DE3902695A1 - Stromabnehmer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stromab­ nehmer für eine elektrische Stromschiene mit einem längsgerichteten Schaltschlitz und längsgerichteten Stromleitern, wobei der Stromabnehmer ein büchsen­ förmiges Gehäuse, das wenigstens einen herausragenden, in den Schaltschlitz der Stromschiene einschiebbaren Schaltteil bildet, eine erste Nockenwelle zum Ver­ schieben von Befestigungsfingern und einem Nullkon­ taktfinger in eine aus dem Gehäuse herausragende Stellung, eine zweite Nockenwelle, die sich parallel zu der ersten Nockenwelle daneben befindet und mittels deren wenigstens ein Phasenkontaktfinger in Berührung mit den Stromleitern der Stromschiene zu verschieben ist, und Begrenzungsorgane aufweist, die ein Verdrehen der zweiten Nockenwelle nur erlauben, wenn die erste Nockenwelle in die eingeschaltete Stellung verdreht ist, in der die Befestigungsfinger und der Nullkon­ taktfinger in ihrer aus dem Gehäuse herausragenden Stellung sind, und die ein Verdrehen der ersten Nockenwelle nur erlauben, wenn die zweite Nockenwelle in die ausgeschaltete Stellung verdreht ist, in der der erwähnte, wenigstens eine Phasenkontaktfinger in­ nerhalb des Gehäuses ist.

Eine solche Stromschiene mit mehreren Leitern kann dreiphasig mit dem Netz gekoppelt sein. Da Strom für eine Verbraucheranordnung mittels eines Stromab­ nehmers jeweils einem Phasenleiter abgenommen wird, so ist es wichtig, daß unterschiedliche Stromabnehmer mit unterschiedlichen Phasenleitern der Stromschiene gekoppelt werden können, wobei die Belastung sich gleichmäßig auf allen Phasen verteilt. Zu diesem Zweck soll der Stromabnehmer mit einem Wählgerät oder Wähl­ mechanismus versehen sein, mittels deren der Anwender die Verbraucheranordnung leicht mit dem erwünschten Phasenleiter koppeln kann.

Im Bereich sind frühere, mit einem Wählmecha­ nismus versehene Stromabnehmer bekannt, wie zum Bei­ spiel die Stromabnehmer gemäß den finnischen Patent­ schriften 47 236, 37 237 und 49 658. Im Patent 47 236 wird eine parallel zu der Stromschiene verlaufende Nocken- bzw. Exzenterwelle verwendet, die verdreht wird, um die Enden der aufrechtstehenden Befestigungs- und Kon­ taktfinger in Eingriffs- und Schaltstellungen zu ver­ schieben. Auch im Patent 47 237 wird eine parallel zu der Stromschiene verlaufende Exzenterwelle verwendet, um die Eingriffs- und Nullkontaktfinger in Schalt- und Eingriffsstellungen zu verschieben, aber die Wahl des Phasenleiters wird mittels einer Vertikalwelle ausge­ führt, die sowohl verdreht als auch achsial verschoben werden kann. Der Nachteil der Patente 47 236 und 47 237 ist ihr großes Volumen, wobei der außerhalb der Stromschiene bleibende Teil zu auffällig ist. Mittels des Stromabnehmers der deutschen Patentanmeldung P 28 10 681.2 hat man versucht, diesen Nachteil zu eliminieren. Obgleich der Stromabnehmer gemäß der Pa­ tentanmeldung P 28 10 681.2 eine kleinere Größe hat als die früheren, ist die Anordnung verhältnismäßig kompliziert und enthält eine ganze Menge Teile, was bei Serienproduktion belästigend ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines ziemlich wenig an der Stromschiene vorspringenden Stromabnehmers, der mit einem Phasen­ wählmechanismus versehen ist, aber der eine einfache Struktur und eine kleine Anzahl Teile aufweist.

Erfindungsgemäß wird ein Stromabnehmer ge­ schaffen, in dem die Begrenzungsorgane aus einer an der ersten Nockenwelle konzentrisch mit der Welle an­ geordneten ersten Begrenzungsscheibe und aus einer an der zweiten Nockenwelle entsprechend angeordneten zweiten Begrenzungsscheibe bestehen, daß die äußere Peripherie der beiden Begrenzungsscheiben eine der Form der äußeren Peripherie der anderen Begrenzungs­ scheibe entsprechende Vertiefung aufweist, und daß der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Begren­ zungsscheiben kleiner ist als die Summe der Radien der Begrenzungsscheiben.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß die Befestigungs- und Nullkontaktfinger nicht mittels derselben Nockenwelle betätigt werden wie die Phasenkontaktfinger und das eine richtige Betäti­ gungsfolge der Nockenwellen mittels an den Nocken­ wellen ausgeformter oder fest angeschlossener Begren­ zungsscheiben gesichert wird, die ein Verdrehen der einen Welle nur erlauben, wenn die andere Welle sich in einer bestimmten Stellung befindet. Die Mindest­ anzahl Stromabnehmerteile besteht nur aus einem büch­ senförmigen Gehäuse, zwei Nockenwellen und einer er­ forderlichen Menge Federkontaktfinger.

Die Begrenzungsscheiben sind vorzugsweise durch Ausformung von an den Enden der Nockenwellen befind­ lichen Wählknöpfen geschaffen. Die Mindestausformung weist außerhalb der Stromschiene nur die Wählknöpfe und den Teil des Gehäuses auf, an dem die Verbraucher­ anordnung befestigt wird.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnungen ausführlicher be­ schrieben. Es zeigen

Fig. 1-3 eine Ausführungsform eines erfin­ dungsgemäßen Stromabnehmers von einer Seite, von oben und von vorn,

Fig. 4 den Stromabnehmer der Fig. 1-3 an einer Stromschiene montiert,

Fig. 5 den Stromabnehmer reduziert und in teilweiser Schnittansicht aus derselben Richtung wie in Fig. 1, und

Fig. 6 den Stromabnehmer reduziert und in teilweiser Schnittansicht aus entgegengesetzter Rich­ tung zu der der Fig. 5.

Der in den Zeichnungen gezeigte Stromabnehmer weist ein büchsenförmiges Gehäuse 1 auf, an dem ein plattenförmiger Schaltteil 2 vorspringt, der von oben gesehen rechteckig ist. An dem einen Ende des Gehäuses 1 ist ein erhöhter Halterteil vorgesehen, der ein Loch 4 aufweist, an dem eine Verbraucheranordnung befestigt werden kann. Auf dem Gehäuse 1, außerhalb dessen, sind zwei scheibenförmige Wähl- bzw. Drehknöpfe 4, 5 vorgesehen, die jeder für sich am Ende einer eigenen, innerhalb des Schaltteils 2 angeordneten Nockenwelle 6 und 7 befestigt sind. Innerhalb des Schaltteils 2 sind in der Längsrichtung des Schaltteils und wesentlich senkrecht zu den Nockenwellen an deren beiden Seiten federnde Kontaktfinger bzw. -streifen 8, 9, 10 und 11 angeordnet. Die beiden Seitenflächen des Schaltteils 2 weisen zwei Öffnungen 12 auf, wodurch die Enden der Kontaktfinger außerhalb des Schaltteils dringen kön­ nen. In Fig. 1 sind die Öffnungen 12 für die Phasen­ kontaktfinger 8 und 9 der Fig. 5 gezeigt. Auf der an­ deren Seite des Schaltteils sind entsprechende Öff­ nungen für den Phasenkontaktfinger 11 und den Nullkon­ taktfinger 10 der Fig. 6 vorgesehen. Am Boden des Schaltteils springt ein federnder Schutzerdungskon­ taktfinger 13 vor, der einen Schutzerdungsleiter 14 der Stromschiene berühren wird. Die beiden Seiten­ flächen des Schaltteils 2 weisen dazu eine Öffnung 15 auf, wodurch Befestigungsfinger 16 aus dem Schaltteil 2 herausschwenken können.

Es ist klar, daß obgleich der Stromabnehmer in den Zeichnungen einstückig gezeigt wird, er in der Praxis aus separaten Teilen besteht, die abmontierbar sind, so daß der Innenraum für Anschlußarbeiten ent­ blößt werden kann. In diesem Fall bestehen das Gehäu­ se 1 und der Schaltteil 2 aus zwei wesentlich gleichen Hälften, deren Verbindungspunkt mittels einer Linie A veranschaulicht ist. In dieser Weise können die Nockenwellen 6 und 7 vor der Verbindung der Hälften leicht auf ihren Platz angeordnet werden. Ein Gehäuse­ teil 2 a, das separat abnehmbar ist, bedeckt die An­ schlußschrauben des Stromabnehmers.

In den Fig. 5 und 6 sind die Struktur und Anbringung der Kontaktfinger noch der Nockenwellen in­ nerhalb des Stromabnehmers sehr reduziert veranschau­ licht. Fig. 5 zeigt nur die Nockenwellen 6 und 7 und die davor befindlichen Kontaktfinger 8, 9 und 13 in teilweiser Schnittansicht, und zwar aus der Richtung der Fig. 1 gesehen. Die übrigen Kontaktfinger und die Strukturzüge des Gehäuses 1 sind ausgelassen, damit die Figur deutlicher ist. Entsprechend hat man in Fig. 6 verfahren, in der die Kontaktfinger 10 und 11 sowie die Nockenwellen 6 und 7 aus entgegengesetzter Seite gesehen hinsichtlich der Fig. 5 gezeigt sind.

Die Nockenwellen 6 und 7 befinden sich in auf­ rechter Stellung so, daß sie, von den Wählknöpfen 4 und 5 abgesehen, innerhalb des Schaltteils 2 gelegen sind. So wird der an der Stromschiene vorspringende Teil des Stromabnehmers minimiert. Unter dem Wort Nockenwelle wird in diesem Zusammenhang allgemein ein Organ verstanden, das beim Drehen eine seitwärts ge­ richtete Wirkung zustandebringt. An der Nockenwelle 6 sind zwei an der Welle in entgegengesetzte Richtungen vorspringende Befestigungsfinger 16 sowie ein Nocken 22 ausgeformt, der in die Richtung des einen Befesti­ gungsfingers aus der Welle herausragt und beim Drehen der Nockenwelle 6 den Nullkontaktfinger 22 auswärts schiebt.

An der Nockenwelle 7 sind zwei Nocken 25 und 26 ausgeformt, von denen der Nocken 25 sich in Höhe des Phasenkontaktfingers 8 befindet, um ihn auswärts zu verschieben, und der Nocken 26 sich in Höhe der Pha­ senkontaktfinger 9 und 11 befindet, um jeweils einen von diesen auswärts zu verschieben.

Die Nockenwellen 6 und 7 sind mittels einer ge­ eigneten Ausformung des Gehäuses 1 und des Schaltteils 2 auf ihren Platz gestützt. Am oberen Ende der Nocken­ wellen 6 und 7 sind daran fest ausgeformte oder even­ tuell abnehmbar befestigte, scheibenförmige Wählknöpfe 4 und 5 vorgesehen. Die äußere Peripherie der beiden Wählscheiben 4 und 5 weist eine der Form der äußeren Peripherie der anderen Wählscheibe entsprechende Aus­ sparung oder Vertiefung 24 auf, die eine Anbringung der Wählscheiben in einem Abstand voneinander ermög­ licht, wobei der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Scheiben kleiner ist als die Summe der Radien der Scheiben, d. h. die Scheiben befinden sich etwas inein­ ander. Wenn die Wählscheibe 4 sich in der in Fig. 2 gezeigten Stellung befindet, ist die Aussparung 24 darin der Wählscheibe 5 zugewandt, die sich dann frei in der Aussparung 24 der Wählscheibe 4 drehen kann. Dabei verhindert die Wählscheibe 5, die sich in der Aussparung 24 der Wählscheibe 4 befindet, ein Verdre­ hen der Wählscheibe 4. Die Wählscheibe 4 kann erst dann verdreht werden, wenn die Aussparung 24 der Wähl­ scheibe 5 der Wählscheibe 4 zugewandt ist, d. h. wenn die Aussparungen 24 der Scheiben einander gegenüber­ liegen und keine der Scheiben sich innerhalb der ande­ ren Scheibe, d. h. in der Aussparung 24, befindet. Da­ bei kann die Wählscheibe 4 in der Aussparung 24 der Wählscheibe 5 verdreht werden, wobei die Wählscheibe 4 wieder ein Verdrehen der Wählscheibe 5 verhindert.

Im Gebrauch wird der Stromabnehmer in der in Fig. 4 gezeigten Weise an der Stromschiene befestigt. Die Struktur der Stromschiene ist an und für sich be­ kannt und besteht aus einer Metallschiene 17 mit U- förmigem Querschnitt, welche Schiene einen längsge­ richteten Schlitz 19 und längsgerichtete Leiter 18 a- 18 d bilden, die mittels einer Isolierleiste 20 befe­ stigt ist, um sich auf ein Stegblech 21 der Schiene zu stützen.

Beim Schieben des Schaltteils 2 in den Schlitz 19 der Stromschiene müssen die Befestigungsfinger und die Kontaktfinger innerhalb des Gehäuses sein, d. h. die Wählscheiben 4 und 5 sind in der ausgeschalteten Stellung gemäß der Fig. 2, in der die Wählscheibe 5 in die Aussparung 24 der Wählscheibe 4 verdreht ist. Ein Verdrehen der Wählscheibe 4 ist dabei verhindert. Nachdem der Schaltteil 2 des Stromabnehmers in den Schlitz 19 der Stromschiene geschoben worden ist, wird die Wählscheibe 5 in die eingeschaltete Stellung ver­ dreht, in der ein pfeilartiger Kamm 23 auf ein Zeichen 28 weist. In der eingeschalteten Stellung der Wähl­ scheibe 4 sind die Befestigungsfinger 16 der Nocken­ welle 6 seitwärts in eine aus dem Schaltteil 2 heraus­ ragende Stellung verdreht, in der sie sich hinter dem Stegblech 21 der Stromschiene befinden, und der Nocken 22 ist seitwärts verdreht, so daß er den Nullkontakt­ finger 10 seitwärts in eine aus dem Schaltteil 2 her­ ausragende Stellung und in Berührung mit dem Nulleiter 18 d schiebt.

In der eingeschalteten Stellung der Wählscheibe 5 ist die Aussparung 24 darin der Wählscheibe 4 zuge­ wandt, die jetzt verdreht werden kann. Wenn die Wähl­ scheibe 4 in der ausgeschalteten Stellung gemäß der Fig. 2 ist, weist der Nocken 26 auf die Nockenwelle 6 zu und der Nocken 25 weist auf die dem Nullkontakt­ finger 10 zugewandte Seite zu und bildet einen Winkel von 90° hinsichtlich des Nockens 26. Wenn die Wähl­ scheibe 4 jetzt in der Richtung eines Pfeils 30 so verdreht wird, daß die Ziffer 1 an das Zeichen 29 kommt, drehen sich die Nocken 25 und 26 um 90°, wobei der Nocken 26 den Phasenkontaktfinger 9 in Berührung mit dem Phasenleiter 18 b schiebt, wie in Fig. 2 ge­ zeigt ist. Dabei befindet sich die Wählscheibe 4 in der Aussparung 24 der Wählscheibe 5 und verhindert ein Verdrehen dieser und ein Lösen des Stromabnehmers. Wenn die Wählscheibe 4 weiter in der Richtung des Pfeils 30 so verdreht wird, daß die Ziffer 2 an das Zeichen 29 kommt, so drehen sich die Nocken 25 und 26 wieder um 90°, wobei der Nocken 25 dran ist, den Pha­ senkontaktfinger 8 in Berührung mit dem Phasenleiter 18 a zu schieben, und der Nocken 26 den Phasenkontakt­ finger 9 in das Gehäuse zurückgehen läßt. Beim Ver­ drehen der Wählscheibe 4 in die Stellung 3 drehen sich die Nocken 25 und 26 wieder um 90°, wobei der Nocken 26 den Phasenkontakt 11 in Berührung mit dem Strom­ leiter 18 c schiebt und der Phasenkontakt 8 wird frei. Somit kann der Anwender jede beliebige der drei Phasen für die Speisung der Verbraucheranordnung wählen. Ein Verdrehen der Wählscheibe 5 ist verhindert, bis die Wählscheibe 4 sich in der Stellung gemäß Fig. 2 be­ findet, d. h. daß alle Phasenkontaktfinger sich inner­ halb des Stromabnehmers befinden. Danach kann die Wählscheibe 5 in die Stellung gemäß Fig. 2 verdreht und der Stromabnehmer von der Stromschiene gelöst wer­ den.

Die Anzahl der Stromabnehmerteile kann noch da­ durch verhindert werden, daß man die Phasenkontakte 8, 9 und 11 durch Zusammenfügung ihrer Befestigungs­ futter ein Stück bilden läßt.

Die Figuren und die dazu gehörende Beschreibung ist nur beabsichtigt, die Erfindung zu veranschauli­ chen. Was die Einzelheiten betrifft, kann der erfin­ dungsgemäße Stromabnehmer im Rahmen der beigefügten Patentansprüche variieren. Zum Beispiel können die Be­ grenzungsorgane, die eine richtige Drehungsfolge der Nockenwellen sichern, auch anders an der Welle ausge­ formt werden als durch Ausformung der Wählknöpfe, und zwar beispielsweise dadurch, daß die entsprechenden Scheiben innerhalb des Stromabnehmers angeordnet werden.

Claims (2)

1. Stromabnehmer für eine elektrische Strom­ schiene mit einem längsgerichteten Schaltschlitz (19) und längsgerichteten Stromleitern (18 a-18 d), wobei der Stromabnehmer
ein büchsenförmiges Gehäuse (1), das wenig­ stens einen herausragenden, in den Schaltschlitz (19) der Stromschiene einschiebbaren Schaltteil (2) bildet,
eine erste Nockenwelle (6) zum Verschieben von Befestigungsfingern (16) und einem Nullkonktaktfinger (10) in eine aus dem Gehäuse (1, 2) herausragende Stellung,
eine zweite Nockenwelle (7), die sich parallel zu der ersten Nockenwelle (6) daneben befindet und mittels deren wenigstens ein Phasenkontaktfinger (8, 9, 11) in Berührung mit den Stromleitern (18 a-18 c) der Stromschiene zu verschieben ist, und
Begrenzungsorgane (4, 5, 23) aufweist, die ein Verdrehen der zweiten Nockenwelle (7) nur erlauben, wenn die erste Nockenwelle (6) in die eingeschaltete Stellung verdreht ist, in der die Befestigungsfinger (16) noch der Nullkontaktfinger (10) aus ihrer aus dem Gehäuse (1, 2) herausragenden Stellung sind, und die ein Verdrehen der ersten Nockenwelle (6) nur erlauben, wenn die zweite Nockenwelle (7) in die ausgeschaltete Stellung verdreht ist, in der der erwähnte, wenigstens eine Phasenkontaktfinger (8, 9, 11) innerhalb des Ge­ häuses ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsorgane aus einer an der ersten Nocken­ welle (6) konzentrisch mit der Welle angeordneten ersten Begrenzungsscheibe (5) und aus einer an der zweiten Nockenwelle (7) entsprechend angeordneten zweiten Begrenzungsscheibe (4) bestehen, daß die äußere Peripherie der beiden Begrenzungsscheiben (4, 5) eine der Form der äußeren Peripherie der anderen Begrenzungsscheibe entsprechende Vertiefung (24) auf­ weist, und daß der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Begrenzungsscheiben (4, 5) kleiner ist als die Summe der Radien der Begrenzungsscheiben (4, 5).

2. Stromabnehmer nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Begren­ zungsscheibe eine am Ende der ersten Nockenwelle (6) befindliche Wählscheibe (5) ist, und daß die zweite Begrenzungsscheibe eine am Ende der zweiten Nocken­ welle (7) befindliche Wählscheibe (4) ist.