Seherenstromabnehmer für elektrisch betriebene Eisenbahnfahrzeuge
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Eisenbahnfahrzeuge, insbesondere auf Scherenstromabnehmer für elektrisch betriebene Eisenbahnfahrzeuge.
Bekannt sind Scheren stromabnehmer für elektrisch betriebene Eisenbahnfahrzeuge, die in Schweizer Patent Nr. 472986 beschrieben sind.
Bei diesen Scherenstromabnehmern sind obere bewegliche Rahmen mit unteren beweglichen Rahmen, die an Wellen befestigt sind, gelenkig verbunden. Die Wellen sind mit einer unbeweglichen Grundplatte durch ein System von Hebeln verbunden, die durch einen Druckluftantrieb betätigt werden, dessen Steuereinrichtung mit einer dieser Wellen mechanisch verbunden ist.
Diese Scherenstromabnehmer arbeiten zufriedenstellend bei normalem Fahrbetrieb der Eisenbahnfahrzeuge.
Beim Zusammenstoss des Scherenstromabnehmers mit Hindernissen an der Fahrleitung im Falle der Bewegung der Eisenbahnfahrzeuge in einer Richtung wird sein Hebelsystem automatisch gesenkt. Stösst der Scherenstromabnehmer mit einem Hindernis an der Fahrleitung bei Bewegung der Eisenbahnfahrzeuge in der anderen Richtung zusammen so wird sein Hebelsystem nicht gesenkt.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung des erwähnten Nachteils.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Scherenstromabnehmer für elektrisch betriebene Eisenbahnfahrzeuge zu schaffen, der automatisches Senken des Hebelsystems in Notbetriebszustand bei beliebiger Bewegungsrichtung der Eisenbahnfahrzeuge gewährleisten würde.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in dem Scherenstromabnehmer für elektrisch betriebene Eisenbahnfahrzeuge, in dem obere bewegliche Rahmen mit unteren beweglichen Rahmen gelenkig verbunden sind, die an Wellen befestigt sind, welche mit einer festen Grundplatte über ein System von Hebeln verbunden sind, die durch einen Druckluftantrieb betätigt werden, dessen Steuereinrichtung mit einer dieser Welle in mechanischer Verbindung steht, erfindungsgemäss die mechanische Verbindung auch zwischen der Steuereinrichtung des Druckluftantriebs und der anderen Welle vorgesehen wird, was automatisches Senken des Hebelsystems bei Notbetrieb gewährleistet.
Die mechanische Verbindung der Steuereinrichtung des Druckluftantriebs mit den Wellen wird zweckmässigerweise mit Hilfe eines Schwinghebels hergestellt, bei dem der eine Arm über eine steife Zugstange mit der Kurbel der einen Welle, der andere aber über eine flexible Zugstange mit der Kurbel der anderen Welle verbunden ist, wobei die Verbindungsfestigkeit mittels der steifen Zugstange geringer als die mittels der flexiblen Zugstange ist.
Diese Zugstangenausführung verhindert nicht die Drehung der Wellen nach verschiedenen Seiten bei normaler Arbeit des Scherenstromabnehmers und gewährleistet das Senken des Hebelsystems im Notbetriebszustand bei beliebiger Bewegungsrichtung der elektrisch betriebenen Eisenbahnfahrzeuge.
Nachstehend wird die Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung angeführt, in der das Schema des erfindungsgemässen Scherenstromabnehmers für elektrisch betriebene Eisenbahnfahrzeuge dargestellt ist.
An einer festen Grundplatte 1 ist ein System von He beln 2 angelenkt. Auf diesem Hebelsystem sind Wellen 3 und 4 montiert, an denen untere bewegliche Rahmen 5 befestigt sind. Die erwähnten Rahmen sind mit oberen beweglichen Rahmen 6 gelenkig verbunden, auf denen eine Kufe 7 angeordnet ist, die den Kontakt mit einer Fahrleitung 8 des Fahrleitungsnetzes herstellt.
Die symmetrische Lage der unteren 5 und der oberen 6 Rahmen bei Normalbetrieb gewährleistet eine synchronisierende Zugstange 9.
Für das Heben und Senken des Systems von Hebeln 2 sorgt ein Druckluftantrieb, der einen Druckluftzylinder 10 und eine Steuereinrichtung 11 enthält.
Im Zylinder 10 befindet sich ein Kolben 12, der mittels einer Kolbenstange 13 mit einer Kurbel 14 des Systems von Hebeln 2 verbunden ist.
Die Steuereinrichtung 11 stellt einen Zylinder 15 mit Kolben 16 dar. Im Zylinder 15 sind drei Öffnungen vorhanden, an welche eine Rohrleitung 17, die den Zylinder 15 mit der Druckluftleitung der elektrisch betriebenen Eisenbahnfahrzeuge verbindet, eine Rohrleitung 18, die die Steuereinrichtung 11 mit dem Druckluftzylinder 10 verbindet, und eine Rohrleitung 19, die die Steuereinrichtung 11 mit der Atmosphäre verbindet, angeschlossen sind.
Eine Kolbenstange 20 der Steuereinrichtung 11 ist über miteinander gelenkig verbundene Zugstange 21, 22, 23 mit einer Kurbel 24 der Welle 3 verbunden. Die Zugstange 23 ist mit der Kurbel 24 durch einen Gelenkfinger 25 verbunden.
Mit einer Kurbel 26 der Welle 4 ist die Kolbenstange 20 der Steuereinrichtung 11 über Zugstangen 21, 22, einen Schwinghebel 27 und eine flexible Zugstange 28 verbunden. Statt der flexiblen Zugstange kann eine teleskopisch ausschiebbare Zugstange verwendet werden.
In dem betrachteten Scherenstromabnehmer sind die Wellen 3 und 4, die Drehachse des Schwinghebels 27 und die oberen Gelenke des Systems von Hebeln 2 auf einer beweglichen Grundplatte 29 angeordnet. Diese Anordnung der erwähnten Elemente gewährleistet ihre bequeme Montage. Jedoch ist eine Ausführung des Scherenstromabnehmers möglich, bei der die Wellen 3 und 4 unmittelbar am Hebelsystem montiert sind.
Der Scherenstromabnehmer für elektrisch betriebene Eisenbahnfahrzeuge arbeitet folgenderweise.
Bei Normalbetrieb verschieben sich bei geringen Höhenveränderungen der Fahrleitung 8 zusammen mit der Kufe 7 die oberen 6 und die unteren 5 beweglichen Rahmen. Bei grosser Höhenminderung der Fahrleitung 8 drehen sich die Wellen 3 und 4 nach entgegengesetzten Seiten um einen beträchtlichen Winkel. Zusammen mit der Welle 3 dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn die Kurbel 24, die über die Zugstangen 23, 22 und 21 und die Kolbenstange 20 den Kolben 16 nach links verschiebt, wodurch die Rohrleitungen 18 und 19 verbunden werden. Infolge des Austritts der Druckluft aus dem Zylinder 10 durch die Steuereinrichtung 11 in die Atmosphäre wird das System von Hebeln 2 gesenkt. Mit ansteigender Höhe der Fahrleitung 8 hebt sich die Kufe 7 unter Einwirkung von Federn 30, wodurch sie die Verschiebung von beweglichen Rahmen 5 und 6 sowie die Drehung der Wellen 3 und 4 bewirkt.
Die damit zusammen erfolgende Drehung der Kurbel 24 im Uhrzeigersinn bewirkt über die Zugstangen 23, 22 und 21 sowie die Kolbenstange 20 die Verschiebung des Kolbens 16 nach rechts. Infolgedessen gelangt die Druckluft aus der Rohrleitung 17 in die Rohrleitung 18 und in den Zylinder 10, und das System von Hebeln 2 hebt sich.
Bei Notbetrieb hängt die Arbeit des Scherenstromabnehmers von der Bewegungsrichtung der elektrisch be triebenen Eisenbahnfahrzeugeab.
Bei Bewegung des Scherenstromabnehmers in der Richtung, die in der Zeichnung durch einen Pfeil A angegeben ist, erfolgt bei einem Stoss gegen ein an der Fahrleitung 8 aufgetretenes Hindernis die Zerstörung der synchronisierenden Zugstange 9, welche eine geringe mechanische Festigkeit hat, und die beweglichen Rahmen 5 und 6 nehmen eine Lage ein, die in der Zeichnung durch Strichlinien angegeben ist. Die Kurbel 24 dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn und verschiebt über die Zugstangen 23, 22 und 21 und die Kolbenstange 20 den Kolben 16 nach links, wobei sie den Zylinder 10 über die Steuereinrichtung 11 mit der Atmosphäre verbindet. Das System von Hebeln 2 senkt sich, so dass es die Kufe 7 ausser Kontakt mit der Fahrleitung 8 bringt.
In diesem Falle verhindert die flexible Zugstange 28 die Drehung des Schwinghebels 27 entgegen dem Uhrzeigersinn nicht,
Bei Bewegung des Scheren stromabnehmers in der Richtung, die in der Zeichnung durch einen Pfeil B angegeben ist, erfolgt bei einem Stoss gegen ein Hindernis an der Fahrleitung ebenfalls die Zerstörung der synchronisierenden Zugstange 9, und die beweglichen Rahmen 5 und 6 nehmen eine Lage ein, die in der Zeichnung durch Strichpunktlinien angegeben ist. Die Kurbel 26 dreht sich im Uhrzeigersinn und dreht über die flexible Zugstange 28 den Schwinghebel 27.
Da die mechanische Festigkeit der Zugstange 23 geringer als die Festigkeit der flexiblen Zugstange 28 ist, zerstört sich die Zugstange 23, so dass sie die Drehung des Schwinghebels 27 nicht verhindert. Statt der Festigkeitsminderung der Zugstange 23 kann die Festigkeit des Fingers 25 vermindert werden, der bei Anspannung der flexiblen Zugstange 28 abgeschert werden wird.
Die Drehung des Schwinghebels 27 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt über die Zugstangen 22 und 21 und die Kolbenstange 20 die Verschiebung des Kolbens 16 nach links. Die Druckluft tritt aus dem Druckluftzylinder 10 durch die Steuereinrichtung 11 in die Atmosphäre aus, und das System von Hebeln 2 senkt sich.
Das Versuchsmuster des Scherenstromabnehmers, ausgeführt gemäss der vorliegenden Erfindung, gewährleistete bei den Prüfungen sein zuverlässiges Senken bei Stössen gegen die an der Fahrleitung auftretende Hindernisse in beiden Bewegungsrichtungen der Eisenbahnfahrzeuge. Die Auswechselung der zerstörten synchronisierenden Zugstange und des zerstörten Fingers nahm nicht mehr als fünf Minuten in Anspruch.