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Stromabnehmer für elektrisch betriebene Fahrzeuge Bei den elektrischen
Straßenbahnwagen, Motorwagen und Lokomotiven kommt häufig eine starke Funkenbildung
am Stromabnehmer vor, die zum starken Verschleiß der Schleifstücke oder ähnlicher
Kontaktorgane beiträgt und auch auf den Radioempfang störend einwirkt. Bei Frost
mit Reif- und Eisbildunj an der Fahrleitung oder in Fällen, in denen die Fahrleitung
mit Fett geschmiert und dieses zu einer isolierenden Schicht zusammengefroren ist,
treten die Mängel besonders hervor. Es entsteht eine Riefenbildung am Fahrdraht,
und die Kontaktflächen des Stromabnehmers werden beschädigt. Wo Aluminiumschienen
zur Anwendung kommen, wird ihre Lebensdauer schnell herabgesetzt, und die durch
Abbrennen verursachten Beschädigungen und Unebenheiten an den Kontaktschienen müssen
häufig täglich mehrere Male mit der Hand weggefeilt werden.
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Um die Lebensdauer der Stromabnehmerbügel zu erhöhen, hat man z. B.
die Kontaktschiene verbreitert, also den Druck je Flächeneinheit herabgesetzt; ferner
sind Kohlen-und Graphitbügel zur Anwendung gelangt. Ein verkleinerter Flächendruck
bringt aber bei Schnee und Frost statt einer vezminderten Funkenbildung eine erhöhte.
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Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, zu beiden Seiten des Hauptkontaktes
zwei Hilfskontakte anzuordnen, die sich unabhängig von dem Hauptkontakt bewegen
können. Diese Hilfskontakte wirken aber nur als eine Vergrößerung der Anzahl der
KontaktorZane.
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Ferner wurde vorgeschlagen, zur Vermeidung der Funkenbildung vor und
hinter dem Hauptkontakt je einen einzigen Hilfskontakt anzuordnen, von denen der
in der Fahrtrichtung hinten befindliche durch eine Windfahne an den Fahrdraht angedrückt
wird. Gemäß einem weiteren Vorschlag wird eine Windfahne dazu benutzt, den Auflagedruck
der Kontaktschiene so zu verteilen, daß die auflaufende Kante entlastet wird. Beide
Vorrichtungen sind aber in ihrer Wirkung unsicher und ungleichmäßig; denn der Wind
wechselt nahezu immer, sowohl in der Richtung als auch in seiner Stärke. Ist die
Windstärke sehr klein oder gar Null, so ist bei geringen Geschwindigkeiten des Fahrzeuges
die Windfahne praktisch wirkungslos. Andererseits kann bei starkem und vorwärts
gerichtetem Wind das Gegenteil der beabsichtigten Wirkung eintreten.
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Nach der vorliegenden Erfindung werden die Nachteile der bekannten
Vorrichtungen vermieden. Eine die Hauptkontaktschiene schonende und die Funkenbildung
herabsetzende Drehung des Hauptkontaktes wird dadurch herbeigeführt, daß die zwischen
dem
Fahrdraht und den Hilfskontakten, von denen einer vor und einer
hinter dem Hauptkontakt angeordnet ist und die fest miteinander verbunden sind,
entstehende Reibung dazu herangezogen wird. Zu diesem Zweck sind die Hilfskontakte
unterhalb der Drehachse des Hauptkontaktes durch ein Kupplungsglied derart mit dem
Hauptkontakt gekuppelt, daß während der Fahrt die Hilfskontakte infolge ihrer Reibung
am Fahrdraht ein Kippen des Hauptkontaktes nach vorn (Fahrtrichtung; herbeizuführen
suchen. Dieses Kippen wird unabhängig von der Windstärke und ähnlichen äußeren Einflüssen
bewirkt. Da ferner die Reibung des Hauptkontaktes und der Hilfskontakte bei verschiedenen
Zuständen des Fahrdrahtes in einem ungefähr festen Verhältnis zueinander stehen,
werden die von den Hilfskontakten ausgeübten vorwärts drehenden Kräfte immer ein
geeignetes Verhältnis zu den von der Reibung des Hauptkontaktes herrührenden rückwärts
drehenden Kräften aufweisen. Ein zuverlässiges und ruhiges Arbeiten der Vorrichtung
ist jetzt gesichert.
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Die Zeichnungen veranschaulichen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung.
In Fig. i bis 5 wird ein Stromabnehmer gemäß der Erfindung gezeigt, und zwar in
Fig. i von vorwärts, in Fig. 2 von oben, in Fig. 3 von der Seite, in Fig..l im Schnitt
in vergröß@ertem Maßstab nach den Linien IV-IV der Fig. i und in Fig. 5 im Schnitt
nach den Linien V-V der Fig. 6. Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch eine abgeänderte
Ausführungsform, die im großen und ganzen mit der Ausführung sforin nach Fig. i
bis 5 übereinstimmt. Fig. ; zeigt im Schnitt eine Ausführungsform, bei der die Drehbewegtuig
des Hauptkontaktes auf cinc andere Weise von den Hilfskontakten herbeigeführt wird.
Fig. 8 und 9 zeigen im Schnitt bzw. in Obenansicht eine Ausführung des Stromabnelimei-s
nach der Erfindung in der Gestalt eine Schleifschuhes.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. i bis 5 bezeichnet i den oberen
Teil des Scherengestells, an dem das Bügelrohr 2 derart befestigt ist, daß es eine
kleine Pendelbewegung ausführen kann. Ain Bügelrohr 2 ist die Hauptkontaktscliielie
drehbar gelagert, indem ihre Enden als Lager 1-2 und 13 ausgebildet sind, in die
die als Drehzapfen ausgebildeten, freien Enden des Bügelrohres hineinragen. Die
Lage der Drehachse der Hauptkontaktschiene ist in. Fig. 4 und 5 finit r2' angedeutet.
Federnd aufgehängt an der Hauptkontaktschiene sind die Hilfskontaktschienen 3 und
.1, die sich auf je einer Seite der Hauptkontaktschiene betindcii und durch drei
Bügel i ö miteinander fest verbunden sind. Die Hilfskontaktschienen wurden noch
-von den an den drehbar gelagerten Pendelböcken 8 und 9 befestigten Drahtfedern
6 und 7 abgestützt, die aber die Schwere der Hilfskontaktschienen nicht oder nur
unwesentlich aufnehmen, sondern nur dazu beitragen, ein Kippen sämtlicher Kontaktschienen
um die Drehachse 12' zu verhindern.
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Die Verbindung der Hilfskontaktschienen mit den Bügeln i o sind in
Fig. 4 und 5 näher veranschaulicht. Die Hilfskontaktschienen 3 und 4. sind profiliert
ausgeführt und werden von je einem aufgeschlitzten Rohr 14 bzw. 15
klauenartig
umfaßt, «-elche Rohre in hohlzylindrischem Ausnehinungen in die Bügel io eingesteckt
und durch Stellschrauben 16 festgeklemmt sind.
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Die Hauptkontaktschiene ist in Profil gezogen und hat an der Unterseite
zwei U-förmige Ausnehmungen 17 und 18, in denen zwei abgeplattete Tragrohre i9 und
2o passen. Diese Rohre sind an der Schiene 5 unter Vermittlung des klauenähnlichen
Bleches 21, das in entsprechenden Nuten 22 eingreift, der Klemme =- und des Schraubenbolzens
35 nebst zugehörigen Muttern befestigt, so daß die Rohre und die Hauptkontaktschiene
eine Einheit bilden.
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Die Hilfskontaktschienen und die damit verbundenen Bügel sind derart
an der Hauptkontaktschiene aufgehängt, daß jeder Bolzen 35 durch eine: weite ülinung
in dem Bügel geführt ist und an seinem unteren Ende eine Scheibe 46 trägt, nvischen
welcher und der Unterseite des Bügels eine Schraubenfeder 36 angebracht ist. Diese
Federn sind derart stark gespannt, daß die Hilfskontaktschienen bei niedergesenktem
Scherengestell ein wenig oberhalb der H-,ttiptkontaktscliiene stehenbleiben und
in der Arbeitsstellung des Stromabnehmers ebenso «-ie die Hauptkontaktschiene an
der Fahrleitung anliegen und mit einem geeigneten Druck daran gepreßt werden. Als
Schutz für die Feder 36 dient eine Hülse 11.
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Jeder Bügel t o trägt eine gegebenenfalls mit Gummi bekleidete Rolle
23, die um einen mit dem Bügel i o fest verbundenen Zapfen .17 drehbar gelagert
ist. Diese Rolle ragt zwischen den Rohren i9 und 2o ein und wirkt mit deren Innenflächen
derart zusammen, daß sich die Hilfskontaktschienen-wohl in der senkrecliteti Richtung
unabhängig von der Hauptkontaktschiene bewegen können, aber bei einer seitlichen
Verschiebung eine Drehung der Hauptkontaktschiene um - die Achse 12' herbeiführen.
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Ini Betrieb werden sämtliche Kontaktschienen an die Fahrleitung gedrückt,
die Hauptkontaktschieite durch die Federn, die das Schcrengesteli hochhalten, und
die Hilfsköntaktschieiien durch die Federn 36. Die durch den Anpressungsdruck -der
Hilfskontaktsehie.#
neu entstehende Reibung wirkt sich derart aus,
daß die Hilfskontaktschienen im Verhältnis zu der Hauptkontaktschiene etwas verschoben
werden, und zwar in der der Fahrtrichtung entgegengesetzten Richtung. Dadurch wird
unter Vermittlung der Rollen 23 die Hauptkontaktschiene in dem Sinne gedreht, daß
die vordere Kante gesenkt wird und nur die hintere Kante an dem Fahrdraht liegen
wird. Diese Drehung ist gerade derjenigen Drehung entgegengerichtet, die die Hauptkontaktschiene
zufolge ihrer eigenen Reibung am Fahrdraht erhalten würde. Im allgemeinen wird die
Drehung der Hauptkontaktschiene nur so groß, daß der Kontaktdruck an der auflaufenden
Kante vermindert wird, ohne daß diese Kante den Fahrdraht verläßt.
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Fig.6 zeigt einen Schnitt einer abgeänderten Ausführung des Stromabnehmers,
wo der Verbindungsbügel io für die Hilfskontakte mit Rippen z5 und 25' versehen
ist, welche durch die U-förmiggezogenen Schienenprofile 3 und 4 umfaßt werden, welche
entweder durch Zusammenquetschen der Schenkel der Kontaktschienen um die Rippenwulste
wie bei z5 oder aber durch Verriegelungsbleche 27 nebst zugehöriger Schraube 28
festgehalten werden. Die Hauptkontaktschiene ruht in diesem Falle auf den Tragrohren
I9 und 20 und wird durch dieselben umfaßt, welche in diesem Falle aus gebogenen
und gegebenenfalls zusammengeschweißten Blechen bestehen, deren Flansche 26 gegen
den Teil 5 mittels des klauenähnlichen Bleches 2I nebst einem zugehörigen Schraubenbolzen
geklemmt werden. Es wird angenommen, daß die Hauptkontaktschiene 5 in diesem Falle
aus zwei verschiedenen Materialien zusammengesetzt ist, wobei der Teil 29 aus Kohle
oder Bronzenkohle besteht, welches Material durch ein zäheres und Schlägen gegenüber
weniger empfindliches Material, wie z. B. Aluminium oder eine entsprechende Legierung,
umschlossen wird.
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Fig.7 zeigt eine Ausführungsform, gemäß welcher die Tragrohre für
die Hauptkontaktschiene als Seitenbleche 33 und 34 ausgebildet sind, und wo das
klauenähnliche Blech 2 1
gleichzeitig den Tragbolzen 35 für die Tragfeder
36 trägt. 37 bezeichnet hier eine Gelenkverbindung zwischen den Tragblechen der
Hauptkontaktschiene und dem Bügel der Hilfskontaktschienen. Diese Gelenkverbindung
tritt an Stelle der Rollen 23 in Fig. 5 und dient dazu, die seitliche Verschiebung
der Hilfskontaktschienen in eine Drehung der Hauptkontaktschiene zu überführen.
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Bei dem in Fig. 8 und 9 gezeigten Schleifschuh bezeichnet 39 das Stromabnehmerrohr,
und 40 ist ein ösenförmiger Abschluß des Rohres, welcher den eigentlichen Schleifschuh
trägt und in dieser Weise ausgebildet worden ist, teils um den Hilfskontakten .3
und 4 Raum zu bereiten bei seitlicher Schwingung des Hauptkontaktes 5 und der Hilfskontakte
im Verhältnis zum Teil 39 und teils um bei hohen Stromstärken elektrodynamisch
als Funkenlöscher zu dienen. 41 ist ein Zapfen, der bei 42 und 43 gelagert ist und
um welchen der Hauptkontakt 5 drehbar ist. 45 bezeichnet einen Halter oder Mitnehmer
für die Hilfskontakte, welcher mit dem im Teil40 gelagerten und seitlich schwingbaren
Tragsockel44a fest verbunden ist, welcher die Teile 5, 42 und .13 trägt. 44" ist
eine Mutter, die den Zapfen am Tragsockel 44a bei 40 festhält. Das Schiefstellen
des Hauptkontaktes bei der Verschiebung der Hilfskontakte in der entgegengesetzten
Fahrtrichtung wird dadurch herbeigeführt, daß der in dem Hauptkontakt fest eingeschraubte
Bolzen 35 durch den die Hilfskontakte verbindenden Bügel io gegebenenfalls unter
Vermittlung der Feder 36 von der senkrechten Lage herausgeschwenkt wird.