DE2728413A1

DE2728413A1 - Verfahren zum verstellen einer weiche und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2728413A1
Application number: DE19772728413
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Elektro Thermit GmbH
Current assignee: Goldschmidt ETB GmbH
Priority date: 1977-06-24
Filing date: 1977-06-24
Publication date: 1979-01-04
Also published as: DE2728413B2; GB2000349B; DE2728413C3; IT1105143B; JPS549808A; GB2000349A; IT7849865A0; US4174820A; FR2395178A1; FR2395178B1

Description

Elektro-Thermit GmbH, Berlin

Verfahren zum Verstellen einer Weiche und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Patentansprüche: Seite 2 bis 5 Beschreibung: Seite 6 bis 17 Zeichnungen: Seite 18 bis 21

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verstellen einer Weiche, wobei die Weiche aus Schienenabschnitten des Stammgleises besteht, die mittels Stellelemente zum abzweigenden Gleis verschwenkbar und mittels Verschlußelemente gegen eine über den Weichenbereich durchlaufende Grundplatte in ihrer jeweiligen Verbindungsstellung arretierbar ist.

Die Leistungsfähigkeit einer Schnellbahnstrecke wird von der Geschwindigkeit bestimmt, mit der die Züge in der Strecke enthaltene Weichen durchfahren können. Dies gilt insbesondere für den abzweigenden Bereich der Weiche.

Bei den bekannten Zungenweichen mit festen Backenschienen und beweglichen Zungenschienen werden bei großbogigen Weichen, die aus Gründen der Fahrsicherheit bei Erhöhung der Geschwindigkeit erforderlich sind, die Zungenspitzen extrem lang. Solche schlanken Zungenspitzen sind teuer in der Herstellung und verschleißen stark infolge der hohen Geschwindigkeiten, der großen Achslasten und der großen Führungskräfte. Außerdem ist es schwierig, diese langen Zungen mit den bisher bekannten Vorrichtungen so umzustellen, daß der gewünschte große Radius exakt erzeugt wird. Beide Nachteile - starker Verschleiß und ungleichmäßig gebogene Zunge - können bei den hohen Geschwindigkeiten und Achslasten zur Betriebsgefahr führen.

Aus den US-Patentschriften 1 742 947, 2 641 690 und

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3 317 725 ist es bekannt, bei Zungenweichen, die im Zweiggleis einen großen Radius besitzen sollen, im Bereich des Eingangs die beiden Schienen des Stammgleises beweglich zu gestalten und entsprechend der gewünschten Fahrtrichtung zustellen. Diese Umstellung geschieht mittels Stelleleaenten, die die Schienenabschnitte horizontal verschwenken. Der Nachteil derartiger Zungenweichen besteht darin, daß je eine Lücke entsprechend der Zungenstellung zwischen Zungenende und den anschließenden Weichenteilen offen ist. Diese Lücken führen zu unruhigem Fahrzeugverlauf und verursachen hohe Unterhaltungskosten. Es ist nun aus der DT-PS 2 O42 233 eine Zungenweiche bekannt, bei der die Zungen so umgestellt werden, daß sich nach der Umstellung die Enden der Zunge und der weiterführenden Schienen unter Verkehrslast nicht relativ zueinander bewegen können und daß dadurch eine durchlaufende Fahrkante im Lückenbereich entsteht. Dabei weisen die freien Enden der Zungen in Längsrichtung der Schienen verlaufende Ausnehmungen auf und daß in entsprechenden Ausnehmungen in den freien Enden der Anschlußschienen des Stamgleises und des Zweiggleises als Keile geformte Verschlußelemente gelagert sind, welche in Verbindungsstellung jeweils formschlüssig in die Ausnehmungen der Zungen einschiebbar sind.

Es ist weiterhin aus der DT-PS 22 47 729 die Konstruktion einer Schnellfahrweiche bekannt, bei der die Schienenabschnitte des Stammgleises in ihrer gesamten Länge zu den An-

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schlußschienen des abzweigenden Gleises verstellt werden. Dabei ist eine Vielzahl von Stellelementen nötig, die mittels mechanischer, elektrischer oder hydraulischer Antriebe die Verstellung der Weiche ermöglichen. Eine solche Konstruktion ist aufgrund der großen Anzahl dieser Stellelemente wirtschaftlich sehr aufwendig und störanfällig, denn der Ausfall nur eines Stellelementes bewirkt, daß eine sichere Verstellung nicht mehr gewährleistet ist und damit den Vorgang blockiert.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die aus Fahrschienen des Stammgleises bestehende Weiche für hohe Geschwindigkeiten durch eine sichere und kontinuierliche Führung so umzustellen, daß es möglich ist, auf eine Vielzahl der Stellelemente zu verzichten.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Stellelemente zwei Stellwagen eingesetzt werden, die auf jeweils einer profilierten Laufschiene laufen, wobei die eine profilierte Laufschiene außerhalb der und parallel zu den Fahrschienen der Weiche, die dem Stammgleis entspricht, und die andere außerhalb der und parallel zu den Fahrschienen des abzweigenden Gleises verläuft, und jeweils der Stellwagen, der mittels eines Auslegers mit der Innenfläche des Schienenkopfes der der Laufschiene benachbarten Fahrschiene der beweglichen Schienenabschnitte im Eingriff steht, diese beim Abfahren der Laufschiene vom Einfahrbereich zum Ausfahrbereich hin in die gewünschte Stellung zieht, wobei

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der Stellwagen eingangs des Einfahrbereiches (a) in Verstellage eingeschwenkt und ausgangs des Ausfahrbereiches (b) bzw. (c) aus dieser ausgeschwenkt wird.

Dieses Verfahren, bei dem die Verstellung der Weiche nur durch je ein Verstellelement, nämlich den Stellwagen erfolgt, gewährleistet eine sichere und kontinuierliche Führung der zu verstellenden Weichen. Die zu verstellende Schiene wird durch den Stellwagen über den Ausleger und die Andruckrolle parallel zu den profilierten Laufschienen zwangsgeführt. Das Überwachen der Betriebssicherheit der Stellwagen ist in einfacher Weise durchzuführen. Dabei ist von besonderem Vorteil, daß für die Betätigung der Weiche nur zwei Stellwagen erforderlich sind. Die Stellwagen können auf einfache Weise im Bedarfsfalle überholt und erneuert werden. Die Verwendung einer der gewünschten Kurvenform entsprechenden profilierten Laufschiene ermöglicht die einfache Anpassung der Weichen an die vorgegebene Kurvengeometrie.

Aus Gründen der Betriebssicherheit müssen die beweglichen Schienenabschnitte nach erfolgter Verstellung gegen ungewollte Verschiebung arretiert werden. Diese Arretierung kann dadurch erfolgen, daß entsprechende Verschlußmittel bei der die Verstellung der Schienenabschnitte bewirkende Bewegung des Stellwagens diese Verschlußmittel arretiert bzw. beim Rücklauf des Stellwagens durch diesen wieder gelöst werden. ... .*.««*·»

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Zur Durchführung des Verfahrens ist eine Vorrichtung vorgesehen, bei der die jeweils profilierten Laufschienen in Längsrichtung außerhalb und parallel zu den Fahrschienen angeordnet sind, wobei eine profilierte Laufschiene außerhalb und parallel zu der Fahrschiene der Weiche, die dem Stammgleis entspricht, und eine andere Laufschiene außerhalb und parallel zu der Fahrschiene in Abzweigstellung starr und im Abstand zu diesen gelagert ist und jeweils ein Stellwagen vorgesehen ist, der durch die profilierten Laufschienen geführt und auf diesen verfahrbar ist und wobei der Stellwagen einen Ausleger aufweist, an dem eine Andruckrolle angeordnet ist, welche an der Innenfläche des Schienenkopfes der jeweils benachbarten Fahrschiene der Weiche angreift.

Um der Weiche (bewegliche Schienenabschnitte) die vorgegebene Geometrie zu erhalten, sind vorzugsweise Laufschienen starr auf den Führungsschwellen gelagert, auf denen gleichzeitig die als Weiche ausgebildeten Schienenabschnitte beweglich angeordnet sind.

Es ist zweckmäßig, die Führungsschwelle so auszugestalten, daß sie zwei parallel im Abstand voneinander auf einer Grundplatte aufgeschweißte, profilierte Führungsschienen aufweist, zwischen denen ein Laufrad bewegbar ist, das mit der, mit den Fahrschienen fest verbundenen, in horizontaler Richtung beweglichen Gleitplatte formschlüssig verbunden ist,

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Damit wird erreicht, daß die in Fahrschienenlängsrichtung auftretenden Kräfte in beide Kraftrichtungen auf den Untergrund abgeleitet werden können. Dabei ist der Abstand zwischen den profilierten Führungsschienen so zu wählen, daß stets ein Abrollen des Laufrades an einer der beiden Führungsschienen gewährleistet ist.

Um die zu verschwenkenden Fahrschienen in ihrer jeweiligen vorgegebenen Lage unverrückbar zu halten, sind vorzugsweise auf den profilierten Führungsschienen beidseitig Verschlußelemente angeordnet, welche in entsprechenden Ausnehmungen der Gleitplatten unter Verriegelung schwenkbar sind. Diese schwenkbare Verriegelung bzw. Entriegelung nimmt ein Element vor, welches an der Unterseite des Auslegerarmes des Stellwagens angeordnet ist.

Um den Stellwagen eine formschlüssige Führung und damit auch einen formschlüssigen Antrieb zu geben, sind die Laufschienen so ausgebildet, daß sie Ausnehmungen aufweisen, in welche Antriebs- und Führungselemente des Stellwagens eingreifen. Um auch wegen der auftretenden großen Stellkräfte die Funktionssicherheit zu erhalten, erfolgt zweckmäßig der Antrieb des Stellwagens über einen Motor, der ein Antriebselement bewegt, welches in formschlüssiger Verbindung mit der Laufschiene steht. Dabei sind die Antriebselemente vorzugsweise als Zahnräder ausgebildet.

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Da die Zuführung elektrischer Energie sicher und problemlos zu handhaben ist, erfolgt der Antrieb über einen Elektromotor, der über einen Stromabnehmer im Eingriff mit der Stromschiene steht, die mittels Halter an der Führungsschwelle befestigt ist.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung, die als Ausführungsbeispiel eine einfache Weiche darstellt, näher erläutert. Es zeigt

Figur 1 eine Draufsicht auf das Gesamtgleis

Figur 2 eine Draufsicht auf einen vergrößerten Ausschnitt der Figur 1

Figur 3 den Schnitt A-A nach Figur 1

Figur 4 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung der Figur

In der Figur 1 liegen die Fahrschienen (1a, 1b) von a bis b auf den Führungsschwellen (2), die eine Querbewegung der Fahrschienen (1a, 1b) gestatten. Die zuführenden Gleisschienen (15, 16) sowie die abgehenden geraden Anschlußschienen (17, 18) bzw. die abgehenden abzweigenden Anschlußschienen (19, 20) sind in üblicher Weise auf Schwellen starr befestigt. Die Fahrschienen (1a, 1b) sind übergangslos mit den Gleisschienen (15, 16) verbunden. Die Verbindung der Fahrschienen (1a, 1b) mit den geraden Anschlußschienen (17, 18) wird mit den Verschlußkeilen (21, 22), die durch die Stellelemente (25, 26) in ihre Betriebsstellung gebracht werden, herge-

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stellt. Die Verbindung der Fahrschienen (1a, 1b) mit den abzweigenden Anschlußschienen (19, 20) wird mit den Verschlußkeilen (23, 24),die durch die Stellelemente (27, 28) in ihre Betriebsstellung gebracht werden, hergestellt.

Parallel zu den Fahrschienen (1a, 1b) befindet sich die profilierte Laufschiene (8) und für den abzweigenden Strang in Richtung abzweigende Schienen (19, 20) die profilierte Laufschiene (9). Die profilierten Laufschienen (8, 9) sind entsprechend der Geometrie der Weiche genau ausgerichtet und wie in Figur 4 ersichtlich, mit den Stützen (40) auf den Anschlägen (7) befestigt. Die Enden der profilierten Laufschienen (8, 9) sind so gebogen, daß die Stellwagen (12, 13) nach ihrem Durchlauf außerhalb des Gleises in Ruhestellung gehen. In der Figur 1 ist der Stellwagen (12) nach dem Lauf von a nach b in der Ruhestellung und der Stellwagen (13) nach dem Lauf von c nach a in der Ruhestellung dargestellt. Die Stellwagen (12, 13) laufen, geführt mit ihren Rollen (34, 35) sowie dem Antriebsrad (33), auf den profilierten Laufschienen (8, 9). In der Figur 4 ist der Stellwagen (12) im Schnitt dargestellt. Die profilierte Laufrolle (35) greift mit ihrem Bund in die Längsnut der profilierten Laufschiene (8) und übernimmt hierdurch axial auftretende Kräfte. Radiale Kräfte werden von den Laufflächen der beiden Ansätze an der profilierten Laufrolle (35) übernommen. Die Laufrollen (34) sind auf der Antriebswelle (45) des Antriebsrades (33) frei gelagert und leiten die auftretenden radialen Kräfte ab.

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Die vertikale Führung und die Übertragung der Antriebskraft auf die Zahnstange (39) , die fest in der profilierten Laufschiene (8) eingelassen ist, erfolgt durch das Antriebsrad (33). Die Antriebsenergie erhält das Antriebsrad (33) über das auf der gleichen Welle formschlüssig befindliche Ritzel (32), über das Verbindungszahnrad (31), über das Antriebsritzel (30) von dem Getriebemotor (29). Die elektrische Energie für den Elektromotor wird über die Stromabnehmer (38), die mit Isolierkörpern (48) auf dem Stromabnehmerträger (49) installiert sind,von den Stromschienen (10), die wiederum mit Isolierkörpern (48) auf dem Halter (11) installiert sind, zugeführt. Der Halter (11) ist an den Enden der profilierten Führungsschienen (3) der Führungsschwellen (2) angeschweißt. Die Stellwagen (12, 13) haben an ihrem Ausleger (14) eine auf einem Wellenstumpf gelagerte Andruckrolle (36) . Fahren die Stellwagen die Laufschienen ab, werden die Fahrschienen (1a, 1b) mit dieser Andruckrolle (36) aus ihrer Lage in die neue gewünschte Stellung gezogen, wobei die Gleitplatten (5) zwangsweise gegen die Anschläge (7) gepreßt werden. Der Umstellhebel (37) der Stellwagen (12, 13) verriegelt oder entriegelt die Verschlußelemente (6) während des Laufes der Stellwagen (12, 13)

Die Fahrschienen (1a, 1b) sind auf Gleitplatten (5) in im Gleisoberbau bekannter Art aufgebracht. In den Gleitplatten (5) sind die Verschlußelemente (6) integriert. Die Gleitplatte (5) ist, wie in Figur 4 dargestellt, mit einem Laufrad (41) mit Spurkranz ausgerüstet. Der Spurkranz

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des Rades (41) greift unter die Köpfe der profilierten Führungsschienen (3) der Führungsschwelle (2), wodurch vertikale abhebende Kräfte von der Gleitplatte (5) über die profilierten Führungsschienen (3) der Führungsschwelle (2) und die Grundplatte (42) auf den Untergrund abgeleitet worden können. Horizontale in der Längsrichtung der Fahrschienen (1a, 1b) auftretende Kräfte werden von der Gleitplatte (5) über die Lauffläche des Rades (41), die profilierten Führungsschienen (3) der Führungsschwelle (2) und die Grundplatte (42) auf den Untergrund abgeleitet. Zur Sicherstellung der Spurbreite zv/ischen den Fahrschienen (1a, 1b) sind die Gleitplatten (5) mit den Spurstangen (4) verbunden. Die Anschläge (7) sind auf den Führungsschwellen (2) entsprechend der Geometrie der Weiche ausgerichtet, und zwar so, daß die Anschläge (7) auf der Seite der Fahrschiene (1a) der Geometrie der Geraden und die Anschläge (7) auf der Seite der Fahrschiene (1b) der Geometrie der Abzweigung entsprechen. Die Anschläge (7) sind im verriegelten Zustand der Verschlußelemente (6) kraftschlüssig mit der Gleitplatte (5) verbunden.

Um den Verstellvorgang durchzuführen, muß zuerst die Arretierung der das Stammgleis bildenden Weiche aufgehoben werden. Diese Entarretierung erfolgt durch den als Siel 1element verwendeten Stellwagen (12), der auf der, den Fahrschienen (15, 16) der Weiche (Stammgleis) parallel verlaufenden profilierten Laufschiene (8) nun

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(von b nach a) im Ausfahrbereich der Weiche hin zum Einfahrbereich anläuft und bei seinem Lauf die Verriegelung der auf der Führungsschwelle (2) befestigten Verschlußelemente (6) aufhebt. Nach dem Vorgang der Entriegelung bleibt dieser Stellwagen (12) in Ruhestellung im Einfahrbereich der Weiche, aber außerhalb des Gleises stehen. Jetzt erst kann der Verstellvorgang, der die Verstellung des Stammgleises in Richtung Anschlußschienen bewirken soll, beginnen. Der Stellweg der zu verstellenden Weiche ist noch gleich Null. Der auf dem Stellwagen (13) starr angeordnete Ausleger (14) greift nun mit einer Druckrolle (36) innen an der Fahrkante des Schienenkopfes der Fahrschiene (16) des als Weiche ausgebildeten Stammgleises ein. Der Stellwagen (13) setzt sich nun auf der profilierten Laufschiene C9)/ die der Fahrschiene des zu verstellenden Gleises (abzweigendes Gleis) benachbart ist, in Richtung Ausfahrbereich in Bewegung (von a nach b). Bei seiner Fahrt zieht nun dieser Stellwagen (13) mittels des Auslegers (14) die auf der Gleitplatte (5) fest angeordneten Fahrschienen (15, 16) der Weiche horizontal in die gewünschte Stellung der Anschlußschienen (19, 20). Dabei erfolgt gleichzeitig durch einen am Stellwagen (13) befestigten Bügel (37) die Verriegelung der auf der Führungsschwelle befestigten Verschlußelemente (6). Das zu verstellende Gleis wird dadurch also in seiner abzweigenden Stellung fixiert und gesichert. Der Verstellvorgang wird im Ausfahrbereich beendet. Es ist jetzt eine durchlaufende

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Fahrfläche zu den Anschlußschienen des abzweigenden Gleises geschaffen. Die Fahrschienen der abzweigenden Gleise verlaufen parallel zu der profilierten Laufschiene (9), auf der sich der Stellwagen (13) bewegt. Der Stellwagen (13) fährt auf der profilierten Laufschiene (9) so weit aus dem Gleis heraus, daß er mit seinem Ausleger (14) den Fahrverkehr nicht gefährden kann.

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Claims

Patentansprüche

1.Werfahren zum Verstellen einer Weiche/ wobei die Weiche ^o—-'aus Schienenabschnitten des Stammgleises besteht, die mittels Stellelemente zum abzweigenden Gleis verschwenkbar und mittels Verschlußelemente gegen eine über den Weichenbereich durchlaufende Grundplatte in ihrer jeweiligen Verbindungsstellung arretierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellelemente zwei Stellwagen (12, 13) eingesetzt werden, die auf jeweils einer profilierten Laufschiene (8, 9) laufen, wobei die eine
profilierte Laufschiene außerhalb der und parallel zu den Fahrschienen der Weiche, die dem Stammgleis (15, 16)
entspricht, und die andere außerhalb der und parallel zu den Fahrschienen des abzweigenden Gleises (19, 20) verläuft, und jeweils der Stellwagen, der mittels eines Auslegers (14) mit der Innenfläche des Schienenkopfes der der Laufschiene benachbarten Fahrschiene der beweglichen Schienenabschnitte im Eingriff steht, diese beim Abfahren der Laufschiene vom Einfahrbereich zum Ausfahrbereich hin in die gewünschte Stellung zieht, wobei der Stellwagen eingangs des Einfahrbereiches (a) in Verstellage eingeschwenkt und ausgangs des Ausfahrbereiches (b) bzw. (c) aus dieser ausgeschwenkt wird.

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ORIGINAL INSPECTED

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellwagen (12, 13) die Arretierungen (6, 7) der beweglichen Schienenabschnitte beim überfahren in Ve.rstellrichtung schließen und beim Rücklauf lösen.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei die Weiche aus Schienenabschnitten (la, Ib) des Stammgleises (15, 16) besteht, die mittels Stellelemente zum abzweigenden Gleis verschwenkbar und mittels Verschlußelemente (6) gegen eine über den Weichenbereich durchlaufende Grundplatte (42) in ihrer jeweiligen Verbindungsstellung arretierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß profilierte Laufschienen (8, 9) in Längsrichtung außerhalb und parallel zu den Fahrschienen (la, Ib) angeordnet sind, wobei eine profilierte Laufschiene (8) außerhalb und parallel zu der Fahrschiene (la) der Weiche, die dem Stammgleis (15) entspricht, und eine andere Laufschiene (9) außerhalb und parallel zu der Fahrschiene (Ib) in Abzweigstellung starr und im Abstand zu diesen gelagert ist und jeweils ein Stellwagen (12, 13) vorgesehen ist, der durch die profilierten Laufschienen (8_f 9) geführt und auf diesen verfahrbar ist und wobei der Stellwagen (12, 13) einen Ausleger (14) aufweist, an dem eine Andruckrolle (36) angeordnet ist, welche an der Innenfläche des Schienenkopfes der jeweils benachbarten Fahrschiene (la, Ib) der Weiche angreift.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschienen (8, 9) starr auf den Führungsschwellen (2) gelagert sind, auf denen gleichzeitig die als Weiche ausgebildeten Schienenabschnitte (1a, 1b) beweglich angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschwellen (2) zwei parallel im Abstand voneinander auf einer Grundplatte (42) aufgeschweißte, profilierte Führungsschienen (3) aufweisen, zwischen denen ein Laufrad (41) bewegbar ist, das mit der, mit den Fahrschienen (15, 16) fest verbundenen, in horizontaler Richtung beweglichen Gleitplatte (5) formschlüssig verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den profilierten Führungsschienen (3) beidseitig Verschlußelemente angeordnet sind, welche in entsprechenden Ausnehmungen der Gleitplatten (5) unter Verriegelung schwenkbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslegerarm (14) des Stellwagens (12, 13) an seiner Unterseite ein Element (37) aufweist, welches die Ver- bzw. Entriegelung der Verschlußelemente (6) vornimmt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschienen (8, 9) Ausnehmungen aufweisen, in welche

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Antriebs- und Führungselemente (33) des Stellwagens (12, 13) eingreifen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Stellwagens (12, 13) über einen Motor (29) erfolgt, der ein Antriebselement (33) bewegt, welches in formschlüssiger Verbindung mit der Laufschiene steht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebselemente als Zahnräder (33) ausgebildet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb über einen Elektromotor (29) erfolgt, der über einen Stromabnehmer (38) im Eingriff mit der Stromschiene (10) steht, die mittels Halter (11) an der Führungsschwelle (2) befestigt ist.

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