Bogensammler - Bow collector
Ein Bogenkollektor ist eines der drei Hauptgeräte, die in Straßenbahnen verwendet werden , um elektrischen Strom von den Drähten oben auf die Straßenbahn unten zu übertragen. Während einst sehr häufig in Kontinentaleuropa , ist es durch den ersetzt wurde Pantograph oder der Wagen Pol , oft selbst später durch den Pantographen ersetzt.
Ursprünge
Als der Bogensammler Ende der 1880er Jahre erstmals vom deutschen Erfinder Ernst Werner von Siemens erdacht wurde , hatte der amerikanische Erfinder Frank J. Sprague aus Virginia gerade sein Trolleystangensystem zur Stromabnahme aus einer Oberleitung patentieren lassen . Um dieses Patent nicht zu verletzen, war die Firma Siemens gezwungen, eine eigene, einzigartige Form der Stromsammlung zu entwickeln, nämlich den Bogensammler. Der Bogensammler wurde erstmals Ende der 1880er oder Anfang der 1890er Jahre von der Siemens Elektrogesellschaft in ihren frühen elektrischen Straßenbahnwagen verwendet . Das elektrische Straßenbahnsystem von Hobart - das erste seiner Art in der südlichen Hemisphäre , das 1893 eröffnet wurde - verwendete Siemens-Autos mit sehr frühen Bogensammlern. Viele andere kontinentaleuropäische und einige britische Straßenbahnsysteme, darunter Leeds und Glasgow, verwendeten ebenfalls diese Methode.
Konstruktion
Der Bogensammler ist eine der einfachsten und zuverlässigsten Methoden der Stromsammlung in Straßenbahnen. Die allerersten Versionen waren einfach sehr dicker Draht oder Stahlstangen, die zu einer rechteckigen Form gebogen und mit der langen Seite nach unten auf dem Straßenbahndach montiert wurden. Die Höhe des Kollektors war so, dass seine Oberkante am Draht darüber kratzen würde. Der obere Abschnitt besteht aus einem 1 Zoll breiten (oder ungefähr) Stahlstab, der so bearbeitet ist, dass er einen bogenförmigen Querschnitt hat, daher der Name. Dieser bogenförmige Stab wird als "Kollektorplatte" bezeichnet und kann in späteren Modellen bis zu mehreren Zoll breit sein. Im Gegensatz zu vielen Trolleymasten hat der Bogensammler normalerweise keinen drehbaren Sockel (eine Ausnahme war in Rom, wo die gesamte Baugruppe drehbar war), sondern wird zentral auf dem Straßenbahndach befestigt.
In den späten 1900er Jahren wurden die oben erwähnten einfachen Framing-Methoden nach und nach durch komplexere und ausgefeiltere Methoden ersetzt, aber die allgemeine Funktionsweise blieb gleich. Die Änderungen im Design sind am deutlichsten bei Systemen zu sehen, bei denen sowohl Doppel- als auch Eindeckwagen auf demselben System verwendet wurden. Einstöckige Straßenbahnen haben normalerweise hohe und leicht konstruierte Kollektoren mit komplizierten Rahmen, um die schwere Kollektorplatte aus Stahlguss zu tragen, während Doppelstockwagen normalerweise schwerere Kollektoren mit weniger komplizierten Rahmen haben.
Um einen guten elektrischen Kontakt aufrechtzuerhalten, muss der Bogenkollektor einen ziemlich starken Druck auf den darüber liegenden Draht ausüben, und so wurden komplizierte Feder- oder Gewichtssysteme verwendet, um einen guten elektrischen Kontakt zu gewährleisten und somit einen effizienten Betrieb aufrechtzuerhalten.
Die Stahlschienen auf den Gleisen dienen als elektrische Rückleitung .
Betrieb
Korrekterweise sollte der Bogenkollektor so montiert werden, dass die Oberkante des Kollektorblechs bei aufrecht stehendem Kollektorrahmen einige Zentimeter über das Drahtseil ragt. So neigt sich der Kollektor meist entgegen der Fahrtrichtung; bei der Fahrt in die Gegenrichtung muss der Kollektor umgeschwenkt werden. Um dies zu ermöglichen, muss die Oberleitung an Stellen, an denen der Bogen umgeschwenkt wird, wie zum Beispiel Terminals und Weichen, um einige Zentimeter angehoben werden. Dieser Vorgang wird normalerweise durch Seile und Umlenkrollen erreicht. Bei Nichtgebrauch wird der Kollektor in eine waagerechte Position geklappt.
Einige frühe Autos hatten keine Möglichkeit, den Bug zu schwingen. Es wurde angenommen, dass dies automatisch passieren würde, wenn die Straßenbahn in die andere Richtung fuhr, aber Sammler wie diese waren ein Fehlschlag.
Die meisten sowjetischen Straßenbahnen (von denen einige noch in der ehemaligen UdSSR im Einsatz sind) hatten keine Möglichkeit, den Bug zu schwenken. Diese Straßenbahnen waren nicht dafür ausgelegt, in zwei Richtungen zu fahren. Ein weiteres Beispiel ist die Straßenbahn KTV-55-2 mit zwei Bugsammlern für die beiden Fahrtrichtungen.
Vorteile und moderne Nutzung
Der Bogensammler hat weniger bewegliche Teile als die Trolleystange, ist aber schwerer und manchmal komplizierter in der Konstruktion. Der Aufbau von Oberleitungen für Bogenkollektoren ist einfacher als die von Oberleitungsmasten. Da Bogenkollektoren keine drehbaren Halterungen haben, kann der Kollektor nicht vom Draht springen oder an Kreuzungen dem falschen folgen, wie es manchmal bei Trolleystangen der Fall ist. Somit sind bei Bugkollektoren keine Überkopffrösche und Führungen für Trolleystangen erforderlich. Bogensammler sind jedoch viel lauter als Trolleystangen.
Die Oberleitungen für Bogensammler sind straffer gespannt als bei Oberleitungsmasten, und gerade Abschnitte sind „gestaffelt“, d. h. der Draht verläuft nicht ganz gerade entlang der Gleisachse, sondern leicht im Zick-Zack über eine kleine Strecke. Dies verteilt den Verschleiß über die Kollektorplatte des Bogenkollektors und verlängert die Lebensdauer des Kollektors.
Neben einigen Oldtimer-Straßenbahnen werden Bogensammler noch in einigen Straßenbahnsystemen der ehemaligen Sowjetunion verwendet, zB in Kasan , Minsk und Dzerzhinsk .
Starre Kollektoren
Auf der Isle of Man ist die Implementierung der Snaefell Mountain Railway insofern ungewöhnlich, als die Oberleitung schlaff ist und frei in einer Oberleitung hängen kann . Hopkinson Bugkollektoren werden verwendet, um Probleme mit Trolleystangen bei starkem Wind auf der bergigen Strecke zu vermeiden – die Snaefell-Linie verwendet auch eine Fellschiene zum Bremsen. Jeder Wagen hat zwei starr senkrechte Bugkollektoren, über denen ein Schlaffseil unter seinem Eigengewicht Kontakt hat. Die Kollektoren sind nicht ganz hoch genug, um an den Aufhängepunkten mit dem Draht in Kontakt zu kommen. Sie sind im Verhältnis zum Polabstand weit genug voneinander entfernt, so dass, während einer keinen Kontakt mit dem Draht hat, der andere in der Mitte der Spannweite liegt und guten Kontakt hat. Die Kollektoren können nur im stromlosen Zustand durch Abschrauben auf Dachhöhe abgesenkt werden. Diese Unfähigkeit, sie leicht zu isolieren, behinderte die Brandbekämpfung, als Auto 5 1970 Feuer fing.
Ähnliche Kollektoren wurden zunächst auch auf der nahegelegenen und etwas früheren Manx Electric Railway eingesetzt . Sie machten anfangs Probleme mit schlechtem Kontakt und so wurde das Schlaffseilsystem entwickelt. Ein gespannter Draht gab normalerweise einen guten Kontakt, brach jedoch den Kontakt ab, wenn der Kollektor den Pol passierte. Durch Lockern des Drahtes und absichtliches Anheben vom Kollektor an den Polen konnte sein Gewicht einen zuverlässigen Kontakt über den anderen Kollektor herstellen, der in der Mitte zwischen den Polen beabstandet war. In den ersten Jahren, um 1900, war ein überarbeiteter Kollektor im Einsatz. Auf die festen Ständer wurde ein kleiner klappbarer Bügelrahmen gesetzt, der einen federnden Kontakt ergab. Bogensammler hielten jedoch nicht und wurden durch Trolleystangen ersetzt.