AT407369B - Einrichtung zum umstellen der beweglichen teile von schienenweichen oder -kreuzungen - Google Patents

Description

AT 407 369 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Umstellen der beweglichen Teile von Schienenweichen oder -kreuzungen, bei welcher eine Mehrzahl von in Schienenlängsrichtung versetzt angreifenden hydraulischen Zylinderkolbenaggregaten jeweils in Serie geschaltet ist.

Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise der WO 96/34786 A1 bereits zu entnehmen. Bei dieser bekannten Einrichtung zum Umstellen von Weichen sind eine Mehrzahl von Zylinderkolbenaggregaten vorgesehen, welche zueinander parallel oder in Serie geschaltet sein können. Für den Fall, daß derartige Zylinderkolbenaggregate in Serie geschaltet werden, sind in der WO 96/34786 A1 Aufstoßventile beschrieben, welche sicherstellen, daß nach vollständiger Umstellung eines hydraulischen Zylinderkolbenaggregates der für die Umstellung erforderliche Hydraulikdruck unmittelbar in die entsprechenden Arbeitsräume nachfolgend hydraulischer Zylinderkolbenaggregate geleitet wird. Während der Verstellung erfolgt die Betätigung nachgeschalteter hydraulischer Zylinderkolbenaggregate üblicherweise durch den Druck des aus einem vorangehenden hydraulischen Zylinderkolbenaggregat verdrängten Fluidvolumens.

Bei der Umstellung von beweglichen Teilen von Schienenweichen bzw. -kreuzungen wirkt zunächst in einem der Arbeitsräume des entsprechenden Stellzylinders der angelegte Druck, wobei dieser Druck multipliziert mit der jeweils wirksamen Kofbenfläche die Stellkraft ergibt. Dieser Stellkraft wirken Verstellwiderstände entgegen, wobei derartige Widerstände, insbesondere bei einer Blockade der Verstellbewegung, zu einem raschen Druckanstieg führen können. Zur Sicherung der Gesamthydrauiik ist es daher bekannt, zentral Druckbegrenzungsventile vorzusehen und eine derartige Ausbildung ist beispielsweise in der DE 21 44 564 A1 beschrieben. Unzulässige Betriebszustände können aber mit einem derartigen Druckbegrenzungsventil nur unzureichend erfaßt werden, da derartige Druckbegrenzungsventile auf einen Arbeitsdruck ausgelegt werden müssen, welcher höher ist als die Summe der Verschiebewiderstände bzw. Widerstandskräfte der in Serie geschalteten hydraulischen Zylinderkolbenaggregate.

Bei der aus der EP 778 191 A2 bekanntgewordenen Einrichtung sind Sicherheitseinrichtungen vorgesehen, welche die einzelnen Zylinderkolbenaggregate bei Abschaltung der Verschiebebewegung soweit drucklos machen, daß thermischen Ausdehnungen Rechnung getragen werden kann. Eine Sicherheitsabschaltung beim Überschreiten unzulässiger Betriebszustände einzelner Zylinderkolbenaggregate ist mit einer derartigen Ausbildung nicht gegeben.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Einrichtung der eingangs genannten Art mit in Serie geschalteten hydraulischen Zylinderkolbenaggregaten dahingehend weiterzubilden, daß unzulässige Betriebszustände frühzeitig und rechtzeitig erkannt werden und daß bei Überschreiten der zulässigen Widerstandskraft, welche auf ein hydraulisches Zylinderkolbenaggregat zur Wirkung gelangt, eine weitere Verstellung des Weichenantriebes unterbrochen wird. Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Ausbildung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitung, welche die in Serie geschalteten hydraulischen Zylinderkolbenaggregate verbindet, wenigstens ein druckabhängig verstellbares Wege- bzw. Sitzventil eingeschaltet ist, welches bei Überschreiten eines voreingestellten Differenzdruckes die Verbindung zum nachfolgenden Zylinderkolbenaggregat sperrt. Dadurch, daß wenigstens ein druckabhängig verstellbares Wege-bzw. Sitzventil in die Leitung, welche die in Serie geschalteten hydraulischen Zylinderkolbenaggregate untereinander verbindet, vorgesehen ist, lassen sich unzulässige Anstiege des Differenzdruckes, wie sie aufgrund eines erhöhten Verschiebewiderstandes auftreten, rechtzeitig erkennen und dadurch, daß in diesen Fällen unmittelbar die Verbindung zum nachfolgenden Zylinderkolbenaggregat gesperrt ist, erfolgt eine sichere Abschaltung der weiteren Verstellbewegung der Weiche, sodaß unzulässige Verformungen ausgeschlossen werden können.

Mit Vorteil ist die Ausbildung hiebei so getroffen, daß in die Zuleitung und in die Ableitung wenigstens eines hydraulischen Zylinderkolbenaggregates je ein druckabhängig verstellbares Wege- bzw. Sitzventil eingeschaltet ist, dessen Verschiebeantrieb vom Druck in voneinander verschiedenen Arbeitsräumen des gleichen Zylinderkolbenaggregates beaufschlagt ist, wobei insbesondere in besonders vorteilhafter Weise die Schaltung so vorgenommen wird, daß die Ventile der einzelnen Zylinderkolbenaggregate jeweils so geschaltet sind, daß das in einen Arbeitsraum mündende Ventil vom Druck im gegenüberliegenden Arbeitsraum des gleichen Zylinderkolbenaggregates beaufschlagt ist. Für die Verstellung eines beweglichen Teiles einer Schienenweiche oder -kreuzung gelangt in jeweils einem hydraulischen Zylinderkolbenaggregat ein Arbeitsdruck Pi zur Wirkung, welcher den Kolben in Richtung der Verstellbewegung verschieben soll. Diesem 2

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Arbeitsdruck p1t welcher multipliziert mit der jeweils wirksamen Kolbenquerschnittsfläche A die Stellkraft F definiert, wirkt nun die Kraft des Verschiebewiderstandes Fw entgegen. Aus dem dem mit dem Druck Pi beaufschlagten Arbeitsraum gegen-überliegenden Arbeitsraum wird nun Fluid unter einem Druck p2 entsprechend der Verringerung durch die dem äußeren Widerstand entsprechende Kraft in den Arbeitsraum eines nachfolgenden Zylinderkolbenaggregates für die gleichsinnige Verstellbewegung ausgepreßt, wobei diese Druckdifferenz solange unproblematisch bleibt, solange der aufgetretene Verstellwiderstand in definierten Grenzen bleibt. Im einzelnen gelten hiebei folgende Beziehungen p, A = p2 · A + Fw (Pi-Pz)A=Fw Δρ A = Fw wobei in diesen Gleichungen p1 den Arbeitsdruck im jeweils betrachteten Zylinderkolbenaggregat und p2 den Druck des aus dem gegenüberliegenden Arbeitsraum des gleichen Zylinderkolbenaggregates verdrängten Fluids bedeutet Die auftretende Druckdifferenz ist hiebei dem Verschiebewiderstand proportional, wobei dadurch, daß diese Druckdifferenz nun zur Steuerung des entsprechenden Ventiles herangezogen wird, dann, wenn diese Druckdifferenz einen vorbestimmten Wert übersteigt, die Leitung zum nachfolgenden hydraulischen Zylinderkolbenaggregat gesperrt wird. Die mit der jeweiligen Druckdifferenz beaufschlagten Wege- bzw. Sitzventile können hierbei unmittelbar mit jeweils einem hydraulischen Zylinderkolbenaggregat zu einer Baueinheit vereinigt werden und auf unzulässige Betriebszustände reagieren, wie sie im Zusammenhang mit einem einzelnen einer Mehrzahl von in Serie geschalteten hydraulischen Zylinderkolbenaggregat auf-treten können.

Das jeweils letzte einer Mehrzahl von in Serie geschalteter hydraulischer Zylinderkolbenaggregate kann ohne zusätzliche Ventile ausgebildet sein, wobei in besonders einfacher Weise die Ausbildung so getroffen ist, daß das in Serienschaltung letzte hydraulische Zylinderkolbenaggregat unmittelbar mit den Ventilen von vorangehenden Zylinderkolbenaggregaten verbunden ist.

Insgesamt wird mit der erfindungsgemäßen Ausbildung immer das nachgeschaltete Ventil geschlossen, wenn die aufgetretene Druckdifferenz das zulässige Ausmaß, welcher durch die Widerstände im normalen Betriebsfall definiert ist, erreicht hat. Um nun die Leitungswiderstände bei einer Mehrzahl von derartigen in Serie geschalteten hydraulischen Zylinderkolbenaggregaten zu minimieren, ist es vorteilhaft die Länge der jeweiligen Rücklaufleitungen zu verringern. Zu diesem Zweck ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß bei mehr als drei in Serie geschalteten hydraulischen Zylinderkolbenaggregaten die Serienschaltung so vorgenommen ist, daß der Arbeitsraum eines hydraulischen Zylinderkolbenaggregates mit dem Arbeitsraum eines übernächsten hydraulischen Zylinderkolbenaggregates unter Zwischenschaltung der Ventile verbunden ist. Auf diese Weise kann die Länge der Rücklaufleitungen jeweils minimiert werden, sodaß ein präzises Ansprechen gewährleistet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Mehrzahl von in Serie geschalteter hydraulischer Zyiinderkolbenaggregate für die Verstellung von Schienenweichen und Fig. 2 ein vergrößertes Detail der in Fig. 1 verwendeten hydraulischen Zyiinderkolbenaggregate sowie der Ventilsteuerung.

In Fig. 1 sind hydraulische Zyiinderkolbenaggregate 1 bis 4 dargestellt, welche über die Länge der zu verstellenden Weiche in Schienenlängsrichtung verteilt angeordnet sind. Zur Verstellung einer Weichenzunge in Richtung des Pfeiles 5 wird Fluid über eine Leitung 6 in den ersten Arbeitsraum 7 des ersten hydraulischen Zyfinderkolbenaggregates 1 eingepreßt, wobei das aus dem gegenüberliegenden Arbeitsraum austretende Fluid über die Leitung 8 unter Zwischenschaltung eines druckdifferenzbeaufschlagten Ventiles 9 in den Arbeitsraum 10 des nachfolgenden hydraulischen Zylinderkolbenaggregates 2 gelangt.

Die Kolben 11, 12,13 und 14 der in Serie geschalteten hydraulischen Zyiinderkolbenaggregate weisen jeweils Aufstoßventile 15 auf, welche am Ende des zulässigen Verschiebeweges die Öffnung des vorangehenden Arbeitsraumes zur Druckleitung zum nachfolgenden Arbeitsraum eines weiteren hydraulischen Zylinderkolbenaggregates bewirken.

Das aus den jeweils gegenüberliegenden Arbeitsräumen verdrängte Fluid gelangt jeweils unter Zwischenschaltung entsprechender von der Druckdifferenz betätigbarer Ventile in die 3

Claims (5)

1. AT 407 369 B Rücklaufleitung 16, wobei an die Vorlaufleitung 6 die Pumpe 22 oder ein Druckspeicher angeschlossen ist und an die Rücklaufleitung 16 die Leitung zum Tank 23 angeschlossen ist. Für die Betätigung in eine Verschieberichtung entgegen der Richtung des Pfeiles 5 werden die Anschlüsse jeweils beispielsweise durch ein Ventil entsprechend vertauscht. Bei der in Fig. 2 dargestellt vergrößerten Darstellung eines derartigen hydraulischen Zylinderkolbenaggregates 1 sind die Druckverhältnisse näher erläutert. Der Druck, welcher die Verstellkraft zur Folge haben soll, wird über die Druckleitung 6 und ein erstes druckmittelbetätigbares Ventil 17 in den Arbeitsraum 7 des hydraulischen Zylinderkolbenaggregates 1 eingebracht und bewirkt unter Berücksichtigung der wirksamen Fläche des Kolbens 11 eine Stellkraft. Aus dem gegenüberliegenden Arbeitsraum 18 wird Fluid unter Zwischenschaltung des druckdifferenzbetätigbaren Ventiles 9 in die Leitung 19 zu einem nachgeschalteten Arbeitsraum, welcher, wie in Fig. 1 ersichtlich, dem Arbeitsraum 20 des übernächsten hydraulischen Zylinderkolbenaggregates 3 entspricht. Bedingt durch die Verschiebewiderstände und die dadurch erzielte entgegengerichtete Kraft Fw steht hier ein entsprechend verringerter Druck p2 zur Verfügung, welcher kleiner ist als der Druck Pi im Arbeitsraum 7. Das Druckdifferenzsignal betätigt jeweils das nachgeschaltete Ventil 9, sodaß die Leitung 19 gesperrt wird, wenn der zulässige Wert überschritten wird. Die Sperre dieses Ventiles erfolgt hiebei beispielsweise in einer Zwischenstellung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, bei welcher die Aufstoßventile 15 noch nicht betätigt wurden und daher tatsächlich eine entsprechende Druckdifferenz zwischen den Arbeitsräumen 7 und 18 auftritt. Die zu betätigende Weichenzunge ist schematisch in Fig. 2 mit 21 angedeutet. Durch die von der Druckdifferenz abhängige Betätigung des Ventiles 9 wird die weitere Verstellung der Weichenzunge 21 verhindert und ein unzulässiger Betriebszustand frühzeitig und rechtzeitig erkannt sowie eine Überlastung verhindert. Dadurch, daß die Leitung 19 nicht unmittelbar mit dem nächstfolgenden sondern mit dem übernächsten hydraulischen Zylinderkolbenaggregat verbunden ist, wird insgesamt eine Verringerung der jeweils wirksam werdenden Länge der Rücklaufleitungen bewirkt, wodurch die Leitungsverluste verringert werden können. PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zum Umstellen der beweglichen Teile von Schienenweichen oder -kreuzun-gen, bei welcher eine Mehrzahl von in Schienenlängsrichtung versetzt angreifenden hydraulischen Zylinderkolbenaggregaten (1,2,3,4) jeweils in Serie geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitung (8), welche die in Serie geschalteten hydraulischen Zylinderkolbenaggregate (1,2,3,4) verbindet, wenigstens ein druckabhängig verstellbares Wege- bzw. Sitzventil (9) eingeschaltet ist, welches bei Überschreiten eines voreingestellten Differenzdruckes die Verbindung zum nachfolgenden Zylinderkolbenaggregat sperrt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zuleitung und in die Ableitung wenigstens eines hydraulischen Zylinderkolbenaggregates je ein druckabhängig verstellbares Wege- bzw. Sitzventil (9) eingeschaltet ist, dessen Verschiebeantrieb vom Druck in voneinander verschiedenen Arbeitsräumen (7,18) des gleichen Zylinderkolbenaggregates beaufschlagt ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile der einzelnen Zylinderkolbenaggregate jeweils so geschaltet sind, daß das in einen Arbeitsraum (7) mündende Ventil vom Druck im gegenüberliegenden Arbeitsraum (18) des gleichen Zylinderkolbenaggregates beaufschlagt ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in Serienschaltung letzte hydraulische Zylinderkolbenaggregat (4) unmittelbar mit den Ventilen von vorangehenden Zylinderkolbenaggregaten (1,2,3) verbunden ist
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehr als drei in Serie geschalteten hydraulischen Zylinderkolbenaggregaten die Serienschaltung so vorgenommen ist, daß der Arbeitsraum eines hydraulischen Zylinderkolbenaggregates mit dem Arbeitsraum eines übernächsten hydraulischen Zylinderkolbenaggregates unter 4 AT 407 369 B Zwischenschaltung der Ventile verbunden ist. HIEZU 2 BLATT ZEICHNUNGEN 5