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Stromabnehmer für elektrische Schienenfahrzeuge Bei sehr rasch fahrenden
elektrischen Schienenfahrzeugen bildet die Stromabnahme insofern eine Schwierigkeit,
als bei den bekannten sowohl lotrecht als auch waagerecht festzuhaltenden Fahrleitungen
die einzelnen Befestigungsstellen harte Punkte für den mit großer Geschwindigkeit
vorbeigeführten Stromabnehmer darstellen, d. h. es finden an diesen Stellen infolge
der Massenträgheit des Fahrdrahtes und seiner Befestigungsmittel schlagartige Einwirkungen
auf den Stromabnehmer statt, die die einwandfreie Stromabnahme erschweren oder unmöglich
machen. Aus den angeführten Gründen empfiehlt es sich, beim Entwurf elektrischer
Schnellbahnen zu Stromzuführungsanlagen mit starrer Stromschiene zu greifen. Bei
Verwendung eines starren Fahrleiters bereitet jedoch die einwandfreie, möglichst
genaue Führung des Stromabnehmers wegen der beträchtlichen Seiten- und Höhenschwankungen
des fahrenden Schnellbalinfahrzeugs Schwierigkeiten. Es gilt, die Stromabnahme von
den Fahrzeugschwankungen möglichst unabhängig zu ingchen, und dieses Ziel wird durch
die nachstehend beschriebene Erfindung in weitgehendem Maße erreicht.
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Erfindungsgemäß wird bei einer Stromzuführungsanlage mit starrem Fahrleiter
für schnelle elektrische Schienenfahrzeuge die Anordnung derart getroffen, daß das
Führungsorgan auf einer eigenen spannungslosen Schiene (Führungsschiene) läuft.
Vorzugsweise wird dabei das Führungsorgan als Wagen ausgeführt, der um eine in Fahrtrichtung
liegende Achse schwenkbar an starren, am Fahrzeug angelenkten Streben derart befestigt
ist, ' daß sowohl Höhen- als auch Seitenschwankungen des Fahrzeugs lediglich eine
Veränderung des Neigungs-«-inkels des Führungswagens hervorrufen. Eine schädliche
Wirkung dieser Neigungsschwankungen auf die Stromabnahme läßt sich verhältnismäßig
sehr leicht, etwa durch
die weiter unten beschriebenen Mittel vermeiden.
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Fig. i bis .I zeigen im Aufriß, Gruiidril;i und zwei Seitenrissen
(Schnitten) ein Auf= führungsbeispiel des erfindungsgeinä ßen Fit' . run gswagen
s samt Stromabnelltner. Es I#@, deuten i die Führungsschiene, 2 den vorzugsweise
in Leichthauweise hergestellten und nach aerodvnainischen Gesichtspunkten gestalteten
Führungswagen, 3 die z. B. auf Kugellagern sitzenden Laufräder. Die in Fahrtrichtung
liegende Schwenkachse wird durch die beiden Drehzapfen .I und 5 gebildet, die auf
den beiden finit dem Fahrzeug gelenkig verbundenen Haltestangen 6 und 7 sitzen.
Der Abstand der Drehzapfend., 5 von der Führungsschiene i nitilll so groll sein.,
daß sich bei deti stärksten vorkommenden SchWankun(eii des Fahrzeugs keine unerwünscht
-rot.' erändeen Neigungen bzw. \eigungsvrungen des L# ülirtingswagens ergeben.
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Die Stromabnahme erfolgt von der in Fig..I im Ouerschnitt sichtbaren
starren Stromschiene ,9, die z. B. zweiteilig ausgeführt ist. Auf dieser Stromschiene
schleift das Kohlestück c), welches das Endglied des am Führullgswagen angebrachten
eigentlichen Stroniabnehiners darstellt. Dieser bestellt ür_ wesentlichen aus dem
Anpreßbügel io, der mittels eines mit ihin starr verbundenen wellenförinigen Teiles
i i um eine parallel zur Schiene i liegende. durch zwei Drehzapfen 12 gebildete
Achse schwenkbar ist, weiter aus einem auf dein Anpreßbügel sitzenden Isolator 13-
sowie aus der Befestigungs- und Führungsvorrichtung i-. für das Kohlestück g. Letzteres
ist um eine in Fahrtrichtung liegeilde Achse schwenkbar gelagert und durch die Federn
15 gehalten. Der Stroniabnehiner stellt unter der Wirkulig der einerseits am Riigel
io, andererseits am Wagen 2 angreifenden Schraubenfeder 16, die den erforderlichen
Kontaktdruck erzeugt. Zwecks Riickholung des Stromabnehmers ist auf der Welle i
i eine Kurbel 17 befestigt, auf welche der Kolben icg mittels der ein Langloch aufweisenden
Pleuelstange 18 einwirkt. Der Kolben icg gleitet in einem f)ruclauftzvlinder 2o
und stellt dauernd unter der Einwirkung der nach oben drückenden Schraubenfeder
21, Welche =o kräftig ist, daß sie bei Entweichen der den Kolben bis nach unten
drückenden Druckluft den Stroniabnehiner entgegen der Wirkung der Feder 16 abhiebt.-
Das Ventil zur Steuerung der Druckluft wird vorteilhafterweise nicht ini Führungswagen,
sondern ini Fahrzeug selbst untergebracht.
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Die gelenkige Verbindung der Stroniabnahmee inrichtung finit dein
Fahrzeug kann gen.äl.l Fig. 5 a bis @ e als Parallelogrammführung ausgebildet sein,
und zwar zeigen diese Abbildungen den Sonderfall, daß der auf den Stangen 6 bzW.
7 liegende linke untere Eckpunkt des Parallelograilnns mit den Drehzapfen d., 5
des Führungswagens ztisämmenfällt, anstatt sich z. 13. oberhalb dieser ,7,apfen
zu befinden. Fig. 5 a bis 5 e veranschaulichen, wie sich bei verschiedenen Lageänderungen
P, P' des Fahrzeugs lediglich die I' eigung des Führungswagens a ändert. Um auch
solchen Lageschwankungen des Fahrzeugs Rechnung zu tragen, bei denen sich seine
Achse etwas schräg zur Fahrtrichtung stellt, führt man die gelenkige @-erbindung
F.ihrzeug-Führungs%vagen ziveckmäl.üg mit Spiel aus. So kann man z. B. den Drehzapfen
d. mit vertikalem und den Drehzapfen 5 mit horizontalem Spiel ini Wagen 2 lagern
(Fig. i).
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Mittels einer geeigneten Antriebsvorrichtung, die etwa an einer ins
Innere des Fahrzeugs reichenden Fortsetzung des Gest:inges angreift, kann der Führungswagen
samt Stlomabnehmer von der Führungsschiene i abgehoben und etwa in das Innere des
Fahrzeugs eingeschwenkt werden. Ein Pendeln des abgehobenen Führungswagens inn die
Drehzapfen 4, 5 ist bei dein gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch vermieden, daß
die Haltestange 6 über den Drehzapfend. hinaus Bach unten verlängert und über die
Federn 22 "Zusätzlich niit dem Führungswagen .2 verbunden ist. Selbstverständlich.
müssen die Federn 22 so weich :ein, daß sie eine Schrägstellung des Führungswagens.
wenn dieser auf die Schiene i aufgesetzt ist, ohne weiteres zulassen.
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Damit die Räder des Führungswagens. %venn dieser auf die drittii Schiene
aufgesetzt werden soll, in diese trotz der Schwankungen der Fahrzeuglage verläßlich
eingreifen. besitzen ihre Laufflächen ein trichterartig erweitertes Profil, wie
aus Fig. i bis .t. zu erkennen ist. Die Führungsschiene i erhalt mit Rücksicht auf
die veränderliche Neigung des Führungswagens, durch welche die Genauigkeit der Führung
nicht beeinträchtigt werden darf, zweckmäßig einen iin wesentlichen kreisförinigen
bzW. kreisrolirförniigen Ouerschnitt. Sie kann* z. B. aus gezogenem Stahlrohr be-Stehen.
Der Iinfluß einer Neigung des Führungswagens auf die Lage des Kohlestückes @@ auf
der Stromschiene ',, wird im übrigen dadurch praktisch beseitigt, daß die Schwenkachse
ha des Stromabnellmerbügels io in unmittelbare Nälie der Führungsschiene 1 verlegt
ist. Wie aus Fig. i ersichtlich, befindet sich das Kontaktstück 9 in gleicher
Hölle wie die Drelizapfell d., 5. Dadurch wird erreicht, dall der Kontaktdruck ausschlieltlicli
von diesen Zapfen aufgenommen wird und die Seitenflächen der Führungsräder 3 entlastet
sind.
Eine solche Entlastung der Führungsräder vom Kontaktdruck
kann auch dann erreicht werden, wenn dieser nicht wie bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
horizontal, sondern entsprechend der jeweils gewählten Lage und Ausbildung der Stromabnahmeflächen.
vertikal nach oben oder unten bzw. schräg gerichtet ist.
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Obwohl es an sich möglich ist, ein und dieselbe Schiene sowohl als
Laufschiene füi den Führungswagen als auch zur Stromzuführung zu verwenden, ist
bei dem in Fig. i hei .4 gezeigten Ausführungsbeispiel die Stromschiene 8 nicht
nur von der Führungsschiene i verschieden, sondern auch iri beträchtlicher Entfernung
von dieser angeordnet. Auf diese Weise wird es ermöglicht, Führungsschiene und Führungswagen
an Erdpotential zu legen. Die eigentliche Stromabnahmeeinrichtung 9, 14, 15 ist
zu diesem Zwecke auf dem schon erwähnten, für die volle Betriebsspannung zu bemessenden
Isolator 13 befestigt und weist von den übrigen Teilen der Str oinabnahmeeinrichtung
allseits den der Betriebsspannung entsprechenden Mindestabstand auf. Die Trennung
von Stromschiene und Führungsschiene gestattet es ferner, die letztere aus einem
magnetischen Material, z. B. Stahl, zu fertigen und auf dem Führungswagen einen
oder mehrere auf diese Schiene wirkende Elektromagnete anzubringen, die den Druck
der Laufräder auf die Schiene erhöhen, ohne das Gewicht des 1ä iihrungswagens wesentlich
zti vermehren. Eine Vergrößerung des vom fahrenden Führungswagen auf die Führungsschiene
ausgeübten Druckes ]<arm auch auf aerodynamischem Wege durch entsprechende Formgebung
der Stromzuführungsanordnung erreicht werden.
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Der ortsfeste Teil der erfindungsgemäßen Stromzuführungsanlage kann
so ausgeführt werden, daß er vom Bahnkörper nicht oder nicht ohne weiteres berührbar
ist. Bei zweigleisigen Strecken können die Strom- und Führungsschienen für beide
Fahrtrichtungen zwischen den beiden Gleisen r4umlich vereinigt und gegebenenfalls
von gemeinsamen Masten getragen werden, welche mir so hoch sind, daß eine unbeabsichtigte
Berührung der Stromschienen vom Bahnkörper aus nicht möglich ist. Zum Zwecke des
Berührungsschutzes kann die hochgelegte Leiteranordnung auch nach unten hin abgedeckt
sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den starren Leiter in einem bis auf
einen Spalt geschlossenen Kanal unterzubringen, in welchen der vom Führungswagen
geführte Stromabnehmer eingreift. Wie schonerwähnt, kann der auf den starren Leiter
ausgeübte Kontaktdruck jede beliebige, senkrecht zur Fahrtrichtung liegende Richtung
besitzen. Des weiteren kann die normale Betriebslage (Mittellage) des Führungswagens
bzw. seiner Räder von der aufrechten Vertikalstellung abweichen, d. h. .horizontal,
senkrecht nach =abwärts gerichtet oder schräg sein.