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Die Erfindung betrifft einen Weichenantrieb für die Weiche eines Eisenbahngleises nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Dieser Weilchenantrieb ist bekannt durch die
DE 10 2011 01 625 920 A1 . Unabhängig von der Ausbildung im übrigen sind derartige Weichen generell mit einer Endlagenfestlegung versehen, durch die verhindert, dass sich die führende Weichenzunge durch Verunreinigung nicht an das Einfahrtgleis anlegt oder sich durch Erschütterungen oder dergl. von dem Einfahrtgleis abhebt. Eine derartige Endlagenfestlegung kann durch Formschluß bewirkt werden, z. B. dadurch, dass bei Erreichen der Endlage eine bewegliche Klinke einer ortsfesten Blockiereinrichtung eine zur Stellstangen-Länge senkrechten Rastfläche hintergreift, welche als Einrastfalle formschlüssig fest entweder direkt an der Stellstange oder an einem Blockierblock gebildet ist, welcher seinerseits mittels einem formschlüssigen Kupplungselement fest mit der Stellstange verkuppelt ist. Eine solche Weiche kann nicht stumpf und ohne vorherige Verstellung in den vorgesehenen Fahrweg aufgefahren werden, ohne dass die Weiche oder der Weichenantrieb schwer beschädigt wird und/oder der stumpf überlaufende Wagon entgleist. Die Beschädigungen können begrenzt aber auch dann nicht vermieden werden, wenn das Kupplungselement als Schwachglied mit einer Sollbruchstelle ausgebildet ist.
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Deshalb werden Weichen im Rangierbetrieb, im Werkverkehr, im Baustellenverkehr vorzugsweise mit einer kraftschlüssigen Endlagenfestlegung ausgestattet.
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Hierzu kann die Stellstange an/in dem Blockierblock gleitend gelagert und durch ein kraftschlüssiges Kupplungselement derart festgelegt sein, dass bei Überschreiten einer festgelegten Schubkraft an der Stellstange sich das Kupplungselement löst und die Stellstange in dem Blockierblock gleitend verschiebbar ist, während der Blockierblock durch die Sperrklinke der ortsfesten Blockiereinrichtung als Einrastfalle formschlüssig ortsfest gehalten wird.
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Ein derartiges kraftschlüssiges Kupplungselement wird insbesondere gebildet durch eine Rastkerbe in einer Mantellinie oder einer Mantelfläche der Stellstange mit zwei keilförmig sich schneidenden oder teil-zylindrischen Flanken und eine Einrastrolle, die durch Aufbringung hoher Dauerkräfte, vorzugsweise Federkräfte in die Rastkerbe einrastet.
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Hierbei ist die Einrastrolle in einem Führungsschlitten drehbar gelagert, welcher an dem Blockierblock senkrecht zu der Stellstange geführt und und durch Federkraft in zur Stellstange senkrechter Richtung an dem Blockierblock abgestützt ist. Durch die Federkräfte und die Neigung der Flanken der Einrastkerbe in Bewegungsrichtung, d. h. Längs der Mantellinie bzw. Mantelfläche der Stellstange kann und muß die Mindestschubkraft vorausbestimmt werden, mit welcher die Stellstange in die Endlagen der Weichenzungen gedrückt und darin gehalten werden kann.
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Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die Lösekraft, bei der sich dieses Kupplungselement löst und die Stellstange bei Auffahren der Weiche in dem Blockierblock verschieblich ist, kaum vorausbestimmbar und in jedem Falle wesentlich höher als die Mindestschubkraft zum Halten der Stellstange in ihren Endlagen ist. Bei der Festlegung dieser Mindestschubkraft kann jedoch aus Sicherheitsgründen kein Kompromiß eingegangen werden. Deswegen sind bisher bei kraftschlüssig gehaltenen Weichenzungen die Lösekräfte zu hoch und beträchtliche Schäden beim Stumpf-Auffahren nicht vermeidbar.
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Aufgabe der Erfindung ist, den Weichenantrieb einer stumpf und ohne vorherige Verstellung in den vorgesehenen Fahrweg auffahrbaren Weiche so auszustatten, dass die Lösekraft der Stellstange gegenüber ihrer ortsfesten Festhaltung (in dieser Anmeldung als Blockiereinrichtung bezeichnet) vorherbestimmbar und nur um einen vorherbestimmbaren Betrag größer als die Mindestschubkraft zum Halten der Stellstange in ihren Endlagen ist. Diese Weiterbildung vermeidet, dass bei dem Stumpf-Auffahren ein undefinierter Schaden entsteht. Es handelt sich dabei um einen Weichenantrieb, der auch für Gleise im Personenverkehrs geeignet ist und sich durch lange Lebensdauer und hohe Zuverlässigkeit auch bei robustem Betrieb auszeichnet. Die Lösung ergibt sich aus Anspruch 1.
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Diese Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass die Lösekraft der Stellstange gegenüber ihrer ortsfesten Festhaltung berechenbar und reproduzierbar und nur um einen definierbaren Betrag höher als die Mindestschubkraft zum Halten der Stellstange in ihren Endlagen ist. Deshalb kann ohne Überschreiten von Lösekräften, die beim Stumpfauffahren zu Schäden führen, die Mindestschubkraft so hoch gewählt werden, dass die Endlage und die sichere Anlage der Weichenzunge an das vorgesehene Gleis gewährleistet ist. Zum Halten der Stellstange und der Weichenzunge in ihren Endlagen kann diese Stellkraft auf Null abfallen, da die Endlage durch den formschlüssigen Eingriff zwischen dem Blockierblock der Stellstange und der im Antriebsgehäuse ortsfesten Blockiereinrichtung gesichert ist.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Einfluß von Reibkräften auf die Lösekraft ausgeschaltet bzw. auf ein geringes Maß vermindert werden kann. Die Weiterbildung des Weichenantriebs nach Anspruch 2 und 3 dienen der Verbesserung in dieser Hinsicht für die Lagerung und die Ausbildung der Einrastkörper.
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Die Weiterbildung des Weichenantriebs nach Anspruch 4, 5, oder 6 schafft die Möglichkeit, den unplanmäßigen Vorgang des Stumpf-Auffahrens zu erfassen und von Hand oder automatisch geeignete Gegenmaßnahmen zur Fortsetzung des normalen Betriebs der Weichenanlage zu schaffen oder die Sicherheitskontrolle oder Reparatur zu veranlassen. Dadurch, dass das Auffahren anhand von zwei Bewegungen gemessen wird, wird eine sichere Erkennung gewährleistet. Dabei können die beiden Bewegungen absolut, d. h. in Relation zu dem Antriebsgehäuse des Weichenantriebs oder – vorzugsweise und einfacher – relativ zu dem Blockierblock oder – vorzugsweise und noch einfacher – relativ zu einander gemessen werden.
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Die Weiterbildung des Weichenantriebs nach Anspruch 7 sieht vor, dass durch die Lageüberwachungseinrichtung (26) ein Dauersignal gegeben wird. Dadurch kann das Stumpfauffahren erkannt werden, auch wenn der Weichenantrieb danach noch betätigt wurde, mit oder ohne Erfolg.
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Die Weiterbildung des Weichenantriebs nach Anspruch 8 sieht eine Verwendung der Lageüberwachungseinrichtung (26) zur Erkennung des Stumpfauffahrens vor, welche auch unabhängig von der Erfindung nach den voraufgegangenen Ansprüchen einsetzbar ist, wenn nur die Lageüberwachungseinrichtung zerstörungsfrei arbeitet und zur Ausgabe eines Signals, vorzugsweise elektrischen Signals geeignet ist. Durch das Stumpfauffahren und die Lösung der Stellstange aus dem in einer Endlage befindlichen Blockierblock wird ein Steuersignal zur elektrischen Betätigung des Antriebsmotors (5) in dem Sinne erzeugt, dass der Blockierblock von der ortsfesten Blockiereinrichtung aus seiner momentanen Endlage freigegeben wird und der Bewegung die Stellstange (8) folgt, bis die Mitnahmekupplung wieder einrastet. Es ist nunmehr möglich, die Weichenzungen von Hand oder automatisch wieder in eine Endlage zu fahren, wenn durch Wagonerfassungseinrichtungen die Weiche wieder als frei gemeldet wird.
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Entweder kann die Bewegung des Antriebs und des Blockierblocks fortgesetzt werden bis die Stellstange (8) die andere Endlage erreicht oder – im Gegenteil – die Bewegung des Antriebs und des Blockierblocks umgekehrt werden, bis die Stellstange (8) wieder die Endlage erreicht, aus der sie durch das Stumpf-Auffahren verdrängt wurde. Dadurch wird der irreguläre Vorgang des Stumpfauffahrens zu einem regulären Steuervorgang gemacht und die Weiche in den Normalbetrieb zurück geführt Die Weiterbildung des Weichenantriebs nach Anspruch 9 dient der Verbindung der Stellstange mit dem Weichenantrieb. Durch die Kopplung des Weichenantriebs mit der Betätigung (Einfallen und Lösen) der Blockiereinrichtung über eine Totwegkupplung (15) wird erreicht, dass Beide Vorgänge sich nicht mit Überschneidung in Gang gesetzt werden können: Hierbei ist gewährleistet, dass die Weiche auch bei ausgebautem Traggestell und Antrieb funktionsfähig bleibt, da die Stellstange und ihre Endlagensicherung durch die in dem Gehäuse fest angebrachte Blockiereinrichtung auch bei Ausbau des Traggestells in blockierender Wirkverbindung mit der Stellstange bleibt. Damit sind alle Teile des Weichenantriebs, die nicht zur Festlegung der Endlagen der Weichenzungen dienen, aus dem Gehäuse herausnehmbar und damit leicht auszutauschen, zu warten oder zu reparieren
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Die Weiterbildung des Weichenantriebs nach Anspruch 10 schafft eine vorteilhafte Möglichkeit zum Antrieb der Rastklinken (in dieser Anmeldung als Blockierzungen (9.1, 9.2 bezeichnet), mit welchen die Stellstange gegenüber der ortsfesten Blockiereinrichtung (9) formschlüssig festgelegt wird.
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Es sind zwei Blockierzungen (9.1, 9.2) an der Blockiereinrichtung beweglich gelagert und durch Kraftgeber radial gegen die Stellstange (8) gedrückt. Sie werden durch den Betrieb des Weichenantriebs selbst betätigt, wobei der Abstand der Blockierzungen sowie der Abstand der ihrer Angriffsflächen an dem Blockierblock so dimensioniert sind, dass in jeder Endlage der Stellstange (8) eine der Blockierzungen den Blockierblock (12) an einer seiner Angriffsflächen hintergreift und in der Endlage festlegt. Hierdurch wird es möglich, die auf die Stellstange wirkende Schubkraft in den Endlagen auf Null zurückzunehmen.
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Diese Ausgestaltungen haben den Vorteil, dass alle zum Antrieb gehörigen Teile, insbesondere
- • der Antriebsmotor/alternativ ein Hydraulikzylinder,
- • ein Getriebe,
- • eventuell auch eine Kupplung zur Stellkraftbegrenzung,
- • das Getriebe zum Bewegen der Stellstange/Kupplungsstange, welche mit den Weichenzungen verbunden ist,
auf einem Traggestell untergebracht und mit diesem unabhängig von der Stellstange und iher Endlagenfeststellung aus dem Antriebsgehäuse herausnehmbar und in dieses einsetzbar ist.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Weiche in Aufsicht
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2 den Weichenantrieb mit Blick in das Gehäuse
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2A ein Detail von 2
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3, 3A, 3B Einzelheiten der Lagerung des Blockierblocks 12 auf der Stellstange 8
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Für funktionsgleiche Teile werden im Folgenden dieselben Bezugszeichen verwandt. Die Beschreibung gilt für alle Figuren, sofern nicht auf Besonderheiten einer Figur hingewiesen wird.
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1 zeigt in Aufsicht eine Weiche. Die Weichenzungen 2 können durch den Weichenantrieb 3 abwechselnd zur Anlage an die linke Schiene oder rechte Schiene 1 – so in 1 – gebracht werden.
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Der Weichenantrieb liegt bei dieser Ausführung, die sich insbesondere für beengte Verhältnisse eignet, zwischen den beiden Weichenzungen. Die Stellstange 8 des Weilchenantriebs 3 ist mit beiden Weichenzungen verbunden. Der Weichenantrieb 3 ist in einem Antriebsgehäuse 4 untergebracht. Gezeigt ist der geschlossene Zustand. Daher sind die Einzelteile des Weichenantriebes, nämlich Antriebsmotor 5, Getriebezug 7.1, Stellkraftbegrenzungskupplung 6 und Getriebezug 7.2 sowie die Blockier-Einrichtung 9 nur angedeutet. Diese Teile werden im folgenden anhand der 2 bis beschrieben.
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2 zeigt das geöffnete Antriebsgehäuse 4. Der Deckel ist hier nicht sichtbar, da das Gehäuse in einer horizontalen Ebene in der Achse der Stellstange 8 geschnitten ist. Die Stellstange 8 besitzt an ihren Enden die Ösen 8.1 und 8.2, mit denen die Stellstange an den in 2 nicht dargestellten Weichenzungen befestigt ist. Auf die Stellstange 8 ist ein Blockierblock 12 in Form eines Kubus geschoben. Der Blockierblock 12 ist daher auf der Stellstange 8 gleitend gelagert. Er wird im mittleren Bereich der Stellstange 8 bzw. umgekehrt und durch eine Mitnahmekupplung 13, die als Einrastpaarung ausgebildet ist, kraftschlüssig festgehalten. Weitere Ausführungen hierzu folgen später anhand der 3.
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Der Blockierblock 12 wird durch die Blockiereinrichtung 9 in der rechten bzw. linken Endlage der Weiche in dem Weichengehäuse 4 festgelegt. Dazu ist die Blockiereinrichtung 9 in dem Gehäuse befestigt. In der Blockiereinrichtung 9 sind zwei Blockierzungen 9.1 und 9.2 radial in Richtung zur Stellstange 8 gleitend gelagert und durch Federn (nicht dargestellt) radial in Richtung zur Stellstange 8 gedrückt.
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In 1 und 2 ist dargestellt, dass die rechte Weichenzunge an der rechten Schiene 1 angelegt ist. Diese Endlage ist dadurch gesichert, dass die linke Blockierzunge 9.1 den Blockierblock 12 auf der linken Seite hintergreift, so dass Blockierblock 12 mit der darin kraftschlüssig festgelegten Stellstange 8 in der rechten Endlage formschlüssig festgelegt ist.
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Zur Verstellung der Weiche in die andere Endlage muss die linke Blockierzunge 9.1 außer Eingriff mit dem Blockierblock 12 gebracht werden.
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Dies geschieht durch die Kulissenplatte 14, die in 2A im Detail, in 2 nur gestrichelt dargestellt ist, weil sie über deren Zeichnungsebene und über der Sichtfläche des Blockierblocks 12 in derselben Ebene liegt wie die Kulissenrollen 9.3 und 9.4. Diese sind jeweils auf den Blockierzungen 9.1 bzw. 9.2 drehbar gelagert (hierzu später). In der Nebenfigur 2A ist die Kulissenplatte als Einzelheit in Aufsicht dargestellt.
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Die Kulissenplatte 14 ist befestigt an einer Totweg-Kupplung 15. Die Totweg-Kupplung 15 ist auf einer Gleitstange 16 parallel zu der Stellstange 8 beweglich. Dabei umgreift die Totwegkupplung den Blockierblock 12 mit ihren U-förmig abstehenden Greifbacken 15.1 und 15.2. Der Abstand dieser (Die lichte Weite zwischen diesen) Greifbacken ist jedoch größer als die Breite des Blockierblocks 12. Der Blockierblock 12 wird daher von den Greifbacken nur nach einem Totweg der Totwegkupplung mitgenommen.
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Im Gegensatz dazu macht die Kulissenplatte 14 jede Bewegung in der Totwegkupplung mit. Dabei besitzt die Kulissenplatte 14 jeweils den beiden Ösen 8.1 und 8.2 zugewandt- zwei schräge Kulissenbahnen 14.1 und 14.2, die in derselben Ebene wie die Blockierrollen 9.1 und 9.2 liegen und mit diesen zusammenwirken.
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Genauer gesagt die Kulissenplatte 14 ist eine rechteckige Platte. Sie ist mit ihren – in 2 – unteren Ecken an der Totwegkupplung 15 befestigt und liegt gleitend auf oder dicht über dem Blockierblock 12. Die beiden in Richtung der Ösen 8.1 und 8.2 gelegenen Seitenflanken der Kulissenplatte gehen mit den Kulissenbahnen 14.1 und 14.2 in die obere Leitkante 143 über, welche parallel zu der Stellstange 8 ausgerichtet ist.
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Durch Verstellung der Totwegkupplung 15 nach links wird die Kulissenplatte 14 ebenfalls nach links bewegt. Dadurch rollt die Blockierrolle 93 auf der Kulissenbahn 14.1 ab und hebt die Blockierzunge 9.1 hoch, das heißt: weg von der Stellstange 8. Diese Bewegung wird so lange fortgesetzt, bis die Blockierrolle 9.3 die obere Leitkante 14.3 der Kulissenplatte 14 erreicht. Gemeinsam überrollen nun die beiden Blockierrollen 9.1 und 9.2 auf der oberen Leitkante 14.3 der Kulissenplatte 14 den Blockierblock 12, bis bei entsprechender Verschiebung der Totwegkupplung 15 die rechte Kupplungsbacke 15.2 die rechte Seite des Blockierblocks 12 erreicht. Die Dimensionierung ist nun so, dass in diesem Augenblick auch die Blockierrolle 9.4 die Kulissenbahn 14.2 erreicht und an dieser in Richtung auf die Stellstange 8 abgleitet, bis die Blockierzunge 9.2 den Blockierblock 12 auf der rechten Seite genau in dem Augenblick und in der Stellung hintergreift, wenn die Stellstange 8 und mit ihr die entsprechende Weichenzunge die linke Endlage der Weiche erreicht hat. Nunmehr ist die Weiche durch die Blockierzunge 9.2 in dieser Endlage festgelegt.
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Es ergibt sich aus dem Vorangegangenen, dass die Endlagen-Sicherung Teil des Gehäuses 4 ist und so lange in Funktion bleibt, wie auch das Gehäuse 4 an seiner Einbaustelle bleibt. Das beruht insbesondere darauf, dass die Stellstange 8 und die Blockiereinrichtung 9 fest und unabhängig von dem Antrieb in das Gehäuse 4 eingebaut sind.
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Zur Aufnahme der dem Antrieb dienenden Teile dient die Trageinrichtung 10. Diese ist so eingerichtet, dass sie mit wenigen Handgriffen in das Gehäuse 4 eingebaut und daraus ausgebaut werden kann.
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In der Trageinrichtung 10 sind
- 1. der elektrische Antriebsmotor 5
- 2. Getriebezug 7.1, bestehend aus zwei Zahnrädern und der Schnecke 7.3
- 3. Stellkraftbegrenzungskupplung 6
gelagert. Es sei jedoch hervorgehoben, dass auch die Gleitstange 16 mit der Totweg-Kupplung 15 und der Kulissenplatte 14 in der Trageinrichtung 10 gelagert sein können. Sie können sodann ohne weitere Montageeinrichtung aus dem Eingriff mit dem Blockierblock 12 herausgenommen und mit allen anderen Antriebsteilen – wie beschrieben – zur Wartung, zur Reparatur oder zum Austausch aus dem Gehäuse 4 entnommen werden.
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Der Antriebsmotor 5 steht über den Getriebezug 7.1, bestehend aus den zwei Zahnrädern und der Schnecke 7.3 mit der Stellkraftbegrenzungskupplung 6 in Verbindung. Zum Antrieb durch die Schnecke 7.3 ist das Antriebsrad 6.1 der Kupplung 6 mit einem Zahnkranz versehen. Das dazu koaxiale Abtriebsrad 6.2 ist mit dem Antriebsrad 6.1 kraftschlüssig, d. h. als Reibradpaarung verbunden. Daher kann über diese Verbindung der Räder 6.1 und 6.2 nur ein Drehmoment begrenzter Höhe übertragen werden. Dadurch wird die Stellkraft, die auf die Stellstange 8 ausgeübt werden kann, begrenzt.
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Durch die besondere Ausbildung der Verbindung von Stellstange 8 und Blockierblock 12 – vgl. hierzu weiter unten – wird die Stellkraft, die auf die Stellstange 8 ausgeübt werden kann, ebenfalls begrenzt, so dass unter Umständen und vorzugsweise auf die Stellkraftbegrenzungskupplung 6 verzichtet werden kann.
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Das Abtriebsrad 6.2 ist über die Zahnradverbindung des Getriebezugs 7.2 mit der Zahnstange 11 in Eingriff, welche Bestandteil der Totweg-Kupplung 15 ist. Der Antriebsmotor 5 kann mit beiden Richtungen angetrieben werden. Dadurch wird die Totweg-Kupplung 15 in die Linksrichtung oder in die Rechtsrichtung verschoben, wie dies bereits oben beschrieben ist.
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Der Elektromotor 5 ist so ausgelegt, dass auf die Stellstange 8 eine sehr hohe Stellkraft und Anpresskraft an das Gleis 1 ausgeübt werden kann, damit die einzelne Weichenzunge auch über Hindernisse zur Anlage an das Leitgleis gebracht werden kann. Es kommt aber vor, dass der Weg der Weichenzungen 2 durch Steine, Schutt oder sonstige Gegenstände versperrt ist. Dann besteht die Gefahr, dass der Weichenantrieb beschädigt wird. Durch die Auslegung und Einstellung der Stellkraftbegrenzungskupplung 6 und/oder der Ausbildung der Verbindung von Stellstange 8 und Blockierblock 12 – vgl. dazu weiter unten – wird erreicht, dass einerseits eine ausreichende Stellkraft zum Verschieben der Weichenzungen 2 in ihre Endlagen aufgebracht werden kann, dass aber andererseits die Stellkraftbegrenzungskupplung 6 durchrutscht und weiterer Schaden vermieden wird, wenn der Weg der Weichenzungen durch Gestein o. ä. versperrt ist.
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Da nach dieser Erfindung die Kraft zum Lösen der Stellstange 8 aus der Verbindung mit dem Blockierblock genau und reproduzierbar vorbestimmbar ist, kann die Differenz zu der zum Andrücken der Weichenzungen erforderlichen Minimalkraft – wie oben und auch nachfolgend weiter beschrieben – gering sein. Deshalb kann einerseits die Minimalkraft zum Andrücken der Weichenzungen durch entsprechende Ausbildung der Einrastpaarungen 13 auf den aus Sicherheitsgründen erforderlichen Betrag angehoben und andererseits die Kraft zum Lösen der Stellstange 8 aus der Verbindung mit dem Blockierblock auf das zur Vermeidung von Schäden zulässige Maß begrenzt werden. Obwohl unerwünscht kommt es insbesondere bei Bahnen im Baustellenbetrieb vor, dass die Weiche „stumpf aufgefahren” wird.
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Unter „Stumpf-Auffahren” versteht man, dass die Weiche aus einem der einmündenden Gleise 1 befahren wird, welches bei der eingestellten Endlage der Weiche in der Gegenrichtung nicht befahren würde. Durch dieses „Stumpf-Auffahren” wird die an der Schiene anliegende Weichenzunge durch den Radkranz der Eisenbahn gewaltsam von der Leitschiene abgehoben und aus dieser Endlage geschoben. Dies führt zur Beschädigung und Zerstörung des Weichenantriebs und der Weiche oder zum Entgleisen des überfahrenden Eisenbahnwaggons.
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Nach der Erfindung erfolgt eine Begrenzung der Kraft/Schubkraft/Lösekraft, welche zum Lösen der Stellstange 8 aus der Verbindung mit dem Blockierblock erforderlich ist. Diese kraftschlüssige Verbindung der Stellstange 8 mit dem Blockierblock ergibt sich aus der folgenden Beschreibung.
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Die 3, 3A, 3B stellen Einzelheit der Lagerung des Blockierblocks 12 auf der Stellstange 8 dar.
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In 3 und 3A habe in dieselbe Ansichtsrichtung wie 2, wobei in der 2 die Kulissenplatte 14 (Gestrichelt) im Vordergrund sowie die Oberseite des Blockblocks 12 alles außer den Rollenwellen 13.7 beziehungsweise 13.8 verdeckt. 3 und 3B zeigen den Blockierblock 12 in Schnitten, die um 90° zu einander gedreht sind. sind zur Verdeutlichung die Einrastenrollen 13.1 beziehungsweise 13.2 sowie die Rollenwellen 13.7 beziehungsweise 13.8
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3A zeigt den mittleren Bereiche der Stellstange 8. In den mittleren Bereich sind Rastkerben 13.5 und 13.6 eingelassen. Die Rastkerben erstrecken sich auf Mantellinien oder Mantelflächen 13.10, 13.11 der Stellstange 8, welche sich diametral um 180° versetzt gegenüber liegen. Jede der Rastkerben kann dargestellt werden als Durchdringung eines Zylindermantels mit dem vorzugsweise zylindrischen Mantel der Stellstange 8. Jede der Rastkerben kann aber auch eine Teilkreis-zylindrische Vertiefung sein, die sich längs der jeweiligen Mantellinie/bzw. Mantelfläche erstreckt und eine ausreichende Breite für die jeweilige Einrastrolle 13.1 beziehungsweise 13.2 hat. In ihren Schnittpunkt bildet die jeweilige Mantellinie/Mantelfläche mit der Tangente an die Rastkerbe 13.5 beziehungsweise 13.6 einen stumpfen Winkel derart, dass die jeweilige Einrastrolle 13.1, 13.2 in die Vertiefung der Rastkerbe mehr oder weniger sanft hineinrollen beziehungsweise unter Überwindung einer vorbestimmten Widerstandskraft herausrollen kann. Die Rastkerben können auch durch unter einem stumpfen Winkel V-förmig auf einander stoßende geradlinige Flanken gebildet werden.
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Der Blockierblock 12 wird durch eine Lageröffnung durchgerungen, die dem Umfang der Stellstange angepasst ist und in welcher die Stellstange 8 gleitend gelagert ist. Die Stellstange 8 und folglich auch Lageröffnung können einen rechteckigen, quadratischen oder kreisrunden Querschnitt haben.
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Der Block 12 ist an sich gegenüberliegenden Seiten mit einer Ausnehmung 27.1, 27.2 versehen. Diese Ausnehmungen schneiden die Lageröffnung an gegenüber liegenden Seiten an. In jeder dieser Ausnehmungen ist jeweils eine Rollenwelle 13.7 bzw. 13.8 mit einer Einrastrolle 13.1 bzw. 13.2 gelagert, wobei entweder die Rollenwelle mit der Einrastrolle fest verbunden und die Rollenwelle drehbar gelagert ist oder die Rollenwelle nicht drehbar und die Einrastrolle darauf drehbar gelagert ist. Hierzu weisen die Seitenwände des Blockierblocks 12 einen Führungsschlitz 28 auf, in welchem die Enden der Rollenwellen 13.7, 13.8 gleitend geradgeführt sind.
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Die Ausnehmung 27.1, 27.2 werden durch einen Deckel 29 verschlossen. In jeder Ausnehmung sind zwei Führungsschlitten 13.3 bzw. 13.4 auf zwei Führungszapfen 30 parallel zu einander und zu der Achse der Stellstange 8 geradgeführt. Zwischen den Führungszapfen 30 besitzt jeder Führungsschlitten eine Teilkreis-zylindermantelförmige Lagermulde, welche dem Mantel der Rollenwellen 13.7, 13.8 angepaßt ist und zur Abstützung oder drehbaren Lagerung (s. o.) der Rollenwellen dienen. Die Führungsschlitten sind beidseits und symmetrisch zu der Stellstange durch Druckfedern 31 derart belastet, dass die Führungsschlitten und die Rollenwellen 13.7, 13.8, die die Stellstange senkrecht kreuzen, mit Richtung auf die Stellstange 8 gedrückt werden. Daher liegen die Einrastrollen 13.1 bzw. 13.2 ständig unter einer Auflagerkraft in ihrer jeweiligen Rastkerbe 13.5 bzw. 13.6. Die Stellstange kann nur unter Überwindung dieser Auflagerkräfte axial verschoben werden. Die Federn 31 haben im eingebauten Zustand alle dieselbe Druckkraft und werden so ausgewählt, dimensioniert und eingespannt, dass sie eine definierte Druckkraft ausüben, welche unter Berücksichtigung der geometrischen Auslegung der Einrastkerben 13.5 bzw. 13.6 und gfls. Unvermeidbarer Reibkräfte zu einer vorbestimmten Lösekraft führt, die zur Lösung der Kraftschlüssigen Verbindung zwischen Blockierblock 12 und der ortsfesten Blockiereinrichtung 9 erforderlich ist und die beim Stumpf-Auffahren der Weiche bis zum Lösen der Stellstange von dem Weichenantrieb ohne Schädigung ertragen werden muß.
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Diese Lösekraft wird größer eingestellt als die Mindestschubkraft, die der Weichenantrieb über den Blockierblock 12 und die Stellstange 8 auf die am Führungsgleis anliegende Weichenzunge ausüben muß, um das sichere Erreichen und Halten der Endlage zu gewährleisten.
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Die Erfindung stellt sicher, dass die Lösekraft und die Mindestschubkraft nicht nur genau und reproduzierbar sondern auch mit geringer Differenz eingestellt und vorbestimmt werden können.
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Wird die Lösekraft überwunden, so kann die Stellstange 8 relativ zu dem ortfest festgelegten Blockierblock 12 axial verschoben werden, die Einrastrollen 13.5 und 13.6 rollen auf den ihnen zugewandten Mantellinien/Mantelflächen 13.10 bzw. 13.11 und die Weichenzunge löst sich von dem Leitgleis.
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Dabei ist durch die Erfindung gewährleistet, dass auch jetzt nur vorbestimmte Kräfte in Axialrichtung der Stellstange wirken. Denn dadurch, dass die Einrastrollen 13.1 und 13.2 von diametral entgegen gesetzten Seiten auf die Stellstange mit gleichem Druck der Anpreßfedern 31 anliegen, wirken die Einrastrollen als Lagerung und schließen die Einwirkung wesentlicher Reibkräfte auf beiden Seiten der Stellstange 8 aus, und zwar sowohl in der Einraststellung der Stellstange, also hinsichtlich der Lösekraft, als auch bei Bewegung der Stellstange in dem Blockierblock. Wenn die Weiche stumpf offen gefahren wurde, kann die Weiche daher von Hand leicht wieder in die Sollposition und die Stellstange in die Einrastposition gebracht werden.
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Ob die Weiche stumpf offen gefahren wurde, kann leicht an einer Lageüberwachungseinrichtung/ Detektor festgestellt werden, der die Lage der Einrastwellen relativ zu dem Blockierblock oder – wie dargestellt – relativ zu einander erfasst.
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Ein Detektor, welcher die Relativlage der Einrastwellen erfasst, besteht im einfachsten Falle – wie hier dargestellt – aus einem unelastischen Kunstststoffband 26.1 mit einer Sollbruchstelle 26.2, dessen Enden über die Enden der Rollenwellen 13.7 und 13.8 oberhalb der Kulissenplatte 14 gestülpt sind – siehe 2 –. Wenn die Stellstange von dem Blockierblock 12 gelöst wird und die Einrastrollen aus ihrer Rastkerbe herausfahren, vergrößert sich der Achsabstand der Rollenwellen und das Kunststoffband reißt an der Sollbruchstelle. Da das Kunststoffband eine Signalfarbe hat und von außen gut sichtbar ist, steht ein Dauersignal an, das den unplanmäßigen Vorgang des Stumpf-Auffahrens jederzeit anzeigt. Die Stellstange kann sodann durch Handbetätigung des Weichenantriebs mittels der Handrolle 21 so betätigt werden, dass die Stellstange 8 wieder ihre Sollposition in dem Blockierblock 12 erreicht und die Einrastrollen in ihre Rastkerben einrasten und dann entweder die andere der Weichenzungen zur Anlage an das andere Leitgleis kommt oder die Weiche wieder in ihre Ausgangslage zurückgefahren wird. Diese Version ist einfach, platzsparend und wirksam.
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Für Weichen, die mit großer Frequenz befahren werden, eignet sich ein elektrischer Detektor 26.3 (in 3B gegenüber der Kulissenplatte 14 liegend an dem Blockierblock befestigt), der mit Taststiften 26.4 die radiale Relativlage der Einrastwellen abtastet. Dessen elektrisches Ausgangssignal, das das Stumpf-Auffahren signalisiert, kann sodann der Steuereinrichtung 32 des Weichenantriebs aufgegeben werden, um – gfls. mit einer zeitlichen Verzögerung oder bei Freimeldung der Weiche durch eine Radzählerpaarung 33 mit Eingangsradzähler 33.1 und Ausgangsradzähler 33.2 (1) – den Antrieb automatisch so zu betätigen, dass die Stellstange 8 wieder ihre Sollposition in dem Blockierblock 12 erreicht und die Einrastrollen in ihre Rastkerben einrasten und dann entweder die andere der Weichenzungen zur Anlage an das andere Leitgleis kommt oder die Weiche wieder in ihre Ausgangslage zurückgefahren wird.
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Für den Handbetrieb des Weichenantriebs – wie oben beschrieben oder bei Ausfall des Elektromotors 5 – ist ein Handantrieb durch Handkurbel 21 vorgesehen. Hierzu besitzt die Welle 19 der Schnecke 7.3 einseitig eine Kupplung 20, welche mit einer Kupplung 20 der Handkurbel 21 übereinstimmt. Der Deckel 22 kann von dem Weichengehäuse 4 abgenommen, insbesondere abgeschraubt werden. Sodann kann die Welle der Handkurbel 21 in ein mit der Welle 19 der Schnecke 7.3 kommunizierendes Loch gesteckt werden. Mittels der Kupplungspaarung 20 werden beide Wellen miteinander in Verbindung gebracht. In diesem Falle würde die Gefahr bestehen, dass bei unvermuteter Ingangsetzung des Elektromotors 5 die Handkurbel 21 sich sehr schnell dreht und dadurch eine Verletzung des Bedienungsmannes verursacht.
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Um dies zu vermeiden, ist in die Stromzuleitung 23 ein Schalter 24 eingeschaltet, welcher durch einen Kontaktstift 25 betätigt wird und so geschaltet ist, dass der Stromkreis des Motors 5 unterbrochen werden kann unabhängig von dem betrieblich vorgegebenen Schaltzustand. Dieser Kontaktstift liegt parallel zu der Welle 19 beziehungsweise der Schraubrichtung des Deckels 22. Durch Aufschrauben des Deckels 22 wird der Kontakt 24 geschlossen, so dass auch der Stromkreis zu dem Antriebsmotor 5 nicht mehr unterbrochen ist. Wenn jedoch der Deckel 22 zum Zwecke des Handbetriebes des Weichenantriebes abgeschraubt wird, wird sich der Kontaktstift 25 unter Federkraft nach links bewegen. Der Sicherheitskontakt 24 öffnet den Stromkreis. Nunmehr kann der Antriebsmotor 5 nicht mehr in Betrieb gesetzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Eisenbahngleis, Weiche 1
- 2
- Weichenzunge 2
- 3
- Weichenantrieb 3
- 4
- Gehäuse 4
- 5
- ein elektrisch betätigter Antriebsmotor 5
- 6
- eine Stellkraftbegrenzungskupplung 6
- 6.1
- Antriebsrad 6.1
- 6.2
- Abtriebsrad 6.2
- 7
- ein Getriebe 7
- 7.1
- Getriebezug
- 7.2
- Getriebezug
- 7.3
- Schnecke 7.3
- 8
- Stellstange 8
- 8.1
- Öse
- 8.2
- Öse
- 9
- Blockiereinrichtung 9, Einrichtung (9) zur Endlagefestlegung der Stellstange und Weichenzungen in ihren Endlagen
- 9.1
- Blockierzunge
- 9.2
- Blockierzunge
- 9.3
- Kulissenrollen Blockierrolle 9.3
- 9.4
- Kulissenrollen, Blockierrolle 9.4
- 10
- Traggestell 10, Trageinrichtung 10
- 11
- Zahnstange 11
- 12
- Blockierblock
- 13
- die Mitnahmekupplung (13), Einrastpaarungen
- 13.1
- Einrastrolle (13.1 bzw. 13.2)
- 13.2
- Einrastrolle (13.1 bzw. 13.2)
- 13.3
- Führungsschlitten (13.3, 13.4)
- 13.4
- Führungsschlitten (13.3, 13.4)
- 13.5
- Rastkerbe (13.5 bzw. 13.6)
- 13.6
- Rastkerbe (13.5 bzw. 13.6),
- 13.7
- Rollenachsen, Rollewellen (13.7, 13.8)
- 13.8
- Rollenachsen Rollenwellen (13.7, 13.8)
- 13.9
- Führungsbahn (13.9)
- 13.10
- Mantellinien (13.10 bzw. 13.11)
- 13.11
- Mantellinien (13.10 bzw. 13.11)
- 13.12
- Andruckfeder (13.12 bzw. 13.13)
- 13.13
- Andruckfeder (13.12 bzw. 13.13)
- 14
- Kulissenplatte 14
- 14.1
- Kulissenbahn 14.1
- 14.2
- Kulissenbahn 14.2
- 14.3
- Leitkante 14.3
- 15
- Totweg-Kupplung 15
- 15.1
- Kupplungsbacke Greifbacken 15.1
- 15.2
- Kupplungsbacke Greifbacken 15.2.
- 16
- Gleitstange 16
- 17
-
- 18
-
- 19
- Welle 19
- 20
- Kupplungseinrichtung 20, Kupplungspaarung 20
- 21
- Handkurbel 21
- 22
- Deckel 22
- 23
- Stromzuleitung 23
- 24
- Schalter 24 Kontakt 24 Sicherheitskontakt 24
- 25
- Kontaktstift 25
- 26
- Lageüberwachungseinrichtung
- 26.1
- Kunststoffband
- 26.2
- Sollbruchstelle
- 26.3
- elektrischer Detektor
- 26.4
- Taststift
- 27
- Ausnehmung 27.1, 27.2
- 28
- Führungsschlitz
- 29
- Deckel
- 30
- Führungszapfen
- 31
- Anpreßfedern
- 32
- Steuereinrichtung 32
- 33
- Radzählerpaarung
- 33.1
- Eingangsradzähler
- 33.2
- Ausgangsradzähler
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10201101625920 A1 [0002]
