DE202005002376U1

DE202005002376U1 - Stromabnehmer

Info

Publication number: DE202005002376U1
Application number: DE200520002376
Authority: DE
Original assignee: Pintsch Bamag AG; Pintsch Bamag Antriebs und Verkehrstechnik GmbH
Current assignee: Mersen France SB SAS
Priority date: 2005-02-02
Filing date: 2005-02-02
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2015-02-03

Abstract

Stromabnehmer für eine Stromschiene, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit wenigstens einem Schleifschuh (32) und einer parallelogrammartigen Schwingenvorrichtung (34) zur Verbindung des Schleifschuhs (32) mit einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifschuh (32) mittels eines einstückig und quer zur Fahrrichtung gesehen U-artig ausgebildeten Trägers (62) an der Schwingenvorrichtung (34) angelenkt ist, wobei der Träger (62) zwei Schenkel (88, 90) und eine die Schenkel (88, 90) verbindende Basis (92) aufweist und wobei in einem Übergangsbereich zwischen den Schenkeln (88, 90) und der Basis (92) des U-artigen Trägers (62) jeweils eine Sollbruchstelle (94, 96) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stromabnehmer für eine Stromschiene, mit wenigstens einem Schleifschuh und einer parallelogrammartigen Schwingenvorrichtung zur Verbindung des Schleifschuhs mit einem Fahrzeug. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Stromabnehmer für eine Stromschiene, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit wenigstens einem mit einem Fahrzeug verbindbaren Basisteil mit wenigstens einem Seitenteil, einem Schleifschuh und einer parallelogrammartigen Schwingenvorrichtung, wobei der Schleifschuh mittels der Schwingenvorrichtung an dem Basisteil angelenkt ist.
Derartige Stromabnehmer sind beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 103 06 376 A1 bekannt. Der in dieser Offenlegungsschrift beschriebene Stromabnehmer weist einen Schleifschuh auf, der mittels einer parallelogrammartigen Schwingenvorrichtung mit einem Schienenfahrzeug verbunden ist. Die Schwingenvorrichtung ist an einem Basisteil angelenkt, mittels dem der Stromabnehmer an dem Fahrzeug montiert wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stromabnehmer der eingangs genannten Art zu schaffen, der auf einfache Weise Verschleißerscheinungen am Schleifschuh und Höhenunterschiede ausgleichen kann, wie sie beispielsweise bei einem Stromschienensystem auftreten, in dem zwei oder mehr Pole auf verschiedenen Schienen geführt werden, und einen Schutz gegen Beschädigung der Schwingenvorrichtung bereitzustellen, sollte der Schleifschuh auf ein Hindernis auflaufen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Stromabnehmer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 beziehungsweise mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.
Erfindungsgemäß ist ein Stromabnehmer für eine Stromschiene vorgesehen, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit wenigstens einem Schleifschuh und einer parallelogrammartigen Schwingenvorrichtung zur Verbindung des Schleifschuhs mit einem Fahrzeug, wobei der Schleifschuh mittels eines einstückig und quer zur Fahrrichtung gesehen U-artig ausgebildeten Trägers an der Schwingenvorrichtung angelenkt ist, wobei der Träger zwei Schenkel und eine die Schenkel verbindende Basis aufweist und wobei in einem Übergangsbereich zwischen den Schenkeln und der Basis des U-artigen Trägers jeweils eine Sollbruchstelle ausgebildet ist.
Das Anlenken des Schleifschuhs mittels des U-artig ausgebildeten Trägers an der Schwingenvorrichtung ermöglicht eine Befestigung des Schleifschuhs an wenigstens zwei Punkten. In Verbindung mit der parallelogrammartigen Schwingenvorrichtung resultiert daraus eine stets definierte Lage des Schleifschuhs relativ zum Fahrzeug und speziell wird ein Abkippen des Schleifschuhs relativ zum Fahrzeug verhindert.
Die an dem U-artigen Träger vorgesehenen Sollbruchstellen bewirken, dass der Schleifschuh von dem Stromabnehmer definiert abgerissen werden kann, sollte er auf ein Hindernis auflaufen. Dadurch wird verhindert, dass im Falle des Auflaufens die Mechanik des Stromabnehmers Schaden nimmt. Das Vorsehen der Sollbruchstellen jeweils an den Übergangsbereichen der Schenkel des U-artigen Trägers in dessen Basis gewährleistet, dass der Schleifschuh unabhängig von einer Fahrtrichtung abreißen kann und dass nach dem Abreißen ein Zwischenraum zwischen noch am Fahrzeug verbliebenen Stromabnehmerteilen und der Stromschiene vorliegt.
In Weiterbildung der Erfindung sind die freien Enden der Schenkel des U-artigen Trägers jeweils an voneinander beabstandeten Befestigungsstellen mit dem Schleifschuh verbunden und der Schleifschuh ist mittels eines elektrisch gut leitenden Verbinderbauteils mit der Basis des U-artigen Trägers verbunden.
Die voneinander beabstandeten Befestigungsstellen am Schleifschuh erhöhen vorteilhaft die Stabilität der Lage des Schleifschuhs relativ zum Fahrzeug. Durch das Vorsehen des elektrisch gut leitenden Verbinderbauteils ergibt sich ein eindeutig definierter Strompfad mit geringem Widerstand, der nicht über Lager oder relativ zueinander bewegte Teile geführt ist.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Verbinderbauteil zur Befestigung an dem Schleifschuh und/oder der Basis mit wenigstens einem langlochartigen und einseitig offenen Schlitz versehen.
Der einseitig offene Schlitz am Verbinderbauteil ist vorzugsweise an dem Befestigungsbereich vorgesehen, der der Basis des U-artigen Trägers zugewandt ist. Der einseitig offene Schlitz ermöglicht das Herausrutschen des Verbinderbauteils beispielsweise aus einer klemmenden Befestigung. Dies ist vorteilhaft, wenn die Sollbruchstellen nachgeben, da der Schleifschuh in diesem Fall vollständig von der Schwingenvorrichtung abgerissen werden soll und speziell keine losen Verbinderbauteile in Richtung auf die Stromschiene vorragen sollen.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Basis des U-artigen Trägers und wenigstens einer der Lenker der parallelogrammartigen Schwingenvorrichtung mittels eines flexiblen und elektrisch gut leitenden Bauteils verbunden. Mittels dieses Bauteils kann der Strompfad beispielsweise ein Drehgelenk überbrücken, so dass ein Strompfad bereitgestellt ist, dessen elektrischer Widerstand nicht von relativ zueinander bewegten Flächen in einem Gelenk abhängig ist. Dies verhindert auch Korrosion an den das Drehgelenk bildenden Bauteilen, beispielsweise durch Funkenbildung in einen Spalt.
In Weiterbildung der Erfindung ist das elektrisch leitende Bauteil als flexibles Metallband ausgebildet und das Metallband ist mit dem in Bezug auf das Fahrzeug unteren Lenker der parallelogrammartigen Schwingenvorrichtung verbunden. Die Ausbildung des Bauteils als flexibles Metallband, das beispielsweise aus massivem Kupfer oder auch litzenartig sein kann, erlaubt es, Winkelveränderungen zwischen den Angriffspunkten des Metallbands am Träger beziehungsweise Lenker auszugleichen.
In Weiterbildung der Erfindung ist ein elektrischer Leitungsanschluss am unteren Lenker vorgesehen, wobei der Leitungsanschluss im Bezug auf eine Anlenkung des unteren Lenkers am Fahrzeug an der dem Schleifschuh gegenüberliegenden Seite des Lenkers angeordnet ist.
Vorteilhafterweise ist der Schleifschuh etwa drei bis acht mal weiter von der Anlenkung des unteren Lenkers am Fahrzeug entfernt als der Leitungsanschluss.
Durch das Vorsehen der unterschiedlichen Abstände zwischen Schleifschuh und Anlenkung am Fahrzeug beziehungsweise Anlenkung am Fahrzeug und Leitungsanschluss werden Schwingungen, die vom Schleifschuh auf den Lenker übertragen werden, nur mit geringerer Amplitude an den Leitungsanschluss weitergegeben. Eine sichere und dauerhafte Kontaktierung einer Anschlussleitung am Leitungsanschluss wird dadurch gewährleistet.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind an dem Stromabnehmer wenigstens eine Feder und wenigstens eine Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen, wobei die Feder zwischen einem mit dem Fahrzeug verbindbaren Basisteil des Stromabnehmers und einem der Lenker vorgespannt angeordnet ist, wobei ein Überführen des Schleifschuhs aus einer Ruhestellung des Stromabnehmers in eine Arbeitsstellung des Stromabnehmers mittels einer von der Feder bereitgestellten Kraft und der Gewichtskraft des Schleifschuhs erfolgt und wobei das Überführen von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung mittels der Kolben-Zylinder-Einheit gedämpft ist.
Dadurch, dass das Überführen des Stromabnehmers aus seiner Ruhestellung in seine Arbeitsstellung mittels der Feder und der Gewichtskraft erfolgt, ist gewährleistet, dass der Stromabnehmer nur dann in seine Arbeitsstellung überführt werden kann, wenn der Schleifschuh korrekt am Träger montiert ist und durch sein Gewicht das Absenken in die Arbeitsstellung unterstützt. Umgekehrt können Feder und Gewichtskraft so ausgelegt sein, dass nach Abreißen des Schleifschuhs der übrige Stromabnehmer nicht weiter absinkt, sondern im Abstand von der Stromschiene verbleibt. Die Dämpfung der Überführung mittels der Kolben-Zylinder-Einheit wirkt materialschonend, da der Schleifschuh vergleichsweise sanft auf die Stromschiene aufgesetzt wird und der Stromabnehmer keine beim abrupten Aufsetzen des Schleifschuhs plötzlich auftretenden Kraftspitzen übertragen muss. Die Feder kann für diesen Zweck in jeder Art eines mechanischen Energiespeichers ausgebildet sein. Es ist weiterhin möglich, die Feder und die Kolben-Zylinder-Einheit beispielsweise zueinander koaxial anzuordnen.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Kolben-Zylinder-Einheit zum Überführen des Schleifschuhs aus seiner Arbeitsstellung in die Ruhestellung vorgesehen, wobei die Kolben-Zylinder-Einheit dazu mittels eines Fluids druckbeaufschlagbar ist.
Dazu ist an dem Stromabnehmer entweder eine weitere Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen, oder die bereits vorstehend genannten Kolben-Zylinder-Einheit ist derart ausgelegt, dass sie verschiedene Betriebsarten einnehmen kann, nämlich Dämpferbetrieb und Hubbetrieb. Das Einstellen der unterschiedlichen Betriebsarten kann dabei sowohl manuell als auch automatisch vorgenommen werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Kolben-Zylinder-Einheit zumindest im eingefahrenen Zustand des Stromabnehmers in einer zumindest im wesentlichen parallel zur Stromschiene orientierten Position angeordnet. Dadurch kann im eingefahrenen Zustand eine besonders kompakte, platzsparende Anordnung erzielt werden.
In Weiterbildung der Erfindung greift die Kolben-Zylinder-Einheit an einer Verlängerung eines der Lenker an, wobei die Verlängerung über eine schleifschuhferne Anlenkung am Fahrzeug hinausragt und in einem Winkel zwischen 20° und 180° zu dem verlängerten Lenker ausgerichtet ist, insbesondere in einem Winkel zwischen 60° und 90°.
Durch das Vorsehen der Verlängerung, die in einem der genannten Winkel zum Lenker ausgerichtet ist, kann die lineare Ausfahrbewegung der Kolben-Zylinder-Einheit mit einfachen Mitteln und bei äußerst kompakter Bauform auf die Schwingenvorrichtung übertragen werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist ein erster Endanschlag am Schleifschuh und ein zweiter Endanschlag an einem mit dem Fahrzeug verbindbaren Basisteil vorgesehen, wobei der erste Endanschlag in der Ruhestellung am unteren Lenker anliegt und wobei der obere Lenker in einer über die Arbeitsstellung hinaus ausgelenkten Endstellung an dem zweiten Endanschlag anliegt.
Mittels der Endanschläge sind definierte Endstellungen realisiert. Der untere Endanschlag ist dabei so positioniert, dass die Schwingenanordnung nicht mit der Stromschiene in Verbindung gebracht werden kann, sofern der Schleifschuh an den Sollbruchstellen vom Träger abgerissen ist.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Schleifschuh in seiner Ruhestellung mittels einer manuell und/oder automatisch aktivierbaren Arretiervorrichtung fixierbar.
Dadurch kann verhindert werden, dass der Schleifschuh ungewollt mit der Stromschiene in Eingriff gebracht werden kann. Die Arretiervorrichtung kann dabei auf verschiedene Arten ausgebildet sein. Eine einfache und leicht zu realisierende Möglichkeit ist das Vorsehen eines linear bewegbaren Stiftes, der wahlweise in eine passende Ausnehmung eingreift.
Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird außerdem mit einem Stromabnehmer für eine Stromschiene gelöst, insbesondere für Schienenfahrzeuge, der wenigstens ein mit einem Fahrzeug verbindbares Basisteil mit wenigstens einem Seitenteil, einen Schleifschuh und eine parallelogrammartigen Schwingenvorrichtung aufweist, wobei der Schleifschuh mittels der Schwingenvorrichtung an dem Basisteil angelenkt ist, wobei der Stromabnehmer weiterhin wenigstens eine Höhen einstellvorrichtung aufweist, mittels der das Basisteil mit dem Fahrzeug verbindbar ist, und wobei die Höheneinstellvorrichtung ineinander eingreifende Vorsprünge und Ausnehmungen aufweist.
Das Vorsehen einer Höheneinstellvorrichtung bringt mehrere Vorteile mit sich. Zum einen können die vorgeschriebenen Höhenunterschiede der Stromschienen in einem mehrpolig ausgebildeten Stromschienensystem mit einem Stromabnehmer einer einzigen Bauform ausgeglichen werden. Weiterhin können Verschleißerscheinungen am Schleifschuh, die sich im Laufe der Zeit durch die Reibung des Schleifschuhs in der Stromschiene einstellen, mittels dieser Höheneinstellvorrichtung ausgeglichen werden. Durch die Höheneinstellvorrichtung ist es ebenfalls möglich, dass ein Stromabnehmersystem an verschiedenen Fahrzeugtypen mit unterschiedlicher Ausgestaltung des Unterbodens verwendet werden kann. Durch die ineinander eingreifenden Vorsprünge und Ausnehmungen wird erreicht, dass die Befestigung des Stromabnehmers am Fahrzeug in rutschfester und sicherer Weise erfolgt. Da am Fahrzeug vorteilhafterweise die Höheneinstellvorrichtungen wenigstens paarweise vorne und hinten vorgesehen werden, lässt sich der Stromabnehmer mittels der Vorsprünge und Ausnehmungen außerdem auf einfachste Art und Weise so in seiner Lage relativ zum Fahrzeug einstellen. Die Vorsprünge und Ausnehmungen können dabei in jeder erdenklichen Ausgestaltung vorgesehen werden, beispielsweise als Stifte, die in Bohrungen eingreifen, oder beispielsweise als Nut-Feder-Verbund.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Vorsprünge und Ausnehmungen länglich ausgebildet und mehrere ineinander eingreifende Vorsprünge und Ausnehmungen mit wechselnden Amplituden sind nebeneinander angeordnet wobei die Längsachsen der Ausnehmungen und Vorsprünge parallel zueinander und im wesentlichen senkrecht zu einer Verstellrichtung der Höheneinstellvorrichtung angeordnet sind. Dabei können die Ausnehmungen und Vorsprünge beispielsweise zackenartig oder sinusartig ausgebildet sein. Das Vorsehen mehrerer Ausnehmungen und Vorsprünge ermöglicht die Höheneinstellung in definierten Stufen.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Vorsprünge und Ausnehmungen der Höheneinstellvorrichtung sägezahnartig ausgebildet. Die sägezahnartige Ausbildung der Vorsprünge und Ausnehmungen ist deswegen besonders vorteilhaft, da sie besonders einfach hergestellt werden kann und eine sichere Befestigung ermöglicht.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Höheneinstellvorrichtung wenigstens einen mit dem Fahrzeug verbundenen Bolzen, wenigstens ein auf den Bolzen aufschiebbares Eingreifstück und wenigstens eine zum Eingreifstück passende Schiene auf, wobei die Schiene an der Fläche des Seitenteils des Basisteils vorgesehen ist, die der am Fahrzeug anliegenden Fläche gegenüber liegt und wobei Ausnehmungen und Vorsprünge des Eingreifstücks und der Schiene miteinander in Eingriff bringbar sind.
Durch das Vorsehen des Eingreifstücks, das mit Ausnehmungen und Vorsprüngen versehen ist, die mit den Ausnehmungen und Vorsprüngen der Schiene in Eingriff bringbar sind, kann der erfindungsgemäße Stromabnehmer an jedem Fahrzeug montiert werden, ohne dass jedoch an dem Fahrzeug weitere bauliche Veränderungen vorgenommen werden müssen.
In einer Weiterbildung der Erfindung ragt der Bolzen durch ein Langloch der Höheneinstellvorrichtung.
Mittels eines Langlochs kann die Höheneinstellvorrichtung mitsamt dem Stromabnehmer relativ zum Bolzen verschoben werden, wodurch die Montage des Stromabnehmers deutlich vereinfacht wird.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen wie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Stromabnehmers von schräg oben,
2 eine perspektivische Darstellung des Stromabnehmers der 1 von schräg unten,
3 eine Seitenansicht des Stromabnehmers der 1 in Ruhestellung,
4 eine Seitenansicht des Stromabnehmers der 1 in Arbeitsstellung,
5 eine Detailansicht einer Höheneinstellvorrichtung gemäß 1,
6 eine Detailansicht eines Trägers mit Schleifschuh gemäß 3.
Ein erfindungsgemäßer Stromabnehmer 10 gemäß 1 und 2 weist ein Basisteil 11 mit einem ersten Seitenteil 12 und einem zweiten Seitenteil 14 auf, die mittels Abstandshalter 16 sowie einer Querstrebe 17 miteinander verbunden sind, wobei das erste Seitenteil 12 einem nicht dargestellten Fahrzeug zugewandt ist und an einer Montagefläche des Fahrzeugs anliegt. An der Seitenfläche 18 des ersten Seitenteils 12, die dem gegenüberliegenden zweiten Seitenteil 14 zugewandt ist, sind parallel zueinander verlaufende Höheneinstellvorrichtungen 20 vorgese hen, mit denen der Stromabnehmer 10 in unterschiedlicher, einstellbarer Höhenlage mit dem Fahrzeug verbunden werden kann. Zwischen den beiden Seitenteilen 12, 14 sind weiterhin eine Feder 22, eine Kolben-Zylinder-Einheit 24, eine Arretiervorrichtung 26 sowie zwei Anlenkpunkte 27, 28 einer parallelogrammartigen Schwingenvorrichtung vorgesehen. An den Anlenkpunkten 27, 28 ist die Schwingenvorrichtung mit dem Basisteil 11 verbunden. Zwei weitere Anlenkpunkte 29, 30 dienen zur Verbindung der parallelogrammartigen Schwingenvorrichtung mit einem Schleifschuh und sind infolgedessen relativ zum Basisteil 11 beweglich. Die Anlenkpunkte 28, 30 sind mit einem Träger 31 verbunden, mittels dem wiederum ein Schleifschuh 32 verbunden ist.
Die parallelogrammartige Schwingenvorrichtung des erfindungsgemäßen Stromabnehmers 10 weist einen oberen Lenker 36 sowie einen unteren Lenker 38 auf, wie auch 3 und 4 zu entnehmen ist. Durch die Anordnung der Anlenkpunkte 27, 28 der Lenker 36, 38 an dem Basisteil 11 sowie der Anlenkpunkte 28, 30 der Lenker 36, 38 an dem Träger 31 ist eine parallelogrammartige Anordnung der Lenker 36, 38 und des Trägers 31 realisiert. Der mit dem Träger 31 verbundene Schleifschuh 32 kann dadurch relativ zum Basisteil 11 angehoben und abgesenkt werden, wobei, wie anhand 3 und 4 zu erkennen ist, die einer Stromschiene zugewandte Unterseite des Schleifschuhs 32 stets parallel zur Oberkante des Basisteils 11 ausgerichtet bleibt.
Am unteren Lenker 38 ist gegenüberliegend dem unteren Anlenkpunkt 27 folgend ein Fortsatz 39 mit einer Anschlussklemme 42 für eine nicht dargestellte Anschlussleitung vorgesehen. Der Abstand zwischen den unteren Anlenkpunkten 27, 28, und damit die Länge des unteren Lenkers 38, ist erheblich größer als der Abstand zwischen dem unteren Anlenkpunkt 27 und der Anschlussklemme 42.
Die Anlenkpunkte 27, 28, 29, 30 sind als Bolzen-Hülsen-Drehgelenke ausgebildet, wobei die Lenker 36, 38 jeweils mit Hülsen versehen sind. Die Hülsen stehen einerseits mit Bolzen in Eingriff, die mit den Seitenteilen 12, 14 verbunden sind. An der gegenüberliegenden Seite der Lenker 36, 38 umschließen die Hülsen jeweils einen weiteren Bolzen. Diese weiteren Bolzen stehen mit dem Träger 31 in Verbindung, auf den unter Bezugnahme auf 4 und 6 noch detailliert eingegangen wird.
In der Zeichenebene der 3 ist oberhalb des oberen Lenkers 36 die Kolben-Zylinder-Einheit 24 angeordnet. In der dargestellten Ruhestellung des Stromabnehmers 10 ist die Kolben-Zylindereinheit 24 horizontal und somit parallel zu einer nicht dargestellten Stromschiene angeordnet. Der Zylinder 64 der Kolben-Zylinder-Einheit 24 steht mit den Seitenteilen 12, 14 des Basisteils 11 in Eingriff und der an einem nicht dargestellten Kolben angelenkte Stößel 66 der Kolben-Zylinder-Einheit 24 ist mit einem Fortsatz 68 des oberen Lenkers 36 gelenkig verbunden. Der Fortsatz 68 ist mit dem oberen Lenker 36 im Bereich des Anlenkpunktes 28 verbunden, wobei der obere Lenker 36 mit dem Fortsatz 68 einen Winkel von etwa 75° einschließt. An dem Stößel 66 der Kolben-Zylinder-Einheit 24 ist weiterhin eine Steuereinheit 70 angeordnet. Mittels eines Hebels 72, der an der Steuereinheit 70 angeordnet ist, kann ein nicht dargestelltes Ventil der Kolben-Zylinder-Einheit 24 betätigt werden, wobei mittels des Ventils die Kolben-Zylinder-Einheit 24 druckbeaufschlagt beziehungsweise entlüftet wird, oder beispielsweise bei nur teilweise geöffnetem Ventil als Dämpfungsvorrichtung eingesetzt werden.
Wie der 3 zu entnehmen ist, ist zwischen einem Anlenkpunkt 74, der mit den Seitenteilen 12, 14 verbunden ist, und dem unteren Lenker 38 eine Feder 76 angeordnet. Im Innenbereich der Feder 76 kann, wie beispielhaft in 4 dargestellt ist, ein zusätzlicher Dämpfer 78 angeordnet sein.
In 3, 4 und 6 ist gut zu erkennen, dass der Träger 62 an zwei Befestigungspunkten 80 mit dem Schleifschuh 32 in Verbindung steht. Zwischen den Befestigungspunkten 80 ist ein weiterer Befestigungspunkt 82 am Schleifschuh 32 vorgesehen, der zur Befestigung eines Verbinderbauteils 84 vorgesehen ist. Das Verbinderbauteil 84 ist vorzugsweise aus Kupfer gefertigt und stellt einen definierten Teil des Strompfades dar. Weiterhin ist zwischen dem Träger 31 und dem unteren Lenker 38 ein flexibles Metallband 86 vorgesehen, insbesondere aus Kupfer. Das Metallband 86 ist im Bereich des Trägers 31 mit einem Verbinderbügel 87 verbunden, der ebenfalls aus elektrisch gut leitendem Material besteht und sowohl am Träger 31 befestigt als auch mit dem Verbinderbauteil 84 verbunden ist, wie in 1 und 4 zu erkennen ist. Mittels des Verbinderbauteils 84, des Verbinderbügels 87 und dem Metallband 86 wird ein Strompfad vom Schleifschuh 32 zum Leitungsanschluss 42 bereitgestellt, der keinerlei Bauteile beinhaltet, die zueinander relativbeweglich sind und der daher unabhängig von der Stellung des Lenkers 38 einen konstanten Widerstandswert aufweist.
Wie der 6, einer Detailansicht aus 4, zu entnehmen ist, ist der Träger 31 zumindest im Bereich des Schleifschuhs 32 U-artig ausgebildet. Dabei sind Schenkel 88, 90 des U-artigen Abschnitts des Trägers 31 an einem Basisteil 92 des Trägers 62 angeordnet. Die Übergangsbereiche der Schenkel 88, 90 in das Basisteil 92 sind dabei so gestaltet, dass sie jeweils eine Sollbruchstelle 94, 96 gemäß dem bekannten Prinzip der Kerbwirkung bilden.
Die Sollbruchstellen 94, 96 in den Übergangsbereichen der Schenkel 88, 90 des Trägers 31 sollen die parallelogrammartige Schwingenvorrichtung 34 vor Beschädigung schützen, sobald der Schleifschuh 32 auf ein Hindernis aufläuft, das beispielsweise auf der Stromschiene liegt. Wird der bootartig geformte Schleifschuh 32 in Vorwärts- oder Rück wärtsfahrtrichtung gemäß dem Doppelpfeil 124 an seiner Gleitbewegung auf der Stromschiene gehindert, werden die Sollbruchstellen 94, 96 bis zu deren Belastungsgrenzen belastet und zerstört. Um ein sicheres Abtrennen des Schleifschuhs 32 von der Schwingenvorrichtung 34 zu gewährleisten, ist das Verbinderbauteil 84 vorzugsweise an seinem dem Basisteil 92 des Trägers 31 zugewandten Ende 126 mit einem einseitig offenen Schlitz 128 versehen, wie gestrichelt in 6 zu erkennen ist. Das Verbinderbauteil 84 wird dadurch an der Basis 92 des Trägers 31 befestigt, dass ein Bolzen 130, der durch den Schlitz 128 geführt ist, mittels einer Mutter 132 das Verbinderbauteil 84 festklemmt. Gleichzeitig wird mittels der Mutter 132 das Verbinderbauteil 84 gegen den Verbinderbügel 87 gepresst, um einen Strompfad mit geringem Widerstand zwischen Schleifschuh 32 und Metallband 86 zu realisieren. Beim Abreißen des Schleifschuhs 32 kann also das Verbinderbauteil 84 aus seiner Befestigung am Bolzen 130 herausrutschen, wodurch sich der Schleifschuh 32 mitsamt dem Verbinderbauteil 84 endgültig vom Träger 62 trennt. Dadurch hängen nach Abtrennen des Schleifschuhs 32 keine losen Bauteile vom Rest des Trägers 31 in Richtung auf die Stromschiene herunter, so dass der Stromabnehmer 10 zuverlässig stromlos ist.
Die in 5 dargestellte Detailansicht aus 1 der dort dem Betrachter zugewandten Höheneinstellvorrichtung 20 zeigt eine Schiene 98, ein Eingreifstück 100, einen Bolzen 102, der am nicht dargestellten Fahrzeug fest montiert ist, sowie eine auf den Bolzen 102 aufgeschraubte Mutter 104 auf. Mittels der Mutter 104 wird das Eingreifstück 100 gegen die Schiene 98 gedrückt und sorgt damit für eine Arretierung des Basisteils 11 relativ zum Fahrzeug. Darüber hinaus wird das Seitenteil 12 des Basisteils 11 mittels der Mutter 104 gegen eine Montagefläche des Fahrzeugs gepresst. Sowohl die Schiene 98 als auch das Eingreifstück 100 weisen sägezahnartige Ausnehmungen 106 und Vorsprünge 108 auf, die miteinander in Eingriff gebracht sind. Der Bolzen 102 ragt dabei durch ein Langloch 110, das sowohl die Schiene 98 als auch das Seiten teil 12 durchsetzt und das in der 2 gut zu erkennen ist. Die Ausrichtung des Langlochs 110 entspricht weitestgehend der bevorzugten Verstellrichtung der Höheneinstellrichtung 20, die mittels eines Doppelpfeils 122 angedeutet ist. Das Langloch 110 könnte auch schräg zur gewünschten Verstellrichtung angeordnet sein, wodurch jedoch mehr Bauraum in Anspruch genommen würde. Die stufenweise Verstellmöglichkeit des Stromabnehmers 10 mittels Höheneinstellvorrichtung 20 erleichtert die Montage des Stromabnehmers 10 deutlich.
Um den Stromabnehmer 10 aus seiner eingezogenen Ruhestellung gemäß 3 in seine ausgefahrene Arbeitsstellung gemäß 4 zu überführen, muss zuerst die Arretiervorrichtung 26 betätigt werden. Wie in 2 zu erkennen ist, muss ein Zugknopf der Arretiervorrichtung 26 dazu in Richtung vom Seitenteil 12 weggezogen werden, so dass ein mit dem Zugknopf verbundener Bolzen aus einer Durchgangsöffnung 112 im Träger 31 herausgezogen wird und somit den Träger 31 freigibt, so dass sich dieser relativ zum Basisteil 11 bewegen kann. Dadurch wird eine Auslenkung der parallelogrammartigen Schwingenvorrichtung 34 nach unten ermöglicht. Zuvor muss noch der in 3 erkennbare Hebel 72 der Steuereinheit 70 betätigt werden, so dass das Ventil der Kolben-Zylinder-Einheit 24 geöffnet wird. Aufgrund der Gewichtskraft des Schleifschuhs 32 und der Federkraft der Feder 76 bewegt sich der Schleifschuh 32 dann auf eine in 4 schematisch dargestellte Stromschiene 5. Durch die Feder 76 wird der Schleifschuh dabei weiterhin an die Stromschiene angepresst, so dass Unebenheiten der Stromschiene 5 ausgeglichen werden und ein ungewolltes Abspringen des Schleifschuhs 32 von dieser unterbunden wird.
Zur Überführung des Stromabnehmers 10 aus seiner Arbeitsstellung gemäß 4 in seine Ruhestellung gemäß 3 wird beispielsweise von einer externen Betätigungsvorrichtung im Führerhaus des Fahrzeugs aus die Steuereinheit 70 aktiviert, so dass diese die Druckbeauf schlagung der Kolben-Zylinder-Einheit 24 ermöglicht. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Steuereinheit 70 lediglich einen Druckpfad freigibt oder aber selbständig Druck erzeugt. Durch den an der Kolben-Zylinder-Einheit 24 anliegenden Druck wird der Stößel 66 ausgefahren, dessen Linearbewegung mittels des Fortsatzes 68 am oberen Lenker 36 in eine Schwenkbewegung der Schwingenvorrichtung 34 nach oben umgesetzt wird. Die Arretiervorrichtung 26 kann selbstauslösend ausgebildet sein, so dass der Bolzen 113 bei Erreichen der Ruhestellung automatisch in die Durchgangsöffnung 112 am Träger 31 einschnappt und den Stromabnehmer 10 dadurch in der Ruhestellung sichert.
Der Stromabnehmer 10 befindet sich in seiner Ruhestellung gemäß 3 in einer Endanschlagsstellung. Dazu liegt in der Ruhestellung gemäß 3 ein Hörnchen 114 des Schleifschuhs 32 am unteren Lenker 38 an.
In einer über die Arbeitsstellung gemäß 4 geringfügig hinaus ausgelenkten Endstellung kommt ebenfalls ein Endanschlag zur Wirkung. Ein Endanschlag 120 ist hierzu am Seitenteil 14 angeordnet. Wird der Stromabnehmer 10 über seine Arbeitsstellung gemäß 3 noch weiter in Richtung Stromschiene ausgelenkt, schlägt die der Stromschiene 10 zugewandte untere Seite des oberen Lenkers 36 an diesem Endanschlag 120 an. Dies ist vor allem dann von Bedeutung, wenn der Schleifschuh 32 an einem Hindernis abreißt. Der verbleibende Rest des Träger 31 kann dann nicht auf die Stromschiene 5 absinken, sondern wird in jedem Fall geringfügig unterhalb der Arbeitsstellung im sicheren Abstand von der Stromschiene gehalten. Beim Abreißen des Schleifschuhs 32 wird der Stromabnehmer 10 und somit das gesamte Fahrzeug zuverlässig von der Stromschiene S getrennt.
Mittels der Höheneinstellvorrichtung 20 kann der Stromabnehmer 10 in seiner Lage relativ zum nicht dargestellten Fahrzeug verändert werden. Diese stufenweise Veränderung der Lage ist dadurch realisiert, dass der Bolzen 102, der durch das Langloch 110 geführt ist, zur Aufnahme des Eingreifstücks 100 ausgebildet ist. Wird das Eingreifstück 100 über den Bolzen 102 geführt, können dessen Ausnehmungen 106 und Vorsprünge 108 mit den Ausnehmungen 106 und Vorsprüngen 108 der Schiene 98 in Eingriff gebracht werden, wodurch ein Verrutschen des Stromabnehmers 10 entlang der Verstellrichtung entsprechend des Pfeils 122 unterbunden wird.

Claims

Stromabnehmer für eine Stromschiene, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit wenigstens einem Schleifschuh (32) und einer parallelogrammartigen Schwingenvorrichtung (34) zur Verbindung des Schleifschuhs (32) mit einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifschuh (32) mittels eines einstückig und quer zur Fahrrichtung gesehen U-artig ausgebildeten Trägers (62) an der Schwingenvorrichtung (34) angelenkt ist, wobei der Träger (62) zwei Schenkel (88, 90) und eine die Schenkel (88, 90) verbindende Basis (92) aufweist und wobei in einem Übergangsbereich zwischen den Schenkeln (88, 90) und der Basis (92) des U-artigen Trägers (62) jeweils eine Sollbruchstelle (94, 96) ausgebildet ist.
Stromabnehmer für eine Stromschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der Schenkel (88, 90) des U-artigen Trägers (62) jeweils an voneinander beabstandeten Befestigungsstellen (80) mit dem Schleifschuh (32) verbunden sind und dass der Schleifschuh (32) mittels eines, elektrisch gut leitenden Verbinderbauteils (84) mit der Basis (92) des U-artigen Trägers (62) verbunden ist.
Stromabnehmer für eine Stromschiene nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinderbauteil (84) zur Befestigung an dem Schleifschuh (32) und/oder der Basis (92) mit wenigstens einem langlochartigen und einseitig offenen Schlitz (128) versehen ist.
Stromabnehmer für eine Stromschiene nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (92) des U-artigen Trägers (62) und wenigstens einer der Lenker (36, 38) der parallelogrammartigen Schwingenvorrichtung (34) mittels eines flexiblen und elektrisch gut leitenden Bauteils (86) verbunden ist.
Stromabnehmer für eine Stromschiene nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitende Bauteil (86) als flexibles Metallband ausgebildet ist und dass das Metallband mit dem im Bezug auf das Fahrzeug unteren Lenker (38) der parallelogrammartigen Schwingenvorrichtung (34) verbunden ist.
Stromabnehmer für eine Stromschiene nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Leitungsanschluss (42) am unteren Lenker (38) vorgesehen ist, wobei der Leitungsanschluss (42) in Bezug auf eine Anlenkung (28) des unteren Lenkers (38) am Fahrzeug an der dem Schleifschuh (32) gegenüberliegenden Seite des Lenkers (32) angeordnet ist.
Stromabnehmer für eine Stromschiene nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifschuh (32) drei bis acht mal weiter von der Anlenkung (28) des unteren Lenkers (38) am Fahrzeug entfernt ist als der Leitungsanschluss (42).
Stromabnehmer für eine Stromschiene nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stromabnehmer (10) wenigstens eine Feder (76) und wenigstens eine Kolben-Zylinder-Einheit (24) vorgesehen sind, dass die Feder (76) zwischen einem mit dem Fahrzeug verbindbaren Basisteil des Stromabnehmers (10) und einem der Lenker (38) vorgespannt angeordnet ist, wobei ein Überführen des Schleifschuhs (32) aus einer Ruhestellung des Stromabnehmers (10) in eine Arbeitsstellung des Stromabnehmers (10) mittels einer von der Feder (76) bereitgestellten Kraft und der Gewichtskraft des Schleifschuhs (32) erfolgt und wobei das Überführen von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung mittels der Kolben-Zylinder-Einheit (24) gedämpft ist.
Stromabnehmer für eine Stromschiene nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kolben-Zylinder-Einheit (24) zum Überführen des Schleifschuhs (32) aus einer Arbeitsstellung in eine Ruhestellung vorgesehen ist, wobei die Kolben-Zylinder-Einheit (24) dazu mittels eines Fluids druckbeaufschlagbar ist.
Stromabnehmer für eine Stromschiene nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben-Zylinder-Einheit (24) zumindest im eingefahrenen Zustand des Stromabnehmers (23) in einer zumindest im Wesentlichen parallel zur Stromschiene orientierten Position beziehungsweise horizontal angeordnet ist.
Stromabnehmer für eine Stromschiene nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben-Zylinder-Einheit (24) an einem Fortsatz (68) eines der Lenker (36) angreift, wobei der Fortsatz (68) über eine schleifschuhferne Anlenkung (36) hinausragt und in einem Winkel zwischen 20° und 180° zu dem Lenker (36) ausgerichtet ist, insbesondere in einem Winkel zwischen 60° und 90°.
Stromabnehmer für eine Stromschiene nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Endanschlag (118) am Schleifschuh (32) vorgesehen ist und dass ein zweiter Endanschlag (120) an einem mit dem Fahrzeug verbindbaren Basisteil (11) vorgesehen ist, wobei der erste End anschlag (118) in der Ruhestellung am unteren Lenker (38) anliegt und wobei der obere Lenker (36) in einer über die Arbeitsstellung hinaus ausgelenkten Endstellung an dem zweiten Endanschlag (120) anliegt.
Stromabnehmer für eine Stromschiene nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifschuh (32) in seiner Ruhestellung mittels einer manuell und/oder automatisch aktivierbaren Arretiervorrichtung (26) fixierbar ist.
Stromabnehmer für eine Stromschiene, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit wenigstens einem mit einem Fahrzeug verbindbaren Basisteil (11) mit wenigstens einem Seitenteil (12, 14), einem Schleifschuh (32) und einer parallelogrammartigen Schwingenvorrichtung (34), wobei der Schleifschuh (32) mittels der Schwingenvorrichtung (34) an dem Basisteil angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmer (10) weiterhin wenigstens eine Höheneinstellvorrichtung (20) aufweist, mittels der das Basisteil mit dem Fahrzeug verbindbar ist, wobei die Höheneinstellvorrichtung (20) ineinander eingreifende Vorsprünge (108) und Ausnehmungen (106) aufweist.
Stromabnehmer für eine Stromschiene nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (108) und Ausnehmungen (106) länglich ausgebildet sind, dass mehrere ineinander eingreifenden Vorsprünge (108) und Ausnehmungen (106) mit wechselnden Amplituden nebeneinander angeordnet sind und dass die Längsachsen der Ausnehmungen (106) und Vorsprünge (108) parallel zueinander und im Wesentlichen senkrecht zu einer Verstellrichtung (122) der Höheneinstellvorrichtung (20) angeordnet sind.
Stromabnehmer für eine Stromschiene nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (108) und Ausnehmungen (106) der Höheneinstellvorrichtung (20) sägezahnartig ausgebildet sind.
Stromabnehmer für eine Stromschiene nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Höheneinstellvorrichtung (20) wenigstens einen mit dem Fahrzeug verbundenen Bolzen (102), wenigstens ein auf den Bolzen (102) aufschiebbares Eingreifstück (100) und wenigstens eine zum Eingreifstück (100) passende Schiene (98) aufweist, wobei die Schiene (98) an der Fläche (18) des Seitenteils (12) vorgesehen ist, die der am Fahrzeug anliegenden Fläche gegenüberliegt und wobei Ausnehmungen (106) und Vorsprünge (108) des Eingreifstücks (100) und der Schiene (98) miteinander in Eingriff bringbar sind.
Stromabnehmer für eine Stromschiene nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (102) durch ein Langloch (110) der Höheneinstellvorrichtung (20) ragt.