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Scherenstromabnehmer Die bekannten Scherenstromabnehmer für elektrische
Bahnen erhalten ihren Auftrieb einmal durch die auf das Scherengestell senkrecht
nach oben wirkenden Kräfte mittels Federn oder Druckluft und weiter in der Regel
durch einen am oberen Scherengelenk drehbar angeordneten Wippenbügel, der durch
im Scherenwinkel angebrachte Zugfedern, die an, dem nach unten gerichteten Arm angreifen,
in der senkrechten Lage gehalten wird. Man verwendet dabei entweder vier oder, wenn
der Wippenarm unterhalb des Gelenkes seitlich abgebogen ist, zwei Federn, die aber
dann um so stärker bemessen sind. Bei den verschiedenen Stellungen, die der drehbar
gelagerte Wippenbügel im Betrieb einnimmt, sind die Hebelmomente durch diese Zugfedern
zum Teil sehr gering oder gar nicht vorhanden. Allgemein: erfordert diese Anordnung
der Wippenfedern sehr viel Baustoff, sie wird dadurch in der Herstellung teuer,
sie erhöht das Gewicht sehr erheblich, sie bietet dem Fahrwind großen Widerstand,
und es können sich am Umfang derselben erhebliche Schnee- und Eisilasten ansetzen.
Dabei hat der drehbar gelagerte Wippenbügel bekanntlich den Nachteil, daß er von
der normalen Arbeitsstellung, in etwa 25 bis 30°
zur Senkrechten,
nach dieser hin infolge der kreisförmigen Bewegung sehr wenig Hub bringt. Obwohl
ein niedriger Bügel hinsichtlich der- auf ihn wirkenden Momente durch Wind und Reibung
sowie der geringeren Abmessungen, der Federn an sich günstiger arbeitet als ein
sehr hoher Wippenbügel, so muß letzterer doch eine gewisse Höhe bekommen., um einen
größeren Hub zu. erzielen. Man hat diesen Nachteil schon dadurch zu beheben versucht,
daß man den Wippenbügel gegenüber den Stützpunkten am Scherengelenk in, senkrechter
Richtung abfedert. Diese besondere Wippe kann sich aber nur über den Wippenbügel
mit seiner kreisförmigen Bewegung auswirken, und sie hat wieder den Nachteil, daß
dieser sich bei Belastung durch den Fahrdraht in der Nähe eines Stützpunktes an
dem anderen Stützpunkt hochzieht, wodurch er eine schräge Lage bekommt. Es ist -weiter-
zu beachten, daß bei allen Wippenbügeln, die von Federn an einem unterhalb des Scheitelpunktes
liegenden Hebel in der senkrechten Lage gehalten werden, ein nach unten gerichtetes
Moment erzeugt -wird, das dem Auftriebsmoment des Scherenstromabnehmers entgegenwirkt
und ihn dadurch träge macht.
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Die Erfindung bringt nun wesentliche Verbesserungen dadurch, daß auf
den durch ein Zwischenstück miteinander verbundenen und gegen Verdrehung festgelegten
Scheitelgelenkbolzen sowohl die Wippenbügelfedern für den sich um die Gelenkbolzen
drehenden Wippenbügel als auch besondere, unmittelbar auf den Schleifbügel wirkende
Schleifbügelwippen mit Geradführungseinrichtungen angeordnet sind. Die Festlegung
der Gelenkbolzen gegen Verdrehung erfolgt dabei durch einen senkrechten Stab, der
unten von dem Gelenk eines im Scherenwinkel von den Scherenarmen und zwei nach unten
gerichteten Laschen gebildeten Gelenkvierecks gehalten -wird und oben fest mit dem
Gelenkbalzen verbunden ist. Die Anordnung der Wippenbügelfedern erfolgt derart,
daß das eine Ende der neben- und übereinander gewundenen Federn durch zwei mit Verzahnung
gegeneinanderliegende Scheiben, wovon die eine mit dem Gelenkbolzen starr verbunden
ist, gehalten werden und mit dem anderen Ende oberhalb des Scheitelgelenkes gegen
den Wippenbügel drücken. Die beiden Scheiben -werden durch eine Mutter fest zusammengepreßt.
Wird diese Mutter gelöst, wodurch die Verzahnung der beiden Scheiben außer Eingriff
kommt, so läßt sich durch Drehung der losen Scheibe, die das eine Ende der Fieder
hält, die erforderliche Federspannung einstellen. Bei den Scherenstromabnehmern,
die die Breite des Wippenbügels haben und dieser vom Scherengelenk nach innen gerichtet
ist, sind die Wippenfedern innerhalb des Stromabnehmers angeordnet, dagegen bei
den Stromabnehmern mit verkürztem Scherengestell und von diesem nach außen ausgreifenden
außerhalb außerhalb desselben. Die beiden Scherengelenkbolzen sind durch eine hohle
Stange miteinander verbunden, die zur Versteifung des Scherengestänges und gleichzeitig
als Träger der Stützen dient, die oben mit den Wippenbügelenden, die den Lagerzapfen
für den Schleifbügel tragen, verbunden sind. Hierdurch -werden Konsolen zum Tragen
des Schleifbügels gebildet, die sich um die Gelenkbolzen und ihre Verbindungsstange
als Grundlage drehen können. Die bisher übliche Versteifungsstange am Wippenbügel
dicht unterhalb des drehbar gelagerten Schleifbügels ist bei der Ausbildung dieses
steifen Dreiecks als Schleifbügelstütze nicht nötig. Für die Schleifbügelwippe ist
auf der Verbindungsstange zwischen den Gelenkbolzen ein -waagerechtes Querstück
befestigt, das zwei angelenhte dünne Stangen trägt, die mit den Armen am Schleifbügel
gelenkig verbunden sind. Hierdurch wird ein gelenkiges Parallelogramm gebildet,
bei dem die waagerechten. oder senkrechten Seiten federnd als Wippen ausgebildet
sind. Am günstigsten ist hierbei der Einbau von Wippenfedern in die senkrechten
Stangen des Parallelogramms, -wobei die Federn, gleich als Spannschlösser eingerichtet,
zur Einstellung der Wippe dienen.
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Während der kreisförmig wirkende Wippenbügel bei sehr flacher Lage
am stärksten wippt und in wenig geneigter Lage kaum noch wirkt, wirkt die mit dem
Wippenbügel in Verbindung stehende Sonderwippe des Schleifbügels im umgekehrten
Verhältnis, indem sie bei wenig geneigter Lage des Wippenbügels am meisten. wippt
und somit eine sehr vorteilhafte Ergänzung zu diesem bildet.
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In dem Wippenparallelogramm liegt noch ein weiterer Vorteil. Dasselbe
bewirkt gleichzeitig die Geradführung des Schleifbügels, damit dieser immer mit
der ganzen Schleiffläche am Fahrdraht anliegt. Hierbei ist eine Umstellung des Parallelogramms
in ein Trapez vorgesehen., um ein auf die Achse des Schleifbügels wirkendes Drehmoment
zu erzielen, das dem durch Wind und Reibung verursachten Moment entgegenwirkt. Hierbei
kann der Fahrleitungsdruck an der Auf- und Ablaufkante des Schleifbügels beliebig
eingestellt werden, was für ein gutes Arbeiten des Schleifbügels sehr wichtig ist.
Die hierbei auftretenden ungleichen Abstände der Gelenkpunkte am Parallelogramm
bzw. am Trapez werden von den. eingebauten Wippenfedern,
die sowohl
auf Zug als auch auf Druck beansprucht werden können, ausgeglichen. Die Umstellung
auf ein Trapez erfolgt in der Weise, daß die Gelenkösen an den unteren Seiten verschiebbar
angeordnet sind. Dieses Schleifstückwippenparallelogramm b.zw. Trapez, das gleichzeitig
die Geradführung des Schleifbügels bewirkt, kann an beliebiger Stelle auf der Verbindungsstange
zwischen den Gelenkbolzen angeordnet und senkrecht nach oben. geführt werden, im
Gegensatz zu den bekannten Geradführungen, - die regelmäßig von den Scherenarmen
aus schräg nach den Enden. der Schleifbügel herübergreifen, was sich besonders bei
einem niedrigen Wippenbügel sehr ungünstig auswirkt.
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Der Schleifbügel hat an den durch Verschraubung mit der Schleifstückfassung
verbundenen Enden Lagerdeckel, die mit den seitlichen Armen gleichzeitig die obere
Seite des Wippenparallelogramms bilden. In diesem Teil ist für die Wippe ein, senkrechtes
Langloch vorgesehen, und es sind an demselben je zwei nach unten gebogene, den Wippenbügel
beiderseitig übergreifende Auflaufhörner angeordnet, die dem Fahrdraht auch bei
gewipptem Schleifbügel einen stoßfreien Übergang -vom Wippenbügel zum Schleifbügel
ermöglichen.
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Zu der Zeichnung wird folgendes bemerkt: Abb:. i gibt die Vorderansicht
der einen Seite von dem oberen: Teil eines Scherenstromabnehmers, der die Breite
des. Wipp:enbügels mit dem Schleifbügel hat; Abb. 2 ist die Seitenansicht davon;
Abb.3 zeigt die Vorderansicht der einen Seite eines Scherenstromabnehmers mit einem
gekürzten Untergestell und Abb. ¢ das Wippenparallelogramm, wobei an der rechten
Seite die a,ls Spannschloß ausgebildete Wippenfeder in einem größeren Maßstab dargestellt
ist.
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Die beiden Scherenarme a bilden mit den beiden Laschen b ein gelenkiges
Viereck, *das mittels der senkrechten Stange d eine zwangsläufige Verbindung mit
dem Gelenkbolzen g herstellt, wobei man die Stange d entweder am oberen Scheitelgelenk
festlegt und am unteren Gelenk die Führung gibt oder umgekehrt unten festlegt und
oben: führt. An dem Arm d ist oben eine Scheibe e angebracht, die
mittels des Stiftes f auf dem Gelenkbolzen g befestigt ist. Die Scheibe e ist an
der einen Seite mit einer Verzahnung versehen, gegen. die eine ebenfalls; seitlich
verzahnte lose Scheibe h, die. das eine Ende der Feder i aufnimmt, mittels Verschraubung
gepreßt wird. Das. andere Ende der neben- und Übereinander gewundenen Feder i legt
sich in eine Tasche h am Wippenbügel m. Die gewünschte Federspannung wird erzielt,
indem man die Verschraubung löst, die lose Scheibe mit dem einen Ende der Feder
entsprechend dreht und diese dann wieder festschraubt. Der Wippenhügel m bildet
mit der Stange l
eine Konsole, die oben den Lagerbolzen q für den Schleifbügel
o trägt und sich um den Gelenkbolzen g mit seiner Verlängerung drehen kann. Das
Wippenparallelogramm für den Schleifbügel wird gebildet durch den am Schleifbügel
o mittels Schrauben. befestigten Lagerdeckel n mit den Armen p und dem unteren Querstück
u, zwischen denen die Stangen r mit den Wippenfedern s gelenkig angeordnet sind.
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An dem Querstück u, das auf dem verlängerter Scherengelenkbolzen g
befestigt ist, sind für die Umstellung des Parallelogramms in ein. Trapez die Galelös:en
t in den Langlöchern v verschiebbar angeordnet. Die Höheneinstellung der Schleifbügelwippe
erfolgt durch Drehung der Wippenfe:dern, die als Spannschlösser ausgebildet sind.
Der Lagerdeckel hat an der dem Schleifbügel abgewandten Seite seitlich zum Wippenbügel
geneigt abfallende Auflaufhörner zer, die der Fahrleitung auch bei hochgewipptem
Schleifbügel einen stoßfreien Übergang zwischen diesem und dem Wippenbügel gewähren.
Die verlängerten Gelenkbolzen g, die durch eine Muffenverschraubung x mit Rechts-
und Linksgewinde miteinander verbunden sind, geben dem Stromabnehmer eine gute Versteifung;
durch diese Muffenverschraubung können auch die Konsolen mit den Lagerzapfen für
den Schleifbügel eingestellt werden.