DE474193C - Scherenstromabnehmer fuer elektrisch betriebene Gleisfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung hat einen Scherenstromabnehmer für elektrisch betriebene Gleisfahrzeuge zum Gegenstand, bei dem das Aufrichten, und Andrücken des Scherenstromabnehmers an den Fahrdraht mit Hilfe von aitf den beiden unteren Gestellachsein vorgeseh|enen Drehungsfedern erfolgt, die in entgegengesetzter Richtung wirken und mit ihren freien. Enden an entgegengesetzt gerichtete

ίο Arme von auf den Gestellachsen befestigten doppelarmigen Hebeln angreifen, deren freie Arme durch eine Kupplungsstange miteinander verbunden sind, die Anschläge trägt, welche sich gegen die Flanken der zugehörigen Doppelarmhebel legen und den Aufwärtshub des Scherenstromabnehmers begrenzen.

Drehungsfedern in einfacher oder doppelter Anordnung zum Aufrichten und Andrücken von Stangen- oder Bügelstromabnehmem. sind vorbekannt. Diese Drehungsfedern sind aber alle so angeordnet, daß sie den Stromabnehmer nach beiden Richtungen zu beeinflussen vermögen, je nachdem dieser in die eine oder die andere Fahrtrichtung umgestellt ist. Bei dem Erfindungsgegenstand handelt es sich um einen Scherenstromabnehmer, dessen symmetrisch gegeneinander gelagerte Gestellaeitjen auf ihren Achsen entgegengesetzt wirkende Drehungsfedern tragen, die vermittels doppelarmiger Hebel durch, eine Kupplungsstange miteinander verbunden sind und so in bekannter Weise das gleichmäßige Einknicken und Aufrichten der GesteJlseiten gewährleisten; außerdem begrenzt die Kupplungsstange den Aufwärtshub der Gestellsieiten des Scherenstromabnehmers. Eine derartige Anordnung von Drehungsfedern bei Scherenstromabnehmern ist noch nicht bekannt geworden. Man hat sich vielmehr mit einfachen Zugfedern zu behelfen versucht, die in einseitiger Richtung wirken und deren hochdrükkende Wirkung im Notfälle infolge Durchbruchs eines Zerreißgüedes unwirksam gemacht wird, um den. Scherenstromabnehmer zusammenklappen zu lassen. Man .hat auch schon vorgeschlagen, für jede GiestetUseite des Scherenstromabnehmers in entgegengesetzter Richtung wirkende Zugfedern zu verwenden und deren über unrunde Rollen laufände Zugorgane zum Hochdrücken der Schere an Hebelarme der oberen Scheiienteile angreifen zu lassen.

Von diesen bekannten Fiederanordnungen bei Scherenstromabnehmern unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand ganz wesentlich, da er die den bekannten Einrichtungen anhaftenden Mängel durch seine eigenartige Konstruktion und Wirkungsweise seiner Gesamtanordnung beseitigt, indem er neben großer Einfachheit verhältnismäßig billig ist, große Betriebssicherheit gewährleistet, auf jeden erforderlichen Anpressungsdruck leicht einstellbar ist, in seinem Hubhereich stets (gleichen Anpressungsdruck zeigt bzw. auf einen solchen leicht einreguliert werden kann,

ferner iein sehr niedriges Gewicht aufweist, damit das Wagendach durch den Scherenstromabnehmer leine nur geringe Belastung erfährt.

Auf den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Abb. ι zeigt den Scherenstromabnehmer in Seitenansicht. Abb. 2 zeigt in vergrößertem Maßstabe die Lagerung der beiden unteren GesteHachsen sowie eine Vorrichtung zum Nachspannen der Driehungsfedern und die Ausbildung der Kupplungsstange der beiden Gesteülachsen. Abb. 3 ist eine Vorderansicht des Scherenstromabnehmers. Abb. 4 zeigt wiederum in vergrößertem Maßstabe einen Längsschnitt durch 'die Lagerung einer Gestellachse gemäß Abb. 3. Abb. 4a ist ein Schnitt nach Linie ArB der Abb. 4, Abb. 5 erläutert in größerem Maßstabe, im Schnitt gezeichnet, den Zusammenschluß der Seherengestelle am oberen Ende gemäß Abb. 3. Abb. 6 ist ein Schnitt nach Linie C-D der Abb. 5. Abb. 7 zeigt den Schnitt der Verbindung zwischen Unter- und OberscneEenrahrnen. Abb. 8 ist ein Schnitt nach Linie E-F der Abb. 7, und Abb. 9 stellt in gesonderter Darstellung den Schlüssel zum Nachspannen der Drehungsfedern dar.

Um die angeführten Fortschritte zu erreichen, ist in erster Linie nötig, den sonst üblichen massiven Fundamientrahmen, in welchem die Achsen α,α¹ (Abb. 3 und 4) der Gestellseiten gelagert werden, fortfallen zu lassen, ohne jedoch die beim Fundamentrahmen mögliche Einfachheit der Befestigung des Stromabnehmers auf dem Wagendach nachteilig zu beeinflussen. Der neue Scherenstromabnehmer erhält erfindungsgemäß an Stelle des Fundamentrahmens zwei einfache seitliche Lagerböcke, die aus Blechen δ und Winkeleisen b¹ (Abb. 2, 3, 4) zusammengesetzt sein können und deren Abstand voneinander durch die beiden in ihnen gelagerten Achsen«,α¹ bestimmt ist.

Beim Aufschrauben dieser Lagerböcke b, b¹ auf das Wagendach würden aber bei gewöhnlichem Gleit- oder Wälzlager Lagerverspannunigen unerläßlich sein, da kein geschlossener Rahmen vorhanden ist, im dem die Achsen gelagert sind, das Wagendach aber bei der ständigen Bewegung des Fahrzeuges zum Verziehen neigt. Deshalb müssen an den Lagerböcken b allseitig bewegliche Gelenklager oder Wälzlager oder Lager mit EinsteHringen vorgesehen werden. Es genügt aber auch schon, wenn zur Vereinfachung der Anordnung um die wagerechte Achse drehbare Zapfenlager c, c¹ angeordnet werden, wie solche in Abb. r und 4 dargestellt sind.

Als Kraftmittel zum Hochdrücken der Gestellseiten der Schere kommen in entgegengesetzter Richtung wirkende Drehungsf edern d zur Anwendung, die über die drehbaren unteren Gestellachsen α und a¹ gestülpt sind. Man läßt die Drehungsfedern mit ihren freien Enden an entgegengesetzt gerichtete, auf den Achsen befestigte doppelarmige Hebel e, e¹ angreifen, deren freien Enden durch eine Kupplungsstange/ miteinander verbunden sind (Abb. 2). Die Hebelte¹ haben außerdem eine nabenartLgie Hülse g (Abb. 4), auf die die Endwindungen der Drehungsfedern ei aufgesteckt sind. Mit dem anderen Ende greifen die Drehungsfedem rf an ein Sperrad h an, das auf einer am Lagerbock b, b¹ befestigten Hülse b² drehbar gelagert ist. Die Sperräder dienen zum Nachspannen der Federn d und werden durch am Lagerbock b, b¹ befestigte Sperrklinke/ (Abb. 2) festgehalten. Zum Nachspannen der Drehungsfedern wird ein Schlüssel k, k¹ (Abb. 9) verwendet, dessen Maul¹ dem Umfang der Sperräder angepaßt ist und mehrere Zähne des Umfanges umfassend mit einem hakenförmigen Zahn in eine Raste der Sperradzähne eingreift. Durch Ziehen am Hebelarm k¹ des Schlüssels und Weiterschalten des Sperrades läßt sich dann die Feder nachspannen. Die Zähne des SperrradesÄ dienen somit sowohl für die Sperrradklänke zum Feststellen als auch für den Schlüssel zum Angriff für das Nachspannen. Eine wesentliche Vereinfachung der Einrichtung wird dadurch erreicht, daß jede Gestellseite des Scherenstromabnehmers aus je zwei mit ihrem Rücken gegeneinander gela,-gerten U-förmig gebogenen Rohrrahmen/, I¹ (Abb. ι und 3) besteht, von denen der untere, I₁ an beiden Enden starr, jedoch leicht abnehmbar auf die Achsen a, a¹ aufgesetzt ist. Die Rohrrahmen werden zwecks Erreichung größtmöglichster Steifigkeit bei geringsten Querschnittsabmessiungen zweckmäßig aus nahtlos kalt gezogenen Präzisionsstahlrohren. die in einheitlichem oder auch abgesetztem Querschnitt verlaufen, kalt gebogen, und zwar kalt deshalb, damit sie an ihrer Steifigkeit nichts einbüßen.

Die leichte Abnehmbarkeit trotz festesten Sitzes der unteren Rohrrahmen/ auf den Achsen a, a¹ wird dadurch erreicht, daß die Rohmaben«² (Abb. 1, 3, 4a) mit einem •Schlitz o;⁴ (Abb. 3) versehen sind, der zu beiden Seiten Spannlappen ä⁸ trägt. Die in die Rohrnaben a² gesteckten Enden der Rohre/ werden dadurch festgespannt, daß man durch die gebohrten Spanrüappen a³ eine Schraube zieht. Die geschützten unteren Rohrenden können, falls erforderlich, in der Wandung verstärkt sein.

Man wendet die beschriebene, für Sehe-

renstromabnehmer wichtige Befestigungsart zweckmäßig auch so an, daß die Enden des Rohrrahmens/ den Schlitz mit Lappen Φ tragen und die Rohrnabe a? umfassen. Auf diese Weise kann dann das Regenwasser njicht mehr wie bei a,⁵ (Abb. 4a) in die Rohrnabe #² eindringen.

Die Begrenzung des Ausschlages des Geletnklagers c muß so zweckmäßig erfolgen, daß unnatürliche Verspannungsbeanspruchungen des Lagers, insbesondere bei dbr Ausbildung als Kugellager mit Einstellringen, nicht stattfinden können. Man sieht die Bohrung der Büchse b- daher so vor,= daß die Achse a bzw. fl¹ einen begrenzenden Anschlag am Rand b³ (Abb. 4) der Bohrung findet, bevor eine unerwünschte Beanspruchung des Gelenklagers bzw. Lagers mit Einstellring erfolgen kann. Eine Büchse b- kam selbstverständlich zu demselben Zweck auch auf der gegenüberliegenden Lagersieite dieir Achse α angebracht werden.

Für die notwendige Gewichtsersparnis, die Parallelführung der Achsen a, a¹, der Festhaltung ihres Abstandes und der Aufnahme und des Ausgleiches des. Drehmomentes, welches die gespannten Federn durch. Sperrad und Klinke auf den Fuß des Stromabnehmers ausüben, muß ein Verband der seit-'30 liehen Lager geschaffen werden, der allen Anforderungen genügt und zugleich eine geeignete Befestigung auf dem Wagendach zuläßt. Insbesondere des unerläßlichen geringen Gewichtes, der Billigkeit und Zweckmäßigkeit wegen wählt man hierzu ein Winkeleisen b¹, das, wie die Praxis zeigt, den Anforderungen am besten entspricht.

Diese Konstruktion ergibt neben sehr steifen Scherenrahmen ein sehr geringes Gewicht und gestattet einfachste Ausbildung vom Lager/² (Abb. 7 und 8) von geringem Gewicht und mit achtförmigem Querschnitt.

Der Zusammenschluß der Scherenpaare am oberen Ende nach dem Schleifstück s (Abb. i, 3) hin geschieht vermittels Zapfen m (Abb. 5), die durch ein Rohr λ miteinander verbunden und in demselben durch Splinte ο gesichert sind. Diese Zapfen m greifen durch Gabelgelenke ρ (Abb. 3, 5) der Scherenpaare und fassen gleichzeitig die Tragstützen r des Schleifstückes s. Zur unteren Hubbegrenzung des zusammengedrückten Scherengestelles dient der Finger p¹, der sich in der TiefsteSlung über das Gabelgelenk ρ legt. Man kann ohne weiteres auch mit einer einzigen Drehungsfeder auskommen, indem man die Kraftübertragung auf ^!die andere untere Gestellachse durch die Kupplungsstange/ vorsieht. Verwendet man zwei Drehungsfedern, so findet durch die Kupplungsstange / stets ein gewisser Kraftausgleich der Drehungsfedern statt. Außerdem sorgt die Kupplungsstange für die gleichmäßige Arbeitsweise der Schere.

Die · obere Hubbegrenzung ist in die Kupplungsstange/ gelegt. Der Doppelarmhebelß (Abb. 2) ist zu diesem Zweck so ausgebildet, daß er bei der höchsten Stellung des Scherengestelles mit seiner Flanke e² im Grund Z¹ der als Gabel auslaufenden Kupplungsstange/ anliegt und die Schraube/² der am anderen Ende befindlichen, vorn geschlossenen Gabel auf der Flanke*?³ des Doppelhebels e¹ aufsteht. Dieser in beiden Gabelenden der Kupplungsstange liegende Anschlag verhindert das Auftreten unerwünschter Kräfte, die sonst insbesondere als Kniehebelkräfte durchbiegend auf die unteren Gestellachsen a, a¹ bei Anschlag nur in einem Gabelende zu wirken vermögien. Die Schraube/² dient zur Eänregelung für einen gleichzeitigen Anschlag in beiden Gabelenden der Kupplungsstange.

Besondere Schwierigkeit hat bei den bisher bekannt gewordenen Stromabnehmerarten stets die Erreichung eines gleichmäßigen Anpressungsdruckes an den Fahrdraht im Bereich des Hubes gemacht, sofern derselbe überhaupt erreicht wurde.

Bei dem Scherenstromabnehmersystem dieser Erfindung lassen sich die für den Hub erforderlichen Drehungsfedern leicht so bestimmen, daß sich von der tiefsten bis. zur ° höchsten Lage ein für die Praxis völlig ausreichender einheitucher Anpressungsdruek er- gg gibt. Versuche haben gezeigt, daß: im obersten Viertel des Hubes trotz genauer Berechnung der Drehungsfedern sich der Anpressungsdruck oft etwas erhöht. In diesem Fall gleicht man denselben dadurch zweckmäßig aus, daß kleine Gegendrehungsfedern d¹ (Abb. i, 4) angebracht werden, die dann allmählich einsetzen, wenn der Anpressungsdruck sich steigern will. Man setzt diese Federn £p zweckmäßig auf die Achsen α,α¹ und läßt sie mit einem Ende an kleinen, auf den Achsen a, a¹ sitzenden Mitnehmern q anliegen. Nach gewisser Drehung der Achsen a. a¹ liegt sich das andere Ende der Gegenfedern d¹ !gegen den Anschlagbolzen t, wodurch die Gegendruck- und damit Ausgleichwirkung auf den einheitlichen Anpressungsdruck auch für den Rest des Stromabnehmerhubes erzielt wird. Der erforderliche Anpressungsdruck, der im allgemeinen zwischen 3Y₂ und 5^x/₂kg ¹¹S liegt, wird zweckmäßig in der Mittelstellung der Schere, also dort, wo er in der Hauptsache zu wirken hat, am Sperrad h eingestellt. Eine Feineinstellung auf ¹Z₁₀ kg läßt sich dadurch erreichen, daß der Mitnehmeranschlagbolzen e* (Abb. 2, 3, 4) der Drehungsfedern d exzentrisch ausgebildet wird. Durch

leichtes Lösen und Wiederfestziehien der Schraubenmutter e⁵ kann vermittels eines Runddrahtes, der durch das Loche⁶ gesteckt wird, dier Exzenterbolzen β⁴ gedreht und damit die Spannung der Feder d um ein geringies erhöht oder veranindert werden.

Die durch den Exzentefbolzen e^ erreicnbaiie Spannungsänderung der Drehungsfeder d wird zweckmäßig so eingerichtet, daß

ίο sie der Spannungsveränderung eines Zahnes des Sperrades h gleichkommt.

Es kann der FaH. eintreten, daß bei Unregelmäßigkeiten in der Fahrleitung der Fahrdraht vom Schleifstücks herunter und an den das Schleifstück tragenden Stützen/· (Abb. 5) hierabgleitet. Damit der Fahrdraht nicht festhakt, muß für einen glatten Übergang zu dem oberen U-Rahimen l^l gesorgt sein. Dies geschieht zweckmäßig durch versenkte Lagerung des Bolzens tn in der Tragstütze/" und ferner dadurch, daß der untere Teil der Tragstützie in schlanker Kurve zwischen den oberen U-Rahmen/¹ verläuft.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Scherenstromabnehmer für elektrisch betrieb ene Gleisfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiidien unteren Qe- steülachsen [a, a¹) in entgegengesetzter Richtung wirkende Drehungsfedern (ίί) vorgesehen sind, deren freie Enden an entgegengesetzt gerichteten Armen von auf den Achsen {a, a¹) befestigten doppelarmi-

gen Hebeln \e, e¹) angreifen, während die freien Arme dieser Hebel [e, e^x) durch eine Kupplungsstange (/) miteinander verbunden sind, die Anschläge (Z¹, /²) trägt, welche sich gegen die Flanken (e², e⁵) der zugehörigen Doppelarmhebel (e, e¹) legen und den Aufwärtshub des Scherenstromabnehmers begrenzen.

2. Scherenstromabnehmer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet> daß die fest angeordneten Enden der Drehungsfedern (ißf) an nachstellbaren Sperrrädern (h) mit Klinkensperrung (i) angreifen, die auf Ansatzbuchsen (&³) dler Lagerkörper (b) der Achsen {a, a¹) drehbar gelagert sind.

3. Scherenstromabnehmer nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Sperräder (h) zwecks Nachspannung der Drehungsfedern (d) mit Hilfe eines Schlüssels (k, k¹) erfolgt, der, mit seinem Maul einen Teil des Sp errradumfanges umfassend, mit einem hakenförmigen Zahn in eine Raste der Sperrradzähne eingreift.

4. Scherenstromabnehmer nach An- So spruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der freien Enden der Drebungsfedern (d) mit den Hebern (ß, e¹) durch einen in den Hebelarmen in der Achsrichtung sich erstreckenden verstellbaren, außermittig gelagerten Mitnehmerbolzen (e⁴) erfolgt.

5. Scherenstromabnehmer nach Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verminderunjg des Anpressungsdruckes auf die Lagerung (c) der Achsen {a, a¹) Gegendrehungsfedern (d¹) angeordnet sind, die mit dem einen Ende an auf den Achsen angeordneten Mitnehmern (g) anliegen und sich mit dem anderen Ende während der Streckung der Gestellseiten .allmählich gegen Anschläge (t) des Lagergestell (b) der Achsen (a, a¹) legen.

6. Scherenstromabnehmer nach Anspruch ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Gestellseiten aus zwei mit dem Rücken aneinander angelenkten U-förinigen Rohrbügelh (Z, t¹) besteht unter Lagerung der Schenkel (I, L) der unteren Bügel auf den Achsen (α, α¹) und Schenkel (P-, I¹) der oberen Bügel auf meiner gemeinschaftlichen, den Schleifbügel (s) tragenden Achse (ß).

7. Scherenstromabnehmer nach Anspruch ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (P-, P) der oberen Bügel mittels Gabelgelenken (p, p¹) zusammen mit den das Schleifstück (s) tragenden federnden Stützen (r) auf Endzapfen {tn) der oberen Rohrachse («) gelagert sind, indem die Sicherung der Endzapfen (m) in der Rohrachse lediglich durch Splinte (o) erfolgt.

8. Scherienstromabnehmer nach Anspruch ι bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbegrenzung der Gestellseiten in der unteren TiefstelLung durch Finger (p¹) der Gabelgelenke {p) der oberen Rohrbügel (I¹) erfolgt, die sich über die Gabelgelenke legen und diese feststellen.

9. Scherenstromabnehmer nach Anspruch ι bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen [a, a¹) der Gestellseiten in allseitig beweglichen Gelenk- oder Wälzlagern oder Lagern mit Einstellringen [c, C¹) ruhen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen