DE2256453A1

DE2256453A1 - Stromabnehmerrolle

Info

Publication number: DE2256453A1
Application number: DE2256453A
Authority: DE
Inventors: Kazumi Matsui; Yutaka Shibata; Takashi Umemori; Kinzo Yamamura
Original assignee: Japan National Railways; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Japan National Railways; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1971-12-20
Filing date: 1972-11-17
Publication date: 1973-06-28
Also published as: GB1363784A; US3871727A; DE2256453C2

Description

Japanese National Railways, Tokyo (Japan) und Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka-shi (Japan) Stromabnehmerrolle.
Gegenwartig werden verschiedene Stromauffangvorrichtungen bzw. Strotnsammelvorrichtungen oder Stromabnehmervorrichtungen als verschiedene Energiequellen verwendet, um Antriebsenergie für den Antrieb einer Transportvorrichtung zu schaffen Bei der üblichsten Ausführung erfolgt die Stromabnahme mittels einer Leitung bzw. eines Fahrdrahtes und eines Stromabnehmers, jedoch ist diese Art von Stromabnahme gegenwärtig auf eine Geschwindigkeit von 350 ktn/h begrenzt, und zwar unter Berücksichtigung der Schwingung und ihrer Ausbreitungsgeschwindigkeit in der Leitung, des Abnutzungswiderstandes des Materials der Leitung usw. Es werden daher starre Stromabnahmevorrichtungen in Betracht gezogen, um diese Geschwindigkeitsbegrenzung zu überwinden. Hierbei wird ein elektrischer Draht oder eine Stromsammelleitung vorgesehen, die aus einem starren Leiter mit schienenartiger Gestalt zusammengesetzt ist und am Erdboden fest angeordnet wird. Hierbei ist eine Stromabnahmeeinrichtung vorgesehen, um durch Berührung mit dem fest angeordneten Leiter Strom abzunehmen. Da ein an einem Fahrzeug angebrachter, an dem Leiter gleitender Stromabnehmer an erhöhten Stellen der Zuführleitung bzw. der Stromsammelleitung springt, und zwar zufolge der geometrischen Unregelmäßigkeit der Stromsammelleitung, und auch an harten Stellen der Stromsammelleitung springt zufolge der federnden Unregelmäßigkeit, ergeben sich Probleme, beispielsweise die Schwierigkeit, zufolge der sich ergebenden Schwingungen des starren Stromabnehmers diesen in vollständiger Berührung mit der starren Stromsammelschiene zu halten.
Es ist auch betrachtet worden, den Stromabnehmer so auszuführen, daß ein linearer Leiter geschaffen ist mit relativ hoher natürlicher Schwingung, der in zahubürstenartiger Ausführung mit der schienenartigen Stroms ammelschiene in Berührung steht. Jedoch ergeben sich hierbei Probleme hinsichtlich der Erhitzung des Leiters durch Reibungsvärme, der Anordnung der Leiter zueinander, hinsichtlich der Abnutzung des Leiters usw. Um das durch die Reibung sich ergebende Problem zu lösen, ist es vorgeschlagen worden, den aus den oben genannten Leitern zusammengesetzten Stromabnehmer an einem drehbaren starren Körper an dem leitenden Zentrum anzuordnen, um einen rollenartigen Stromabnehmer zu bilden, und um Strom von der Sammelleitung abzunehmen, während die Rolle mittels irgendeiner Arbeitsweise synchron zu der Fahrzeuggeschwindigkeit angetrieben wird. Da jedoch der rollenartige Strotnabnehmer starke Stoßkräfte erfährt, zufolge der Zentrifugalkraft bei hoher Geschwindigkeit oder Drehzahl, wenn die Leiter des Stromabnehmers mit der Sammelschiene in Berührung stehen, werden die Leiter des Stromabnehmers beschädigt oder es ergibt sich Abnutzung der Stromabnehmerleiter zufolge der teilweisen Reibung dieser Leiter mit der Sammelschiene und zufolge Reibung der Leiter untereinander, der Anordnung der Leiter zueinander usw. Zufolge der synchronen Drehung wird die Gesamtausführung des Stromabnehmers kompliziert und schwer.
Die Erfindung bezweckt, die verschiedenen Nachteile bekannter Stromabnehmerrollen zu beseitigen und eine neuartige und verbesserte Stromabnehmerrolle zu schaffen.
Ein Merkmal der Stromabnehmerrolle gemäß der Erfindung liegt in der Schaffung einer Rolle, die ein zusAmmengesetztes Stromabnehmerelement aufweist, bei welchem flüssiges Elastomere massiv bzw. fest zwischen mehrere biegsame ebene oder lineare Leiter eingefüllt wird oder ist, wobei wenigstens ein-Ende der Leiter an einer zylindrischen Stromabnehmerfläche frei liegt, die mit einer Zuführleitung oder Stromsammelsohiene, die aus einem starren Leiter besteht, in Beruhrung steht. Weiterhin ist ein Träger vorgesehen, der eine Drehwelle hat, die elektrisch oder mechanisch zwischen die Leiter in dem zusammengesetzten Stromabnehmerelement geschaltet ist.
Eine Stromabnehmerrolle gemäß der Erfindung hat die folgenden Vorteile: 1. Da bei der Stromabnehmerrolle flüssiges Elastomere wie Polyurethankautschuk verwendet wird, eine Wirkung ähnlich einem festen oder massiven Reifen hat, kann die Stromabnehmerrolle sich dadurch drehen, daß sie lediglich auf der Stromsammelschiene geschoben wird.
2. Da die betreffenden Leiter von einem Elastomeren umgeben sind, sind Biegeverformung und Schwingung der leiter begrenzt. Insbesondere wird die Stoßkraft, die während der Zeit der Berührung mit der Stromsammalschiene (nachstehend der Einfachheit halber Stromschiene genannt) auf die Leiter wirkt, im wesentlichen aufgehoben oder aufgenommen. Aus diesem Grunde sind eine Beschädigung der Leiter oder ein nachteiliger Einfluß zufolge der Störung zwischen den Leitern beseitigt, wodurch die Lebensdauer beträchtlich verlängert ist. Allgemein ist eine Beschädigung der Leiter verhindert, da das für die Stromabnehmerrolle verwendete Material, nämlich das flüssige Elastomeres einen relativ großen Dämpfungskoeffizienten hat, so daß dieses Material eine Art schwingungsaufnehmendes Material ist.
3. Selbst wenn die Stromschiene geometrische Unregelmäßigkeiten hat, wird bei Berührung der Stromabnehmerrolle mit der Stromschiene durch richtige Federwirkung des zwischen den biegsamen Leiter und die Leiter eingefüllten Elastomeren ein Springen der Stromabnehmerrolle vprhindert.
Selbst wenn die Stromabnehmerrolle springt, wird elektrischer Kontakt mit der Stromschiene aufrechterhalten zufolge der Rückkehrkraft des gebogenen biegsamen Leiters und des Elastomeren, so daß demgemäß Stromabnahme auch bei sehr hohen Geschwindigkeiten erfolgen kann.
4. Da der Reibungskoeffizient zwischen der Stromabnehmerrolle und der Stromschiene durch Verwendung eines entsprechenden flüssigen Elastomeren vergrößert werden kann, kann Schlupf zwischen der Stromabnehmerrolle und der Sammelleitung oder der Stromschiene im wesentlichen vernachlässigt werden. Aus diesem Grunde kann die Reibung des elastomeren Materials bzw. des Leiters an der Oberfläche der Stromabnehmerrolle in großem Ausmaß verringert werden.
Bei der Stromabnahme an einem Fahrzeug unter Verwendung einer Stromabnehmerrolle gemäß der Erfindung fließt der Strom zuerst von dem freiliegenden biegsamen Leiter an der zylindrischen Stromabnehmerfläche der Stromabnehmerrolle, die mit der Stromschiene in Berührung steht, wonach ein weiterer Stromabnehmer an der Endfläche oder Stirnfläche der Drehwelle der Stromabnehmerrolle verwendet wird, um den Strom dem Fahrzeug zuzuführen.
Die genannten Zwecke sowie weitere Zwecke, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor, in welcher die Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert wird.
Fig. 1 ist eine schaubildliche Ansicht eines zusammengesetztes Stromabnahmeelementes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 2 ist eine Teilschnittansicht einer Ausführungsform einer Stromabnehmerrolle gemäß der Erfindung.
Fig. 3 ist eine Längsschnittansicht der Stromabnehmerrolle gemäß Fig. 2.
Fig. 4 ist eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform der Stromabnehmerrolle gemäß der Erfindung.
Fig. 5 ist eine Teilschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Stromabnehmerrolle gemäß der Erfindung.
Fig. 6 ist eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht, wobei jedoch eine noch andere Ausführungsform der Rolle dargestellt ist.
Fig. 7 ist eine Teilschnitt ansicht einer noch anderen Ausführungsform einer Stromabnehmerrolle gemäß der Erfindung.
Fig. 8A und 8B, 9A und 9B sind Teilansichten der Ausführungsformen der Stromabnehmerrolle gemäß der Erfindung.
Fig. 10 ist eine Schnittansicht einer noch anderen Ausführungsform einer Stromabnehmerrolle gemäß der Erfindung.
Fig. 11 bis 15 sind Ansichten einer noch anderen Ausführungsform einer Stromabnehmerrolle, bei welcher ein Ring oder eine Stange für die Befestigung der federnden Leiter verwendet wird.
Fig. 16 bis 20 sind Ansichten einer noch anderen Ausführungsform einer Stromabuehmerrolle , bei welcher ein Riemen verwendet wird, an welchem mehrere federnde Leiter gemäß der Erfindung angebracht sind.
Fig. 21 und 22 sind Ansichten einer noch anderen Ausführungsform einer Stromabnehmerrolle gemäß der Erfindung.
Fig. 23 bis 28 sind Ansichten eines Metallfolienleiters und eines Abstandsteiles, die bei einer Stromabnehmerrolle gemäß der Erfindung verwendet werden.
Fig. 29 ist eine schaubildliche Ansicht einer noch anderen Ausführungsform einer Stromabnehmerrolle, wobei ein Metallfolienleiter und ein Abstandsteil in einer Ausführung gemäß Fig. 23 verwendet sind.
Fig. 30 ist eine schaubildliche iLeiiansi¢hG einer noch anderen Aus führungs form einer Stromabnehmerrolle, bei welcher ein Ring zum Anbringen der Metallfolie und des Abstandsteiles an dem leitenden starren Trägerkörper gemäß der Erfindung verwendet wird.
Fig. 31 ist eine schaubildliche Teilansicht der Rolle, wobei die Metallfolie und die Abstandsteile gemäß Fig. 27 verwendet sind.
Fig. 32 ist eine Ansicht der Metallfolie und des Abstandsteiles bei einer anderen Ausführungsform sowie ihr Zusammenbau mit der Rolle gemäß der Erfindung.
Fig. 33 bis 40 sind Ansichten weiterer Ausführungsformen von Metallfolie und Abstandsteil bei Verwendung an der Rolle gemäß der Erfindung.
Fig. 41 ist eine schaubildliche Ansicht der Stromabnehmerrolle gemäß einer noch anderen Ausführungsform unter Verwendung der Polie gemäß der Erfindung.
Fig. 42 ist eine Teilseitenansicht der Rolle gemäß Fig. 41.
Fig. 43A bis 47B sind Ansichten der lusführungsformen der leitenden Metallfolie, die bei der Rolle gemäß der Erfindung verwendet werden.
Fig. 48 bis 57 sind Ansichten verschiedener Busfuhrungsformen der Stromabnehmerrolle, wobei Gitter verwendet werden.
Fig. 58 ist eine Ansicht einer Ausführungsform eines zusammengesetzten Stromabnehmerelementes, wobei zwei Bahnen oder Bleche von kreisförmigen Verstärkungsplatten verwendet werden.
Fig. 59 ist eine Ansicht einer Ausführungsfori einer zusammengesetzten Stromabnehmerrolle unter Verwendung von drei Elementen.
Fig. 60 bis 63 sind Teilschnittansichten von Stromabnehmerrollen, wobei die Dichte der Leiterdrähte und ihre graphischen Darstellungen für Erläuterungszwecke gezeigt sind.
Fig. 64 ist eine Ansicht einer Ausführungsform der Uransportvorrichtung.
In den Fig. 1 bis 10 ist eine Stromauffangrolle, Stromsammeirolle oder Stromabnehmerrolle (nachstehend der Einfachheit halber Stromabnehmerrolle genannt) dargestellt, die-einen starren elektrisch leitenden mittleren Drehteil, federnde Leiterdrähte, die einen Kontaktteil oder Berührungsteil bilden, und eine elektrisch leitende Scheibe aufweist,-nahe deren Umfangskante Löcher vorgesehen sind für elektrische und mechanische Verbindung mit den federnden Leiterdrähten. Durch die Löcher hindurch werden Bündel federnder Leiterdrähte allgemein konstanter Länge derart eingesetzt, daß beide Enden des Bündels so nach außen gerichtet sind, daß allgemein U-Gestalt erzielt ist.
Es ist eine Mehrzahl von Scheiben vorhanden, die übereinander angeordnet und festgelegt sind, und flüssiges Elastomere wird zwischen die Leiterdrähte fließen gelassen, um diese mit den Scheiben zu einer einheitlichen Ausführung zu verbinden.
In Fig. 1 ist eine elektrisch leitende Scheibe 1 dargestellt, die aus Metall hergestellt ist, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung hoher Zugfestigkeit. Die Scheibe 1 weist eine Mehrzahl von Löchern 2 auf, die in gleichen Abständen nahe der Umfangskante der Scheibe 1 gebildet sind. Es sind Bündel 3 aus federnden Leiterdrähten vorgesehen, wobei beispielsweise ein Bündel 3 aus 100 bis 300 Stahldrähten gebildet ist. Je ein Bündel 3 wird durch ein Loch 2 derart hindurchgeführt, daß die beiden Bündelenden 4 und 5 nach außen gebogen sind, so daß jedes Bündel allgemein U-Gestalt hat. Das Umbiegen zu U-Gestalt der Leiter des Bündels 3 kann nach Einsetzen in das Loch 2 oder vor dem Einsetzen in dieses Loch 2 erfolgen. Die federnden Leiterdrähte können aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Kupfer, einer Kupferlegierung, aus Stahl, rostfreiem Stahl od. dgl. bestehen.
Fig. 2 zeigt eine Xeilschnittansicht einer Ausführungs form einer Stromabnehmerrolle gemäß der Erfindung. Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht der Rolle gemäß Fig. 2. Gemäß Fig. 2 sind die Leiterdrahtbündel 3 radial durch die betreffenden Löcher 2 zweier Scheiben 1 .und 1' eingesetzt, die in Form dünner Platten vorhanden sind, und die beiden Scheiben 1, 1' werden übereinander angeordnet. Dann werden Schubplatten 6 und 7 von beiden Seiten der Scheiben in Berührung angeordnet und mittels Bolzen 11 und Muttern 12 an einem Trägerkörper 10 befestigt, der aus zwei gegenüberliegenden Teilen 8 und 9 zusammengesetzt ist. Mit dem Bezugszeichen 13 und 14 sind Drehwellen des Trägerkörpers 10 bezeichnet. Mit 15 sind Lager an den Drehwellen bezeichnet, mit 17 Lagermuttern, mit 18 Lagerscheiben, mit 19 elastomeres Material wie Polyurethan, welches beim Einfüllen zwischen die Stahldrahtbündel 3 und die Scheiben 1 und 1' und auf der Außenseite der Scheiben einheitlich verfestigt ist. Mit 20 sind mit elastomerem Material zu füllende Löcher bezeichnet, die nahe dem Umfang der Schubplatten 6 und 7 vorgesehen sind. Mit 16 ist eine zylindrische Stromabnehmerfläche bezeichnet, und mit 21 sind Leiterdrahtenden bezeichnet, die an der Fläche der zylindrischen Stromabnehmerfläche oder ßtromsammelfläche 16 frei liegen. In Fig. 1 umfaßt das zusammengesetzte Stromabnehmerelement flüssiges elastomeres Material 19, welches zwischen die Scheiben 1 und 1', die Schubplatten 6 und 7 und die Leiterdrahtbündel 3 gefüllt ist und sich darin verfestigt hat.
Die Punktion der Schubplatten 6 und 7 gemäß den Fig. 2 und 3 ist wie folgt. Zunächst sollen sie verhindern, daß die Leiterdrahtbündel 3 sich stark ausdehnen, indem die Leiterdrahtbündel 3 mit beträchtlich hohem Druck gegen die Scheiben 1 und 1' gedrückt werden, so daß selbst beim Eingießen des elastomeren Materials 19 die elektrische Leitfähigkeit zwischen den Leiterbündeln 3 und den Scheiben 1 und 1' nicht beeinträchtigt wird. Eine weitere Funktion besteht darin, eine Verstärkungswirkung gegen die Zentrifugalkraft zu schaffen, die normal oder gewöhnlich schwierig ist, und zwar über das elastomere Material 19 und die Scheiben 1 und 1' oder die anhaftenden Platten 6 und 7. Aus diesem Grunde sind die Locher 20 mit richtigem Durchmesserund Abstand zu den Schubplatten 6 und 7 gebildet, und das elastomere Material 19 wird durch diese Löcher 20 hindurch eingeführt, um diese Verstärkungswirkung aus zuführen. Um die ähnliche Wirkung zu erhalten, können die Löcher 20 in den Scheiben 1, 1' gebildet sein. Die dritte Funktion besteht darin, die Wärme schnell ab zuführen, die durch die Stromleitung in den Leiterdrahtbündeln 3 erzeugt ist, und auch die Wärme ab zuführen, die dadurch erzeugt ist, daß das elastomere Material auf die Schiene in Richtung gegen die Welle geschoben wird.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, können die Bündel 3 aus den federnden Leiterdrähten anstelle in radialer Anordnung in einem konstanten Winkel und in schräger Anordnung mit Bezug auf die radiale Richtung vorgesehen sein, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. In Fig. 4 ist eine Scheibe 1 dargestellt. Mit 3 sind Leiterdrahtbündel bezeichnet, mit 26 Drähte zum Halten der Leiterdrahtbündel 3 in einem' richtigen Winkel, während die Bündel zwischen den Schubplatten 6 und der Scheibe 1 oder der Scheibe 1 und der Scheibe 1', die mit den Bolzen festgelegt werden. An richtigen Stellen an der Scheibe 1 sind Löcher gebildet, und die Bündel 3 sind durch die Löcher hindurch festgelegt. Nachdem der Winkel der Leiterdrahtbündel 3 zwecks Festlegung mit den Bolzen bestimmt ist, können diese belassen werden oder sie können entfernt werden, je nach den besonderen Anforderungen.
Fig. 5 zeigt die Ausführung vieler Scheiben 1, die übereinander oder nebeneinander angeordnet sind, um eine große Strommenge abnehmen zu können. Um die Leiterdrahtbündel 3 zu führen, wenn viele Scheiben 1 übereinander angeordnet werden, die Löcher 2 nahe ihrer Umfangskante haben, wie es in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, oder wie es in Fig. 5 dargestellt ist, können die Scheiben 1 derart nebeneinander angeordnet werden, daß die Löcher 2 in einer Scheibe mit Bezug auf die Löcher 2 in einer anderen Scheibe um die halbe Teilung versetzt sind, oder die Scheiben und die Schubplatten werden abwechselnd nebeneinander oder übereinander angeordnet. Es ist auch möglich, die betreffenden Stellungen der Scheiben um einen Winkel zu verschieben oder zu versetzen, geteilt durch 1die Anzahl der vorhandenen Scheibe bei einem Teilungswinkel des Loches, durch welches die Leiterdrahtbündel 3 hindurch eingesetzt werden, so daß die Dichte der Leiterdrähte an der Umfangsfläche der Scheiben so gleichmäßig wie möglich ist.
Die vielen Scheiben 1 mit den durch die Löcher 2 an der Umfangskante der Scheiben hindurchgeführten Leiter drahtbündeMn3 werden mittels der Bolzen 11 und der Muttern 12 zwischen den Schubplatten 6 und 7 und dem elektrisch leitenden Trägerkörper 22 festgelegt, wonach das elastomere Material 19 eingegossen wird. Mit 23 sind Lager bezeichnet, und mit 24 eine Drehwelle des Trägerkörpers 22. Löcher 20 zum Erleichtern des Eingießens des elastomeren Materials 19 können an geeigneten Stellen und in geeigneter Anzahl an den Schubplatten und den Scheiben vorgesehen sein.
Die elektrische Leitfähigkeit zwischen den Leiterdrahtbündeln 3 und den Scheiben 1 ist gewöhnlich erhalten durch Schieben der Bündel 3 auf die Scheiben 1 und die Schubplatten 6, 7, jedoch kann die elektrische Leitfähigkeit zwischen den Leiterdrahtbündeln 3 und den Scheiben 1 manchmal beeinträchtigt sein, wenn für die Leiterdrähte Material mit verhältnismäßig kleinem Young-Modul und leichter Plastizität bzw. leichter Verformbarkeit wie Aluminium verwendet wird und das flüssige elastomere Material eingefüllt wird. In einem solchen Fall kann die elektrische Verbindung zwischen den Leiterdrahtbündeln 3 und den Scheiben 1 durch eine geeignete Arbeitsweise verbessert werden, und zwar mittels Verlöten oder Verschweißen oder mittels einer mechanischen Behandlung nach Hindurchführen der Leiterdrahtbündel 3 durch die Löcher 2 in den Scheiben 1.
Fig. 6 zeigt eine Stromabnehmerrolle mit Umfangsnuten 25, wobei die Rolle an sich von der gleichen Ausführung wie die Ausführung gemäß Fig. 5 ist.
Die Nuten 25 können unabhängig sein oder sie können in einer Mehrzahl vorhanden sein, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Die Wirkung der Nuten 25 besteht hauptsächlich in, einer Wärmeaufzebrungswirkung, um die Wärme aufzuzehren, die durch den Stromfluß durch die Leiterdrahtbündel 3 hindurch erzeugt ist, oder die Wärme, die durch Verformung des elastomeren Materials 19 erzeugt ist. Die zweite Wirkung der Nuten 25 besteht darin, den,Kontaktdruck oder Berührungsdruck mit der Stromschiene zu vergleichmäßigen. Um die StromSührungskapazität zu vergrößern, muB die Breite der Rolle vergrößert werden, Jedoch wird durch eine breite Rolle ein unr,egelmäßiger Berührungsdruck hervorgerufen, so daß es beträchtlich schwierig wird, gleichmäßige Berührung der Leiterdrähte mit der Stromschiene hervorzurufen. Aus diesem Grunde kann durch Schaffung einer oder mehrerer Nuten 25 gemäß Fig. 6 die Rolle gewissermaßen unterteilt werden, so daß mehrere Einzelrollen in Berührung mit der Stromschiene gelangen, so daß der Berührungsdruck so gleichmäßig wie möglich ist.
Die Nuten 25 brauchen nicht kreisförmige Umfangsnuten zu sein, sondern sie können auch Nuten wie auf der Lauffläche eines Fahrzeugreifens sein.
Fig. 7 zeigt eine Teilschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Leiterdrahtbündel sind wieder mit 3 bezeichnet, während die elektrisch leitenden Scheiben mit 27 bis 33 bezeichnet sind. Diese Scheiben haben Löcher 2 für das Einführen der Leiterdrahtbündel 3.
Diese Löcher sind am Umfang der Scheiben gebildet. Mit 34 und 35 sind Schubplatten bezeichnet. Bolzen 36 legen die Scheiben 27 bis 93 mit den durch die Löcher 2 hindurch eingeführten Leiterdrahtbündeln 3 an den Schubplatten 34 und 35 fest. Bolzen 37 und Muttern 38 dienen zum Befestigen der elektrisch leitenden Scheiben 27 bis 33 und der Schubplatten 34 und 35 an Trägern 39 und 40, die einander gegenüberliegen. An den Trägern sind jeweils eine Drehwelle 41 bzw. 42 vorgesehen. Mit 43 und 44 sind Lager bezeichnet. 45 bezeichnet die Endfläche der Leiter drähte, die an der äußeren Umfangsfläche der Rolle frei liegt. 25 sind am Umfang der Rolle vorgesehene Nuten.
Die Scheiben 27 bis 33 mit den in ihren Löchern 2 angeordneten Leiterdrahtbündeln 3 werden geringfügig gegeneinander versetzt angeordnet, so daß die in Fig. 7 dargestellten Löcher 45 nicht für das Einführen von Leiterdrahtbündeln 3 dienen sondern für das leichte Einfließen des flüssigen elastomeren Materials 19. Die an den Schubplatten 34 und 35 vorgesehenen Löcher 20 sind für den gleichen Zweck wie die Löcher 20 gemäß Fig. 3 vorgesehen. Das elastomere Material ist mit 19 bezeichnet. 46 und 47 sind am.Umfangsteil der Schubplatten gebogene Teile, und zwar derart, daß die Liniendichte der Leiterdrähte vergleichmäßigt ist. 48 ist der am Außenumfang der Scheibe 30 für den gleichen Zweck umgebogene Teil. Gemäß Fig. 7 ist der Durchmesser der Scheiben 30 oder der Schubplatten 34 und 35, die gebogen sind, größer als der Durchmesser der anderen Scheiben 27 bis 33, jedoch kann in ähnlicher Weise der gleiche Durchmesser der Scheiben gebogen sein.
Fig. 8 und 9 sind erläuternde Ansichten, in denen die Wirkung des Umbiegens am äußeren Umfang der Schubplatten oder der Scheiben gezeigt ist, wobei Fig. 8 die Ausführung vor der Verbesserung zeigt, während Fig. 9A eine Seitenansicht und Fig. 9B eine Vorderansicht des wirkenden Teiles zeigt.
Es ist mit 49 eine elektrisch leitende Scheibe bezeichnet, und mit 50 sind Schubplatten oder elektrisch leitende Scheiben bezeichnet. Mit 16 ist die zylindrische Stromabnahmefläche der Stromabnehmerrolle bezeichnet. Wenn, wie in den Fig. 2 oder 8, die benachbarten Scheiben und die Nachbarschaft des äußeren Umfangs der Scheibe oder der Schubplatten (der Teil, gegen welchen die Beiterdrahtbündel geschoben oder gedrückt sind) parallel zueinander verlaufen, oder wenn, wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt, sie ausgedehnt oder erweitert werden, wenn sie zum äußeren Einfang gehen, werden die Leiterdrahtbündel 3, selbst wenn die Scheiben oder Schubplatten aufeinander oder nebeneinander angeordnet und zusammengeschoben werden, in Umfangskreisrichtung der Rolle (siehe Fig. 8B) nicht ausgedehnt.
Im Gegensatz dazu werden die Leiterdrahtbündel 3, wenn, wie in Fig. 9A bei 51 und 52 dargestellt, der Abstand zwischen den benachbarten Scheiben oder zwischen den Scheiben und den Schubplatten in Richtung gegen den Außenumfang allmählich verringert wird durch Biegen der Scheiben oder Schubplatten, zu Sektorgestalt in Umfangsrichtung der Stromabnehmerrolle ausgedehnt, wie es in Fig. 9B durch A-A dargestellt ist. Aus diesem Grunde kann bei der Stromabnehmerrolle eine kleine Unregelmäßigkeit der Dichte der Leiterdrähte in Umfangsrichtung an der zylindrischen Stromabnahmefläche der Rolle vorhanden sein. Eine kleine Unregelmäßigkeit der Dichte der Leiterdrähte bedeutet, daß die Stromführungskapazität an den betreffenden Teilen des Kreisumfangs der Stromabnehmerrolle nicht unregelmäßig ist Fig. 10 ist eine Teilschnittansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 9.
Mit 53 und 54 sind Schubplatten bezeichnet, und mit 55, 56 und 57 Scheiben, die löcher 2 zum Einsetzen der Leiterdrahtbündel haben. 58 sind zum Befestigen dienende Nieten. Wie bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 10 ist die Stromabnehmerrolle, bei welcher Leiterdrahtbündel mit Gestalt in Löchern nahe der Umfangskante der Scheiben angeordnet sind, eine Mehrzahl solcher Scheiben aneinander befestigt wird und flüssiges elastomeres Material zwischen die Leiter drahtbündel und die Scheiben gegossen wird und sich verfestigt, mechanisch außerordentlich starr und das elastomere Material fließt auch unter der Wirkung der Zentrifugalkraft bei Drehung der Rolle nicht aus. AuBerdem ist ausgezeichnete elektrische Verbindung zwischen den Scheiben und den Leiterdrähten gewährleistet, und außerdem ist immer vollständige Berührung der Stromabnehmerrolle mit der Stromschiene während Drehung gewährleistet, und zwar zufolge des Federungsvermögens des elastomeren Materials und der tefterdrähte.
Fig. 11 bis 15 zeigen Ausführungsformen von Stromabnehmerrollen unter Verwendung eines Ringes oder einer Stange zum Festlegen der federnden Leiterdrähte. Insbesoldere ist eine Stromabnehmerrolle dargestellt, die einen elektrisch leitenden Ring oder eine elektrisch leitende Stange, eine Mehrzahl von federnden Leiterdrähten relativ konstanter Länge und mit U-Gestalt, die an dem Ring oder an der Stange eng angeordnet sind derart, daß beide Enden der Leiterdrähte nach außen gerichtet sind, umfaßt. Eine Mehrzahl von Stromabnehmerringen oder -stangen ist an einem Drehwellenträger abgestützt, und flüssiges elastomeres Material wurde zwischen die Leiterdrähte und die Stromabnehmerringe oder -stangen fließen gelassen, um nach Verfestigung ein einheitliches Gebilde zu erhalten.
Fig. 11 zeigt eine schaubildliche Ansicht des Stromabnehmerelementes. Mit 59 ist ein Metallring bezeichnet, der beispielsweise aus Stahl gebildet sein kann. Mit 60 ßind die federnden Leiterdrähte konstanter Länge bezeichnet, die Zu U-Gestalt gebogen sind, und deren beide Enden 61 und 62 nach außen gerichtet sind, um mit dem Ring in Eingriff zu treten. Es sind in ähnlicher Weise viele Leiterdrähte eng um den Ring angeordnet, um einen Stromabnehmerring 63 zu bilden.
Fig. 12 zeigt nebeneinander oder übereinander angeordnete Stromabnehmerringe 63, 64, 65 und 66, die mit waagerecht er Umfangsfläche oder an einem geringfügig schrägen Drehträger 67 angeordnet und mittels einer Schubplatte 68 an ihrer gegenüberliegenden Seite zusammengeschoben sind. Flüssiges elastomeres Material 19 ist zwischen die Leiterdrähte und den Stromäbnehmerring eingegossen, um nach Verfestigung ein einheitliches Gebilde zu schaffen.
Ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind an der Drehwelle Lager vorgesehen, sie sind Jedoch nicht dargestellt. Mit 16 ist die zylindrische Stromabnehmerfläche der Stromabnehmerrolle bezeichnet.
Fig. 13 zeigt eine andere Ausführungsform zum Abstützen des Stromabnehmerringes, wobei Fig. 13A eine Teilsohnittansicht, und Fig. 133 eine Draufsicht der Fig. 13A ist.
Die Stromàbuehmerringe 63 und 64 sind unter einem Flansch 71 kammförmiger Gestalt eines Drehträgers 70 angeordnet unter Zwischenschaltung eines Tragringes 72.
Der Träger 70 und der Tragring 72 sind mittels Bolzen 73 aneinander befestigt, und flüssiges elastomeres Material wie Urethan wird zwischen die Leiterdrte und die Stromabnehmerringe fließen gelassen, so das nach Verfestigung ein einheitliches Gebilde erhalten ist. Um die Leiterdrähte weiter zu verstärken sind sie in einen Metalifolienleiter eingesetzt, der Löcher für das Einsetzen der Leiterdrähte hat. Der Folienleiter kann an dem Träger befestigt sein.
In diesem Fall kann die Querschnittsgestalt des elektrisch leitenden Ringes kreisförmig, rechteckig usw. seine Fig. 14 und 15 zeigen eine Stromabnehmerrolle, bei welcher eine elektrisch leitenda Stange verwendet wird.
Fig. 14 ist eine vordere Schnittansicht, während Fig. 15 eine Seitenansicht der Fig. 14 ist.
Mit 74 ist ein sich drehender elektrisch leitender Träger bezeichnet. Mit 75 ist seine Seite bezeichnet, und mit 76 ist eine elektrisch leitende Stange bezeichnet, die nahe der Seitenumfangskante gleichmäßig befestigt werden soll. Mit 77 ist ein U-förmiges Bündel aus federnden Leiterdrähten konstanter Länge bezeichnet, deren beide Enden nach außen gerichtet sind. Mit 78 ist ein elektrisch leitender Druckring bezeichnet, der nahe seiner Umfangskante Löcher 79 aufweist. 80 ist der Eingriffsteil des Druckringes, der mit Eingriffs nuten 81 eines Teiles des elektrisch leitenden Trägers 74 im Eingriff steht oder mit diesem verschweißt ist. 19 ist flüssiges elastomeres Material wie Urethan, welches eingefüllt ist, um sich zwischen den Leiterdrähten zu verfestigen.
Bei der Stromabnehmerrolle, bei welcher ein Ring oder eine Stange verwendet wird, wie es in den Fig. 11 bis 15 dargestellt ist, können die federnden Leiterdrähte in einem konstanten Winkel bzw. in schräger Richtung mit Bezug auf die radiale Richtung angeordnet werden, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Die Stromabnehmerrolle gemäß den Fig. 11 bis 15 ist für denjenigen Fall gedacht, daß eine Stromabnehmerrolle mit relativ großer linearer Dichte hergestellt wird, d.h. für eine Rolle, bei welcher viele Leiterdrähte verwendet werden. Da die ;Leiterdrähte mit dem Ring oder der Stange im Eingriff stehen, ist die Rolle gegenüber den Zentrifugaikräften sehr starr und die Ausführung ist wirksam, um ein Herausdrücken der Leiterdrähte zu verhindern.
Gemäß Fig. 12 ist das zusammengesetzte Stromabnehmerelement zwischen den Leiterdrähten 60 und den Ringen 63, 64, 65 und 66 und zwischen diesen Ringen mit dem elastomeren Material 19 gefüllt.
Fig. 16 bis 20 zeigen eine Stromabnehmerrolle, bei welcher ein Riemen verwendet wird, in den viele federnde Leiterdrähte "eingepflanzt" sind. Insbesondere ist eine Rolle dargestellt, die einen federnden Träger aufweist, der rund um einen elektrisch leitenden starren Kern befestigt ist und an dem ein elektrisch leitender Zylinder befestigt ist, ferner einen Riemen, an welchem viele federnde Leiterdrähte befestigt bzw. "eingepflanzt" sind, die an den Riemen gewicke].t und an dem federnden Zylinder befestigt sind. Weiterhin ist flüssiges elastomeres Material zwischen die an dem Riemen vorgesehenen Leiterdrähte fließen gelassen, um nach Verfestigung ein einheitliches Gebilde zu erhalten.
Der federnde Träger kann fortgelassen sein und auch der elektrisch leitende Zylinder kann fortgelassen sein, oder es kann anstelle des Zylinders eine Ausführung verwendet werden, bei welcher ein Riemen verwendet wird, an dessen Rückseite ein elektrisch leitendes Bank (Metallband oder Metallfolienleiter usw.) anhaftet. In diesem Fall wird der an der Rückseite des Riemens anhaftende Teil anstelle des elektrisch leitenden Zylinders verwendet.
Fig. 16 ist eine Schnittansicht des Riemens, an welchem viele Leiterdrähte eng angebracht sind.
82 sind die Leiterdrähte, 83 ein Schichtstoff aus Eautschak und Fasern, 84 ein elektrisch leitendes Unterlagematerial wie ein Metallnetz, elektrisch leitender'Kautschuk, ein Metallfolienleiter usw., jedoch kann dieses Unterlagematerial fortgelassen werden.
Fig. 17 zeigt eine Ausführung einer Stromabnehmerrolle, bei welcher der Riemen ohne den federndefr Träger verwendet wird.
85 ist ein starrer elektrisch leitender zentraler Träger, 85 ein Befestigungsdraht, beispielsweise ein Stahldraht, der in Umfangsrichtung gespannt ist, so daß der Riemen unter der Wirkung der Zentrifugalkraft nicht wegfliegen kann. Der Befestigungsdraht ist auf den Schichtstoff 83 des Riemens gewickelt. 87 sind Löcher, die in dem elektrisch leitenden starren träger 85 vorgesehen sind.
Durch die Löcher 87 sind die 3efestigungsdrähte 86 gezogen und an einem Flanschteil 89 des starren elektrisch leitenden Trägers 85 befestigt, und zwar beispielsweise mittels Schrauben 88. Mit 90 ist ein Klebmittel bezeichnet, welches in die Löcher 87 fließen gelassen ist, um die Festlegung der Befestigungsdrähte 86 zu gewährleisten. 91 ist das Lager des starren Trägers 85. 92 sind Lager, und 93 ist ein Haltering, der mittels Befestigungsteilen 94 an dem starren Träger 85 befestigt ist. Mit 16 ist wiederum die zylindrische Stromabnahmefläche bezeichnet. 21 sind dis Leiterdrahtenden, die an der Stromabnahmefläche freilier j.
Fig. 18 zeigt die Ausführung der Befestigungs- edle Festlegungsdrähte 86.
Beide Enden eines Befestigungsdrahtes 86 sind durch zwei Löcher 87 eingeführt, die an dem starren elektrisch leitenden Träger 85 vorgesehen sind, und sie sind mittels Schrauben oder anderer Mittel an dem Flansch 89 befestigt.
Der Befestigungsdraht 86 ist vorzugsweise in iibereinanderliegender Weise mit der richtigen Länge gewickelt. Wenn der Draht 86 in den Löchern 87 mittels Klebmittel festgelegt ist, so daß der Riemen 83 und das Unterlagematerial 84 und der elektrisch leitende starre Träger 85 durch das elektrisch leitende Klebmittel festgelegt sind, werden die Eigenschaften noch besser.
Auf diese Weise wird der mit den vielen Leiterdrähten versehene Riemen unter Verwendung des Befestigungsdrahtes 86 an dem elektrisch leitenden Träger 85 befestigt, wonach flüssiges elastomeres Material 19 zwischen die Leiterdrähte fließen gelassen wird, um eine einheitliche Verfestigung zu erzielen. Die Trimmung oder Kante 95 des elastomeren Materials 19 befindet sich bei Berührung der Rolle mit der Stromschiene an der Schierenoberfläche und den Leiter drähten 82, um Berührung mit den Leiterdrähten 82 zu gewahrleisten.
Wie in Fig. 19 dargestellt, kann das elastomere Material 19 an beiden Seitenenden in Formation geschnitten sein.
Obwohl bei der Ausführungsform gemäß Fig. 17 der Riemen und der mittlere starre elektrisch leitende Träger unter Verwendung der Befestigungsdrähte 86 festgelegt sind, können die Befestigungsdrähte 86 fortgelassen sein, wobei dann der Riemen mit dem elektrisch leitenden mittleren starren Träger 85 mittels Klebmittel befestigt wird oder verbunden wird, für den Fall, daß genügende Haftung zwischen dem Riemen und dem mittleren Träger 85 erwartet werden kann, oder für den Fall, daß die Zentrifugalkraft nicht so groß ist, weil keine hohe Drehzahl auftritt. In solchen Bällen kann elektrisch leitendes Klebmittel oder ein Unterlagematerial 84 verwendet werden. Wie in den Fig. 17 und 19 dargestellt, sind Nuten 96 an dem starren Träger 85 vorgesehen, und es können weitere Nuten 97 oder Vorsprünge 98 an dem starren Träger 85 oder an dem Haltering 93 frei vorgesehen sein, wie es dargestellt ist. Wie in Fig. 17 dargestellt, ist die Federkonstante der Stromabnehmerrolle beträchtlich hart, Jedoch kann in-einigen Fällen die Stromabnehmerrolle eine kleinere Federkonstante haben, wenn es erforderlich ist. Aus diesem Grunde kann der federnde Träger zwischen dem Riemen und dem elektrisch leitenden starren mittleren Träger 85 vorgesehen sein.
Fig. 20 zeigt eine Ausführungsform für den oben genannten Fall.
Mit 99 ist ein elektrisch leitender mittlerer Träger bezeichnet, mit 100 ein fadernder Träger aus federndem Kautschuk usw., mit 1101 ein federnder Zylinder aus elektrisch leitendem Material, der an dem federnden Träger 100 befestigt ist, mit 102 ein Riemen mit federnden Leiterdrähten, der bzw.
die mit dem federnden Zylinder 101 in elektrischer Verbindung.
stehen, wie es in Fig. 16 dargestellt ist, und mit 119 fließfähiges, jedoch verfestigtes elastomeres Material wie Urethan, welches zwischen die federnden' Leiterdrähte 103 fließen gelassen ist, die an dem Riemen eng angebracht sind. 104 sind biegsame Leiterdrähte für elektrisches Verbinden des elektrisch leitenden mittleren starren Trägers 99 mit dem elektrisch leiterden federnden Zylinder 102, und die Drähte können durch den federnden Träger 100 hindurchgehen, oder sie können an der Außenseite des federnden Trägers 100 angeschlossen sein. Weiterhin kann der federnde Träger 100 aus einem isolierenden elastomeren Material oder aus einem elektrisch leitenden elastomeren Material gebildet sein. Wie in den Fig. 17 und 18 dargestellt9 können, um den Riemen festzulegen, biegsame Befestigungsdrähte wie Stahlschnüre 86 verwendet werden, oder ein federnder Zylinder kann als Unterlagematerial verwendet werden.
Die Befestigung des Riemens an dem federnden Träger oder an dem elektrisch leitenden starren mittleren Träger 99 kann ausgeführt werden unter Verwendung der Befestigungsdrähte, mittels Anhaften oder mittels irgendeiner anderen Arbeitsweise.
Die besonderen Merkmale einer Stromabnehmerrolle, bei welcher ein Riemen gemäß den Fig. 16 bis 20 verwendet wird, gegenüber den anderen Ausführungsformen von Stromabnehmerrollen besteht darin, daß die lineare Dichte relativ konstant ist. Auf diese Weise kann eine Rolle erhalten werden mit weniger Unregelmäßigkeit der Eigenschaften.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 20 werden jeweils biegsame Leiterdrähte verwendet, die gemäß der Zeichnung lineare Leiterdrähte sind. Es brauchen Jedoch aus nachstehend zu beschreibenden Gründen nicht lineare Leiterdrähte verwendet zu werden, sondern die Leiterdrähte können in Spulenform oder in welliger Gestalt oder als verdrillte Drähte vorhanden sein. Um die Stromführungskapazität der Stromabnehmerrolle zu vergrößern, werden zum Befestigen der vorgenannten vielen federnden Leiterdrähte Leiterdrähte mit größerem Durchmesser verwendet. Es kann aber auch die Dichte der I»iterdrahte erhöht werden, oder es können beide Merkmale verwirklicht werden. Jedoch wird dadurch die Federeigenschaft verstärkt bzw. die Federkonstante größer, wenn Leiterdrähte mit größerem Durchmesser verwendet werden oder größere Dichte der leiterdrähte angewendet wird.
Bei zunehmender Federkonstante bzw. bei härterer Federung wird die Berührungsfläche zwischen Stromabnehmerrolle und Stromsohiene klein, eo daß bei hoher Geschwindigkeit Berührung zwischen Rolle und Stromschiene schlecht wird zufolge von geometrischen Unregelmäßigkeiten an Schiene und den Drähten. &ußerdem wird durch Verkleinerung der Boriihrungs fläche die Stromführungskapazität nicht verbessert.
Dies stellt einen Nachteil dar.
Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist es wichtig, daß die Federung nicht so hart wird, selbst wenn eine große Anzahl Leiterdrähte großen Durchmessers verwendet wird. Aus diesem Grunde werden bevorzugte Eigenschaften erhalten, wenn nicht lineare Leiterdrähte oder verdrillte oder verdrallte Drähte mit größerer Biegsamkeit verwendet werden.
In der Zeichnung ist mit 105, ein elektrisch leitender mittlerer Drehträger bezeichnet, und mit 106 nicht lineare federnde Leiterdrähte, die an der Umfangsfläche des Trägers 105 befestigt sind und die mit Bezug auf andere Leiterdrähte in entgegengesetzter Richtung gebogen sind, wie es in Fig. 21 dargestellt ist, und die zu einer Spule 107 gebildet sind, wie es in Fig. 22 dargestellt ist. Mit 19 ist der Teil bezeichnet, der zwischen den Leiterdrähten 106 und 107 gebildet ist, in dem flüssiges elastomeres Material eingefüllt ist, welches sich verfestigt hat.
Wie in Fig. 22 bei 108 dargestellt, können teilweise gebogene Leiterdrähte verwendet werden. Solche teilweise gebogenen Iteiterdrähte sind zweckmäßig zum Herstellen einer Stromabnehmerrolle, bei welcher ein Riemen verwendet wird (siehe Fig. 16 bis 21-).
Die vorstehende Beschreibung bezieht sich.auf eine Stromabnehmerrolle, bei welcher Leiterdrähte verwendet werden. Nachstehend wird eine Ausführung beschrieben, bei welcher der den Leiterdrähten entsprechende Teil der Stromabnehmerrolle aus einem Metallfolienleiter besteht.
Ein Metallfolienleiter mit Eingriffsverengungen, Vorsprüngen, Löchern oder Löchern mit Schlitzen, und eine elektrisch leitende oder isolierende Abstandsfolie mit ähnlichen Verengungen, Vorsprüngen, Löchern usw, sind abwechselnd an jedem zweiten Blech od. dgl. angeordnet, und ein Metallfolienleiter mit Vorsprüngen, Wellungen od. dgl.
für eine Abstandswirkung oder eine Federwirkung ist an dem Metallfolienleiter mit den Eingriffsverengungen angeordnet, um rund um den elektrisch leitenden starren Träger befestigt zu werden, und zwar unter Verwendung des starren Trägers, Eingriffsvorsprüngen, Löchern usw., wonach flüssiges elastomeres Material zwischen die Metallfolienleiter fließen gelassen wird oder zwischen den Metallfolienleiter und den Abstandsteil in dem Schichtgebilde oder Schichtteil, so daß das elastomere Material nach Verfestigung zu einem einheitlichen Gebilde mit dem elektrisch leitenden starren Träger führt. Eine solche Ausführung einer Stromabnehmerrolle einer Transportvorrichtung wird nachstehend an Hand der Fig. 23 bis 27 beschrieben, wobei die Fig. 23A bis 27A einen Metallfolienleiter derart zeigen, daß der obere Kontaktteil oder Berührungsteil kammartige Gestalt hat, während der untere Kontaktteil oder Berührungsteil einen Eingriffsvorsprung hat, während die Fig. 23B und 23C bis 27B bzw.
27C eine elektrisch leitende oder isolierende Abstandsfolie ähnlich dem unteren Teil des Metallfolienleiters zeigen.
In Fig. 23A bezeichnet 109 einen Metallfolienleiter mit kammartiger Gestalt an dem oberen Berührungsteil mit einer Eingriffsverengung 110 an einem Zwischenteil. Der Metallfolienleiter 109 gemäß Fig. 23B hat die gleiche Gestalt des Abstandsteiles wie der untere Teil des Metallfolienleiters 109, und er wird zusammen mit dem Metallfolienleiter 109 verwendet.
Fig. 24A zeigt einen Metallfolienleiter 113 mit einer Eingriffsverengung, die von einer Seite zur Mitte ausgeschnitten ist. Fig. 243 zeigt einen Abstandsteil 114 mit gleicher Gestalt wie der untere Teil des Metallfolienleiters, und er wird mit dem Metallfolienleiter 113 verwendet. Fig. 25A zeigt einen Metallfolienleiter 117 mit nach oben gerichteten Schlitzen 115 und Löchern 116, die an ihrem unteren Teil mit den Schlitzen in Verbindung stehen.
Fig. 25B zeigt einen Abstandsteil 120 mit gleicher Gestalt wie der untere Teil des Metallfolienleiters, und Fig. 25C zeigt,, daß der Abstandsteil 120 einen Ausschnitt 121 mit einem Durchmesser entsprechend zudem loch 116 hat. Fig. 26A zeigt einen Netallfolienleiter 122, der an seinem unteren Teil Löcher 123 aufweist, wobei Abstandsteile 124 und 125 verwendet werden, die den Abstandsteilen gemäß den Fig. 25C und 24B ähnlich sind.
Der Metallfolienleiter 126 gemäß Fig. 27 hat an seiner Innenseite zwei Verengungen 127. Die Abstandsteile 128 und 129 sind so ausgeführt, daß der Abstandsteil 128 Verengungen 130 hat, die den Verengungen 127 ähnlich sind. Der Abstandsteil 129 hat keine Verengung bzw.
keine zurückspringende Ausnehmung wie die Ausnehmung 127 gemäß Fig. 27A. Die verschiedenen Metallfolienleiter gemäß den Fig. 23 bis 27 und die dazugehörigen Abstandsteile sind abwechselnd an jedem zweiten Blech angeordnet.
Fig. 28A bis 28D zeigen eine Rolle, bei welcher Metallfolienleiter und Abstandsteile abwechselnd an jedem zweiten Blech od. dgl. eng benachbart und in Schichtform angeordnet sind, wobei die Figuren jeweils eine Teilseitenansicht darstellen und wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Der Metallfolienleiter ist mit 131 bezeichnet, die Abstandsteile mit 132, und der elektrisch leitende starre Träger mit 133. Wie in Fig. 28A dargestellt, kann der Metallfolienleiter 131 senkrecht'in radialer Richtung zu dem elektrisch leitenden starren Träger 133 angeordnet sein. Wie in Fig. 28B dargestellt, kann der obere Teil von ihm umgebogen sein, und, wie in Fig. 28C dargestellt, kann der obere Teil von ihm linear und in einem Winkel zu der radialen Richtung zusammen mit dem Abstandsteil 132 angeordnet sein. Gemäß den Fig. 283 und 28C ist der Metalifolienleiter 131 schräg mit Betug auf einen Winkel zur radialen Richtung des starren Trägers 133 angeordnet, so daß weichere Federcharakteristik erhalten wird, um die Berührungsfläche mit der Stromschiene und die Stromführungskapazität zu vergrößern.
Die in den Fig. 23 bis 27 beispielsweise dargestellten Abstandsteile müssen nicht unbedingt aus elektrisch leitendem Material gebildet sein, sondern sie können auch aus Isoliermaterial gebildet sein, und ihre Dicke kann zweckentsprechend gewählt sein, um sie mit einer vorbestimmten Anzahl von Metallfolienleitern am Umfang des elektrisch leitenden starren Trägers anzuordnen.
Sie können außerdem mit einer Verjüngung versehen sein.
Weiterhin können, wie in Fig. 28D dargestellt, die Abstandsteile 132 die gleiche Höhe haben wie die Metallfolienleiter 131.
Fig. 29 zeigt eine schaubildliche Ansicht einer Stromabnehmerrolle, die mit Metallfolienleitern und Abstandsteilen gemäß Fig. 23 zusammengesetzt ist.
Mit 134 ist ein elektrisch leitender starrer Träger bezeichnet, während mit 135 die Metallfolienleiter bezeichnet sind. Es ist eine Drehwelle 137 vorgesehen, um die Lager anzubringen, und zwar über Flansche 136 an dem elektrisch leitenden starren Träger 134. Der starre Träger 134 hat Umfangsnuten 141, welche Vorsprünge 140 aufweisen, die mit den Eingriffsverengungen oder Eingriffsausnehmungen 139 der Metallfolienleiter 135 und der Abstandsteile 138 im Bin zu Eingriff stehen. Die Metallfolienleiter 135 und die Abstandsteile 138 sind an jedem zweiten Blech od. dgl.
derart angeordnet, daß sie relativ in enger Berührung miteinander stehen, wobei eine Seitenabdeckung 143 verwendet wird, die Vorsprünge 142 aufweist, welche mit den Eingriffsausnehmungen 139 an der Seite derart in Eingriff treten, daß mittels Schrauben 144 eine Befestigung an dem starren Träger 134 erfolgt. Zuletzt wird flüssiges elastomeres Material 19, beispielsweise Polyurethan, in den Schi¢htteil bzw. das Bchichtgebilde aus Metallfolienleiter 135 und Abstandsteilen 138 einfließen gelassen, so daß nach Verfestigung' des elastomeren Materials ein einheitliches Gebilde von Metallfolienleitern, Abstandsteilen und starrem Träger erhalten ist. Mit 16 ist die zylindrische Stromabnehmerfläche der Stromabnehmerrolle bezeichnet.
Fig. 30' zeigt eine schaubildliche Ansicht einer Stromabnehmerrolle, die an dem elektrisch leitenden starren Träger angebracht ist, und zwar mit Metallfolienleitern und Abstandsteilen unter Verwendung eines Ringes.
Mit 145 ist ein Metallring bezeichnet, der große Festigkeit, geringes spezifisches Gewicht und einen relativ großen Young-Modul hat. Mit 146 sind die Metallfolienleiter, und mit 150 die Abstandsteile bezeichnet.
Eine Drehwelle 149 ist vorgesehen für Anordnung der Lager über Flansche 138 an dem elektrisch leitenden starren Träger 147. Bei der in Fig. 30 dargestellten Rolle sind Metallfolienleiter 113 und Abstandsteile 114 gemäß den Fig. 24A und 24B verwefidet. Es können auch Metallfolienleiter 117 oder Abstandsteile 120 gemäß den Fig. 25A, 25B und 25C verwendet werden. Um in diesem Fall die Metallfolienleiter 117 in den Ring 145 einzusetzen, werden die Schlitze 115 und die'löcher 116 verwenden, oder die Folienlelter können bequem eingesetzt werden durch Verdrehung der Metallfolienleiter 117, wobei dies jedoch, um die Metallfolienleiter und die Abstandsteile in engem Abstand einzusetzen, an dem letzten Teil mit den Abstandsteilen gemaß Fig 25 schwierig wird. Hier können die Abstandsteile gemäß Fig. 25C von dem oberen Dein des Ringes (äußere Umfangsrichtung) eingesetzt werden oder die Abstandsteile gemäß Fig. 26C können von der Seite eingesetzt werden. Die Metallfolienleiter können in eine vorbestimmte Anzahl von Ringen 145 von dem ersten eingesetzt werden, oder die Metallfolienleiter 117 gemäß Fig. 25A und die Metallfolienleiter 113 gemäß Fig. 24A werden in richtiger oder zweckentsprechender Weise verwendet, Wenn die Metallfolienleiter 122 gemäß Fig. 26 verwendet werden, wird eine vorbestimmte Anzahl der Metallfolienleiter 122 durch die Stange entsprechend den Löchern 123 der Metallfolienleiter 122 zuerst hindurchgeführt, wonach die Stange auf die richtige Länge geschnitten wird und beide Enden der Stange verschweißt werden. Danach werden die Abstandsteile gemäß den Fig. 26B und 26C hindurch als ein Ring 145 eingesetzt. Nachdem die Abstandsteile und die Met allfolienleit er gemäß den Fig. 24 bis 26 zusammengefügt sind, wie es in Fig. 30 dargestellt ist, wird die Seitenabdeckung 151 mit Schrauben 152 befestigt, wonach flüssiges elastomeres Material 19 in das Schichtgebilde aus Metallfolienleitern 146 und Abstandsteilen 150 eingegossen wird, so daß nach Verfestigung ein einheitliches Gebilde erhalten ist.
Fig. 31 ist eine schaubildliche Teilansicht einer Rolle unter Verwendung von Metallfolienleitern 126 und Abstandsteilen 128 und 129 gemäß Fig. 27.
Der elektrisch leitende starre Träger ist mit 152 bezeichnet, an dessen Umfang Vorsprünge 154 vorgesehen sind, die mit den Eingriffsausnehmungen der Metallfolienleiter 155 (Fig. 27A) und der Abstandsteile (Fig. 27B) in Eingriff treten, um diese Teile an dem Kreisumfang des starren Trägers 153 zu befestigen. Wie zuvor erwähnt, können die Metallfolienleiter 155 und die Abstandsteile bequem eingesetzt werden, da sie vergleichsweise dünn sind.
An dem letzten Teil des Einsetzens werden vorzugsweise die Abstandsteile 129 gemäß Fig. 27C verwendet. Nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Metallfolienleitern und Abstandsteilen auf diese Weise in die Vorsprünge 154 eingesetzt ist, werden die Seitendeckel 157 mittels Schrauben 158 an beiden Seiten des starren Trägers 153 befestigt, wonach ähnlich wie bei der vorbeschriebenen kusführungsform flüssiges elastomeres Material eingegossen wird, so daß nach Verfestigung ein einheitliches Gebilde erhalten wird. Die Seitendeckel 151 gemäß Fig. 30 bzw.
die Seitendeckel 157 gemäß Fig. 31 können unter dem Gesichtspunkt geringen Gewichts der Stromabnehmerrolle fortgelassen werden. Hierbei kann dann, um die Metallfolienleiter und die Abstandsteile festzulegen, beim Eingießen des flüssigen elastomeren Materials wahlweise eine Form verwendet werden.
Die Vorsprünge können an den Metallfolienleitern und den Abstandsteilen vorgesehen sein, und die Eingriff ausnehmungen können an dem elektrisch leitenden starren Träger vorgesehen sein.
Fig. 32A zeigt Metallfolienleiter 159 mit Vorsprüngen 160. Fig. 323 zeigt einen Abstandsteil 161 mit Vorsprüngen 162, die den Vorsprüngen 160 des Metallfolienleiters 159 gleich sind. Fig. 32C zeigt in Teilansicht die Ausführung aus Metallfolienleitern 159 und Abstandsteil 161.
Der elektrisch leitende starre Träger ist mit 166 bezeichnet, an welchem Eingriffsansnehmungen 163 gebildet sind. Nachaem die Metallfolienleiter 159 und die Abstandsteile 161 abwechselnd angeordnet sind zwei eine Seiten deckung 164 mittels Schrauben 165 an dem starren Träger 166 angebracht ist, wird flüssiges elastomeres Material eingegossen, so daß nach Verfestigung ein einheitliches Gebilde aus den Metallplatten 159, den Abstandsteilen 161, dem starren Träger 166 und der Seitenabdeckung 164erhalten ist.
Um das Fließen des flüssigen elastomeren Materials zu erleichtern, die Federungscharakteristik weicher zu machen oder das Gewicht zu verringern, können Nuten, Vorsprünge, Wellungen, Balgen, Verengungen oder Ausnehmungen usw. auf einer oder beiden Seiten der Abstandsteile unabhängig oder in Längsrichtung oder-in seitlicher Richtung oder in beiden Richtungen der Abstandsteile vorgesehen sein.
Fig. 33 bis 38 zeigen Beispiele der zuvor erwähnten Ausführungen. Fig. 33A zeigt eine Vorderansicht und Zeigt 33B zeigt eine Seitenansicht, wobei in seitlicher Richtung eine Stufe 167 gebildet ist. Fig. 34A ist eine Vorderansicht, während Fig. 34B eine Seitenansicht ist einer Ausführung, bei welcher eine Wellung 168 gebildet ist. Fig. 35A ist wiederum eine Vorderansicht und Fig. 35B eine Seitenansicht einer Ausführung, bei welcher Nuten 169 vorgesehen sind. Fig. 36A ist eine Vorderansicht, und Fig. 36B eine Seitenansicht einer Ausführung, bei welcher Vorsprünge 170 vorgesehen sind durch dünne Plattierungsarbeit. Fig. 37A ist eine Vorderansicht und Fig. 37B eine Seitenansicht einer Ausführung, bei welcher Wellungen 171 vorgesehen sind. Fig. 38A ist eine Vorderansicht und Fig. 383 ist eine Seitenansicht einer Ausführung, bei welcher eine Umbiegung 172 (bellows) vorgesehen ist.
Die Abstandsteile können fortgelassen'werden, wenn unabhängige oder mehrere Vorsprünge, Wellungen, Umbiegungen usw. an der richtigen Stelle und im richtigen Abstand an der unteren Hälfte des elektrisch leitenden Metallfolienleiters vorgesehen werden. Wenn die Metallfolienleiter solche Vorsprünge, Wellungen, Umbiegungen od. dgl.
haben, können nicht nur die Abstandsteile sondern auch die Seitenabdeckung fortgelassen werden, wobei durch die Verwendung von Vorsprüngen, Wellungen usw. für die Erzielung von Federwirkung zu großen Vorteilen bei der Bearbeitung und dem Zusammenbau führt.
Fig. 39 und 40 zeigen einen Metallfolienleiter, der mit Vorsprüngen versehen ist. Fig. 41 ist eine schaubildliche Ansicht einer Stromabnehmerrolle, bei welcher solche Folien verwendet sind, und Fig. 42 ist eine Teilseitenansicht dieser Rolle.
Bei Metallfolienleitern, bei denen die vorgenannten Vorsprünge, Wellungen, Umbiegungen usw. verwendet werden, werden zwei Arten von Metallfolienleitern mit Vorsprüngen, Wellungen, Umbiegungen od. dgl. an verschiedenen Stellen abwechselnd verwendet. Dies wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Fig. 39 zeigt einen Metallfolienleiter 174 mit drei Vorsprüngen 173, und Fig. 40 zeigt einen Metallfolienleiter 175, wobei zwei Metallfolienleiter 174 gemäß Fig. 39 mit zwei Vorsprüngen 176 versehen sind. Es sind Eingriffs aus nehmungen, Vorsprünge, Löcher oder Löcher mit Schlitzen zwecks Befestigung an dem starren Träger gemäß vorstehender Beschreibung an einem Satz von Metallfolienleitern 174 und 175 vorgesehen. Die Metallfolienleiter gemäß den Fig. 39 und 40 haben Eingriffsausnehmungen 177. Die beiden Arten von Metallfolienleitern 174 und 175 werden abwechselnd an der Rolle angeordnet, wie es in Fig. 41 in schaubildlicher Ansicht dargestellt' ist. Fig. 42 zeigt eine Teilschnittansicht dieser Rolle, wobei die angeordneten Metallfolienleiter dargestellt sind. In den Fig. 39 bis 42 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In Fig. 41 ist der starre Träger mit 178 bezeichnet, mit 179 ist ein Eingriffsvorsprung bezeichnet, und mit 182 sind Umfangsnuten bezeichnet, die aus zwei Vorsprüngen zusammengesetzt sind. Mit 180 sind Flansche bezeichnet, während eine Drehwelle zum Anordnen der Lager mit 181 bezeichnet ist. Der Zusammenbau erfolgt in den nachstehend beschriebenen Schritten.
Zwei Arten von Metallfolienleitern 174 und 175 werden abwechselnd in den Umfangsnuten 182 angeordnet. Wenn beim Einsetzen der Metallfolienleiter mit Bezug auf die Kreisumfangsrichtung des elektrisch leitenden starren Trägers 178 schräg geneigt wird, kann er leicht eingesetzt werden.
Die letzten Metallfolienleiter können nicht auf diese Weise eingesetzt werden, sondern nur auf folgende Weise eingesetzt werden: Die Vorsprünge 173 und 176 sind an den Metallfolienleitern 174 und 175 vorgesehen, und die bereits in die Umfangsnuten 182 eingesetzten Metallfolienleiter können unter Anlegung einer die i'ederwirkung der Vorsprünge überwindenden Kraft zusammengedrückt werden, so daß beträchtlicher Raum geschaffen wird, um die letzten Metallfolienleiter auf die oben beschriebene Weise einzusetzen. Dann wird die an die zuvor eingesetzten Metallfolienleiter angelegte Zusammendrückkraft aufgehoben, so daß dann die Metallfolienleiter an dem Kreisumfang der Umfangsnuten 182 des starren Trägers 178 gleichmäßig angeordnet werden. Dann wird flüssiges elastomeres Material 19 eingegossen, so daß nach Verfestigung ein einheitliches Gebilde erhalten wird.
Fig. 43A ist eine Vorderansicht, und Fig. 42B eine Seitenansicht einer Ausführung, bei welcher ein gebogener Teil 183 an dem unteren halben Teil des Metallfolienleiters 186 vorgesehen ist, der Eingriffsfläche 184 und Schlitze 185 aufweist. Zur Bildung einer Stromabnehmerrolle werden diese Met allfolienleit er auf ähnliche Weise angeordnet, wie es oben beschrieben ist.
Fig. 44 und 45 zeigen einen Satz von elektrisch leitenden Metallfolienleitern 190 und 191, die abwechselnd verwendet werden, und Fig. 44A ist eine Vorderansicht und Fig. 44B eine Seitenansicht dieser Ausführung. Fig. 45A ist eine Vorderansicht und Fig. 45B ist eine Seitenansicht einer Ausführung, von welcher Fig. 45C eine schaubildliche Ansicht ist.
Mit 187 sind Wellungen und mit 188 Eingriffsvorsprünge mit dem starren Träger bezeichnet. Die Wellungen 187 sind im Fall des Metallfolienleiters 190 in seitlicher Richtung vorgesehen. Die Wellung 189 ist im Fall des Metallfolienleiters 191 in Längsrichtung vorgesehen, und es sind bei diesem Leiter Vorsprünge 188 ähnlich wie bei dem Metallfolienleiter 190 vorgesehen.
Fig. 46 und 47 zeigen einen Satz von Metallfolienleitern 193 und 194. Es sind zwei Umbiegungen oder Ausbiegungen 192 an dem Metallfolienleiter 193 vorgesehen, und an dem Metallfolienleiter 194 ist eine Umbiegung oder Ausbiegung 195 vorgesehen. Diese beiden Alten von Metallfolienleitern werden abwechselnd angeordnet.
Die Gestalten der Vorsprünge, Wellungen, Umbiegungen oder Ausbiegungen usw., die an den Metallfolienleitern gemäß den Big. 39 bis 47 vorgesehen sind, um die Abstandsteile fortlassen zu können, sind so bestimmt, daß sie allgemein in gleichmäßigen Abständen angeordnet sind, wenn die Metallfolienlei-ter so angeordnet sind, wie sie an dem s-tarren Träger befestigt werden sollen.
Bei einer Stromabnehmerrolle, bei welcher Metallfolienleiter gemäß den Fig. 23 bis 47 verwendet werden, wird flüssiges elastomeres Material derart eingegossen, daß es von beiden Seitenflächen der Metallfolienleiter oder Abstandsteile geringfügig verdrängt wird, so daß eine Verfestigung, ohne irgendeine Schwierigkeit erfolgen kann.
Eine Stromabnehmerrolle, bei welcher Metallfolienleiter gemäß den Fig. 23 bis 47 verwendet werden, ist nicht dazu geeignet, elektrischen Strom bei hoher Geschwindigkeit abzunehmen (gegen die Zentrifugalkraft), und zwar zufolge ihrer Ausführung, jedoch kann im Vergleich zu einer Stromabnehmerrolle, die lineare Leiter verwendet, relativ starker' Strom oder viele Strom fließen, so daß die Rolle für diesen Zweck geeignet ist.
Fig. 48 bis 57 zeigen verschiedene Beispiele von Stromabnehmerrollen unter Verwendung von Gittern. Insbesondere ist es eine Stromabnehmerrolle, die eine Mehrzahl von Netzen oder Gittern aufweist, die aus Lefterdrähten gemacht sind (nachstehend als Gitter bezeichnet) und die nach vorbestimmtem Verschieben übereinander oder nebeneinander angeordnet sind. Weiterhin umfaßt'die Rolle Halteplatten für das Befestigen beider Flächen der Gitter, wobei flüssiges elastomeres Material zwischen, die Gitter oder zwischen die Halteplatten und die Gitter eingegossen wird.
Die Rolle kann aber auch ein zusammengesetztes Stromabnehmerelement aufweisen, welches dadurch erhalten ist, daß das zusammengesetzte Material aus den Gittern und dem verfestigten elastomeren Material auf vorbestimmte Größe und Gestalt geschnitten oder geschliffen wird, wobei das flüssige elastomere Material in die übereinanderliegenden Gitter eingegossen wird, während sie geschoben werden, und wobei ein Tragverbindungsstück (aus Drehträgermateral) mit einer Drehwelle elektrisch und mechanisch angeschlossen wird.
Fig. 48 zeigt das in einem gleichachsigen Kreis gelochte Gitter, Fig. 43 zeigt eine Stromabnehmerrolle, die aus mehreren übereinanderliegenden Gitter gebildet ist. In Fig. 49 sind die Gitter mit 196 bezeichnet, wobei die Ausführung gemäß Fig. 49 aus neun Gittern zusammengesetzt ist. 197 und 198 sind Halteplatten, die dünne Platten aus elektrisch leitendem Material sind, wie Platten aus einer Aluminiumlegierung hoher Zugfestigkeit.
Die Gitter werden zwischen den Halteplatten 197 und 198 in eine vorbestimmte Stellung verschoben, übereinandergelegt und danach werden die Halteplatten 197 und 198 an der richtigen Stelle an dem Kreisumfang mit Nieten 199 und 200 aneinander befestigt. 201 und 202 sind Träger körper zum Festlegen der Halteplatten 197 und 198 unter Verwendung von Bolzen und Muttern 203 und 204. 205 und 206 sind Drehwellen des Trägerkörpers, und 206 und 207 sind Lager. Die Nieten 199 und 200 werden zum Festlegen der Gitter verwendet, jedoch können Bolzen verwendet werden, oder dünne Plattenbearbeitung der Halteplatten 197 und 198 kann ebenfalls verwendet werden oder es kann auch eine Form verwendet werden, in welche flüssiges elastomeres Material eingegossen wird. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 49 sind die Gitter an beiden Seiten durch die Halteplatten festgelegt, und das flüssige elastomere Material 19, beispielsweise Polyurethan, wird eingegossen, um nach Verfestigung ein einheitliches Gebilde bzw. eine einheitliche Stromabnehmerrolle zu erhalten.
Fig. 50 bis 52 zeigen andere Ausführungsformen der Erfindung. Fig. 50 und 51 sind erläuternde Ansichten für Fig. 52. Fig. 50 zeigt eine Rolle, die aus mehreren' übereinanderliegenden Gittern 209 gebildet ist, und die Platte wird gepreßt, um als Halteplatten 210 und 211 in solcher Weise zu wirken, daß eine vorbestimmte Anzahl von Gittern 209 eingesetzt wird beim endgültigen Pressen auf die dünne Plattenbearbeitung durch 'einen Preßvorgan, durch den gleichzeitig die Gitter angezogen oder festgelegt werden. Eine solche Bearbeitung führt immer zum Ausdehnen der Gitter zu Sektorgestalt (siehe Fig. 50).
Ein solcher Nachteil der Ausdehnung der Gitter au9 Sektorgestalt kann korrigiert werden, wenn das flüssige elastomere Material eingegossen wird. Fig. 51 zeigt den Zustand, in welchem Material in die Form fließt. Mit 212 ist eine untere Form bezeichnet, während mit 213 eine obere Form bezeichnet'ist. 214 ist eine Öffnung zum Eingießen des elastomeren Materials, und diese Öffnung ist an der oberen Form 213 gebildet. Wenn die obere und die-antere Form mit der richtigen Arbeitsweise festgelegt sind, wird die Ausdehnung der Gitter korrigiert und gleichzeitig wird flüssiges elastomeres Material aus der Öffnung 214 eingegossen und die Gitter werden in der normalen Stellung festgelegt,' wonach das Erzeugnis gemäß Fig. 52 erhalten wird. Mit 19 ist das fließende elastomere Material bezeichnet. 215 ist der dem Rand oder der Felge entsprechende Teil, der an Rädern angebracht wird ähnlich den festen oder massiven Reifen, um dadurch die Stromabnehmerrolle zu bilden.
Wenn das flüssige elastomere Material zwischen die Gitter eingegossen wird, ist zu verstehen, daß die elektrische Leitfähigkeit zwischen den die Gitter bildenden Leiterdrähtenaufgehoben ist, jedoch kann die elektrische Leitfähigkeit nicht durch die Funktion der Gitter als Feder beseitigt werden. Jedoch ist es möglich, für die Gitter eine Eintauchbehandlung durchzuführen, beispielsweise mit einem elektrisch leitenden Klebmittel.
Wenn die Gitter übereinander angeordnet sind, werden, um eine Verstärkung gegen die Zentrifugalkraft zu erhalten und die Stromabnahmefunktion am Kreisumfang der Rolle zu vergleichmäßigen, gemäß Fig. 53 zwei Gitter an der Anordnung der die Gitter bildenden Drähte um annähernd 450 in einem Satz zueinander verschoben, und wenn dieser eine Satz von zwei Gittern mehrmals verschoben wird, um eine vorbestimmte Anzahl von Sätzen zusammenzufügen, werden gewünschte Eigenschaften von Sätzen erhalten. Es ist zu verstehen, daß, wenn die Gitter zu einem Kreis geschnitten werden, Teile der Drähte gelöst werden, oder daß, wenn die Gitter zu der Stromabnehmerrolle zusammengefügt werden, die Drähte unter der Wirkung der Zentrifugalkraft (selbst nach Ausführung des Zusammenbaus gemäß Fig. 53) herausgeschleudert, was einen Nachteil darstellt. Demgemäß können gemäß Fig. 54 Gitter verwendet werden, bei denen die Drähte teilweise fortgelassen sind.
Die Stromabnebmerrollen gemäß den Fig. 49 und 52 sind durch Schaffung eines einheitlichen Gebildes aus den Gittern und den Halteplatten gebildet, wonach flüssiges elastomeres Material eingegossen wird. Die Ausführungsform gemäß den Fig. 55 und 56 ist dadurch gebildet, daß zuerst eine vorbestimmte Anzahl von Gittern übereinandergelegt wird, flüssiges elastomeres Material zwecks Verfestigung eingefüllt wird, während in der Form von oben und unten geschoben wird, wonach eine Zurichtung auf eine vorbestimmte Gestalt erfolgt durch Schneiden, Schleifen usw.
um ein zusammengesetztes Stromabnehmerelement zu schaffen, an welchem ein Drehträger angebracht wird. Wenn das flüssige elastomere Material eingegossen wird, wird das entsprechende Element unter Verwendung kreisförmiger Gitter und einer kreisförmigen Form hergestellt, oder zusammenge-, setztes Material aus Gittern und elastomerem Material kann in großem Ausmaß sofort gebildet werden, so daß viele Stromabnehmerelemente gleichzeltig gebildet werden.
In Fig. 55 sind die Gitter mit 216 und das flüssige elastomere Material mit 19 bezeichnet. 217 ist ein sich verjüngendes Loch, welches an der Mitte vorgesehen ist. 218 sind Löcher zum Anbringen des Drehträgers, Gewöhnlich wird zuerst die Schleifstörung am Außenumfang zurückgehalten und ein. sich verjüngendes Loch 217 wird an der Kitte des aus Gittern und elastomerem Material gebildeten zusammengesetzten Elementes gebildet, welches allgemein zu Kreisform geschnitten ist, um ein zusammengesetztes Stromabnehmerelement 229 zu bilden. Die Leiter drähte der Gitter sind an der Innenfläche 219 ersichtlich.
Das zusammengesetzte Stromabnehmerelement 229 aus den Gittern und dem elastomeren Material wird mit Bolzen 222 und Muttern 223 an einem Träger 220 befestigt, der einen ringförmigen Vorsprung 228 hat entsprechend dem sich verjüngenden Loch 217, welches an-dem Stromabnehmerelement 229 vorgesehen ist, und elastomeres Material mit einer Drehwelle und der Träger 221, der dem Träger 220 in einem Paar gegenüberliegt. Nach der, Befestigung wird die äußere Umfangs fläche 224 des Stromeb'nehmerelementes 229 zur Finishbearbeitung geschliffen, so daß die Stromabnehmerrolle gebildet wird. Mit 224 ist eine Drehwe'lle der Drehträger 220 und 221 bezeichnet, die Lager 225 tragen.
Die elektrische Verbindung an dem sich verjüngenden Teil 219 wird erhalten durch Befestigen des zusammengesetzten Stromabnehmerelementes 229 in starrer Weise an den Drehträgern 220 und 221 unter Verwendung der Bolzen 222 und der Muttern 223. Die Stromabnahme an dem Fahrzeug erfolgt durch Schieben des Stromebnahmerschuhes auf die Stirnflächen oder Endflächen 225 und 226 der Drehwelle.
Die elektrische Verbindung des Beiterdrahtteiles 227 der Gitter in dem Stromabnehmerelement 229 zu dem ringförmigen Vorsprung 228 sich verjüngernder Gestalt, der an dem Drehträger 220 vorgesehen ist, wird positiver oder zwangsläufiger, wenn elektrisch leitendes Klebmittel oder ein Met allfolienleit er verwendet wird oder beide diese Elemente verwendet werden, und zwar an dem sich verjüngenden Teil 219, so daß eine Stromabnehmerrolle mit den gewünschten Eigenschaften geschaffen wird. Die in dem Stromabnehmerelement 229 zur Befestigung an dem Drehträger vorgesehenen Löcher müssen nicht notwendigerweise sich verjüngend ausgebildet sein, wie es in den Fig. 55 und 56 dargestellt ist, was bedeutet, daß es ausreichend sein kann, wenn das zusammengesetzte Stromabnehmerelement und der Drehträger mechanisch und elektrisch mit ein ander verbunden sind.
Da das flüssige elastomere Material mit beträchtlichem Druck vom oberen und unteren Teil bei der Herstellung des zusammengesetzten Stromabnehmerelementes eingegossen wird, fällt die Leitfähigkeit zwischen den Gittern nicht ab, mit dem Ergebnis, daß LeitfBhigkeit vorhanden ist zwischen dem an der meisten Umfangsfläche des zusammengesetzten Stromabnehmerelementes angeordneten Gitter und dem wahlweise vorgesehenen oder angeordneten Gitter. Daher kann zur Befestigung eine Arbeitsweise angewendet werden, wie sie in den Fig. 57 und 59 dargestellt ist. Mit 230 sind die Leiterdrahtenden bezeichnet, die an der Oberfläche des flüssigen elastomeren Materials frei liegen.
Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 55 und 56 erfolgt die elektrische Verbindung des zusammengesetzten Stromabnehmerelementes mit dem Drehträger durch Schaffen eines sich verjüngenden unregelmäßigen Teiles, jedoch kann eine andere geeignete Arbeitsweise angewendet werden, beispielsweise das Verlegen der LeiterdrBhte in dem zusammengesetzten Stromabnehmerelement.
Eine Stromabnehmerrolle, bei welcher die Gitter gemäß den Fig. 48 bis 56 verwendet werden, kann billiger sein als andere Stromabnehmerrollen, und es kann größere Gleichmäßigkeit der Dichte der Leiterdrähte an der äußeren Umfangsfläche der Stromabnehmerrolle in Ereisumfangsrichtung der Rolle erhalten werden, jedoch ist diese Ausführung schwach hinsichtlich bzw. gegenüber der Zentrifugalkraft. Aus diesem Grunde kann eine zweckentsprechende Anzahl von Verstärkungsscheiben richtiger Größe (ihr Außendurchmesser ist kleiner als der Außendurchmesser der Stromabnehmerrolle) zwischen die Gitter eingesetzt werden, die dann ausreichende Festigkeit gegen Zentrifugalkraft haben können, wobei diese Scheiben bevorzugt werden für Wärmeaufzehrung an der Stromabnehmerrolle, so daß auch bei höherer Geschwindigkeit größere Lebensdauer gewährleistet ist.
Fig. 57 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher Verstärkungsscheiben 231 verwendet werden. Je höher die Drehgeschwindigkeit der Rolle wird, desto größer wird die Zentrifugalkraft. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den F g. 49, 52, 53, 54 und TS werden Gitter verwendet, die zu gleichachsigen Ereisen geschnitten sind, jedoch haben solche geschnittene Gitter viele lmarze Leiterdrähte, was hinsichtlich der Zentrifugalkraft nicht bevorzugt wird. Aus diesem Grunde sind bei der Aus führungs form gemäß Fig. 57 die Gitter an der Mitte vorgesehen. Mit 232 sind Gitter bezeichnet, und mit 233 und 234 sind gegenüberliegende Träger bezeichnet,, die Drehwellenlager 235, 236 haben. Das Verfahren der Herstellung einer Stromabnehmerrolle gemäß Fig. 54 umfaßt das Ubereinanderlegen einer vorbestimmten Anzahl der Gitter und der Verstärkungsscheiben, das Befestigen der gegenüberliegenden Träger von beiden Seiten unter Verwendung von Bolzen 236 und Muttern 237-oder der Form, und das Eingießen flüssigen elastomeren Materials 19 zwischen die Leiterdrähte, zwischen die Gitter und die Verstärkungsscheiben und weiterhin zwischen die gegenüberliegenden Träger und die Gitter, so daß dadurch eine Stromabnehmerrolle erhalten wird. Es kann auch das Herstellungsverfahren angewendet werden, wie es durch die Ausführungsform gemäß Fig. 56 dargestellt ist.
In diesem Fall umfaßt das Herstellungsverfahren das Ubereinanderlegen einer Anzahl zu Kreisform geschnittener Gitter und Verstärkungsscheiben und das Eingießen des flüssigen elastomeren Materials, während'unter Verwendung der Form usw. Druck von beiden Seiten ausgeübt wird, so daß eine starre Befestigung zwischen den Gittern oder zwischen den Gittern und den Verstärkungsscheiben geschaffen und ein zusammengesetztes Stromabnehmerelement gebildet ist.
Es wird dann die Oberfläche fertig geschliffen, um ein Finish für die Teile 238 und 239 zu erhalten, die mit den gegenüberliegenden Trägern 233 und 234 gemäß Fig. 57 in Berührung treten, falls erforderlich, wobei diese mittels Bolzen 236 und Muttern 237 starr festgelegt werden, so daß elektrische Verbindung der Leiterdrähte der Gitter mit den gegenüberliegenden Trägern 236 und 237 erhalten wird. Wenn zusammengesetzte Stromabnehmerelemente hergestellt werden, wird an beide Flächen von ihnen beträchtlicher Druck angelegt, um das flüssige elastomere Material, welches sich verfestigen soll einfließen zu lassen. Jedoch wird die elektrische Leitfähigkeit zwischen den Gittern oder zwischen den Gittern und den Verstärkungsscheiben zufolge der Federwirkung der Gitter nicht beeinträchtigt oder zerstört. Um das flüssige elastomere Material leicht oder bequem einfließen zu lassen und um es zu verstärken, können an den Verstärkungsscheiben Löcher in zweckentsprechender Weise gebildet sein. Es ist weiterhin möglich, Umfangsnuten vorzusehen ähnlich den Nuten, die in Fig. 7 mit 25 bezeichnet sind, und zwar an den Verstärkungsscheiben der Stromabnehmerrolle, die solche Verstärkungsscheiben verwendet. Im Fall des zusammengesetzten Stromabnehmerelementes werden, wenn die Verstärkungsscheiben an beiden Enden vorgesehen sind, das Zusammenfügen, das Bearbeiten und die elektrische und die mechanische Verbindung zwischen dem Stromabnehmerelement und dem Drehträger besonders einfach und gut.
Fig. 58' zeigt ein zusammengesetztes Stromabnehmerelement unter Verwendung zweier Verstärkungsblechscheiben 240 und 241.
Mit 242 sind Gitter bezeichnet, die an der Mitte vorgesehen sind. Das Stromabnehmerelement gemäß Fig. 58 wird hergestellt durch Ubereinanderlegen der Verstärkungs scheiben 240 und 241 auf beiden Seiten von mehreren Lundert Gittern, und durch Einfüllen flüssigen elastomeren Materials, während die Ausführung in der Form unter Druck gehalten ist. Die Löcher zum Erleichtern des leichten Fließens des flüssigen elastomeren Materials können ohne Schwierigkeit in den Verstärkungsscheiben 240 und 241 des Stromabnehmerelementes 243 vorgesehen werden. Die Löcher zum Anbringen des Elementes an dem Drehträger können durch Schneiden nach Einfließen des flüssigen elastomeren Materials vorgesehen werden.
Fig. 59 zeigt eine Stromabnehmerrolle mit drei Stromabnehmerelementen gemäß vorstehender 3eschreibung.
243, 244 und 245 sind die Stromabnehmerelemente, 246 und 247 sind die gegenüberliegenden Drehträger, und 248 ist die Drehwelle. Die Stromabnehmerelemente 243, 244 und 245 sind mittels der Bolzen 248 und der Muttern 249 an beiden Seiten an den Drehträgern 246 und 247 befestigt.
In diesem Fall wird die Stromabnehmerrolle dadurch hergestellt, daß drei Elemente gemäß Fig. 59 zusammengefügt werden, wonach die äußeren Umfangsflächen auf die tatsächlich zu verwendende Gestalt fertig geschliffen werden. Hierbei fließt elektrischer Strom von den freiliegenden leitenden Drähten an der Oberfläche der Stromabnehmerrolle, und von den Leiterdrähten, die mit der Schiene in Berührung stehen, über die Gitter und die Verstärkungsscheiben zu den Drehträgern. Um größere elektrische Kapazität zu erhalten, kann eine gröBere Anzahl von Stromabnehmerelementen verwendet werden.
Bei einer Stromabnehmerrolle gemäß vorstehender Beschreibung können bevorzugte Eigenschaften erhalten werden, beispielsweise hohe Dichte der Leiterdrähte in seitlicher Richtung in Berührung mit der äußeren Umfangsfläche der Rolle an beiden Enden seitlich und grob oder rauh an der Mitte. Dies wird nachstehend in Verbindung mit den Fig. 60 bis 63 erläutert.
Wie in Fig. 60 dargestellt, wird, wenn die Stromabnehmerrolle, bei welcher die federnden Leiterdrähte 250 in gleichmäßiger Dichte an der gesamten Oberfläche der Umfanesfläche 252 des elektrisch leitenden mittleren starren Trägers 251 befestigt sind, um die federnden Lelterdrähte 250 zu drehen, um das elastomere Material zwischen die Leiterdrähte einzufüllen, in Berührung mit den nicht dargestellten Stromabnehmerdrähten laufen gelassen wird, der Berührungsdruck zwischen beiden an der Mitte A grob und an den beiden Seiten B und C klein zufolge der ssitlichen Verformung der Leiterdrähte und des eingefüllten elastomeren Materials, wie es durch eine charakteristische Kurve in der graphischen Darstellung wiedergegeben ist, wobei der Berührungsdruck entlang der Ordinate und die Breite der ortsfesten Leiterdrähte auf der Abszisse in Fig. 61 aufgezeichnet ist. D-D zeigt die Amplitude des für Stromabnahme erforderlichen Drucks.
Solche Unregelmäßigkeit des Berührungsdruckes zwischen den beiden Teilen erzeugt einen Unterschied in dem Berührungswiderstand oder Kontaktwiderstand, so daß der Strom an der Mitte stärker als an den beiden Seiten wird mit dem Ergebnis, daß nicht die gesamte Fläche der Stromabnehmerrolle wirksam ausgenutzt wird, so daß die Wirksamkeit der Stromabnahme schlecht ist.
Mit 256 ist der Teil der Weile des elektrisch leitenden mittleren starren Trägers bezeichnet, und mit 257 sind Lager bezeichnet. Mit 16 ist die zylindrische Stromabnahmefläche bezeichnet.
Um eine Verbesserung gegenüber den oben genannten .Nachteilen zu erzielen, wird die Dichte der Anordnung der federnden Leiterdrähte an der Umfangsfläche des elektrisch leitenden starren mittleren Trägers auf den beiden Seiten größer gemacht als die Dichte der Anordnung der Leiterdrahee an der Mitte, wonach das flüssige elastomere Material zwischen die Leiterdrähte eingefüllt wird, so daß nach Verfestigung eine einheitliche Stromabnehmerrolle erhalten ist. Dies ist in Fig. 62 dargestellt, in welcher für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 60 und 61 verwendet sind.
253 und 254 bezeichnen die Seitenteile, in denen die federnden Leiterdrähte 250 mit größerer Dichte angeordnet sind, und 255 bezeichnet den mittleren Teil, in welchem die Leiterdrähte mit relativ kleiner Dichte angeordnet sind. Die Stromabnehmerrolle wird hergestellt, indem flüssiges elastomeres Material zwischen die Leiterdrähte eingefüllt wird, so daß nach Verfestigung ein einheItliches Gebilde erhalten wird. Als Ergebnis ist der Berührungsdruck oder Kontaktdruck zwischen der Stromabnehmerrolle und den Stromabnehmerdrähten an der Mitte A und an den beiden Seiten B und C unter Druck allgemein gleichmäßig, wie es in Fig. 63 dargestellt ist.
Soweit es die vorgehende Beschreibung betrifft werden bei einer Stromabnehmerrolle, bei welcher Gitter verwendet werden, rauhe oder grobe Gitter an der Mitte angeordnet, und, wie in Fig. 7 dargestellt, wird dies bequem dadurch -ausgeführt, daß der Durchmesser oder die Teilung der Löcher geändert wird, durch welche hindurch die Leiter drahtbündel in die Scheiben eingesetzt werden.
Die Leistung der Stromabnehmerrolle kann aurch die Stromführungskapazität ausgedrückt werden. Insbesondere wird der elektrische Strom verstarkt während alle Bedingungen mit Ausnahme des Stromes (beispielsweise die Geschwindigkeit) konstant gemacht sind, und es werden zwischen der Stromschiene und der Stromabnehmerrolle Funken erzeugt, und zwar von einer gewissen Strommenge an, wenn der Strom verstärkt wird oder sich erhöht. Bei weiterer Verstärkung des Stromes werden die Funken zu einem Lichtbogedurch welchen, wenn er belassen wird, die an der zylindrischen Stromabnahmefläche freiliegenden Leiter der Stromabnehmerrolle beschädigt werden, so daß die Stromabnehmerrolle nicht mehr verwendet werden kann. Demgemäß kann die Rolle nur für einen Strom verwendet werden, bei welchem keine Lichtbogenbildung auftritt. Solche Stromführungskapazität hängt selbstverständlich in großem Ausmaß von der Ausführung der Stromabnehmerrolle ab, und sie hängt von den nachstehenden zwei Faktoren ab, nämlich Geschwindigkeit und Belastung zum Schieben der Stromabnehmerrolle auf der Stromschiene.
Insbesondere hängt die Stromführungskapazität in großem Ausmaß von der Schiebebelastung ab. Verschiedene Ausführungßformen und Beispiele von Untersuchungen werden nachstehend beschrieben Eine Untersuchung wurde in einer solchen Weise ausgefuhrt, daß der der Stromschiene entsprechende Teil ein Rad ist, und daß während der Drehung dieses Rades die Stromabnehmerrolle auf das Rad gedrückt wurde (Drehtestgerät).
Die Stromabnehmerrolle entsprach der Ausführungsform gemäß Fig. 17.
Außendurchmesser der Rolle: 200 mm Außendurchmesser der Leiterdrähte: 0ei43 mm Gesamtanzahl der an der zylindrischen Stromabnahmefläche freiliegenden Leiter: 4440 Dichte der Leiterdrähte (mittlere Dichte) : 7,1 Drähte/1 mm Umfangsstrecke elastomeres Material: Urethankautschuk einer Härte von 68 Breite der Stromabnahmefläche: 44 mm Unter Verwendung einer solchen Ausführung mit einer Andrücklast von 33 kg und einer Umfangsgeschwindigkeit entsprechend 100 km/h konnten wenigstens mehr als 30 Ampere Stromführungskapazität abgenommen werden.
Die Stromabnehmerrolle entsprechend Fig. 2 wurde verwendet.
Außendurchmesser der' Stromabnehmerrolle: 200 mm Außendurchmesser der Leiterdrähte: 0,) mm Gesamtanzahl der an der zylindrischen Stromabnahmefläche freiliegenden Leiterdrähte: 13.200 mittlere Dichte der Leiterdrähte: 21 Drahte/1 mm Umfangs strecke elastomeres Material: Urethankautschuk einer Härte von 90 Breite der Stromabnahmefläche: 29 mm Unter Verwendung einer solchen Ausführung mit einer Andrücklast von 75 kg und einer Geschwindigkeit entsprechend 250 kmXh wurde eine Stromführungskapazität von wenigstens 120 Ampere erhalten.
Ein weiterer Versuch erfolgte mit der Stromabnehmerrolle entsprechend Fig. 58.
Außeniurchmesser der Stromabnehmerrolle: 200 mm verwendete Gitter (16 mesh - 44) Außendurchmesser der Leiterdrähte: 03O4 mm federndes Material: Urethankautschuk Breite der Stromabnahmefläche: 20 mm Außendurchmesser der Verstärkungsplatten: 166 mm Unter Verwendung einer solchen Rolle mit einer Schiebelast oder Andrücklast von 80 kg und einer Umfangsgeschwindigkeit von 300 kmZh konnte eine Stromführungskapazität von wenigstens 150 Ampere erzielt werden.
Fig. 64 zeigt eine Ausführungsform einer Transport~ vorrichtung, bei welcher eine Stromabnehmerrolle gemäß der Erfindung verwendet ist.
Wie in Fig. 64 dargestellt, weist die eine Stromabnehmerrolle gemäß der Erfindung verwendende Vorrichtung einen linearen Gleichstrommotor auf mit stationären oder ortsfesten Ankerwicklungen 258 und 259, die an vielen Erdstellungen senkrecht mit Bezug auf die Erde oder den Erdboden ortsfest angeordnet sind. Linear diesen Wicklungen benachbart befindet sich eine Energiezufuhrschleife, um einen Magnetfluß 262 zu erzeugen, der beide Leiter in waagerechter und senkrechter Richtung mit Bezug auf den Erdboden der ortsfesten Ankerwicklungen 258 und 259 in senkrechter Richtung der Stromschleife der Ankerwicklungen 258 und 259 und ein bewegliches Magnetfeld 261 kreuzt, welches in Längsrichtung 273 der ortsfesten Ankerwicklungen 258 und 259, die linear angeordnet sind, beweglich ist. Weiterhin sind eine positive Stromschiene und eine negative Stromschiene 263 bzw. 264 vorgesehen, um Strom in Verbindung mit positiven und negativen Anschlüssen 270, 271 der Gleichstromenergiezufuhr 269 zu liefern, die in Längsrichtung der ortsfesten Ankerwicklungen 258 und 259 ortsfest angeordnet ist. Weiterhin sind Stromabnehmerschienen 265 und 266 vorgesehen mit einem Leiter, dessen Länge der Teilung der ortsfesten Ankerwicklungen 258 und 259 an richtigen linearen Intervallen entspricht.
Die Schienen sind in zwei Reihen angeordnet und mit beiden Enden der ortsfesten Ankerwicklungen 258 und 259 mit deren betreffenden Leitern verbunden. Weiterhin sind Stromabnehmerrollen 267 und 268 vorgesehen, die zusammen mit dem beweglichen Magnetfeld 261 bewegbar sind, während sie sich in Berührung mit der positiven und dei negativen Stromschiene 263 bzw 264 und den dazwischen angeordneten Stromabnehmerschienen 265 und 266 befinden, um Strom 260 zu vorbestimmten Wicklungen der ortsfesten Ankerwicklungen 258 und 259 zu führen. Das genannte bewegliche Magnet--feld 261 ist an dem Fahrzeug so angeordnet, daß das Fahrzeug zufolge magnetischer Wirkung schweben gelassen wird, während das Fahrzeug gleichzeitig direkt angetrieben wird.
Die StrorabnehmerrolleX die für den Transport verwendet wird, wie es in Fig. 64 dargestellt ist, braucht eine breite Str-omabnShmeLläche, wie sie in rig. 59 dargestellt ist. Wenn bei der Stromabnehmerrolle gemäß Fig. 59 zusammengesetzte Stromabnehmerelemente 243, 244 rund 245 in großer Anzahl vorgesehen werden, kann ein gewünschter Zweck erfüllt werden. Bei der Stromabnehmerrolle, die bei der Transportvorrichtung gemäß Fig. 64 verwendet wird, kann nicht streng gesagt werden, daß sie für Stromabnahme für die notwendige Energie zufuhr an dem Fahrzeug dient.
Dies bedeutet, daß bei dem Beispiel gemäß Fig. 64 es nicht notwendig ist, elektrischen Strom für das Fahrzeug von der Endfläche der Drehwelle der Stromabnehmerrolle absunehmen. Wenn Jedoch gemäß Fig. 64 das bewegliche Magnetfeld, welches an dem Fahrzeug getragen ist, ein Elektromagnet ist, muß,elektrischer Strom für diesen abgenommen werden. Jedoch wird in einem solchen Fall ein Stromabnehmer, wie er in einem Elektromotor an dem Ende (beispielsweise 225 und 226 in Fig. 56) der Drehwelle der Stromabnehmerrolle verwendet wird, derart gedrückt oder geschoben, daß der Strom abgenommen wird.

Claims

Patentansprüche

(1.)Stromabnehmerrolle, gekennzeichnet durch ein zusammengesetztes Stromabnehmerelement, bei welchem flüssiges elastomeres Material, welches sich verfestigen soll, zwischen eine Mehrzahl von biegsamen Ebenen oder linearen Leitern eingegossen ist, um an der zylindrischen Stromabnahmefläche wenigstens ein Ende der Leiter freizulegen, und durch einen Träger, der eine Drehwelle aufweist und elektrisch oder mechanisch zwischen die Leiter des Stromabnahmeelementes geschaltet ist.
2. Rolle nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elektrisch leitende Scheibe mit einer Mehrzahl von Löchern, die nahe ihren Umfangskanten gebildet sind, eine Mehrzahl von linearen Leitern konstanter Länge, die durch die Löcher in der Scheibe hindurch derart eingesetzt sind, daß beide Enden der Leiter in U-Form nach außen gerichtet sind, ferner dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl dieser Scheiben übereinandergelegt werden, um aneinander befestigt zu werden, e-n zusammengesetztes Stromabnehmerelement gebildet ist, in dem flüssiges elastomeres Material zwecks Verfestigung zwischen die leitenden Scheiben und die linearen Leiter eingefüllt ist, so daß an der zylindrischen Stromabnahmefläche beide Enden der linearen Leiter freiliegen und ein Träger vorgesehen ist, mit einer Drehwelle, der elektrisch oder mechanisch zwischen die Leiter des Stromabnehmerelementes geschaltet ist.
3. Rolle nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schubplatte, um elektrische Leitfähigkeit des Leiterdrahtbündels zu den elektrisch leitenden Scheiben zu erhalten, um eine Verstärkung gegen die Zentrifugalkraft zu schaffen und Wärme in der Stromabnehmerrolle gemäß Anspruch 2 aufzuzehren.
4. Rolle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den elektrisch leitenden Scheiben zum Einsetzen der benachbarten elektrisch leitenden Bündel und zwischen den Scheiben und den Schubplatten gemäß Anspruch 3 in Richtung gegen den Außenumfang allmählich verringert sind oder am äußeren Umfangsteil der elektrisch leitenden Scheiben oder der Schubplatte in der Stromabnehmerrolle gemäß Anspruch 2 oder 3 umgebogen sind.
5. Rolle nach Anspruch 4, dadurch gekennzei,chnet, daß ein elektrisch leitender Ring vorgesehen ist, der mit einer Mehrzahl von linearen Leitern konstanter Länge derart versehen ist, daß beide Enden der Leiter in orm und eng aneinander angeordnet nach außen gerichtet sind, eine Mehrzahl dieser Stromabnehmerringe so angeordnet ist, daß sie an einem elektrisch leitenden mittleren starren Träger abgestützt sind, ein zusammengesetztes Stromabnehmerelement gebildet ist, bei welchem flüssiges elastomeres Material zwecks Verfestigung zwischen die linearen Leiter eingefüllt ist derart, daß beide Enden der linearen Leiter an der zylindrischen Stromabnahmefläche freiliegen, und daß ein Träger vorgesehen ists der eine Drehwelle hat, die elektrisch oder mechanisch zwischen die Leiter des Stromabnehmerelementes geschaltet ist.
6. Rolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrisch leitende Stange derart gleichmäßig befestigt ist, daß sie nahe den Umfangskanten des Seitenteiles eines elektrisch leitenden mittleren starren Trägers angeordnet ist für Eingriff mit eeluer Mehrzahl von linearen Leitern, die nach außen U-Form haben, ein Haltering vorgesehen ist, um das andere Ende der elektrisch leitenden Stange an dem elektrisch leitenden mittleren starren Träger zu befestigen, ein zusammengesetztes Stroctbnehmereleent gebildet ist, in dem flüssiges elastomeres Material zwecks Verfestigung zwischen die linearen Leiter eingefüllt ist, um an der zylindrischen Stromabnahmefläche beide Enden der linearen Leiter freizulegen, und daß ein Träger vorgesehen ist mit-einer Drehwelle, der elektrisch oder mechanisch zwischen die Leiter des Stromabnehmerelementes geschaltet ist.
7. Rolle nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Riemen, in den eine Mehrzahl von linearen Leitern eingepflanzt ist, die rund um einen elektrisch leitenden mittleren starren Träger fest gewickelt sind, ein zusammengesetztes Stromabnehmerelement gebildet ist, in dem flüssiges elastomeres Material zwecks Verfestigung zwischen die linearen Leiter eingefüllt ist, um an der Stromabnahmefläche die Enden der linearen Leiter freizulegen, und daß ein Träger vorgesehen ist mit einer Drehwelle der elektrisch oder mechanisch zwischen die Leiter des Stromabnehmerelementes geschaltet ist.
8. Rolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein federnder Träger vorgesehen ist, der rund um den elektrisch leitenden starren mittleren Träger befestigt ist, ein elektrisch leitender äußerer starrer Teil daran befestigt ist, ein Riemen vorgesehen ist, in den eine Mehrzahl von linearen Leitern eingepflanzt ist, die rund um den äußeren elektrisch leitenden starren Teil gewickelt sind, um festgelegt zu werden, ein zusammengesetztes Stromabnehmerelement gebildet ist, in dem flüssiges elastomeres Material zwecks Verfestigung zwischen die linearen Leiter eingefüllt ist, um an der Stromabnahmefläche die Enden der linearen Leiter freizulegen, und daß ein Träger vorgesehen ist mit einer Drehwelle, der elektrisch oder mechanisch zwischen die Leiter des Stromabnehmerelementes geschaltet ist.
9. Rolle nach einem der Anspruche 1 bis 3', dadurch gekennzeichnet, daß als lineare Leiter nicht lineare Leiter mit kleiner Federkonstante und verdrehte oder verdrillte Leiter verwendet sind.
10. Rolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß elektrisch leitende Metallfolien mit Eingriffs ausnehmungen, Eingriffsvorsprüngen, Eingriffslöchern oder Eingriffslöchern mit Schlitzen od. dgl. und elektrisch leitende oder isolierende Abstandsfolien mit ähnlichen Ausnehmungen, Vorsprüngen, Löchern usw, vorgesehen sind, beide Folienarten abwechselnd angeordnet sind oder die Metallfolienleiter mit Vorsprüngen, Wellungen, Biegungen wie Embiegungen oder Ausbiegungen, durch welche eine Abstandsteilwirkung oder eine Federwirkting erzielt ist, rund um den elektrisch leitenden starren Träger befestigt sind unter Verwendung der Eingriffsausnehmungen, Eingriffsvorsprünge, Eingriffslöcher usw, ein zusammengesetztes Stromabnehmerelement gebildet iSt> in dem flüssiges elastomeres Material zwecks Verfestigung zwischen die Metallfolienleiter oder zwischen die Metallfolienleiter und die Abstandsteile in den geschichteten Teil eingefüllt ist, um an der Stromabnahmefläche ein Ende der Metallfolienleiter freizulegen, und daß ein Träger vorgesehen ist mit einer Drehwelle, der elektrisch oder mechanisch zwischen die Leiter des Stromabnehmerelement es geschaltet ist.
11. Rolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Gittern aus elektrisch leitenden Drähten zwecks Festlegung mit einer Halteplatte an beiden Seiten übereinandergelegt sind, ein zusammengesetztes Stromabnehmerelement gebildet ist, in dem flüssiges elastomeres Material zwecks Verfestigung zwischen die Gitter und zwischen die Gitter und die Halteplatten eingefüllt ist, um an der Stromabnahmefläche ein Ende der Gitter aus den elektrisch leitenden Drähten freizulegen, und daß ein Träger vorgesehen ist mit einer Drehwelle, der elektrisch oder mechanisch zwischen die Leiter des Stromabnehmerelementes geschaltet ist.
12. Rolle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Anordnung der Leiter auf beiden Seiten der Stromabnahmefläche größer ist als die Dichte der Anordnung der Leiter in der Mitte der Stromabnahmefläche, und zalar in seitlicher Richtung oder Querrichtung der Stromabnahmefläche.

L e e r s e i t e