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Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Betätigung schiebbarer Bereiche
einer Kreuzung oder einer Weiche für Schienenfahrzeuge, insbesondere von
Herzstücken.
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Eine
derartige Kreuzung mit schiebbaren Kreuzungspunkten ist beispielsweise
der US-A 403,060 zu entnehmen. Selbige werden über ein auslenkbares Hebelsystem
von einer ersten in eine zweite Stellung übergeführt.
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Der
DE-A 64856 ist eine Gleiskreuzung mit selbsttätiger Einstellung zum stoßfreien
Durchfahren zu entnehmen, die an den Ecken der Kreuzung angebrachte
Winkelzwangschienen beinhaltet, welche derart zwangsläufig miteinander
verbunden sind, dass sie stets eine Gleisrichtung offen und die
kreuzende gesperrt halten.
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Rein
mechanische Bewegungsmechanismen, wie sie durch den Stand der Technik
dokumentiert werden, sind aufwendig in der Herstellung.
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Durch
die GB-A 1,543,800 ist eine Weiche mit verstellbaren Bereichen bekannt
geworden, wobei die Verstellung über
einen außerhalb
des Verstellbereiches vorgesehenen Hydraulikzylinder erfolgt und
die Kolbenstange an Bauteilen des Verstellbereiches angreift.
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Hier
ist der Nachteil gegeben, dass, bedingt durch die Länge der
Kolbenstange, infolge hoher Verstellkräfte es zu Verformungen derselben
kommen kann, so dass exakte Positionierungen nur schwer realisierbar
sind.
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Ziel
des Erfindungsgegenstandes ist es, eine Einrichtung zur Betätigung schiebbarer
Bereiche einer Kreuzung oder einer Weiche für Schienenfahrzeuge, insbesondere
von Herzstücken,
bereitzustellen, die einfach im Aufbau ist, eine kompakte Bauweise
beinhaltet und eine exakte Positionierung der verschiebbaren Bereiche
in der jeweiligen Endlage ermöglicht.
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Dieses
Ziel wird erreicht durch eine Einrichtung zur Betätigung schiebbarer
Bereiche einer Kreuzung oder eine Weiche für Schienenfahrzeuge, insbesondere
von Herzstücken,
beinhaltend mindestens einen blockseitig ausgebildeten stationären Bereich
sowie mindestens einen relativ dazu beweglichen Schieberbereich,
wobei die Bewegung des Schieberbereiches von einer ersten in eine
zweite Position durch mindestens einen blockseitig unterhalb des
Schieberbereiches angeordneten Hydraulikzylinder herbeiführbar ist.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Zur Übertragung
von Kräften
wird als Führung
jetzt das Rohr des Antriebszylinders verwendet, wobei eine starre
Lagerung des Hydraulikzylinderrohres in den beiden stirnseitigen
Endbereichen des Blockes vorgesehen ist. Bedarfsweise können elastisch
gelagerte Niederhalteelemente vorgesehen werden. Der Hydraulikzylinder
ist somit im Bereich des Kraftangriffes vorgesehen und kann von
der Länge
her verhältnismäßig kurz
ausgeführt
werden.
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Der
Hydraulikzylinder ist mit seinen beiden Endbereichen an den Blockstirnseiten
befestigt. Bedarfsweise kann eine zusätzliche Verschraubung von unten
vom Block her vorgesehen werden. Die Kolbenstange ist, einem weiteren
Gedanken der Erfindung gemäß, beidseitig
herausgeführt,
wobei gleiche Kolbenflächen
für den
Vor- und Rücklauf
vorgesehen sind. Die Kolbenstange ist lösbar, bedarfsweise über Muttern,
an einem am relativ bewegbaren Schieberbereich gelagerten Rahmen
befestigt. Dieser Rahmen wird auf einer Seite lösbar, beispielsweise mittels
Schrauben, gehalten, während
er sich auf der anderen Seite die Befestigung mit einer Doppelfalle teilt,
was später
noch konkreter ausgeführt
wird. Der Rahmen überträgt somit
die Verschiebekraft auf den Schieberbereich.
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Auf
einer stabilen Grundplatte sind zwei seitlich wirkende Verriegelungselemente
spiegelbildlich angeordnet. Jedes dieser Elemente besitzt einen Riegel,
beispielsweise mit quadratischem Querschnitt und besteht aus hochfestem
Material. Die Riegel können
mittels starker Federn ausgefahren und an Nasen durch hydraulisch
betätigte
Rückzugkolben
wieder eingezogen werden. Die Grundplatte kann lösbar, bedarfsweise mit Schrauben,
an einer der Stirnseiten des Blocks befestigt werden. Beidseits
der Grundplatte befinden sich Anschläge für die Endstellungen des Schiebers.
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Ebenfalls
sehr stabil ausgeführt
wird die bereits angesprochene Doppelfalle mit einem Seitenträger, der
sowohl an dem Herzstückplattenträger als auch
an der Grundplatte selbst befestigt ist. Die beiden Fallen bestehen
aus hochfestem Material und sind längsbeweglich vorgesehen. Die
Befestigungsschrauben müssen
hierbei keine Kräfte übertragen. Selbiges
geschieht über
Gewindebolzen, welche auch zur Feinjustierung der Schieberposition
in den beiden Endstellungen dienen.
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Im
Bereich der Einrichtung sind bedarfsweise mehrere Endschalter, wie
z. B. Näherungsinitiatoren,
vorgesehen, wobei zwei derselben zur Kontrolle der beiden Endstellungen
des Schiebers dienen. Weitere Endschalter können bedarfsweise parallel dazu
die Endstellungen der Riegel im Bereich der Verriegelungselemente überwachen.
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Verfahrensgemäß könnte die
Einrichtung wie folgt betätigt
werden:
Nach dem Kommando „Umstellen" wird das Hydraulikaggregat gestartet
und sowohl der im Eingriff formschlüssig befindliche als auch der
freie Riegel zurückgezogen.
Erst wenn dieser Vorgang abgeschlossen ist, geben die in Reihe geschalteten
Endschalter das Kommando zur Schieberbewegung durch den Hydraulikzylinder.
Nach Durchfahren des vollen Hubs (Kontrolle durch Endschalter) werden
die Riegel freigegeben und fahren selbsttätig unter Federdruck aus (Selbsthemmung).
Diese Stellung wird abgefragt und – wenn erreicht – das Hydraulikaggregat stillgesetzt.
Die Endschalter können
bedarfsweise auch eine permanente Überwachung der Endlagen und
der Kabelführung
(Kabelbruch) durchführen.
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Der
Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung
dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
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1 und 2 Herzstücke für einander unter unterschiedlichen
Winkeln kreuzende Fahrschienen;
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3 Herzstück in einer Weiche;
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4 und 5 Prinzipskizze einer Einrichtung zur
Betätigung
schiebbarer Bereiche einer Kreuzung.
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1 zeigt als Prinzipskizze
eine Kreuzung 1 von Fahrschienen 2, 3,
wobei die Fahrschienen 2, 3 einander unter einem
Winkel von 90° kreuzen.
Im Kreuzungsbereich sind unter einem vorgebbaren Winkel zu den Fahrschienen 2, 3 bewegbare
Herzstücke 4, 5, 6, 7 vorgesehen,
die in diesem Beispiel von der dargestellten Position (Fahrschienen 3 befahrbar)
in die andere Position (Fahrschienen 2 befahrbar) in Pfeilrichtung
bewegbar sind. In diesem Beispiel können die Herzstücke 4, 7, 5, 6 jeweils über einen
nicht weiter dargestellten Einzelantrieb in entsprechender Weise
bewegt werden. Die Herzstücke 4 bis 7 beinhalten
entsprechende Fahrprofile 8, 9, so dass ein spurgleiches
Profil zu den Fahrschienen 2 und 3 herstellbar
ist.
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2 zeigt als Prinzipskizze
ebenfalls eine Kreuzung 10 für einander unter einem Winkel
von 45° kreuzende
Fahrschienen 2, 3. Auch hier sind bewegbare Herzstücke 4, 5, 6, 7 vorgesehen,
die entsprechende Fahrspurprofile 8, 9 aufweisen
und in Pfeilrichtung bewegbar sind. Die Herzstücke 4, 5, 6, 7 verfügen über nicht
weiter dargestellte Einzelantriebe. Alle Herzstücke 4–7 werden über besagte
Einzelantriebe synchron in die entsprechende Richtung (Pfeil) bewegt.
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3 zeigt als Prinzipskizze
eine Weiche 11 für
einander schneidende Fahrschienen 12, 13. Im Schnittbereich
ist ein quer zu den Fahrschienen 12, 13 bewegbares
Herzstück 14 vorgesehen,
das in die jeweilige Position bewegbar ist. Das Herzstück 14 beinhaltet
Fahrrinnenprofile 15, 16, so dass nach erfolgter
Verschiebung in die jeweilige Endlage ein problemloses Überfahren
des Herzstückes 14,
respektive der Weiche 11, möglich ist.
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Über hier
nicht weiter dargestellte Endschalter wird sichergestellt, dass
das jeweilige Herzstück 4 bis 8 bzw. 14 nach
erfolgter Umstellung und Verriegelung in der jeweiligen Endstellung
ausgerichtet ist.
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Die 4 und 5 zeigen als Prinzipskizze die erfindungsgemäße Einrichtung
zur Betätigung
eines schiebbaren Bereiches 17, beispielsweise einer in 3 dargestellten Weiche 11.
Die Einrichtung beinhaltet einen blockartig ausgebildeten stationären Bereich 18 sowie
einen relativ dazu beweglichen Schieberbereich 19, wobei
die Verschiebung des Schieberbereiches 19 von einer ersten
Position 20 in eine zweite Position 21 durch einen
blockseitig unterhalb des Schieberbereiches 19 angeordneten
Hydraulikzylinder 22 herbeigeführt wird. Der Hydraulikzylinder 22 verfügt über ein
kurzbauendes Rohr 23, das zur Übertragung von Vertikalkräften als
Führung
eingesetzt ist und zwischen den stirnseitigen Bereichen 24,25 des
Blockes 18 gelagert ist. Hier nicht dargestellt ist eine
Niederhalteeinrichtung für
das Rohr 23, die beispielsweise elastisch gelagert ist.
Die Kolbenstange 26 des Hydraulikzylinders 22 ist
beidseitig herausgeführt,
wobei gleiche Kolbenflächen
für den Vor-
und Rücklauf
gegeben sind. Die Kolbenstange 26 ist mittels Muttern 27 einseitig
an einem Rahmen 28 befestigt, wobei der Rahmen 28 auf
einer Seite lösbar
mit dem Schieber 19 verbunden ist. Der Rahmen 28 überträgt somit
die Verschiebekraft auf den Schieber 19. Auf einer stabilen
Grundplatte 29 sind zwei seitlich wirkende Verriegelungselemente 30, 31 spiegelbildlich
angeordnet. Jedes dieser Elemente 30, 31 besitzt
einen Riegel 32 aus hochfestem Material. Die Riegel 32 werden
mittels starker Federn 33 ausgefahren und an Nasen 34 durch
hydraulisch betätigte
Rückzugkolben 35 wieder
eingezogen. Die Grundplatte 29 ist mit Schrauben 36 an
der Stirnseite 24 des Blocks 18 befestigt. Beidseitig
der Grundplatte 29 befinden sich Anschlagflächen 37, 38 für die jeweilige
Endstellung des Schiebers 19. Ferner dargestellt und ebenfalls
stabil ausgeführt,
ist eine Doppelfalle 41, 42, beinhaltend einen
Seitenträger 39,
der am Schieber 19 lösbar über Schrauben 40 befestigt ist.
Die beiden Fallen 41, 42 bestehen ebenfalls aus hochfestem
Material und sind längsbeweglich
vorgesehen. Die Befestigungsschrauben 43, 44 übertragen
hierbei keine Kräfte,
da selbiges durch Gewindebolzen 45 übernommen wird, über welche
auch eine Feinjustierung der Schieberposition in den beiden Endstellungen 37, 38 herbeiführbar ist.
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Nicht
dargestellt sind Endschalter, wobei zwei davon zur Kontrolle der
beiden Endstellungen 37, 38 des Schiebers 19 dienen.
Weitere Endschalter kontrollieren parallel dazu die Endstellungen
der Riegel 32 im Bereich der Verriegelungselemente 30, 31. Ebenfalls
nicht dargestellt ist das Hydraulikaggregat, der Ventilblock und
der Schaltkasten.
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Die
Betätigung
des schiebbaren Bereiches 17 könnte beispielsweise nach folgendem
Ablaufschema vorgenommen werden:
Nach dem Kommando „Umstellen" wird das Hydraulikaggregat
gestartet und sowohl der im Eingriff befindliche als auch der freie
Riegel 32 werden zurückgezogen.
Erst wenn dieser Vorgang abgeschlossen ist, geben die in Reihe geschalteten
Endschalter, z. B. Näherungsinitiatoren,
das Kommando zur Bewegung des Schiebers 19 durch den Hydraulikzylinder 22.
Nach Durchfahren des vollen Hubs (Kontrolle durch Endschalter) werden
die Riegel 32 freigegeben und fahren selbsttätig unter
Federdruck aus (Selbsthemmung). Diese Stellung wird abgefragt und – wenn erreicht – das Aggregat
auf Überwachung
geschaltet oder stillgesetzt wird.