DE202020106075U1

DE202020106075U1 - pantograph

Info

Publication number: DE202020106075U1
Application number: DE202020106075.9U
Authority: DE
Original assignee: Conductix Wampfler GmbH
Current assignee: Conductix Wampfler GmbH
Priority date: 2020-10-23
Filing date: 2020-10-23
Publication date: 2022-01-25
Anticipated expiration: 2030-10-24

Abstract

Stromabnehmer (1) zur elektrischen Versorgung eines längs einer Schleifleitung bewegbaren elektrischen Verbrauchers, mit einem beweglich gelagerten Halter (6) für einen Schleifkörper (7), dessen Bewegungsbereich durch zwei mechanische Anschläge (17, 18; 21, 22) begrenzt wird, und der zum Anpressen des Schleifkörpers (7) gegen eine Stromschiene der Schleifleitung durch eine Federanordnung mit einer Kraft in Richtung eines ersten Endes seines Bewegungsbereiches beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dämpfungseinrichtung (25, 26) vorgesehen ist, welche eine durch die Federanordnung bewirkte Bewegung des Halters (6) in Richtung des ersten Endes seines Bewegungsbereiches dämpft, wenn sich der Halter (6) innerhalb eines vorbestimmten ersten Abschnitts (C) seines Bewegungsbereiches, der auf einer Seite durch das erste Ende begrenzt wird und nicht den gesamten Bewegungsbereich umfasst, befindet.

Current collector (1) for the electrical supply of an electrical consumer that can be moved along a conductor line, with a movably mounted holder (6) for a grinding wheel (7), the range of movement of which is limited by two mechanical stops (17, 18; 21, 22), and the for pressing the sliding element (7) against a conductor rail of the conductor line, is acted upon by a spring arrangement with a force in the direction of a first end of its range of movement, characterized in that a damping device (25, 26) is provided which prevents a movement of the Holder (6) dampens toward the first end of its range of motion when the holder (6) is within a predetermined first portion (C) of its range of motion, which is bounded on one side by the first end and does not include the entire range of motion.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stromabnehmer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a current collector according to the preamble of claim 1.

Stromabnehmer von Schleifleitungssystemen zur elektrischen Versorgung längs einer Schleifleitung bewegbarer elektrischer Verbraucher sind im Betrieb häufig dynamischen Belastungen ausgesetzt. So existieren Anwendungen, bei denen die Stromabnehmer der beweglichen Verbraucher nur temporär, d. h. nur entlang eines Teils des gesamten Bewegungsbereiches eines Verbrauchers im Einsatz sind, wie es beispielsweise bei Sortieranlagen üblich ist. Hieraus ergibt sich das Problem besonderer Belastungen des Stromabnehmers beim Einfahren in einen Streckenabschnitt, in dem er im Einsatz ist, beim Ausfahren aus einem solchen Streckenabschnitt und in einem Streckenabschnitt, in dem er nicht im Einsatz ist.Current collectors of conductor rail systems for the electrical supply of electrical loads that can be moved along a conductor rail are often exposed to dynamic loads during operation. So there are applications in which the pantographs of the mobile consumers only temporarily, i. H. are only used along a part of the entire range of movement of a consumer, as is common in sorting systems, for example. This results in the problem of particular loads on the pantograph when entering a route section in which it is in use, when exiting such a route section and in a route section in which it is not in use.

Die Belastung beim Einfahren wird heute durch lange Trichter reduziert, durch welche der Stromabnehmer eingefangen und über eine flache Rampe kontinuierlich in seine Betriebsposition im Eingriff mit der Schleifleitung geführt wird. Zum Ausfahren werden üblicherweise keine solchen Trichter eingesetzt, so dass der Stromabnehmer beim Ausfahren aus dem Ende einer Schleifleitung herausgeschleudert wird und an einem mechanischen Anschlag, welcher seinen Bewegungsbereich begrenzt, anschlägt. Bei der anschließenden Bewegung des Verbrauchers ohne Kontakt des Stromabnehmers mit der Schleifleitung ist der Stromabnehmer einer erhöhten Vibrationsbelastung ausgesetzt.The load when driving in is reduced today by long funnels, through which the pantograph is caught and continuously guided over a flat ramp into its operating position in engagement with the conductor rail. Such funnels are usually not used for extending, so that the current collector is ejected from the end of a conductor line when it is extended and hits a mechanical stop, which limits its range of movement. During the subsequent movement of the load without contact between the current collector and the conductor rail, the current collector is exposed to increased vibration loads.

Eine weitere Art der dynamischen Belastung eines Stromabnehmers besteht in einer Änderung des Abstandes zwischen einem beweglichen Verbraucher und der entlang seiner Bewegungsbahn verlegten Schleifleitung. Insbesondere kommt es in Kurven regelmäßig zu einer Verringerung besagten Abstandes, durch die sich bei der üblichen Erzeugung der Anpresskraft des Stromabnehmers gegen die Stromschiene der Schleifleitung durch eine normale Feder die Anpresskraft unnötigerweise erhöht.Another type of dynamic load on a pantograph is a change in the distance between a moving consumer and the conductor rail laid along its path of movement. In particular, there is regularly a reduction in said distance in curves, as a result of which the contact pressure force is unnecessarily increased when the contact pressure force of the current collector against the conductor rail of the conductor rail is normally generated by a normal spring.

Solche dynamischen Belastungen bei Änderungen des Betriebszustandes tragen signifikant zum Verschleiß der Mechanik eines Stromabnehmers bei.Such dynamic loads during changes in the operating condition contribute significantly to the wear of the pantograph mechanism.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die dynamische Belastung der Mechanik eines Stromabnehmers bei Änderungen seines Betriebszustandes zu reduzieren.The object of the invention is therefore to reduce the dynamic load on the mechanism of a pantograph when its operating state changes.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen Stromabnehmer mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The invention solves this problem with a current collector having the features of claim 1. Advantageous developments and refinements of the invention are specified in the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist ein Stromabnehmer zur elektrischen Versorgung eines längs einer Schleifleitung bewegbaren elektrischen Verbrauchers mit einem beweglich gelagerten Halter für einen Schleifkörper, dessen Bewegungsbereich durch zwei mechanische Anschläge begrenzt wird, und der zum Anpressen des Schleifkörpers gegen eine Stromschiene der Schleifleitung durch eine Federanordnung mit einer Kraft in Richtung eines ersten Endes seines Bewegungsbereiches beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen ist, welche eine durch die Federanordnung bewirkte Bewegung des Halters in Richtung des ersten Endes seines Bewegungsbereiches dämpft, wenn sich der Halter innerhalb eines vorbestimmten ersten Abschnitts seines Bewegungsbereiches, der auf einer Seite durch das erste Ende begrenzt wird und nicht den gesamten Bewegungsbereich umfasst, befindet.According to the invention, a current collector for the electrical supply of an electrical load that can be moved along a conductor rail is provided with a movably mounted holder for a sliding body, the range of movement of which is limited by two mechanical stops, and which is used to press the sliding body against a conductor rail of the conductor rail by a spring arrangement with a force in direction of a first end of its range of motion, characterized in that a damping device is provided which dampens a movement of the holder caused by the spring arrangement in the direction of the first end of its range of motion when the holder is within a predetermined first section of its range of motion, which is one side is bounded by the first end and does not include the entire range of motion.

Hierdurch wird vermieden, dass in Anlagen, in denen entlang der Bewegungsbahn eines beweglichen Verbrauchers nur abschnittsweise eine Schleifleitung verlegt ist, der bewegliche Teil des Stromabnehmers beim Ausfahren aus der Schleifleitung durch die Federanordnung, welche die Kraft zum Anpressen des Schleifkörpers des Stromabnehmers an die Stromschiene der Schleifleitung bereitstellt, hart gegen den mechanischen Anschlag, welcher den Bewegungsbereich des Halters des Schleifkörpers begrenzt, geschleudert wird. Bei der weiteren Bewegung in einem Bahnabschnitt ohne Kontakt des Stromabnehmers mit einer Schleifleitung wird dann die Vibration des Stromabnehmers an seinem mechanischen Anschlag durch das Dämpfungselement gedämpft. Die mechanische Belastung des Stromabnehmers und der durch sie verursachte Verschleiß der Mechanik des Stromabnehmers werden durch die Dämpfung signifikant verringert.This avoids the situation in which, in systems in which a conductor rail is only laid in sections along the path of movement of a mobile consumer, the moving part of the current collector when moving out of the conductor rail is prevented by the spring arrangement, which provides the force for pressing the current collector's sliding body against the conductor rail of the Conductor rail provides, is thrown hard against the mechanical stop, which limits the range of motion of the holder of the grinding wheel. During the further movement in a path section without contact of the current collector with a conductor rail, the vibration of the current collector is then damped by the damping element at its mechanical stop. The mechanical load on the pantograph and the wear and tear it causes on the pantograph mechanism are significantly reduced by the damping.

Die Dämpfungseinrichtung kann vorteilhaft in Form eines Strömungsdämpfers oder eines Reibungsdämpfers an sich bekannter Art oder auch in Form mindestens eines Federelements realisiert sein, wobei als Federelement auch ein Pufferelement aus einem Elastomer verwendet werden kann.The damping device can advantageously be implemented in the form of a flow damper or a friction damper of a type known per se or also in the form of at least one spring element, with a buffer element made of an elastomer also being able to be used as the spring element.

Bevorzugt schließt sich an den vorbestimmten ersten Abschnitt des Bewegungsbereiches des Halters ein zweiter Abschnitt und an diesen ein dritter Abschnitt an, wobei sich der dritte Abschnitt bis zum zweiten, dem ersten entgegengesetzten Ende des Bewegungsbereiches erstreckt, und die Steifigkeit der Federanordnung ist im dritten Abschnitt geringer ist als im zweiten Abschnitt. Hierdurch wird im dritten Abschnitt des Bewegungsbereiches des Halters des Schleifkörpers eine unnötig hohe Anpresskraft des Schleifkörpers gegen die Stromschiene der Schleifleitung bei einer deutlichen Verringerung des Abstandes zwischen dem beweglichen Verbraucher und der Stromschiene, wie sie insbesondere bei einer Kurvenfahrt vorkommt, vermieden.The predetermined first section of the holder's range of motion is preferably followed by a second section and this by a third section, the third section extending to the second end of the range of motion opposite the first, and the stiffness of the spring arrangement is lower in the third section is than in the second section. As a result, in the third section of the movement range of the holder of the grinding wheel, an unnecessarily high contact pressure of the Grinding body against the conductor rail of the conductor rail with a significant reduction in the distance between the mobile consumer and the conductor rail, as occurs in particular when cornering, avoided.

Die Federanordnung kann mindestens zwei mechanisch parallel zueinander geschaltete Federn aufweisen, von denen mindestens eine im gesamten Bewegungsbereich des Halters wirksam ist und mindestens eine im zweiten Abschnitt des Bewegungsbereiches wirksam ist und im dritten Abschnitt unwirksam ist. Dies ist eine besonders einfache und daher zweckmäßige Art der Realisierung einer Federanordnung mit zwei Auslenkungsbereichen unterschiedlicher Steifigkeit, wie sie in der vorliegenden Anwendung erwünscht sind. Hierbei können die im zweiten Abschnitt wirksame und im dritten Abschnitt unwirksame Feder und die im gesamten Bewegungsbereich des Halters wirksame Feder unterschiedliche Steifigkeiten aufweisen, um einen zusätzlichen Freiheitsgrad für die optimale Einstellung der resultierenden Federkennlinie der Federanordnung zu schaffen.The spring arrangement can have at least two springs mechanically connected in parallel, of which at least one is effective in the entire range of motion of the holder and at least one is effective in the second portion of the range of motion and is ineffective in the third portion. This is a particularly simple and therefore expedient way of realizing a spring arrangement with two deflection areas of different rigidity, as is desired in the present application. The spring that is active in the second section and the spring that is inactive in the third section and the spring that is active in the entire range of movement of the holder can have different rigidities in order to create an additional degree of freedom for optimally setting the resulting spring characteristic of the spring arrangement.

Eine einfache und besonders vorteilhafte Form der Realisierung der im zweiten Abschnitt wirksamen und im dritten Abschnitt unwirksamen Feder ist eine pneumatische Feder. Eine solche pneumatische Feder weist vorzugsweise eine Kammer mit variablem, von der Auslenkung der Feder abhängigem Volumen auf, in der bei einer Auslenkung, durch welche sich die Federkraft erhöht, ein Gas komprimiert wird, und dass die Kammer weist eine Auslassöffnung auf, die bei einem vorbestimmten Ausmaß der Auslenkung geöffnet wird, wodurch die pneumatische Feder bei Überschreitung dieses Ausmaßes der Auslenkung unwirksam wird. Die schlagartige Unwirksamkeit einer Feder kann auf diese Weise mit einfachen Mitteln ohne Einsatz aufwendiger elektronischer und elektromechanischer Komponenten realisiert werden.A simple and particularly advantageous form of realizing the spring that is active in the second section and inactive in the third section is a pneumatic spring. Such a pneumatic spring preferably has a chamber with a variable volume dependent on the deflection of the spring, in which a gas is compressed during a deflection by which the spring force increases, and that the chamber has an outlet opening which is at a predetermined amount of deflection is opened, whereby the pneumatic spring becomes ineffective when this amount of deflection is exceeded. The sudden ineffectiveness of a spring can be realized in this way with simple means without the use of expensive electronic and electromechanical components.

Alternativ zur Parallelschaltung mindestens zweier Federn, von denen mindestens eine bei einer bestimmten Auslenkung unwirksam wird, kann die Federanordnung auch mindestens eine Säule aus Tellerfedern aufweisen. Auch hiermit kann eine degressiv nichtlineare Federkennlinie erzeugt werden, wie sie erfindungsgemäß am zweiten Ende des Bewegungsbereiches der Schleifkörpers bereitgestellt werden soll.As an alternative to the parallel connection of at least two springs, of which at least one becomes ineffective at a specific deflection, the spring arrangement can also have at least one column of disk springs. A degressively non-linear spring characteristic can also be generated hereby, as is to be provided according to the invention at the second end of the movement range of the grinding body.

Eine einfache und daher besonders zweckmäßige Realisierung eines erfindungsgemäßen Stromabnehmers besteht darin, dass er ein erstes Drehlager mit einer ersten Achse aufweist, durch welches ein Hebel zwischen den zwei mechanischen Anschlägen drehbar mit einem an dem bewegbaren Verbraucher befestigten Träger verbunden ist, und dass er ein zweites Drehlager mit einer zweiten Achse aufweist, durch welches der Halter des Schleifkörpers mit dem Hebel verbunden ist, wobei die erste Achse und die zweite Achse parallel zueinander liegen. In diesem Fall kann die Federanordnung den Hebel mit einer Kraft in Richtung einer zunehmenden Entfernung des Halters des Schleifkörpers von dem Träger beaufschlagen, um die Anpresskraft für den Schleifkörper gegen die Stromschiene der Schleifleitung bereitzustellen.A simple and therefore particularly expedient realization of a current collector according to the invention is that it has a first rotary bearing with a first axis, through which a lever between the two mechanical stops is rotatably connected to a carrier fixed to the movable load, and that it has a second Pivot bearing having a second axis through which the holder of the grinding wheel is connected to the lever, the first axis and the second axis being parallel to one another. In this case, the spring arrangement can apply a force to the lever in the direction of an increasing distance of the holder of the grinding wheel from the carrier in order to provide the pressing force for the grinding wheel against the busbar of the conductor rail.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von detaillierten Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen:

1 eine schematische dreidimensionale Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Stromabnehmers mit einer Veranschaulichung verschiedener Abschnitte seines Bewegungsbereichs und
2 eine schematische Seitenansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Stromabnehmers
3 schematische Längsschnittansichten eines Dämpfungselements des erfindungsgemäßen Stromabnehmers in zwei verschiedenen Betriebsstellungen.

The invention is described below using detailed exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. These show:

1 a schematic three-dimensional oblique view of a current collector according to the invention with an illustration of different sections of its range of movement and
2 a schematic side view of part of a current collector according to the invention
3 schematic longitudinal sectional views of a damping element of the current collector according to the invention in two different operating positions.

Wie 1 zeigt, sind die wesentlichen Komponenten einer möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stromabnehmers 1 ein Träger 2, ein erstes Drehlager 3, ein Hebel 4, ein zweites Drehlager 5 und ein Halter 6, an dem ein Schleifkörper 7 befestigt ist. Der Hebel 4 ist durch das erste Drehlager 3 drehbar an dem Träger 2 gelagert und erstreckt sich von diesem aus zu dem zweiten Drehlager 5, durch welches der Halter 6 des Schleifkörpers 7 drehbar an dem Hebel 4 gelagert ist, wobei die Drehachsen 8 und 9 der beiden Drehlager 3 bzw. 5 parallel zueinander liegen. Der Schleifkörper 7 ist elektrisch leitfähig und über eine Zuleitung mit einem elektrischen Verbraucher verbunden, der sich entlang einer vorbestimmten Bahn zwangsgeführt bewegen kann. Der Träger 2 ist an dem beweglichen Verbraucher, der in den Figuren nicht dargestellt ist, befestigt.how 1 shows, the essential components of a possible embodiment of a current collector 1 according to the invention are a carrier 2, a first pivot bearing 3, a lever 4, a second pivot bearing 5 and a holder 6 to which a grinding body 7 is attached. The lever 4 is rotatably mounted on the carrier 2 by the first pivot bearing 3 and extends from this to the second pivot bearing 5, through which the holder 6 of the grinding body 7 is rotatably mounted on the lever 4, with the axes of rotation 8 and 9 of the both pivot bearings 3 and 5 are parallel to each other. The grinding body 7 is electrically conductive and connected via a supply line to an electrical consumer, which can be forced to move along a predetermined path. The support 2 is fixed to the mobile load, which is not shown in the figures.

Durch gleichzeitige Drehungen der beiden Drehlager 3 und 5 in entgegengesetzten Richtungen kann der Halter 6 mit dem Schleifkörper 7 gegenüber dem Träger 2 angehoben oder abgesenkt werden, wobei sich die Oberseite des Schleifkörpers 7, die im Betrieb an einer Stromschiene einer in den Figuren nicht gezeigten Schleifleitung anliegt, auch neigen kann, damit bei kontinuierlichen Änderungen des Abstandes zwischen dem Träger 2 und der Schleifleitung entlang der Bewegungsbahn des Verbrauchers der flächige Kontakt zwischen der Oberseite des Schleifkörpers 7 und der Stromschiene der Schleifleitung ununterbrochen aufrechterhalten bleibt.By rotating the two rotary bearings 3 and 5 simultaneously in opposite directions, the holder 6 with the grinding body 7 can be raised or lowered in relation to the carrier 2, with the upper side of the grinding body 7, which during operation on a conductor rail of a conductor line not shown in the figures applied, can also tend, so that with continuous changes in the distance between the carrier 2 and the conductor line along the path of movement of the consumer, the surface contact between the top of the sliding body 7 and the conductor rail of the conductor rail is maintained uninterrupted.

Der Bewegungsbereich des Hebels 4 gegenüber dem Träger 2 wird durch zwei in 1 nicht gezeigte mechanische Anschläge innerhalb des Drehlagers 3 begrenzt. Entsprechendes gilt auch für den durch das Drehlager 5 geschaffenen Bewegungsbereich des Halters 6 gegenüber dem Hebel 4, wobei der Bewegungsbereich des Halters 6 aufgrund der Länge des Hebels 4 insgesamt im wesentlichen durch den Bewegungsbereich des Hebels 4 gegenüber dem Träger 2 bestimmt wird.The range of movement of the lever 4 relative to the carrier 2 is limited by two in 1 not shown mechanical stops within the pivot bearing 3 is limited. The same also applies to the range of movement of the holder 6 created by the pivot bearing 5 relative to the lever 4, the range of movement of the holder 6 being determined overall essentially by the range of movement of the lever 4 relative to the carrier 2 due to the length of the lever 4.

Die Kraft zum Anpressen der Oberseite des Schleifkörpers 7 gegen eine Stromschiene einer Schleifleitung wird durch eine Federanordnung in dem Drehlager 3 erzeugt, welche sich dort an dem Träger 2 abstützt und eine Kraft auf den Hebel 4 ausübt, welche diesen beim Fehlen einer Gegenkraft der Stromschiene in 1 im Uhrzeigersinn gegen einen ersten der beiden mechanischen Anschläge bewegt. Durch die Gegenkraft der Stromschiene, die im Betrieb des Stromabnehmers 1 an einer Schleifleitung über die Oberseite des Schleifkörpers 7, den Halter 6 und das Drehlager 5 auf den Hebel 4 übertragen wird, wird der Hebel 4 in einem mittleren Bereich seines durch die zwei Anschläge begrenzten Bewegungsbereiches, d.h. in einem in 1 mit A gekennzeichneten mittleren Bereich seines Winkels zur Oberseite 10 des Trägers 2 gehalten.The force for pressing the upper side of the sliding element 7 against a busbar of a conductor rail is generated by a spring arrangement in the pivot bearing 3, which is supported there on the carrier 2 and exerts a force on the lever 4, which in the absence of a counterforce from the busbar in 1 moved clockwise against a first of the two mechanical stops. The counterforce of the busbar, which is transmitted to a conductor rail via the upper side of the slider 7, the holder 6 and the pivot bearing 5 to the lever 4 during operation of the current collector 1, causes the lever 4 to be limited in a central area of its movement by the two stops range of motion, ie in an in 1 marked with A central area of its angle to the top 10 of the carrier 2 held.

In den in 1 mit C gekennzeichneten Bereich, in dem der Winkel zwischen dem Hebel 4 und der Oberseite 10 des Trägers 2 größer ist als in dem Bereich A, gerät der Hebel 4 bei einem Verschwinden der Gegenkraft der Stromschiene, d.h. wenn der bewegliche Verbraucher in einen Abschnitt seiner Bewegungsbahn eintritt, in dem keine Schleifleitung verlegt ist. Dieser Bereich C wird durch den ersten mechanischen Anschlag begrenzt, gegen den der Hebel 4 infolge der Kraft der Federanordnung anschlägt.in the in 1 area marked C, in which the angle between the lever 4 and the upper side 10 of the carrier 2 is larger than in the area A, the lever 4 gets into a disappearance of the counteracting force of the conductor rail, ie when the mobile consumer in a section of its movement path occurs in which no conductor rail is laid. This area C is delimited by the first mechanical stop against which the lever 4 strikes as a result of the force of the spring arrangement.

In den in 1 mit B gekennzeichneten Bereich, in dem der Winkel zwischen dem Hebel 4 und der Oberseite 10 des Trägers 2 kleiner ist als in dem Bereich A, gerät der Hebel 4 dann, wenn sich der Abstand zwischen dem beweglichen Verbraucher, an dem der Träger 2 befestigt ist, und der Schleifleitung abnormal verringert, wie es beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Stromabnehmers 1 der Fall sein kann. Dieser Bereich wird durch einen zweiten mechanischen Anschlag begrenzt.in the in 1 area marked B, in which the angle between the lever 4 and the upper side 10 of the carrier 2 is smaller than in the area A, the lever 4 gets when the distance between the movable load to which the carrier 2 is fixed , and the conductor rail is abnormally reduced, as may be the case, for example, when the pantograph 1 is cornering. This area is limited by a second mechanical stop.

Erfindungsgemäß ist eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen welche nur in dem Bereich C wirksam ist, in dem die Gegenkraft der Stromschiene auf den Hebel 4 fehlt. Diese Dämpfungseinrichtung dämpft die Bewegung des Hebels 4 dann, wenn dieser durch ein schlagartiges Verschwinden der Gegenkraft der Stromschiene, wie es beim Ausfahren des Stromabnehmers 1 aus einem Ende einer Schleifleitung vorkommt, durch die Kraft der Federanordnung in Richtung des ersten Anschlags beschleunigt wird. Durch diese Dämpfung wird ein hartes Anschlagen des Hebels 4 an dem ersten Anschlag verhindert und die mechanische Belastung, die langfristig zu einem Verschleiß vor allem der Drehlager 3 und 5 führt, entscheidend verringert.According to the invention, a damping device is provided which is only effective in the area C in which the counteracting force of the busbar on the lever 4 is absent. This damping device dampens the movement of the lever 4 when it is accelerated in the direction of the first stop by the force of the spring arrangement due to a sudden disappearance of the counteracting force of the conductor rail, as occurs when the current collector 1 is extended from one end of a conductor line. This damping prevents the lever 4 from hitting the first stop hard, and the mechanical stress, which in the long term leads to wear and tear, above all of the pivot bearings 3 and 5, is decisively reduced.

Um die mechanische Belastung des Stromabnehmers auch bei anderen Betriebszuständen zu verringern, sind erfindungsgemäß des weiteren unterschiedliche Steifigkeiten der Federanordnung in den Bereichen A und B vorgesehen, d.h. die Steifigkeit der Federanordnung ist im Bereich B, der an einem Ende durch den zweiten Anschlag begrenzt wird, geringer als im normalen Betriebsbereich A. Durch diese geringere Steifigkeit im Endbereich B wird bei einer abnormalen Verringerung des Abstandes zwischen dem Verbraucher und der Schleifleitung ein übermäßiger Anstieg der Anpresskraft zwischen dem Schleifkörper 7 und der Stromschiene der Schleifleitung, der auch eine entsprechende Belastung der diese Kraft übertragenden Drehlager 3 und 5 zur Folge hätte, verhindert.In order to also reduce the mechanical load on the current collector in other operating states, different stiffnesses of the spring arrangement are also provided in areas A and B according to the invention, i.e. the stiffness of the spring arrangement in area B, which is limited at one end by the second stop, is lower than in the normal operating area A. Due to this lower rigidity in the end area B, an abnormal reduction in the distance between the consumer and the conductor rail causes an excessive increase in the contact pressure between the grinding element 7 and the conductor rail of the conductor rail, which also causes a corresponding load on this force transmitting pivot bearings 3 and 5 would result prevented.

Eine mögliche Realisierung der vorausgehend erläuterten Funktionen der Erfindung zeigt in schematischer Form 2. Dargestellt sind dort in einer Seitenansicht nur die Drehlager 3 und 5 sowie der Hebel 4, auf den über das Drehlager 5 die Gegenkraft F₀ der Stromschiene wirkt. Der Hebel 4 ist an einer Welle 11 des Drehlagers 3 befestigt, die an einem Lagerblock 12 des Drehlagers 3 um dessen Drehachse 8 drehbar gelagert ist. Der Lagerblock 12 hat zwei einander radialsymmetrisch gegenüberliegende axiale Vorsprünge 13 und 14, die den axialen Bereich des Drehlagers 3 überdecken, in dem der Hebel 4 angeordnet ist. Dieser hat im Bereich des Lagerblocks 12 die Form eines Kreises mit einem mittigen Ausschnitt für die Welle 11 und mit zwei einander radialsymmetrisch gegenüberliegenden Auslegern 15 und 16, wobei sich ein abgewinkelter Teil des Hebels 4 von dem ersten Ausleger 15 aus zu dem anderen Drehlager 5 hin erstreckt.A possible realization of the previously explained functions of the invention is shown in schematic form 2 . Only the pivot bearings 3 and 5 and the lever 4 are shown there in a side view, on which the counterforce F ₀ of the conductor rail acts via the pivot bearing 5 . The lever 4 is fastened to a shaft 11 of the pivot bearing 3 which is mounted on a bearing block 12 of the pivot bearing 3 such that it can rotate about its axis of rotation 8 . The bearing block 12 has two radially symmetrically opposite axial projections 13 and 14 which cover the axial region of the pivot bearing 3 in which the lever 4 is arranged. In the area of the bearing block 12, this has the shape of a circle with a central cutout for the shaft 11 and with two radially symmetrical opposite arms 15 and 16, with an angled part of the lever 4 extending from the first arm 15 to the other pivot bearing 5 extends.

Hierdurch stehen in Umfangsrichtung des Drehlagers 3 radiale Anschlagflächen 17 und 18 an den Vorsprüngen 13 bzw. 14 des Lagerblocks 12 entsprechenden radialen Anschlagflächen 19 und 20 an den Auslegern 15 bzw. 16 des Hebels 4 gegenüber, welche zusammen einen Anschlag für eine Drehbewegung des Hebels 4 im Uhrzeigersinn, durch welche sich sein Winkel gegenüber der Oberseite 10 des Trägers 2 vergrößert, bilden. Außerdem stehen in Umfangsrichtung des Drehlagers 3 zwei radiale Anschlagflächen 21 und 22 an den Vorsprüngen 13 bzw. 14 des Lagerblocks 12 entsprechenden radialen Anschlagflächen 23 und 24 an den Auslegern 16 bzw. 15 des Hebels 4 gegenüber, welche zusammen einen Anschlag für eine Drehbewegung des Hebels 4 entgegen dem Uhrzeigersinn, durch welche sich sein Winkel gegenüber der Oberseite 10 des Trägers 2 verringert, bilden.As a result, in the circumferential direction of the rotary bearing 3, radial stop surfaces 17 and 18 on the projections 13 and 14 of the bearing block 12 oppose corresponding radial stop surfaces 19 and 20 on the arms 15 and 16 of the lever 4, which together form a stop for a rotary movement of the lever 4 clockwise, through which its angle increases relative to the top 10 of the carrier 2 form. In addition, there are two radial stop surfaces 21 and 22 on the projections 13 and 14 of the bearing block 12 in the circumferential direction of the rotary bearing 3 radial abutment surfaces 23 and 24 on the arms 16 and 15 of the lever 4, which together form a stop for a counterclockwise rotation of the lever 4, through which its angle with respect to the top 10 of the carrier 2 decreases.

Zur Ausübung einer Anpresskraft des Schleifkörpers 7 gegen die Stromschiene der Schleifleitung, die sich im Gleichgewicht mit der Gegenkraft F₀ befindet, ist eine Federanordnung mit einer ersten Feder vorgesehen, welche eine auf den Hebel 4 wirkende Gesamtkraft F₁ ausübt, die ein auf den Hebel 4 wirkendes Drehmoment im Uhrzeigersinn erzeugt. Diese Feder ist in 2 selbst nicht dargestellt, sondern nur durch zwei Pfeile symbolisiert, welche die Richtung der von ihr ausgeübten Kraft F₁ angeben. Es kann sich bei ihr insbesondere um eine Torsionsfeder, oder um eine auf Zug beanspruchte Spiralfeder handeln, deren Mittelachse jeweils die Achse 8 des Drehlagers 3 ist. Federn solcher Art sind an sich bekannt und bedürfen keiner detaillierten Beschreibung.A spring arrangement with a first spring is provided in order to exert a pressing force of the sliding element 7 against the conductor rail of the conductor rail, which is in equilibrium with the counterforce F ₀ , which exerts a total force F ₁ acting on the lever 4, which exerts a force on the lever 4 acting torque generated clockwise. This feather is in 2 itself not shown, but only symbolized by two arrows which indicate the direction of the force F ₁ exerted by it. In particular, it can be a torsion spring or a spiral spring that is subjected to tensile stress, the central axis of which is the axis 8 of the pivot bearing 3 in each case. Springs of this type are known per se and do not require a detailed description.

Um zu verhindern, dass der Hebel 4 bei einem Verschwinden der Gegenkraft F₀ nach der Ausfahrt des Stromabnehmers 1 aus dem Ende einer Schleifleitung durch die Kraft F₁ beschleunigt wird und die Anschlagflächen 19 und 20 des Hebels 4 ungebremst gegen die Anschlagflächen 17 bzw. 18 des Lagerblocks 12 schlagen, ist eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen, die aus zwei Dämpfungselementen 25 und 26 besteht, von denen das erste vor der Anschlagfläche 17 des Vorsprungs 13 und das zweite vor der Anschlagfläche 18 des Vorsprungs 14 angeordnet ist. Die Dämpfungselemente 25 und 26 erzeugen bei einem Kontakt mit den Anschlagflächen 19 bzw. 20 des Hebels 4 zusammen eine Dämpfungskraft F₂, welche der Kraft F₁ der ersten Feder entgegengerichtet ist und eine Abbremsung der Bewegung des Hebels 4 bewirkt, bevor es zu einem Kontakt der Anschlagflächen 17 und 19 bzw. 18 und 20 kommt, wodurch eine heftige impulsartige Belastung des Drehlagers 3 vermieden wird.In order to prevent the lever 4 from being accelerated by the force F ₁ and the stop surfaces 19 and 20 of the lever 4 unbraked against the stop surfaces 17 and 18, respectively, when the counterforce F ₀ disappears after the pantograph 1 has left the end of a conductor rail of the bearing block 12, a damping device is provided which consists of two damping elements 25 and 26, the first of which is arranged in front of the stop surface 17 of the projection 13 and the second in front of the stop surface 18 of the projection 14. When they come into contact with the stop surfaces 19 and 20 of the lever 4, the damping elements 25 and 26 together generate a damping force F ₂ which opposes the force F ₁ of the first spring and causes the movement of the lever 4 to be slowed down before it comes into contact of the stop surfaces 17 and 19 or 18 and 20, whereby a heavy impulse-like load on the pivot bearing 3 is avoided.

Bei den Dämpfungselementen 25 und 26 kann es sich im einfachsten Fall um Federelemente wie insbesondere Pufferelemente aus einem Elastomer handeln. Es könnte aber anstatt zweier Federelemente auch ein Reibungsdämpfer oder ein Strömungsdämpfer an sich bekannter Art vorgesehen seinIn the simplest case, the damping elements 25 and 26 can be spring elements such as, in particular, buffer elements made of an elastomer. However, instead of two spring elements, a friction damper or a flow damper of a type known per se could also be provided

Wie aus 2 ersichtlich ist, besteht in der dort dargestellten Normalstellung des Hebels 4 jeweils ein Abstand zwischen den Anschlagflächen 19 und 20 des Hebels 4 und den Dämpfungselementen 25 bzw. 26, so dass letztere erst nach einer gewissen Mindestauslenkung des Hebels 4 aus seiner Normalstellung wirksam werden. Der Abstand ist so bemessen, dass die Dämpfungselemente 25 und 26 bei einer im Betrieb des Stromabnehmers 1 zu erwartenden geringfügigen Abweichung von seiner Normalstellung, die sich unter anderem im Laufe der Zeit durch eine Abnutzung des Schleifkörpers 7 ergeben kann, noch nicht in Aktion treten. In 1 ist diese Normalstellung des Hebels 4 dargestellt, in der er sich in der Mitte des dort mit A gekennzeichneten Bereiches befindet. Der Bereich, in dem die Dämpfungselemente 25 und 26 wirksam sind, ist der dort mit C gekennzeichnete Bereich.How out 2 As can be seen, in the normal position of the lever 4 shown there, there is a distance between the stop surfaces 19 and 20 of the lever 4 and the damping elements 25 and 26, so that the latter only become effective after a certain minimum deflection of the lever 4 from its normal position. The distance is dimensioned such that the damping elements 25 and 26 do not yet come into action in the event of a slight deviation from its normal position to be expected during operation of the pantograph 1, which can result, among other things, from wear of the grinding body 7 over time. In 1 this normal position of the lever 4 is shown, in which it is in the middle of the area marked A there. The area in which the damping elements 25 and 26 are effective is the area marked C there.

In der entgegengesetzten Drehrichtung des Hebels 4 dämpft die erste Feder dessen Bewegung, falls es zu einer Verringerung des Abstandes zwischen dem Träger 2 und der Stromschiene der Schleifleitung kommt. Um in diesem Fall sowohl eine ausreichende Dämpfungswirkung im normalen Schwankungsbereich besagten Abstandes zu gewährleisten, als auch im Fall einer über den normalen Schwankungsbereich hinausgehenden Verringerung besagten Abstandes einen exzessiven Anstieg der Kräfte F₀ und F₁ zu vermeiden, könnte eine zweite Feder zugeschaltet werden, welche eine Kraft auf den Hebel 4 ausübt, die der Kraft F₁ der ersten Feder entgegengerichtet ist, jedoch kleiner ist als die erste Kraft F₁. Diese zweite Feder wäre also der ersten Feder mechanisch entgegengeschaltet, wenn die Auslenkung letzterer ein bestimmtes Ausmaß überschreitet, d.h. wenn sich der Hebel 4 aus dem Bereich A in den Bereich B bewegt.In the opposite direction of rotation of the lever 4, the first spring dampens its movement if there is a reduction in the distance between the carrier 2 and the busbar of the conductor rail. In this case, in order to ensure both a sufficient damping effect in the normal range of fluctuation of said distance and to avoid an excessive increase in the forces F ₀ and F ₁ in the event of a reduction in said distance that goes beyond the normal range of fluctuation, a second spring could be switched on, which exerts a force on the lever 4 which opposes the force F ₁ of the first spring but is smaller than the first force F ₁ . This second spring would therefore be mechanically opposed to the first spring when the deflection of the latter exceeds a certain extent, ie when the lever 4 moves from area A to area B.

Eine Zuschaltung einer zusätzlichen Feder mit einer Kraft, deren Richtung der Kraft F₁ entgegengesetzt ist, wäre beispielsweise auf der Basis eines die Auslenkung des Hebels 4 erfassenden Winkelsensors, einer elektronischen Steuerung und eines elektromechanischen Aktors realisierbar, was jedoch mit unverhältnismäßig großem Aufwand verbunden wäre. Eine einfachere Lösung besteht darin, mindestens zwei Federn mechanisch parallel zueinander zu schalten, so dass sich ihre Kräfte addieren, und bei einer Auslenkung vorbestimmten Ausmaßes eine dieser Federn unwirksam werden zu lassen, was mit rein mechanischen Mitteln ohne Einsatz von elektronischen und elektromechanischen Komponenten möglich ist. Eine solche Lösung wird nachfolgend anhand 3 beschrieben.Switching on an additional spring with a force whose direction is opposite to force F ₁ could be implemented, for example, on the basis of an angle sensor that detects the deflection of lever 4, an electronic controller, and an electromechanical actuator, but this would involve disproportionate effort. A simpler solution is to connect at least two springs mechanically in parallel, so that their forces add up, and if one of these springs is deflected to a predetermined extent, one of these springs becomes ineffective, which is possible using purely mechanical means without the use of electronic and electromechanical components . Such a solution is given below 3 described.

3 zeigt eine Zusatzfeder 27, die als zweifacher Bestandteil der Federanordnung des Stromabnehmers von 2 vorgesehen ist, d.h. es ist dort eine zweite identische Feder 28 vorgesehen. Beide Federn 27 und 28 stützen sich jeweils an einem axialen Vorspruch 13 bzw. 14 ab und werden bei einer Auslenkung des Hebels 4 entgegen dem Uhrzeigersinn von jeweils einer Anschlagfläche 23 bzw. 24 eines Auslegers 15 bzw. 16 des Hebels 4 mit einer Kraft beaufschlagt. Die von der Federanordnung auf den Hebel 4 ausgeübte Gesamtkraft setzt sich demnach additiv aus der Kraft F₁ einer ersten, in 2 nicht gezeigten Feder, bei der es sich beispielsweise um eine Torsionsfeder handeln kann, und der Kraft der zwei Zusatzfedern 27 und 28 zusammen, die erfindungsgemäß insbesondere in Form pneumatischer Federn ausgeführt sein können, wie nachfolgend erläutert wird.. 3 shows an additional spring 27, which is a dual component of the spring assembly of the current collector of 2 is provided, ie a second identical spring 28 is provided there. Both springs 27 and 28 are each supported on an axial protrusion 13 or 14 and are acted upon by a stop surface 23 or 24 of a cantilever 15 or 16 of the lever 4 with a force when the lever 4 is deflected counterclockwise. The total force exerted by the spring arrangement on the lever 4 sets accordingly arises additively from the force F ₁ of a first, in 2 not shown spring, which can be a torsion spring, for example, and the force of the two auxiliary springs 27 and 28 together, which according to the invention can be embodied in particular in the form of pneumatic springs, as will be explained below.

Der Hebel 4 übt bei einer Auslenkung in Form einer Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn in 1 und 2, d.h. bei einer Annäherung des Trägers 2 des Stromabnehmers 1 an die Stromschiene der Schleifleitung, über die Anschlagfläche 23 eine Kraft F₃ auf einen Kolben 29 aus, der in einem Zylinder 30 beweglich geführt ist. Da der Hebel 4 eine Drehbewegung und der Kolben 29 eine lineare Bewegung ausführt, ist die Anschlagfläche 23 über ein in 3 nicht gezeigtes Gelenk an sich bekannter Art verbunden, welches die Umsetzung der Drehbewegung des Hebels 4 in eine Linearbewegung des Kolbens 29 ermöglicht. Der Kolben 29 definiert zusammen mit dem Zylinder 30 eine Kammer 31, in der ein Gasvolumen eingeschlossen ist, das bei einer Bewegung des Kolbens 29 in den Zylinder 30 hinein komprimiert wird und hierdurch eine der Kraft F₃ entgegen gerichtete Reaktionskraft erzeugt. Diese Funktionsweise einer pneumatischen Feder ist als solche bekannt. Bei dem Gas in der Kammer 31 handelt es sich vorzugsweise um Luft.The lever 4 exerts a counterclockwise rotation when deflected 1 and 2 , ie when the carrier 2 of the current collector 1 approaches the conductor rail of the conductor rail, a force F ₃ exerts via the stop surface 23 on a piston 29 which is movably guided in a cylinder 30 . Since the lever 4 performs a rotary movement and the piston 29 performs a linear movement, the stop surface 23 has an in 3 joint, not shown, of a type known per se, which enables the rotary movement of the lever 4 to be converted into a linear movement of the piston 29 . The piston 29 together with the cylinder 30 defines a chamber 31 in which a volume of gas is enclosed, which is compressed when the piston 29 moves into the cylinder 30 and thereby generates a reaction force directed counter to the force F ₃ . This mode of operation of a pneumatic spring is known as such. The gas in the chamber 31 is preferably air.

Die erfindungsgemäße Besonderheit der pneumatischen Zusatzfedern 27 bzw. 28 liegt darin, dass an der Innenseite des Zylinders 30 eine Auslassöffnung 32 vorgesehen ist, mit der ein innerer Endbereich der Kammer 31 durch einen Kanal 33 verbunden ist, und die je nach Position des Kolbens 29 entweder in die Kammer 31 zurückführt oder durch den Kolben 29 überdeckt und abgedichtet wird oder hinter dem außenseitigen Ende des Kolbens 29 in einem nach außen offenen Abschnitt der Innenseite des Zylinders 30 liegt. Diese Anordnung der Auslassöffnung 32 und des Kanals 33 bewirkt, dass die Auslassöffnung 32 bei einer Bewegung des Kolbens 29 in den Zylinder 30 hinein an einer bestimmten Position des Kolbens 30 freigegeben wird und das im Inneren der Kammer 31 befindliche Gas dann in die Umgebung entweichen kann, wodurch die pneumatische Zusatzfeder 27 bzw. 28 wirkungslos wird, d.h. der auf den Kolben 29 ausgeübten Kraft F₃ keine Reaktionskraft mehr entgegensetzt.The special feature of the pneumatic auxiliary springs 27 or 28 according to the invention is that an outlet opening 32 is provided on the inside of the cylinder 30, with which an inner end region of the chamber 31 is connected by a channel 33, and depending on the position of the piston 29 either returns to the chamber 31 or is covered and sealed by the piston 29 or behind the outside end of the piston 29 in an outwardly open portion of the inside of the cylinder 30. This arrangement of the outlet opening 32 and the channel 33 causes the outlet opening 32 to be uncovered when the piston 29 moves into the cylinder 30 at a certain position of the piston 30 and the gas located inside the chamber 31 can then escape to the environment , As a result of which the pneumatic auxiliary spring 27 or 28 becomes ineffective, ie the force F ₃ exerted on the piston 29 no longer opposes a reaction force.

Die Kraft F₃ wird von dem Hebel 4 bei dessen Auslenkung ausgeübt und stellt einen Teil der von dem Hebel 4 insgesamt auf die Federanordnung des Drehlagers 3 ausgeübten Kraft dar. Durch den Wegfall des Anteils der Kraft der pneumatischen Zusatzfedern 27 und 28 bei einer bestimmten Auslenkung des Hebels 4 sinkt die Kraft der gesamten Federanordnung des Drehlagers 3 bei dieser Auslenkung schlagartig ab. Die pneumatischen Zusatzfedern 27 und 28 und die mechanische Verbindung des Hebels 4 mit diesen sind so ausgelegt, dass dieser Abfall der Federkraft beim Übergang von dem Winkelbereich A in den Winkelbereich B von 1 erfolgt. Der schlagartige Abfall der Kraft der pneumatischen Zusatzfedern 27 und 28 entspricht in seiner Wirkung der Zuschaltung einer Feder mit entgegengesetzter Kraftrichtung zu einer weiterhin unverändert wirksamen Feder bei einer bestimmter Auslenkung letzterer.The force F ₃ is exerted by the lever 4 when it is deflected and represents part of the total force exerted by the lever 4 on the spring arrangement of the pivot bearing 3. By eliminating the proportion of the force of the pneumatic auxiliary springs 27 and 28 at a specific deflection of the lever 4, the force of the entire spring arrangement of the pivot bearing 3 drops abruptly at this deflection. The pneumatic auxiliary springs 27 and 28 and the mechanical connection of the lever 4 with these are designed so that this drop in spring force during the transition from the angular range A to the angular range B of 1 he follows. The sudden drop in the force of the pneumatic auxiliary springs 27 and 28 corresponds in its effect to the connection of a spring with the opposite direction of force to a spring that continues to be effective in the case of a specific deflection of the latter.

In 3 ist noch eine Rückholfeder 34 gezeigt, deren Funktion darin besteht, bei einem Wegfall der durch den Hebel 4 auf den Kolben 29 ausgeübten Kraft F₃ den Kolben 29 zum äußeren Ende des Zylinders 30 zurückzubewegen, insbesondere in eine Position, in der die Auslassöffnung wieder innerhalb der Kammer 31 liegt oder zumindest durch den Kolben 29 verschlossen ist, so dass die pneumatische Feder 27 bzw. 28 ihre Wirksamkeit zurückerlangt. Die Rückholfeder 34 erzeugt zwar auch eine zusätzliche Gegenkraft gegen die von dem Hebel 4 herrührende Kraft F₃, die auch nach einer Freigabe der Auslassöffnung 32 erhalten bleibt und mit weiterer Auslenkung noch zunimmt, doch hat die Rückholfeder 34 nur eine vergleichsweise geringe Steifigkeit, die nur dazu auszureichen braucht, den Kolben 29 nach einem Wegfall der Kraft F₃ in eine Ruhestellung zurückzubewegen. Die kraft der Rückholfeder 34 trägt daher im Vergleich zu der von der Kompression des Gases in der Kammer 31 herrührenden Kraft nur sehr wenig zur Gesamtcharakteristik der Federanordnung des Drehlagers 3 bei.In 3 a return spring 34 is also shown, the function of which is, when the force F ₃ exerted by the lever 4 on the piston 29 is removed, to return the piston 29 to the outer end of the cylinder 30, in particular to a position in which the exhaust port returns to the inside of the chamber 31 or is at least closed by the piston 29, so that the pneumatic spring 27 or 28 regains its effectiveness. Although the return spring 34 also generates an additional counterforce against the force F ₃ originating from the lever 4, which is maintained even after the outlet opening 32 has been released and increases with further deflection, the return spring 34 has only a comparatively low rigidity, which only needs to be sufficient to move the piston 29 back to a rest position after the force F ₃ has ceased. The force of the return spring 34 therefore contributes very little to the overall characteristic of the spring arrangement of the pivot bearing 3 compared to the force resulting from the compression of the gas in the chamber 31 .

In der Wand des Zylinders 30 ist in einem Bereich, der in keiner Position des Kolbens 29 von diesem abgedeckt wird, beispielsweise wie in 3 gezeigt in der Stirnwand, eine Öffnung 35 vorgesehen, in der ein Ventil 36 angeordnet ist. Dieses Ventil 36 ist bei einem Überdruck in der Kammer 31 geschlossen und bei einem Unterdruck in der Kammer 31 geöffnet. Seine Funktion besteht darin, einen Zustrom von Gas, vorzugsweise Luft aus der Umgebung, in die Kammer 31 zu ermöglichen, wenn sich das Volumen der Kammer 31 nach einem Wegfall der Kraft F₃ des Hebels 4 durch eine Bewegung des Kolbens 29 infolge der Kraft der Rückstellfeder 34 vergrößert. Ohne das Ventil 36 würde nämlich ein Unterdruck in der Kammer 31 entstehen, wenn der Kolben 29 beim Zurückfahren in Richtung seiner Ruheposition die Auslassöffnung 32 wieder verschließt, wodurch die Bewegung in die Ruhestellung behindert würde oder eine unerwünscht hohe Steifigkeit der Rückstellfeder erfordern würde.In the wall of the cylinder 30 in an area that is not covered by the piston 29 in any position of the latter, for example as in 3 shown in the end wall, an opening 35 is provided in which a valve 36 is located. This valve 36 is closed when there is an overpressure in the chamber 31 and is opened when there is a negative pressure in the chamber 31 . Its function is to allow gas, preferably air from the environment, to flow into the chamber 31 when the volume of the chamber 31 increases after the force F ₃ of the lever 4 has been removed by a movement of the piston 29 due to the force of the Return spring 34 increased. Without the valve 36, a negative pressure would arise in the chamber 31 when the piston 29 closes the outlet opening 32 again when moving back towards its rest position, which would impede the movement into the rest position or would require an undesirably high rigidity of the return spring.

Die pneumatischen Zusatzfedern 27 und 28 sind so ausgelegt, dass die Federkennlinie der gesamten Federanordnung in den Abschnitten A und B des Bewegungsbereichs des Hebels 4 nichtlinear in Form einer abschnittsweise verschiedenen Federsteifigkeit ist, wobei die resultierende Federsteifigkeit im Abschnitt B geringer ist als im Abschnitt A Hierbei nimmt Federsteifigkeit beim Übergang vom Bereich A in den Bereich B schlagartig ab. Insgesamt ergibt sich somit eine degressive Federkennlinie.The pneumatic auxiliary springs 27 and 28 are designed in such a way that the spring characteristic of the entire spring arrangement in sections A and B of the movement range of the lever 4 is non-linear in the form of a sectionally different spring stiffness, the resulting spring stiffness in section B being lower than in section A. Overall, this results in a degressive spring characteristic.

Das vorausgehend beschriebene Ausführungsbeispiel stellt eine zweckmäßige Realisierung einer solchen degressiven Federkennlinie dar, ist jedoch nicht die einzige Möglichkeit hierzu. Eine andere Möglichkeit besteht beispielsweise in der Verwendung einer Tellerfedernsäule als Federelement, da eine Tellerfedernsäule eine degressive Federkennlinie besitzt. Letztere verläuft jedoch eher glatt, d.h. ohne sprunghafte Änderung der Steifigkeit bei einer einzigen vorbestimmten Auslenkung.The exemplary embodiment described above represents an expedient realization of such a degressive spring characteristic, but is not the only possibility for this. Another possibility is, for example, to use a stack of disk springs as the spring element, since a stack of disk springs has a degressive spring characteristic. However, the latter is rather smooth, i.e. without an abrupt change in stiffness for a single predetermined deflection.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorausgehend beschriebene Ausführungsform mit einem Hebel 4, der an einem Ende über ein Drehlager 3 mit einem Träger 2 und am anderen Ende über ein weiteres Drehlager 5 mit einem Halter 6 eines Schleifkörpers 7 verbunden ist. So könnte die Variabilität des Abstandes zwischen der Stromschiene und dem beweglichen Verbraucher entlang dessen Bewegungsbahn beispielsweise auch durch eine Anordnung gefederter Teleskoprohre zur Verbindung zwischen dem Träger 2 und dem Halter 6 des Schleifkörpers 7 realisiert werden. Auch bei einer solchen Struktur mit linearer anstatt rotatorischer Bewegung des Verbindungsgliedes zwischen dem Träger 2 und dem Halter 6 könnte die Erfindung eingesetzt werden, wobei in diesem Fall beispielsweise Schraubenfedern oder Evolutfedern anstelle einer Torsionsfeder als Federelemente zur Erzeugung der Anpresskraft des Schleifkörpers verwendet werden könnten und sich bei den beschriebenen pneumatischen Zusatzfedern 27 und 28 die Umsetzung der rotatorischen Auslenkung des Hebels 4 in eine lineare Auslenkung des Kolbens 29 durch ein Gelenk erübrigen würde.The invention is not limited to the previously described embodiment with a lever 4 which is connected at one end via a pivot bearing 3 to a carrier 2 and at the other end via a further pivot bearing 5 to a holder 6 of a grinding body 7 . For example, the variability of the distance between the conductor rail and the movable consumer along its movement path could also be realized by an arrangement of spring-loaded telescopic tubes for the connection between the carrier 2 and the holder 6 of the grinding body 7 . The invention could also be used with such a structure with linear instead of rotary movement of the connecting member between the carrier 2 and the holder 6, in which case, for example, helical springs or volute springs could be used instead of a torsion spring as spring elements for generating the pressing force of the grinding body and itself in the case of the pneumatic auxiliary springs 27 and 28 described, the conversion of the rotary deflection of the lever 4 into a linear deflection of the piston 29 by means of a joint would be unnecessary.

Bezugszeichenlistereference list

11: Stromabnehmerpantograph
22: Trägercarrier
33: Erstes DrehlagerFirst pivot
44: Hebellever
55: Zweites DrehlagerSecond pivot
66: Halterholder
77: Schleifkörpergrinding wheel
88th: Erste DrehachseFirst axis of rotation
99: Zweite DrehachseSecond axis of rotation
1010: Oberseitetop
1111: Wellewave
1212: Lagerblockstorage block
13, 1413, 14: Vorsprüngeprotrusions
15, 1615, 16: Auslegerboom
17-2417-24: Anschlagflächestop surface
25,2625.26: Dämpfungselementdamping element
27, 2827, 28: Zusatzfederauxiliary spring
2929: KolbenPistons
3030: Zylindercylinder
3131: Kammerchamber
3232: Auslassöffnungexhaust port
3333: Kanalchannel
3434: Rückstellfederreturn spring
3535: Öffnungopening
3636: VentilValve
F0, F3F0, F3: Gegenkraftcounterforce
F1,F2F1,F2: Federkraftspring force
A, B, CA, B, C: Abschnitt des Bewegungsbereichssection of the range of motion

Claims

Current collector (1) for the electrical supply of an electrical consumer that can be moved along a conductor line, with a movably mounted holder (6) for a grinding wheel (7), the range of movement of which is limited by two mechanical stops (17, 18; 21, 22), and the for pressing the sliding body (7) against a conductor rail of the conductor line, is acted upon by a spring arrangement with a force in the direction of a first end of its range of movement, characterized in that a damping device (25, 26) is provided which prevents the spring arrangement from causing the movement of the Holder (6) dampens toward the first end of its range of motion when the holder (6) is within a predetermined first portion (C) of its range of motion, which is bounded on one side by the first end and does not include the entire range of motion.

pantograph (1) after claim 1 , characterized in that the damping device (25, 26) is implemented in the form of a flow damper or a friction damper.

pantograph (1) after claim 1 , characterized in that the damping device (25, 26) is implemented in the form of at least one spring element.

Pantograph (1) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the predetermined first section (C) of the range of movement of the holder (6) is followed by a second section (A) and this is followed by a third section (B), the third section (B) extending to a second , the first opposite end of the range of motion, and that the stiffness of the spring arrangement is lower in the third section (B) than in the second section (A).

pantograph (1) after claim 4 , characterized in that the spring arrangement has at least two springs which are mechanically connected in parallel to one another, of which at least one is effective in the entire range of motion of the holder (6) and at least one is effective in the second section (A) of the range of motion of the holder (6) and in third section (B) is ineffective.

pantograph (1) after claim 5 , characterized in that the spring (27, 28) effective in the second section (A) and ineffective in the third section (B) and the spring effective over the entire range of movement of the holder (6) have different rigidities.

pantograph (1) after claim 5 or 6 , characterized in that the in the second section (A) effective and in the third section (B) ineffective spring (27, 28) is a pneumatic spring.

pantograph (1) after claim 7 , characterized in that the pneumatic spring (27, 28) has a chamber (31) with a variable volume dependent on the deflection of the spring (27, 28), in which a gas is compressed, and in that the chamber (31) has an outlet opening (32) which is opened at a predetermined amount of deflection, whereby the pneumatic spring (27, 28) becomes ineffective when this amount of deflection is exceeded.

pantograph (1) after claim 8 , characterized in that the pneumatic spring (27, 28) has a restoring spring (34) which moves the pneumatic spring (27, 28) back into a position when the external force acting on it is removed after the outlet opening (32) has been released, in which it is effective.

pantograph (1) after claim 8 or 9 , characterized in that the pneumatic spring (27, 28) has a valve (36) in a wall surrounding the chamber (31), which is closed with respect to the environment when there is excess pressure in the chamber (31) and when there is a negative pressure in the Chamber (31) is open to the environment.

pantograph (1) after claim 4 , characterized in that the spring arrangement has at least one column of disk springs.

Pantograph (1) according to one of Claims 1 until 11 , characterized in that it comprises a first pivot bearing (3) with a first axis (8) through which a lever (4) pivots between the two mechanical stops (17, 18; 21, 22) with a fixed to the movable consumer Carrier (2) is connected, and that it has a second pivot bearing (5) with a second axis (9), through which the holder (6) of the grinding wheel (7) is connected to the lever (4), the first axis (8) and the second axis (9) are parallel to each other.

pantograph (1) after claim 12 , characterized in that the spring arrangement acts on the lever (4) with a force in the direction of an increasing distance of the holder (6) of the grinding wheel (7) from the carrier (2).