DE2438874C3 - Senkfederantrieb für Stromabnehmer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Senkfederantrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche Einrichtung ist durch die FR-PS 14 10 118 bekannt

Die meisten Stromabnehmer für elektrische Vollbahnen besitzen einen sogenannten Senkfederantrieb, der ein Heben bzw. Senken des Stromabnehmers durch Betätigen eines Bügelventils im Führerstand der Lokomotive ermöglicht.

Die Funktion dieser Antriebsart ist bekannt Ein herkömmlicher Senkfederantrieb besteht aus einem Luftzylinder, welcher mit dem Luftbehälter der Lokomotive in Verbindung steht, wobei auch schon Ausführungen bekannt sind, bei denen im Zylinder auch gleichzeitig die sogenannten Senkfedern eingebaut sind. Wird dieser Luftzylinder mit Druckluft .beaufschlagt, drückt dessen Kolben die Senkfeder zusammen, wobei die Kolbenstange über entsprechende mechanische Führungsteile den Stromabnehmer nach oben frei gibt. Wird durch Betätigen des Bügelventils der Druckluftzylinder mit der Atmosphäre verbunden, drücken die im Zylinder eingebauten Senkfedern unter Überwindung der Stromabnehmer-Hauptfederkraft den Kolben des Zylinders in seine rückwärtige Endstellung, wodurch der Stromabnehmer in seine Senklage gezogen wird. Die Senkfedern müssen daher erheblich stärker dimensioniert werden als die Stromabnehmer-Hauptfedern, da einerseits die Forderung nach einem raschen Absenken des Stromabnehmers besteht und andererseits der Stromabnehmer in seiner Senklage noch genügend große Auflagekräfte besitzen muß.

Der Nachteil solcher Senkfederantriebe besteht darin, daß die aus vorgespannten Stahlspiral-Druckfedern bestehenden Senkfedern ein erhebliches Gewicht besitzen und falls diese direkt im Luftzylinder eingebaut sind, ein Zerlegen des Zylinders wegen der unter Vorspannung eingebauten Druckfedern mit Gefahren verbunden ist. Außerdem beschädigen diese im Zylinder befindlichen Stahlfedern des öfteren die Zylindergleitflächen, was dann zu unerwünschten Leckverlusten bzw auch zu Betriebsausfällen führen kann.

Ein weiterer Mangel, welcher den gebräuchlichen Stromabnehmer-Senkfedern aus Stahl anhaftet, ist darin zu sehen, daß der Federkennlinienverlauf jeweils linear ist, was die an sich erwünschte Senkverzögerung des Stromabnehmers vor Auflegen desselben auf seine Senklagerpunkte ausschließt Daher ist man gezwungen, durch zusätzlichen Dämpfereinbau eine Abfangverzögerung zu erzielen. Geeignete pneumatische oder hydraulische Dämpfungsvorrichtungen für Stromabnehmer sind an sich bekannt (DE-AS 10 73 532)

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Senkfederantrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, der geringes Gewicht besitzt und dessen Luftzylinder auch bei baulicher Vereinigung mit der oder den Senkfeder(n) nicht der Gefahr von Beschädigungen durch die letzteren ausgesetzt ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Die Höhe des Gasdruckes ist dabei so bemessen, daß dem Eindringen der Kolbenstange in den Zylinder der gewünschte Widerstand entgegengesetzt wird.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Gasdruckfeder schräg zur Horizontalen liegt und ihr Kolben eine Düse und der Zylinderbehälter außer dem Druckgas eine ölfüllung enthält Hierdurch kann eine Anpassung der Federkennlinie, beispielsweise im Sinne einer Abnahme der Senkgeschwindigkeit bei Annäherung an die Senklagerpunkte erreicht werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt

F ι g. 1 einen Senkfederantrieb im Schnitt und

F i g. 2 eine Gasdruckfeder des Senkfederantriebes nach F i g. 1 im Schnitt.

Die F i g. 1 der Zeichnung zeigt einen erfindungsgemäßen Senkfederantrieb im Schnitt. Im Druckluftzylinder 1 ist ein Kolben 2 am Ende einer rohrförmigen Kolbenstange 4 angeordnet. Um diese Kolbenstange sind die Gasdruckfedern 3 mit Hilfe von am Kolben, bzw. an der Kolbenstange angebrachten Befestigungselementen 6 und 7 angeordnet Selbstverständlich können auch mehrere Gasdruckfedern 3 um die Kolbenstange 4 angeordnet werden, wobei die Zahl der verwendeten Gasdruckfedern einerseits von deren Ausführung und andererseits von der benötigten Senkfederkraft abhängig ist. Im Inneren der rohrförmigen Kolbenstange 4 befindet sich, wie in der Zeichnung beliebig dargestellt, eine schwenkbare Zugstange 5, welche am Kolben 2 drehbeweglich gelagert ist.

Wird über die Luftzuführung 8 der Druckluftzylinder 1 mit Druckluft beaufschlagt, wandert der Kolben 2 unter Oberwindung der Gasfederkraft der Gasdruckfedern 3 zu seinem vorderen Anschlag. Hierdurch wird der Stromabnehmer über die Zugstange 5 nach oben freigegeben. Zum Absenken des Stromabnehmers wird der Druckluftzylinder 1 entlüftet und damit druckfrei

» gemacht, wobei die Gasdruckfedern 3 den Kolben 2 in seine rückwärtige Endstellung bewegen. Über die Zugstange 5 wird der Stromabnehmer vom Fahrdraht abgezogen, wobei bei entsprechender Schrägstellung des gesamten Antriebszylinders mit Hilfe einer besonderen Ausgestaltung der Gasdruckfedern 3 eine Abfangdämpfung des Stromabnehmers erzielt werden kann.

Der prinzipielle Aufbau solcher Gasdruckfedern 3 ist so, daß, wie in F i g. 2 dargestellt, ein gegen eine

&■> Kolbenstange a abgedichteter Zylinder c unter hohem Druck steht (Stickstoff) wobei die Gasfüllung f dem Eindrücken der Kolbenstange entsprechenden Widerstand bietet. An der Kolbenstange a ist ein Kolben d

befestigt, jedoch dient dieser nicht, wie vielfach fälschlich vermutet wird, zur Abdichtung, sondern hat dieser lediglich Führungsaufgaben übernommen.

Der Gasdruck wirkt also lediglich auf die Kolbenstange a der Gasdruckfeder 3 wobei links bzw. rechts des Kolbens d gleiche Druckverhältnisse herrschen. Der Vorteil dieser Gasdruckfedern besteht darin, daß man durch entsprechende Wahl des Kolbenstangenquerschnittes bzw. auch des Fülldruckes den Verlauf der Federkennlinie viel weitgehender beeinflussen kann, a 5 ι ο dies bei Stahlfedern der Fall ist So kann man beispielsweise die Federkennlinie mit einem sehr steilen Verlauf festlegen, wodurch der Stromabnehmer sehr rasch vom Fahrdraht abgezogen wird, während er mit abnehmender Senkgeschwindigkeit auf seine Senklagerpunkte aufsetzt Prinzipiell kann aber festgestellt werden, daß alle bekannten Gasdruckfedern gut als Senkfedem jeeignet sind, jedoch noch weitere Möglichkeiten ihrer exakten Anpassung an die Forderungen, welche der Stromabnehmerbau stellt, gegeben sind. Eine nach der Erfindung besonders vorteilhafte Ausfühningsform der Gasdruckfedern (siehe Fig.2) besteht darin, daß der Kolben d mit einer Düse g versehen ist und der Zylinder caußer mi«. Gas auch noch mit einer genau vorherbestimmten ölmenge e gefüllt ist.

Werden solche Gasdruckfedern unter einer Schräglage eingebaut, kann die Ausschubgeschwindigkeit der Kolbenstange nach einem bestimmten Federweg sehr stcrk verzögert werden.

Die Funktion ist hier folgendermaßen:

Durch die Schräglage der Gasdruckfedern befindet sich das öl e im Zylinder c der Feder immer am tiefsten Punkt also beispielsweise an jener Seite, wo sich die Kolbenstangendichtung b des Zylinders befindet Beim Ausfedern der Kolbenstange a drückt der Kolben d nach einem bestimmten Federweg auf diese ölvorlage e, wobei das öl durch die im Kolben d vorgesehene Düse g strömen muß. Hierdurch ergibt sich eine sehr starke Verzögerung der Ausschubgeschwindigkeit der Kolbenstange a.

Selbstverständlich können nach der Erfindung die Gasdruckfedern auch getrennt vom Druckluftzylinder 1 angeordnet werden, wobei diese aber dann staub- und wassergeschützt eingebaut werden müssen. Auch kann natürlich entsprechend den Gegebenheiten nur eine einzige Gasdruckfeder 3 zum Einsatz kommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Senkfederantrieb für Stromabnehmer mit einem pneumatisch angetriebenen Druckluftzylinder für den Hebe- und den Senkvorgang mit einer oder mehreren vorgespannten Senkfedern, welche beim Hebevorgang zusätzlich gespannt wird bzw. werden und mit dem Druckluftzylinder konstruktiv vereinigt oder auch getrennt von diesem eingebaut sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Senkfeder bzw. Senkfedern an sich bekannte Gasdruckfedern (3), welche in der Hauptsache aus einem gegen seine Kolbenstange (a) abgedichteten, unter hohem Gasdruck stehenden Zylinder (c) bestehen, eingebaut sind.

2. Senkfederantrieb nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdiuckfeder (3) schräg zur Horizontalen liegt und ihr Kolben (d) eine Düse (G) und der Zylinderbenälter außer dem Druckgas eine ölfüllung (^enthält