DE889010C

DE889010C - Grinding piece for pantograph

Info

Publication number: DE889010C
Application number: DEK10815A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl-Ing Dr Techn Klaudy
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-08-01
Filing date: 1951-08-01
Publication date: 1953-09-07

Description

Schleifstück für Stromabnehmer Die Erfindung betrifft ein Stromabnehmerschleifstück mit Gummifederung zwischen Schleifstückträger und Schleifstück.Contact strip for current collectors The invention relates to a current collector contact with rubber suspension between contact strip holder and contact strip.

Zum einwandfreien Betrieb elektrischer Triebfahrzeuge, die von Fahrdrähten aus mit Energie versorgt werden, ist möglichst unterbrechungslose Stromübertragung zwischen Fahrdraht und Triebfahrzeug erforderlich. Stromunterbrechungen rufen nämlich einerseits elektromagnetische Schwingungen hervor, die über die Fahrleitung (als Antenne) abgestrahlt Rundfunkempfangsstörungen bedingen, andererseits werden durch Stromunterbrechungen beim jedesmaligen Freiwerden der magnetischen Energie, insbesondere von leer laufenden Triebfahrzeugtransformatoren, in diesen hohe Überspannungen erzeugt, die im Laufe der Zeit zu Isolationsdurchschlägen und damit zu schweren Transformatorbeschädigungen führen.For the proper operation of electric traction vehicles powered by contact wires from being supplied with energy, power transmission is as uninterrupted as possible required between contact wire and traction vehicle. Power interruptions call namely on the one hand, electromagnetic vibrations generated via the contact line (as Antenna) radiated radio reception interference, on the other hand are caused by Power interruptions each time the magnetic energy is released, especially from idling traction vehicle transformers, in which high overvoltages are generated, which in the course of time lead to insulation breakdowns and thus serious transformer damage to lead.

Der Stromabnehmerbau hat sich deshalb seit langem darauf eingestellt, den störenden Einflüssen der Unebenheiten und Höhenschwankungen des Fährdrahtes, die zu Unterbrechungen des Fahrstromes führen, durch Anwendung entsprechend gefederter Bauteile zu begegnen.For a long time now, pantograph construction has been geared towards the disturbing influences of the unevenness and height fluctuations of the ferry wire, which lead to interruptions of the traction current, by using appropriately sprung To encounter components.

Die Fig. i bis q. der Zeichnung veranschaulichen die dabei bisher bekanntgewordenen Maßnahmen. Die großen Höhenschwankungen z. B. werden durch die sogenannte Schere Sch der Stromabnehmer. (Fig. i) aufgenommen, während zum Ausgleich der kleineren Unebenheiten :besonders gefederte Wip-pen W dienen, oder der Schleifstückträger wird gegen den Stromabnehmer in anderer Weise mit Hilfe von -Stahlfedern -abgefedert, gegebenenfalls unter zusätzlicher Verwendung .elastischer Werkstoffe, wie Gummipuffer usw. (z. B. amerikanische Patente 2 363 362 und 2 385 38z)_ _ -Der Stromabnehmerlauf wird dadurch zwar wesentlich verbessert, bei schneller Fahrt treten jedoch trotzdem noch Stromunterbrechungen auf, da es aus Festigkeitsgründen nicht möglich ist, die Masse der Bauteile, die zur Unterstützung des Schleifstückes dienen (Schleifstückträger), und damit die Gesamtmasse (Schleifstück einschließlich Schleifstückträger) genügend klein zu halten, um auch den kleinen schnellen Schwankungen derFahrdrahthöhe folgen zu können.Figs. I to q. the drawing illustrate the measures that have become known so far. The large height fluctuations z. B. be the pantograph by the so-called Schere Sch. (Fig. I), while to compensate for the smaller unevenness: specially sprung rockers W serve, or the contact strip carrier is cushioned against the pantograph in another way with the help of steel springs, possibly with the additional use of elastic materials such as rubber buffers etc. (e.g. American patents 2 363 362 and 2 385 38z) _ _ -The pantograph run is thereby significantly improved, but power interruptions still occur when driving fast, as it is not possible for reasons of strength to reduce the mass of the components that serve to support the contact strip (contact strip carrier) and thus keep the total mass (contact strip including contact strip carrier) small enough to be able to follow the small, rapid fluctuations in the contact wire height.

Von dem Gedanken ausgehend> daß die -Wahrscheinlichkeit von Stromunterbrechungen bei An-Ordnung mehrerer Kontaktstellen vermindert werden kann, wurden auch Strörilahnehmer mit Doppelschleifstücken nach Fig.2 .ausgebildet. Praktisch zeigte sich jedoch, daß der dabei nötige Aufwand kaum gerechtfertigt werden kann und die starr miteinander verbundenen Schleifstücke solcher Stromabnehmer bei Unebenheiten d_ er Fahrleitung meistens gleichzeitig von dieser abgeschleudert und Stromunterbrechungen daher nicht verhindert werden. Es ist deshalb auch versucht worden, wiegenartige Einrichtungen mit zwei verhältnismäßig weit auseinanderliegenden Schleifstücken nach Fig. 3 auszubilden, die sich um einen zwischen den Schleifstücken liegenden Drehpunkt D drehen können. Beim Abschnellen eines Schleifstückes eines solchen Wiegenarmes Schl nach unten wird dann der andere Wiegenarm Sch2 infolge der Hebelwirkung selbsttätig gegen den Fahrdraht gepreßt und gibt Kontakt.Oszillograp'hischeAufnahmen zeigten, daß sich mit solchen Wiegenbauformen gewisse Verbesserungen erzielen lassen. Bei 'heftigen Stößen, wie sie insbesondere bei höheren Fahrgeschwindigkeiten auftreten, kommt es jedoch infolge Nachgebens des Wiegendrehpunktes D, der ja im Raum nicht fest gelagert, sondern auf der Schere angebracht ist, dennoch zu gewissen Kontaktabhebungen des vom Stoß nicht unmittelbar betroffenen Schleifstückes und damit zu Stromunterbrechungen. . -Es ist schließlich versucht worden, gemäß Fig. q. diesen Nachteil durch Anwendung von Blattfedern Hf für .die Wiege zu überwinden. Die-,e Bauform -hat sich aber praktisch nicht bewährt, da die Blattfedern Hf, wenn sie ihren Zweck erfüllen sollen, so schwach bemessen werden müssen, daß sie unvorhergesehenen Stößen in waagerechter Richtung (Fahrdrahtuneblenheiten) hinsichtlich ihrer Knickfestigkeit nicht gewachsen sind.Starting from the thought> that the probability of power interruptions can be reduced by arranging several contact points, Strörilahnnehmer also became formed with double grinding pieces according to Fig. 2. In practice, however, it turned out that that the effort required can hardly be justified and the rigid with each other connected contact strips of such pantographs on unevenness of the catenary mostly thrown off at the same time and therefore no power interruptions be prevented. Attempts have therefore also been made to create cradle-like facilities to be formed with two contact strips that are relatively far apart according to FIG. 3, which can rotate around a pivot point D located between the contact strips. When snapping off a contact strip of such a cradle arm Schl down is then the other cradle arm Sch2 automatically as a result of the leverage against the Contact wire pressed and gives contact. Oscillographic recordings showed that can achieve certain improvements with such cradle designs. With 'violent Bumps, as they occur in particular at higher driving speeds, comes However, it is due to the yielding of the cradle pivot point D, which is not fixed in space stored, but attached to the scissors, nevertheless to certain contact detachments of the contact strip not directly affected by the impact and thus to power interruptions. . Finally, an attempt has been made according to Fig. Q. this disadvantage through application of leaf springs Hf for .to overcome the cradle. The design, however, has proven to be practical not proven because the leaf springs Hf are so weak when they are supposed to serve their purpose must be dimensioned so that they do not suffer unforeseen shocks in the horizontal direction (Contact wire inconsistencies) have not grown in terms of their buckling strength.

Gegenstand der Erfindung bildet ein Schleifstück für Stromabnehmer, insbesondere für Scherenstromabnehmer mit Wippe, bei dem die vorstehend angeführten Nachteile beseitigt sind. Erfindungsgemäß ist zwischen Schleifstück und _Schleifstückträger eine Gummifederung oder Federung durch einen Werkstoff mit gummiähnlichen Eigenschaften angeordnet. Eine solche Gummifederung ist leicht mit jeder gewünschten Elastizität herstellbar, besitzt eine hohe Dämpfungsziffer, vermeidet die Gefahr von Eigenschwingungen und -läßt sich so bemessen, daß sich ein sehr geringes Gewicht ergibt. Durch das geringe Gewicht bzw. die vergleichsweise kleine Masse und die sich daraus ergebende höhere Eigenschwingungszahl kann das Schleifstück schnell und leicht den kleinen Fahrdrahtunebenheiten folgen.The subject of the invention is a contact strip for pantographs, especially for pantographs with rocker arm, where the above mentioned Disadvantages are eliminated. According to the invention is between the contact strip and _Schleifstückträger a rubber suspension or suspension by a material with rubber-like properties arranged. Such a rubber suspension is light with any desired elasticity manufacturable, has a high damping factor, avoids the risk of natural vibrations and can be dimensioned so that the result is a very low weight. By the low weight or the comparatively small mass and the resulting The contact strip can quickly and easily remove the small ones with a higher natural frequency Contact wire bumps follow.

Zusätzliche Federungen mittels Gummipuffer sind zwar, wie eingangs erwähnt, an sich für Stromabnehmer bereits bekannt, jedoch nicht in der hier vorgesehenen Kombination.Additional suspensions by means of rubber buffers are, as at the beginning mentioned, already known per se for pantographs, but not in the one provided here Combination.

In den Fig. 5 bis 8b sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Fig. 5 zeigt ein Schleifstück perspektivisch, Fig.6a und 6b zeigen ein anderes Schleifstück in Seitenansicht und Grundriß. Fig.7 zeigt eine weitere Ausführungsform perspektivisch, und die Fig. 8 a und 8 b zeigen eine vierte Ausführung in Seitenriß und Ansicht.In FIGS. 5 to 8b, exemplary embodiments of the invention are shown. Fig. 5 shows a contact strip in perspective, Fig. 6a and 6b show another contact strip in side view and floor plan. 7 shows a further embodiment in perspective, and FIGS. 8 a and 8 b show a fourth embodiment in side elevation and elevation.

Fig. 5 zeigt- eine Ausführung des Erfindungsgedankens bei Verwendung von Metallschleifstücken. Das aus Blech bestehende Schleifstück r ist um einen Gummiblock 2 gepreßt, der selbst wieder- durch- einen trogartigen metallischen Träger 3 im Preßsitz festgehalten wird. Bei Auswahl entsprechender Gummisorten, die für alle praktisch in Frage kommenden Witterungs- und Temperaturverhältnisse heute zur Verfügung stehen, läßt sich dabei, abgesehen von der einfachen Herstellbarkeit, stets gute Federung in senkrechter Richtung bei gleichzeitig großer Widerstandfähigkeit gegen Stöße in waagerechter Richtung leicht erreichen.Fig. 5 shows an embodiment of the inventive concept in use of metal grinding pieces. The sheet metal contact strip r is around a rubber block 2 pressed, the itself again through a trough-like metallic carrier 3 in the Press fit is held. When choosing the right rubber types, they are for everyone practically possible weather and temperature conditions are available today stand, can always be good, apart from the ease of manufacture Suspension in the vertical direction with at the same time great resistance to Easily reach joints in the horizontal direction.

Dies gilt besonders dann, wenn, wie die Fig.6a und 6b zeigen, eine ineinandergreifende Verzahnung zwischen Schleifstück z r und Schleifstückträger 13 unter Zwischenschaltung der Gummipuffer r2 angewendet wird. Die Schrauben 14 sitzen im Schleifstück I1 fest und gehen durch eine Bohrung des Schleifstückträgers. r3 lose hindurch, so daß sie die Federung nicht behindern. Die Dicken d, bzw. d2 des für die Pufferung in senkrechter und waagerechter Richtung zur Wirkung kommenden Gummis kann zur Erreichung der gewünschten verschiedenen Formänderungswege entsprechend verschieden gewählt werden. Zu dem gleichen Zweck können auch verschiedene Gummisorten als Puffer angewendet werden.This is especially true when, as shown in FIGS. 6a and 6b, an interlocking toothing is used between contact strip zr and contact strip carrier 13 with the interposition of rubber buffers r2. The screws 14 are firmly seated in the contact strip I1 and go through a hole in the contact strip carrier. r3 loosely so that they do not hinder the suspension. The thicknesses d or d2 of the rubber used for buffering in the vertical and horizontal directions can be selected to be different in order to achieve the different deformation paths desired. Different types of rubber can also be used as buffers for the same purpose.

Die dabei durch die Verzahnung bedingte rillenförmige Formgebung -des Schleifstückes und des Schleifstückträgers bietet weiter .den Vorteil, daß sich die- mechanischen Festigkeiten bei gleichem Werkstoffaufwand gegenüber glatten Schleifstücken bzw. Schleifstückträgern wesentlich vergrößern lassen bzw. daß bei bestimmter geforderter Festigkeit wesentliche Werkstoffersparnisse und damit Gewichtsverminderungen, die zu einer Verbesserung des dynamischen Verhaltens führen, erreicht werden können. Die rillenförmigen Vertiefungen r5 des Schleifstückes rr bieten schließlich die Möglichkeit, geeignete Schmiermittel unterzubringen und dadurch die Stromübertragung weiter zu verbessern. Die Verbindung mittels der Sehrauben 14 bietet gleichzeitig Sicherheit gegen seitliches Wegschieben des Schleifstückes ii vom Schleifstückträger 13 beim Auftreten schwerer Hindernisse.The grooved shape of the contact strip and the contact strip carrier caused by the toothing offers the further advantage that the mechanical strengths can be increased significantly with the same amount of material compared to smooth contact blocks or contact block carriers or that, with a certain required strength, significant material savings and thus weight reductions that lead to an improvement in dynamic behavior can be achieved. The groove-shaped depressions r5 of the contact strip rr finally offer the possibility of accommodating suitable lubricants and thereby further improving the power transmission. The connection by means of the visual hoods 14 also offers security against lateral sliding of the contact strip ii from the contact strip carrier 13 when severe obstacles occur.

Fig. 7 veranschaulicht eine andere Ausführungsform des Erfindungsgedankens, bei der ein profiliertes Blechschleifstück 21, das sich durch besonders leichte Beweglichkeit in senkrechter Richtung bei gleichzeitig hoher Sicherheit gegen Beschädigung bei seitlicher Beanspruchung auszeichnet, zur Verwendung kommt. Das mit Rillen 25 versehene Schleifstück 21 ragt hier mit einem Ankerteil 26 in den Gummikörper 22 hinein, der in dem etwa halbzylindrisch profilierten Trägerstück 23 festsitzt.7 illustrates another embodiment of the inventive concept, in which a profiled sheet metal grinding piece 21, which is particularly light Mobility in a vertical direction with high security against damage at the same time in the case of lateral stress, is used. The one with grooves 25 The contact strip 21 provided here protrudes with an anchor part 26 into the rubber body 22 into it, which is stuck in the approximately semi-cylindrical profiled support piece 23.

Selbstverständlich läßt sich die Gummipufferung, wie die Fig. 8a und 8b zeigen, auch so ausführen, daß nur an bestimmten Stellen Gummipolster 32 zur Wirkung kommen. Hier sind Schleifstück 31 und Schleifstückträger 33 durch zwei oder mehr gesonderte Gummipolster 32 voneinander distanziert und durch Bolzen 34 miteinander befestigt, welche im Schleifstück 31 festsitzen und durch Bohrungen des Sc'hle.ifstückträgers 33 lose hindurchgehen, so daß sie die Federung nicht behindern. Ebenso lassen sich natürlich auch Kohleschleifstücke auf ihren Trägern gummigepuffert anbringen.Of course, the rubber buffering, as shown in FIGS. 8a and 8b show, also run so that only in certain places rubber pads 32 to Effect come. Here contact strip 31 and contact strip carrier 33 are by two or more separate rubber pads 32 spaced from each other and connected by bolts 34 attached, which are stuck in the contact strip 31 and through bores of the Sc'hle.ifstückträgers 33 loosely so that they do not interfere with the suspension. Likewise can Of course, you can also attach carbon abrasive pieces to their supports, rubber-buffered.

Besonders bei Stromabnehmern mit um einen Drehpunkt D drehbaren Wiegen gemäß Fig. 3 lassen sich, wie Versuche zeigten, mit der Gummifederung sehr gute Wirkungen erzielen, weil alle wünschenswerten Ziele sich dann gleichzeitig erreichen lassen, nämlich Beherrschung großer langsamer Fahrdrahthöhenschwankungen durch die Schere, Aufnahme geringerer, schneller Schwingungen durch die Wiege und Ausgleich der durch die Beweglichkeit des Wiegendrehpunktes in senkrechter Richtung hervorgerufenen kleinen restlichen Abhebebewegunagen durch die Wirkung der zwischen Schleifstück und Schleifstückträger angeordneten Gummifederung bei einfachster Bauweise. Gute Dämpfungseigenschaften, geringe Eigenschwingungsneigung, geringer Werkstoffbedarf, leichte Ersatzteilhaltung und Herstellbarkeit, Witterungsbeständigkeit und gutes dynamisches Verhalten ergeben sich dabei als weitere Vorteile.Especially with pantographs with cradles that can be rotated around a pivot point D. According to FIG. 3, as tests have shown, the rubber suspension can be used very well Achieve results because all desirable goals can then be achieved at the same time let, namely control of large, slow contact wire height fluctuations through the Scissors, absorption of lesser, faster vibrations by the cradle and compensation caused by the mobility of the pivot point in the vertical direction small remaining lift-off movements due to the effect of the contact strip between and contact strip carrier arranged rubber suspension with the simplest construction. Quality Damping properties, low natural vibration tendency, low material requirements, easy spare parts inventory and manufacturability, weather resistance and good dynamic behavior emerges as further advantages.

Es steht zu erwarten, daß durch Anwendung der Gummipufferung in manchen Fällen auf die Anwendung von Kohleschleifstücken, die sonst nicht selten im Interesse guter Stromübergangsverhältnisse herangezogen werden müssen, verzichtet werden kann, wobei sich neben erheblicher Gewichtsersparnis vor allem eine wesentlich höhere Kurzschlußabbrandfestigkeit für .den Fahrdraht an der Berührungsstelle des Stromabnehmers ergibt, weil der Übergangswiderstand zwischen Metallschleifstück und Fahrdraht nur etwa ein Zehntel jenes Übergangswiderstandes ist, der zwischen Kohleschleifstück und Fahrdraht bei gleichem Bügeldruck auftritt.It is to be expected that by using rubber buffering in some Cases on the application of carbon contact strips, which are otherwise not infrequently in the interest good current transfer conditions must be used, can be dispensed with, whereby, in addition to considerable weight savings, above all a significantly higher one Short-circuit erosion resistance for .the contact wire at the point of contact of the pantograph results because the contact resistance between the metal contact strip and contact wire only is about a tenth of the transition resistance between the carbon contact strip and contact wire occurs with the same bracket pressure.

Claims

PATE \ TANSPRCCIIL: i. Contact strip for current collectors, in which, in addition to the springing by means of metal springs, additional springing by means of rubber buffers is provided, in particular for scissor pantographs with a rocker, characterized in that a rubber springing or springing made of a material with rubber-like properties is arranged between the contact piece and contact strip carrier.

2nd contact strip according to claim i, characterized in that soft suspension in the vertical direction with large deformation paths, in the horizontal direction, however, harder suspension with small deformation paths or no suspension at all is used (Fig.6a).

3. Grinding piece according to claim i or 2, characterized in that the grinding piece (1i, 21) and the contact strip carrier (i3, 23) with the interposition of a rubber layer (i2, 22) overlap one another and are interlocked with one another (Fig. 6a, 7).

4. Contact strip according to claims i. to 3, characterized in that the thickness (dl) of the in rubber layer (i2) effective in the vertical direction between contact strip and contact strip carrier is significantly greater than the thickness (dz) that is effective in the horizontal direction Rubber layer (Fig. 6a).

5. Contact strip according to one of claims i to 4, characterized characterized that rubber grades with different properties in vertical and horizontal direction are used. .

6. Contactor according to claims i to, 5, characterized in that the contact strip carrier (i3, 23) and or or that Contact strip (i i, 2i) to simultaneously increase the mechanical strength grooved or are wave-shaped (Fig. 6a, 7).

7. Contactor according to claim i, characterized in that contact strip (3i) and contact strip carrier (33) through two or more separate pieces of rubber (32) spaced from each other and bolted (34) are fastened together, which are stuck in the contact strip and through a hole of the contact strip holder loosely go through it (Fig. 8a, 8b).