AT404924B

AT404924B - SWITCH DRIVE

Info

Publication number: AT404924B
Application number: AT0177989A
Authority: AT
Original assignee: Tiefenbach Gmbh
Priority date: 1988-07-25
Filing date: 1989-07-24
Publication date: 1999-03-25
Also published as: DE3825182C2; DE3825182A1; ATA177989A

Description

AT 404 924 BAT 404 924 B

Die Erfindung betrifft einen Weichenantrieb für eine Weiche, bei dem eine mit der Weiche verbundene Schaitstange mit einem Linearantrieb verbunden ist und wobei zusätzlich zum Linearantrieb ein Federantrieb vorgesehen, der die Weiche in ihre jeweils vorgegebene Endlage drückt und beim Bewegen zwischen den Endlagen der Weiche eine Totpunktlage durchfährt.The invention relates to a turnout drive for a turnout, in which a switch rod connected to the turnout is connected to a linear drive and, in addition to the linear drive, a spring drive is provided which presses the turnout into its predetermined end position and a dead center position when moving between the end positions of the turnout drives through.

Ein solcher Weichenantrieb ist aus der US 4 059 054 A bekannt, wobei die Schaltstange ein Schwenkhebel ist, da dieser Antrieb für einen weichen Typ geschaffen wurde, bei dem die Endstücke des Haupt- und Nebengleises der Abzweigseite und das entgegenstehende Endstück des sich verzweigenden Gleises senkrecht zur Gleisachse zueinander verschoben werden, so daß diese Weiche nicht aufgeschnitten werden kann.Such a point machine is known from US 4 059 054 A, the switch rod being a pivot lever, since this drive was created for a soft type in which the end pieces of the main and side track of the branch side and the opposite end piece of the branching track are vertical be moved to the track axis to each other so that this switch cannot be cut open.

Ein Weichenantrieb, der wahlweise mit oder ohne formschlüssige Verriegelung ausgebildet sein kann, ist in der US 4 213 588 A geoffenbart. Dabei ist für den Fall, daß die Verriegelung in bestimmten Betriebszuständen nicht aktiviert sein soll oder in dem Fall, in dem gar keine formschlüssige Verriegelung vorgesehen ist, ein besonderer Haltemechanismus vorgesehen. Dieser Haltemechanismus funktioniert mit einer Nockenfläche und zwei Federn, wobei zwar die üblichen Erschütterungen und Vibrationen nicht ausreichen, um die Weiche über eine Totpunktlage umzustellen, diese aber durch das erste Räderpaar eines die Weiche aufschneidenden Fahrzeuges problemlos erfolgt.A point machine, which can optionally be designed with or without a form-locking lock, is disclosed in US Pat. No. 4,213,588 A. In this case, a special holding mechanism is provided in the event that the lock should not be activated in certain operating states or in the case in which no positive locking is provided. This holding mechanism works with a cam surface and two springs, although the usual shocks and vibrations are not sufficient to switch the switch over a dead center position, but this is easily done by the first pair of wheels of a vehicle cutting the switch.

Einen Federantrieb durch den die Weiche in die jeweils vorgegebene Endlage gedrückt wird und der bei der Umschaltbewegung über einen Totpunkt bewegt wird, ist aus der GB 438 078 A bekannt. Nachteilig an diesem vorbekannten Federantrieb ist, daß die verwendeten Federn Druckfedern sind und daß sich die Länge der von den Druckfedern umgebenen Schubstangen während des Umschaltens ändert, so daß Verschmutzungen, Korrosionen und Abnutzungen das Funktionieren des Antriebes beeinträchtigen können. Dazu kommt, daß beim Bruch einer der beiden Federn die Vorrichtung so asymmetrisch belastet wird, daß ein ordnungsgemäßes Funktionieren zumindest in Frage gestellt ist.A spring drive by means of which the switch is pressed into the respectively predefined end position and which is moved over a dead center during the switching movement is known from GB 438 078 A. A disadvantage of this known spring drive is that the springs used are compression springs and that the length of the push rods surrounded by the compression springs changes during the switchover, so that dirt, corrosion and wear and tear can impair the functioning of the drive. In addition, if one of the two springs breaks, the device is loaded so asymmetrically that proper functioning is at least questioned.

Ein anderer Weichenantrieb ist aus der DE 25 57 574 B2 bekannt. Dabei wird die Weiche in ihren Endlagen formschlüssig verriegelt. Dabei können jedoch Toleranzen nicht ausgeglichen werden. Ferner wird es unmöglich, die Weiche aufzuschneiden. Das Aufschneiden geschieht, wenn ein Waggon aus der nicht geöffneten Richtung kommend in die Weiche einfährt.Another point machine is known from DE 25 57 574 B2. The switch is positively locked in its end positions. However, tolerances cannot be compensated for. Furthermore, it becomes impossible to cut the switch. The cutting occurs when a wagon enters the switch coming from the non-opened direction.

Ferner ist aus der EP 176 830 A2 bereits eine Feder zu entnehmen, die jedoch lediglich der elastischen Koppelung zwischen Linearantrieb und Schaltstange dient.Furthermore, a spring can already be gathered from EP 176 830 A2, which, however, only serves for the elastic coupling between the linear drive and the shift rod.

Die DE 24 60 956 A1 zeigt ebenfalls eine Feder. Die Feder steht unter Vorspannung und rastet beim Aufschneiden der Weiche aus, um die Weiche in die andere Endlage zu bringen. Danach ist die Feder wirkungslos und die Feder muß erneut gespannt werden.DE 24 60 956 A1 also shows a spring. The spring is under tension and snaps out when the switch is cut to bring the switch to the other end position. The spring is then ineffective and the spring must be tensioned again.

Auch den SU-Abstracts 513 143, Sektion P,Q, DW7710, Q41, 1977 und 840 222, Sektion P,Q, DW8214, Q41, 1982 läßt sich kein zusätzlicher Federantrieb entnehmen, der zwischen seinen Endstellungen seine Totpunktlage durchfährt.SU abstracts 513 143, section P, Q, DW7710, Q41, 1977 and 840 222, section P, Q, DW8214, Q41, 1982 also show no additional spring drive that moves through its dead center position between its end positions.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Weichenantrieb zu schaffen, der auch zum Ausgleich größerer Toleranzen in der Lage ist und bei dem die Weichenverbindung durch Aufschneiden gelöst werden kann. Darüberhinaus soll der erfindungsgemäße Weichenantrieb so robust sein, daß zuverlässig auch unter den rauhen Bedingungen des Eisenbahnbetriebes arbeitet.The invention has set itself the task of creating a turnout drive that is also able to compensate for larger tolerances and in which the turnout connection can be solved by cutting. In addition, the point machine according to the invention should be so robust that it works reliably even under the harsh conditions of railway operations.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Federantrieb zumindest einen Schubhebel aufweist, der in einem Gelenk am Linearantrieb angelenkt ist und dessen freies Ende auf einer Bahn geführt ist, die etwa auf einer Senkrechten zum Linearantrieb und etwa mittig zwischen den Endlagen des Gelenkes liegt und daß das freie Ende des Schubhebels unter der Kraft zumindest einer Zugfeder steht, die den Schubhebel auf Druck beansprucht.This object is achieved in that the spring drive has at least one thrust lever which is articulated in a joint on the linear drive and the free end of which is guided on a path which is approximately perpendicular to the linear drive and approximately centrally between the end positions of the joint and that the free end of the thrust lever is under the force of at least one tension spring which stresses the thrust lever.

Die Besonderheit dieser Lösung besteht darin, daß durch den hydraulischen Antrieb jeweils nur die Hälfte des Stellweges überwunden werden muß, während die andere Hälfte durch Federantrieb überwunden wird. Dabei wird durch die erfindungsgemäße Lösung, die eine bestimmte getriebliche Verbindung zwischen Feder- und Linearantrieb vorsieht, gleichzeitig gewährleistet, daß der Stellweg bzw. die Hälfte des Stellweges durch Federn überstrichen wird, welche selbst nur einen sehr geringen Federweg haben.The peculiarity of this solution is that only half of the travel has to be overcome by the hydraulic drive, while the other half is overcome by spring drive. At the same time, the solution according to the invention, which provides a certain gear connection between spring and linear drive, simultaneously ensures that the travel or half of the travel is covered by springs which themselves have only a very small travel.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß das freie Ende des Schubhebels an einem schwenkbaren Führungshebel angelenkt ist, welcher sich im wesentlichen parallel zum Linearantrieb erstreckt, so daß das freie Ende des Schubhebels auf einer Bahn geführt ist. Dadurch ergibt sich eine reibungsfreie, verschleißfreie, auch bei langem Stillstand gängige Führung des freien Endes des Schubhebels.A further development of the invention is that the free end of the push lever is articulated on a pivotable guide lever which extends essentially parallel to the linear drive, so that the free end of the push lever is guided on a path. This results in a friction-free, wear-free guidance of the free end of the thrust lever, which is common even after a long standstill.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Führungshebel über das Gelenk mit dem Schubhebel hinaus verlängert ist und das freie Ende des Führungshebels unter Federkraft steht, welche im wesentlichen senkrecht zum Linearantrieb ausgerichtet ist. Diese Ausbildung ermöglicht den Einsatz robuster Zugfedern. 2It is also advantageous if the guide lever is extended beyond the joint with the push lever and the free end of the guide lever is under spring force, which is oriented essentially perpendicular to the linear drive. This training enables the use of robust tension springs. 2nd

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Eine zweckmäßige Ausgestaltung ist gekennzeichnet durch die doppelte Anordnung einer Federung, wobei die beiden Federungen auf einer gemeinsamen Ebene liegen und beidseits des Linearantriebes im gleichen Wirksinn angreifen. Dadurch wird eine symmetrische Belastung des Linearantriebes gewährleistet.An expedient embodiment is characterized by the double arrangement of a suspension, the two suspensions lying on a common plane and acting in the same direction on both sides of the linear drive. This ensures a symmetrical load on the linear drive.

Infolge des doppelten Weichenantriebes wird es möglich, den hydraulischen Weichenantrieb schon vor Erreichen der Endlage der Weiche durch Endschalter abzustellen.As a result of the double turnout drive, it is possible to switch off the hydraulic turnout drive by means of limit switches before the turnout has reached its end position.

Schließlich besteht ein weiteres Erfindungsmerkmal noch darin, daß der Linearantrieb bei zwangsweiser Bewegung der Weiche im Bewegungssinne einschaltbar ist. Durch diese Ausbildung wird gewährleistet, daß die Weiche beim Aufschneiden nicht stets wieder mit dem Federantrieb in ihre Endlage zurückgefahren, sondern im Bewegungssinne des Aufschneidens vollständig geöffnet wird.Finally, a further feature of the invention is that the linear drive can be switched on when the switch is forced to move in the sense of motion. This design ensures that the switch does not always move back into its end position with the spring drive when it is cut open, but is completely opened in the sense of movement of the cut.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung beschrieben.An exemplary embodiment is described below with reference to the drawing.

Die Weiche 1 ist mit einer Betätigungsstange 2 verbunden. Die Betätigungsstange 2 ist einerseits an der Weiche und anderseits an einem Zylinder 3 angelenkt. Der Zylinder 3 ist auf einem Differentialkolben 4 und einer Kolbenstange 5 beweglich geführt. Die Kolbenstange 5 ist in einem Gehäuse 26 angelenkt. Das Gehäuse 26 ist ortsfest. Der Zylinder 3 besitzt einen kleinen Zylinderraum 6 mit kleiner Kolbenfläche und einen großen Zylinderraum 7 mit großer Kolbenfläche. Der kleine Zylinderraum 6 wird über eine Hydraulikleitung 8 und der große Zylinderraum 7 über eine Hydraulikleitung 9 mit Drucköl beschickt. Zur Schaltung der Leitungen dient ein Ventil 11. Dabei handelt es sich um ein magnetisch schaltbares und federzentriertes 3/4-Wegeventil. Die Hydraulikversorgung geschieht durch eine Pumpe 12, welche durch einen Motor 13 angetrieben wird. Die Ansteuerung des Motors sowie der Magnete des Ventils 11 geschieht durch eine Steuereinrichtung 14. Die Steuereinrichtung 14 wird durch Endschalter 15 und Endschalter 16 angesteuert. Auf die Funktion wird später eingegangen. Auf den Linearantrieb, d.h. den Zylinder 3, wirkt außerdem ein Federantrieb ein. Der Federantrieb kann auf nur einer Seite des Zylinders 3 angreifen. Es können aber auch - wie dargestellt - zwei Federantriebe vorgesehen sein, welche beidseits des Zylinders 3 auf einer Ebene sich gegenüberliegen und welche wie folgt Zusammenwirken:The switch 1 is connected to an operating rod 2. The actuating rod 2 is articulated on the one hand on the switch and on the other hand on a cylinder 3. The cylinder 3 is movably guided on a differential piston 4 and a piston rod 5. The piston rod 5 is articulated in a housing 26. The housing 26 is stationary. The cylinder 3 has a small cylinder space 6 with a small piston area and a large cylinder space 7 with a large piston area. The small cylinder chamber 6 is supplied with pressure oil via a hydraulic line 8 and the large cylinder chamber 7 via a hydraulic line 9. A valve 11 is used to switch the lines. This is a magnetically switchable and spring-centered 3/4-way valve. The hydraulic supply occurs through a pump 12, which is driven by a motor 13. The motor and the magnets of the valve 11 are controlled by a control device 14. The control device 14 is controlled by limit switches 15 and limit switches 16. The function will be discussed later. On the linear drive, i.e. the cylinder 3, also acts a spring drive. The spring drive can act on only one side of the cylinder 3. However, as shown, two spring drives can also be provided, which are located opposite one another on both sides of the cylinder 3 and which interact as follows:

Jeder Federantrieb weist einen Schubhebel 17.1 und 17.2 auf. Jeder Schubhebel 17.1, 17.2 ist an einem Gelenk 18.1, 18.2 am Zylinder 3 angelenkt. Das freie Ende 19.1, 19.2 ist auf einer Bahn 20 geführt. Diese Bahn liegt senkrecht zur Bewegungsrichtung des Linearantriebes und etwa mittig zwischen den Endstellungen des Linearantriebes, welche durch die Endstellung der Weiche vorgegeben sind. Zur Führung des freien Endes 19.1, 19.2 des Schubhebels auf dieser Bahn 20 dient ein Führungshebel 21.1, 21.2, welcher in einem Gelenk 22.1, 22.2 am Gehäuse 26 angelenkt ist. Dabei ist der Führungshebel im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung des Linearantriebes ausgerichtet, d.h. idealerweise in der Mittelstellung des Linearantriebes genau parallel. Auf diese Weise wird erreicht, daß das freie Ende 19.1, 19.2 des Schubhebels 17.1, 17.2 mit hinreichend genauer Annäherung die Bahn 20 befährt. Der Führungshebel 21.2, 21.2 ist über den Anlenkpunkt mit dem Schubhebel 17.1, 17.2 hinaus verlängert, u.zw. vorzugsweise geradlinig verlängert. Die dadurch entstehenden freien Enden 23.1 und 23.2 der Schubhebel sind durch mindestens eine, im dargestellten Fall durch zwei Zugfedern 24 miteinander verbunden.Each spring drive has a push lever 17.1 and 17.2. Each thrust lever 17.1, 17.2 is articulated on a joint 18.1, 18.2 on the cylinder 3. The free end 19.1, 19.2 is guided on a track 20. This path is perpendicular to the direction of movement of the linear drive and approximately midway between the end positions of the linear drive, which are predetermined by the end position of the switch. A guide lever 21.1, 21.2, which is articulated in a joint 22.1, 22.2 on the housing 26, is used to guide the free end 19.1, 19.2 of the push lever on this track 20. The guide lever is oriented essentially parallel to the direction of movement of the linear drive, i.e. ideally exactly parallel in the middle position of the linear drive. In this way it is achieved that the free end 19.1, 19.2 of the thrust lever 17.1, 17.2 travels along the path 20 with a sufficiently precise approach. The guide lever 21.2, 21.2 is extended beyond the articulation point with the push lever 17.1, 17.2, etc. preferably extended in a straight line. The resulting free ends 23.1 and 23.2 of the thrust lever are connected to one another by at least one, in the illustrated case by two tension springs 24.

Nun wird im einzelnen die Funktion des Antriebes beschrieben.The function of the drive will now be described in detail.

Ruhelage: Die Zugfedern 24 üben über die Führungshebel 21.1, 21.2 auf die Schubhebel 17.1, 17.2 eine Schubkraft aus. Diese Schubkraft wirkt auf den Zylinder 3 mit einer Kraftkomponente in Schaltrichtung der Betätigungsstange 2 in dem Sinne, daß die Weiche auf Geradeausfahrt geschaltet wird. Der Motor ist ausgeschaltet. Über die Mittelstellung des Ventils 11 besteht Kurzschluß zwischen den Leitungen 8 und 9. Umschalten der Weiche: Über eine Steuerleitung 25 wird die Steuereinrichtung 14 betätigt. Dadurch wird der Motor 13 eingeschaltet und die Druckölversorgung in Gang gesetzt. Gleichzeitig wird das Ventil 11 in seine links dargestellte Schaltposition geschaltet. In dieser Schattposition ist der kleine Zylinderraum 6 mit der Pumpe und der große Zylinderraum 7 mit dem Tank verbunden. Dadurch wird der Zylinder 3 auf der Kolbenstange - in der Zeichnung gesehen nach oben - derart verfahren, daß die Weiche in Kurvenfahrt verstellt wird. Hiezu muß der Hydraulikantrieb zunächst die über die Schubstangen 17.1 und 17.2 ausgeübten Schubkräfte überwinden, bis die Gelenke 18.1, 18.2 die Bahn 20 durchfahren. Nunmehr wirken die auf die Schubhebel 17.1, 17.2 wirkenden Schubkräfte in der eingeschalteten Schaltrichtung. Daher kann kurz darauf durch geeignete Anordnung der Endschalter 15 der Hydraulikantrieb, d.h. der Motor 13, wieder abgeschaltet und das Ventil wieder in die Mittelstellung gebracht werden. Spätestens erfolgt die Endabschaltung, wenn die Endstellung der Weiche erreicht ist. Infolge des Kurzschlusses zwischen allen Hydraulikverbindungen liegt die Weiche nunmehr allein unter Federkraft an, wobei infolge der Dimensionierung und Ausrichtung der Schubhebel 17.1, 17.2 auch bei relativ geringen Federkräften sehr große, ausreichende Schubkräfte auf den Linearantrieb 3 ausgeübt werden können.Rest position: The tension springs 24 exert a pushing force on the push levers 17.1, 17.2 via the guide levers 21.1, 21.2. This thrust acts on the cylinder 3 with a force component in the switching direction of the actuating rod 2 in the sense that the switch is switched to travel straight ahead. The engine is switched off. There is a short circuit between the lines 8 and 9 via the central position of the valve 11. Switching the switch: The control device 14 is actuated via a control line 25. As a result, the motor 13 is switched on and the pressure oil supply is started. At the same time, the valve 11 is switched to its switching position shown on the left. In this shaded position, the small cylinder space 6 is connected to the pump and the large cylinder space 7 to the tank. As a result, the cylinder 3 on the piston rod - as seen in the drawing upwards - is moved such that the switch is adjusted when cornering. For this purpose, the hydraulic drive must first overcome the thrust forces exerted via the push rods 17.1 and 17.2 until the joints 18.1, 18.2 pass through the track 20. Now the thrust forces acting on the thrust levers 17.1, 17.2 act in the switched switching direction. Therefore, shortly thereafter, by appropriately arranging the limit switches 15, the hydraulic drive, i.e. the motor 13 is switched off again and the valve is brought back into the middle position. At the latest, the limit is switched off when the switch has reached its end position. As a result of the short circuit between all hydraulic connections, the switch is now only under spring force, and due to the dimensioning and alignment of the thrust levers 17.1, 17.2, very large, sufficient thrust forces can be exerted on the linear drive 3 even with relatively low spring forces.

Umschalten der Weiche in Geradeausfahrt: Über die Leitung 25 wird wiederum ein geeignetes Steuersignal in die Steuereinrichtung 14 gegeben, der Motor 13 in Gang gesetzt und das Ventil 11 in die rechte Schaltstellung umgeschaltet. Hiebei ist der 3Switching the switch to straight-ahead driving: A suitable control signal is again sent to the control device 14 via the line 25, the motor 13 is started and the valve 11 is switched to the right switching position. Hiebei is the 3rd

Claims

ΑΤ 404 924 Β cylinder chamber 6 and the large cylinder chamber 7 short-circuited. Both cylinder rooms are connected to the pump at the same time. As a result of the area ratio on the piston 4, the compressive forces which switch the cylinder 3 into the switching position for straight-ahead travel predominate. Again, the thrust force of the thrust levers 17.1, 17.2 applied by the springs 24 must be overcome until the dead center is reached when the web 20 is traversed. Shortly thereafter, but at the latest when the straight-line travel reaches the end position, the hydraulic drives are switched off again and the hydraulic lines are short-circuited by limit switch 15, so that the switch is held in this end position only by spring forces. Cut open: If e.g. When a wagon is driving straight ahead and the turnout comes out of the curve in the opposite direction, the turnout tongues are first pressed out by the wheel flanges because the wheel flanges overcome the holding forces exerted by push rods 17.1, 17.2. The cylinder 3 executes a corresponding movement. During this movement, a switch cam attached to the cylinder comes into contact with the limit switch 16. This limit switch 16 starts the control device 14 and the motor 13 and switches the valve 11 into the switch position shown on the left. As described above, the cylinder chamber 6 is pressurized in this switching position. Therefore, the switch is now operated in the same sense of movement in which it was previously cut open and switched to the curve end position. The same process is repeated if a wagon coming from straight ahead now drives into the switch in the opposite direction and cuts the switch tongues. 1. Turnout drive for a turnout, in which a switch rod connected to the turnout is connected to a linear drive and in addition to the linear drive, a spring drive is provided which presses the turnout into its respective predetermined end position and a dead center position when moving between the end positions of the turnout drives through, characterized in that the spring drive has at least one push lever (17.1, 17.2) which is articulated in a joint (18.1, 18.2) on the linear drive (3, 4, 5) and whose free end is guided on a track (20), which lies approximately on a perpendicular to the linear drive (3, 4, 5) and approximately midway between the end positions of the joint (18.1, 18.2) and that the free end of the thrust lever (17.1, 17.2) is under the force of at least one tension spring (24) , which presses the thrust lever (17.1, 17.2).

2. Switch drive according to claim 1, characterized in that the switch (1) is designed to be cut open and that the switching rod (2) is arranged substantially in alignment with the linear drive (3, 4, 5).

3. Point machine according to claim 1 or 2, characterized in that the free end of the push lever (17.1, 17.2) is articulated by means of a joint (19.1, 19.2) on a pivotable guide lever (21.1, 21.2) which is substantially parallel to the linear drive (3, 4, 5) extends and so the free end of the push lever (17.1, 17.2) leads on the track (20).

4. Point machine according to claim 3, characterized in that the guide lever (21.1, 21.2) over the joint (19.1, 19.2) is extended and that the free end (23.1, 23.2) of the guide lever (21.1, 21.2) under the action of a Is spring force, which is directed substantially perpendicular to the linear drive (3, 4, 5).

5. Point machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that two symmetrical to the linear drive (3, 4, 5) arranged spring drives are provided.

6. Point machine according to claims 4 and 5, characterized in that the free ends (23.1, 23.2) of the guide lever (21.1, 21.2) are connected to one another by at least one, preferably a plurality of tension springs (24).

7. Point machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the linear drive (3, 4, 5), as known per se, is a hydraulic cylinder-piston unit.

8. switch drive according to one of claims 1 to 7, characterized in that the linear drive (3, 4, 5) by limit switches (15, 16) in the end positions of the switch (1) can be switched off. 4 AT 404 924 B

9. Switch machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the linear drive (3, 4, 5) can be switched on in the sense of movement in the case of forced movement of the switch (1). With 1 sheet of drawings 5