DE3243933A1

DE3243933A1 - Anordnung zur elektrischen energieuebertragung fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3243933A1
Application number: DE19823243933
Authority: DE
Inventors: Hermann 2410 Mölln Menhorn; Christoph Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Nitschke; Helmut 8551 Röttenbach Wehrberger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-01-29
Filing date: 1982-11-26
Publication date: 1984-05-30
Also published as: US4572929A; CA1197579A; DE3243933C2

Description

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SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT 3 Unser Zeichen Berlin und München VPA 82 P 33 5 5 DE

Anordnung zur elektrischen Energieübertragung für Fahrzeuge _:

Die Erfindung bezieht sich auf eine ^Anordnung zur elektrischen Energieübertragung für Fahrzeuge, bei der von einem Stromabnehmer beschliffene Stromschienen an einem Stromschienenträger isoliert gehalten sind und bei der nach Patentanmeldung P 32 02 846.6 zwei ^!ι Stromschienen mit gegeneinander geneigten Kontaktflächen vorgesehen sind, denen ein Stromabnehmer mit einem Gleitschuh zugeordnet ist, der zwei Gleitkontakte mit entsprechend gegeneinander geneigten Kontaktflächen, besitzt, wobei der Gleitschuh freibeweglich, insbesondere nach Art einer Kugelkopfaufhängung, an dem Stromabnehmer gelagert ist. Bei dieser Ausführung ist im Betrieb eine selbsttätige Führung des Gleitschuhes und ein gleicher Anpreßdruck auf beide Schleifflächen gegeben, es kann jedoch ein Verkanten (Kippen) des Schleifschuhes auftreten, wenn der Stromabnehmer bei einer Stromschienenunterbrechung auf eine neue Stromschiene aufläuft, so daß eine einseitige Beanspruchung an der AuflaufSeite der Schleifflächen auftren kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung anzugeben, bei der eine durch Verkanten des Gleitschuhes hervorgerufene unsymmetrische Beanspruchung der Auflaufund Ablaufseite der Schleifflächen vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lagerstelle des Gleitschuhes zumindest annähernd in der Verbindungslinie liegt, die die Schwerpunkte der beiden Kontaktflächen der Stromschienen verbindet,

Nr 2 Ts / 18.11.1982

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Auf diese Weise wird ein Kippen des Gleitschuhes bei einer Stromschienenunterbrechung vermieden und darüberhinaus eine noch gleichmäßigere Verteilung der Schleifkräfte durch Überleitung der Vorschubkräfte in die Schleifzone erzielt und damit die Stromabnahme verbessert.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schmatisch dargestellt.
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Fig. 1 zeigt eine Anordnung zur elektrischen Energieübertragung, bei der zwei Stromschienen mit geneigten Kontaktflächen vorgesehen sind, denen ein Stromabnehmer mit einem Gleitschuh zugeordnet ist, der nach Art einer Kugelkopfaufhängung gelagert ist, Fig. 2 eine Anordnung mit einem Gleitschuh, dessen Kontaktträger durch Achsen beweglich gehalten sind, Fig. 3 eine Anordnung mit einem Gleitschuh, dessen Kontaktträger mittels Federn beweglich gehalten sind, Fig. 4 einen Kontaktträger, an dem die Gleitkontakte über einen elastischen Block gelagert sind,

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Gleitschuh mit geteilten Gleitkontakten und

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Anordnung, bei der geteilte Gleitkontakte paarweise auf getrennten Kugelköpfen gelagert sind.

In Fig. 1 sind mit 1 und 2 zwei Stromschienen mit Gleitleisten bezeichnet, die gegeneinander geneigte Kontaktflächen 3/ 4 besitzen, denen ein Gleitschuh 9 mit Gleitkontakten zugeordnet sind, welche entsprechend geneigte Kontaktflächen 5,6 haben. Die Gleitkontakte sind an Kontaktträgern 7,8 angeordnet. Der Gleitschuh ist an einem Arm eines Stromabnehmers 20 drehbar gelagert. Die Stromschienen 1, 2 dienen für eine zweipolige Energiezuführung + zu einem Fahrzeug und sind durch einen Isolator 11 gegenein-

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ander isoliert. Die beiden Stromschienen 1 ,2 haben gleiche Querschnittsform und sind über Schrauben 12, 13 mit dem Isolator 11 lösbar verbunden. Der obere Teil der Strom-_: schienen 1,2 ist U-förmig profiliert und umgreift bei zweipoligem Anschluß eine Aufhängeplatte 14 aus Isoliermaterial. Diese Aufhängeplatte 14 ist über einen Schraubenbolzen 15 und Muttern I6a,i6b mit Sicherungsblech 241 oder dergleichen an einem Stromschienenarm 17 befestigt. Durch Verdrehen der Mutter I6a,i6b kann die Höhenlage der Stromschienen 1, 2 in einfacher Weise ein justiert werden. Die Aufhängeplatte 14 ist mit ballenförmigen Gleitflächen 21,22, Rollen oder anderen Gleitkörpern versehen, um eine durch Temperaturschwankungen bedingte Längswanderung der zu größeren Längen zusammengeschweißten Stromschienen zu zu ermöglichen. Bei der Montage wird die Aufhängeplatte mit dem Schraubenbolzen 15 in einer)um 90° gedrehten Lage zwischen die beiden Stromschienen 1,2 eingeführt, so daß sie die Stromschienen 1,2 hintergreift. Die Stromschienen 1,2 können dann angehoben und der Schraubenbolzen 15 in eine Öffnung 23 des Stromschienenarmes 17 eingesetzt und mit den Muttern 16a, 16b verschraubt werden. An den Stromschienen 1,2 ist jeweils eine Rille 18 zum Einrasten einer Abdeckhaube 19 vorgesehen.

Der Gleitschuh 9 besitzt eine kugelförmige Lagerpfanne mit einer Lagerfläche 27, der ein an einem Schraubenbolzen 25a angeordneter Kugelkopf K mit kugelförmiger Lagerfläche zugeordnet ist. Die Gleitkontakte sind mit den Kontaktflächen 5,6 derart an dem Gleitschuh 9 angeordnet, daß die Verbindungslinie der Schwerpunkte der beiden Kontaktflächen 5/6 zumindest annähernd durch den Lagerpunkt L geht. Der mit dem Kugelkopf K versehene Schraubenbolzen 25 ist mittels Muttern 25a, 25b an dem Arm 10 des Stromabnehmers 20 befestigt. Der Gleitschuh 9 kann sich in zwei Koordinaten gegenüber dem Arm 10 bis zu Anschlägen 28, 29 frei bewegen und um die Achse des Schraubenbolzens 25 um einen kleinen Winkel drehen, so daß sich die Kontaktflächen

ORiGIiMAL

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5,6 im Betrieb im πι or statt an die Kontaktflächen j>,h der Stromschienen 1, 2 anlegen können. Der Arm 10 ist am Fahrzeug über einen Lenker 30 beweglich aufgehängt. Eine parallel zum Lenker 30 angeordnete Zugfeder 31 bewirkt die erforderliche Anpreßkraft des Gleitschuhes 20. Zum Begrenzen der Höhenbewegung des Arms 10, wenn beispielsweise ein Streckenabschnitt ohne Stromschiene befahren wird, sind in bekannter Weise Anschläge 32, 33 vorgesehen.

In Fig. 2 ist eine Anordnung dargestellt, bei der die Gleitkontakte mit den Kontaktflächen 5, 6 einschließlich der Kontaktträger 7, 8 an dem Gleitschuh 9 beweglich gehalten sind. Die Gleitkontakte mit den Kontaktflächen 5, sind zweckmäßiger Weise jeweils an dem Gleitschuh 9 durch eine Achse J>k drehbar gehalten, die parallel zur Längsachse der Stromschienen 1, 2 liegt.

Bei der in Fig. 3 gezeigten beweglichen Anordnung der Kontaktflächen 5, 6 sind die Kontaktträger 7, 8 mittels Federn 35 am Gleitschuh 9 derart gehalten, daß eine Bewegung der Kontaktflächen in drei Koordinaten, also räumlich, möglich ist. Auf diese Weise kann die gefederte Masse des Stromabnehmers besonders klein gehalten werden.

Fig. 4 zeigt eine Anordnung, bei der ein U-förmig ausgebildeter Kontaktträger 7 über einen elastischen Block 36, z.B. aus Gummi, gestülpt ist. Über diesen elastischen Block 36 ist der Gleitkontakt an dem Gleitschuh 9 nach allen Richtungen elastisch angebracht. Vom Kontaktträger führt eine flexible elektrische Leitung 37 zur Stromversorgungseinrichtung des Fahrzeugs.

Um trotz kompakter (gedrängter) Bauweise der verschiedene Potentiale führenden Stromschienen 1, 2 einen großen Isolationsabstand der stromführenden Gleitkontakte des Gleitschuhes 9 zu erzielen, ist es vorteilhaft, die Gleitkon-

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takte mit den Kontaktflächen 5, 6 in Teilkontakte 5a, 6a und 5b, 6b derart aufzuteilen, daß in Stromschienenachse A gesehen mindestens zwei Teilkontakte 5a, 5b bzw. 6a, 6b hintereinander angeordnet sind und von jeweils zwei nebeneinander liegenden Teilkontakten 5a, 6a bzw. 5b, 6b der eine als elektrischer Kontakt 5a bzw. 6b und der andere als nicht stromführender Führungskontakt 6a bzw. 5b dient, wobei nur diametral angeordnete Teilkontakte 5a, 6b stromführend sind (Fig. 5). Auf diese Weise wird die Kriechstromstrecke des Gleitschuhes 9 erhöht, ohne daß der Abstand der Stromschienen 1, 2 vergrößert werden muß.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausgestaltung sind die jeweils paarweise nebeneinanderliegenden Teilkontakte auf geteilten Gleitschuhen 9a, 9b (getrennten Lagern) mit Lagerflächen 26a, 27a bzw. 26b, 27b angeordnet. Dadurch wird die Gleitdynamik der Anordnung zur Energieübertragung erheblich verbessert.

7 Patentansprüche
6 Figuren

	qszeich	9	VPA	23	3243933
	2	*-4-* enliste	24
3ezu	4	Stromschienen	25a	82 P 3 3 5 5 DE
1,		Kontaktflächen	25b	Öffnung
3,	, 5b	Kontaktfläche	26	Sicherungsblech
5		Teilkontakte	26a, 26b	Schraubenbolzen
5a	, 6b	Kontaktfläche	27	Muttern
6	8	Teilkontakte	27a, 27b	Lagerfläche
6a		Kontaktträger	28, 29	Lagerfläche
7,	, 9b	Gleitschuh	30	Lagerfläche
9		Gleitschuhe	31	Lagerfläche
9a		Arm	32, 33	Anschläge
10	13	Isolator	34	Lenker
11		Schrauben	35	Zugfeder
12,		Aufhängeplatte	36	Anschläge
14	, 16b	Schraubenbolzen	37	Achse
15		Muttern	A	Feder
16a		Stromschienenarm		elast. Block 20
17		Rille	K	elek. Leitung
18		Abdeckhaube	L	Stromschienen
19	22	Stromabnehmer	achse
20		Gleitflächen	Kugelkopf
21,		Lagerpunkt

Claims

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Patentansprüche

Anordnung zur elektrischen Energieübertragung für Fahrzeuge, bei der von einem Stromabnehmer beschliffene Stromschienen an einem Stromschienenträger isoliert gehalten sind und bei der nach Patentanmeldung P 32 02 846.6 zwei Stromschienen mit gegeneinander geneigten Kontaktflächen vorgesehen sind, denen ein Stromabnehmer mit einem Gleitschuh zugeordnet ist, der zwei Gleitkontakte mit entsprechend gegeneinander geneigten Kontaktflächen besitzt, wobei der Gleitschuh freibeweglich, insbesondere nach Art einer Kugelkopfaufhängung, an dem Stromabnehmer gelagert ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Gleitkontakte mit den Kontaktflächen (5, 6) derart an dem Gleitschuh (9) angeordnet sind, daß die Verbindungslinie der Schwerpunkte der beiden Kontaktflächen (5, 6) zumindst annähernd durch den Lagerpunkt (L) geht.
2. Anordnung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktträger (7,8) mit den die Kontaktflächen (5,6) aufweisenden Gleitkontakten an dem Gleitschuh (9) beweglich gehalten sind.
3- Anordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h gekennzeichnet , daß die Kontaktträger (7, 8) mit den Gleitkontakten jeweils durch eine Achse (34) an dem Gleitschuh drehbar gehalten sind, die parallel zur Längsachse der Stromschienen (1, 2) liegt.
4. Anordnung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktträger (7, 8) mit den Gleitkontakten mittels Federn (35) am Gleitschuh (9) räumlich beweglich gehalten sind.

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I
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5· Anordnung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß der Lagerpunkt (L) durch einen Kugelkopf (K) gebildet ist, der an einem Ende eines Bolzens (25) angeordnet ist, dessen anderes Ende mittels Muttern (25a, 25b) mit einem Arm (10) des Stromabnehmers (20) lösbar verbunden ist.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Gleitkontakte mit den Kontktflachen (5, 6) in Teilkontakte (5a, 6a, 5b, 6b) derart aufgeteilt sind, daß in Stromschienenachse (A) gesehen mindestens zwei Teilkontakte (5a, 5b bzw. 6a, 6b) hintereinander angeordnet sind und von jeweils zwei nebeneinander liegenden Teilkontakten (5a, 6a bzw. 5b, 6b) der eine als elektrischer Kontakt (5a bzw. 6b) und der andere als nicht stromführender Führungskontakt (6a bzw. 5b) dient, wobei nur diametral angeordnete Teilkontakte (5a, 6b) stromführend sind.

7· Anordnung nach Anspruch 5/dadurch gekennzeichnet , daß die jeweils paarweise nebeneinander liegenden Teilkontakte (5a, 6a; 5b, 6b) auf geteilten Gleitschuhen (9a, 9b) mit Lagerflächen (26a, 27a bzw. 26b, 27b) angeordnet sind.

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