WO2021122375A1 - Wippe für einen stromabnehmer eines fahrzeugs - Google Patents

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WO2021122375A1
WO2021122375A1 PCT/EP2020/085765 EP2020085765W WO2021122375A1 WO 2021122375 A1 WO2021122375 A1 WO 2021122375A1 EP 2020085765 W EP2020085765 W EP 2020085765W WO 2021122375 A1 WO2021122375 A1 WO 2021122375A1
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WO
WIPO (PCT)
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torsion spring
lever
lever arrangement
bearing device
bearing
Prior art date
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Ceased
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PCT/EP2020/085765
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English (en)
French (fr)
Inventor
Richard ZEMANN
Walter Reichardt
Christian SALIGER
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Siemens Mobility Austria GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility Austria GmbH
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Publication date
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Priority to CN202080087907.XA priority patent/CN114786986B/zh
Priority to PL20829556.8T priority patent/PL4077024T3/pl
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    • B60L5/18—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using bow-type collectors in contact with trolley wire
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    • B60L5/18—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using bow-type collectors in contact with trolley wire
    • B60L5/22—Supporting means for the contact bow
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    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles

Definitions

  • the invention relates to a rocker for a current collector of a vehicle, with at least one first contact strip, which is connected to a first lever arrangement, which is coupled to a first bearing device, and to a second lever arrangement, which is coupled to a second bearing device, the The first storage device and the second storage device can be connected in an articulated manner to a pantograph rod.
  • pantographs e.g. single arm or scissor pantograph, etc.
  • a current is drawn from a contact wire or from a conductor rail, etc. and the electric drives of the vehicles are supplied with electricity.
  • EP 2644 433 A2 for example, is known from the prior art, which shows a pantograph with a pantograph linkage and a tiltable rocker that rests on a contact wire via contact strips.
  • the pantograph linkage has an upper arm and a lower arm as well as a pneumatic actuator, carries the rocker and is articulated on a vehicle.
  • the rocker can be raised and lowered using the actuator.
  • WO 02/32714 A1 describes a frame rocker for a current collector of an electric vehicle, two stiffened frames being articulated with two contact strips.
  • the frames have frame tubes in which torsion springs run.
  • the rocker is connected to a vertex of the pantograph via these torsion springs.
  • a first torsion spring is coupled to a first end of the vertex shaft, and a second torsion spring is coupled to a second end of the vertex shaft.
  • the torsion springs are non-rotatably connected via bearing elements to holding pieces which are connected to the apex shaft.
  • EP 0 844 131 A1 also shows a frame rocker with contact strips for a current collector of an electric vehicle.
  • the contact strips are rigidly connected to holding elements which are connected to a vertex shaft of the current collector via U-shaped spring clips, the legs of which run transversely to a longitudinal direction of the vehicle.
  • EP 1361 103 B1 discloses a rocker for a current collector of an electric vehicle, which is connected to an upper arm of the current collector via lever devices, shafts and springs that are implemented independently of the shafts.
  • the shafts are axially and radially supported in support tubes. Torques are introduced into the shaft via the lever devices, and corresponding reaction torques are formed by the springs, the springs being connected on the one hand to the shafts and on the other hand to the support tubes.
  • the invention is based on the object of specifying a rocker which has been further developed compared to the prior art and which is structurally simple and yet designed to withstand the load, including with regard to dynamic loads.
  • this object is achieved with a rocker of the type mentioned, in which a first torsion spring is fixedly connected to a lever of the first lever arrangement and non-rotatably via a displaceable bearing with the first bearing device or the first torsion spring is non-rotatably connected via a displaceable bearing with a lever of the first lever arrangement and firmly connected to the first bearing device, wherein the first torsion spring is at the same time a torque transmission device and a spring device between the first lever arrangement and the first bearing device.
  • the first torsion spring also acts as a
  • Torque transmission device and as a spring device.
  • Contact forces transmitted from a contact wire or a busbar via the first contact strip are introduced into the first torsion spring via the first lever arrangement. Due to the applied torsional moments, the first torsion spring is twisted. Due to a corresponding torsional spring stiffness, corresponding reaction spring forces act against the applied torsional moments. Loading and unloading processes of the first contact strip as well as the first lever arrangement are sprung, whereby a mechanically decoupled rocker mounting is achieved.
  • the first torsion spring is decoupled from forces acting on the rocker in the longitudinal direction of the vehicle and in the transverse direction of the vehicle.
  • This rocker mounting is adapted to the loads caused by the contact forces and the aerodynamic forces, including dynamic loads with high frequency. Changes in length of the first torsion spring, e.g. caused by torsion of the first torsion spring, are compensated for due to the displaceable mounting. This relieves the rocker and prevents damage, especially in the case of heavy and / or high-frequency loads.
  • first torsion spring is mounted positively and pretensioned.
  • first torsion spring is firmly connected to a lever of the first lever arrangement, this measure simplifies assembly and disassembly.
  • the first lever arrangement or a lever of the first lever arrangement only has to be threaded into the first bearing device with the first torsion spring preassembled thereon and then connected to the bearing device.
  • a preload of the first torsion spring causes a suspension behavior that is adapted to a defined load case.
  • the first bearing device has a first housing, the first torsion spring being arranged within the first housing.
  • This measure protects the first torsion spring from environmental influences (e.g. moisture and particles, etc.).
  • the clamping piece is rotatably and detachably connected to the first housing and is arranged within the first housing.
  • the simple and quick exchangeability of the first torsion spring is further improved if a first receiving device is connected non-rotatably to a lever of the first lever arrangement and rotatably to the first housing, the first torsion spring being connected to the first lever arrangement via the first receiving device.
  • the first receiving device thus functions as an adapter for the first torsion spring on the one hand and the first lever arrangement on the other.
  • a second contact strip which is connected to a third lever arrangement which is coupled to the first bearing device and to a fourth lever arrangement which is coupled to the second bearing device, a third torsion spring which at the same time torque transmission device and spring device between the third lever arrangement and the first bearing device, fixedly connected to a lever of the third lever arrangement and non-rotatably connected via a displaceable bearing to the first bearing device or rotatably connected via a displaceable storage with a lever of the third lever arrangement and is firmly connected to the first bearing device.
  • the first torsion spring and the third torsion spring can adapt almost independently of each other to the respective load conditions on the first contact strip and the second contact strip, whereby the rocker according to the invention has a low tendency to overload Shows damage and a low tendency to excessive wear.
  • FIG. 2 A schematic representation of an exemplary first embodiment variant of a rocker according to the invention as a first side elevation, a first contact strip being visible,
  • FIG. 3 A schematic, sectional illustration of the exemplary first embodiment variant of a rocker according to the invention as a second side elevation, with a first contact strip and a second contact strip being visible and with torsion spring elements being connected to a clamping piece via displaceable bearings, and
  • Fig. 4 A schematic, sectioned illustration of a
  • FIG. 1 shows an exemplary current collector with a current collector linkage 1, which has a lower arm 2, an upper arm 3, a crown bar 4 with a first run-up horn
  • the forearm 2 and the coupling rod 7 are articulated to a base frame 8, which is connected to a roof 11 of a rail vehicle via a first post insulator 9, a second post insulator 10 and a third post insulator, which is not visible.
  • a pneumatic lifting drive 12 for lifting and lowering the pantograph is provided between the base frame 8 and the lower arm 2.
  • the upper arm 3 is articulated to the lower arm 2 and articulated to the coupling rod 7, the parallel guide rod
  • a rocker according to the invention is placed on the pantograph rod 1, which has a first contact strip 13, a second contact strip 14, a first lever arrangement 15, a second lever arrangement 16 visible in FIG. 2, a third lever arrangement 17 and a fourth lever arrangement, which is not visible.
  • the rocker comprises a first bearing device 18 and a second bearing device 19, visible in FIG. 2, via which the rocker is connected in an articulated manner to the apex rod 4, i.e. to the pantograph rod 1.
  • first torsion spring 21 and a second torsion spring 22 which are shown in FIG. 2
  • a third torsion spring 23 which is shown in FIG a not visible fourth torsion spring arranged, which the first lever assembly 15, the second lever assembly 16, the third lever assembly 17 and the fourth Link the lever arrangement on the one hand and the first bearing device 18 and the second bearing device 19 to one another on the other.
  • the seesaw is still articulated with the
  • the first contact strip 13 and the second contact strip 14 are aligned parallel to a vehicle transverse axis 25, which appears projecting in FIG. 1.
  • the first bearing device 18 and the second bearing device 19 are aligned parallel to a vehicle longitudinal axis 26, ie due to the first lever arrangement 15, the second lever arrangement 16, the third lever arrangement 17 and the fourth lever arrangement at 90 ° to the first contact strip 13 and the second contact strip 14 twisted.
  • FIG. 2 an exemplary first embodiment variant of a rocker according to the invention is disclosed as a schematic first side elevation.
  • the rocker is provided for a current collector of a rail vehicle shown in FIG. 1, for example, and comprises a first contact strip 13 and a second contact strip 14 shown in FIGS. 1 and 3.
  • the rocker has a first lever arrangement 15, a second lever arrangement 16, a third lever arrangement 17 shown in FIG. 3 and a fourth lever arrangement, which is not visible.
  • the rocker comprises a first bearing device 18 and a second bearing device 19, which are coupled to the first lever arrangement 15, the second lever arrangement 16, the third lever arrangement 17 and the fourth lever arrangement.
  • the first lever arrangement 15 has a first lever 27 and a second lever 28, and the second lever arrangement 16 has a third lever 29 and a fourth lever 30.
  • the first lever 27 is connected to the first sliding strip 13 via a first rotary joint 31, the second lever 28 via a second rotary joint 32 to the first lever 27.
  • the second lever 28 is still fixed by means of a screw connection, i.e. immovable and non-rotatable with a first one
  • Receiving device 34 is connected, this in turn rotatably connected to a first housing 20 of the first bearing device 18 shown in FIG. 3.
  • the third lever 29 is firmly connected to the first contact strip 13 by means of a screw connection, the fourth lever 30 via a third swivel joint 33 to the third lever 29.
  • the fourth lever 30 is also firmly connected to a second receiving device 35, which in turn rotates with a non shown second housing of the second bearing device 19.
  • the second contact strip 14 of the current collector is connected to the first bearing device 18 via the third lever arrangement 17 and a third receiving device 36 shown in FIG. 3 and to the second bearing device 19 via the fourth lever arrangement and a fourth receiving device (not visible).
  • the second sliding strip 14, the third lever arrangement 17, the fourth lever arrangement, the third receiving device 36 and the fourth receiving device are designed in the same way as the first sliding strip 13, the first lever arrangement 15, the second lever arrangement 16, the first receiving device in their arrangement to one another and structurally 34 and the second receiving device 35, but connected to the first housing 20 and the second housing rotated by 180 ° with respect to the first contact strip 13, the first lever arrangement 15, the second lever arrangement 16, the first receiving device 34 and the second receiving device 35.
  • Inside the first housing 20 is a first torsion spring
  • a second torsion spring is located within the second housing
  • the third torsion spring 23 shown in FIG. 3 is screwed to the third receiving device 36 and thus firmly connected to a lever of the third lever arrangement 17.
  • a fourth torsion spring which is also arranged in the second housing and cannot be seen, is screwed to the fourth receiving device and thus firmly connected to a lever of the fourth lever arrangement.
  • the first torsion spring 21, the second torsion spring 22, the third torsion spring 23 and the fourth torsion spring have rectangular cross sections.
  • the first torsion spring 21 and the third torsion spring 23 are non-rotatably connected to the first bearing device 18 via displaceable bearings
  • the second torsion spring 22 and the fourth torsion spring are non-rotatably connected to the second bearing device 19 via displaceable bearings. This is based on the first torsion spring 21 and the third torsion spring 23 described by way of example in connection with FIG. 3.
  • the first torsion spring 21, the second torsion spring 22, the third torsion spring 23 and the fourth torsion spring are twisted under load due to their fixed and non-rotatable bearings.
  • the first torsion spring 21, the second torsion spring 22, the third torsion spring 23 and the fourth torsion spring are at the same time torque transmission devices and
  • FIG. 3 that exemplary first embodiment variant of a rocker according to the invention of a pantograph of a rail vehicle is shown schematically, which is also shown in FIGS. 1 and 2.
  • the same reference symbols are therefore used in some cases.
  • FIG. 3 shows a sectioned second side elevation of the rocker, which reveals a view of the rocker rotated by 90 ° with respect to the first side elevation.
  • the rocker comprises a first sliding strip 13, a second sliding strip 14, a first lever arrangement 15, one shown in FIG.
  • a first torsion spring 21 is connected to the first receiving device 34, a second torsion spring 22 shown in FIG. 2 is connected to the second receiving device 35, a third torsion spring 23 is connected to the third receiving device 36 and a fourth torsion spring (not visible) is connected to the fourth receiving device.
  • the first sliding strip 13 is connected to the first receiving device 34 via the first lever arrangement 15, the first lever arrangement 15 and the first receiving device 34 being screwed to one another.
  • the first receiving device 34 is rotatable with a first roller bearing 37 hollow cylindrical first housing 20 of the first bearing device 18 connected.
  • the first housing 20 is made of a fiber composite material and functions as a rocker box.
  • the first roller bearing 37 is screwed to the first housing 20.
  • the first housing 20 is made of a metallic material.
  • the first receiving device 34 has a first groove 39 on the end face, in which a first end of the first torsion spring 21 made of spring steel is clamped and screwed.
  • the first torsion spring 21 for example, in a fiber composite material.
  • the first torsion spring 21 has a rectangular cross section and is non-rotatable, form-fitting and in the direction of its longitudinal axis 43 and in the direction of a longitudinal extension of the first sliding strip 13, ie in the direction of a width of the first torsion spring 21 or in a direction transverse to its second end that of the longitudinal axis 43 is mounted displaceably in a second groove 40 of a metallic, cylindrical clamping piece 44 assigned to the first bearing device 18.
  • a height of the rectangular cross section of the first torsion spring 21 is small in relation to a length of the first torsion spring 21.
  • the second groove 40 is milled out on a first end face of the clamping piece 44. Corresponding mechanical processing of the clamping piece 44 in the area of the second groove 40 causes the first torsion spring 21 to slide in and out of the second groove 40 and out of the second groove 40 with little resistance.
  • the first torsion spring 21 is pretensioned after the first receiving device 34 has been connected to the first housing 20.
  • the clamping piece 44 is connected to the first housing 20, i.e. to the first bearing device 18, by means of fastening means known from the prior art, not visible in FIG. 3, by means of screwing, i.e. releasably.
  • the fastening means are connected to the clamping piece 44 via corresponding recesses, likewise not visible, in the first housing 20.
  • the first torsion spring 21 is non-rotatably and displaceably connected to the first bearing device 18.
  • a third groove 41 is provided on a second end face of the clamping piece 44, via which the third torsion spring 23 is connected to the first bearing device 18 in a rotationally fixed and displaceable manner.
  • the third torsion spring 23 is also connected to a third receiving device 36 by means of clamping in a fourth groove 42, which is provided on the front side in the third receiving device 36, and screwing.
  • the third torsion spring 23 is designed the same as the first torsion spring 21 in terms of material, geometry, connection technology with the clamping piece 44 and with the third receiving device 36 and alignment.
  • the third torsion spring 23 has the same longitudinal axis 43 as the first torsion spring 21.
  • the first torsion spring 21, the third torsion spring 23 and the clamping piece 44 are arranged within the first housing 20.
  • a housing longitudinal axis of the first housing 20 and the longitudinal axis 43 of the first torsion spring 21 and the third torsion spring 23 extend into one another.
  • the third receiving device 36 is rotatably connected to the first housing 20, i.e. to the first bearing device 18, via a second roller bearing 38 which, like the first roller bearing 37, is screwed to the first housing 20.
  • the third lever arrangement 17 is screwed to the third receiving device 36.
  • the third lever arrangement 17 is in turn connected to the second contact strip 14.
  • the first housing 20 is screwed to a holding piece 45 of the first bearing device 18 by means of non-visible fastening means known from the prior art.
  • the first bearing device 18 is articulated with a first vertex rod end of a type shown in FIG.
  • the second bearing device 19 is constructed in the same way as the first bearing device 18 in terms of its construction and its connection to the apex rod 4.
  • the second bearing device 19 is connected in an articulated manner to a second vertex rod end of the vertex rod 4.
  • the second housing and its housing contents with the second torsion spring 22 and the fourth torsion spring are designed and functionally identical to the first housing 20 and its housing contents.
  • the second housing is arranged and aligned parallel to the first housing 20. No stiffening frames, etc. are provided between the first lever arrangement 15 and the third lever arrangement 17 and between the second lever arrangement 16 and the fourth lever arrangement.
  • the rocker according to the invention is designed as a frameless rocker or as a rocker with individually sprung contact strips.
  • FIG. 4 a detail from an exemplary second embodiment variant of a rocker according to the invention of a pantograph of a rail vehicle is shown schematically as a sectional side elevation.
  • the exemplary second embodiment variant of a rocker according to the invention is similar to that exemplary first embodiment variant which is shown, for example, in FIG. 3.
  • the same reference symbols are therefore used in some cases as in FIG. 3.
  • FIG. 4 shows a rocker in which a first torsion spring 21 is connected non-rotatably via a displaceable mounting to a lever of a first lever arrangement 15 and to a first bearing device 18.
  • the first bearing device 18 and the further bearing device have a first housing 20 and a further housing which, in contrast to the exemplary first embodiment variant of a rocker according to the invention, are made of a metallic material.
  • first torsion spring 21 shown in FIG. 4 and the further torsion springs are made from a fiber composite material. List of names

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Abstract

Der Erfindung bezieht sich auf eine Wippe für einen Stromabnehmer eines Fahrzeugs, mit zumindest einer ersten Schleifleiste (13), welche mit einer ersten Hebelanordnung (15), welche mit einer ersten Lagervorrichtung (18) gekoppelt ist, sowie mit einer zweiten Hebelanordnung (16), welche mit einer zweiten Lagervorrichtung (19) gekoppelt ist, verbunden ist, wobei die erste Lagervorrichtung (18) und die zweite Lagervorrichtung (19) gelenkig mit einem Stromabnehmergestänge (1) verbindbar sind. Es wird vorgeschlagen, dass eine erste Torsionsfeder (21) fest mit einem Hebel der ersten Hebelanordnung (15) sowie drehfest über eine verschiebliche Lagerung mit der ersten Lagervorrichtung (18) verbunden ist oder drehfest über eine verschiebliche Lagerung mit einem Hebel der ersten Hebelanordnung (15) sowie fest mit der ersten Lagervorrichtung (18) verbunden ist, wobei die erste Torsionsfeder (21) zugleich DrehmomentübertrageVorrichtung und Federvorrichtung ist. Dadurch wird eine leichte, kompakte und dennoch robuste Anordnung zur Stromabnahme erzielt.

Description

Wippe für einen Stromabnehmer eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Wippe für einen Stromabnehmer eines Fahrzeugs, mit zumindest einer ersten Schleifleiste, welche mit einer ersten Hebelanordnung, welche mit einer ersten Lagervorrichtung gekoppelt ist, sowie mit einer zweiten Hebelanordnung, welche mit einer zweiten Lagervorrichtung gekoppelt ist, verbunden ist, wobei die erste Lagervorrichtung und die zweite Lagervorrichtung gelenkig mit einem Stromabnehmergestänge verbindbar sind.
Elektrisch betriebene Fahrzeuge weisen häufig Stromabnehmer (z.B. Einholm- oder Scherenstromabnehmer etc.) auf, mittels welchen eine Stromabnahme von einem Fahrdraht oder von einer Stromschiene etc. sowie eine Versorgung von elektrischen Antrieben der Fahrzeuge mit Elektrizität erfolgt.
Insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten wirken große Kräfte auf einen Stromabnehmer. Dabei handelt es sich einerseits um Kontaktkräfte zwischen Schleifleisten einer Wippe des Stromabnehmers und dem Fahrdraht oder der Stromschiene etc. und andererseits um aerodynamische Kräfte aus Staudrücken.
Es ist daher wichtig, die Wippe, welche über eine oder mehrere Schleifleisten den Fahrdraht oder die Stromschiene etc. kontaktiert, effektiv zu federn, um ein Stromabnehmergestänge zu entlasten und Kontaktverluste zwischen dem Stromabnehmer und dem Fahrdraht oder der Stromschiene etc. zu vermeiden.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die EP 2644 433 A2 bekannt, welche einen Stromabnehmer mit einem Stromabnehmergestänge und einer kippbaren Wippe zeigt, welche über Schleifleisten an einem Fahrdraht anliegt. Das Stromabnehmergestänge weist einen Oberarm und einen Unterarm sowie ein pneumatisches Stellglied auf, trägt die Wippe und ist gelenkig auf einem Fahrzeug gelagert. Über das Stellglied kann die Wippe gehoben und gesenkt werden. Weiterhin beschreibt die WO 02/32714 Al eine Rahmenwippe für einen Stromabnehmer eines elektrischen Fahrzeugs, wobei zwei versteifte Rahmen gelenkig mit zwei Schleifleisten verbunden sind. Die Rahmen weisen Rahmenrohre auf, in welchen Torsionsfedern verlaufen. Über diese Torsionsfedern ist die Wippe mit einer Scheitelwelle des Stromabnehmers verbunden. Eine erste Torsionsfeder ist hierbei mit einem ersten Ende der Scheitelwelle gekoppelt, eine zweite Torsionsfeder mit einem zweiten Ende der Scheitelwelle. Die Torsionsfedern sind über Lagerelemente drehfest mit Haltestücken, welche mit der Scheitelwelle verbunden sind, verbunden.
Darüber hinaus zeigt die EP 0 844 131 Al ebenfalls eine Rahmenwippe mit Schleifleisten für einen Stromabnehmer eines elektrischen Fahrzeugs. Die Schleifleisten sind über U- förmige Federbügel, deren Schenkel quer zu einer Fahrzeuglängsrichtung verlaufen, starr mit Halteelementen, welche mit einer Scheitelwelle des Stromabnehmers verbunden sind, verbunden.
Ferner offenbart die EP 1361 103 Bl eine Wippe für einen Stromabnehmer eines elektrischen Fahrzeugs, welche über Hebeleinrichtungen, Wellen sowie unabhängig von den Wellen ausgeführten Federn mit einem Oberarm des Stromabnehmers verbunden ist. Die Wellen sind in Tragrohren axial sowie radial gelagert. Über die Hebeleinrichtungen werden Drehmomente in die Welle eingeleitet, entsprechende Reaktionsmomente werden von den Federn gebildet, wobei die Federn einerseits mit den Wellen und andererseits mit den Tragrohren verbunden sind.
Die genannten Ansätze weisen in ihren bekannten Formen den Nachteil auf, dass die Wippen oder die Schleifleisten gegenüber Gestängen bzw. Oberarmen oder Scheitelwellen keine ausgeprägte Beweglichkeit aufweisen und dass Verformungen kaum kompensiert werden oder/und dass zwischen Wippe und Oberarm aufwendige Lageranordnungen, welche beispielsweise Wellen und Federn aufweisen, vorgesehen sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelte Wippe anzugeben, welche konstruktiv einfach und dennoch belastungsgerecht, auch im Hinblick auf dynamische Belastungen, ausgeführt ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einer Wippe der eingangs genannten Art, bei der eine erste Torsionsfeder fest mit einem Hebel der ersten Hebelanordnung sowie drehfest über eine verschiebliche Lagerung mit der ersten Lagervorrichtung verbunden ist oder die erste Torsionsfeder drehfest über eine verschiebliche Lagerung mit einem Hebel der ersten Hebelanordnung sowie fest mit der ersten Lagervorrichtung verbunden ist, wobei die erste Torsionsfeder zugleich Drehmomentübertragevorrichtung und Federvorrichtung zwischen der ersten Hebelanordnung und der ersten Lagervorrichtung ist.
Dadurch wird eine besonders leichte, kompakte sowie dennoch robuste und verschleißarme Anordnung zur Stromabnahme erzielt. Auf aufwendige Lageranordnungen zwischen der Wippe und dem Stromabnehmergestänge, z.B. mit Schraubenfedern ummantelte Wellen, kann verzichtet werden. Die erfindungsgemäße Anordnung kann mit einer geringen Anzahl an Bauteilen, die noch dazu eine geringe Bauteilkomplexität aufweisen, ausgeführt werden.
Die erste Torsionsfeder fungiert zugleich als
Drehmomentübertragevorrichtung und als Federvorrichtung. Von einem Fahrdraht oder einer Stromschiene über die erste Schleifleiste übertragene Kontaktkräfte werden über die erste Hebelanordnung in die erste Torsionsfeder eingeleitet. Aufgrund anliegender Torsionsmomente wird die erste Torsionsfeder verdrillt. Aufgrund einer entsprechenden Torsionsfedersteifigkeit wirken entsprechende Reaktionsfederkräfte gegen die anliegenden Torsionsmomente. Belastungs- und Entlastungsvorgänge der ersten Schleifleiste sowie der ersten Hebelanordnung werden gefedert, wodurch eine mechanisch entkoppelte Wippenlagerung erreicht wird.
Von auf die Wippe wirkenden Kräfte in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeugquerrichtung ist die erste Torsionsfeder entkoppelt .
Diese Wippenlagerung ist an von den Kontaktkräften und den aerodynamischen Kräften verursachte Belastungen, auch dynamische Belastungen mit hoher Frequenz, angepasst. Längenänderungen der ersten Torsionsfeder, z.B. verursacht durch Torsion der ersten Torsionsfeder, werden aufgrund der verschieblichen Lagerung ausgeglichen. Dadurch wird eine Entlastung der Wippe bewirkt und es werden Schäden, insbesondere bei starken und/oder hochfrequenten Belastungen vermieden .
Es ist günstig, wenn die erste Torsionsfeder formschlüssig und vorgespannt gelagert ist.
Ist die erste Torsionsfeder fest mit einem Hebel der ersten Hebelanordnung verbunden, so werden durch diese Maßnahme Montage- und Demontagevereinfachungen bewirkt. Die erste Hebelanordnung oder ein Hebel der ersten Hebelanordnung muss zur Montage lediglich mit der darauf vormontierten ersten Torsionsfeder in die erste Lagervorrichtung eingefädelt werden und anschließend mit der Lagervorrichtung verbunden werden.
Eine Vorspannung der ersten Torsionsfeder bewirkt ein an einen definierten Lastfall angepasstes Federungsverhalten.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung erhält man, wenn die erste Lagervorrichtung ein Spannstück aufweist, mit welchem die erste Torsionsfeder verbunden ist.
Dadurch wird eine günstige Modularität der Wippenlagerung erzielt. Es wird beispielsweise ermöglicht, das Spannstück unter Beibehaltung der mit dem Stromabnehmergestänge verbindbaren ersten Lagervorrichtung nachträglich zu tauschen, um die erste Torsionsfeder durch eine andere Torsionsfeder (z.B. aus Verschleißgründen oder aufgrund einer Veränderung des Lastfalls) zu ersetzen.
Es ist hilfreich, wenn die erste Lagervorrichtung ein erstes Gehäuse aufweist, wobei die erste Torsionsfeder innerhalb des ersten Gehäuses angeordnet ist.
Durch diese Maßnahme ist die erste Torsionsfeder vor Umgebungseinflüssen (z.B. Feuchtigkeit und Partikel etc.) geschützt .
Um eine einfache und rasche Tauschbarkeit des Spannstücks und der ersten Torsionsfeder zu fördern und zugleich auch das Spannstück vor Umgebungseinflüssen zu schützen, kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Spannstück drehfest sowie lösbar mit dem ersten Gehäuse verbunden ist und innerhalb des ersten Gehäuses angeordnet ist.
Die einfache und rasche Tauschbarkeit der ersten Torsionsfeder wird weiter verbessert, wenn eine erste Aufnahmevorrichtung drehfest mit einem Hebel der ersten Hebelanordnung und drehbar mit dem ersten Gehäuse verbunden ist, wobei die erste Torsionsfeder über die erste Aufnahmevorrichtung mit der ersten Hebelanordnung verbunden ist.
Die erste Aufnahmevorrichtung fungiert somit als Adapter für die erste Torsionsfeder einerseits und die erste Hebelanordnung andererseits.
Eine vorteilhafte Lösung wird erzielt, wenn eine zweite Schleifleiste vorgesehen ist, welche mit einer dritten Hebelanordnung, welche mit der ersten Lagervorrichtung gekoppelt ist, sowie mit einer vierten Hebelanordnung, welche mit der zweiten Lagervorrichtung gekoppelt ist, verbunden ist, wobei eine dritte Torsionsfeder, welche zugleich Drehmomentübertragevorrichtung und Federvorrichtung zwischen der dritten Hebelanordnung und der ersten Lagervorrichtung ist, fest mit einem Hebel der dritten Hebelanordnung sowie drehfest über eine verschiebliche Lagerung mit der ersten Lagervorrichtung verbunden ist oder drehfest über eine verschiebliche Lagerung mit einem Hebel der dritten Hebelanordnung sowie fest mit der ersten Lagervorrichtung verbunden ist.
Dabei ist es günstig, wenn die dritte Torsionsfeder mit dem Spannstück verbunden ist.
Aufgrund einer Trennung der ersten Torsionsfeder und der dritten Torsionsfeder mittels des Spannstücks können sich die erste Torsionsfeder und die dritte Torsionsfeder annähernd unabhängig voneinander an jeweilige Belastungsverhältnisse auf die erste Schleifleiste und die zweite Schleifleiste anpassen, wodurch die erfindungsgemäße Wippe eine geringe Neigung zu Überlastung, dadurch verursachten Schäden sowie eine geringe Neigung zu übermäßigem Verschleiß aufweist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen beispielhaft:
Fig. 1: Eine schematische Darstellung eines beispielhaften
Stromabnehmers als Seitenriss,
Fig. 2: Eine schematische Darstellung einer beispielhaften ersten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Wippe als erster Seitenriss, wobei eine erste Schleifleiste sichtbar ist,
Fig. 3: Eine schematische, geschnittene Darstellung der beispielhaften ersten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Wippe als zweiter Seitenriss, wobei eine erste Schleifleiste und eine zweite Schleifleiste sichtbar sind und wobei Torsionsfederelemente über verschiebliche Lagerungen mit einem Spannstück verbunden sind, und
Fig. 4: Eine schematische, geschnittene Darstellung eines
Ausschnitts aus einer beispielhaften zweiten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Wippe als Seitenriss, wobei eine erste Schleifleiste und eine zweite Schleifleiste sichtbar sind und wobei Torsionsfederelemente über verschiebliche Lagerungen mit Hebelanordnungen verbunden sind. Ein in Fig. 1 dargestellter schematischer Seitenriss zeigt einen beispielhaften Stromabnehmer mit einem Stromabnehmergestänge 1, welches einen Unterarm 2, einen Oberarm 3, eine Scheitelstange 4 mit einem ersten Auflaufhorn
5 und einem nicht sichtbaren zweiten Auflaufhorn, eine Parallelführungsstange 6 sowie eine Kuppelstange 7 aufweist. Der Unterarm 2 sowie die Kuppelstange 7 sind gelenkig mit einem Grundrahmen 8 verbunden, welcher über einen ersten Stützisolator 9, einen zweiten Stützisolator 10 sowie einen nicht sichtbaren dritten Stützisolator mit einem Dach 11 eines Schienenfahrzeugs verbunden ist. Zwischen dem Grundrahmen 8 und dem Unterarm 2 ist ein pneumatischer Hebeantrieb 12 zum Heben und Senken des Stromabnehmers vorgesehen .
Der Oberarm 3 ist gelenkig mit dem Unterarm 2 sowie gelenkig mit der Kuppelstange 7 verbunden, die Parallelführungsstange
6 gelenkig mit dem Unterarm 2.
Auf das Stromabnehmergestänge 1 ist eine erfindungsgemäße Wippe aufgesetzt, welche eine erste Schleifleiste 13, eine zweite Schleifleiste 14, eine erste Hebelanordnung 15, eine in Fig. 2 sichtbare zweite Hebelanordnung 16 eine dritte Hebelanordnung 17 sowie eine nicht sichtbare vierte Hebelanordnung aufweist. Weiterhin umfasst die Wippe eine erste Lagervorrichtung 18 und eine in Fig. 2 sichtbare zweite Lagervorrichtung 19, über welche die Wippe gelenkig mit der Scheitelstange 4, d.h. mit dem Stromabnehmergestänge 1, verbunden ist.
Innerhalb eines ersten Gehäuses 20 der ersten Lagervorrichtung 18 und eines zweiten Gehäuses der zweiten Lagervorrichtung 19 sind eine erste Torsionsfeder 21 und eine zweite Torsionsfeder 22, welche in Fig. 2 gezeigt sind, eine dritte Torsionsfeder 23, welche in Fig. 3 dargestellt ist, sowie eine nicht sichtbare vierte Torsionsfeder angeordnet, welche die erste Hebelanordnung 15, die zweite Hebelanordnung 16, die dritte Hebelanordnung 17 und die vierte Hebelanordnung einerseits sowie die erste Lagervorrichtung 18 und die zweite Lagervorrichtung 19 andererseits miteinander verbinden.
Die Wippe ist weiterhin gelenkig mit der
Parallelführungsstange 6 verbunden und liegt über die erste Schleifleiste 13 und die zweite Schleifleiste 14, welche aus dem Stand der Technik bekannte, nicht dargestellte Kohleschleifstücke aufweisen, an einem Fahrdraht 24 an, wodurch das Schienenfahrzeug mit Elektrizität versorgt wird.
Die erste Schleifleiste 13 und die zweite Schleifleiste 14 sind parallel zu einer Fahrzeugquerachse 25, welche in Fig. 1 projizierend erscheint, ausgerichtet. Die erste Lagervorrichtung 18 und die zweite Lagervorrichtung 19 sind parallel zu einer Fahrzeuglängsachse 26 ausgerichtet, d.h. aufgrund der ersten Hebelanordnung 15, der zweiten Hebelanordnung 16, der dritten Hebelanordnung 17 und der vierten Hebelanordnung um 90° zu der ersten Schleifleiste 13 und der zweiten Schleifleiste 14 verdreht.
In Fig. 2 ist eine beispielhafte erste Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Wippe als schematischer erster Seitenriss offenbart.
Die Wippe ist für einen beispielsweise in Fig. 1 gezeigten Stromabnehmer eines Schienenfahrzeugs vorgesehen und umfasst eine erste Schleifleiste 13 sowie eine in Fig. 1 und Fig. 3 gezeigte zweite Schleifleiste 14.
Weiterhin weist die Wippe eine erste Hebelanordnung 15, eine zweite Hebelanordnung 16, eine ein Fig. 3 gezeigte dritte Hebelanordnung 17 sowie eine nicht sichtbare vierte Hebelanordnung auf. Darüber hinaus umfasst die Wippe eine erste Lagervorrichtung 18 und eine zweite Lagervorrichtung 19, welche mit der ersten Hebelanordnung 15, der zweiten Hebelanordnung 16, der dritten Hebelanordnung 17 sowie der vierten Hebelanordnung gekoppelt sind. Die erste Hebelanordnung 15 weist einen ersten Hebel 27 und einen zweiten Hebel 28 auf, die zweite Hebelanordnung 16 einen dritten Hebel 29 und einen vierten Hebel 30.
Der erste Hebel 27 ist über ein erstes Drehgelenk 31 mit der ersten Schleifleiste 13 verbunden, der zweite Hebel 28 über ein zweites Drehgelenk 32 mit dem ersten Hebel 27. Der zweite Hebel 28 ist mittels Verschraubung weiterhin fest, d.h. unverschieblich und drehfest mit einer ersten
Aufnahmevorrichtung 34 verbunden, diese wiederum drehbar mit einem in Fig. 3 gezeigten ersten Gehäuse 20 der ersten Lagervorrichtung 18.
Der dritte Hebel 29 ist mittels Verschraubung fest mit der ersten Schleifleiste 13 verbunden, der vierte Hebel 30 über ein drittes Drehgelenk 33 mit dem dritten Hebel 29. Der vierte Hebel 30 ist weiterhin fest mit einer zweiten Aufnahmevorrichtung 35 verbunden, diese wiederum drehbar mit einem nicht gezeigten zweiten Gehäuse der zweiten Lagervorrichtung 19.
Die zweite Schleifleiste 14 des Stromabnehmers ist über die dritte Hebelanordnung 17 und über eine in Fig. 3 gezeigte dritte Aufnahmevorrichtung 36 mit der ersten Lagervorrichtung 18 sowie über die vierte Hebelanordnung und eine nicht sichtbare vierte Aufnahmevorrichtung mit der zweiten Lagervorrichtung 19 verbunden.
Die zweite Schleifleiste 14, die dritte Hebelanordnung 17, die vierte Hebelanordnung, die dritte Aufnahmevorrichtung 36 und die vierte Aufnahmevorrichtung sind in ihrer Anordnung zueinander sowie konstruktiv gleich ausgeführt wie die erste Schleifleiste 13, die erste Hebelanordnung 15, die zweite Hebelanordnung 16, die erste Aufnahmevorrichtung 34 und die zweite Aufnahmevorrichtung 35, jedoch in Bezug auf die erste Schleifleiste 13, die erste Hebelanordnung 15, die zweite Hebelanordnung 16, die erste Aufnahmevorrichtung 34 und die zweite Aufnahmevorrichtung 35 um 180° verdreht mit dem ersten Gehäuse 20 und dem zweiten Gehäuse verbunden. Innerhalb des ersten Gehäuses 20 ist eine erste Torsionsfeder
21 vorgesehen und mittels Verschraubung fest mit der ersten Aufnahmevorrichtung 34, und somit fest mit dem zweiten Hebel 28 der ersten Hebelanordnung 15, verbunden.
Innerhalb des zweiten Gehäuses ist eine zweite Torsionsfeder
22 vorgesehen und mittels Verschraubung fest mit der zweiten Aufnahmevorrichtung 35, und somit mit dem vierten Hebel 30 der zweiten Hebelanordnung 16, verbunden.
Eine weiterhin in dem ersten Gehäuse 20 angeordnete, in Fig.
3 gezeigte dritte Torsionsfeder 23 ist mit der dritten Aufnahmevorrichtung 36 verschraubt und somit fest mit einem Hebel der dritten Hebelanordnung 17 verbunden.
Eine weiterhin in dem zweiten Gehäuse angeordnete, nicht sichtbare vierte Torsionsfeder ist mit der vierten Aufnahmevorrichtung verschraubt und somit fest mit einem Hebel der vierten Hebelanordnung verbunden.
Die erste Torsionsfeder 21, die zweite Torsionsfeder 22, die dritte Torsionsfeder 23 und die vierte Torsionsfeder weisen rechteckige Querschnitte auf.
Die erste Torsionsfeder 21 und die dritte Torsionsfeder 23 sind drehfest über verschiebliche Lagerungen mit der ersten Lagervorrichtung 18 verbunden, die zweite Torsionsfeder 22 und die vierte Torsionsfeder drehfest über verschiebliche Lagerungen mit der zweiten Lagervorrichtung 19. Dies ist anhand der ersten Torsionsfeder 21 und der dritten Torsionsfeder 23 beispielhaft im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben .
Die erste Torsionsfeder 21, die zweite Torsionsfeder 22, die dritte Torsionsfeder 23 und die vierte Torsionsfeder werden aufgrund ihrer festen und drehfesten Lagerungen unter Belastung verdrillt.
Die erste Torsionsfeder 21, die zweite Torsionsfeder 22, die dritte Torsionsfeder 23 und die vierte Torsionsfeder sind zugleich Drehmomentübertragevorrichtungen und
Federvorrichtungen zwischen der ersten Hebelanordnung 15, der zweiten Hebelanordnung 16, der dritten Hebelanordnung 17 sowie der vierten Hebelanordnung einerseits und der ersten Lagervorrichtung 18 sowie der zweiten Lagervorrichtung 19 andererseits .
In Fig. 3 ist jene beispielhafte erste Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Wippe eines Stromabnehmers eines Schienenfahrzeugs schematisch dargestellt, die auch in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt ist. Es werden daher teilweise gleiche Bezugszeichen verwendet.
Im Unterschied zu Fig. 2, die einen ersten Seitenriss der Wippe zeigt, ist in Fig. 3 ein geschnittener zweiter Seitenriss der Wippe dargestellt, welcher eine in Bezug auf den ersten Seitenriss um 90° verdrehte Ansicht der Wippe offenbart .
Die Wippe umfasst eine erste Schleifleiste 13, eine zweite Schleifleiste 14, eine erste Hebelanordnung 15, eine in Fig.
2 gezeigte zweite Hebelanordnung 16, eine dritte Hebelanordnung 17, eine nicht sichtbare vierte Hebelanordnung, eine erste Lagervorrichtung 18 sowie eine in Fig. 2 dargestellte zweite Lagervorrichtung 19, welche mit einer ersten Aufnahmevorrichtung 34, einer in Fig. 2 gezeigten zweiten Aufnahmevorrichtung 35, einer dritten Aufnahmevorrichtung 36 und einer nicht sichtbaren vierten Aufnahmevorrichtung verbunden sind.
Mit der ersten Aufnahmevorrichtung 34 ist eine erste Torsionsfeder 21, mit der zweiten Aufnahmevorrichtung 35 eine in Fig. 2 dargestellte zweite Torsionsfeder 22, mit der dritten Aufnahmevorrichtung 36 eine dritte Torsionsfeder 23 sowie mit der vierten Aufnahmevorrichtung eine nicht sichtbare vierte Torsionsfeder verbunden.
Die erste Schleifleiste 13 ist über die erste Hebelanordnung 15 mit der ersten Aufnahmevorrichtung 34 verbunden, wobei die erste Hebelanordnung 15 und die erste Aufnahmevorrichtung 34 miteinander verschraubt sind. Die erste Aufnahmevorrichtung 34 ist über ein erstes Wälzlager 37 drehbar mit einem hohlzylindrischen ersten Gehäuse 20 der ersten Lagervorrichtung 18 verbunden. Das erste Gehäuse 20 ist in einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet und fungiert als Wippenkasten. Das erste Wälzlager 37 ist mit dem ersten Gehäuse 20 verschraubt.
Erfindungsgemäß ist es auch vorstellbar, dass das erste Gehäuse 20 in einem metallischen Werkstoff ausgebildet ist. Die erste Aufnahmevorrichtung 34 weist stirnseitig eine erste Nut 39 auf, in welche ein erstes Ende der in Federstahl ausgebildeten ersten Torsionsfeder 21 eingespannt und verschraubt ist.
Erfindungsgemäß ist es auch denkbar, die erste Torsionsfeder 21 beispielsweise in einem Faserverbundwerkstoff auszubilden.
Die erste Torsionsfeder 21 weist einen rechteckigen Querschnitt auf und ist über ihr zweites Ende drehfest, formschlüssig und in Richtung ihrer Längsachse 43 sowie in Richtung einer Längserstreckung der ersten Schleifleiste 13, d.h. in Richtung einer Breite der ersten Torsionsfeder 21 bzw. in einer Richtung quer zu der der Längsachse 43 verschieblich in einer zweiten Nut 40 eines metallischen, zylindrischen, der ersten Lagervorrichtung 18 zugeordneten Spannstücks 44 gelagert. Eine Höhe des rechteckigen Querschnitts der ersten Torsionsfeder 21 ist klein im Verhältnis zu einer Länge der ersten Torsionsfeder 21.
Die zweite Nut 40 ist an einer ersten Stirnseite des Spannstücks 44 ausgefräst. Eine entsprechende mechanische Bearbeitung des Spannstücks 44 im Bereich der zweiten Nut 40 bewirkt ein widerstandsarmes Ein- und Ausgleiten der ersten Torsionsfeder 21 in die zweite Nut 40 und aus der zweiten Nut 40.
Die erste Torsionsfeder 21 ist nach Verbindung der ersten Aufnahmevorrichtung 34 mit dem ersten Gehäuse 20 vorgespannt.
Es ist daher möglich, dass mechanische Spannungen in der ersten Torsionsfeder 21, d.h. eine mechanische Beanspruchung der ersten Torsionsfeder 21, abgebaut werden, wodurch die erste Torsionsfeder 21 einerseits entlastet wird und andererseits flexibel auf Belastungen aufgrund von Kontaktkräften zwischen der ersten Schleifleiste 13 und einem in Fig. 1 dargestellten Fahrdraht 24 reagiert.
Das Spannstück 44 ist mit dem ersten Gehäuse 20, d.h. mit der ersten Lagervorrichtung 18 über in Fig. 3 nicht sichtbare, aus dem Stand der Technik bekannte Befestigungsmittel mittels Verschraubung, d.h. lösbar, verbunden. Die Befestigungsmittel sind über entsprechende, ebenfalls nicht sichtbare Ausnehmungen in dem ersten Gehäuse 20 mit dem Spannstück 44 verbunden .
Aufgrund der Verschraubung des Spannstücks 44 mit der ersten Lagervorrichtung 18 und drehfester, verschieblicher Lagerung der ersten Torsionsfeder 21 in dem Spannstück 44 ist die erste Torsionsfeder 21 drehfest und verschieblich mit der ersten Lagervorrichtung 18 verbunden.
An einer zweiten Stirnseite des Spannstücks 44 ist eine dritte Nut 41 vorgesehen, über welche die dritte Torsionsfeder 23 drehfest und verschieblich mit der ersten Lagervorrichtung 18 verbunden ist. Die dritte Torsionsfeder 23 ist weiterhin mit einer dritten Aufnahmevorrichtung 36 mittels Einspannung in eine vierte Nut 42, welche stirnseitig in der dritten Aufnahmevorrichtung 36 vorgesehen ist, und Verschraubung verbunden. Die dritte Torsionsfeder 23 ist im Hinblick auf Werkstoff, Geometrie, Verbindungstechnik mit dem Spannstück 44 sowie mit der dritten Aufnahmevorrichtung 36 und Ausrichtung gleich wie die erste Torsionsfeder 21 ausgeführt .
Die dritte Torsionsfeder 23 weist die gleiche Längsachse 43 wie die erste Torsionsfeder 21 auf.
Die erste Torsionsfeder 21, die dritte Torsionsfeder 23 und das Spannstück 44 sind innerhalb des ersten Gehäuses 20 angeordnet . Eine Gehäuselängsachse des ersten Gehäuses 20 und die Längsachse 43 der ersten Torsionsfeder 21 und der dritten Torsionsfeder 23 verlaufen ineinander.
Erfindungsgemäß ist es auch vorstellbar, auf die dritte Torsionsfeder 23 zu verzichten und die erste Torsionsfeder 21 mit der ersten Aufnahmevorrichtung 34 und der dritten Aufnahmevorrichtung 36 zu verbinden.
Die dritte Aufnahmevorrichtung 36 ist über ein zweites Wälzlager 38, welches wie das erste Wälzlager 37 mit dem ersten Gehäuse 20 verschraubt ist, drehbar mit dem ersten Gehäuse 20, d.h. mit der ersten Lagervorrichtung 18 verbunden .
Mit der dritten Aufnahmevorrichtung 36 ist die dritte Hebelanordnung 17 verschraubt.
Die dritte Hebelanordnung 17 ist wiederum mit der zweiten Schleifleiste 14 verbunden.
Das erste Gehäuse 20 ist mittels nicht sichtbarer, aus dem Stand der Technik bekannter Befestigungsmittel mit einem Haltestück 45 der ersten Lagervorrichtung 18 verschraubt.
Über das Haltestück 45 ist die erste Lagervorrichtung 18 gelenkig mit einem ersten Scheitelstangen-Ende einer in Fig.
1 gezeigten Scheitelstange 4 des Stromabnehmers, d.h. mit einem Stromabnehmergestänge 1 verbunden.
Die zweite Lagervorrichtung 19 ist konstruktiv und bezüglich ihrer Verbindung mit der Scheitelstange 4 gleich wie die erste Lagervorrichtung 18 ausgebildet. Die zweite Lagervorrichtung 19 ist mit einem zweiten Scheitelstangen- Ende der Scheitelstange 4 gelenkig verbunden.
Das zweite Gehäuse und dessen Gehäuseinhalt mit der zweiten Torsionsfeder 22 und der vierten Torsionsfeder sind konstruktiv und funktional gleich wie das erste Gehäuse 20 und dessen Gehäuseinhalt ausgeführt.
Das zweite Gehäuse ist parallel zu dem ersten Gehäuse 20 angeordnet und ausgerichtet. Zwischen der ersten Hebelanordnung 15 und der dritten Hebelanordnung 17 sowie zwischen der zweiten Hebelanordnung 16 und der vierten Hebelanordnung sind keinerlei Versteifungsrahmen etc. vorgesehen. Die erfindungsgemäße Wippe ist als rahmenlose Wippe bzw. als Wippe mit einzeln gefederten Schleifleisten ausgebildet.
In Fig. 4 ist ein Ausschnitt aus einer beispielhaften zweiten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Wippe eines Stromabnehmers eines Schienenfahrzeugs schematisch als geschnittener Seitenriss dargestellt.
Die beispielhafte zweite Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Wippe ähnelt jener beispielhaften ersten Ausführungsvariante, welche beispielsweise in Fig. 3 gezeigt ist. Es werden in Fig. 4 daher teilweise gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 3 verwendet.
Im Unterschied zu Fig. 3 zeigt Fig. 4 eine Wippe, bei welcher eine erste Torsionsfeder 21 drehfest über eine verschiebliche Lagerung mit einem Hebel einer ersten Hebelanordnung 15 sowie fest mit einer ersten Lagervorrichtung 18 verbunden ist.
Nicht gezeigte, weitere Torsionsfedern sind auf gleiche Weise mit nicht dargestellten weiteren Hebelanordnungen und einer ebenfalls nicht gezeigten weiteren Lagervorrichtung verbunden .
Die erste Lagervorrichtung 18 und die weitere Lagervorrichtung weisen ein erstes Gehäuse 20 sowie ein weiteres Gehäuse auf, welche, im Unterschied zu der beispielhaften ersten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Wippe, in einem metallische Werkstoff ausgebildet sind.
Im Unterschied zu Fig. 3 sind die in Fig. 4 gezeigte erste Torsionsfeder 21 sowie die nicht gezeigten weiteren Torsionsfedern in einem Faserverbundwerkstoff ausgeführt. Liste der Bezeichnungen
1 Stromabnehmergestänge
2 Unterarm
3 Oberarm
4 Scheitelstange
5 Erstes Auflaufhorn
6 Parallelführungsstange
7 Kuppelstange
8 Grundrahmen
9 Erster Stützisolator
10 Zweiter Stützisolator
11 Dach
12 Hebeantrieb
13 Erste Schleifleiste
14 Zweite Schleifleiste
15 Erste Hebelanordnung
16 Zweite Hebelanordnung
17 Dritte Hebelanordnung
18 Erste Lagervorrichtung
19 Zweite Lagervorrichtung
20 Erstes Gehäuse
21 Erste Torsionsfeder
22 Zweite Torsionsfeder
23 Dritte Torsionsfeder
24 Fahrdraht
25 Fahrzeugquerachse
26 Fahrzeuglängsachse
27 Erster Hebel
28 Zweiter Hebel
29 Dritter Hebel
30 Vierter Hebel
31 Erstes Drehgelenk
32 Zweites Drehgelenk
33 Drittes Drehgelenk
34 Erste Aufnahmevorrichtung
35 Zweite Aufnahmevorrichtung 36 Dritte Aufnahmevorrichtung
37 Erstes Wälzlager
38 Zweites Wälzlager
39 Erste Nut 40 Zweite Nut
41 Dritte Nut
42 Vierte Nut
43 Längsachse
44 Spannstück 45 Haltestück

Claims

Patentansprüche
1. Wippe für einen Stromabnehmer eines Fahrzeugs, mit zumindest einer ersten Schleifleiste, welche mit einer ersten Hebelanordnung, welche mit einer ersten Lagervorrichtung gekoppelt ist, sowie mit einer zweiten Hebelanordnung, welche mit einer zweiten Lagervorrichtung gekoppelt ist, verbunden ist, wobei die erste Lagervorrichtung und die zweite Lagervorrichtung gelenkig mit einem Stromabnehmergestänge verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Torsionsfeder (21) fest mit einem Hebel der ersten Hebelanordnung (15) sowie drehfest über eine verschiebliche Lagerung mit der ersten Lagervorrichtung (18) verbunden ist oder die erste Torsionsfeder (21) drehfest über eine verschiebliche Lagerung mit einem Hebel der ersten Hebelanordnung (15) sowie fest mit der ersten Lagervorrichtung (18) verbunden ist, wobei die erste Torsionsfeder (21) zugleich Drehmomentübertragevorrichtung und Federvorrichtung zwischen der ersten Hebelanordnung (15) und der ersten Lagervorrichtung (18) ist.
2. Wippe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Torsionsfeder (21) im Bereich der verschieblichen Lagerung in Richtung einer Längsachse (43) der ersten Torsionsfeder (21) verschieblich ist.
3. Wippe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Torsionsfeder (21) im Bereich der verschieblichen Lagerung quer zu der Längsachse (43) verschieblich ist.
4. Wippe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Torsionsfeder (21) im Bereich der verschieblichen Lagerung in Richtung einer Breite der ersten Torsionsfeder (21) verschieblich ist.
5. Wippe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Torsionsfeder (21) im Bereich der verschieblichen Lagerung in Richtung einer Längserstreckung der zumindest ersten Schleifleiste (13) verschieblich ist.
6. Wippe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Torsionsfeder (21) formschlüssig und vorgespannt gelagert ist.
7. Wippe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Torsionsfeder (21) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
8. Wippe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Torsionsfeder (21) in einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet ist.
9. Wippe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lagervorrichtung (18) ein Spannstück (44) aufweist, mit welchem die erste Torsionsfeder (21) verbunden ist.
10. Wippe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lagervorrichtung (18) ein erstes Gehäuse (20) aufweist, wobei die erste Torsionsfeder (21) innerhalb des ersten Gehäuses (20) angeordnet ist.
11. Wippe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannstück (44) drehfest sowie lösbar mit dem ersten Gehäuse (20) verbunden ist und innerhalb des ersten Gehäuses (20) angeordnet ist.
12. Wippe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Aufnahmevorrichtung (34) drehfest mit einem Hebel der ersten Hebelanordnung (15) und drehbar mit dem ersten Gehäuse (20) verbunden ist, wobei die erste Torsionsfeder (21) über die erste Aufnahmevorrichtung (34) mit der ersten Hebelanordnung (15) verbunden ist.
13. Wippe nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuse (20) in einem Faserverbundwerkstoff ausgeführt ist.
14. Wippe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Torsionsfeder (22) fest mit einem Hebel der zweiten Hebelanordnung (16) sowie drehfest über eine verschiebliche Lagerung mit der zweiten Lagervorrichtung (19) verbunden ist oder die zweite Torsionsfeder (22) drehfest über eine verschiebliche Lagerung mit einem Hebel der zweiten Hebelanordnung (16) sowie fest mit der zweiten Lagervorrichtung (19) verbunden ist, wobei die zweite Torsionsfeder (22) zugleich
Drehmomentübertragevorrichtung und Federvorrichtung zwischen der zweiten Hebelanordnung (16) und der zweiten Lagervorrichtung (19) ist.
15. Wippe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Schleifleiste (14) vorgesehen ist, welche mit einer dritten Hebelanordnung (17), welche mit der ersten Lagervorrichtung (18) gekoppelt ist, sowie mit einer vierten Hebelanordnung, welche mit der zweiten Lagervorrichtung (19) gekoppelt ist, verbunden ist, wobei die erste Torsionsfeder (21) drehfest mit einem Hebel der dritten Hebelanordnung (17) verbunden ist.
16. Wippe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Schleifleiste (14) vorgesehen ist, welche mit einer dritten Hebelanordnung (17), welche mit der ersten Lagervorrichtung (18) gekoppelt ist, sowie mit einer vierten Hebelanordnung, welche mit der zweiten Lagervorrichtung (19) gekoppelt ist, verbunden ist, wobei eine dritte Torsionsfeder (23), welche zugleich Drehmomentübertragevorrichtung und Federvorrichtung zwischen der dritten Hebelanordnung (17) und der ersten Lagervorrichtung (18) ist, fest mit einem Hebel der dritten Hebelanordnung (17) sowie drehfest über eine verschiebliche Lagerung mit der ersten Lagervorrichtung (18) verbunden ist oder drehtest über eine verschiebliche Lagerung mit einem Hebel der dritten Hebelanordnung (17) sowie fest mit der ersten Lagervorrichtung (18) verbunden ist.
17. Wippe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Torsionsfeder (23) mit dem Spannstück (44) verbunden ist.
18. Wippe nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Torsionsfeder (22) oder eine vierte Torsionsfeder, welche zugleich
Drehmomentübertragevorrichtung und Federvorrichtung zwischen der vierten Hebelanordnung und der zweiten Lagervorrichtung (19) ist, fest mit einem Hebel der vierten Hebelanordnung sowie drehfest über eine verschiebliche Lagerung mit der zweiten Lagervorrichtung (19) verbunden ist oder drehfest über eine verschiebliche Lagerung mit einem Hebel der vierten Hebelanordnung sowie fest mit der zweiten Lagervorrichtung (19) verbunden ist.
19. Stromabnehmer mit einer Wippe nach einem der Ansprüche 1 bis 18.
20. Fahrzeug mit einem Stromabnehmer nach Anspruch 19.
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