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Scherenstromabnehmer Bei der fortschreitenden Entwicklung im Bau elektrisch
betriebener Fahrzeuge zeigen sich bei hohen Fahrgeschwindigkeiten erhebliche Schwierigkeiten
hinsichtlich der störungsfreien Stromabnahme von- der Fahrleitung, «ras sich auf
die Einrichtungen der Fahrzeuge sowie auf die Fahrleitung und auch den Rundfunkempfang
sehr nachteilig auswirkt. Es zeigt sich, daß bei den senkrecht wirkenden Stößen
der Auftrieb des ganzen Scherengestänges infolge der zu bewegenden :Massen nicht
schnell genug erfolgt. In der Regel ist zwar an den oberen Scherengelenken ein steifer
Wippenbügel drehbar ange= ordnet, der mittels eines unterhalb des Drehpunktes liegenden,
nach dem Scherengestänge abgefederten Armes in der Ruhestellung senkrecht gehalten
wird. Dieser Wippenhügel soll in der Arbeitsstellung, die ungefähr zur Senkrechten
30 Grad geneigt liegt, die senkrecht auf dem Schleifbügel wirkenden Stöße
auffangen und unschädlich machen, was aber bei hohen Fahrgeschwindigkeiten nicht
ausreichend geschieht. Der Schleifbügel wird vielmehr oft von der Fahrleitung abgetrieben,
so daß Funken entstehen. Das kommt 'daher, daß der verhältnismäßig niedrige Wippenbügel
mit dem darauf angebrachten Schleifhügel sich nicht senkrecht. sondern im Bogen
bewegt und somit nur ganz. unerhebliche Höhenunterschiede ausgleichen kann. Verlängert
man den Wippen:bügel, so wird das Winddruckmoment vom Bügel mit dem Schleifstück
noch größer, und die Abzugsfedern der Wippen müssen entsprechend länger und stärker
gemacht werden, was wieder für den ganzen Aufbau des Scherenstromabnehmers sehr
ungünstig ist. Man hat zwar versucht, in diese Wippenbügel noch senkrecht wirkende
Wippenfedern einzubauen. Diese Ausführung ist aber recht umständlich, sie erhöht
das Gewicht auf das Scherengestänge erheblich und vermehrt den Winddruck auf den
Scherenstromabnehmer.
Um diese -Nachteile zu verineiden,-hat inan
statt des drehbaren bzw. kippbaren NVippenbügels senkrecht «-irkende Wippenkonstruktionen
angeordnet, indem man z. B. obenan dem Scherengestänge unterhalb des Gelenkes Stützen
anbringt, die durch horizontale Schienen miteinander verbunden sind. An den Enden
dieser Schienen sind dann senkrecht wirkende Spiralfedern angebracht, die oben wieder
besondere Querverbindungen tragen, an denen an der einen Seite die Schleifstückfassungen
-zweier in einem bestimmten Abstand voneinander angeordneten Schleifbügel befestigt
werden, und die nach der andern Seite entsprechend geformte Auflaufhörner besitzen.
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Wenn hei derartigen Ausführungen auch eine bessere Stromabnahme zu
erzielen ist, so bringen sie andererseits auch wieder große Nachteile.- Die Ausführungen
sind so schwer, daß sie in Verbindung mit weiter erforderlich werdenden Versteifungen
des Scherengestänges den Bau des ganzen Stromabnehmers nebst seiner Lagerung auf
dein Dach dz s Fahrzeugs :ehr ungünstig beeinflussen.
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ter darf der Hub dabei nicht zu groß sein; denn während bei dein bekannten
Wippenbügel, dessen steife Auflaufhörner sich auf die Scherengelenke stützen, der
Schleifbügel, auch wenn der Fahrdraht am Ende desselben läuft, ziemlich in paralleler
Lage zu den Stützpunkten bleibt, so ist das bei genannter Ausführung nicht der Fall.
Der Schleifbügel stellt sich dann in seiner Längsrichtung geneigt ein. Man war daher
gezwungen, entgegen den allgemeinen Bestrebungen, das Schleifstück wegen der einfacheren
und billigeren Herstellung möglichst gerade zu machen, den Krümmungshalbinesser
des Schleifbügels wieder kleiner zu wählen, damit das unbelastete Ende nicht gegen
das Abspanninaterial der Fahrleitung schlägt. Hierbei «-erden aber wieder bei hohen
Fahrgeschwindigkeiten durch das fortwährende -Aufundabgleiten der Fahrleitung auf
dem stark gekrünintten Bügel Schwingungen sowohl am Stroinabnelt,mergestell als
auch am Fahrdraht erzeugt, was für beide Teile sehr nachteilig ist. Ferner erhöhen
die Auflaufhörner als notwendige Bestandteile des Schleifbügels (las Gewicht desselben
erheblich, ohne als Trag- oder Arbeitsmaterial Verwendung zu finden. Sehr nachteilig
ist auch die verhältnismäßig tiefe Lage des Scherengelenkes unterhalb der Wi.ppenfedern
des Schleifbügels sowohl für die Stromabnahme als auch hinsichtlich des `\'inddrucltes
auf denselben. Man sucht dieses dadurch zu beheben, daß man die unterhalb des Scherengelenkes
heruntergehenden Auflaufhörner entsprechend formt, damit das Winddruckmoment unter
und über dein Scherengelenk gleich groll ist. 1-7s ist aber widersinnig, wenn inan
einerseits bestrebt ist, den Winddruck auf den Schleifbügel möglichst niedrig zu
halten, und anflererseits unterhalb des Gelenkes solchen rzetigt, damit der Bügel
günstiger arbeiten soll.
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Gemäß der Erfindung ist eine Schleifbiigelanordnung mit den Wippenfed:ern
entwickelt, wobei ein besonderer Wippenbügel mit den ihm aitltaftenden -Nachteilen
gänzlich vermieden ist. Diese Einrichtung besteht darin, claß die am Scherengelenkkopf
angeordneten Wippenfedern, die die einzigen konstruktiven Verbindungsglieder zwischen
dein Schleifbügel und (lern Scherengelenkkopf sin:l, in der Arbeitslage cles Schleifbügels
im wesentlichen tiefer liegen als der Scherengelenkkopf. Die Einstellung des Schleifbügels
zum Scherengelenkkopf ist dabei derart, daß sich ein einfacher Schleifhügel mit
der unteren Seite und ein Doppelschleifbügel mit den Schleifflächen unmittelbar
über dein Scherengelenkkopf bewegt bzw. bewegen kann. Die Sippenfedern sind dabei
derartig ausgebildet, daß sie bei geeignetem Spiel im oder nin den am Scherengelenk
hängenden Lagerschuh neben der allseitigen Abfederung des Schleifbügels auch ein
leichtes Kippen desselben um die Achse der Gelenkbolzen ain Scherenkopf ermöglichen,
indem dieselben in der Scherenebene seitlich ausgebogen sind. Das ist b:i der Lage
des Schleifbügels ganz dicht über dein Scherengelenkkopf sehr wichtig- Ei!) breites
Schleifstück schmiegt sich dabei inintet' dein Fahrdraht gut an, und es werden die
Nachteile .eines um seine Achse drehbar gelagerten Scltleifbiigels, wofür sowohl
für die Lagerung wie für die Stromableitung itinner besondere Einrichtungen notwendig
sind, vermied-en.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung betelit darin, daß die unten
an den Lagers s
schuhen befestigten und gespannt am Scherengestänge sitzenden.
die Lagerschuhe senkrecht haltenden Federn gleichzeitig mit den oberen Enden den
Schleifbügel oder dessen Verlängerung unmittelbar gegen horizontale Stöße abfedern
und gegebenenfalls der. Strom vom Schleifbügel zum Scherengestänge ableiten. Eine
besondere Form und Anordnung der Wippenfeder besteht darin, daß die Wippenfedern
als Auflaufhörner ausgebildet sind. Die Verbindung dieser Hörnerwippen finit (lein
Lagerschuh am Scherengelenkkopf erfolgt derart, daß die nach oben gebogenen unteren
Enden der Wippenfedern :ich auf entsprechend geformte L nterlagplatten stützen,
mit denen sie sich auf dein Lagerschuh am Scherengelenk in der Längsrichtung des
Schleifbügels bewegen können, und daß die
nach oben gerichtete Fortsetzung
der @Vippenfedern durch seitliche Backen am Lagerschuh geführt ist. Das nach oben
gebogene untere Ende derWippenfeder und die darunterliegende Platte sind mit einem
Langloch versehen, in das die Befestigungsschraube der Feder am Lagerschuh eingreift
und die Bewegung auf demselben begrenzt.
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Bei Verwendung zweier Schleifbügel mit einem bestimmten Abstand voneinander
sind die Wippenfedern mit gewölbten Verbindungsbrücken verbunden, die als Federn
ausgebildet sind. Hierdurch erhält der Schleifbügel eine doppelte Abfederung gegen
den Scherengelenkkopf. Die vorgenannten Einrichtungen erhalten noch eine zweckmäßige
Ergänzung in der Weise, daß sich beide Wippenfedern zwangsläufig gleich einsteilen,
auch wenn nur eine derselben belastet wird. Diese hinrichtung besteht darin, daß
die gegenüberliegenden Scheren und Schleifbügelenden über an den Lagerschuhkonsolen
angebrachte Knie-Nebel und Rollen durch Zugorgane miteinander verbunden sind.
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In der Zeichnung sind die Einzelheiten bei belastetem Schleifbügel
in seiner Arbeitsrage näher veranschaulicht und wie folgt bezeichnet. Es bedeuten:
a das Schleifstück, b die Schleifstückfassung, die zusammen den Schleifbügel
ergeben, c die Wippenfedern, g die Zugorgane zwischen den gegenüberliegenden Scherenenden,
h die Führungsbacken der unteren Enden der Hörnerwippenfedern, i die Konsolen
und k die Rollen am Lagerschuh d, L die Gelenkbolzen am Scherengelenldkopf, an.denen
die Lagerschuhe hängen, e das Scherengestänge, in die Verbindungsbrücke zwischen
zwei Schleifbügeln, 31 die gewölbte Unterlagplatte der -Hörnerwippenfeder, f die
Winkelhebel und o die Federn am Lagerschuh, die diesen senkrecht halten und gleichzeitig
die horizontalen Stöße gegen den Schleifbügel abfangen.
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Abb. i zeigt einen Schnitt durch den am Scherengelenkkopf angehängten
Lagerschuh, in dem dieWippenfeder mit allseitigem Spiel angeordnet ist. Aus Abb.
a (Schnitt nach Abb. i) ist die seitliche Ausbiegung der Wippenfeder c sowie die
unter dem Lagerschuh d angeschraubte Feder o und ihre Arbeitsweise zu ersehen. Abb.
3 und 4. zeigen die Ausbildung und Anordnung der Wippenfedern als Auflaufhörner.
Abb. 5 zeigt die Einrichtung für die zwangsläufige Gleichstellung der Wippenfedern
mit dem Schleifbügel, deren Einzelheiten aus Abb. 3 zu ersehen sind. Diese wirkt
wie folgt: Bei unbelas@tetean Schleifbügel steht .das obere Ende des Kniehebels
fast senkrecht. Wird nun das eine Schleifbügelende belastet, so bewegt sich dasselbe
nach unten, und das am unteren Ende des Kniehebels befestigte Zugorgan g, das über
die Rolle k am gegenüberliegenden Scherenende läuft und mit dem anderen Bügelende
verbunden ist, zieht dieses zwangsläufig mit herunter.
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Die SchdeifWgel- und Wi:ppenfederanordnung nach Abb. i bis .4 und
6 kann natürlich ,auch ohne die Vorrichtung für die gleiche Einstellung der Wippenfedern
angewandt werden, doch erfährt sie durch diese eine vorteilhafte Ergänzung, indem
man den Wippenfedern einen bedeutend größeren Hub geben kann als sonst und nicht
zu befürchten braucht, daß der nur auf einem Ende belastete Schleifbügel sich schräg
einstellt und mit dem anderen Ende gegen das Abspanninaterial schlägt. Weiter kann
beim Einbau dieser Einrichtung der Schleifbügel gerade hergestellt werden, was gegenüber
der gekrümmten Ausführung wesentlich einfacher und billiger ist. Ferner kann man
durch Anordnung von Verschraubungen in den Zugorganen die Wippenfedern auf einen
bestimmten Druck und eine bestimmte Hubhöhe einstellen, wodurch gleichzeitig eine
elastische Verspannung zwischen den gegenüberliegenden Scherenenden hergestellt
wird. Andererseits kann die Einrichtung für die gleiche Einstellung der Wippenfedern
auch bei Schleifbügelanordnungen verwendet werden, die von der vorbeschriebenen
Ausführung abweichen.
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Abb.6 zeigt die Anordnung von zwei Schledfbügeln, die durch die als
Feder ausgebildete Verbindungsbrücke va verbünden sind, sowie im Umriß gestrichelt
angedeutet die Wippenfeder c im Lagerschuh und die hochgelegene Lagerung des letzteren
am Drehbolzen L des Scherengelenkkopfes.