DE10116041A1 - Vorrichtung zum Umstellen von Weichenzungen - Google Patents
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Abstract
Die Vorrichtung zum Umstellen von Weichenzungen (15) gegenüber einer Backenschiene (14) hat einen Gleitstuhl mit einer Gleitstuhlplatte (3), die an einer Schwelle befestigt ist. Weiter hat sie eine Rollvorrichtung (1), auf der die Zungenspitze beim Umstellen der Weichenzunge mit Rollreibung aufliegt. Die Rollvorrichtung (1) ist getrennt von der Gleitstuhlplatte (3) an der Backenschiene (14) befestigt und beansprucht im wesentlichen nur den oberhalb der Schwelle (2) neben der Gleitstuhlplatte (3) verfügbaren Raum (Fig. 1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umstellen von
Weichenzungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches
1.
Bei herkömmlichen Eisenbahnweichen gleiten die Zungen beim
Umstellvorgang auf Gleitflächen von Gleitstühlen. Die Gleit
flächen müssen zur Verringerung der Umstellkräfte in bestimm
ten Zeitabständen geschmiert werden, damit der Umstellwider
stand nicht zu groß wird und die Funktionsfähigkeit der
Umstellvorrichtung gewährleistet bleibt. In der Nähe der
Zungenwurzel können die Gleitflächen nicht ordentlich ge
schmiert werden, weil ein Teil davon wegen des geringen
Stellweges ständig vom Zungenfuß verdeckt ist. Bei den
zugänglichen Bereichen der Gleitflächen können extreme
Witterungsbedingungen (große Hitze, starke Regengüsse,
Frost, Wind mit Sandverwehungen etc.) die Wirkung der
Weichenschmierung zunichte machen und eine erhöhte Reibung
zwischen Zungenfuß und Gleitstuhl bewirken. Ein Schwergang
von Weichen kann auch dadurch entstehen, daß die Zungen
sehr ungleichmäßig auf den Gleitstühlen aufliegen und/oder
zu einer Verkantung beim Umstallvorgang neigen.
Es kommt daher immer wieder vor, daß der Umstellwiderstand
einer Weiche so groß wird, daß der Weichenantrieb versagt
und die Weiche vom Stellwerk aus nicht mehr umgestellt
werden kann. In diesen Fällen muß dann der Eisenbahnbetrieb
solange unterbrochen werden, bis die gestörte Weiche durch
Reinigen und Schmieren wieder umstellbar gemacht ist. Hierbei
entstehen dann meist sehr nachteilige Zugverspätungen mit
wesentlichen Betriebsmehrkosten und mit Verärgerungen der
Bahnkunden.
Die regelmäßige Wartung und Pflege der Weichen ist sehr
lohnintensiv und verursacht erhebliche Kosten. Außerdem
handelt es sich hierbei um eine Tätigkeit, die den Aufenthalt
von Personen im Gleisfeld erfordert und daher mit einem
erhöhten Unfallrisiko behaftet ist.
Um die kostenintensive und gefährliche Tätigkeit des
Weichenschmierens überflüssig zu machen und zugleich auch
etwaige durch Schwergang von Weichen verursachte Betriebs
störungen zu vermeiden, sind bereits Rollvorrichtungen
bekannt (DE 196 23 269), welche die Weichenzungen während
der Umstellbewegung unterstützen und somit die gleitende
Reibung durch eine rollende Reibung ersetzen. Diese Vor
richtungen besitzen eine oder mehrere ortsfeste Rollen,
die horizontal und vertikal auf die jeweilige Position
des Zungenfußes einstellbar sind und entweder elastisch
oder starr gelagert sind. Im Falle einer starren Rollen
lagerung liegt die Weichenzunge, wenn sie an der Backenschiene
anliegt, unmittelbar neben der ersten Rolle auf
dem Gleitstuhl. Im Falle der elastischen Rollenlagerung
ruht die Weichenzunge auch in anliegender Stellung auf
mindestens einer Rolle, die sich beim Befahren der Weichen
zunge absenkt, damit die Radlast nicht über das Rollenlager
sondern über den Zungenfuß direkt auf den Gleitstuhl über
tragen wird. Wegen der damit beim Befahren auftretenden
Vertikalbewegung der Weichenzunge sind derartige Rollvor
richtungen derzeit nur für Geschwindigkeiten bis höchtens
80 km/h zugelassen. Die bisher bekannten Zungenrollvorrich
tungen sind entweder in einer Gleitstuhlplatte integriert
oder auf einer Schwelle direkt neben dem Gleitstuhl ange
ordnet oder als selbständiges Element im Bereich eines
Schwellfaches, d. h. zwischen zwei Schwellen, eingebaut.
Bei Integration der Rollvorrichtung in die Gleitstuhlplatte
müssen die Gleitstuhlplatten in der Regel auf den betref
fenden Schwellen montiert werden, bevor diese in das Gleis
eingebaut werden. Ein nachträglicher Einbau zum Zwecke
der Nachrüstung einer Weiche ist technisch möglich, indem
die betreffenden Gleitstuhlplatten ausgetauscht werden,
was allerdings sehr hohe Kosten verursacht. Außerdem muß
dafür der Eisenbahnbetrieb unterbrochen werden, was uner
wünscht ist. Der nachträgliche Einbau von Rollvorrichtungen,
die in die Gleitstuhlplatte integriert sind, kommt daher
praktisch nicht in Frage. Die Einbaustellen von derartigen
Rollvorrichtungen müssen vielmehr vorab bestimmt werden.
Sie können nicht an örtliche Besonderheiten der jeweiligen
Weiche angepaßt werden. In die Gleitstuhlplatte integrierte
Rollenlager sind daher kein geeignetes Mittel, um den Schwer
gang von Weichen zu beheben, welcher auf Deformationen
der Zungen, Rauhigkeiten des Zungenfußes, ungleichmäßiger
Schwellenlagerung und ähnlichen Unregelmäßigkeiten beruht.
Rollenvorrichtungen, die im Bereich der Schwellenfächer
an den Fuß der Backenschiene eingeklemmt werden, lassen
sich auch nachträglich ohne erhebliche Mehrkosten und ohne
große Unterbrechungen des Eisenbahnbetriebes einbauen.
Ihre Einbaustelle kann durchaus aufgrund von örtlichen
Besonderheiten der jeweiligen Weiche gewählt werden. Ihre
Anordnung im Schwellenfach hat jedoch den Nachteil, daß
sie dort beim Richten und Stopfen der Weiche hinderlich
sind. Rollvorrichtungen dieser Art müssen deshalb vor dem
Durcharbeiten von Weichen abgebaut und nach Beendigung
der Arbeit wieder angebracht werden. Sie verteuern daher
die Weichenunterhaltung.
Mit der Erfindung sollen die oben beschriebenen Nachteile
bekannter Rollvorrichtungen vermieden werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die bekannte Vorrichtung
zum Umstellen von Weichenzungen dahingehend zu verbessern,
daß sie leicht auch nachträglich an nahezu beliebiger Stelle
in der Weiche eingebaut werden kann und gewährleistet,
daß die Durcharbeitung der Weiche nicht behindert wird.
Weiter soll die Vorrichtung gleichermaßen bei Weichen mit
Holzschwellen oder mit Betonschwellen eingebaut werden
können. Schließlich soll sie für alle Geschwindigkeits
bereiche geeignet sein.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen
Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter
bildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu ent
nehmen.
Das Grundprinzip der Erfindung liegt darin, die Rollvor
richtung getrennt von der Gleitstuhlplatte an der Backen
schiene anzuklemmen und daß die Rollvorrichtung im wesent
lichen nur den oberhalb der Schwelle neben der Gleitstuhl
platte verfügbaren Raum beansprucht. Die Rollvorrichtung
ist also nicht in die Gleitstuhlplatte integriert sondern
ein separat von dieser handhabbares Bauteil, das somit
auch nachträglich eingebaut werden kann. Sie ist an der
Backenschiene angeklemmt und wird von dieser in ihrer
Position gehalten.
In der anliegenden Stellung der Zungenschiene liegt diese
direkt auf einem Gleitstuhl auf und nicht auf einer Rolle.
Vorzugsweise besitzt die Rollvorrichtung 2 Rollen, die
horizontal gemeinsam und vertikal individuell auf die
Position des Zungenfußes eingestellt werden können. Die
Höheneinstellung der Rollen kann entweder stufenlos oder
in Stufen, beispielsweise in vier oder acht Höhenstufen
erfolgen.
Die Rollvorrichtung hat eine Grundplatte, die mittels eines
festen Hakens auf der Gleisinnenseite und einer Keilklemm
befestigung auf der Gleisaußenseite an der Backenschiene
befestigt wird. Weiter weist sie zwei Spannplatten auf,
zwischen denen die Achsen der beiden Rollen festgeklemmt
werden.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung hat
die Grundplatte zwei Reihen von Gewindebohrungen und die
beiden Spannplatten haben zwei Langlöcher, durch welche
sie miteinander und an der Grundplatte verschraubt werden
und zusammen eine beliebige horizontale Einstellung der
Rollen ermöglichen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
ist für eine stufenlose Höhenverstellung der Rollen vorge
sehen, daß die Rollenachsen an ihren Enden mehrkantige
(z. B. Vierkant oder Sechskant) Profile besitzen, auf welche
Lagerbuchsen mit exzentrischen Vertiefungen oder Lagerringe
mit exzentrischen Bohrungen aufgesteckt werden, so daß
durch Verdrehung der Achsen mit samt ihren exzentrischen
Lagerbuchsen bzw. Lagerringen die Höhe der jeweiligen Rolle
verändert werden kann.
Die Ausgestaltung der Erfindung für eine Höhenverstellung
in mehreren Stufen sieht vor, daß die Rollenachsen an ihren
Enden paarweise exzentrisch angeordnete Kantprofile (z. B.
quadratische Vierkant- oder spezielle Achtkantprofile)
besitzen, wobei bei Achtkantprofilen das Achteck ihres
Querschnittes die Schnittfläche zweier gleich großer Quadrate
ist, welche gegeneinander (z. B. um 45°) verdreht und ver
schoben sind, wobei jede der acht Flächen vom Mittelpunkt
der Achse einen anderen Abstand hat als die übrigen sieben
Flächen. Die stufenweise Höhenverstellung der Rollen läßt
zwar keine Einstellung zwischen den einzelnen vorgegebenen
Höhenstufen zu, die Konstruktion ist jedoch einfacher und
kostengünstiger als für die stufenlose Höhenverstellbarkeit
und gewährleistet zudem, daß unter dem laufenden Betrieb
mit etwaigen stoßartigen Belastungen keine Veränderungen
der Rollenhöhe auftreten kann.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei
spielen im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher
erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht der Vorrichtung zum Umstellen
von Weichenzungen gemäß einem ersten Ausführungs
beispiel der Erfindung, wobei besonders die
Zuordnung zu Schwelle und Gleitstuhl erkennbar
ist;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig.
1 mit stufenloser Höhenverstellbarkeit;
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Rollvorrichtung mit
stufenloser Höhenverstellbarkeit im Bereich einer
Rolle;
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine stufenlos höhenver
stellbare Rollenachse im Bereich einer exzen
trischen Lagerbuchse;
Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 2 mit einer stufenweise
höhenverstellbaren Rollvorrichtung;
Fig. 6a bis 6h eine Prinzipskizze der möglichen Einbaustellungen
der Rollenachse mit achtkantigem Endprofil und
die dabei erzielbaren acht verschiedenen Höhen
stellungen;
Fig. 7 einen Querschnitt durch die Rollvorrichtung mit
stufenweiser Höhenverstellbarkeit im Bereich
der Rolle; und
Fig. 8 einen Querschnitt durch ein Rollenlager mit
stufenloser Höhenverstellbarkeit.
In Fig. 1 ist eine Rollvorrichtung 1 in Draufsicht dar
gestellt. Die Einbauposition der Rollvorrichtung 1 ist
oberhalb einer Schwelle 2 und seitlich neben einer Gleit
stuhlplatte 3 und zwar so, daß die Rollvorrichtung 1 nicht
oder allenfalls geringfügig über den Rand der Schwelle
2 hinausragt. Die Rollvorrichtung 1 hat eine Grundplatte
4, die auf der Schwelle 2 aufliegen kann (vgl. Fig. 2),
aber nicht aufliegen muß, und mit einem festen Haken 5,
einem Stützkeil 6 und einer Keilklemmplatte 7 an einer
Backenschiene 14 befestigt wird. Die Keilklemmplatte 7
wird mittels einer Schraube 8 an der Grundplatte 4
verschraubt. Die Rollvorrichtung 1 hat hier zwei Rollen
9a und 9b, deren Achsen zwischen zwei Spannplatten 10 bzw.
10a und 10b in Fig. 2 montiert sind. Die Spannplatten 10
sind mittels zweier Fixierschrauben 11 mit der Grundplatte
4 verschraubt. Langlöcher 12 in den Spannplatten sowie
zwei Reihen von Gewindebohrungen 13 in der Grundplatte
4 ermöglichen eine horizontale Verstellung der Rollen.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Rollvorrichtung
1 mit stufenloser Höhenverstellbarkeit der Rolle 9a und
9b. Die Grundplatte 4 der Rollvorrichtung 1 ist am Fuß
der Backenschiene 14 auf der Gleisinnenseite mit einem
feststehenden Haken 5 und auf der Gleisaußenseite mit der
Keilklemmplatte 7 befestigt, die sich gegen einen an der
Grundplatte 4 angebrachten Stützkeil 6 abstützt und mittels
einer Schraube 8 mit der Grundplatte 4 verschraubt ist.
Die Rollvorrichtung 1 befindet sich oberhalb der Schwelle
2 und hat zu dieser keinen unmittelbaren Kontakt, was
allenfalls über die Grundplatte 4 erfolgt. In anliegender
Stellung der Weichenzunge 15 befindet sich deren Fußkante
unmittelbar neben der ersten Rolle 9a. Bei Beginn des Um
stellvorganges wird die Fußkante auf die Rolle 9a aufgleiten
und dabei etwas angehoben. Die gleitende Reibung längs
des Gleitstuhles wird dann durch eine rollende Reibung
ersetzt. Die Rollen 9a und 9b sind höhenverstellbar, was
durch eine exzentrische Achslagerung in Lagerbuchsen 16
und sechskantige Überstände 17 erfolgt, durch deren Ver
drehung nach Lösen der beiden Fixierschrauben 11 die je
weilige Höhe der beiden Rollen 9a und 9b individuell pro
Rolle eingestellt werden kann.
Fig. 3 zeigt den Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel
der Rollvorrichtung mit stufenloser Höhenverstellbarkeit
der Rollen im Bereich einer Rolle 9. Diese Rolle ist über
ein Gleitlager 20 auf einer feststehenden Achse 18 drehbar
gelagert. Die Achse 18 hat im dargestellten Ausführungsbei
spiel beiderseits der Rolle vierkantige Überstände 19,
auf welche Lagerbuchsen 16 mit entsprechenden exzentrischen
Vertiefungen aufgesteckt sind. Die Lagerbuchsen 16 haben
ihrerseits ebenfalls kantige Überstände 17, die hier als
Sechskant ausgebildet sind und ein Verdrehen zur Höhen
verstellung der Achse 18 gestatten. Die Lagerbuchsen 16
sind zwischen den Spannplatten 10a und 10b eingespannt,
wobei die untere Spannplatte 10b auf der Grundplatte 4
aufliegt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel befinden
sich zwischen der Rolle 9 und ihrer Achse 18 wartungsfreie
Gleitlager 20, wobei ein kleiner Wulst 21 in Achsmitte
sicherstellt, daß die Rollen im ausgebauten Zustand nicht
ungewollt seitlich von der Achse 18 gleiten können.
Fig. 4 zeigt eine Variante mit stufenloser Höhenverstell
barkeit der Rollen. Auf die vierkantigen Überstände 19
der Rollenachse sind Lagerbuchsen 16 mit passenden exzen
trischen vierkantigen Vertiefungen aufgesteckt, durch deren
Verdrehung die Höhenlage der Achse und damit der Rolle
9 verändert wird. Die Lagerbuchsen 16 werden durch Verspannen
zwischen der oberen und der unteren Spannplatte 10a und
10b in der gewünschten Stellung fixiert.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel in Seitenansicht ähnlich
Fig. 2 für eine Rollvorrichtung mit stufenweiser Höhenver
stellbarkeit der Rolle 9a und 9b. Auch hier besitzt die
Rollvorrichtung eine Grundplatte 4, die mittels Haken 5
und Hakenklemmplatte 7 sowie Stützkeil 6 und Schraube 8
an der Backenschiene 14 befestigt ist. Die Achsen 18 der
beiden Rollen 9a und 9b haben an ihren Enden im dargestellten
Ausführungsbeispiel besondere Achtkantprofile 19, die durch
die obere und untere Spannplatte 10a und 10b derart festge
halten werden, daß jede der beiden Spannplatten jeweils
zwei rechtwinklig zueinanderstehende Flächen des Achtkant
profiles tangiert. Zwei Fixierschrauben 11 verbinden die
beiden Spannplatten miteinander und mit der Grundplatte.
Fig. 6 zeigt die achtkantigen Enden 19 der Rollenachse
18, mit denen acht verschiedene Höhenstellungen der Rolle
erzielt werden können. Die einzelnen Flächen der achtkantigen
Enden 19 sind stets paarweise einander gegenüberliegend
parallel, so daß jeweils zwei "aktive" horizontal liegende
Flächen zwischen den beiden Spannplatten 10a und 10b ein
gespannt werden können und zwei "aktive" vertikal liegende
Flächen die Achse durch Kontakt mit vertikalen Flächen
der beiden Spannplatten in ihrer horizontalen Position
halten. Jede der acht Flächen hat gegenüber dem Mittelpunkt
der Rollenachse 18 einen anderen Abstand als die sieben
übrigen Flächen.
In Fig. 6i ist noch zu erkennen, daß das Achtkantprofil
durch zwei um 45° oder einen davon etwas abweichenden Winkel
zueinander verdrehte gleich große Quadrate gebildet wird,
deren Mittelpunkte M1 und M2 gegenüber dem Mittelpunkt
M3 der Rollenachse versetzt sind.
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch eine Rollvorrichtung
mit stufenweiser Höhenverstellbarkeit im Bereich einer
Rollenachse. Die Rolle 9 ist über ein wartungsfreies Gleit
lager 20 auf der feststehenden Achse 18 gelagert. Die Achse
besitzt im dargestellten Ausführungsbeispiel beiderseits
der Rolle achtkantige Enden 19, die zwischen der oberen
und der unteren Spannplatte 10a und 10b festgehalten sind.
Die Achse 18 hat im dargestellten Ausführungsbeispiel in
der Mitte einen kleinen Wulst 19, der sicherstellt, daß
die Rolle mit dem wartungsfreien Gleitlager 20 nicht unge
wollt von der Achse gleiten kann.
Fig. 8 zeigt eine weitere Variante der Rollvorrichtung
mit stufenloser Höheneinstellung. Auch hier hat die Lager
buchse 16 eine exzentrisch zu ihrer Drehachse 16' liegende
Öffnung 19' mit Vierkantquerschnitt, in die ein Überstand
19 (mit entsprechendem Vierkantquerschnitt) der feststehenden
Achse 18 eingeschoben ist, wobei dessen Mittelachse 18'
gegenüber der Achse 16' exzentrisch liegt. Auch hier haben
die Lagerbuchsen 16 einen seitlichen Überstand 17, an dem
beispielsweise ein Sechskantschraubschlüssel angreift und
die Lagerbuchse 16 verstellt, womit die Höhenlage der Achse
18 stufenlose verändert wird. Auch hier wird wiederum die
Lagerbuchse 16 durch die hier nicht dargestellten Spann
platten 10a und 10b in ihrer endgültigen Position fixiert.
Claims (5)
1. Vorrichtung zum Umstellen von Weichenzungen gegenüber
einer Backenschiene mit einem Gleitstuhl, der über
eine Gleitstuhlplatte an einer Schwelle befestigt
ist und mit einer Rollvorrichtung, auf der die Zungen
spitze beim Umstellen der Weichenzunge mit Rollreibung
aufliegt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rollvorrichtung (1) getrennt von der Gleit
stuhlplatte (3) an der Backenschiene (14) gehalten
ist und im wesentlichen nur den oberhalb der Schwelle
(2) neben der Gleitstuhlplatte (3) verfügbaren Raum
beansprucht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Höhenverstellung von Rollen (9) der Rollvor
richtung (1) Achsen (18) der Rollen (9) an ihren Enden
mehrkantige Profile (19) aufweisen, auf denen Buchsen
(16) oder Ringe mit exzentrischer Vertiefung bzw.
Bohrung aufgesteckt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Achsen (18) der Rollen (9) an ihren Enden
exzentrische Vierkant- oder Achtkantprofile (19) be
sitzen, die es ermöglichen, die Höhenlage der jewei
ligen Rolle durch die Einbaustellung der Achse (18)
stufenweise zu verändern.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Achsen (18) der Rollen (9) zwischen zwei Spann
platten (10a, 10b) eingeklemmt sind und diese auf
einer Grundplatte (4) horizontal verstellbar sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Rollvorrichtung (1) an einer Grundplatte (4)
befestigt ist und daß die Grundplatte (4) mittels
eines Hakens und einer Keilklemmplatte mit Keil und
Schraube an dem Fuß der Backenschiene (14) befestigt
ist.
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2003
- 2003-09-30 NO NO20034376A patent/NO20034376L/no not_active Application Discontinuation
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HEIM, ARMIN W., DIPL.-ING., KREUZLINGEN, CH |
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8363 | Opposition against the patent | ||
8330 | Complete renunciation |