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Einrichtung zum Ausgleich der Zungenfederkraft bei Federweichen für Eisenbahnen od. dgl.
Es sind schon Einrichtungen bekanntgeworden, welche vermittels einer Feder der Federkraft der Zungen von Federweichen entgegenwirken, um sie auszugleichen und ihre Rückwirkung auf die Weichenstelleinrichtung aufzuheben, mit dem Zweck, die Federweichen leichter stellbar zu machen.
Die bekannten Einrichtungen solcher Art erfüllen aber ihren Zweck nicht vollkommen, weil sie entweder in einer auf die Weichenzungen unmittelbar einwirkenden Entlastungsfeder bestehen, welche wohl der Zungenfederkraft entgegenwirkt, die aber einen tatsächlichen Ausgleich der Zungenfederkraft nur in einer einzigen, ganz bestimmten Zungelage erreichen kann, da die Spannkraft der Entlastungsfeder, welche sich bei der Weichenumstellung in umgekehrtem Sinne ändert als die Zungenfederkraft, auf die Zungen unmittelbar einwirkt, oder sie bestehen in einer Federeinrichtung, welche sich wohl der Änderung der Zungenfederkraft gleichsinnig anzupassen trachtet, aber trotzdem ihren Zweck nicht voll erreichen kann, weil die Ausgleichsfeder auf die für beide Weichenzungen gemeinsame,
zur Weichenstelleinrichtung führende Antriebsstange einwirkt und sich daher nicht den Änderungen der Federkraft jeder einzelnen Zunge frei anpassen kann. Ausserdem treten in diesem Antriebsgestänge grosse zusätzliche Reibungen auf, welche die Wirkung der Federeinrichtung stören oder zumindest beeinträchtigen.
Ein weiterer Nachteil ist darin zu erblicken, dass bei diesen Einrichtungen die Spannkraft der Ausgleichsfeder in der Änderung der Zungenfederkraft beim Weichenumstellen ungenügendem Masse verändert auf die Zungen übertragen wird.
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung, bei welcher die auf ortsfesten Achsen drehbaren beiden Teile, auf welche die Ausgleichsfedern in bekannter Weise einwirken, voneinander getrennt mit je einer Weichenzunge oder Zungengruppe gekuppelt sind. Diese Kupplung kann erfindungsgemäss so angeordnet sein, dass der auf die Zungen wirksame Hebelarm am grössten ist, wenn die Wirkungsrichtung der Ausgleichsfeder nahezu oder ganz mit dem Drehpunkt des an ihr angreifenden Hebels zusammenfällt, welche Lage jeweils der entspannten Zungenlage entspricht, so dass bei Zunahme des wirksamen Hebelarmes der Ausgleichsfeder während des Verdrehens der Hebel aus dieser Lage gleichzeitig der auf die zugehörige Zunge einwirkende Hebelarm abnimmt, wodurch die Spannkraft der Ausgleichsfeder, welche während dieser Hebeldrehung bei zunehmender Zungenfederkraft abnimmt,
nicht nur der Zungenfederkraft entgegenwirkt, sondern auch mit zunehmender möglichst hoher Wirksamkeit unter geringsten Reibungsverlusten auf jede Zunge getrennt und ihrer jeweiligen Spannkraft entsprechend übertragen werden kann.
Die Zeichnung zeigt die Einrichtung schematisch in vier Stellungen und zwei verschiedenen AusfÜhrungsbeispielen an einer Federweiche mit Hakenverschluss.
In der Fig. 1 ist die Weiche in ihrer linken Endlage mit verriegeltem linkem Haken dargestellt.
Die Zunge z, ist spannungslos, während die Zunge Z2 nach links ausgebogen ist und daher das Bestreben hat, sich infolge ihrer Federwirkung nach rechts zu bewegen und über die Hakenverbindungsstange den Verschluss des linken Hakens zu öffnen. Um dies zu verhindern, ist die mit den zwei Winkelhebeln h1 und h2 zusammenspielende Druekfeder als Entlastungsfeder eingebaut. Der Winkelhebel hl steht durch den Lenker (h mit der Zunge und der Winkelhebel h2 durch den Lenker g2 mit der Zunge % in Verbindung.
Der der Feder zugewendete Arm von h1 steht in bezug auf die Feder F nahezu oder ganz in der Richtung ihrer Wirkungslinie, so dass die Feder auf diesen Hebel fast gar kein Drehmoment überträgt, und der Hebel hl wirkt fast mit seinem vollen Hebelarm auf den Lenker gl und mithin auf die Zunge go su dass das Übersetzungsverhältnis von der Feder F auf die entspannte Zunge z, und damit auch die Wirkung der Feder F auf die Zunge z sehr klein oder null ist.
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Auf den der Feder zugewendeten Arm von h2 hingegen wirkt in der Stellung gemäss Fig. 1 die Feder F mit einem ziemlich grossen Hebelarm, während der Hebel h2 selbst in dieser Stellung zum Lenker g2 unter einem ziemlich spitzen Winkel steht und somit dem Lenker g2 seinen kleinsten wirksamen Hebelarm bietet, wodurch das Übersetzungsverhältnis von der Feder F auf den Lenker g2 und demzufolge auf die gespannte Zunge Z2 einen Höchstwert erreicht, um möglichst wirkungsvoll der Spannkraft der Zunge Z2 entgegenwirken zu können.
Beginnt nun die Umstellung der Weiche durch Verschieben der Hakenverbindungsstange nach rechts, so wird der linke Haken entriegelt, ohne dass sich die Zunge gi vorerst verstellt (Fig. 2), wogegen die Zunge Z2 gleich mit Beginn der Umstellung nach rechts bewegt wird, so dass ihre Federspannung allmählich abnimmt. Hiebei verdreht sie durch den Lenker g2 den Hebel h2 entgegen dem Uhrzeigersinn und der wirksame Hebelarm der Feder F nimmt wohl allmählich ab, aber ihre Spannung nimmt, wenn auch in geringem Masse, allmählich zu, so dass das von der Feder F auf den Hebel h2 ausgeübte Drehmoment nicht wesentlich abnimmt.
Da aber gleichzeitig der Hebel h2 zum Lenker g, einen immer stumpfer werdenden Winkel einnimmt, so wird der auf den Lenker g2 wirksame Hebelarm immer grösser und verkleinert daher das Übersetzungsverhältnis von der Feder F auf die Zunge Z2 in erhöhtem Masse, um entsprechend der Spannungsabnahme der Zunge Z2 auch die Wirkung der Feder F auf. sie entsprechend zu verringern.
Hat die Weiche die in Fig. 3 gezeichnete Stellung erreicht, so ist die Zunge Z2 spannungslos geworden und dementsprechend hat nun der Hebel h2 seinen grössten wirksamen Hebelarm erreicht, während nun die Wirkungsrichtung der Feder F mit dem des ihr zugehörigen Hebels von 7is zusammenfällt und somit auf die Zunge Z2 nicht mehr einwirkt. Gleichzeitig aber ist die Zunge Si ausgebogen worden und hat Spannung erhalten, wobei aber der Winkel zwischen h1 und < spitzer geworden ist, um das Übersetzungsverhältnis von der Feder F auch auf die Zunge i in erhöhtem Masse zu vergrössern, da mit zunehmendem Angriffshebelarm der Feder F an h1 doch ihre Spannung abnimmt.
Die in Fig. 4 gezeichnete Lage der Weiche ist die entgegengesetzte wie die in Fig. 1, so dass in dieser Weichenlage die Wirkung der Feder F der in den Fig. 1-3 gezeichneten Einrichtung nun auf die Zunge amgrösstenist.
In der Fig. 4 ist an Stelle einer gemeinsamen Feder F für jede Zunge eine eigene Feder angenommen.
Diese kann entweder wie die Feder Fi auf einem zweiarmigen Hebel h1 oder wie die Feder F 2 auf einem einarmigen Hebel h2 wirken, welche Hebel in gleicher Weise, wie schon geschildert, mit den Zungen gekuppelt sind.
In dem gezeichneten Beispiel war angenommen, dass die jeweils anliegende Zunge spannungslos und die abstehende unter Spannung ist. Es kann aber auch umgekehrt sein oder die Zungen können in einer Zwischenlage spannungslos sein.
Wie immer aber die Federweichenkonstruktion ist, werden die Hebel li, und h2 erfindungsgemäss mit je einer Zunge oder Zungengruppe so gekuppelt, dass in der spannungslosen Lage jeder Zunge, in welcher sich die Richtung der Wirkungslinie der Feder F ganz oder nahezu mit der Lage des ihr zugehörigen Hebels deckt, der zugehörige Hebel h1 seinem Lenker bzw. der Hebel h2 seinen Lenker g2 einen möglichst grossen und in den gespannten Zungenlagen einen möglichst kleinen wirksamen Hebelarm bietet.
Da die beschriebene Federeinrichtung auf jede Zunge getrennt einwirkt, kann sie allen Spannungsverhältnissen jeder Zunge angepasst werden, auch wenn sie voneinander verschieden sind.
Bei Kreuzungsfeder weichen, bei welchen vier Zungen vorhanden sind, von welchen je zwei linke und zwei rechte miteinander zu zwei Zungengruppen verbunden sind, können die Hebel h1 und h2 auf je eine Zunge jeder Zungengruppe wirken.
In dem gezeichneten und beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemässe Kupplung der Ausgleichsfederhebel mit je einer Zunge oder Zungengruppe durch Lenker gezeigt, sie kann aber auch mit andern Mitteln sinngemäss erreicht werden.