DE3104678A1

DE3104678A1 - "stromabnehmerwippe fuer hohe fahrgeschwindigkeiten"

Info

Publication number: DE3104678A1
Application number: DE19813104678
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Salzburg Buchberger
Original assignee: Individual
Current assignee: Eisenbahntechnische Konstruktionen Vorm Dipl-Ing
Priority date: 1980-02-15
Filing date: 1981-02-10
Publication date: 1982-01-21
Also published as: AU6462780A; DE3104678C2; ATA82580A; AT368956B; AU537487B2

Description

Stromabnehmerwippe für hohe Fahrgeschwindigkeiten"
Mit zunehmenden Fahrgeschwindigkeiten elektrischer Triebfahrzeuge stellt sich in hohem Maße das Problem einer guten Kontaktierung zwischen Schleifstücken und Fahrdraht. Eine Lösung dieser Aufgabe ist äußerst schwierig, da es das Bestreben leider Bahnverwalturtg ist, mit geringsten Anpreßkräften das Auslangen zu rinden. Diese Forderung ist zweifellos berechtigt, weil dadurch ein höheres Maß an Betriebssicherheit sowie ein geringerer Verschleiß von Fahrdraht und Schleifstücken erreicht wird und darüber hinaus erst dadurch eine Doppel- bzw. Mehrfachtraktion möglich ist.
Da eine Wippe zweifelsohne als integrierender Bestandteil des p:esamten Stromabnehmers zu betrachten ist, hat jede auf diesem Gebiet tätige Konstruktionsfirma eigene Wege beschritten, um dieser Aufgabenstellung gerecht zu werden. Bei vielen Meßfahrversuchen mit hohen Fahrgeschwindigkeiten hat sich immer wieder bestätigt, daß gerade dem verwendeten Wippensystem eine vorrangige Bedeutung zukommt. Selbst für den auf diesem Gebiet tätigen Fachmann ist es schwierig, die sehr komplizierten schwingungstechnischen Zusammenhänge, welche sich bei der Stromabnahme ergeben, zu erkennen und daraus die richtigen konstruktiven Konsequenzen zu ziehen. Hieraus ist auch die Vielzahl von Wippenkonstruktionen erklärbar, wobei die Neinungsvielfalt noch dadurch unterstrichen wird, daß z.B.
eine auf dem Gebiet des Stromabnehmerbaues sehr renommierte Firma seit Jahren ausschließlich Gummiverdrehelemente zur Abfederung der Schleifstücke verwendet, während bei anderen Konstrukteuren eine solche Form der Abfederung auf Ablehnung stößt.
Unabhängig vom bisher Gesagten kann man heute grundsätzlich zwischen zwei Wippensystemen unterscheiden, und zwar einerseits zwischen Wippen, bei welchen die Schleifstücke massemäßig gesehen entkoppelt sind und daher eine unabhängige Einfederung der Schleifstücke möglich ist (Einzelfederung) und andererseits Wippen, bei welchen die Schleifstücke untereider starr verbunden sind, wodurch sich zwangsläufig höhere Massenkräfte ergeben.
Bei hohen Fahrgeschwindigkeiten ist allein aus grundsätzlichen technischen Erwägungen heraus den Wippen mit einzel-gefederten Schleifstücken der Vorzug zu geben und so bezieht sich der hier angestrebte Patentschutz auch ausschließlich auf dieses Wippensystem.
Der gemeinsame Nachteil dieser Wippen besteht aber darin, daß die getrennt gefederten Schleifstücke um ihre statische Nullage frei pendeln können und die Schleifstücke somit unter gewissen ungünstigen Bedingungen, welche sowohl aerodynamischer als auch schwingungstechnischer Natur sein könnten, in einen Arbeitsbereich kommen, bei welchem die Wippenfeder das Abschlagen der Schleifstücke noch unterstützt. Darüberhinaus werden hierdurch unnötigerweise erhebliche Massenkräfte wirksam (ebenso wie bei einem ungewollten seitlichen Schwingen der Schleifstücke), welche einem ruhigen Bügellauf abträglich sind und starke Verschleißerscheinungen hervorrufen. Auch das sogenannte Pumpen oder Geigen eines Bügels ist auf diesen Effekt zurückzuführen, der sich dann noch verstärkt, wenn relativ weiche Schleifstückfedern, welche ein anzustrebendes großes Arbeitsvolumen der Wippenfedern ermöglichen, zum Einsatz- gelangen.
Die hier angeführten Nachteile auszuschalten, ist das Ziel der nachfolgend beschriebenen Erfindung.
Die Erfindung beinhaltet eine Wippe für Stromabnehmer elektrischer Triebfahrzeuge, bei welcher die Schleifstücke mittels aller bekannten Federungsarten wie beispielsweise durch Stahlfedern, Gummifedern, pneumatisch wirkenden Federn oder durch sinnvolle Koppelung der hier angeführten Federsysteme untereinander einzeln und unabhängig voneinander gefedert sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der Wippe oder an geeigneten, dieser zuzuordnenden Teilen des Stromabnehmers entweder verstellbare oder fixe Anschläge angebracht sind, welche verhindern, daß die Schleifstücke über ihre statische Nullage hinaus nach oben schwingen können, wobei sich die statische Nullage des Federsystems durch die Größe der ungefederten Massen (in der Hauptsache Schleifstück und Ablaufhorn) ergibt.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemaßen Wippe besteht darin, daß die fixen bzw. verstellbaren Anschläge dazu dienen, der Schleifstd.ckfeder eine Vorspannunz zu geben, welche zumindest in einer solchen Größenordnung liegen kann, daß die Anschläge auch noch in jener Schlelfstüc-kstellunz wirksam sind, wie sie sich bei Anlegen des Stromabnehmers mit seiner statischen Anpreßkraft an die Fahrleitunfr ergibt.
Fine nach der Erfindung gestaltete Wippe hat gegenüber den bisher bekannten Bauarten eine ganze Reize erheblicher Vorteile.
Nicht nur, daß ein wesentlich ruhigerer Bügellauf gewährleistet ist, kann man auoh der Federkennlinle für die Schleifstückfederung einen flacheren Verlauf geben, wodurch das Arbeitsvolumen der Schleifstückfederung vergrößert wird. Aber auch die Einstellmöglichkeit garantiert eine gute Anpassunsfähiekeit einundderselben Wippenbauart an verschiedene Fahrleitungssysteme. Darüber hinaus wird eine Wippenfederung nach der Erfindung stark zur Reduzierung der Windempfindlichkeit beitragen, da ein momentanes Anheben der Schleifstücke, wie es etwa bei Windböen immer wieder vorkommt, vermieden wird.
Die Figuren der Zeichnung zeigen drei schematisch dargestellte Wippensysteme in Seitenansicht. Mit 1 ist jeweils das Schleifstuck, mit 2 die Federn bzw. federnde Hebel, mit 3 Tragelemente für die Aufnahme der Verstellmöglichkeit bzw. feste Anschläge und mit 4 entweder Verstellbolzen oder Einstellmuttern bezeichnet.
6 bedeutet das Scheitelrohr und 6 daran befestigte Hebel, welche zur Befestigung des Federsystems dienen.
In Figur 1 ist ein sogenanntes Weitspalt- Federsystem mit parallel geführten Schleifstücken dargestellt. Diese Wipyaenfederun ist völlig elenklos und daher reibungs- und verschleißfrei. Die linke Seite zeigt eine vorgespannte Feder, die rechte eine nicht vorgespannte. Zur Vereinfachung sind hier die Blattfedern 2 gerade gezeichnet.
Die Figur 2 zeigt eine Wippe mit Federtöpfen, welche die Federung für die Schleifstücke übernehmen. Mit Hilfe der Muttern 4 können die Federn 2 vorrespannt werden.
In Figur 3 ist eine Parallelführungswippe mit sogenannten Rosta-Elementen dargestellt. Die in der Zeichnung links befindliche Seite weist einen verstellbaren Anschlag auf, während auf der rechten Seite beispielsweise ein fixer Anschlag 3 eingezeichnet ist.
Figur 4 zeigt zum besseren Verständnis ein einfaches Blattfedersystem, bei welchem das mittlere Schleifstflck die statische Nullage einnimmt. Das unten gezeichnete Schleifstück befindet sich im Plus-Bereich,das ist jener Bereich, in welchem die Rückführung des Schleifstückes an den Fahrdraht durch die Federkraft unterstützt wlrd, das obere Schleifstück befindet sich im Minus-Bereich, das ist jene Schleifstücklage, welche allenfalls vermieden werden soll.
Es ist selbstverständlich, daß die Zeichnungen nur beliebig herausgegriffene Varianten von nach der Erfindung möglichen Lösungen zeigen,wobei selbstverstärdiic noch andere Anschlagsvorrichtungen, welche dem gleichen Zweck dienen, Anwendung finden können.
Leerseite

Claims

P a t e n t a n s EGLU c h e Wippe für Stromabnehmer elektrischer Triebfahrzeuge, bei welcher die Schleifstücke mittels aller bekannten Federungsarten wie beispielsweise durch Stahlfedern, Gummifedern, pneumatisch wirkenden Federn oder durch sinnvolle Koppelung der hier angeführten Federsysteme untereinander einzeln und unabhäni voneinander gefedert sind, ba~d~urch ekennzeichnet, daß an der Wippe oder an geeigneten, dieser zuzuordnenden Teilen des Stromabnehmers, entweder verstellbare oder fixe Anschläge angebracht sind, welche verhindern, daß die Schleifstücke über ihre statische Nullage hinaus nach oben schwingen können, wobei sich die statische Nullage des Federsystems durch die Größe der ungefederten Massen (in der Hauptsache Schleifstück und Ablaufhorn) ergibt.
2. Wippe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fixen bzw. verstellbaren Anschläge dazu dienen, der Schleifstückfeder eine Vorspannung zu eben, welche zumindest in einer solchen Größenordnung liegen kann, daß die Anschläge auch noch in jener Schleifstückstellung wirksam sind, wie sie sich bei Arlep;en des Stromabnehmers mit seiner statischen Anpreßkraft an die Fahrleitung ergibt.