DE2215258B2

DE2215258B2 - Stromabnehmer für elektrische Fahrzeuge mit einem Pantograf-Hebelsystem

Info

Publication number: DE2215258B2
Application number: DE19722215258
Authority: DE
Inventors: Rudolf Nussbaumen Keller; Rolf Wettingen Kuehnlein
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1972-03-13
Filing date: 1972-03-29
Publication date: 1980-07-10
Also published as: DE2215258C3; AT314605B; DE2215258A1; CH542067A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stromabnehmer für elektrische Fahrzeuge mit einem Pantograf-Hebelsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1.

Bei einer bekannten Ausbildung eines Stromabnehmers ist ein auf Druck beanspruchter Lenker, welcher zwischen dem Grundrahmen und den Oberarmen eingespannt und mit den Oberarmen verbunden ist, vorgesehen (vgl. Brown, Boveri-Milteilungen 1968 (Bd. 55) Nr. 1/2, Seite 60/61).

Bei dieser Anordnung ist jedoch von Nachteil, daß bei einem Hängenbleiben des Stromabnehmers, oder bei defekten Fahrleitungen der Stromabnehmer in seiner ausgefahrenen Position verharrt und stark beschädigt, bczw. vom Fahrzeugdach abgerissen werden kann.

An Stromabnehmer wird die allgemeine Anforderung gestellt, bei Fahrleitungsschäden oder Störungen selbst abzufallen und in den Ruhezustand überzugehen.

lis sind >lromabnchmcr bekannt, die dieser Forderung nachkommen, Eine solche Ausführung an einem Kinholmstromabnehmer. bestehend aus einem Pantograf mit Tragarm und Lenkstange, ist iiirch eine an der Lenkstange angeordnete Ausklink- oder Abschereinrichtung gebildet, deren Abfall durch ein an der Lenkstange des Stromabnehmers angreifendes mit dem Tragarm über eine Zugfeder verbundenes Hebelsystem ausgelöst wird (vgl z. B. DE-OS 20 52 272).

Durch die Vielzahl der Umlenkungen in diesem Hebelsystem ist eine exakte Einstellung der zulässigen Störkräfte unmöglich, d.h. bei Störungen an der Fahrleitung in geringem Umfange, aber aus einer über das Hebelsystem einflußreichen Richtung wird die Ausklinkvorrichtung ansprechen, obwohl die Notwendigkeit nicht gegeben ist.

Andererseits ist aber die Gefahr vorhanden, daß bei relativ großen Störungen die Auslösegrenze nicht erreicht wird, weil die Verluste durch Reibung an der

Vielzahl der Hebellagerungen des Systems derart groß

werden, daß die Hemmung von der resultierenden Kraft

nicht überwunden werden kann.

Solche Ausklinkvorrichtungen an der Lenkstange

weisen außerdem eine vergrößerte Störanfälligkeit auf, da die Reibungskräfte an den Haltepunkten zusätzlich von den Wetterbedingungen abhängig sind.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen sicher und zuverlässig wirkenden Stromabnehmer zu

2^r> schaffen, der bei Fahrdrahtstörungen, aber auch bei Fahrdrahtbrüchen, sowohl Schaden am Fahrdraht und Stromabnehmer selbs-i als auch am Triebfahrzeug vermeidet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im

so Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Die Vorteile der Erfindung erwachsen daraus, daß die Kräfte die an der Wippe auftreten direkt auf die Überlastsicherung einwirken, und der Tragarm trotzdem seine Beweglichkeit beibehält, also mit einer

r. Führung in die Ruhestellung gelangt.

Ferner bleibt durch das direkt in den Kraftarm bzw. Kraftfluß eingeschaltene Sicherungsglied, die einfache Justierung bzw. Bemessung gewahrt, da keine Kräfteverluste durch Verzweigungen oder «Ljzwischenliegen-

de Gelenke auftreten.

Bei plötzlichem Hochschnellen des Stromabnehmers auf die maximale Höhe durch ungewollte Fahrdrahtunterbrechung tritt der Vorteil ein, daß der Pantograf schlagartig in seine Ruhestellung abfällt, weil das

4"> auftretende Drehmoment, gebildet aus der Vorspannkraft der Feder am Hebelarm der Lasche und den Massenkräften des Pantograf-Hebelsystems, die Überlastsicherung sofort auslöst, d. h. der Scherbolzen an der Sollbruchstelle abgeschert wird.

■"><> Eine vorzugsweise Ausführungsform ist gekennzeichnet durch einen als Überlastsicherung gebildeten Scherbolzen, der den Tragarm mit den starr an der Drehhebelachse angeordneten Laschen fest verbindet, wobei der Tragarm durch die Laschen einerseits in einer

>^r> Ebene und durch ein Langloch andererseits in Normalebene dazu gleitend geführt ist und der Scherbolzen in einem Parallelabstand c/.ur Drehhebelachse vorgesehen ist, und die .Sollbruchstellen annähernd in den Gleitebenen angeordnet sind.

>" Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbcispiclcs in den /.cichniingcn naher beschrieben. Ks zeigt

F i g. I den Stromabnehmer in lictricbss'ellung.

F i g. 2 die Überlastsicherung und Führung in einer

" Draufsicht,

(·' i g. 3 einen Schnitt nach Linie /Win I·" i g. 2,
F ig. 4 einen Abscherbolzen nach der Linie ΛΛ in F i g. 2.

Gleiche Teile sind mit einander entsprechende Bezugszeichen versehen,

F i g. 1 zeigt den Stromabnehmer, der in wesentlichem aus dem am Triebfahrzeug über Isolatoren 2 befestigten Grundrahmen t mit dem an der Drehhebelachse 3 angelenkten Tragarm 4, dem Oberbalken 5 und der Wippe 8 besteht Die Wippe 8 ist am Fahrdraht 10 angelegt, wobei eine Stange 9 für die Geradführung derselben besorgt ist

Dem Tragarm 4 ist eine Lenkstange 6 nahezu parallel geschaltet, deren erster Drehpunkt 12 im Auge 27 am Oberbalken 5 und dessen zweiter Drehpunkt 12' an einem am Grundrahmen 1 starr befestigtem Arm 7 angeordnet ist

Die Drehhebelachse 3 ist am Grundrahmen 1 an zwei nicht dargestellten Lagern gelagert. Die Drehhebeiachse 3 weist zwei Kurbelarme 13 und 14 auf, an deren ersteren 13 die am Grundrahmen 1 befestigte Feder 15 angreift, und an deren zweiteren die Kolbenstange 16 mit einer Gabelführung 17 befestigt ist.

Die Drehhebeiachse 3 ist mit einer Begrenzungsnukke 18 ausgerüstet, die beim größtmöglichen Drtiiwinkel am Anschlag 19 am Grundrahmen 1 aufsitzt. Bei Betätigung des Pantografen ist am Grundrahmen 1 ein Hubzylinder 11 vorgesehen, dessen Kolbenstange 16 mit dem Kurbelarm 14 verbunden ist

Der Tragarm 4 ist an der Drehhebelachse 3 mittels zwei Laschen 20 befestigt, die an derselben starr angeordnet sind. Eine Führung für den Tragarm 4 in Normalrichtung zur Achse ist durch die beiden Laschen gegeben. Die Verbindung zwischen Tragarm 4 und Drehhebelachse 3 wird durch einen in die Laschen 20 eingesetzten Scherbolzen 21 hergestellt, der an der Gleitebene 26 zwischen Lasche 20 und Befestigungsteil 24 mit Sollbruchstellen 22 ausgerüstet ist.

In Fig. 2 ist die Ausbildung der Verbindung am Tragarm 4 deutlicher dargestellt wobei die Drehhebelachse 3 über die beiden angedeuteten Lager 23 am Grundrahmen 1 abgestützt ist. Der Kurbelarm 13 ist über eine Gelenksverbindung mit einem Bolzen, mit der Feder 15 verbunden und der Hubzylinder 11 über eine Gabelführung 17 am Kurbelarm 14 befestigt.

Am Grundrahmen 1 ist der Anschlag 19 fest angeordnet, der mit der Begrenzungsnocke 18 an der Drehhebelachse 3 zusammenwirkt und die beiden absoluten Endstellungen des Pantografen bestimmt

Der Tragarm 4 weist an seinem der Drehhebelachse 3 zugekehrten Ende einen Befestigungsteil 24 auf. der die Drehhebelachse 3 umfaßt so daß der Tragarm 4 durch das Langloch 25 in Parallelrichtung zur Achse derselben geführt ist Darüber hinaus sind an beiden Seiten des Befestigungsteils 24 Laschen 20 anliegend, die in

ίο Normalrichtung zur Achse der Drehhebelachse 3 den Tragarm 4 führen. Die Laschen 20 sind starr mit der Drehhebelachse 3 verbunden, wobei sowohl der Befestigungsteil 24 als auch die Laschen 20 eine Bohrung 28 aufweisen, in die der Scherbolzen 21 eingesetzt ist

F i g. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie ß-Sin F i g. 2 wobei die Anordnung des Tragarmes 4> zur Drehhebelachse 3 deutlicher erkennbar ist. Diese ist durch das mit dem Langloch 25 versehene Befestigungsteil 24 gegeben, wobei die Drehhebelachse 3. '.ι das Langloch 25 eingeschoben ist, so daß bei Bruch dca Scherbolzens 21 eine Gleitführung geboten wird. Der Scherbolzen 21 ist in einem Parallelabstand c von der Drehhebelachse 3 angeordnet, wobei der Abstand zwischen den beiden

r, Achsen ein Maß für das zulässige Drehmoment ist.

Fig.4 zeigt einen Schnitt durch den Scherbolzeri 21, der in den Laschen 20 fest eingesetzt ist und gleichzeitig in der Bohrung 28 am Befestigungsteil 24 untergebracht ist Die Eindrehungen am ScherboLen 21 sind

■μ annähernd in der Gleitebene 26 zwischen den Laschen 20 und dem Befestigungsteil 24 vorgesehen. Die Sollbruchstellen 22 können den verschiedensten Bedingungen angepaßt werden. Beispielsweise ist es möglich durch Auswahl geeigneter Verbundwerkstoffe die

ι. Scherfestigkeit in einer Vorzugsrichtung zu erhöhen, so daß der Abfall des Stromabnehmers vom Fahrdraht, auch durch richtungsgebundene Krafteinwirkung gesteuert werden kann. Die Schichten des Verbundwerkstoffes werden dabei vorteilhaft in zu der Hauptrichtung

in der einwirkenden Kräfte am Tragarm 4 parallelen Ebene.ι angeordnet, so daß die Scherfestigkeit normal zu diesen wenig oder gar nicht beeinflußt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

J, Stromabnehmer für elektrische Fahrzeuge mit einem Pantograf-Hebelsystem, im wesentlichen bestehend aus einem Grundrahmen, in welchem eine Drehhebelachse drehbar gelagert ist, aus einem an der Drehhebelachse befestigten Tragarm, deren angelenkten Oberbalken, einer Lenkstange, sowie einer Geradeführungsstange der Wippe, die einerseits mittels eines federnden Gliedes an den Fahrdraht gepreßt wird, andererseits durch einen Hubzylinder in der Höhe, vorzugsweise zwischen zwei Endstellungen einstellbar ist, wobei die Drehhebelachse mindestens zwei Arme aufweist, deren einer mittels eines Gelenkes am federnden Glied und deren anderer an einer Kolbenstange des Hubzylinders angreift, und ferner sowohl das federnde Glied als auch der Hubzylinder am Grundrahmen abgestützt sind, dadurch gekenn ze ic.'« τι et, daß der Tragarm (4) des Pantograf-Heöelsystems (4 bis 9) ar. der Drehhebelachse (3) mit einer Führung (Lasche 20, Langloch 25) und auf Scherbeanspruchung ansprechende Oberlastsicherung (Scherbolzen 21) starr befestigt ist, wobei zwei Begrenzungsnocken (18) an der Drehhebelachse (3) in den Endstellungen am Anschlag (19) des Grundrahmens(l) anliegen.
2. Stromabnehmer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen als Überlastsicherung gebildeten Scherbolzen (21), der den Tragarm (4) mit starr an der Drehhebelr.r-hse (3) angeordneten Laschen (20) fest verbindet, wobei der Tragarm (4) durch die Laschen (20) einerseits in einer toene und durch ein Langloch (25), andererseits in Normalebene dazu gleitend geführt ist und der ScKcrbolzen (21) in einem Parallelabstand (c) zur Drehhebelachse (3) vorgesehen ist, und die Sollbruchstellen (22) annähernd in den Gleitebenc (26) angeordnet sind.
3. Stromabnehmer nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Scherbolzen (21) aus einem Verbundmaterial gebildet ist, dessen Schichten in Parallelebenen zu der Hauptrichtung der Kraft am Tragarm (4) angeordnet sind.