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Scherenstromabnehmer Die Erfindung betrifft einen: Scherenstromabnehmer,
der für die Stromabnahme von seitlich zur Fahrbahn verlegten Fahrleitungen bestimmt
ist und besonders bei Abraum- und Grubenbahnen Anwendung finden, soll.
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Bei den üblichen Scherenstromabnehmern bewegen sich die Scherenarme
in Ebenen, die senkrecht zur Gleisebene und parallel zur Gleisachse verlaufen. Bei
einer derartigen Anordnung verteilen sich die Federkräfte und die Gewichte der einzelnen
Scherenteile symmetrisch, so daß keine Kraftkomponenten senkrecht zur Scherenebene
auftreten.. Wenn jedoch die Scherenebenen, für die seitliche Stromabnahme schräg
zur Gleisebene. gestellt werden müssen, treten leicht Klemmungen in den Scherengelenken
auf, die um so, größer werden, je größer der Neigungswinkel der Scherenebene gegenüber
der senkrecht zur Gleisebene verlaufenden Ebene ist und je schmaler die Scherenstromabnehmer
gebaut sind.
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Durch die Erfindung sollen Klemmungen in den Scherengelenken bei seitlicher
Stromabnahme verhindert und eine einwandfreie Stromabnahme gewährleistet werden.
Erreicht wird dies nach der Erfindung dadurch, daß die vorzugsweise nach innen geknickten
Scherenarme sich in einer senkrecht zur Gleisachse erstreckenden Ebene bewegen und.
derart ungleich lang sind, daß die Erhebungskurve des Schleifstückes, d. h. die
Bahn seines Mittelpunktes,
krummlinig ist. Diese Anordnung gestattet,
den Stromabnehmer an den äußersten Rand der Lokomotive heranzurücken, so daß im
Bedarfsfall unschwer Stromabnehmer an beiden - Langseiten der Lokomotive einander
gegenüber angeordnet werden können. Dies ist in den Fällen von Bedeutung, in denen
die Lokomotive auf Strecken verkehren soll, bei denen der Fahrdraht auf verschiedenen
Seiten der Lokomotive liegt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung
besteht darin, daß einer oder beide Scherenarme nach innen geknickt angeordnet werden
können. Diese Möglichkeit des Nachinnenknickens der Scherenarme und der krummlinigen
Erhebungskurve des' Schleifstückes gestattet eine weitgehende Anpassung an das zur
Verfügung stehende Streckenprofil, was besonders bei Grubenbahnen von großer Bedeutung
ist. Durch das Einknicken der Scherenarme nach innen wird gleichzeitig eine Ersparnis
an Grundfläche für den abgezogenen Stromabnehmer erreicht. Ferner läßt die Anordnung
der Stromabnehmerbewegungsebene senkrecht zur Gleisachse ein Verdrehen des ganzen
Stromabnehmers in seiner Bewegungsebene gänzlich zwanglos zu, ohne daß zusätzliche
Spannungen an den Gelenken des Stromabnehmers zu befürchten sind. Die Verstellung
der Stromabnehmerschere in ihrer Bewegungsebene zur Anpassung an die jeweilige
Fahrdrahtlageläßtsich mit einfachen Mitteln durchführen. Es ist nur dafür zu sorgen,
daß die Lage des Gelenkes am Fußpunkt eines oder beider Scherenarme in bezug auf
das Lokomotivdach verstellbar ist. Der Stromabnehmer gemäß der Erfindung kann sowohl
einfach als auch mehrwandig ausgebildet werden. Bei der doppelwandigen Ausführung
ergibt sich eine gewisse Steifigkeit des Stromabnehmers in der Fahrtrichtung. Diese
Steifigkeit kann aber bei schlecht verlegter oder mangelhaft instand gehaltener
Fahrleitung unerwünscht sein, da beim Allschlagen des Stromabnehmers an ein Hindernis
der Fahrleitung entweder diese oder der Stromabnehmer gefährdet wird. In solchen
Fällen sieht die Erfindung vor, den ganzen Stromabnehmer um eine zur Fahrleitung
senkrechte Achse kippbar einzurichten und die lotrechte Lage durch ein Federpaar
ztt sichern. Die Anordnung ähnelt dann in gewisser Hinsicht der des bekannten L_vrabügels
bei Straßenbahnen.
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Durch die erfindungsgemäße Querstellung der Stromabnehmerschere geht
ein Vorteil der üblichen Scherenstromahnehmer mit einer zur Gleisachse parallelen
'bewegungsebene verloren, deren Anpreßdruck auf den Fahrdraht beinahe gänzlich unabhängig
vom Winddruck ist. Der auf den Scherenstromabnehmer ausgeübte Winddruck spielt jedoch
erst hei größeren Fahrgeschwindigkeiten eine Rolle, bei denen Windgeschwindigkeiten
von mehr als 5o km/Std. relativ zum Fahrzeug auftreten. Die Stromabnehmer gemäß
der Erfindung sind daher ohne weitere Maßnahmen nur für Fahrzeuge mit geringerer
Fahrgeschwindigkeit brauchbar. In den Fällen mit größeren Fahrgeschwindigkeiten
und entsprechend hohem Winddruck läßt sich jedoch in einfacher Weise dadurch Abhilfe
schaffen, daß der, wie bereits erläutert, um eine senkrecht zur Gleisachse schwenkbare
Stromabnehmer mit einer besonderen Winddruckausgleicheinrichtung versehen wird,
die aus einem mittels Winkelhebel angelenkten tVindflügel besteht.
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An Hand der Zeichnungen soll nachstehend die Erfindung erläutert werden.
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Fig. i zeigt schematisch die Erhebungskurve des Schleifstückes bei
Stromabnehmern mit parallel zur Gleisachse verlaufender Bewegungsebene der Schere;
Fig. 2 zeigt schematisch die Erhebungskurve des Schleifstückes der erfindungsgemäßen
Stromabnehmerschere; Fig.3 zeigt die einwandige Ausführung einer Stromabnehmerschere
mit quer zur Gleisachse verlaufender Bewegungsebene; Fig. q. ist die perspektivische
Darstellung einer doppelwandigen Stromabnehmerschere mit einer Einrichtung zum Verstellen
des Stromabnehmers entsprechend der jeweiligen Fahrdrahtlage; Fig.5 zeigt zwei Bewegungskurven
des Schleifstückes eines Stromabnehmers nach Fig.-I vor und nach der Verstellung
der Stromabn:ehmerschere; Fig. 6 zeigt schematisch eine einwandige Stromabnehm-erschere
mit Winddruckausgleich.
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Die Fig. i bis 3 zeigen schematisch einen Querschnitt durch die Lokomotive
i tnit Stromabnehmersockel 2.
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In Fig. i ist die Erhebungskurve des Schleifstückes einer Stromabnehtnerscbere
bisheriger Bauart- dargestellt, deren Bewegungsebene schräg zur Gleisebene verläuft.
Das Schleifstück bewegt sich parallel zu sich von seiner Ausgangslage 3 in die Endlage
.1. so daß die Bahn der Schleifstückmitte durch die Gerade 3--1 dargestellt ist.
Bei dem Stromabnehmer nach der Erfindung, dessen Erhebungskurve in Fig.2 dargestellt
ist, bleibt das Schleifstück bei seiner Bewegung nicht parallel zu seiner Ausgangslage
5. Die Bahn der Schleifstückmitte ist in diesem Fall eine Kurve 5-6. Diese Kurve
kann durch geeignete Bemessung der geometrischen @-erhältnisse so geformt werden,
daß sich das Schleifstück in den höheren Lagen 'nähernd parallel zu
sich
bewegt. Die Krümmung. der Stromabaehmererhebungslinie wird durch die ungleiche Bemessung
der Länge der Scherenarme bestimmt.
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In Fig. 3 ist ein: einwandiger Stromabnehmer dargestellt, dessen Scherenarme
die Gelenke 9, 11, 13 und 8, 1o, 12 aufweisen. Die Scherenarme sind beide nach innen
geknickt und tragen das. Schleifstück 14. Mit 8, iö , 12 bzw. 9, 11', 13 sind die
Lagen der Gelenke der Scherenarme angedeutet, wenn diese nach außen geknickt würden.
Diese Lage des Scherenarmes 8, io ; 12 ist aber mit Rücksicht auf das größere Streckenprofil
weniger vorteilhaft als die Lage des Scherenarmes 8, 1o, i2. Der zweite Scherenarm
9, 11, 13 kann nach Belieben nach innen oder außen geknickt werden, da beide Anordnungen
für die endgültige Lage des Schleifstückes. gleichwertig sind. Das. Knicken beider
Scherenarme nach innen hat den Vorteil des geringeren Platzbedarfes des Stromabnehmers.
in Richtung quer zur Gleisachse im abgezogenen Zu= stand. Wenn der zweite Arm nach
außen geknickt ist, wird die Standfestigkeit des Stromabnehmers verbessert. Um den
Stromabnehmer in der Arbeitslage zu halten, sind in bekannter Weise beide Scherenarme
miteinander durch eine an den Gegenkurbeln 15 und 16 angelenkte Kupplungsstange-
und durch eine Feder 17 gekoppelt, die an den Gegenkurbeln 15 und 16' angreift.
Die Kupplungs.stange ist der Übersichtlichkeit halber nur durch die von 15 nach
16 verlaufende strichpunktierte Linie angedeutet. Erwähnt sei, daß die Kupplung
der beiden. Scherenarme 8-io und 9-11 durch die Kupplungsstange 15-16 in bekannter
Weise unter Zwischenschaltung eines Zahnradgetriebes erfolgen kann, so, daß bei
einer Drehung des einen Scherenarmes um das Gelenk 8 der andere Scherenarm um das
Gelenk 9 je nach Wahl des Übersetzungsverhältnisses um einen größeren oder kleineren
Winkelbetrag verstellt wird als der Drehwinkel um das Gelenk B. Die Lagerstellen
der Gelenke 8, 9 an den Fußpunkten der Schere auf dem Stromabnehmerunterbau 7 sind
in verschiedener Höhe angeordnet, um der Erhebungskurve des Schleifstückes. die
gewünschte Lage zu geben. Zur Anpassung der Stellung des Schleifstückes an die jeweilige
Fahrdrahtlage kann die Lagerung der Gelenke 8, 9 verstellbar ausgebildet werden,
wie an Hand der Fig. 4 erläutert werden soll, in der beispielsweise ein doppelwandiger
Stromabnehmer perspektivisch dargestellt ist. Die Bezugszeichen 8 bis 14 in dieser
Abbildung stimmen mit jenen der entsprechenden Teile in Fig. 3 überein. Um die Lage
des Gelenkes 8 der Schere in bezug auf das Lokomotivdach verstellbar zu machen,
besteht das Gelenk 8 aus einem Rohr, das mit beiden Armen 8-1o starr verbunden und
um die Achse 2o drehbar ist. Das Gelenk 9 besteht gleichfalls aus einem mit den
beiden Armen 9-11 starr verbundenen Rohr, das um die Achse 25 drehbar ist. Die Achse
20 kann mittels der Lenker 21 und der beiden auf der Welle 23 festgekeilten Kurbeln
22 gehoben werden, wenn die Welle 23 mit Hilfe der Handkurbel 24 gedreht wird. Die
Achse 25 ist, wie schematisch angedeutet, starr an dem Lokomotivdach befestigt.
Bei einer Drehung der Handkurbel 24 wird daher der ganze Stromabnehmer und mit ihm
seine Erhebungslinie verdreht, wie schematisch in der Fig. 5 angedeutet ist, in
der die Kurve K i die Erhebungslinie des Schleifstückes 14 vor Verstellung der Stromabnehmerschere
durch die Kurbel 24 zeigt, während die Kurve IL 2 den Verlauf der Erhebungskurve
des Schleifstückes nach einer Verstellung durch die Kurbel 24 darstellt. Die, jeweilig
gewünschte Lage des Stromabnehmers kann durch Ver riegelung der Handkurbel 24 in
einfacher Weise festgelegt werden. Zur Unterstützung des Gestänges können Anschläge
für die Achse 2o vorgesehen werden, an welche sich diese in der gezeichneten Lage
des Stromabnehmers anlegt. Diese Anschläge sind der Übersichtlichkeit halber in
der Zeichnung weggelassen.
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Zum Zusammenhalten der Stromabnehmerschere dienen die beiden Lenker
26. Durch die Federn 17 wird die Stromabnehmerschere in bekannter Weise in der Arbeitslage
gehalten.
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In Fig.6 ist ein einwandiger Stromabnehmer dargestellt, der an einer
senkrecht zur Gleisachse verlaufenden Welle 2; schwenkbar befestigt ist. Die Gelenke
der unteren Scherenarme, die in üblicher Weise durch Federn aufgerichtet werden,
sind an ihren Fußpunkten mit der Welle 27 starr verbunden, die an den Stellen 28,
29 gelagert ist und durch die an der Kurbel 32 angreifenden Federn 30, 31 in einer
mittleren Lage gehalten wird. An der Welle 27 greift über den Winkelhebel 18 ein
Windflügel i9 an, der an den Stellen 33, 34 drehbar gelagert ist.