CZ200351A3 - Zařízení pro mechanickou a elektrickou kontrolu přestavovacího zařízení pohonu výhybek - Google Patents

Description

Zařízení pro mechanickou a elektrickou kontrolu přestavovacího zařízení pohonu výhybek

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro kontrolu funkce zařízení na přestavování pohyblivých dílů výhybek, u kterých jsou pohyblivé díly výhybek vzájemně spojené spojovací tyčí.

Dosavadní stav techniky

Zařízení na přestavení pohyblivých dílů výhybek se například stalo známým z AT 405 925 B. U tohoto známého zařízení jsou dva vzájemně axiálně přestavitelné díly vzájemně spřaženým silovým spojením přesuvné do polohy minimálně v jednom směru pohybu, přičemž vzájemně relativně posuvné díly jsou tvořené trubkou a v trubce vedenou tyči a uspořádané aspoň částečně v pevné vnější trubce. Blokovací články pro blokování v koncové poloze jsou tvořené koulemi, které spolupůsobí s vzájemně axiálně posuvnými díly a vnější trubkou a které jsou v radiálním směru posuvné do blokovací polohy ve vybrání, případně ve vnitřní prstencové drážce vnější trubky. V trubce vedená tyč je přitom současně provedená jako pístnice hydraulického agregátu válec-píst, takže zařízení známé z AT 405 925 B zajišťuje nejen blokování pohyblivých dílů výhybky v koncové poloze, ale také současně přestavení výhybky. Přídavně se u známého zařízení předvídá pevná spojovací tyč, kterou jsou spojené jazyky výhybky, takže při přestavení jednoho jazyku je zajištěn silovým spojením odpovídající korespondující pohyb druhého jazyku.

• · · · ·· ·· ···· · ··<

Pro kontrolu korektního způsobu funkce takových zařízení na blokováni v koncové poloze a přestavování se staly známými mnohé návrhy řešení. Například se v AT 405 925 B popisuji senzory, které sousedí s čelní stranou hydraulického agregátu válec-píst případně válce a signalizují tak odstup s jazykem spojeného trubkového dílu od požadované koncové polohy. Lom spojovací tyče například způsobuje, že pohyb obou jazyků ve stejném smyslu již není zaručen, takže jazyk pohybující se z polohy přiléhání do polohy odléhání se zvláštní blokovací drážkou zajistí proti dalšímu posuvu v poloze ve které nebyla dosažená korektní koncová poloha. V tomto případě signalizují senzory příliš velký odstup jazyku od požadované koncové polohy, přičemž ale má taková kontrola funkce ten nedostatek, že se nemůže s jistotou určit, zda je skutečné spojovací tyč zlomená nebo zda nefunguje korektně senzor. Další zabezpečovací zařízení kontroly přestavovacího pohybu pohyblivých dílů výhybky je známo z WO 97/33784, kde se pomocí induktivních senzorů zjišťuje exaktní poloha jazyku odstupem vzniklým mezi opornicí a přiléhajícím jazykem.

Podstata vynálezu

Na základě stále se stupňujících požadavků na kontrolu kolejových výhybek a na základě provozovateli železnic předepsaných a stále přísnějších bezpečnostních předpisů, nejsou známá zabezpečovací zařízení již dostačující a je proto cílem předloženého vynálezu vytvořit zařízení, kterým je možná přídavná funkční kontrola zařízení na přestavování a blokování pohyblivých dílů výhybky v koncové poloze. Zejména směřuje vynález k vytvoření přídavné mechanické kontroly funkce, kterou se dá bezprostředně elektronicky zjistit každá odchylka polohy jazyku od určené polohy a každá porucha funkce blokování koncové polohy a na základě generovaných signálů se pak dá určit přesná příčina chyby. Pro řešení tohoto úkolu vynálezecké provedení v podstatě navrhuje, aby spojovací tyč • ·

tvořily dva v axiálním směru relativně vzájemně posuvné díly tyče a aby byly uspořádané senzory pro zachycení minimálně dvou vzájemně odlišně posunutých poloh dílů spojovací tyče. Tím, že se předvídá dvoudílná spojovací tyč, jejíž dva díly jsou relativně vzájemně v axiálním směru posuvné, mění se axiální délka spojovací tyče během přestavování výhybky a tím se vytváří možnost generovat během přestavování signály senzorů, které reprodukují rozdílné vzájemné polohy posuvu dílů spojovací tyče. Předvídají se tedy senzory pro rozlišení minimálně dvou vzájemně rozdílných poloh posuvu spojovací tyče. Zvláště se taková dvoudílná spojovací tyč hodí při používání přestavovacích zařízení, u kterých se pohyblivé díly výhybky nepohybují synchronně, t. j. například pomocí pevné spojovací tyče, ale například se odblokuje nejdříve v odstupu se nalézající jazyk a posunuje se po první dílčí dráze, načež teprve začíná posuv přiléhajícího jazyku. Takové přestavovací zařízení má tu výhodu, že se vždy přiléhající jazyk drží v této poloze déle a to také ještě na začátku přestavování. Během celého přestavování se tedy pohybují díly spojovací tyče tak, že se spojovací tyč na začátku přestavování nejdříve prodlužuje, pak dodržuje délku a na konci přestavování získá opět svou původní délku. Senzory tedy mohou během celého přestavování signalizovat minimálně tři spínací procesy, takže je zaručena téměř kontinuální kontrola funkce přestavovacího zařízení. V souhře s dalšími kontrolními zařízeními, například integrovanými do blokovacího zařízení nebo uspořádanými přímo na kolejích, se může kontrolním zařízením realizovat druhá hladina kontrol a získat informaci o příčině eventuální chyby.

Upřednostněným rozpracováním vynálezeckého zařízení je, že díly spojovací tyče jsou opatřené dorazy pro omezení vzájemného posuvu. Tím se zajistí, že změna délky spojovací tyče je možná pouze v definovaných hranicích a že spojovací tyč při dosažení dorazy dané maximální délky přebírá působení • · pevné spojovací tyče a že je takto pro část přestavovací dráhy zaručen synchronní pohyb obou pohyblivých dílů výhybky. Předností tohoto řešení je, že blokování jednoho jazyku zaručuje i určité zajištění druhého jazyku i v případě, kdy blokovací zařízení jednoho z obou jazyků již korektně nefunguje.

Při zvláště výhodném způsobu má část spojovací tyče trubkovitý tvar, který obepíná axiální dílčí oblast druhého dílu spojovací tyče. Takové provedení umožňuje koaxiální uspořádání jednoho dílu tyče uvnitř trubkovité části, druhého dílu spojovací tyče, takže se vytvoří zakrytované, k vnějšku uzavřené zařízení, ve kterém se mohou zakrytě uspořádat senzory a jiné součásti a chránit je před vnějšími vlivy.

Zvláště jednoduše má přitom trubkovitý díl jedné části spojovací tyče uspořádaný doraz, který podchycuje pístovitý koncový díl druhého dílu spojovací tyče. Tím se jednoduchým způsobem definuje doraz, který definuje maximální délku spojovací tyče.

Výhodným způsobem jsou díly spojovací tyče spolu spojené pružinou, zejména šroubovitou pružinou. Takové provedení je výhodné tím, že se vzájemnému posuvu obou dílů spojovací tyče sice nebrání, ale že při eventuálním lomu spojovací tyče, tj. když již nejsou oba jazyky pevně spolu spojené, se drží spojovací tyč ve své počáteční poloze. Pružina přitom drží oba díly spojovací tyče pohromadě v určité poloze, ve které nemohou být i oba díly spojovací tyče vlivem působení pružiny vzájemně k sobě posunuty, takže senzory nemohou generovat spínací signály. Tímto způsobem se pozná lom spojovací tyče i v kontrolní stanici, která je odlehlá od přestavovacího zařízení.

·· ··· ·

Zvláště jednoduchým způsobem jsou senzory provedené jako stykačové kontroléry, čímž se spolehlivost takových senzorů může ále zvýšit a spolehlivý signál se generuje jen tehdy, když je dosažená odpovídající koncová poloha. Upřednostněným způsobem je první senzor pevně spojen s jedním dílem spojovací tyče, přičemž senzor pro rozlišení první koncové polohy posuvu dílů spojovací tyče spolupůsobí s na trubkovém dílu uspořádaným ovládacím členem. Tento senzor je proto uspořádán tak, že je spolu s jedním dílem spojovací tyče posuvný relativně k druhému dílu spojovací tyče a při dosažení koncové polohy posuvu, tj. tehdy, když spolupůsobící dorazy pro ohraničení změny délky spojovací tyče spolupůsobí s ovládacím členem pevně uspořádaným na trubkovitém dílu spojovací tyče a tímto způsobem generují signál. Dále je druhý senzor přednostně pevně spojen s dílem spojovací tyče, přičemž tento druhý senzor pro rozlišení druhé koncové polohy posuvu dílů spojovací tyče spolupůsobí s dorazovou plochou uspořádanou uvnitř trubkovitého dílu, přičemž může býti dorazová plocha uvnitř trubkovitého dílu uložená vůči tomuto relativně pružně posuvná. Takové pružné uložení dorazové plochy druhého senzoru signalujícího konečnou polohu posuvu, která odpovídá přilehnutí jazyků, má tu výhodu, že například pružné ohnutí přiléhajícího jazyku, vyvolané například projíždějícím vlakem, nevyvolá spínací signál, protože pružně uložená dorazová plocha sleduje tento pružící pohyb jazyku.

U zvláště výhodného provedení je uspořádání provedeno tak, že dorazy jsou provedené posuvně. Těmi se pak může dorazy stanovujícími ohraničení nastavit změna délky spojovací tyče, takže se může provádět přizpůsobení kontrolního zařízení na podmínky dané přestavovacím a blokovacím zařízením. Pro tento účel je pístový koncový díl spojen závitem s dílem spojovací tyče, přičemž může býti i trubkovitý díl spojen závitem se spojovací tyčí.

• « · · • · ·

Aby se umožnila centrální kontrola zámku výhybky a přestavení výhybky, jsou senzory spojené s vyhodnocovacím a kontrolním zařízením. Takovému vyhodnocovacímu a kontrolnímu zařízení se mohou přivádět signály i jiných senzorů, takže se dá provádět detailní analýza poruchy.

Přehled obrázků na výkres^bcll _

Vynález bude v následném pomocí na výkresu schematicky znázorněných příkladů provedení blíže vysvětlen. Na tomto výkresu znázorňují

Obr.l přestavovací zařízení výhybky se spojovací tyčí,

Obr.2 zvětšené znázornění levé strany přestavovacího zařízení podle obrázku 1 ,

Obr.3 zvětšené znázornění pravé strany přestavovacího zařízení podle obrázku 1,

Obr.4 dílčí znázornění spojovací tyče v řezu.

Příklady provedení vynálezu

Na obrázku 1 je patrná opěrnice ý, přičemž je vztahovou značkou 2 znázorněn přiléhající jazyk výhybky. Obléhající jazyk výhybky je označen jako 3. Mezi jazyky f a 3 výhybky se předvídá zařízení pro přestavení a zablokování poloh výhybkových jazyků f a 3, které je označeno jako 4. Přestavovací zařízení 4 se skládá z vnější trubky 5, uložené po obou stranách středové oblasti, která je provedená jako válec 6. Uvnitř válce 6 je uspořádán hydraulikou pohybovaný píst 2, přičemž se hydraulické medium tlačí do pracovního prostoru hydraulickým potrubím 8. ^a 2· 2 i^e spojen s průchozí pístnicí 10, která ve své axiální rozloze vykazuje oblasti s rozdílnými průměry. Dále se předvídají trubky 11, které jsou přípojnými zařízeními 12 spojené s výhybkovými

• A jazyky :2, případně 3. Přípojná zařízení, podrobně popsaná ve W 99/20511, zcela znemožňují působení vibrací výhybkových jazyků 2, 3 na přestavovací a blokovací systém £ a současně umožňují působení přestavovacích sil bez vůle. Na obrázku 1 je dále patrná spojovací tyč 13, kterou tvoří díly 14, 15 tyče. Díly 14 a 15 jsou vždy připojené k dílu přípojného zařízení 12, který je spojen s výhybkovým jazykem 2_, případně 3. Opouzdřený díl 16 spojovací tyče 13 je blíže znázorněn na obrázku 4 a bude níže podrobněji popsán.

Na obrázcích 2 a 3 je blíže znázorněn způsob funkce přestavovacího a blokovacího mechanismu. U na obrázku 2 znázorněné levé strany obrázku 1 se jedná o tu stranu, která odpovídá blokovací poloze odlétajícího jazyku 3. Blokovací elementy, které tvoří rozšiřitelný kroužek 17 a k tomuto příslušné koule 18, jsou přitom držené axiální oblastí 19 pístnice IQ v blokovací poloze proti dorazu 20 ve vybrání 21 vnější trubky _5, přičemž je dorazem 20 a kroužkem 17 zabráněno posuvu trubky 11 spojené s jazykem (3 z obléhající polohy jazyku do přiléhající polohy. Tato blokovací poloha pro odlehly jazyk 2 ^se může zrušit pouze tím, že se pístem 1_ posune pístnice 10 ve směru šipky 22, čímž se koule 33 dostanou do s menším průměrem provedené axiální oblasti 23 pístnice 13. Při dalším pohybu pístnice 10 ve směru šipky 22 se dostává dorazové osazení 24 s větším průměrem provedené oblasti 19 pístnice 10 do činného spojení s koulemi 25, takže trubkou 11 dochází k pohonu výhybkového jazyku 3. Současně však způsobí posun pístnice ve směru šipky 22 odblokování přiléhajícího jazyku, jak to je znázorněné na obrázku 3. Pístnice 10 se dostává do polohy ve které vnější, v blokovací poloze se nalézající kroužek 26 silou své pružiny 27 může svými koulemi 25 dosednout na menší průměr sníženou koncovou oblast 28 pístnice 10, čímž se umožní relativní posuv dílu trubky 11 vůči vnější trubce 5. Při dalším posuvu ·* ·· ···· pístnice 10, vyvolaném vtokem fluida na píst Ί_ ve směru šipky 22, se zpravidla nedostává vnitřní dorazové osazení 29 v plném průřezu provedené axiální oblasti 29 do činného spojení s koulemi 18, protož k unášení jazyku 2 dochází spojovací tyčí

13.

Překryvné délky blokovacích členů se například mohou volit tak, že při přestavení pístu o 14 mm (a) začíná aktivní přestavování odlehlého jazyku J3, takže dochází k unášení dílu spojovací tyče odlehlým jazykem 3. Jak je na obrázku 4 lépe patrno, pohybuje se na začátku přestavování díl 14 spojovací tyče ve směru šipky 22, přičemž se však nepohybuje díl 15 spojovací tyče, který je spojen s přiléhajícím jazykem 2. Díl spojovací tyče je přitom závitem spojen s trubkovitým dílem 30, který obepíná díl 14 spojovací tyče. S dílem 14 spojovací tyče je spojen koncový díl 31 ve tvaru pístu, který je podchycen dorazem 32 trubkovitého dílu 30. Mezi dorazem 33 koncového dílu 31 ve tvaru pístu a dorazem 32 trubkovitého dílu 30 se na začátku přestavování předvídá odstup b. Po dráze pístu například 12 mm dojde k dosednutí koncového dílu 31 ve tvaru pístu na doraz 32 trubkovitého dílu 30, takže se unáší díl 15 spojovací tyče a tím i přiléhající jazyk 2J. V tomto okamžiku je již také odblokován zámek přiléhajícího jazyku 2, takže se jazyk 2 spojovací tyčí přemístí z přilehlé do odlehlé polohy. Tak dlouho, jak je přiléhající jazyk 2 unášen spojovací tyčí, nedochází k aktivnímu unášení přiléhajícího jazyku 2 pístnicí 10, protože koule 18 nedosedají na doraz 29 pístnice. Pro tento účel se musí délka c volit větší než je součet délek a a b.

Teprve když výhybkový jazyk 3_ přilehne na opěrnici,již nedochází k unášení výhybkového jazyku 2. spojovací tyčí, takže nyní koule 18 dosednou na doraz 29 a tím nastává aktivní unášení jazyku 2 pístnicí 10. Od tohoto okamžiku se opět pohybuje doraz 33 koncového dílu 31 ve tvaru pístu od dorazu • · tt · · · · · • · • · — 9 trubkovitého dílu 30 a to tak dlouho, dokud se výhybkový jazyk ý kroužkem 17 a blokovacími koulemi 18 nezablokuje. Mezi dorazem 33 a dorazem 32 dílů pístnice se pak opět vytvoří odstup b.

S dílem 14 spojovací tyče jsou pevně spojené senzory 34 a 35, které signalizují právě platné koncové polohy přesuvu dílu 14 a 15 spojovací tyče. V zahajovací poloze, ve které jsou dorazy 32, 33 držené ve vzájemném odstupu, dosedá stykačový kontrolér 35 na kroužkovitý kontaktní díl 36. Během přestavovacího procesu kontaktuje senzor 34 spínací člen 37 uspořádaný v trubkovitém dílu 30, načež na konci přestavovacího procesu opět vyvolá stykačový kontrolér 35 spínací signál. Během celého přestavovacího procesu se tak generuje sled spínacích signálů, který umožňuje přesnou kontrolu funkce přestavovacího zařízení.

Mezi čelní plochou 38 a čelní plochou 39 zůstává axiální vůle d, která se překonává při zapružení případně při vibracích přiléhajícího jazyku. Dochází-li k maximálně přípustnému překonání vůle jazyku, způsobuje toto bezprostřední dosednutí trubkovitého dílu 30 na díl spojovací tyče, čímž se zaručuje další zablokování odléhajícího jazyku spojovací tyčí. Aby se takovými vibracemi případně zapruženími přiléhajícího jazyku nevyvolaly spínací signály senzoru 35, je prstencový kontaktní díl 36 uvnitř trubkovitého dílu 30 pomocí pružiny 40 pružně uložen.

Mezi dílem 15 spojovací tyče a koncovým dílem 31 druhého dílu 14 spojovací tyče se předvídá pružina 41. Při lomu spojovací tyče způsobuje pružina 41 zachování odstupu b mezi dorazy 32 a 33. Tímto způsobem se dá zamezit relativnímu vzájemnému posuvu mezi díly 14 a 15 spojovací tyče, takže v tomto případě nevyvolají stykačové kontroléry 34 a 35 žádné signály. Celkově jsou oba díly 14 a 15 jištěné maticí 42.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení na kontrolu funkce zařízení pro přestavování pohyblivých dílů výhybek, u kterých jsou pohyblivé díly výhybek spolu spojené spojovací tyčí, vyznačující se tím, že spojovací tyč (13) je vytvořená ze dvou v axiálním směru relativně vzájemně posouvatelných dílů (14, 15) tyče a že jsou uspořádané senzory (34, 35) pro rozlišení minimálně dvou od sebe odlišných poloh posuvu dílů (14, 15) spojovací tyče.
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že díly (14, 15) spojovací tyče vykazují dorazy (32, 33) pro omezení axiální vzájemné posouvatelnosti.
3. 3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačuj ící se t í m , že jeden díl (15) spojovací tyče vykazuje trubkovitý, minimálně část axiální oblasti druhého dílu (14) spojovací tyče obklopující díl (30).
4. 4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že trubkovitý díl (30) jednoho dílu (15) spojovací tyče vykazuje doraz (32), který podchycuje pístovitý koncový díl (31) druhého dílu (14) spojovací tyče.
5. 5. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že díly (14, 15) spojovací tyče jsou spolu spojené pružinou (41), zejména šroubovitou pružinou.

   ·· ·· ·· .2 ···· · ! 2 2 • · · · · · . · · · · ··· * Λ A φ ·· ··· · • · • · • · • · · - • · ’ »··«···· ·· ··· 11 — ·· ·♦ 6. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 5, v y z n a č u - jící s e tím, že senzory (34, 35) jsou provedené jako stykačový kontrolér. 7. Zařízení podle jednoho z nároků 3 až 6, v y z n a č u - jící s e tím, že jeden senzor (34) je pevně

   spojen s dílem (14) spojovací tyče a pro rozlišení první koncové polohy posuvu dílů spojovací tyče spolupůsobí s na trubkovitém dílu (30) uspořádaným spínacím členem (37) .
6. 8. Zařízení podle jednoho z nároků 3 až 7, vyznačující se tím, že druhý senzor (35) je pevně spojen s dílem (14) spojovací tyče a pro rozlišení druhé koncové polohy posuvu dílů (14, 15) spojovací tyče spolupůsobí s dorazovou plochou (36) uspořádanou uvnitř trubkovitého dílu (30).
7. 9. Zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že dorazová plocha (36) je uvnitř trubkovitého dílu (30) relativně k tomuto uložená pružně posuvná.
8. 10. Zařízení podle jednoho z nároků 2 až 9, vyznačující se tím, že dorazy (32, 33) jsou uspořádané posuvně.
9. 11. Zařízení podle jednoho z nároků 4 až 10, vyznačující se tím, že pístovitý koncový díl (31) je spojen závitem s dílem (14) spojovací tyče.
10. 12. Zařízení podle jednoho z nároků 3 až 11, vyznačující se tím, že trubkovitý díl (30) je spojen závitem s dílem (15) spojovací tyče.

    • · • ·
11. 13. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že senzory (34, 35) jsou propojené s vyhodnocovacím a kontrolním zařízením.