DE1952824C3 - Einrichtung zum Umstellen von Weichen in Eisenbahnanlagen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum < >5 Umstellen vo ■ auffahrbaren und nicht auffahrbaren Weichen in Eisenbahnanlagen, bei denen die Weichen über Stellstangen in den Endlagen festgelegt werden und wischen Antriebsvorrichtungen und den Siellsian-Tn der Welchen Kupplungsmittel »ngcordnei sind. ⁸ Zum Um teilen der Weichen sind seit langem Emrichtungen bekannt, bei denen als Antr.ebsvomchtunricmunb _{c|ektrohydrau}|j_seiie Systeme als auch elek-Anordnungen verwendet werden. Der wird hierbei im allgemeinen vom Stell- und nach dem Umstellen der Weiche abhängig von die Endlage der Weichenzungen überwachenden Organen selbsttätig beendet,

Der Weichenantrieb hat hierbei eine Vielzahl von betriebsbedingten Aufgaben zu erfüllen. Der Antrieb Sl für auffahrbare oder nicht auffahrbare bzw. für Weichen, die betriebsmäßig sowohl als auffahrbare als auch als nichtauffahrbare Weichen benötigt werden, Leißnet sein, Weiterhin müssen die Weichenzungen auf das Erreichen ihrer Endlagen überwacht werden, 4eses muß in der Stellwerksanlage angezeigt werden und es müssen Vorkehrungen getroffen werden, die ⁴einen möglichst sicheren Betrieb gewährleisten.

Durch diese Vielzahl von Aufgaben erfordert die Einrichtung zum Umstellen von Weichen einen relativ hohen Aufwand an beweglichen Teilen, der bei den bekannten elektromechanischen Weichenantrieben durch die Verwendung von aufwendigen Getrieben zum Umstellen der Weiche und durch die Verwendung von Re.-bungs- und Überlastkupplungen zum Einstellen der erforderlichen Stell-, Festhalte- und Auffahrkräfte besonders groß bt. Durch den Verschleiß an diesen beweglichen Teilen muß außerdem eine intensive Wartung durchgeführt werden.

Da die Weichenantriebe am Gleis angeordnet sind und hierdurch rauhen Betriebs- und Umweltbedingungen ausgesetzt sind, ist die definierte und gleichbleibende Einhaltung der Stell-, Festhalte- und Auffahrkräfte

schwierig. .

Um die aufwendige Mechanik insbesondere bei elektromechanischen Weichenantrieben zu reduzieren, können hydraulische Vorrichtungen verwendet werden. So wird bei einer bekannten Stellvorrichtung für Weichen, Signale u.dgl. (OE-PS 30?75) eine durch einen Elektromotor angetriebene und umsteuerbare Zahnradpumpe verwendet, die je nach der Drehrichtung eine Flüssigkeit auf die eine oder die andere Seite eines mit den Weichenzungen oder den Signalen in Verbindung stehenden Kolbens fördert und hierdurch die Verstellung der Weiche oder des Signals bewirkt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind keine Mittel zum Einstellen der zulässigen Stell-, Festhalte- und Auffahrkräf te vorgesehen.

Bei einem weiteren bekannten Weichenantrieb (US-PS 31 36 509) wird ebenfalls eine umsteuerbare Zahnradpumpe verwendet, die über ein hydraulisch steuerbares Wegeventil je nach ihrer Drehrichtung dem einen oder dem anderen Zylinder zum Umstellen _ejr;_er Weiche Flüssigkeit zuführt.

Zur Begrenzung des Flüssigkeilsdruckes beim Umstellen der Weiche sind zwischen den beiden Ausgängen der Zahnradpumpe und dem Vorratsbehälter der Flüssigkeit je ein Überdruckventil angeordnet. Diese bekannte Einrichtung ist für auffahrbare Weichen nicht verwendbar.

Weiterhin ist zum Umstellen von auffahrbaren und nicht auffahrbaren Weichen ein elektrohydraulischer Antrieb vorgeschlagen worden (DT-PS 19 10 070), bei dem zum Einstellen der zulässigen Stellkraft ein Überdruckventil zwischen dem Pumpenaggregat und den Steuerventilen vorgesehen ist und zum Einstellen zuläs-

Festhalte- und Auffahrkriifte der Druckmittel' Förderkreis nach dem Erreichen der Weichenendlagcn unterbrochen wird und zwischen den Druckmittclkrcisen der Slellzylinder Überdruckventile angeordnet 'sind,

Bei diesem Antrieb werden Einwirkungen auf die -Stcllkraft, die von Umweltbedingungen und Fehlern an den Förderkreisen ausgehen, durch das eingeschaltete ^Pumpenaggregat beim Umstellen der Weiche vermieden bzw. erkannt. Da die Weichen längere Zeit in einer !Endlage verbleiben können, besteht die Möglichkeit, 'daß die erforderlichen Festhalte- und Auffahrkräfte "durch die vorgenannten Störungen, die das Volumen 'des in den Zylindern befindlichen Druckmittels beeinflussen, verändert werden können,

Weiterhin besteht bei auffahrbaren Weichen das iProblem, die beim Auffahrvorgang einer Weiche entjjsitehenden erheblichen Massenkräfte in der Weichen- -stelleinrichtung möglichst gering zu halten, da die Weichenstellstangen und die betroffene;! Antriebsteile für zo diese über den erforderlichen Stellkräften liegenden Massenkräfte ausgelegt werden müssen.

Zweck der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Einrichtungen zu vermindern bzw. zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftliche Einrichtung zum Umstellen von auffabrbaren und nicht auffahrbaren Weichen zu schaffen, bei der durch die Kombination von mechanischen und hydraulischen Teilen eine hohe Betriebssicherheit erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Antriebsvorrichtung über einen Winkelhebel mit einem auf der Stellstange gleitbar angeordneten Schiebergehäuse, an dem Festhalteriegel und eine durch eine Feder in Richtung auf die Stellstange drükkende Rolle angebracht sind, verbunden ist und daß in der Stellstange eine entsprechende Aussparung angeordnet ist, in die die in dem Schiebergehäuse geführte Rolle kraftschlüssig eingreift.

Die erfindungsgemäße Einrichtung hat den Vorteil, daß die Massenkräfte durch einen Auffahrvorgang möglichst klein gehalten und Auswirkungen der Umweltbedingungen und Störungen auf die erforderlichen Stell-, Festhalte- und Auffahrkräfte weitestgehend vermieden v/erden.

Eine einfache und wirtschaftliche Einrichtung ergibt sich in der weiteren Ausgestaltung des Gegenstandes, wenn als Antriebsvorrichtung in an sich bekannter Weise eine durch einen Elektromotor betriebene reversierbare Zahnradpumpe verwendet wird.

Bei einer solchen Einrichtung kann eine bereits für elektromechanische Weichenantriebe vorhandene Weichenschaltung ohne Änderungen verwendet werden. Weiterhin werden die bei den bekannten elektrohydraulischen Antrieben erforderlichen Steuerventile eingespart.

Zweckmäßige Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung sind in den Unleransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.

Es sind nur die Teile dargestellt, die unbedingt für das Verständnis erforderlich sind. Es zeigt

F i g. 1 das Schaltbild für einen Weichenantrieb mit Innenverriegelung der beispielsweise mit einem elektrohydraulischen Antriebsaggregat versehen ist,

Fig.2 und 3 Teile der Einrichtungen zum Übertragen dei Stellkrnft auf die Stcllsiange und die Organe zum Einstellen der Festhalte- und AuffabrkrHftc,

In dem unteren Teil der F i g, I ist beispielsweise ein elektrohydrpulischcs Antriebsaggregat, bestehend aus dem Motor M, einer reversierbaren Hochdruck-Zahn· radpumpe Pund dem die Druckmittel enthaltenden De· hälter B, dargestellt, Über nicht dargestellte Sieuer- und Spciseleitungen kann der Motor M je nach der gewünschten Weichenumstellung in beiden Drehrich· tungen eingeschaltet v/erden. Entsprechend diesen Drehrichtungen werden die beiden Anschlußleitungen der Zahnradpumpe in Saug- bzw, Drucksysteme umgewandelt, Jede der Anschlußleitungen ist kreuzweise mit den Zylindern Zi und Z2 verbunden, wobei z. B, zum Umstellen einer Weiche nach links die Zahnradpumpe über die linke Leitung über die Zylinderanschlüsse S2L bzw. SlR in die Zylinder ZI bzw. Z2 Druckmittel fördert und über die anderen Anschlüsse SiL bzw, SiR das Druckmittel aus den entsprechenden Zylinderräumen über die rechte Leitung absaugt.

Bei diesem Umstellvorgang wird die zulässige Stellkraft der Weiche durch das Überdruckventil ÜVI begrenzt. Die Menge des zum Umstellen einer Weiche benötigten Druckmittels wird hierbei aus der einen Zylinderseite abgesaugt und auf die andere Seite des Zylinders gedrückt, so daß die zum Umstellen benötigte Druckmittelmenge in einem sogenannten geschlossenen System verwendet wird. Zum Ausgleich der durch Temperaturschwankungen auftretenden Volumenänderungen des Druckmittels in dem hydraulisch geschlossenen System sind Rückschlagventile RVi und RVl vorgesehen. Während des einen Umstellvorganges werden das Überdruckventil ÜVX und das Rückschlagventil RVl und bei dem anderen Umstellvorgang das Überdruckventil ÜV2 und das Rückschlagventil RVi beansprucht. Durch den symmetrischen Aufbau der Einrichtung sind parallel zu den Überdruckventilen ÜVi und ÜV2 je eines der Rückschlagventile WVI bzw. RVl angeordnet.

Besteht die Forderung, daß eine Weiche mit einer Innenverriegelung versehen sein muß, wobei diese Weiche wahlweise als auffahrbare oder nichtauffahrbare Weiche verwendet werden kann, so ist bei den bekannten elektromechanisch betriebenen Weichenantrieben in den meisten Fällen ein zusätzlicher Elektromotor erforderlich. Dieser zusätzliche Motor kann in vorteilhafter Weise bei der Einrichtung dadurch vermieden werden, daß — wie in F i g. 1 durch die strichpunktierte Linie angedeutet — parallel zu den Zylindern Zl und Z 2 zum Umstellen der Weichen an Saug- und Druckleitungen über ein Steuerventil WS4/3 ein die nicht dargestellte Innenverriegelung betätigender Zylinder Z3 angeschlossen ist. Das Steuerventil wird über nicht dargestellte Leitungen beispielsweise vom Stellwerk aus gesteuert. Um einen Druckausgleich zwischen der Druck- und der Saugseitc der Zahnradpumpe zu verhindern, sind in die Leitungen zum Steuerventil WS4/3 Rückschlagventile RV3 bzw. RV4 entsprechend angeordnet.

In F i g. 2 und 3 sind die Teile zum Übertragen der Stellkraft auf die Stellstange 6 zum Umstellen der Weiche dargestellt. Durch die beispielsweise in F i g. 1 einem elektrohydraulischen Antriebsaggregat zugeordneten Zylinder Zl und Z2 werden in Fig.3 die Stellkräfte zum Umstellen der Weiche auf den Winkelhebel 1 übertragen. Während eines Umstellvorganges wird der im Gehäuse drehbar gelagerte Winkelhebel 1 ent-

sprechend der gewünschten Weichenlage bewegt. Die in der F i g. 3 dargestellte Hebellage entspricht beispielsweise der linken Weichenendlagc. Soll die Weiche in die rechte Lage umgestellt werden, so wird der Winkelhebel 1 über die entsprechende Beaufschlagung der Zylinder Zi und Z 2 nach rechts gedreht. Der Winkelhebel überträgt die Stellkrafl auf ein auf der Stellstange

6 gleitbar angeordnetes Schiebergehäuse 5, F i g. ?, an dem Festhalteriegel 2 und 3 und eine durch eine Feder

7 in Richtung der Stellstange 6 drückende Rolle 8 angebracht sind. Um die Stellkraft von dem Schiebergehäuse 5 auf die Stellstange zu übertragen, ist in der Stellstange 6 eine Aussparung 6a angeordnet, in die die im Schiebergehäuse geführte Rolle 8 kraftschlüssig eingreift. Der Kraftschluß wird durch die vorgespannte Feder 7 erzeugt und so dimensioniert, daß bis zu einer in der Längsrichtung wirkenden Kraft von 700 Kp die Verbindung zwischen Stellstange und Schiebergehäuse aufrechterhalten wird. In den beiden Endlagen der Weiche rasten die Festhalteriegel 2 bzw. 3 in entsprechende Aussparungen in dem Weichenantriebsgehäuse 11 ein. Diese mechanische Festhaltung wird bei normaler Weichenumstellung über nicht dargestellte Verbindungen mit dem Winkelhebel 1 betätigt. In gleicher Weise fallen die Zungenprüferricgel 9 und 10. F i g. 3, in den entsprechenden Weichenendlagen in die Zungenprüferstange 12 ein und können zu Beginn einer Weichenumstellung über nicht dargestellte Verbindungen ausgehoben werden.

Es ist zweckmäßig, in dem Schiebergehäuse 5, F i g. 2, eine Aussparung 5a anzuordnen, in die eine an dem entsprechenden Ende des Winkelhebels 1, Fig.3, befestigte Rolle 4, F i g. 2 und 3, zum Übertragen der Stellkraft auf das Schiebergehäuse 5 eingreift.

Um einen Umstellvorgang anzuzeigen, bevor sich die Stcllstange und damit die Weichenzunge bewegen, wird die in dem Schiebergehäuse 5, F i g. 2, angeordnete Aussparung 5a in der Bewegungsrichtung der Stellstange 6 um einen bestimmten Betrag größer als der Durchmesser der in die Aussparung eingreifenden Rolle 4 ausgeführt. Dieses Spiel dient zu Beginn des Umstellvorganges als Vorlauf zum Herausnehmen der mechanischen Festhaltung, z. B. in den F i g. 2 und 3 des Festhalteriegels 2 und des Zungenprüferriegels 9.

Der Umstellvorgang einer Weiche mit der Einrichtung sei an einem Beispiel näher erläutert.

Um eine Weiche aus der in der Zeichnung dargestellten Endlage in die andere Endlage umzustellen, wird über die nicht dargestellten Leitungen das Antriebsaggregat Mund Pderart eingeschaltet, daß über die Leitungen zu den Zylinderanschlüssen S2L und S2R Druckmittel in die entsprechenden Zylinderräume der Zylinder ZX und Z2 gefördert wird. Gleichzeitig wird über die Anschlüsse SiLund SiR das Druckmittel aus den anderen Zylinderkammern zur Zahnradpumpe hin abgesaugt. Wird hierbei die zulässige Stellkraft überschritten, öffnet das Überdruckventil ÜVi und begrenzt die Stellkraft auf den zulässigen Betrag. In diesem Fall bewegen sich die Zylinderkolben in F i g, 1 von rechts nach links. Diese Bewegung hat eine entsprechende Bewegung des Winkelhebels 1 in F i g. 3 von oben nach unten zur Folge. Hierdurch bewegt sich die Rolle 4 in F i g. 2 nach unten und bewirkt bis zum Anschlag an die Stirnfläche der Aussparung 5a im Schiebergehäuse 5 das Ausheben des Festhalteriegels 2 und des Zungenprüferriegels 9 in F i g. 3. Im Laufe der weiteren Bewegung des Winkelhebels 1 wird nun durch die Rolle 4 das Schiebergehäuse nach unten bewegt und durch die kraftschlüssige Verbindung über die Rolle 8 wird gleichfalls die Stellstange 6 nach unten bewegt, die beispielsweise die Weiche in die andere Endlage führt. Ist die Endlage der Weiche erreicht, fällt der Festhalteriegel 3 in die entsprechende Gehäuseaussparung ein. Ebenso wird der Zungenprüferriegel 10, F i g. 3, in die entsprechende Aussparung der Zungenprüferstange 12 gelegt. Abhängig von der Lage des Zungenprüferriegels 10 kann nun in bekannter Weise

ro über nicht dargestellte Kontakte und Leitungen der Weichenstellvorgang abgeschaltet werden.

Wird die Weiche aufgefahren, so tritt an der abliegenden Weichenzunge eine Kraft auf, die über der Festhaltekraft liegt, und bewegt die Stellstange 6, Fig.2, beispielsweise in der Richtung von oben nach unten. Da das Schiebergehäuse 5 über den Festhalteriegel 2 im Antriebsgehäuse festgelegt ist, drüJct die Stellstange 6 die Rolle 8 aus der Aussparung 6a gegen die Kraft der Feder 7 heraus. Die Stellstange 6 bewegt sich

unter Überwindung der Reibungskraft in die andere Endlage, wobei der eingefallene Zungenprüferriegel 9 beispielsweise durch Abschrägen an entsprechenden Stellen der Stellstange herausgedrückt werden kann.

Durch entsprechende Formgebung der Aussparung 6a in der Stellstange und einen entsprechende" Durchmesser der Rolle 8 wird erreicht, daß beispielsweise erst bei einer in Längsrichtung der Steilstange 6 wirkenden Kraft von 700 Kp die kraftschlüssige Verbindung zwischen Schiebergehäuse 5 und Stellstange 6 ge-

löst wird. Bis zum endgültigen Ausheben der Rolle 8 aus der Aussparung 6a steigt die erforderliche Auffahrkraft bei der Einrichtung lediglich von 700Kp auf 740 Kp an. Hiernach hat bei der weiteren Bewegung die Stellstange lediglich noch die Reibung zwischen der

Stellstange und dem Antriebsgehäuse zu überwinden.

Durch die Einrichtung wird bei einem Auffahrvorgang zum Trennen der Stellstange und der Antriebsteile lediglich ein Kraftanstieg von 40 Kp, nämlich von 700 auf 740 Kp, erforderlich, während in den bekannten

<jo Auffahrktipplungen dagegen ein Kraftanstieg von 100 bis 300 Kp erforderlich ist.

Weiterhin werden bei der Einrichtung, bei der bei einem Auffahrvorgang die Abtrennung der Antriebsteile unmittelbar an der Stellstange erfolgt, bei dem Auf-

fahren nur geringe Massen bewegt, so daß die entsprechenden Massenkräfte gering sind.

Durch die Kombination von mechanischen Vorrichtungen zum Einstellen der Festhalte- und Auffahrkräfte und einem elektrohydrauüschen Antriebsaggregat mit

einer reversierbaren Hochdruck-Zahnradpumpe und Einstellung der Stellkraft durch entsprechende Überdruckventile wird eine betriebssichere und wirtschaftliche Einrichtung geschaffen, bei der das Auffahren einer Weiche ohne Rückwirkung auf das Hydrauliksystem erfolgt. Hierdurch können Hydraulikbauteile mit kleinen Nennweiten verwendet werden. Weiterhin sind keine Hydraulikbauteile außerhalb des Antriebsgehäuses anzuordnen.

Darüber hinaus kann die Einrichtung mit elektrohydraulischem Antrieb an Stelle von bereits vorhandenen elektromechanischen Weichenantrieben verwendet werden, ohne daß die bereits vorhandene elektrische Schaltung zum Steuern des Weichenantriebs geändert werden muß.

Weiterhin ist es möglich, wenn die Einrichtung nur für nichtauffahrbare Weichen verwendet werden soll, die Feder 7 bzw. die Feder 7 und die Rolle 8 durch einen entsprechend ausgebildeten, starr mit dem Schie-

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Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

nur ι soll, lurch !chie-

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   M"t ·%«ί;Γ^:"ί '- Einrichtung zum Umstellen von auffahrbaren p?^- r^'ffcund nicht auffahrbaren Weichen in Eisenbahnanla· ftff ~* ^A^4/pen, bei denen die Weichen über Stellstangen in den B; A * ippEndlagen festgelegt werden und zwischen Antriebs- £ι.ί ..^,^porrichtungen und den Stellstangen der Weichen pfi|' '^^Kupplungsmittel angeordnet sind, dadurch geife". ^^kennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung I''" ^!#'f(z. B, M und P, F i g, 1) über einen Winkelhebel (1, fe¹ ":"" |P ί g·³) mit einem auf der Stellstange (6, F i g, 2) f .^y^v'C.iV* fgleitbar angeordneten Schiebergehäuse (5), an dem s' 3S;';.4||Festhalteriegel (2 und 3) und eine durch eine Feder ffli |;^:^IÄ(7) in Richtung auf die Stellstange (6) drückende P^ ^;p£/<:fpf Rolle (8) angebracht sind, verbunden ist und daß in ItS · 'M9^^{er Ste}"^stanS^e (⁶) ^e'^ne entsprachende Aussparung ii%^ iliw(^6a) angeordnet ist, in die die in dem Schieberge-ISI #||||häuse (5) geführte Rolle (8) kraftschlüssig eingreift. ijp|^f' t"'*"""⁵'' 2. Einrichtung nach Anspruch ), dadurch gekennfe" . zeichnet, daß in dem Schiebergehäuse (5, F i g. 2)

   äM eine Aussparung (5a) angeordnet ist, in die eine an

   dem entsprechenden Ende des Winkelhebels (1) befestigte Rolle (4) eingreift.

   3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Schiebergehäuse (5) angeordnete Aussparung (5a) in der Bewegungsrichtung der Stellstange (6) um einen bestimmten Betrag größer als der Durchmesser der in die Aussparung (5a) eingreifenden Rolle (4) ist.

   4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsvorrichtung

   -in an sich bekannter Weise eine durch einen Elektromotor (M, Fig. 1) betriebene reversierbare Zahnradpumpe (P) verwendet wird.

   5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrohydraulische Antrieb (M und P, F i g. 1) abhängig von der Drehrichtung der Zahnradpumpe (P) über je eine Saug- und Druckleitung kreuzweise mit zwei den Winkelhebel (1, F i g. 3) in seine beiden Drehrichtungen bewegenden Zylindern (Z! und Z2) verbunden ist und daß in den Saug und Druckleitungen je ein Überdruckventil (ÜV\ bzw. ÜV2, F i g. 1) in an sich bekannter Weise angeordnet ist.

   6. Einrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem hydraulischen System parallel zu den Überdruckventilen (ÜVi und ÜV2, Fig. 1) je ein Rückschlagventil (RVi bzw. RV2) angeordnet ist.

   7. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer vorhandenen Innenverriegelung parallel zu den zum Umstellen der Weiche vorhandenen Zylindern (Zl und Z 2, Fi g. 1) ein die Innenverriegelung betätigender Zylinder (Z 3) über ein vom Stellwerk aus steuerbares Steuerventil (WS4/3) an die Saug- und Druckleitungen angeschlossen ist.

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