der Wandteil 13 bilden : !einen Behälter für das Gas, während durch das Rohrstück 10 und

die Düse 16 dem Kissen ständig Gas zugeführt wird. Das Kissen hat einen niedrigeren Druck als das der Düse 16 entströmende ' Gas, jedoch einen höheren Druck als die Atmosphäre, so dass es * den Schuh 17 gegen den Leiter 7 drückt. Die Schicht bewegt sich im allgemeinen aus der Richtung weg, in der der Schuh bewegt wird. ^:

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Die Vorrichtung 9 bewegt sich, frei in Richtung auf das Fahrzeug und von diesem weg. Das Kissen 18 wirkt als eine' im wesentlichen trägheitsfreie Feder, so dass sich die Vorrichtung ungeachtet sehr schnell aufeinanderfolgender Ablenkungen des mit hoher Geschwindigkeit sich bewegenden Fahrzeugs dem leiter 7 anschmiegen kann. Das Strömen des Gases durch die Vorrichtung 9 trägt auch zur Kühlung des Schuhes 17 bei. der sich infolge der Reibung mit dem Leiter 7 erwärmt. Der Strom fliesst von dem Schuh über einen elektrischen Leiter 64 zum Fahrzeug.

Die in Fig. 3 gezeigte Abnahmevorrichtung 9 unterscheidet sich von der Vorrichtung der Fig. 2 dadurch, dass das Rohrstück 10 nicht in der auf dem Fahrzeug vorhandenen Bohrung 11 gleitet, sondern in einer Muffe 19, die innerhalb eines Lagers 20 gleitbar angeordnet ist. Das Aussenende dieser Muffe ist mit einer. Soheibe 21 versehen, die sich über die Muffe erstreckt und sie seitlioh überlappt. Die Scheibe hat eine zentrale Öffnung 22 zur Aufnahme des Rohrstüoks 10. Das Ende des Rohrstücks innerhalb der Muffe 19 weist einen nach aussen vorspringenden Flansch 23 auf, der sich zusammen mit der Muffe 19 verschiebt. Der Flansch ist mit öffnungen 24 versehen, so dass aus einer auf dem Fahrzeug befindlichen Quelle zugeführtes Druckgas durch den Flansch strömt und auf die Scheibe 21 einwirkt, so dass die Muffe 19 weg vom Fahrzeug gedrückt wird. Das Druckgas strömt auch durch das Rohrstüok 10 und aus der Düse 16 und bildet eine auf die Soheibe 21 gerichtete Gasschicht.

Die Arbeitsweise der in Fig. 3 gezeigten Abnahmevorrichtung 9 ist ähnlich der in Fig. 2 gezeigten, hat aber den Vorteil,

!dass die Höhe der Gasschicht konstanter bleibt, weil sich die Muffe 19 frei in Richtung auf das Fahrzeug und von diesem weg

!zu bewegen vermag.

j Die in Fig. 4 gezeigte Abnahmevorriohtung 9 weist zwei Wandteile 12 und 13 mit Wandteilen H und 15 auf, die eine Düse 16 ähnlich den in Fig. 2 und 3 gezeigten Düsen bilden, jedoch steht

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der Raum zwischen den Wandteilen 12 und 13 nicht mit einem Rohrstück 10 in Verbindung. Dafür hat der Wandteil 12 in der Nähe des Schuhes 17 Öffnungen 25; ferner sind beide Wandteile mit einer zentralen Welle 26 verbunden, die eine axial gleitbare Kupplung mit einer durch einen Elektromotor 28 auf dem Fahrzeug angetriebenen Welle 27 herstellt. Bei sich drehender Welle 26 wird in die Öffnungen 25 Luft hineingezogen und zentrifugal aus der Düse 16 ausgestossen. Dadurch bildet sich ein Luftkissen 18, das den Schuh 17 gegen den Leiter 7 drückt. Diese Anordnung hat den Torteil, dass die Drehung des Schuhes 17, während er mit dem Leiter 7 Reibungskontakt hat, sicherstellt, dass zwischen dem Schuh und dem Leiter ein guter elektrischer Kontakt erhalten !bleibt.

^jIn Jig. 5 ist mit dem Fahrzeug 1 ein Teil 30 mit einer ringför- |migen Gasauslassdüse 31 verbunden. Der Teil 30 hat einen äus-'.seren zylindrischen Wandteil 32 und einen kreisförmigen Wandjteil 33. Die Düse 31 wird von den Wandteilen 34 und 35 um den Umfang der Wandteile 32 und 33 herum gebildet, wobei die Düse nach innen gerichtet ist. Aus einer Druckgas-Quelle im fahrzeug wird über ein Rohr 36 Gas in den Raum zwischen den Wandteilen 32 und 33 eingelassen.

Ein Schuh 17 ist fest mit einem kreisförmigen Teil 37 verbunden, der um seinen Umfang herum einen nach innen geneigten Wandteil 38 aufweist. Die Mitte des Teils 37 ist mit der Mitte des Wandteils 33 durch ein Hebelwerk 39 verbunden, das eine Bewegung des Schuhes 17 zum und vom Fahrzeug weg ermöglicht. Der Wandteil 37 ist so angeordnet, dass im Betrieb aus der Düs· 31 eine Gassohioht im rechten Winkel zum Wandteil 38 entströmt. Diese Druckgasschicht erzeugt ein Gaskissen 40, das dtn Sohuh 17 gegen den Leiter 7 drückt. Die der Düse 31 entströmende Gasschi oht bewegt sichern allgemeinen in der Druckrichtung des ISchuhes. Das Hebelwerk 39 dient iioht nur zum Befestigen !des ,Teils 37 am Fahrzeug, sondern kann auch für eine elektrische !Verbindung zwischen dem Schuh und der elektrischen Lftat auf

dem Fahrzeug "benutzt werden, o"bwohl auch der leiter 64 für diesen Zweck verwendet werden kann.

Die- Abnahmevorrichtuiag nach Fig. 5 hat gegenüber den vorher beschriebenen den Vorteil, dass das Gewicht des gegen den Leiter andrückbaren Teils viel kleiner sein kann· Der Schuh 17 kann deshalb dem leiter trotz sehr schnell aufeinanderfolgender Ablenkungen viel leichter folgen.

Die Abnahmevorrichtung nach Fig. 6 gleicht der in Fig. 5 gezeigten, ausgenommen, dass an Stelle des Teils 30, der an dem j Fahrzeug unmittelbar befestigt ist, ein Teil 41 durch ein zweites, später zu beschreibendes Aufhängesystem mit dem Fahrzeug verbunden ist (das Luftkissen 40 wirkt als erstes Aufhängesystem) .

Eine ringförmige Wand 41 und ein mit dem Fahrzeug verbundener Teil 43 weisen je eine geneigte ringförmige Wand 42 bzw. 44 auf. Beide sind durch eine elastische Membran 45 miteinander verbunden. Duroh die Wirkung des Druckgases, das durch den Kanal 36 zugeführt wird, bildet die Membran innerhalb des Teils 43 eine konkave Fläche. Die Membran 45 wird in zunehmendem Mass auf die Wand 42 einwirken, wenn sich der Teil 41 auf das Fahrzeug 1 zu bewegt. Auf diese Weise wird die Steifheit der Aufhängung vergrössert.

Die Abnahme vorrichtung nach Fig. 7 unterscheidet sich von der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung dadurch, dass si· für den Schuh 17 seitliche Führungen gegen den Leiter 50 vorsieht. Sie bestehen aus drehbar angeordneten Teilen 51» die duroh Federn 52 gegen . die Seiten 53 der Schient 50 vorgespannt sind. Die Teil· 51 sind mit einem topf artigen Teil 54 der Muffe 19 verbunden. Das aus dem He sen 18 entströmende Sas entweicht zwischen den federvo?- geepannten Teilen 51 und dem Leiter 50 und bildet für den Schuh 17 ·1ιι· seitliche Führung· Der Schuh ι wird daher bei einer hohen Geschwindigkeit geführt» es braucht aber nur gelegentlich

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ein Kontakt zwischen den Teilen 51 und den Seiten 53 der Schiene stattzufinden.

Pig. 8 zeigt die Vorrichtung naoh Pig. 3, die mit dem Fahrzeug durch einen Scherenstromabnehmer 60 "bekannter Art verbunden ist, der als zweites Aufhängesystem wirkt. Es ist klar, dass auch irgendeine der in den anderen Figuren gezeigten Vorrichtungen auf einem solohen Scherenstromabnehmer montiert werden könnte. Dem Kissen wird die Luft aus einem Ventilator bzw Gebläse 62 über eine elastische Rohrleitung zugeführt. Eine Feder oder ein Gestell 65 drückt den Schuh 17 gegen den Leiter, so dass Strom zur Speisung des Gebläses abgenommen wird, bevor der Vorrichtung Druckgas zugeführt werden kann. j

Ansprüche; 909848/0821

Claims

Ansprüche . .

Stromabnahmevorriohtung für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, dessen Strom durch einen am Fahrzeug angebrachten Schuh von einem Leiter abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Schuh (17) unmittelbar oder mittelbar an einem Gasauslass (16; 31) befestigt ist, der mit einer im Fahrzeug befindlichen Druckgasquellβ verbunden und so ausgebildet ist, dass das ausströmende Druckgas ein Druckkissen (18; 40) erzeugt, das den Schuh auf den Leiter (7) zu bewegt und daduroh einen Kontakt zwischen Schuh und Leiter herstellt.

Yorriohtung nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, dass der Gasauslass (16) mit dem Schuh (17) fest verbunden und. so ausgebildet ist, dass die Schicht des strömenden Gases sich im wesentlichen von der Bewegungsrichtung des Schuhes weg bewegt (Fig. 2 und 3).

Yorrichtung naoh Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, dass der Gasauslass (31) von einem mit dem Fahrzeug (1) verbundenen Teil (30; 41) getragen und eo ausgebildet ist, dass die Gas schicht sich im wesentlichen in der Bewegungsrichtung des Schuhes (17) bewegt (Fig. 5 und 6).

Vorrichtung naoh einem der vorhergehenden Ansprüohe, daduroh gekennzeichnet, dass der Gasauslass durch eine zweite Aufhängevorrichtung (44, 45; 60) mit dem Fahrzeug (1) verbunden ist (Fig. 6, 7, 8).

itung nach einem der vorhergehenden durch gekemize^bofaaai^dass der Sohufer-fTryduroh aufreohtstehende, entgegen einer_J*2ei£?e£t^bewegbare Führungsteile (51, 52) gejKßsr-elnen zwischen ihnenl3egen4«a_Leiter (50) ist (Fig. 7).

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Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem Kissen (18) entströmendes Gas zwischen den federvorgespannten Führungsteilen (51» 52) und dem Leiter (50) entweicht und für den Sohuh (17) eine seitliche führung bildet (Fig. 7.).

Der Patentanwalt

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Dipl.-Ing. W. PAAP

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN

•Dr. rer. not. W. KÖRBER

PATENTANWÄLTE

8 MÖNCHEN 22.

SWradorhtrae· 10 Telefon: (08Π)··29ίοΙ4

6. Juni 1969 Gu/ay

Neue Ansprüche 5 bis 7 (treten an die Stelle der "bisherigen Ansprüche 5 u. 6)

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schuh (17) gegen den Leiter (50) durch 3?ührungsteile (51) seitlich geführt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pührungsteile (51) einen Gasstrom für den Betrieb verwenden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf beiden Seiten des Leiters (50) sich gegenüberliegend angeordneten Führungsteile (51) durch ledern (52) vorgespannt und so angeordnet sind, daß das aus dem Gaskissen (18) entweichende Gas zwischen den Führungsteilen und dem Leiter entweicht und für den Schuh (17) eine seitliche Führung bildet.

Der Patentanwalt

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