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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Sicherungselement für einen Zungenkloben eines Klammerverschlusses für ein Weichenstellsystem.
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Stand der Technik
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In einem Weichenstellsystem werden je nach vorgegebener Fahrrichtung zwei Stellzungen so bewegt, dass sich eine der beiden Stellzungen in Kontakt zur zugehörigen Backenschiene befindet, während sich die andere Stellzunge in einem geeigneten Abstand, dem sogenannten Zungenaufschlag, von der zugehörigen anderen Backenschiene entfernt befindet. Die gleichzeitige Steuerung der Weichenverschlüsse eines Weichenstellsystems geschieht über eine Schieberstange, die mit Verschlussklammern zusammenwirkt und den Weichenverschluss öffnet bzw. verriegelt. Bei einem vertikalen Klammerverschluss wird die Verschlussklammer um eine horizontale Achse an einem Zungenkloben verschwenkt. Der Zungenkloben ist zudem über eine Schraubbefestigung mit der Stellzunge verbunden. Um die einzelnen Komponenten eines wie oben beschriebenen Weichenstellsystems exakt justieren zu können, ist es im Stand der Technik bekannt, die Verschlussklammer über einen Exzenterbolzen am Zungenkloben schwenkbar zu befestigen. Die Verwendung eines Exzenterbolzens bedingt, dass über ein geeignetes Einstellelement, wie z. B. eine Einstellscheibe, der Hub des Exzenterbolzens in abgestuften Schritten eingestellt werden kann. Auch die genaue Position der Stellzunge relativ zum Zungenkloben ist einstellbar gestaltet. Damit die Komponenten während des Betriebs überprüft und gegebenenfalls nachjustiert werden können, müssen die Einstellkomponenten für Weichenschlösser leicht zugänglich sein. Dies bedingt allerdings, dass die Gefahr einer Verschmutzung gegeben ist. Weiterhin sind hohe Sicherheitsstandards zu erfüllen. Zu diesen gehört auch, dass sich die Einsteil- und Befestigungskomponenten im Bereich des Zungenklobens nicht selbsttätig lösen können. Aus diesem Grund wird eine Lösung gesucht, um die Betriebssicherheit des Weichenstellsystems zu erhöhen.
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Aus der
EP 1 020 341 B1 ist eine Sicherungsvorrichtung für Weichenstellsysteme bekannt, die in Form einer aus einer Metallplatte geformten Sicherungskappe besteht, welche die zur Verbindung der Stellzunge mit dem Zungenkloben vorgesehene Schraube gegen selbsttätiges Lösen sichert.
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Darstellung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherungselement für einen Zungenkloben eines Klammerverschlusses für ein Weichenstellsystem vorzuschlagen, das eine erhöhte Betriebssicherheit des Weichenstellsystems auch bei hoher mechanischer Belastung und sehr langer Einsatzzeit des Weichenstellsystems ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch ein Sicherungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen folgen aus den übrigen Ansprüchen.
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Das Sicherungselement für einen Zungenkloben eines Klammerverschlusses für ein Weichenstellsystem umfasst einen oberen Abdeckbereich mit einem Sicherungsabschnitt zur Sicherung gegen Herausdrehen der Zungenbefestigungsschraube zwischen Stellzunge und Zungenkloben, einen im Wesentlichen senkrecht zum oberen Abdeckbereich angeordneten, in Einbaulage im Wesentlichen vertikal orientierten, sowie einstückig mit dem oberen Abdeckbereich ausgebildeten seitlichen Abdeckbereich, und einen ersten Sicherungsbereich und einen zweiten Sicherungsbereich, die jeweils parallel zueinander angeordnet und einstückig mit dem seitlichen Abdeckbereich ausgebildet sind. Jeder Sicherungsbereich ist senkrecht zum seitlichen Abdeckbereich sowie zum oberen Abdeckbereich ausgerichtet und vom oberen Abdeckbereich beabstandet, und jeder Sicherungsbereich sichert eine Bolzenverbindung zur Befestigung einer Verschlussklammer am Zungenkloben gegen unbeabsichtigtes Lösen.
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Indem das Sicherungselement einen oberen Abdeckbereich, einen seitlichen Abdeckbereich und zwei Sicherungsbereiche aufweist, können die Einstellkomponenten am Zungenkloben, nämlich die Zungenbefestigungsschraube zur Befestigung der Stellzunge und die Bolzenverbindung zur Befestigung der Verschlussklammer gegen Herausfallen gesichert werden. Somit werden sämtliche kritischen Einzelkomponenten über das Sicherungselement nach der Erfindung geschützt. Da zusätzlich zu dem Sicherungselement noch separate Sicherheitsvorkehrungen zur Lagefixierung der Zungenbefestigungsschraube sowie des Bolzens zur Befestigung der Verschlussklammer vorgesehen sein können, wird die Betriebssicherheit des Weichenstellsystems erheblich erhöht. Das Sicherungselement hat diesbezüglich eine Doppelfunktion. Es stellt selbst aktiv eine Schutzfunktion für die Zungenbefestigungsschraube und den Verschlussklammerbolzen dar, erfüllt aber die zusätzliche Schutzfunktion, dass zusätzliche Sicherheitselemente ebenfalls lagefixiert werden können. Ein weiterer Vorteil des Sicherungselements ist die einfache Geometrie, die es nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ermöglicht, das Sicherungselement aus einem flächigen Blechstanzteil herzustellen und durch Biegen in die gewünschte Form zu bringen.
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Vorzugsweise besteht das Sicherungselement aus Federstahl, der hohe Härte, Festigkeit und Elastizität in sich vereint.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Sicherungselement so dimensioniert und gestaltet, dass der erste Sicherungsbereich einen Exzenterbolzen zur Befestigung der Verschlussklammer am Zungenkloben gegen Herausfallen sichert. Zu diesem Zweck ist der erste Sicherungsbereich so gestaltet, dass der Exzenterbolzen an einer Axialbewegung entgegengesetzt zur Einführrichtung bei der Montage gehindert wird. Dies kann durch eine vollständige Abdeckung eines verbreiterten Kopfes des Exzenterbolzens erfolgen oder aber auch indem eine formschlüssige Verbindung mit einem anderen Element hergestellt wird, das wiederum formschlüssig mit dem Exzenterbolzen verbunden ist. Im konkreten Fall kann dies eine Einstellscheibe sein, die mit dem Kopf des Exzenterbolzens zusammen wirkt, um durch eine gezielte, abschnittsweise Drehung einen gewünschten Hub innerhalb des vorhandenen Verstellbereichs des Exzenterbolzens einzustellen.
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Vorzugsweise ist das Sicherungselement so dimensioniert und gestaltet, dass der zweite Sicherungsbereich eine auf einen Exzenterbolzen zur Befestigung der Verschlussklammer am Zungenkloben fixierte Befestigungsmutter gegen Verdrehen sichert. Dies kann dadurch erfolgen, dass der zweite Sicherungsbereich mit einer sternförmigen Öffnung versehen ist, welche die Befestigungsmutter umgreift, so dass allenfalls eine Verdrehung der Befestigungsmutter in einem sehr engen und damit in Bezug auf das unbeabsichtigte Lösen des Exzenterbolzens ungefährlichen Winkelbereich erfolgen kann.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der obere Abdeckbereich dimensioniert, um einen Sicherungsring um den Kopf der Zungenbefestigungsschraube in vertikaler Richtung zu fixieren. Es ist somit bei dem Klammerverschluss ein zusätzlicher Sicherungsring um den Kopf der Zungenbefestigungsschraube vorgesehen, der über den oberen Abdeckbereich daran gehindert wird, in vertikaler Richtung aus dem Eingriff mit dem Kopf der Zungenbefestigungsschraube zu gelangen.
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Vorzugsweise umfasst das Sicherungselement weiterhin eine Abdeckzunge im Bereich des oberen Abdeckbereichs, welche eine zur Verhinderung der Drehung des Sicherungsrings vorgesehene Fixierschraube gegen Herausfallen sichert. In Zusammenwirken mit der oben genannten Dimensionierung des oberen Abdeckbereichs, so dass der um den Kopf der Zungenbefestigungsschraube angeordnete Sicherungsring nicht in vertikaler Richtung aus dem Eingriff mit dem Kopf der Zungenbefestigungsschraube gelangen kann, lässt sich auf diese Weise eine vollständige Sicherung der Zungenbefestigungsschraube erreichen. Die Zungenbefestigungsschraube kann nicht in vertikaler Richtung aus dem Zungenkloben herausgedreht werden, da dies der obere Abdeckbereich des Sicherungselements verhindert. Die Zungenbefestigungsschraube kann auch nicht in nennenswertem Umfang gedreht werden, weil der Sicherungsring um den Kopf der Zungenbefestigungsschraube durch die Fixierschraube an einer Drehung gehindert wird. Außerdem kann der Sicherungsring nicht in vertikaler Richtung aus dem Eingriff mit dem Kopf der Zungenbefestigungsschraube kommen. Schließlich ist die Fixierschraube zur Fixierung des Sicherungsrings in Rotationsrichtung gegen ein Herausfallen in vertikaler Richtung durch die Abdeckzunge im Bereich des oberen Abdeckbereichs des Sicherungselements geschützt.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Sicherungselement weiterhin eine Öffnung im oberen Abdeckbereich, die dimensioniert und angeordnet ist, dass sich in Einbaulage ein vom Kopf der Zungenbefestigungsschraube nach oben ragender Zapfen durch die Öffnung erstreckt. Auf diese Weise wird das Sicherungselement auf eine besonders einfache Weise in der richtigen Lage gehalten.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben, in denen
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1 eine Explosionsdarstellung eines Zungenklobens und damit verbundener Bauteile in einem Weichenstellsystem darstellt. Um die einzelnen Bauteile und deren Funktion besser darstellen zu können, wurde bewusst das erfindungsgemäße Sicherungselement nicht dargestellt.
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2 zeigt eine erste Darstellung der erfindungsgemäßen Sicherungselements in Einbaulage in einem Weichenstellsystem;
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3 zeigt eine zweite Darstellung der erfindungsgemäßen Sicherungselements in Einbaulage in einem Weichenstellsystem; und
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4 zeigt das in den 2 und 3 dargestellte Sicherungselement mit Blick auf den oberen Abdeckbereich.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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In den nachfolgenden Figuren werden dieselben Bauelemente jeweils mit denselben Referenzziffern bezeichnet.
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In 1 ist ein Zungenkloben 10 dargestellt sowie einige mit dem Zungenkloben verbundene Bauelemente. Der Zungenkloben 10 ist gewöhnlich als Gussteil ausgeführt. Im oberen Bereich des Zungenklobens 10 befindet sich ein Aufnahmeschlitz 12 für den Fuß der Stellzunge, die beispielsweise in 2 gezeigt und mit Referenzziffer 14 bezeichnet ist. Auf beiden Seiten des Aufnahmeschlitzes 12 sind miteinander fluchtende Bohrungen 16 zur Aufnahme einer Zungenbefestigungsschraube vorgesehen. Die Längsachse der in 1 nicht dargestellten Zungenbefestigungsschraube ist in Einbaulage des Zungenklobens 10 an einer Stellzunge im Wesentlichen vertikal.
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In 1 ebenfalls dargestellt ist eine Verschlussklammer 18, die ein Befestigungsauge 20 aufweist, mit Hilfe dessen die Verschlussklammer 18 am Zungenkloben 10 befestigbar ist. Hierzu dient ein Exzenterbolzen 22, der relativ zu dessen Längsachse einen Exzenterbereich 24 aufweist. Der Exzenterbolzen tritt durch das Befestigungsauge 20 der Verschlussklammer 18 hindurch und kann mit seinem Exzenterbereich 24 durch eine gezielte Rotation zur Justierung der Verschlussklammer 18 verwendet werden. Der Exzenterbolzen 22 tritt durch miteinander fluchtende Aufnahmeöffnungen 26 an dem Zungenkloben 10 und insbesondere zwei Schenkeln des Zungenklobens hindurch, zwischen welchen die Verschlussklammer 18 angeordnet ist. Zur Fixierung des Exzenterbolzens dient eine Befestigungsmutter 28, die vorzugsweise selbstsichernd ausgeführt ist. Eine weitere Sicherheit gegen Herausfallen bietet ein Sicherungssplint 30, der durch die Splintöffnung 32 am Exzenterbolzen 22 hindurchgeführt und durch Verbiegen gegen Herausfallen gesichert wird.
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Im Bereich des Kopfes des Exzenterbolzens wird formschlüssig eine Einstellscheibe 34 angebracht, die mit einer schlüssellochförmigen Öffnung versehen ist. Der im Wesentlichen runde Teil der schlüssellochförmigen Öffnung 36 dient dazu, über den Kopf 38 des Exzenterbolzens gesteckt werden zu können. Eine anschließende Verschiebung in axialer Richtung aus dem im Wesentlichen kreisförmigen Bereich der Öffnung 36 heraus fixiert die Sicherungsscheibe 34 in formschlüssiger Weise in Zusammenwirken mit der Nut 40, so dass die Sicherungsscheibe 34 in axialer richtung des Exzenterbolzens fixiert ist und nur gemeinsam mit dem Exzenterbolzen um die Längsachse des Exzenterbolzens herum gedreht werden kann. Die Sicherungsscheibe 34 ist mit einer Anzahl von Stiftöffnungen 42 versehen, die in Einbauposition mit dem Fixierstift aufnehmen, der ein Verdrehen der Sicherungsscheibe und, gemeinsam mit der Sicherungsscheibe des Exzenterbolzens, verhindert.
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In 1 ist noch ein Fangbolzen 46 dargestellt, der über den Splint 48 an einem axialen Herausfallen gesichert ist und lediglich die Funktion besitzt, die bei einem herkömmlichen Weichenstellsystem vorhandene Schieberstange unterhalb der Verschlussklammer 18 einzufassen, so dass der Zungenkloben nicht nach oben aus dem Eingriff mit der Schieberstange herausbewegt werden kann. Die Funktion des Fangbolzens ist allerdings für das Verständnis der vorliegenden Erfindung unerheblich.
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2 und 3 zeigen in Montageposition das erfindungsgemäße Sicherungselement 50, das aus einem ausgestanzten Blech, vorzugsweise aus Federstahl, in die in den 2 bis 4 dargestellte Form gebogen ist. Das Sicherungselement 50 besteht aus einem oberen Abdeckbereich 52, einem seitlichen Abdeckbereich 54, der, wie in 2 bis 4 dargestellt ist, selbst auch wieder in unterschiedliche, winklig zueinander angeordnete Teilbereiche untergliedert sein kann, sowie einem ersten Sicherungsbereich 56 und einem zweiten Sicherungsbereich 58. Der obere Abdeckbereich 52 ist in Einbauposition im Wesentlichen horizontal angeordnet. Der seitliche Abdeckbereich 54 verläuft im Wesentlichen vertikal und ist über einen Biegebereich 60 einstückig mit dem oberen Abdeckbereich 52 verbunden. Der erste Sicherungsbereich 56 sowie der zweite Sicherungsbereich 58 stehen jeweils parallel zueinander und sind in Einbaulage ebenfalls vertikal angeordnet. Der erste Sicherungsbereich und zweite Sicherungsbereich stehen jeweils senkrecht zum seitlichen Abdeckbereich 54, stehen aber auch senkrecht zum oberen Abdeckbereich 52. Der erste Sicherungsbereich 56 sowie der zweite Sicherungsbereich 58 sind jeweils einstückig mit dem seitlichen Abdeckbereich 54 über die Biegefalze 62 und 64 verbunden. Im Bereich des ersten Sicherungsbereichs 56 befindet sich eine Öffnung 66, durch welche der Kopf 38 des Exzenterbolzens 22 hindurchtreten kann. Die in 1 dargestellte Sicherungsscheibe 34 wird allerdings durch den ersten Sicherungsbereich 56 abgedeckt, so dass der Exzenterbolzen 22 gegen ein Herausrutschen in axialer Richtung gesichert ist. Im Bereich des in 2 dargestellten zweiten Sicherungsbereichs 58 weist der zweite Sicherungsbereich 58 eine Ausnehmung 68 auf, die angeordnet und geformt ist, um die Befestigungsmutter 28 an einer Drehung zu hindern. Wenn zudem eine Befestigungsmutter 28, wie in 1 dargestellt, eingesetzt wird, d. h. eine Befestigungsmutter, die zusätzlich einen kreisförmigen Flanschbereich aufweist, stellt das über dem kreisförmigen Flansch angeordnete Sicherungselement 50 zudem eine zusätzliche Sicherung in axialer Richtung dar.
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In 4 ist der obere Abdeckbereich 52 des Sicherungselements 50 gezeigt. Im Bereich des oberen Abdeckbereichs befindet sich die in 4 nicht sichtbare Zungenbefestigungsschraube, die durch einen nur teilweise in 4 sichtbaren Sicherungsring 70, der um den Kopf der Zungenbefestigungsschraube herum angeordnet ist und durch eine in den Zungenkloben eingedrehte Fixierschraube 72 an einer Rotation gehindert ist, gegen ein unbeabsichtigtes Lösen gesichert ist. Die Zungenbefestigungsschraube kann somit durch den in vertikaler Richtung darüber angeordneten oberen Abdeckbereich 52 nicht nach oben aus dem Zungenkloben heraustreten. Auch eine Drehung wird durch den Sicherungsring 72 unterbunden, der wiederum durch die Fixierschraube 72 an einer unerwünschten Drehung gehindert wird. Als zusätzliches Sicherheitsmerkmal ist eine Abdeckzunge 74 vorgesehen, die so angeordnet und dimensioniert ist, dass sie elastisch gegen den Kopf der Fixierschraube 72 drückt, so dass die Fixierschraube nicht nach oben aus dem Zungenkloben herausgedreht werden kann.
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In 4 ist in Draufsicht ein Fixierzapfen 76 dargestellt, der sich vom Kopf der nicht dargestellten Zungenbefestigungsschraube nach oben erstreckt und durch eine entsprechend den Abmessungen des Zapfens dimensionierte Aufnahmeöffnung 78 im Bereich des oberen Abdeckbereichs 52 erstreckt. Der Fixierzapfen 76 dient dazu, das Sicherungselement 50 zu positionieren, so dass neben der Öffnung 66 für den Kopf 38 des Exzenterbolzens im Bereich des ersten Sicherungsbereichs 56 sowie neben der Ausnehmung 68 zur formschlüssigen Aufnahme der Befestigungsmutter 28 noch ein dritter Fixierpunkt vorhanden ist, welcher das Sicherungselement 50 in seiner Lage fixiert.
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Das Sicherungsblech erfüllt somit eine Vielzahl von Aufgaben. Es sichert den Exzenterbolzen gegen Herausfallen, sichert aber zusätzlich auch die Einstellscheibe des Exzenterbolzens und weiterhin auch die selbstsichernde Befestigungsmutter des Exzenterbolzens gegen Herausdrehen. Schließlich schützt das Sicherungselement auch gegen das Eindringen von Schmutz von hinten und oben in die Weichenklammer.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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