CZ152399A3

CZ152399A3 - Hřídelový pohon závory

Info

Publication number: CZ152399A3
Application number: CZ19991523A
Authority: CZ
Inventors: Markus Steinmann
Original assignee: Siemens Schweiz Ag
Priority date: 1996-10-30
Filing date: 1997-10-28
Publication date: 2000-03-15
Also published as: SK285775B6; SK53999A3; CZ293192B6; WO1998019014A1; EP0935697B1; PL188176B1; HUP0001018A2; SI9720054A; SI9720054B; DE59707301D1; ATE217660T1; HUP0001018A3; EP0935697A1; HU222781B1; PL332971A1

Description

Hřídelový pohon závory

Ob t chni ky

Vynález se týká hřídelového pohonu závory podle předvýznakové části patentových nároků 1, 2 nebo 3.

Dosavadní_stav_techniky

Na provozní činnost závor, zejména pro zajištění železničních přechodů, je vytvářen velký počet nejrůznějších požadavků, a to podle země a podle druhu nasazení závory.

Aby se vyhovělo těmto nejrůznějším požadavkům, byly až dosud vyráběny a provozovány více nebo méně hmotnostní hřídelové pohony závor. Velký počet různých koncepcí pohonu se přitom nepříznivě odrážel na výrobních a tím i na užitných nákladech.

?2ástata_vyná1ezu

Vynález si v podstatě klade za úkol vytvořit hřídelový pohon závory, který je modulárně zkonstruován v tom smyslu, že při vycházení ze společného základního modulu prostřednictvím připojení přídavných, pro odpovídající funkci vhodných modulů lze vytvořit flexibilní, různě vytvořené pohony, které specificky odpovídají příslušným požadavkům;

Vycházeje z tohoto základního úkolu se podle vynálezu vytvářejí hřídelové pohony závory, které mají strukturu v

umožňující realizovat požadovanou flexibilitu pro různé pro• ·

- 2 vožy. Toho se u hřídelového pohonu závory podle patentových nároků 1 nebo 2 nebo 3 dosahuje tím, že je upraveno motoricky poháněné cirkulační vřeteno s unášečem, dále páka s centrální osou páky, která je na jedné straně funkčně spojena s unášečem na cirkulačním vřetenu a na druhé straně je neotočně spojitelná s hřídelem závory, přičemž hřídel závory je vzhledem k cirkulačnímu vřetenu, případně jeho ose uspořádán přesazené a pootočené o 90°.

Dále má páka vodicí štěrbinu, do které zabírá unášeč cirkulačního vřetene, přičemž tato vodicí štěrbina je různě uspořádána podle různých provozních podmínek podle uvedených patentových nároků 1 až 3.

£Ě£hleé_ob£ázků_na_výkresech

Vynález provedení ve je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech spojení s výkresovou částí.

Na obr. 1 je znázorněn základní modul všech hřídelových pohonů závory podle vynálezu.

Na obr. 2 je schematicky znázorněno první provedení pohonu podle vynálezu ve vyobrazení, vycházejícím z obr. 1.

Na obr. 3 je analogicky k obr. 2 znázorněno vyobrazení dalšího příkladu provedení podle vynálezu.

Na obr. 4 je,vycházeje z příkladu provedení podle obr. 3,znázorněno jeho další vytvoření.

Na obr. 5 je, vycházeje opět z pohonu podle obr. 3, • ·

- 3 • fcfcfc · · fcfc znázorněno další, výhodné vytvoření pohonu.

Na obr. 6 je analogicky k obr. 2 a obr. 3, vycházeje z vyobrazení podle obr. 1, znázorněno třetí uspořádání hřídelového pohonu podle vynálezu.

Na obr. 7 je, vycházeje z uspořádání pohonu podle vynálezu podle obr. 3, znázorněno jeho další vytvoření.

Na obr. 8 je, vycházeje opět z pohonu podle obr. 3, znázorněno další výhodné uspořádání.

?£íklady_provedění_vynálezu

Podle obr. 1 mají hřídelové pohony závory podle vynálezu cirkulační vřeteno J_, které je uloženo ve stacionární skříni 3. Na cirkulačním vřetenu J^, s výhodou kulovém vřetenu, se pohybuje unášeč 5 s unášecím válečkem 7. V bočním přesazení od osy A cirkulačního vřetena J. a v pootočení o 90° proti cirkulačnímu vřetenu J. je, jak je to na obr. 1 schematicky znázorněno, uložen hřídel 9 závory otočně pohyb livě. Unášeč 5 je s hřídelem 9 závory funkčně spojen v zásadě prostřednictvím páky ještě dále popsaného typu, jak je to na obr. 1 v zásadě znázorněno prostřednictvím její centrální osy B. Cirkulační vřeteno J_ 1θ spojeno s pohonem 11, který má například elektromotor, který je funkčně spojen s cirkulačním vřetenem JL pro jeho pohon prostřednictvím ozubeného řemenu 13.

• ·

0 • ·

- 4 00 0 0 000 0 00 0 0 000 0 0 0 0000 0 000 000

0 0 0 0 ·0 000000 00 0 0· 0·

1. Požadované stavy při výpadku proudu

1.1 Stav závory v horní poloze;

1.1.1 Závora zablokována v horní poloze.

Na obr. 2 je znázorněno první uspořádání podle vynálezu hřídele 9 závory s pohonem, který, vycházeje ze základního uspořádání podle obr. 1, zajištuje, že v bezproudovém stavu, to znamená, když poháněči proud pohonu 11 vypadne, je závora zablokována v horní poloze. Přitom jsou, stejně tak jako na dalších obrázcích, použity pro shodné konstrukční elementy stejné vztahové znaky jako na obr. 1. Funkční spojení mezi unášecím válečkem 7 na unášeči 5 a mezi hřídelem 9 závory je uskutečněno prostřednictvím páky 10A, která má s výhodou na jedné straně otevřenou vodicí štěrbinu 12A pro váleček 7. Vodicí štěrbina 12A je z hlediska centrální osy B páky 1OA zahnuta proti odpovídající koncové části cirkulačního vřetena 1^ k němu, a to tak, jak je to znázorněno, že je upravena v horní poloze závory nejméně zhruba rovnoběžně s cirkulačním vřetenem 1_, která poloha je v souladu se šipkou úhlové oblasti <λ> θ naběhnutá při zdvižení závory vzhůru.

átěr binou opatřená páka 1OA je spojena uvolnitelně s hřídelem 9 závory.

Na obr. 3 je znázorněno další uspořádání hřídelového pohonu podle vynálezu pro zde uvedený případ. Přitom je zde upravena páka 10B, která má, s výhodou opět na jedné straně otevřenou, s centrální osou B páky 10B rovnoběžnou vodicí štěrbinu 12B. Navíc je zde cirkulační vřeteno _1 samo

- 5 44 44 ·* · • 4 4 4 4 4 4

4 4 4 4 4 4

4 4 4 4 4 44444 • · 4 4 4

444444 44 4

4 4 4

444 444

4 o sobě samosvorné nebo je sevřeno v zaznamenané horní poloze, jako například prostřednictvím hmotnosti poháněné, do pohonu zabírající blokovací páky, vytvářející doraz 15.

1.1.2 Závora poklesne při přerušení proudu z horní polohy,

1.1.2.1 působením vlastní hmotnosti

1.1.2.1.1 úplně.

Na obr. 4 je znázorněno uspořádání pohonu podle vynálezu upravené pro tento účel. Vycházeje z vyobrazení znázorněného na obr. 3 je páka 1 OB spojena se silovým dorazem působícím obdobně jako torzní pružina. Ten je upraven přímo na hřídeli 9 závory, nebo je páka los', jak je to znázorněno na obr. 4, vytvořena dvouramenná a působení akumulační v

síly se uskutečňuje mimo hřídel 9 závory, s výhodou na druhém ramenu. K tomu účelu má například páka 10B , nyní jako dvouramenná páka, na svém konci, který je protilehlý ke štěr binovému konci, čtvercový otvor 17. Na tomto ramenu páky 1 OB je v místě 21 přikloubena další páka 19. která unáší čtyřhran 23 zasahující do otvoru 17. Mezi čtyřhranem 23 a mezi okrajem otvoru 17 jsou upraveny například čtyři pryžové tlumicí elementy _18. Jakmile hřídel 9 závory a v souladu s tím také páka 10B dosáhne horní narážky 25, tak je možné v rámci pružnosti pryžového tlumicího elementu 18 páku 10B vzhledem k páce 19 dále v určitých mezích vykývnout na narážce 25.

To zde u uvedeného případu zajistí, že závora při výpadku proudu na podkladě pružinového působení před tím na-

- 6 • Β ΒΒ Β Β Β ·

ΒΒΒΒ Β ···· pjatých pryžových tlumicích elementů 18 samočinně opustí svoji polohu do té míry, že její vlastní hmotnost je účinná pro uzavírací pohyb a přemístí ji nazpět do uzavřené polohy

Případně upravený doraz 15 je pro zde uvedený případ, kdy je znázorněn jako doraz 15 , vysunutý v bezproudovém stavu.

1.1.2.1 .2 částečně.

Pokud u uvedeného případu spuštění závory působením vlastní hmotnosti při výpadku proudu dojde k tomu, že závora je spuštěna jen částečně, tak, například v předem stanovené poloze úhlu pootočení, zaskočí doraz 15 vytvořeným jako blokovací páka, jak je to schematicky znázorněno na obr. 4, s mechanickým funkčním spojem 27, nebo je uspořádána narážka 25 , která prostřednictvím pružinového elementu zabrání úplnému spuštění závory, protože špičkové břemeno je příliš malé pro úplné předpětí pružinového elementu.

1.1.2.2 Závora poklesne při výpadku proudu pohonem síly

1.1.2.2.1 úplně.

Na obr. 5 je znázorněno poháněči uspořádání závory podle vynálezu, které splňuje toto kritérium. Toho se dosáhne, vycházeje z pohánécího uspořádání podle obr. 3, tím, že při přesunu závory směrem vzhůru se pracuje proti pružinovéijiu elementu 29, jak je to schematicky znázorněno na obr. 5.

·· toto ·· ···· toto • to · ·· to *·· · · to • · · · ···· ·· ··

- 7 • to tototo· *· *· • toto to • ·· · • ··· ··· « ·

1.1.2.2.2 částečně.

K trnu účelu je uspořádání podle obr. 5 doplněno prostřednictvím v požadované aretační poloze závory bezproudově funkčně zapojeným dorazem funkčního spoje 27 jako na obr. 4. Ten mechanicky aretuje závoru tím, že v předem stanovené uzavírací poloze zaskočí.

1.2 Závora ve spodní poloze

1.2.1 při přerušení proudu zablokovaná.

První možnost pohonu podle vynálezu, který splňuje tento požadavek, je znázorněna na obr. 6. Je upravena páka 1OC, která spojuje hřídel 9 závory s válečkem 7 na unášeči 5 cirkulačního vřetena J.. Tato páka 10C má opět s výhodou na jedné straně otevřenou vodicí štěrbinu 12C, která má, vycházeje od oblasti přikloubení ná hřídeli 9 závory, nejprve vzhledem k centrální ose B páky 10C rovnoběžně upravenou první oblast, potom je zakřiveně zahnuta ve směru proti horní koncové poloze unášeče 5 a nakonec, ve třetí oblasti, je opět zahnuta nazpět.

Další varianta pro realizování zde uvedeného případu odpovídá provedení znázorněnému na obr. 2 se samosvorným cirkulačním vřetenem JL, například realizovaným s bez proudu aktivním dorazem 15 vytvořeným jako blokovací páka z obr. 5, která působí ve spodní poloze. Třetí možnost realizace tohoto uvedeného případu spočívá v tom, že se,vycházeje z pohonu znázorněného na obr. 3,s pákou 10B upraví nikoli samosvorné cirkulační vřeteno JL.

Generálně lze uskutečnit zablokování ve spodní polo·· 44 • 4 4 4 4

4 4 4

444·· • 4 4 •444 44

- 8 • 4 • 444 ·· ··

4· 4

4 4 4 • 4 4 4 4 4 • 4 ze prostřednictvím samosvorného vřetena při využití libovolného pákového tvaru nebo prostřednictvím páky s unášecí štěrbinou, upravenou ve spodní koncové poloze rovnoběžně s cirkulačním vřetenem JL. Samosvorné cirkulační vřeteno 1_ lze také realizovat, jak je to na obr. 7 schematicky znázorněno šipkou 32, prostřednictvím ve spodním dorazu bezproudově aktivovaného aretování pohonu.

1.2.2 Při přerušení proudu je závora spuštěna, ale je nadzdvihnutelná.

Tento případ je řešen prostřednictvím hřídelového pohonu znázorněného na obr. 2 nebo na obr. 3, přičemž je zajištěno, že cirkulační vřeteno 1_ není samosvorné, případně že není instalována žádná aretace v uzavřeném stavu závory.

1.2.3 Při přerušení proudu je závora spuštěná, ale snadno se samočinně nadzdvihne.

Vycházeje z případu uvedeného v 1.2.2, který- je realizován s pohony podle obr. 2 nebo obr. 3, je zde uvedený případ realizován tím, že pro realizaci podle obr. 3 je na obr. 8 schematicky znázorněno, že pro dosažení dolního dosednutí musí být pracováno proti pružnému tělesu 34♦

Téhož lze dosáhnout, když podle obr. 4 páka 19 pružinového elementu pracuje proti narážce 25*. Tím je závora při výpadku proudu ve spodní poloze působením pružného tělesa 34, případně pryžového tlumicího elementu 18 a páky 19 opět nadzdvižena v požadované míře.

- 9 • *·

2. Provoz pod proudem

2.1 Stav při nadzdvižené závoře

2.1.1 zablokovaný.

Tento případ lze realizovat pohonem podle vynálezu podle obr. 2 nebo podle obr. 3, přičemž je upraven neznázorněný, nahoře aktivovatelný aretační orgán, například mag netová brzda. Tento případ je také realizován pohonem podle obr, 6.

2.1.1.2 Pod proudem se spustí motorickým pohonem závora, což je realizovatelné u všech variant.

2.1.3 Pod proudem se spustí závora poháněná vlastní hmotností, což je realizovatelné provedením po honu podle obr. 5.

Jak je pro odborníka zřejmé, je možné, vycházeje ze základního modulu pohonu podle obr. 1, jednoduchými přestav bami cíleně realizovat základní varianty pohonu znázorněné na obr. 2, obr. 3 a obr. 4, které jsou samy o sobě snadno přestavitelné. Tak lze podle vynálezu s vysokou flexibilitou realizovat požadované provozní typy.

Samozřejmě mohou být na pohonech, pokud je to požadová no, upraveny další orgány, jako ruční páky, nastavovací proudové spínače, koncové spínače, koncové dorazy, přičemž tyto mohou být také upraveny v pohybové oblasti závory.

U dalšího výhodného uspořádání vynálezu jsou upraveny • · • » • · * fcfc fc fc fcfc · • fcfc fcfcfc

• fcfcfc • fc · · « fc · • · · • fc dvě neotočně s hřídelem 9 závory spojitelné páky 10A; 10B, případně 10C, které objímají iinášeč 5 po obou stranách a které mají vodicí štěrbino 12A; 12B; 12C, ve kterých je veden vždy jeden váleček T_, spojený s unášečem 5. S výhodou mají tyto dvě páky 10A, 10B, případně 10C společný dřík, který je neotočně spojitelný s hřídelem 9 závory, případně je s ním spojen po montáži.

Pro inhibici cirkulačního vřetena 1_ například při výpadku napájení proudem mohou být provedena různá opatření. Jednak lze použít menšího stoupání vřetenového závitu. Jednak lze použít popsaná brzdová a aretační ústrojí. S výhodou může být použit pohon 11, například elektromotor, který zablokuje při výpadku proudu. Prostředky pro realizaci spojek a brzd, normálně stacionární části, jsou odborníkovi známé z Dtibbel, Taschenbuch fíir den Maschinenbau, 16. vydání, Springer Verlag, Berlin 1987, úsek G, kapitola 4, zejména úsek 4.4. Vřetenové pohony pro různá namáhání, například s vřeteny s lichoběžníkovým závitem, kulová cirkulační vřetena atd. jsou pro odborníka známé z téže publikace, strana S126, úsek 9.2.3.

Claims

PATENTOVÉ

NÁROKY

1. Hřídelový pohon závory, vyznačující se tím, že obsahuje motorický poháněné cirkulační vřeteno (1), prostřednictvím kterého je válečkem (7) opatřený unášeČ (5) posuvný podél osy (A) cirkulačního vřetene (1), vodicí štěrbinou (12A; 12B; 12C) opatřenou páku (10A, 10B; 10C), která je na jedné straně prostřednictvím otevřené nebo uzavřené vodicí štěrbiny (12A; 12B; 12C) a v ní vedeného válečku (7) funkčně spojena s unášečem (5) a na druhé straně je pevně spojitelná s hřídelem (9) závory, vodicí štěrbina (12A) je vzhledem k centrální ose (B) páky (10A) upravena nejméně v jednom úseku zahnutá navenek, vodicí štěrbina (12B) je upravena rovnoběžně s centrální osou (B) páky (1OB) a nebo je vodicí štěrbina (12C) upravena v prvním úseku rovnoběžně s centrální osou (B) páky (1OC), ve druhém úseku je zahnutá navenek a ve třetím úseku je opět zahnutá nazpět.
2. Hřídelový pohon podle nároku 1, vyznačující se tím, že vodicí štěrbina (12A; 12C) je upravena zahnutá tak, že nejméně v jedné úhlové oblasti (ČJ ) při pootáčení páky (10A, 10C) je jedna oblast vodicí štěrbiny (12A; 12C) nejméně přibližně rovnoběžná s cirkulačním vřetenem (l), takže posunutí unášeče (5) v této oblasti nevede k žádnému pootočení páky (1OA, 10C) a na páku (10A, 10C) vykonávaný otáčivý moment nevede k žádnému axiálnímu posuvu unášeče (5).
3. Hřídelový pohon podle nároku 2, vyznačující se tím, že váleček (7) je při nadzdvižené, zcela a/nebo částečně spuštěné závoře v té oblasti vodicí štěr12 • 4 *4 4» 4 44 44

4444 4 44 4444

44 4 4 444 4 44 »
4 444 4 4 4 4444 4 444 444

4 * 4 4 4 4 4

4444 44 44 4 4« 4« biny (12A; 12C), která je upravena nejméně částečně rovnoběžně s cirkulačním vřetenem (1).

4. Hřídelový pohon podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že cirkulační vřeteno (1) nebo jeho pohon jsou vytvořeny samosvorné.
5. Hřídelový pohon podle nároku 4, vyznačující setím, že pro inhibici cirkulačního vřetena (1) je upraven aretační orgán, brzda, s výhodou magnetivá brzda, a/nebo odpovídající stoupání vřetenového závitu.
6. Hřídelový pohon podle nároku 5, vyznačující se tím, že pro aretaci hřídele (9) závory v dané poloze sklápění je upraven nejméně jeden proudem poháněný nebo bezproudově vysunntelný doraz (15).
7. Hřídelový pohon podle nároku 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že cirkulační vřeteno (1) a jeho pohon (11) nejsou vytvořeny samosvorné.
8. Hřídelový pohon podle nároku 1, 2 nebo 3 a zejména podle nároku 7, vyznačující se tím, že je upraveno pružné těleso, prostřednictvím kterého je vytvářena na páku (10A, 10B, 10C) nebo na unášeč (5) působící zpětně pohánějící síla.
9. Hřídelový pohon podle nároku 8, vyznačující se tím, že pružná tělesa jsou pružinové elementy nebo elementy z plastické hmoty, na která v oblasti svého koncového vychýlení působí silou páka (10A, 10B, 10C) nebo unášeč (5) na jedné a/nebo opačné straně.

• to to · · • · · ··· ··· • · ·· ··

- 13 • · • · · · to to · • · · · · · to • to to to to to · ···· • to · to · • toto* to to toto ·
10. Hřídelový pohon podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že unášeč (5) je na obou stranách funkčně spojen s pákou (10A; 10B; 10C) a že oboustranné páky (1OA; 10B; 1OC) mají s výhodou společný dřík, spojitelný neotočnč s hřídelem (9) závory.
11. Způsob zadání provozních stavů na pohonu závory, vyznačující se tím, že lineární poháněči pohyb se přenáší přes pákové uspořádání na hřídel (9) závory a zadání se uskutečňuje prostřednictvím volby chování přenosu uspořádání pák (10A, 10B, 10C) z lineárního pohybu na otočný pohyb hřídele (9) závory, případně z otočného po hybu hřídele (9) závory na lineární pohyb.