CH638733A5 - Hydraulischer weichenantrieb. - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem hydraulischen Weichenantrieb gemäss den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.

Ein derartiger Weichenantrieb ist durch die DE-OS 25 57 574 bekanntgeworden. Die Festhaltekraft der Schubstange bzw. des Weichenantriebes wird dort durch eine Verriegelung bewirkt, bei der eine quer zur Schubstange verlaufende Verriegelungs walze hinter einen abgeschrägten nasen-förmigen Ansatz der Schubstange greift. Die Verriegelungswalze ist Teil eines Schwenkhebels, der von einer Rückstellfeder in Richtung Schubstange gedrückt wird und ist im Normalstellbetrieb von einem vom Stellzylinder betätigten Entriegelungselement aushebbar. Bei einem Überschreiten der Festhaltekraft wird die Verriegelungs walze über den abgeschrägten Ansatz hochgedrückt.

Die Auslösung der Festhaltekraft des Antriebs bei einem Auffahren der Weiche ist stark vom Zusammenspiel dieser mechanisch zusammenwirkenden Steuer- und Verriegelungsteile abhängig, die dem Verschleiss unterliegen. Die Betriebssicherheit und auch gleichmässige Reproduzierbarkeit der Festhaltekraft hängt stark von der jeweiligen Beschaffenheit, d.h. dem Grad des Verschleisses ab.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen hydraulischen Weichenantrieb zu schaffen, der praktisch verschleissfest eine stets definierte und sichere Auslösung bei Überschreiten der Festhaltekraft gewährleistet und Beschädigungen des Antriebs insbesondere den Bruch der Schubstange und Beschädigungen der Prüferstangen vermeidet. Der Antrieb soll darüberhinaus eine hohe Festhaltekraft aufweisen und auch die anliegenden Schienenzungen in ihrer Lage definiert arretieren. Diese Arretierung ist unabhängig von evtl. zusätzlich den Weichen zugeordneten sogenannten Spitzenverschlüssen an den Weichenzungen, die nicht dem Antrieb zurechenbar sind.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe für einen hydraulischen Antrieb der eingangs bezeichneten Art gemäss den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die verwendete Kugelkupplung rastet stets sicher und definiert aus und ist praktisch verschleissfrei und die Prüfschieber werden sicher über die jeweils vom Rad zuerst gedrückte abliegende Weichenzunge entriegelt. Beschädigungen sind damit sicher ausgeschaltet. In vorteilhafter Weise weist in einer Ausbildung der Erfindung jedes Ver- und Entriegelungssystem zwei angenähert parallel zueinander verlaufende, jeweils mit einer Verriegelungswalze versehene und um je einen Fixpunkt schwenkbare Hebel auf, die über einen Quersteg mechanisch miteinander verbunden sind, wobei die eine Verriegelungswalze mittels einer am Stellzylinder angebrachten Entriegelungsschiene steuerbar ist.

Weitere zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1-4 Prinzipdarstellungen des Steuerteils des hydraulischen Weichenantriebes,

Fig. 5 eine Prinzipdarstellung der Kugelkupplung, Fig. 6 eine Ansicht des Weichenantriebs von oben, Fig. 7 eine Ansicht längs des Schnittes A-B durch Fig. 6, Fig. 8 eine Ansicht längs des Schnittes C-D durch Fig. 6, Fig. 9 eine Ansicht längs des Schnittes E-F durch Fig. 6. Die Steueranordnung gemäss den Fig. 1-4 des Weichenantriebs arbeitet wie folgt:

Das über die in den Figuren nicht dargestellte Axialpumpe geförderte Hydrauliköl gelangt über den in der Lagerplatte 3 für die Schubstange 4 und die Prüfschieber 21, 21' vorhandenen Kanal 27 in die Bohrung 7 der fest angeordneten Kolbenstange 5 und von hier aus in die zwischen der weichenseitigen Stirnseite des Kolbenteils 15 und der korrespondierenden Frontseite des auf der Kolbenstange glei5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

638 733

tenden vorderen buchsenförmigen Teils 50 des Stellzylinders 16 entstehende Kammer 18. Infolge des sich in dieser Kammer aufbauenden Flüssigkeitsdrucks und aufgrund der stationären Anordnung des Kolbenteils 15 wird der Stellzylinder 16 auf der Kolbenstange 5 nach rechts bewegt. Mit dem Stellzylinder bewegt sich auch der an diesem angebrachte Mitnehmer 19 nach rechts, dessen Führungsstück 42 in einen Aufnahmeraum 43 zwischen zwei Ansätzen 44, 45 einer Kugelkupplung 46 eingreift. Da der Aufnahmeraum 43 länger bemessen ist als das Führungsstück 42, führt der Stellzylinder zunächst einen Leer- oder Vorhub der Länge h aus, bevor das Führungsstück 42 des Mitnehmers 19 auf den Ansatz 45 der Kugelkupplung auftrifft.

Während des Leerhubs wird die Verriegelungswalze 47 des Ver- und Entriegelungssystems 48 durch eine ebenfalls am Stellzylinder 16 befestigte Entriegelungsschiene 49 nach oben und damit aus der Bewegungsbahn der Entriegelungsschiene 49 gedrückt. Dieser Entriegelungsvorgang wird dabei durch eine an der Entriegelungsschiene 49 vorgesehene Abschrägung 51 erleichtert. Infolge der Aufwärtsbewegung der Verriegelungswalze 47 wird der Hebel 53 um einen Fixpunkt 52 nach oben geschwenkt. Der mitverbundene Quersteg a schwenkt den mitverbundenen Hebel 53' um dessen Fixpunkt 52' mit, so dass auch die in einem Hinterschnitt 55 der Nase 56 der Kugelkupplung befindliche Verriegelungswalze 54 aus der Hinterschneidung ausrastet und so den Verschiebungsweg für die Kugelkupplung freigibt.

Mit dem schwenkbaren Hebel 53' des Ver- und Entriegelungssystems 48 ist eine Koppelstange 57 vereinigt, welche auf die beiden über einen Verbindungshebel 81 starr gekoppelten und um einen gemeinsamen Drehpunkt schwenkbaren Schwenkarme 58, 59 für den oberen und unteren Prüfschieber 21 und 21' einwirkt. Beim durch die Entriegelungsschiene 49 bewirkten Anheben des Systems nach oben werden dadurch die beiden Arretierrollen 60, 61 aus den Ausnehmungen 62, 63 der Steuerschienen 64, 65 für die Prüfschieber 21 und 21' herausgeschwenkt, so dass diese beiden Schienen ebenfalls entriegelt sind.

Mit der Betätigung des Schwenkarms 58 wird zugleich durch einen mit diesem Schwenkarm vereinigten Lenker 66 ein Schalter 37 betätigt, der einen Überwachungskontakt 38 (Signal im Stellwerk) öffnet und einen Motorkontakt 67 schliesst.

Den Entriegelungszustand der Anordnung bei geschlossenem Motorkontakt 67 zeigt Fig. 2.

Nach Beendigung des Leer- oder Vorhubs, der beispielsweise in der Grössenordnung von 20 mm liegt, nimmt der Stellzylinder 16 über den Mitnehmer 19 die Kupplung 46 und mit dieser die Schubstange 4 mit und gelangt schliesslich über die in Fig. 3 dargestellte Mittelstellung bis in seine in Fig. 4 festgehaltene Endlage, in welcher die Stirnseite der Kugelkupplung an der Lagerplatte 3 zur Anlage kommt. Damit ist die Endstellung der Schubstange 4 und der Prüfschieber 21, 21' erreicht. Der Stell weg beträgt dabei ca. 220 mm.

In der in Fig. 4 festgehaltenen Endstellung (+) der Schubstange und der Prüfschieber tritt das analog dem System 48 aufgebaute Ver- und Entriegelungssystem 68 in Funktion. Die nunmehr hinter der Entriegelungsschiene 49 befindliche Verriegelungswalze 69 hintergreift diese Schiene, und die Verriegelungswalze 70 gelangt in die Hinterschneidung 71 der Kugelkupplung 46. Damit ist die Lage der Schubstange 4 gesichert. Das weiteren fallen die Arretierrollen 72 und 73 in die Ausnehmungen 74 und 75 der Steuerschienen 64, 65 für die Prüfschieber 21, 21'. Mit der gleichzeitigen Betätigung des Lenkers 66' wird vom Kontakt 67' der Motor abgeschaltet und mit dem Kontakt 38' der Überwachungsstromkreis eingeschaltet (Signal im Stellwerk).

Die Arretierrolle 73 des Schwenkarms 76 hält den unteren Prüfschieber 21' in seiner Lage und sichert damit zusätzlich über die Zungenprüferstange 21" die jetzt am Gleis 77 anliegende Weichenzunge 78 in ihrer Stellung. Die Siche-5 rungskraft beträgt dabei ca. 7,5 kN.

Die Sicherung der vom Gleis abliegenden Weichenzunge 79 erfolgt entsprechend durch die Arretierrolle 72 des Schwenkarms 80, welche unter Belassung eines Spiels von ca. 10 mm auf die Steuerschiene 64 des Prüfschiebers 21 io und damit auf die Zungenprüferstange 21'" einwirkt.

In dieser Position der Schubstange 4 und der Prüfschieber 21 und 21' ist der Überwachungskontakt 38' geschlossen und der Motorkontakt 67 geschlossen.

Die beiden Schwenkarme 58, 59 und 76, 80 der Ver-15 riegelungssysteme 48 und 68 sind für sich über einen Verbindungshebel 81, 82 fest miteinander gekoppelt und um den in Fig. 1 angedeuteten Drehpunkt am Schwenkarm 58 bzw. 80 schwenkbar. Die beiden Verbindungshebel 81 und 82 werden mit ihren Schwenkarmpaaren durch Tellerfeder-2o säulen gegen die Steuerschienen 64 und 65 gedrückt. Die Stellkraft des Antriebs wird durch ein nicht dargestelltes Druckbegrenzungsventil bestimmt und beträgt beispielsweise 5,5 ± 0,5 kN. In diesem Falle wird die Festhaltekraft der Schubstange 4 von der Kugelkupplung 46 auf ca. 7,5 ± 0,5 25 kN begrenzt.

Wie aus den Fig. 5a und 5b ersichtlich ist, wird die Schubstange 4 in der Kugelkupplung 46 durch in einer Rille 96 der Schubstange befindliche Kugeln 83 gehalten. Diese Kugeln werden ihrerseits von zwei Bundbuchsen 84, 85, die 30 jeweils mittels auf eine bestimmte Rastkraft, hier entsprechend der Festhaltekraft der Schubstange eingestellte Tellerfedersäulen 86, 87 gegen die einstellbaren Anschläge 88 am Innenumfang der Kupplungshülse gedrückt werden, in der Mittelstellung fixiert (Fig. 5a).

35 Bei Beanspruchung der Schubstange 4 auf Zug (Zugkraft von der Weiche her beim Auffahren (siehe Fig. 1,

Pfeil), wird die rechte Bundbuchse 85 gegen die auf sie einwirkende Tellerfeder 86 aus der Endlage gedrückt, und zwar soweit, bis die Kugeln 83 vom Kugelführungsring 89 in den 40 Kupp!ungshülsenraum 95 gelangen. Die Lage der linken Bundbuchse 84 bleibt dabei unverändert, da sie nach wie vor am bundförmigen Anschlag 90 der Kupplungshülse anliegt. Infolge des Ausweichens der Kugeln in den Kupplungshülsenraum 95 kann die Schubstange jetzt mit sehr geringer 45 Kraft herausgezogen werden (Fig. 5b).

Bei einem einfahrenden Schienenfahrzeug [Einfahrt von (+), Weiche in Stellung (—), siehe Fig. 1] bewegt dieses die jetzt abliegende Weichenzunge 78 und mit dieser die Schieberstange 91 des Klammerspitzenverschlusses sowie die Zun-50 genprüferstange 21" des unteren Prüfschiebers 21' um ca.

60 mm nach rechts (gestrichelte Lage). Während dieses Hubes verbleibt die an der Backenschiene 92 anliegende Weichenzunge 79 zunächst noch in ihrer Lage, jedoch rastet bereits zu Beginn der Bewegung (nach ca. 6 mm Weg) der ab-

55 liegenden Weichenzunge 78 die Kugelkupplung 46 aufgrund der Verschiebung der Stellstange 93 aus. Nach ca. 10 mm Weg läuft die untere Steuerschiene 65 auf die Arretierrolle

61 auf und hebt über diese den Schwenkarm mit Verbindungshebel 81 und Schwenkarm 58 die Arretierrolle 60 aus.

60 Damit wird die bei Bruch der Stellstange 93 sonst wirksame zusätzliche Verriegelung der anliegenden Weichenzunge 79 aufgehoben. Der Überwachungskontakt 38 öffnet, der Motorkantakt 67 schliesst (Auffahrmeldung). Die Verriegelungsanordnung 48 bleibt in Verriegelungsstellung stehen. Die 65 Rückstellung der ausgerasteten Kugelkupplung erfolgt durch Betätigungen der Hydraulik und der damit verbundenen Hubbewegung des Stellzylinders 16. Die Schubstange 4 gleitet indesser beim Auffahrvorgang weiter durch die Kugelkup

638733

4

plung hindurch bis zu einem maximalen Weg, der beispielsweise in der Grössenordnung von 160 mm liegen kann.

Im Falle des umgekehrten Stellvorgangs [Fig. 1, von (—) nach (+)] nach Bruch der Zungenprüferstange 21"' im Stillstand der Endstellung (—) wird im Verlauf der Stellbewegung von den Weichenzungen nur der Prüfschieber 21' mitgenommen, der obere Prüfschieber 21 verharrt zunächst in seiner Endlage. Die beiden Prüfschieber 21 und 21' sind mit einem Freilauf 24 von ca. 60 mm für beide Bewegungsrichtungen miteinander gekoppelt. Infolge dieses Freilaufs wird der an der Zungenprüferstange 21'" montierte Prüfschieber 21 erst nach ca. 60 mm Hub von dem unteren Prüfschieber 21' mitgenommen. Demzufolge verhindert der obere Prüfschieber 21 bzw. dessen Steuerschiene 64 ein Einfallen der Arretierrolle 72 in die Ausnehmung 74, so dass bis in die Endstellung (+) (Fig. 4) der Verbindungshebel 82 mit den fest angelenkten Schwenkarmen 80 und 76 nicht bewegt wird, wodurch auch die Arretierrolle 73 nicht einfallen kann. Dem-gemäss schliesst der Kontakt 38' nicht und es erfolgt auch keine Ordnungsmeldung.

Wird der Antrieb mit der Schubstange 4 und der Entriegelungsschiene 49 wieder in die Endstellung (—) zurückgesteuert (Fig. 1), läuft der Prüfschieber 21 etwa 60 mm gegen den unteren Prüfschieber 21' nach. Er verhindert dadurch eine Bewegung des Verbindungshebels 81 mit den fest angelekten Schwenkarmen 58 und 59 und damit ein Einfallen der Arretierrollen 61 und 62. Daher schliesst der Überwachungskontakt 38 nicht und eine Ordnungsmeldung kann auch in diesem Fall nicht erfolgen. Eine Änderung der Festhaltekraft kann sich bei der erfindungsgemässen Konzeption nur dann ergeben, wenn eine oder mehrere der lediglich statisch beanspruchten Tellerfedern der beiden Säu-5 len 86 und 87 brechen.

Die durch die einstellbaren Tellerfedersäulen 86 und 87 (Fig. 5) bestimmte Rastkraft in der Kugelkupplung (= hier der Festhaltekraft) ändert sich bei Bruch einer oder mehrerer Tellerfedern allerdings nur verhältnismässig wenig. Bei-io spielsweise ergibt sich beim gleichzeitigen Ausfall von drei Tellerfedern je Säule eine Verringerung der Rastkraft von ca. 5%.

Aus den Fig. 6-9, die eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Weichenantriebs veranschaulichen, 15 ist ersichtlich, dass die in den Fig. 1-4 jeweils paarweise räumlich untereinander liegend gezeichneten Ver- und Entriegelungswalzen 47, 54 und 60, 61 sowie 69, 70 und 72, 73 durch je eine Walze verkörpert sind, welche sich in horizontaler Richtung einerseits quer zur Bewegungsbahn der 20 Entriegelungsschiene 49 und der Nase 56 der Kugelkupplung 46 erstrecken und mit diesen Teilen korrespondieren und andererseits in die Bewegungsbahnen der Steuerschienen 64 und 65 der Prüfschieber 21 und 21' diese freigebend oder arretierend eingreifen. Die Verbindungshebel 81 und 82 mit 25 den Schwenkarmen sind hier durch Winkelhebel realisiert, wobei die Koppelstangen 57, 57' zur Betätigung dieser beiden Winkelhebel jeweils in einer Ausnehmung 94 (Fig. 8) des unteren Schenkels der Winkelhebel angreifen.

v

8 Blätter Zeichnungen

Claims (6)

638733

1. Hydraulischer Weichenantrieb mit einer über ein Hydraulikaggregat betätigbaren Schubstange, welche über Übertragungsgestänge auf die zu verstellenden Weichenzungen, die Zungenprüferstangen schleppen, einwirkt, wobei die Betätigung der Schubstange mittels eines einzigen, doppelt wirkenden Stellzylinders erfolgt, der mit einem Mitnehmer an der Schubstange angreift und axial verschiebbar auf der feststehenden Kolbenstange angeordnet ist,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

— der am Stellzylinder (16) befindliche Mitnehmer (19) steht mit einer auf der Schubstange (4) angeordneten Kugelkupplung (46) einstellbarer Rastkraft unter Belassung eines Leerhubes (h) im Eingriff,

— dem Stellzylinder (16), der Kugelkupplung (46) und zwei von Zungenprüferstangen (21"', 21") betätigten Prüfschiebern (21, 21') sind in axialer Richtung zwei spiegelbildlich zueinander angeordnete Ver- und Entriegelungssysteme (48, 68) zugeordnet,

—■ beide Ver- und Entriegelungssysteme (48, 68) sind als Klinkengesperre aufgebaut, die die Weiche in ihren Endstellungen an der Kugelkupplung (46) und die Weichenzungen (78, 79) zusätzlich über die Prüfschieber (21, 21') verriegeln,

— der Weichenantrieb ist so ausgebildet, dass bei einem Auffahren der Weiche die Festhaltekraft der Schubstange (4) ausschliesslich durch die Rastkraft der Kugelkupplung (46) und die Entriegelung der Prüf Schieber (21, 21') über die jeweils vom Fahrzeug zuerst bewegte abliegende Weichenzunge (78 bzw. 79) erfolgt.

2. Weichenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Ver- und Entriegelungssystem (48, 68) zwei angenähert parallel zueinander verlaufende, jeweils mit einer Verriegelungswalze (47, 54 bzw. 69, 70) versehene und um je einen Fixpunkt schwenkbare Hebel (53, 53' bzw. 153, 153') aufweist, die über einen Quersteg (a bzw. b) mechanisch miteinander verbunden sind, wobei die eine Verriegelungswalze (47 bzw. 69) jedes Ver- und Entriegelungssystems (48, 68) mittels einer am Stellzylinder (16) angebrachten Entriegelungsschiene (49) steuerbar ist.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Weichenantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils an einem der schwenkbaren Hebel (53' bzw. 153') jedes Ver- und Entriegelungssystems (48, 68) eine Koppelstange (57 bzw. 57') vorgesehen ist, die auf einen von zwei durch je einen Verbindungshebel (81 bzw. 82) verbundene Schwenkarme (58, 59 bzw. 80, 76) einwirkt, die für die Verriegelung und Entriegelung der Prüfschieber (21, 21') mit Arretierrollen (60, 61 bzw. 72, 73) versehen sind.

4. Weichenantrieb nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuge'kupplung (46) an ihren beiden Enden jeweils eine hinterschnittene Nase aufweist, in deren Hinterschnitt jeweils die andere Verriegelungswalze (54 bzw. 70) eines der Ver- und Entriegelungssysteme (48, 68) eingreift.

5. Weichenantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mit einem der Schwenkarme (58 bzw. 80) ein Lenker (66, 66') vereinigt ist, der die Auslenkbewegung des Schwenkarmes (58 bzw. 80) auf ein Schaltglied (37 bzw. 37') für eine elektrische Positionsanzeige überträgt.

6. Weichenantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelkupplung (46) in ihrer Rastkraft einstellbar ist.