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Die
Erfindung betrifft einen Verschluss zur Verriegelung von Weichenzungen
an Backenschienen von Eisenbahnweichen, bestehend aus einem mit
der Backenschiene der Eisenbahnweiche fest verbundenen Verschlussstück,
einem an der Weichenzunge befestigten Zungenkloben, einer durch das
Verschlussstück hindurch geführten Schieberstange
zur Weichenbetätigung sowie einer mit dem Zungenkloben
mittels eines Gelenks verbundenen Verriegelungsklinke bzw. -klammer.
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Der
Einsatz von Klammer- oder Klinkenverschlüssen bei Eisenbahnweichen
ist weit verbreitet und eine allseits bekannte und gängige
Maßnahme, um sowohl die Bewegung beim Umstellen der Weiche
vom Weichenantrieb auf die Weichenzunge zu übertragen als
auch um die Lage des beweglichen Fahrbahnteils (d. h. die bewegliche
Weichenzunge der Weiche) in definierter Weise gegenüber
dem festen Fahrbahnteil (d. h. die Backenschiene der Weiche) formschlüssig
zu fixieren. Mit zunehmenden zugelassenen Geschwindigkeiten im abzweigenden Ast
der Weiche steigen auch die Anforderungen an die Lagefixierung der
an der Backenschiene anliegenden Weichenzunge. In diesem Zusammenhang sind
Lageveränderungen der Weichenbauteile zueinander zu berücksichtigen,
die sich z. B. aus temperaturbedingten Dehnungs- oder Schrumpfungsvorgängen
ergeben können. Ein bekanntes Problem besteht darin, dass
sich die Weichenzunge so verwinden kann, dass die Zungenspitze in
Endlagen-Stellung der Weiche nicht mehr exakt an der Backenschiene anliegt,
sondern um ein gewisses Maß gegenüber der Backenschiene
klafft. Dies könnte beispielsweise dazu führen,
dass der Verschluss nach dem Umlaufen einer Weiche in die abzweigende
Stellung dennoch verriegelt werden kann, obwohl die Weichenzunge
beispielsweise wegen eines eingeklemmten Eisklumpens o. ä.
gegen die Backenschiene klafft. Die Regelwerke der Eisenbahninfrastruktur-Betreiber sehen
hierfür definierte zulässige Grenzmaße
vor; in Deutschland ist beispielsweise ein Spaltmaß von
bis zu 4 mm zulässig. Auf diese Weise soll ein möglicher schädlicher
Berührkontakt beim Befahren eines Fahrzeugrades gegen die
Spitze einer klaffenden Zunge ausgeschlossen werden.
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Aus
dem Stand der Technik sind verschiedene konstruktive Lösungen
zur Sicherstellung des maximal zulässigen Spaltmaßes
bekannt.
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Die
DE 26 35 231 A1 offenbart
einen Klammerspitzenverschluss, bei dem der Zungenkloben eine horizontale
Verlängerung aufweist, die die Unterseite des Schienenfußes
der Backenschiene untergreift und an dieser als Riegel anliegt,
der ein Verdrehen des Zungenklobens und damit ein Wegkippen der
mit dem Zungenkloben starr verbundenen Weichenzunge von der Backenschiene
verhindert bzw. erschwert.
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Die
CH 684 939 A5 hingegen
offenbart einen Klinkenverschluss, bei dem der Zungenkloben ebenfalls über
eine horizontale Verlängerung verfügt, die gegen
das Verschlussstück anliegt und auf diese Weise bei einem
allfälligen Verwinden der Weichenzunge bzw. Verdrehen des
Zungenklobens gegen das Verschlussstück drückt
und somit den Verdrehwinkel begrenzt.
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Diese
aus dem Stand der Technik bekannten Lösungsansätze
bereiten jedoch in der Praxis immer wieder Schwierigkeiten, sowohl
im Zusammenwirken mit Weichenzungen, die während des Stellvorgangs nicht
auf herkömmlichen Gleitstühlen sondern auf Rollenlagern
laufen und deshalb während des Stellvorgangs um ein definiertes
Höhenmaß angehoben werden, als auch beim Zusammentreffen
ungünstiger Herstelltoleranzen, die zur Unwirksamkeit des
Verdrehschutzes führen können.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Verschluss zur
Verriegelung von Weichenzungen an Backenschienen von Eisenbahnweichen,
bestehend aus einem mit der Backenschiene der Eisenbahnweiche fest
verbundenen Verschlussstück, einem an der Weichenzunge
befestigten Zungenkloben, einer durch das Verschlussstück
hindurch geführten Schieberstange zur Weichenbetätigung
sowie einer mit dem Zungenkloben mittels eines Gelenks verbundenen
Verriegelungsklinke bzw. -klammer bereitzustellen, der den bekannten
Stand der Technik weiterentwickelt und verbessert.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruches 1
dadurch gelöst, dass der Zungenkloben mindestens einen
die Schieberstange untergreifenden Anschlagbolzen aufweist, der
zwischen zwei den Zungenkloben in Richtung auf die Schieberstange
hin verlängernden Seitenwan gen eingefügt ist.
Der Anschlagbolzen ist dabei in Bezug auf die Drehachse des Verbindungsgelenks
zwischen Verriegelungsklammer und Zungenkloben derart beabstandet, dass
in Verbindung mit einer Kontaktkraft zwischen Anschlagbolzen und
Schieberstange ein Hebelmoment entsteht, das dem aus der auf die
Weichenzunge einwirkenden Kontaktkraft und dem Hebelarm (10)
resultierenden Hebelmoment entgegengerichtet ist. Sobald die Schieberstange
mit der Aushebeschräge eines auf ihrer Oberseite aufgebrachten Schaltnockens
in Kontakt mit der hierzu korrespondierenden Aushebeschräge
der Verriegelungsklinke tritt (bekannter Stand der Technik), wird
nicht nur die Verriegelungsklinke nach oben gegen das Verschlussstück
sondern auch die Schieberstange nach unten gegen den erfindungsgemäßen
Anschlagbolzen gedrückt. Die hieraus resultierende Kontaktkraft im
Berührungsbereich zwischen Anschlagbolzen und Schieberstange
bewirkt ein Hebelmoment, das einem eventuellen Hebelmoment, das
aus einem Kraftüberschuss im Kontaktbereich zwischen Weichenzunge
und Backenschiene resultiert, entgegengerichtet ist.
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Eine
sinnvolle Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass Zungenkloben
und Seitenwangen einstückig ausgeführt sind.
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Eine
Weiterentwicklung des erfinderischen Konzepts besteht darin, dass
die mit dem Anschlagbolzen des Zungenklobens kontaktierbare Unterseite der
Schieberstange eine die Querschnittshöhe der Schieberstange
mindernde Ausnehmung aufweist. Beim Auflösen des Verschlusses
einer bislang an der Backenschiene anliegenden Weichenzunge kann
somit durch Längsverschiebung der Schieberstange derjenige
Schieberstangen-Abschnitt, der bedingt durch die Ausnehmung eine
reduzierte Querschnittshöhe aufweist, in übereinstimmende
Position mit dem Anschlagbolzen gebracht werden. Auf diese Weise
gewinnt der Zungenkloben ein zur Gleisebene lotrechtes Spiel, was
ein vertikales Anheben der Weichenzunge um den Betrag dieses Spiels
ermöglicht. Dies kann bei Weichen mit Zungenrollvorrichtungen von
Nutzen sein, da hier die Zunge zu Beginn des Umstellvorganges vertikal
angehoben wird. Diese erfindungsgemäße Ausnehmung
weist eine definierte Längserstreckung entlang der Längs-Verschieberichtung
der Schieberstange auf, die sich an der Länge des von der
Weichenzunge in angehobenem Zustand zu durchlaufenden Stellweges
bemisst.
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Die
Erfindung sieht ferner vor, dass der Anschlagbolzen zum Ausgleich
von herstellungsbedingten Toleranzen oder sich im Betriebseinsatz
der Weiche ergebenden Verschiebungen in höhenverstellbarer
Weise in den Seitenwangen eingefügt ist. Dies kann z. B.
darin realisiert sein, dass der Anschlagbolzen als ein um seine
Längsachse drehbar gelagerter Exzenterbolzen ausgeführt
ist (wobei sich diese Exzentrizität auf den freien Bereich
des Anschlagbolzens zwischen den Seitenwangen, jedoch nicht auf dessen
in den Seitenwangen gelagerte Drehzapfen bezieht).
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Eine
Abwandlung der Erfindung besteht darin, dass der Anschlagbolzen
in Form zweier einzelner geteilter – d. h. in Richtung
ihrer Längsachse voneinander getrennter – Anschlagstutzen
ausgeführt ist, wobei jeder Anschlagstutzen in jeweils
einer der beiden den Zungenkloben in Richtung auf die Schieberstange
hin verlängernden Seitenwangen eingefügt ist.
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Der
Erfindungsgedanke wird in nachfolgenden Figuren verdeutlicht. Es
zeigen:
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1 Ansicht
eines Klinkenverschlusses herkömmlicher Bauart bei einer
ordnungsgemäß mit der Backenschiene verklammerten
Weichenzunge
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2 Ansicht
eines Klinkenverschlusses herkömmlicher Bauart, wobei die
Weichenzunge gegenüber der Backenschiene klafft
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3 Ansicht
eines erfindungsgemäß ausgeführten Klinkenverschlusses
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4 Schnittansicht
A-A eines erfindungsgemäßen Klinkenverschlusses
mit geteiltem Anschlagbolzen
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5 Schnittansicht
A-A eines erfindungsgemäßen Klinkenverschlusses
mit ungeteiltem Anschlagbolzen
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6 Ansicht
eines erfindungsgemäß ausgeführten Klinkenverschlusses
mit gelöster Verriegelungsklinke
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In 1 ist
ein Klinkenverschluss herkömmlicher Bauart dargestellt.
Beim Verschließen des Verschlusses wird durch die Längsbewegung
der Schieberstange (1) über die geneigte Stirnfläche
einer auf die Oberseite der Schieberstange aufgebrachten Schaltnocke
(5) die Verriegelungsklinke (2) angehoben und
auf diese Weise der Kopf der Verriegelungsklinke gegen die ebenfalls
schräg geneigte Verriegelungsfläche (3)
des Verschlussstückes (4) gedrückt. Dieses
Funktionsschema ist identisch sowohl für den in diesem
Ausführungsbeispiel dargestellten Klinkenverschluss (die
Wirkbewegung findet in einer zur Backenschienen-Längsachse
lotrechten Ebene statt) als auch für den ebenfalls geläufigen
Klammerverschluss (bei dem die o. g. Wirkbewegung in einer zur Backenschienen-Längsachse
parallelen Ebene stattfindet). In eingerasteter Stellung ist die
anliegende Weichenzunge (7) über den Zungenkloben
(6) und die Verriegelungsklinke formschlüssig
und fest mit der Backenschiene (8) in Anlage gebracht.
Das Längenmaß (a) der Verriegelungsklinke kann
durch mechanische Bearbeitung variiert und auf die im Einzelfall
geltenden Maßverhältnisse der Weiche angepasst
werden. Zum Ausgleich von Toleranzen wird die Verriegelungsklinke üblicherweise
durch einen exzentrischen Bolzen (9) im Zungenkloben befestigt.
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In 2 ist
dargestellt, dass durch die konstruktiv bedingte Anordnung des Krafteinleitungspunktes
(= Gelenk (9), das den Zungenkloben mit der Verriegelungsklinke
verbindet) unterhalb des Fußes der Weichenzunge (7)
ein Hebelarm (10) zwischen dem Berührpunkt der
Weichenzunge mit der Backenschiene und dem Krafteinleitungspunkt
(9) entsteht, der bei Vorliegen eines entsprechenden Kraftüberschusses
im Kontaktbereich zwischen Weichenzunge und Backenschiene zu einer
Verdrehung der frei auf den Gleitstühlen liegenden Zunge
führen kann. Somit ist unter bestimmten Umständen
das Verschließen des Verschlusses möglich, obwohl
z. B. durch im Kontaktbereich zwischen Weichenzunge und Backenschiene
eingeklemmte Eisbrocken die Anschlagseite der Zunge ≥ 4
mm von der Backenschiene absteht.
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3 stellt
die erfindungsgemäße Lösung dieses Problems
dar. Die Verdrehung des fest mit der Weichenzunge (7) verbundenen
Zungenklobens (6) wird durch einen Anschlagbolzen (12)
verhindert, der die Schieberstange (1) untergreift und
zwischen den den Zungenkloben bis unter die Schieberstange hinaus
verlängernden Seitenwangen (11) eingefügt
ist. Der Anschlagbolzen ist dabei in Bezug auf die Drehachse des
Verbindungsgelenks (9) zwischen Verriegelungsklammer und Zungenkloben
derart beabstandet, dass in Verbindung mit einer Kontaktkraft zwischen
Anschlagbolzen und Schieberstange ein Hebelmoment entsteht, das
dem aus der auf die Weichenzunge einwirkenden Kontaktkraft und dem
Hebelarm (10) resultierenden Hebelmoment entgegengerichtet
ist.
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Die 4 und 5 zeigen
als Detail die Schnittansicht A-A der 3 mit entweder
einem ungeteilten Anschlagbolzen (12) oder zwei geteilten
Anschlagstutzen (13).
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In 6 ist
die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung
beim Entriegeln dargestellt. Mit dem Einleiten einer Längsbewegung
in die Schieberstange (1) zum Lösen der Weichenzunge von
der Backenschiene verschiebt sich auch die den Querschnitt der Schieberstange
verjüngende, in der Unterseite der Schieberstange eingebrachte
Ausnehmung (14) über den Anschlagbolzen (12),
so dass der Zungenkloben (6) ein mit der Tiefe der Ausnehmung
(14) korrespondierendes vertikales Spiel erhält.
Dies ermöglicht ein vertikales Anheben der Zunge, so dass
ein solcher erfindungsgemäßer Verschluss in Weichen,
die mit einer Zungenrollvorrichtung ausgestattet sind, problemlos
einsetzbar ist. Die Längserstreckung (b) dieser Ausnehmung
(14) entlang der Längs-Verschieberichtung der
Schieberstange bemisst sich an der Länge des von der Weichenzunge
in angehobenem Zustand zu durchlaufenden Stellweges.
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- 1
- Schieberstange
- 2
- Verriegelungsklinke
- 3
- Verriegelungsfläche
der Klinke (2)
- 4
- Verschlussstück
- 5
- Schaltnocke
- 6
- Zungenkloben
- 7
- Weichenzunge
- 8
- Backenschiene
- 9
- Verbindungsgelenk
- 10
- Hebelarm
- 11
- Seitenwange
- 12
- ungeteilter
Anschlagbolzen
- 13
- geteilte
Anschlagstutzen
- 14
- Ausnehmung
- a
- einstellbares
Längenmaß der Verriegelungsklinke (2)
- b
- Längenmaß der
Ausnehmung (14)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 2635231
A1 [0004]
- - CH 684939 A5 [0005]