Pantógrafo para un tomacorriente.

Pantógrafo (10) para un tomacorriente para vehículos accionados eléctricamente,

que comprende pletinas defrotamiento (12, 14) que discurren transversalmente al eje longitudinal del vehículo, en cada caso dos instalacionesde palanca (24, 26) que parten de cada pletina de frotamiento, que están unidas a elementos de sujeción quediscurren en tubos soporte que se extienden en el eje longitudinal del vehículo, un elemento soporte (18) quediscurre transversalmente al eje longitudinal del vehículo, que está unido a los tubos soporte, así como instalacionesde resorte (34, 35, 37, 39), que generan segundos pares de giro contrapuestos a los primeros pares de girogenerados por las instalaciones de palanca, caracterizado porque cada instalación de palanca (24, 26) está unida aun árbol (28) que se extiende en uno de los tubos soporte (16, 18) y forma el elemento de sujeción, porque el árbolestá montado axial y radialmente en el tubo soporte a través de al menos un primer cojinete (36), porque el primercojinete está unido fijamente al tubo soporte y porque del árbol o de una sujeción unida fijamente al árbol parte lainstalación de resorte (34, 35, 37, 39), que por su lado está unida al primer cojinete, en donde en el tubo soporte (16,18) están dispuestos dos árboles (28) que pueden girar uno independientemente del otro y están asegurados contraun desplazamiento axial, de los que en cada caso uno está unido a una instalación de palanca (24, 26) que parte deuna de las pletinas de frotamiento (12, 14).

Pantógrafo para un tomacorriente La invención se refiere a un pantógrafo para un tomacorriente para vehículos accionados eléctricamente, que comprende pletinas de frotamiento que discurren transversalmente al eje longitudinal del vehículo, en cada caso dos instalaciones de palanca que parten de cada pletina de frotamiento, que están unidas a elementos de sujeción que discurren en tubos soporte que se extienden en el eje longitudinal del vehículo, un elemento soporte que discurre transversalmente al eje longitudinal del vehículo que es como un tubo superior, que está unido a los tubos soporte, así como instalaciones de resorte, que generan segundos pares de giro contrapuestos a los primeros pares de giro generados por las instalaciones de palanca.

Puede deducirse un pantógrafo correspondiente del documento DE-A- 190 51 677 (WO-A-02/32714) . Con ello se trata en el caso de la instalación de resorte de un resorte de torsión con piezas de sujeción cilíndricas, de las que una está unida al elemento de sujeción y otra a la instalación de palanca. El resorte de torsión está circundado por un tubo de protección. En el caso del propio resorte de torsión se trata de una varilla hexagonal con módulo de torsión definido. Obligado por la estructura constructiva del resorte de torsión se obtiene una estructura bastante rígida. En función del par de giro que actúa sobre el resorte de torsión se produce un acortamiento del resorte de torsión. Aparte de esto están unidos a través de un bastidor los elementos de palanca que parten en cada caso del mismo extremo de la pletina de frotamiento, de tal modo que no puede realizarse un movimiento independiente.

Se conoce un tomacorriente con dos pletinas de frotamiento dobles del documento DE-A- 21 21 613. Las pletinas de frotamiento dobles están unidas a través de articulaciones elásticas de goma a vigas, que por su lado están unidas a un tubo superior a través de articulaciones elásticas de goma.

En el documento DD-A- 149 677 se describe una disposición para el apoyo elástico de un pantógrafo de tomacorriente de tijera, mediante un resorte de torsión de acero.

En el caso del pantógrafo para tomacorriente, que puede deducirse del documento DE-A- 42 19 112, están configurados elementos soporte como varillas de presión, de las que parten medios de tracción elásticos que conducen hasta el elemento soporte en forma de un tubo superior. Como medios de tracción entran en cuestión resortes planos ondulados, varillas de presión elásticas, etc. Mediante la elección de los medios de tracción se prefija una curva característica de elasticidad fija, que no hace posible las modificaciones deseadas de las presiones ejercidas por las pletinas de frotamiento sobre una catenaria. Asimismo es desventajoso que, en función de la presión de remanso que actúa sobre el pantógrafo, se produzca un desplazamiento del pantógrafo, de tal modo que estén tensados de forma diferente los resortes que parten del tubo superior y que están unidos al bastidor de pantógrafo. Esto significa a su vez que las pletinas de frotamiento, respectivamente las piezas de frotamiento, hagan contacto con una catenaria con diferentes presiones.

La presente invención se basa en el problema de perfeccionar un pantógrafo de la clase citada al comienzo, de tal modo que se minimicen, respectivamente eliminen, las influencias aerodinámicas causadas por fuerzas dinámicas sobre el modo de trabajo del pantógrafo.

Se pretende impedir que la fuerza de presión de remanso que actúa sobre la pletina de frotamiento tenga influencia en el trabajo del resorte de pantógrafo. Es decir, se pretende que mediante la fuerza de presión de remanso no se produzca ninguna componente de fuerza que actúe sobre el resorte de pantógrafo, que tuviese que ser absorbida por el resorte adicionalmente a la fuerza de apriete.

También se pretende garantizar según un aspecto de la invención que se evite un basculamiento, respectivamente giro del pantógrafo, producido por la acción de la presión de remanso alrededor del eje de giro que discurre transversalmente al eje longitudinal del vehículo.

Conforme a la invención el problema es resuelto fundamentalmente por medio de que cada instalación de palanca está unida a un árbol que se extiende en uno de los tubos soporte y forma el elemento de sujeción, de que el árbol está montado axial y radialmente en el tubo soporte a través de al menos un primer cojinete, de que el primer cojinete está unido fijamente al tubo soporte y de que del árbol o de una sujeción unida fijamente al árbol parte la instalación de resorte, que por su lado está unida al primer cojinete, en donde en cada tubo soporte están dispuestos dos árboles montados axial y radialmente con independencia uno del otro, de los que en cada caso uno está unido a una instalación de palanca que parte de una de las pletinas de frotamiento. Con ello el primer cojinete puede ser un soporte de cojinete, que esté dispuesto en la región de un primer extremo del árbol. En la región del segundo extremo del árbol está dispuesto en el tubo soporte un segundo soporte de cojinete, en el que se apoya de forma giratoria el árbol.

Debido a que las instalaciones de palanca que parten en cada caso del mismo extremo de las pletinas de frotamiento no están unidas entre sí, se produce un movimiento desacoplado.

El pantógrafo está amortiguado de este modo y a diferencia del estado de la técnica por un total de cuatro instalaciones de resorte, que a su vez ejercen sobre árboles pares de giro para compensar los pares de giro transmitidos por las instalaciones de palanca.

Si según el aprendizaje conforme a la invención se transmite el par de giro a un árbol rígido montado giratoriamente y asegurado contra un desplazamiento axial, según el estado de la técnica del género expuesto se utiliza un resorte de torsión, de cuyos extremos parte en cada caso una instalación de palanca que están unidas entre sí mediante un bastidor. En consecuencia se utiliza un elemento constructivo flexible elástico para generar pares de contra-giro. Con ello hay que tener en cuenta, aparte del inconveniente del acoplamiento, también que existe una posibilidad de modificación axial que no existe en el caso de árboles que ejercen exclusivamente una función de soporte y una transmisión de pares de giro, según el aprendizaje conforme a la invención.

Los árboles no están acoplados entre sí, exactamente igual que las instalaciones de palanca que parten con estos del mismo extremo respectivo, a través de las cuales se transmiten los pares de giro a los árboles.

La sujeción para la instalación de resorte es de forma preferida una brida que sobresale del árbol.

Mediante el aprendizaje conforme a la invención la fuerza de presión de remanso es absorbida por el pivotamiento axial del árbol, de tal modo que queda descartado un desplazamiento de las pletinas de frotamiento con relación al elemento soporte en la dirección del eje longitudinal del vehículo.

Las fuerzas de apriete que actúan desde la catenaria sobre la pletina de frotamiento, y con ello sobre el soporte de pieza de frotamiento, se transmiten al árbol respectivo a través de las instalaciones de palanca. De este modo actúan sobre los árboles montados dentro de los tubos soporte unos pares de giro, que se compensan en la medida deseada a través de elementos elásticos. Por medio de esto se consigue que en una medida considerable las fuerzas de apriete no tengan que ser absorbidas por el resorte de desplazamiento del tomacorriente. El resorte correspondiente tiene que absorber más bien sólo picos de fuerza.

Para amortiguar el par de giro que se transmite al árbol, la invención prevé que el árbol esté montado giratoriamente en el elemento soporte y unido a un elemento elástico dirigido en sentido opuesto al movimiento giratorio. Con ello en el caso del elemento elástico puede tratarse de un resorte de torsión, que esté fijado por un lado al árbol y por otro lado al, respectivamente en el elemento soporte, que es como un soporte de cojinete del árbol.

En especial en el caso de la instalación de resorte se trata de un muelle helicoidal, que circunda coaxialmente el árbol.

Para ajustar la amortiguación a diferentes condiciones marginales, como por ejemplo peso de la pieza de frotamiento, fuerza de apriete exigida o progresión de amortiguación requerida, el elemento elástico puede adaptarse de forma correspondiente. Con ello el resorte puede diseñarse de tal modo que se obtenga una no linealidad, de tal modo que en el caso de pares de giro mayores aumente la rigidez del resorte. Para conseguir una curva característica de elasticidad progresiva, puede integrarse dado... [Seguir leyendo]

1. Pantógrafo (10) para un tomacorriente para vehículos accionados eléctricamente, que comprende pletinas de frotamiento (12, 14) que discurren transversalmente al eje longitudinal del vehículo, en cada caso dos instalaciones de palanca (24, 26) que parten de cada pletina de frotamiento, que están unidas a elementos de sujeción que discurren en tubos soporte que se extienden en el eje longitudinal del vehículo, un elemento soporte (18) que discurre transversalmente al eje longitudinal del vehículo, que está unido a los tubos soporte, así como instalaciones de resorte (34, 35, 37, 39) , que generan segundos pares de giro contrapuestos a los primeros pares de giro generados por las instalaciones de palanca, caracterizado porque cada instalación de palanca (24, 26) está unida a un árbol (28) que se extiende en uno de los tubos soporte (16, 18) y forma el elemento de sujeción, porque el árbol está montado axial y radialmente en el tubo soporte a través de al menos un primer cojinete (36) , porque el primer cojinete está unido fijamente al tubo soporte y porque del árbol o de una sujeción unida fijamente al árbol parte la instalación de resorte (34, 35, 37, 39) , que por su lado está unida al primer cojinete, en donde en el tubo soporte (16, 18) están dispuestos dos árboles (28) que pueden girar uno independientemente del otro y están asegurados contra un desplazamiento axial, de los que en cada caso uno está unido a una instalación de palanca (24, 26) que parte de una de las pletinas de frotamiento (12, 14) .

2. Pantógrafo según la reivindicación 1, caracterizado porque la instalación de resorte (34) es un resorte de torsión, que es como un muelle helicoidal, o unos resortes de varilla (35, 37, 39) que se extienden a lo largo del árbol.

3. Pantógrafo según la reivindicación 1, caracterizado porque del árbol (28) sobresalen unos resaltes (54, 56) , entre los cuales discurre una varilla.

4. Pantógrafo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque del árbol (28) parte un resalte que es como un pasador (46) , que discurre entre dos topes (48, 50) fijos que parten del tubo soporte (18) o de un cojinete unido al mismo, que es como un primer cojinete (36) , y limitan el ángulo de giro del árbol (28) .

5. Pantógrafo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la instalación de palanca (24, 26) se compone de un brazo soporte (64, 66) que parte de la pletina de frotamiento (12, 14) y de una palanca basculante (60, 62) unida de forma articulada al mismo, que por su lado está unida al árbol (28) .

6. Pantógrafo según de forma preferida una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada tubo soporte (16, 18) está unido a través de palancas, que son como unas palancas de biela oblicua (72, 74) , al elemento soporte que es como un tubo superior (20) , de tal modo que se obtiene un punto de giro (76) aparente para los tubos soporte, que discurre en la región del centro de gravedad del pantógrafo (10) , respectivamente a la altura del punto de aplicación de la presión de remanso Faero que actúa sobre el pantógrafo.

7. Pantógrafo según la reivindicación 6, caracterizado porque los puntos de articulación de la respectiva palanca de biela oblicua (72, 74) dispuesta por parejas son atravesados en cada caso por una recta, que se cortan en el punto de giro (76) aparente.

8. Pantógrafo según al menos la reivindicación 2, caracterizado porque el primer cojinete (36) es un primer soporte de cojinete, que está dispuesto en la región de un primer extremo (30) del árbol (28) , porque en la región del segundo extremo del árbol está dispuesto un segundo soporte de cojinete (40) en el que se apoya giratoriamente el árbol en el tubo soporte (16, 18) , y porque la sujeción es una brida (38) que sobresale del árbol (28) con perforaciones que son como unos taladros (52, 54, 56) , que son atravesados por los resortes de varilla (35, 37, 39) que forman las instalaciones de resorte.

9. Pantógrafo según la reivindicación 8, caracterizado porque los resortes de varilla (35, 37, 39) atraviesan las perforaciones que son como unos taladros (52, 54, 56) de forma desplazable axialmente.

10. Pantógrafo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los resortes de varilla (35, 37, 39) que se extienden a lo largo del árbol (28) forman un extremo de envuelta, que discurre coaxialmente respecto al árbol y sobre el cual los resortes de varilla estén dispuestos distanciados entre sí de forma preferida uniformemente, en donde en especial el extremo de envuelta presenta fundamentalmente una sección transversal circular, elipsoidal o poligonal – que es como un cuadrángulo.

11. Pantógrafo según al menos la reivindicación 1, caracterizado porque el pantógrafo (10) está amortiguado a través cuatro paquetes de resortes que comprenden en cada caso resortes de varilla (35, 37, 39) , que se extienden en cada caso a lo largo de un árbol (12) .