DE4201788A1 - Lightweight rocker with sprung contacts for trolley wire - adjusts tension of springs by linear movement of abutments according to pivot angles of deformable parallelograms - Google Patents
Lightweight rocker with sprung contacts for trolley wire - adjusts tension of springs by linear movement of abutments according to pivot angles of deformable parallelogramsInfo
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Abstract
Description
Gegenstand der Erfindung ist eine massearme Wippe mit einzelge federten vertikalgeführten Schleifstücken, bei der an jeweils zwei vertikal übereinanderliegenden Punkten eines an den obe ren Scherenarmen von einer Oberschere gelagerten und durch Führungen in im wesentlichen horizontaler Lage gehaltenen Waagbalkens Lenker in vertikalen Ebenen schwenkbar angelenkt sind, deren äußere Enden mit den Schleifstückhaltern in Ver bindung stehen und in einer Diagonalen der derart gebildeten Parallelgestänge Federn mit einstellbarer Grundvorspannung angeordnet sind, indem für die Federn in den Diagonalen Wider lager vorgesehen sind.The invention relates to a low-mass seesaw with single spring-loaded, vertically guided contact strips, at each two vertically superimposed points one on the top scissor arms supported by upper scissors and through Guides held in a substantially horizontal position Waagbalkens handlebars pivoted in vertical planes are, whose outer ends with the slider holder in Ver stand and in a diagonal of the thus formed Parallel linkage springs with adjustable basic preload are arranged by for the springs in the diagonals bearings are provided.
Bei Stromabnehmern zur Kontaktierung einer Fahrleitung werden große streckenbedingte Höhendifferenzen der Fahrleitung durch die große Hauptschere ausgeglichen. Die sinusförmigen Schwin gungen der Fahrleitung werden weitgehend durch die Wippe ausge glichen. Die Wippe soll dabei der Dynamik des Fahrdrahtes ein wandfrei folgen können.For pantographs for contacting a contact line large route-related differences in height of the catenary the large main scissors balanced. The sinusoidal swin catenary are largely exerted by the rocker like. The rocker should adjust the dynamics of the contact wire can follow wall-free.
So wurde früh im Stand der Technik die geneigte Wippe einge führt. Diese verbessert die Kontakthaltung zwischen Bügel und Fahrdraht, merklich jedoch nur bei großer Neigung. Die Neigung wechselt jedoch im Betrieb dauernd und daher nützen sich starr mit der Wippe verbundene Schleifstücke stark ab. Aus diesem Grunde wurden gefaßte Schleifstücke, die gegen die Wippe dreh bar gelagert sind, eingeführt. Durch die Reibungskraft zwischen Fahrdraht und Schleifstück wird ein Moment hervorgerufen, das das Schleifstück entgegen der Fahrtrichtung um seinen Anlenkungs punkt zu drehen sucht. Diesem Moment wirkt das Moment entgegen, das durch den Anpreßpunkt des Schleifstückes gegen den Fahrdraht hervorgerufen wird und die waagrechte Lage des Schleifstückes wieder herzustellen sucht. Deshalb wurde versucht, durch Ver breiterung des Schleifstückes und Erhöhung des Anpreßdruckes dies zu verhindern. Eine Lösung wurde hiezu in der sogenannten Palette gefunden, auf der in genügendem Abstand zwei Kohle schleifleisten angeordnet sind und die waagbalkenartig dreh bar ist. Durch das von der Schleifstückreibung erzeugte Moment tritt auch hier an der jeweils vorderen Schleifleiste ein er höhter Anpreßdruck auf. Da bei allen im Streckendienst einge setzten Triebfahrzeugen meistens der jeweils hintere Stromab nehmer verwendet wird, trifft dies bei jedem Stromabnehmer in diesem Fall immer für dieselbe Schleifleiste zu. Daher wird diese Schleifleiste im Betrieb ungleich stärker abgenützt. Auch besteht durch die mechanisch starre Verbindung der beiden Schleifleisten eine gegenseitige Beeinflussung hinsichtlich auftretender Stöße.Thus, the inclined seesaw was inserted early in the prior art leads. This improves the contact between the bracket and Contact wire, but only noticeable when there is a steep incline. The inclination However, it changes constantly during operation and is therefore of great benefit abrasive pieces connected to the seesaw strongly. For this Basically there were grinded grinding pieces that turned against the seesaw are stored in bar. Due to the frictional force between Contact wire and contact strip are caused a moment that the contact strip against its direction of travel around its articulation tries to turn point. This moment counteracts the moment by the contact point of the contact strip against the contact wire is caused and the horizontal position of the contact strip seeks to restore. Therefore, an attempt was made by Ver broadening of the contact strip and increasing the contact pressure to prevent this. A solution was found in the so-called Pallet found on the two coal at a sufficient distance Sanding strips are arranged and the rotating beam-like is cash. Due to the moment generated by the sliding piece friction also occurs here on the front contact strip increased contact pressure. Since everyone is on track usually put the rear stream on the traction unit is used for every pantograph in this case always for the same contact strip. Therefore this rubbing strip is much more worn during operation. Also exists through the mechanically rigid connection of the two Contact strips a mutual influence regarding occurring bumps.
Ein anderer Lösungsweg wurde mit den einzelgefederten Schleif stückhaltern begangen, die in Bezug auf die Oberschere senk recht geführt sind. Damit wird ein sicherer Kontakt beider Schleifstücke mit dem Fahrdraht geschaffen, da durch die Auf teilung der Wippe in zwei einzelgefederte Hälften die mit je dem Schleifstück gekoppelte Masse wesentlich verringert ist.Another solution was the single-spring grinding committed holders that lower in relation to the top scissors are well managed. This will ensure a safe contact between the two Contact strips created with the contact wire because of the on division of the seesaw into two individual spring halves, each with the mass coupled to the contact strip is significantly reduced.
Ein derartiger Stromabnehmer ist durch die DE-PS 5 51 782 be kannt geworden. Bei diesem ist an je zwei senkrecht übereinan derliegenden Punkten eines an den oberen Scherenarmen gelagerten und durch Führungen in horizontaler Lage gehaltenen Rahmens je ein Parallelgestänge angelenkt, dessen beide äußeren Endpunkte mit den Schleifstückhaltern in Verbindung stehen. In einer Dia gonalen der Parallelgestänge sind Federn angeordnet, die vor teilhaft einstellbar sind. Durch die Einstellbarkeit der Federn - gemeint ist hier die Einstellbarkeit der Grundvorspannung - gelingt die Kompensation des durch das vorgenannte Drehmoment verursachten Einflusses. Dies gilt jedoch nur für eine bestimm ten Durchfederungsgrad, der einer durchschnittlichen Stromab nehmerlage entsprechend gewählt wird. Für alle anderen Lagen treten die obengenannten Einflüsse, wenn auch abgeschwächt auf. Such a pantograph is through DE-PS 5 51 782 be became known. In this case, two are vertically aligned the points lying on the upper scissor arms and each held by guides in a horizontal position a parallel linkage hinged, the two outer end points communicate with the contact strip holders. In a slide gonal of the parallel rods are arranged springs in front are partially adjustable. Due to the adjustability of the springs - what is meant here is the adjustability of the basic preload - succeeds in the compensation of the aforementioned torque caused influence. However, this only applies to one particular th degree of deflection, that of an average downstream location is chosen accordingly. For all other locations the above-mentioned influences occur, albeit weakened.
Eine erfindungsgemäße Wippe ist dadurch gekennzeichnet, daß am Waagbalken Kurvenscheiben derart angeordnet sind, daß ihre Ebene zur Schwenkebene der Lenker parallel ist, und daß jede Kurvenscheibe bei der Verschwenkung der Lenker die Länge einer Feder zusätzlich zu der durch die Kinematik des Parallelgestän ges verursachten Änderung stetig beeinflußt, indem über eine Kurve der Kurvenscheibe eines der Widerlager in einem Längs schlitz so geführt ist, daß bei der Schwenkung der Lenker um einen Schwenkwinkel dieses Widerlager über die Kurve der Kur venscheibe seinen Abstand von einem Schwenklager in der Diago nale entsprechend dieser Kurve ändert. Der erzielte Vorteil liegt darin, daß durch die Ausbildung der Kurve der Kurven scheiben für jeden Schwenkwinkel die gewünschte optimale Fe derlänge und damit Federkraft erzielbar ist.A seesaw according to the invention is characterized in that cam plates are arranged on the balance beam in such a way that their Plane is parallel to the swivel plane of the handlebars, and that each Cam when pivoting the handlebars the length of a Spring in addition to that due to the kinematics of the parallel linkage changes caused by a Curve of the cam disc of one of the abutments in a longitudinal slot is guided so that when pivoting the handlebars around a pivot angle of this abutment over the curve of the cure vensscheibe its distance from a pivot bearing in the Diago changes according to this curve. The advantage achieved is that by forming the curve of the curves discs for each swivel angle the desired optimal Fe the length and thus spring force can be achieved.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Kurvenscheibe in ihrer Ebene verschwenkbar und fixier bar ist, wobei die Schwenkachse vorzugsweise die Achse der Fe der kreuzt. Hier ist von Vorteil, daß die Einstellung an ge änderte Betriebsverhältnisse anpaßbar ist.An advantageous embodiment is characterized in that that each cam can be pivoted and fixed in its plane bar, the pivot axis preferably being the axis of the Fe that crosses. The advantage here is that the setting on ge changed operating conditions is adaptable.
Eine weitere vorteilhafte Maßnahme besteht darin, daß Schub stangen an einer Wippenführungsstange der Oberschere angelenkt sind für eine zueinander gegensinnige Verschwenkung der Kurven scheiben bei einer durch das Moment der Schleifstückreibung verursachten Verschwenkung des Waagbalkens gegenüber der Ober schere, sodaß aus der dabei gewinnbaren Relativbewegung zwi schen Waagbalken und Oberschere die zueinander gegensinnige Verschwenkung der Kurvenscheiben über die Schubstangen vorge sehen ist. Hiebei ist vorteilhaft, daß sich die Einstellung selbsttätig an geänderte Betriebsverhältnisse anpaßt.Another advantageous measure is that thrust rods articulated on a rocker guide rod of the top shear are for a mutually opposite pivoting of the curves disks at one by the moment of contact piece friction caused pivoting of the balance beam in relation to the upper scissors, so that from the thereby obtainable relative movement between balance beam and top scissors the opposite of each other Swiveling of the cam discs on the push rods see is. Hiebei is advantageous that the setting automatically adapts to changed operating conditions.
Diese vorteilhaften Ausführungsformen sind beispielsweise da durch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung der Relativbewegung zwischen Waagbalken und Oberschere das obere Lager der Wippen führungsstange in einem waagrechten Langloch verschiebbar an geordnet ist, das sich im unteren Endbereich des mit dem Waag balken starr verbundenen biegesteifen Anlenkhebels befindet oder dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung der Relativbe wegung zwischen Waagbalken und Oberschere das obere Lager der Wippenführungsstange in herkömmlicher Weise mit dem unteren Ende des mit dem Waagbalken starr verbundenen Anlenkhebels ver bunden ist und daß dieser Anlenkhebel als Biegefeder ausgebil det ist.These advantageous embodiments are there, for example characterized in that to obtain the relative movement the upper bearing of the rockers between the balance beam and the top scissors Guide rod slidable in a horizontal slot is arranged, which is in the lower end of the with the Waag beam rigidly connected rigid link lever is located or characterized in that to obtain the relative be the upper bearing of the Rocker guide rod in a conventional manner with the lower one End of the linkage lever, which is rigidly connected to the balance beam is bound and that this link lever is trained as a spiral spring det.
Eine zweckmäßige Ausführung einer erfindungsgemäßen Wippe wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:A suitable execution of a seesaw according to the invention described below with reference to drawings. Show it:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Wippe in Seitenansicht, Fig. 1 is a rocker according to the invention in side view,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Wippe mit selbsttätiger Anpassung der Schwenklage der Kurvenscheibe sowie eine Variation bezüglich der Ausbildung des Anlenkhebels. Fig. 2 shows a rocker according to the invention with automatic adjustment of the pivot position of the cam and a variation in the design of the link lever.
Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Wippe 1, die am oberen Ende des Oberarms 2 der Stromabnehmerschere gelagert ist. Das Schwenklager 3 befindet sich in der Querschnittsmitte eines Waagbalkens 4, der mittels eines Anlenkhebels 5 und einer Wippen führungsstange 6 bei Schwenkbewegungen des Oberarms 2 in waag rechter Lage gehalten wird. An beidendig und an beiden Seiten des Waagbalkens 4 angeordneten Teilen sind Paare von Schwenk lagern 7, 8 mit gegenseitigem Vertikalabstand angeordnet. In je dem dieser Paare von Schwenklagern 7, 8 sind zueinander paralle le Lenker 9, 10 gelagert, die an ihren äußeren Enden Lager 11, 12 aufweisen. Durch diese Lager 11, 12 ist beidseitig ein Vertikal träger 13 für die Schleifstücke 14 in vertikaler Lage verschieb lich mit dem jeweiligen oberen und unteren Lenker 9 bzw. 10 ver bunden. Die Kraft, die zur Kontakthaltung zwischen Schleifstück 14 und Fahrdraht 15 bei den sinusförmigen Schwingungen der Fahr leitung erforderlich ist, wird durch Federn 16 erzeugt die vor teilhaft an einem inneren Schwenklager und einem Punkt des im anderen inneren Schwenklager gelagerten Lenkers angreift. Es können dies also Zugfedern sein, die in den oberen Schwenkla gern 7 und in einem Punkt der in den unteren Schwenklagern 8 gelagerten unteren Lenker 10 angreifen. Ebenso ist, wie in Fig. 1 dargestellt die Anordnung von Druckfedern möglich, die in den unteren Schwenklagern 8 und in einem Punkt der in den oberen Schwenklagern 7 gelagerten oberen Lenker 9 angreifen. Diese Federn 16 können in bekannter Weise einstellbar ausge führt sein, wie dies in Fig. 1 anhand einer Druckfeder darge stellt ist. Rein geometrisch ergibt sich für verschiedene Schwenkwinkel der Lenker 9,10 die zugehörige Kurve für die Schleifstückkraft. Durch die Einstellbarkeit der Feder 16 können nur parallel zu dieser Kurve verlaufende in Richtung der Kraftordinate verschobene Kurven erzeugt werden. Eine Änderung der durch die Kinematik des Parallelogramms gegebenen Kurven form ist hiebei jedoch nicht möglich. Eine neue Kurvenform ist nur dadurch zu erzielen, daß die Länge der Feder 16 mittels einer Kurvenscheibe 17 zusätzlich in Abhängigkeit von der Ver schwenkung verstellt wird. Die Kurvenscheiben 17 sind an verti kal angeordneten Teilen des Waagbalkens 4 befestigt. Sie können um einen Drehpunkt 18 verschwenkbar und in jeder gewünschten Schwenklage fixierbar sein. Der Drehpunkt 18 fällt vorteilhaft mit dem unteren Schwenklager 8 zusammen. Fig. 1 shows a rocker 1 according to the invention, which is mounted on the upper end of the upper arm 2 of the pantograph scissors. The pivot bearing 3 is located in the cross-sectional center of a balance beam 4 , which is held by means of a link lever 5 and a rocker guide rod 6 during pivoting movements of the upper arm 2 in a horizontal position. At both ends and arranged on both sides of the balance beam 4 parts of pairs of pivot bearings 7 , 8 are arranged with a mutual vertical distance. In each of these pairs of pivot bearings 7 , 8 parallel arms 9 , 10 are mounted to each other, which have bearings 11 , 12 at their outer ends. Through this bearing 11 , 12 is a vertical support 13 on both sides for the contact strips 14 in a vertical position Lich with the respective upper and lower links 9 and 10 connected ver. The force required to maintain contact between contact piece 14 and contact wire 15 in the sinusoidal vibrations of the driving line is generated by springs 16 which attack before an advantageous part on an inner pivot bearing and a point of the handlebar mounted in the other inner pivot bearing. So it can be tension springs that like to attack in the upper swivel bearing 7 and at a point in the lower swivel bearings 8 lower link 10 . Likewise, as shown in Fig. 1, the arrangement of compression springs is possible, which engage in the lower pivot bearings 8 and at a point of the upper link 9 mounted in the upper pivot bearings 7 . These springs 16 can be adjustable in a known manner, as is shown in FIG. 1 with the aid of a compression spring. The associated curve for the contact piece force results purely geometrically for different pivoting angles of the links 9, 10 . Due to the adjustability of the spring 16 , only curves which are parallel to this curve and are displaced in the direction of the force coordinate can be generated. However, it is not possible to change the curve shape given by the kinematics of the parallelogram. A new curve shape can only be achieved in that the length of the spring 16 is additionally adjusted by means of a cam 17 depending on the pivoting Ver. The cams 17 are attached to vertically arranged parts of the balance beam 4 . They can be pivoted about a pivot point 18 and can be fixed in any desired pivot position. The pivot point 18 advantageously coincides with the lower pivot bearing 8 .
Die Feder 16 ist in einem rohrförmigen Federgehäuse 19 unterge bracht und findet in dessen Boden 20 ein erstes Widerlager. In den Boden 20 ist eine Stange 21 schraubbar und damit in ihrer wirksamen Länge veränderlich geführt. Diese Stange 21 ist am oberen Lenker 9 gelagert. An seinem offenen Ende ist das Feder gehäuse 19 durch zwei angesetzte Stege 22 gabelförmig verlän gert. Die Stege 22 weisen mittige Längsschlitze 23 auf, die einerseits zur Führung des Federgehäuses 19 an dem Schwenkla ger 8 sowie andererseits der Achse der Rolle 24 dienen. Die Rolle 24 ist über einen Stössel 25 mit einem im Federgehäuse 19 gleitbar gelagerten Federteller 26 verbunden, der das zweite Widerlager der Feder 16 bildet. Bei der Schwenkung der Lenker 9, 10 wird entsprechend der Kinematik der Anordnung der Abstand des Bodens 20 - des ersten Widerlagers - vom Schwenklager 8 verändert. Gleichzeitig wird die Rolle 24 oder ein Gleitstein über die Kurve der Kurvenscheibe 17 gerollt, dabei ändert sich der Abstand des Federtellers 26 - des zweiten Widerlagers - von dem Schwenklager 8 entsprechend dieser Kurve. Daraus ist er kennbar, daß und wie sich die Funktion der Veränderung der wirksamen Federlänge über dem Schwenkwinkel aus zwei unabhän gigen Komponenten zusammensetzt.The spring 16 is placed in a tubular spring housing 19 and finds in the bottom 20 a first abutment. A rod 21 can be screwed into the bottom 20 and is therefore variable in its effective length. This rod 21 is mounted on the upper link 9 . At its open end, the spring housing 19 is elongated fork-shaped by two ridges 22 attached. The webs 22 have central longitudinal slots 23 which on the one hand serve to guide the spring housing 19 on the swivel bearing 8 and on the other hand the axis of the roller 24 . The roller 24 is connected via a plunger 25 to a spring plate 26 slidably mounted in the spring housing 19 , which forms the second abutment of the spring 16 . When the handlebars 9 , 10 are pivoted, the distance between the base 20 and the first abutment from the pivot bearing 8 is changed in accordance with the kinematics of the arrangement. At the same time, the roller 24 or a sliding block is rolled over the curve of the cam disk 17 , the distance of the spring plate 26 - the second abutment - from the pivot bearing 8 changes in accordance with this curve. From this he can be seen that and how the function of changing the effective spring length over the swivel angle is composed of two independent components.
Die Momente der Schleifstückreibung und ärodynamischer Kräfte versuchen die Wippe 1 derart zu verdrehen, daß die jeweils vordere Schleifleiste stärker an den Fahrdraht angepreßt wird als die hintere, wodurch ungleiche Abnützung erfolgt. Diese Verdrehung wird erfindungsgemäß zugelassen und zur Kompensa tion des störenden Effektes herangezogen.The moments of sliding piece friction and arodynamic forces try to turn the rocker 1 in such a way that the respective front contact strip is pressed more strongly against the contact wire than the rear one, which causes uneven wear. This twisting is permitted according to the invention and used to compensate for the disruptive effect.
Wie Fig. 2 zeigt, weist der herkömmliche Anlenkhebel 5 in seinem unteren Endbereich ein waagrecht verlaufendes Langloch 29 auf. In diesem gleitet ein im oberen Ende der Wippenfüh rungsstange 6 angeordnetes Lager 28, an dem zwei Schubstangen 27 angelenkt sind, die auf die Kurvenscheiben 17 im Sinne von deren Verschwenkung einwirken. Dazu wird die von den Schubstan gen 27 übertragene Kraft mittels Drehzapfen 30 in die Kurven scheiben 17 eingeleitet. Bei einer anderen möglichen Ausfüh rungsvariante, bei der der Anlenkhebel 5 in herkömmlicher Weise durch ein Gelenk 28 mit dem oberen Ende der Wippenführungsstan ge 6 verbunden ist, ist dieser Anlenkhebel 5 als Biegefeder aus gebildet.As shown in FIG. 2, the conventional link lever 5 has a horizontally extending slot 29 in its lower end region. In this slides in the upper end of the Wippenfüh approximately rod 6 arranged bearing 28 on which two push rods 27 are articulated, which act on the cams 17 in the sense of their pivoting. For this purpose, the force transmitted by the thrust rods 27 is introduced into the curves 17 by means of pivots 30 . In another possible embodiment, in which the articulation lever 5 is connected in a conventional manner by a joint 28 to the upper end of the rocker guide rod 6 , this articulation lever 5 is formed as a spiral spring.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MELCES MWW GMBH, WIEN, AT |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MELECS MWW GMBH & CO. KG, WIEN, AT |
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R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |