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'#eichenstellsystem für Sisenbahnanlagen mit Schlankweichen" Die
Erfindung betrifft ein Weichenstellsystem fur Eisenbahnanlagen mit Schlankweichen,
deren Weichenzungen durch mehrere an dasselbe in der Nähe der Weichen angeordnete
elektrohydraulische Antriebsaggregat angeschlossene Stellzylinder stellbar sind.
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Es ist bekannt (DOS 1.952 825) in Eisenbahnanlagben zum Umstellen
von Schlankweichen durch mehrere zur Spurhaltung erforderliche Stellstangen nur
ein elektro-hydraulisches Antrìebsaggregat mit einer reversierbaren Pumpe vorzusehen
und an die Druckmittel-Förderkreise mehrere Stellzylinder für die Stellstangen der
beiden Weichenzungen kreuzweise und parallel anzuschlie3en. Die Leistung des Pumpenaggregates
muß hierbei mindestens für die Summe der für die einzelnen Zylinder benötigten Druckflasigkeit
bemessen seìn. Bei gleicher Leistung dieses Aggregates ist die Stellzeit hier.
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bei von der Anzahl der Stellzylinder abhängig Andererseits wird beim
Sinken der Pumpenleistung, z.B. in Folge geringerer Speisespannung des Pumpenmotors,
die Stellzeit entsprechend verlängert. Beim Ausfallen der Speisespannung während
des Umstellvorganges ist außerdem nicht sichergestellte daß die gewUnachte Endlage
erreicht wird. Vor allem besteht aber der Nachteil, daß beim Blockieren der Weichenzungen
an nur einer beliebigen Stelle die Druckflüssigkeit erst dann über ein Druckbegrenzungsventil
in einen Reservebehilter abgeleitet wird, wenn die übrigen Stellstangen
ebenfalls
zum Stillstand gelangt sind und der eingestellte maximale Druck im Förderkrei3 überschritten
wird. Die maximale Stellkraft darf daher hierbei nur so hoch eingestellt sein, daß
bei derartigen Störungen die zulässige Belastung der Weichenzungen nicht überschritten
wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Weichenstellsystem
mit mehreren Stellzylindern für die Zungen der selben Weiche diese Nachteile zu
vermeiden. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß mindestens
die Stellzylinder für dieselbe Weichenzunge in Reihe geschaltet sind und alle Stellzylinder
der Weiche aber ein elektromechanisch betätigbares Steuerventil an einen zum Antrietaaggregat
gehörigen hydraulisohen Druokspeicher angeschlossen sind, der son einer Pumpe mit
durch einen Druckschalter steuerbarem Antriebsmotor gespeist wird.
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Im aufgeladenen Druckspeicher steht die zum Umstellen der Weiche benötigte
Druckflüssigkeit auch bei Störung des elektro-hydraulischen Antriebsaggregates sur
Verfügung.
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Der Motor dieses Aggregates muß werner nicht bei jedem Stellvorgang
jeweils eingeschaltet und danach wieder ausgeschaltet werden. Insbesondere bei Verwendung
eines Speichers mit einem für mehrere Stellvorgänge auareie-henden Speichervolumen
genagt es vielmehr, den Motor erst dann einzuschalten, wenn der Druck im Speicher
unter einem einstellbaren unteren Grenzwert sinkt, und beim Erreichen eines vorgegebenen
höheren Grenzwertes aus3uschalten. Vor allem besteht aber bei Reihenschaltung aller
Stellzylinder für die beiden Weichenzungen oder mindestens der Stellzylinder für
dieselbe Weichenzunge keine Gefahr, daß die Weichenzungen über das zulässige Maß
hinaus beansprucht werden, da der Stillstand einer Stellvorrichtung sofort den Stillstand
der übrigen Stellvorrichtungen nach sich zieht.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und nachatetend erläutert.
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In sler Zeicnnung zeigen: Fig. 1 im oberen Teil die Zungenspitzen
einer Schlankweiche mit Reihenschaltung der Stellzylinder für jede der beiden Weichenzungen
und im nute ei ein Schaltschema des zugehörigen elektro-hyaraulischen Antriebsaggrega-tes
und Fig. 2 schematisch eine Reihenschaltung aller Ste@@zylin@e@ für beide Weichenzungen
der Fig. 1.
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Zum Stellen der in Fig. 1 dargestellten Schlankweiek@ sind für jede
der beiden Weichenzungen WZ1 und WZ2 je drei in Reihe geschaltete Stellzylinder
Z1 bis Z3 bez. Z4 bis Z6 angeordnet. Die beiden Reihenschaltungen sind über @@@
Leitungen BP und LM parallel an dar darunter dargestellte ntriebsaggregat angeschlossen,
das an einem beliebigen @latz in die Nähe der Weiche angeordnet sein kann. Dieses
@ggregat besteht im wesentlichen aus einer bei nur einer Drehrichtung fördernden
Hochdruckpumpe 1, die von einem Elektromotor 2 antreibbar List, einem Druckspeicher
3 für die aus e;.
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Vorratsbehälter 4 gesaugte Druckflüssigkeit, einem Fückschlagventil
5, einem Druckschalter 6, einem stufenles einstellbaren Druckminderventil 7, einem
elektro-mechanisch betätigbarem 4/5-Wegeventil oder Steuerventi' 8 und einem einstellbaren
Mengenbegrenzungsventil 9. Ferner sind dargestellt ein Manometer 10, ein von Hand
betätigbares Sperrventil 11 und zwei einstellbare Druckbegrenzungsventile 12 und
13. Durch den Druckschalter 6 wird der Motor 2 jeweils nur dann eingeschaltet, wenn
der Druck im Speicher 3 unter einen unteren Grenzwert sinkt und ausgeschaltet, wenn
dle Pumpe 3 den Speicher bis zu einem oberen Druckgrenzwert aufgeladen hat. Das
Druckminderventil 7 in der Hinleitung zum Steuerventil 8 dient zum Einatellen der
gewünschten +ellkraft und verhindert, daß die Stellzylinder der Weiche mit dem vollen
Speicherdruck beaufschlagt werden. Das Mengenbegrenzungsventil 9 in der RUckleitung
vom Steuerventil 8 zum Vorratsbehälter 4 dient zum Einstellen der Stellzeit
und
verhindert die schlagartige Beanspruchung der Weichenzungen, wenn die Druckflüssigkeit
zum Umstellen der Weiche vom Steuerventil 8 freigegeben wird. Mit dem Sperrventil
11 kann bei Montage und Wartungsarbeiten der Druckspeicher von der übrigen Anlage
abgetrennt werden. Das Druckbegrenzungsventil 12 ist auf einen höheren Druck eingestellt
als das Druckbegrenzungaventil 13 und insbesondere zum Schutz des Druckspeichers
gegen unzulässigen Überdruck bei geschlossenem Sperrventil 11 vorgesehen Das Manometer
10 dient zum Anzeigen des Druckes im Speicher bei Wartungsarbeiten.
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Bs sei angenommen, daß der Druckspeicher 3 aufgeladen ist.
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Dann ist der Pumpenmotor 2 durch den Druckschalter 6 abgeschaltet.
Zum Umstellen der Weiche aus der dargestellten Minuslage in die Pluslage wird das
Steuerventil 8 aus der Mittellage in die Lage P geschaltet, bei der es die Leitung
BP über die Förderleitung LF und das Druckminderventil mit der von der Pumpe 3 zum
Druckspeicher 3 führenden Speiseleitung und die Leitung LM über die Rückleitung
LR und das Mengenbegrenzungsventil 9 mit dem Vorratsbehälter 4 verbindet. Beim Beaufschlagen
der Stellzylinder Z1 und Z4 mit Druckflüssigkeit werden die Kolben dieser Zylinder
nach links bewegt. Die dabei am anderen Ende der Zylinder ausströmende Druckflüssigkeit
wirkt im gleichen Sinne auf den Kolben des Zylinders Z2 bzw. Z5 und die daraus entströmende
Druckflüsaigkeit auf den Kolben des Zylinders Z3 bzw. Z6.
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Die daraus entströmende Druckflüssigkeit strömt durch die Leitung
LM, das Steuerventil 8 und das Mengenbegrenzungsventil 9 zurück in den Vorratsbehälter
4.
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Die SteWlzylinder aller sechs Stellvorrichtungen sind für denselben
Stelldruck ausgelegt, der im Druckminderventil 7 eingestellt ist. Ferner ist der
Stellhub aller Kolbenstangen gleich und die Fläche jedes Zylinderkolbens so bemessen,
daß eine einzige Stellvorrichtung den gesamten Umstellwiderstand der Weiche dberwinden
kann. Zwischen Kolbenstange jedes Zybinders und der zugehörigen Weichenzunge ist
in der Stellstange ein Bauteil B1, B2 usw, bi B6 angeordnet, in dem ein Leerweg
einstellbar ist, der gleich der Differenz von Stellhub
der betreftenden
Kolbenstange und erforderlichem Stellweg der Weichenzunge am Angriffspunkt der Stellstange
ist.
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Infolge Kopplung der Weichenzungen durcn die Zungenverbindungsstangen
S1, S2 und S3 besteht theoretisch die Möglichkeit, daß die Kraft einer einzigen
Stellvorrichtung die Weichenzungen umstellt, während die übrigen Stellvorrichtungen
leer mitlaufen. Praktisch verteilt sicn jedoch die vom Druckspeicher 3 abgegebene
Energie je nach den Erfordernissen auf die einzelnen Stellvorrichtungen.
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Erreichen die Weichenzungen die Plus-Endlage, so wird das Steuerventil
8 durch nicht dargestellte uberwachungskontakte in die Mittellage geschaltet Beim
BlocKieren der Weiche in einer Zwischenstellung besteht keine Gefahr, daß die Weichenzungen
über das zulässige Maß hinaus beansprucht werden, da der Stillstand einer Stellvorrichtung
sofort den Stillstand der übrigen Stellvorrichtungen bewirkt. Bei dem dabei auftretenden
Druckanstieg in der Leitung LP wirkt das Druckminderventil 7 wie ein auf den Stelldruck
eingestelltes Druckbegrenzungsventil und leitet die DruckSlUssigkeit aus den Leitungen
LF und LP auf einem drucklosen Weg in den Reservebehälter 4. Ein Zeitglied der nicht
dargestellten Steuerachaltung schaltet in diesem Falle nach einer vorgegebenen Zeit
das Steuerventil 8 in die Mittellage.
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ZwecKmäßigerweise ist das Volumen des Druckspeichers für mehrere Umatellvorgänge
der Weiche aus einer Endlage in die jeweils andere Endlage bemessen. Dann muß der
Pumpenmotor 2 nicht vor, bei oder nach jedem Stellvorgang anges¢haltet werden. Es
genügt vielmehr, daß er über den Druckschalter 6 beiapielaweiae eret dann eingeachaltet
wird, wenn der Speicherdruck gerade noch für einen Stellvorgang ausreicht.
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Bei entopre¢hendor Auelegung von Pumpe 1, Motor 2 und Druckspeicher
3 können vom Antriebsaggregat nach Fig. 1 über die Leitungen LX und LY auch noch
hydraulische Stellvorrichtungen weiterer Weichen gespeist werden, die in der Nähe
der dargestellten Weiche angeordnet sind. In den Förder- bzw.
Rückleitungen
dieser Stellvorrichtungen werden zweckmäßigerweise je Weiche ein gesondertes Druckminder-
und ein Mengenbegrenzungsventil angeordnet, damit bedarfsweise auch andere Werte
einstellbar sind als bei den dargestellten Ventilen 7 und 9.
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Bei dem in Fig. 2 dargestellten Schaltschema sind alle sechs Zylinder
Z7 bis Z6 der Fig. 1 derart in Reihe geschaltet, daß in der Reihenschaltung die
der Weiche einander gegenüberliegenden Zylinder paarweise aufeinanderfolgen. Es
ist aber auch möglich, die beiden Reihenschaltungen der Zylinder Z1 bis Z3 bzw.
Z4 bis Z6 der Fig. 1 miteinander in Reihe zu schalten. Dabei beträgt die Länge der
an der Weiche benötigten Leitungen für die Druckflüssigkeit ein Minimum.
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Bei beiden Rethenschaltungen ergeben sich die gleichen Vorteile wie
bei einer Reihen-Parallelschaltung nach Fig. 1.