DE2728413B2

DE2728413B2 - Verfahren zum Verstellen einer Weiche und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2728413B2
Application number: DE2728413A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Elektro Thermit GmbH
Current assignee: Goldschmidt ETB GmbH
Priority date: 1977-06-24
Filing date: 1977-06-24
Publication date: 1979-11-22
Also published as: IT7849865A0; GB2000349B; JPS549808A; DE2728413A1; DE2728413C3; FR2395178B1; FR2395178A1; IT1105143B; GB2000349A; US4174820A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf 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 dir 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 Achslaston und der großen Führungskräfie. 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 26 41 690 und 33 17 725 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 umzustellen. Diese Umstellung geschieht mittels Stcllclcmentcn, die die Schicncnabschnitte horizontal verschwenken. Der Nachteil dcrarti-

ger Zungenweiehen 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 DE-PS 20 42 233 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 in entsprechenden Ausnehmungen in den freien Enden der Anschlußschienen des Stammgleises und des Zweiggleises sind als Keile geformte Verschlußelemente gelagert, welche in Verbindungsstellung jeweils formschlüssig in die Ausnehmungen der Zungen einschiebbar sind.

Es ist weiterhin aus der DE-PS 22 47 729 die Konstruktion einer Schnellfahrweiche bekannt, bei der die Schienenabschnitte des Stammgleise', in ihrer gesamten Länge zu den Anschlußschienen des abzweigenden Gleises verstellt werden. Dabei ist eine Vielzahl von Stellelementen nötig, die mittels mechanischei, 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 geiöst, 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 Si.illwagen, der mittels eines Auslegers mit der Innenfläche des Schienenkopfes der der Laufschiene benachbarten Fahrschiene der beweglichen Schienenabschnitle im Eingriff steht, diese beim Abfahren der Laufschiene vom Einfahrbereich zum Ausfahrbereich hin in die gewünschte Stellung zieht, wobei der Stellwagcri 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 Andrückrolle 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 Bedarfsfälle 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 bewirkenden Bewegung des Stellwagens diese Verschlußmittel arretiert bzw. beim Rücklauf des Stellwagens durch diesen wieder gelöst werden.

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

Damit wird erreicht, daß die in Fahrschienenlängsrirhtung auftretenden Kräfte in beide Kraftlichtungen 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 pewährlnjsict ist.

Um die zu verschwenkenden Fahrschienen in ihrer jeweiligen vorgegebenen Lage unverrückbar zu hüllen, sind vorzugsweise auf den profilierten Führungsschienen beidseitig Verschlußelemente angeordnet, welche in entsprechenden Ausnehmungen der Gleitplatten unter Verriegelung sei wenkbar sind. Diese schwenkbare Verriegelung bzw. Entriegelung nimmt ein Element "or. welches an der Unlerseite des Auslegcrarmcs des Steiiwagens angeordnet ist.

Um den Stellwagen eine formschlüssige Führung und damit auch einen formschlüssigen Antrieb zu geben, sind die Laufschienen so ausgebildet, da3 sie Ausnehmungen aufweisen, in welche Antriebs- und Führungselemente des SHIwagens eingreifen. Um auch wegen der auftretenden großen Stellkräfte die Funklionssieherheit 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 vorzujjsvvei' e als Zahnräder ausgebildet.

Da die Zuführung elektrischer Energie sicher und problemlos /u handhaben ist, erfolgt der Antrieb über einen Elektromotor, der über einen Stroinabnchmrr im

fungriff mil der Stromschiene sieht, die mittels Maller an der Führungsschwelle befestigt ist.

Die Erfindung is( anhand der Zeichnung, die als Ausführungsbeispiel eint einfache Weiche darstellt, näher erläutert. Es zeigt

F i g. I eine Draufsicht auf das Gcsamtgleis.

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 1,

F i g. 3 den Schnitt A-A nach Fig. I,

Fig. 4 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung von F-" ι g. J.

In F-" i g. I liegen die Fahrschienen (la. \b) von a bis /> auf den Führungssehwcllen (2). die eine Querbewegung der Fahrschienen (la. \b) gestatten. Die zuführenden Gleisschienen (15, 16) sowie die abgehenden geraden AnschluBschicncn (17, 18) bzw. die abgehenden abzweigenden Ansehlußschiencn (19, 20) sind in üblicher Weise auf Schwellen starr befestigt. Die Fahrschienen (la, \b) sind übergangslos mit den Glcisschicncn (15, 16) verbunden. Die Verbindung der Fahrsehiencn (la, Ib) mil den geraden Anschlußschienen (17, 18) wird mit den Verschlußkeilcn (21, 22). die durch die Stcllelemente (25, 26) in ihre Bctriebsstellung gebracht werden, hergestellt. Die Verbindung der Fahrschienen (la, lftjmit den abzweigenden Anschlußschienen (19, 20) wird mit den Verschlußkcilen (23, 24). die durch die Stellelcmcnie (27, 28) in ihre Betriebsstellung gebracht werden, hergestellt.

Parallel zu den Fahrschienen (la. 1 ft/¹ 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 F i g. 4 ersichtlich, mit den Stützen (40) auf den Anschlägen (7) befestigt. Die Fnden der profilierten Laufschienen (8,9) sind so gebogen, daß die Stellwagen (12, 13) nach ihrem Durchlauf außerhalb des Gleises in Ruhestellung gehen. In F i g. 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 Steliwagen (12, 13) laufen, geführt mit ihren Rollen (34, 35) sowie dem Antriebsrad (33). auf den profilierten Laufschienen (8, 9). In Fig.4 ist der Stellwagen (12) im Schnitt dargestellt. Die profilierte Laufrolle (35) greift mit ihrem Bund in die Längsnu! 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.

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 (43) auf dem Stromabnehmerträger (44) installiert sind, von den Stromschienen (10), die wiederum mit Isolierkörpern (43) 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 Wcllenstumpf gelagerte Andruckrolle (36). Fahren die Steliwagen die Laufschienen ab. werden die F'ahrschienen (la, Ift^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 Sieliwagen (12, 13) verriegelt oder entriegelt die Verschlußelemente (6) währenddes Laufes der Stell wagen (12,13).

Die Fahrschienen (la, Ift^sind auf Gleitplatten (5) in im Gleisoberbau bekannter Art aufgebracht. In den (ilcitplatten (5) sind die Vcrschlußelcmcnte (6) integriert. Die Gleitplatte (5) ist, wie in Fig. 4 dargestellt. mit einem Laufrad (41) mit Spurkranz ausgerüstet. Der Spurkranz des Rades (41) greift unter die Köpfe der

π profilierten Führungsschienen (3) der Führungsschwclle (2), wodurch vertikale abhebende Kräfte von der Gleitplatte (5) über die profilierten Führungsschienen

(3) der FührunESSchwelle (2) und die Grundplatte (42) auf den Untergrund abgeleitet werden können, llori-/ontalc in der Längsrichtung der Fahrschienen (la, \b) auftretende Kräfte werden von der Gleitplatte (5) über die Lauffläche des Rades (41), die profilierten Fühn.ngsschienen (3) der Führungsschwelle (2) und die Grundplatte (42) auf den Untergrund abgeleitet. Zur Sicherstellung der Spurbreite zwischen den f^:ahrschie nen (la. '.Zusind die Gleitplatten (5) mit den Spurstangen

(4) verb'inden. 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 (la) der Geometrie der Geraden und die Anschläge (7) auf der Seite der Fahrschiene (\b) der Geometrie der Abzweigung entsprechen. Die Anschläge (7) sind im verriegelten Zustand der Verschlußclcmcnte (6) kraftschlüssig mit der Gleitplatte (5) verbunden.

Um den Verstellvorgang durchzuführen, muß zuerst die Arretierung der das Stammgleis bildenden Weiche aufgehoben werden. Diese Entarreticrung erfolgt durch den als Stellelement verwendeten Steliwagen (12), der auf der, den Fahrsehiencn (15, 16) der Weiche (Siammgleis) parallel verlaufenden profilierten Laufschiene (8) nun (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, begin en. Der Stellweg der zu verstellenden Weiche ist noch gieich 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 Steliwagen (13) setzt sich nun auf der profilierten Laufschiene (9), 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

ö5 durch einen am Steiiwagen (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 Ausfahrbercich beendet, lis ist jetzt eine durchlaufende P'ahrfläche zu den AnschluBschienen 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.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verstellen einer Weiche, wobei die Weiche aus Schienenabschnitten des Stammgleises besteht, die mittels Stellelerrente 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 Sehünenabschnitte 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.

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

3. Vorrichtung zui Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei die Weiche aus Schienenabschnitten (la, lindes Stammg' ises (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, \b) angeordnet sind, wobei eine profilierte Laufschiene (8) außerhalb und parallel zu der Fahrschiene (ia) der Weiche, die dem Stammgleis (15) entspricht, und eine andere Laufschiene (9) außerhalb und parallel zu der Fahrschiene (\b)in Abzweigstellung starr und im Abstand zu diesen gelagert ist und jeweils ein Stellwagen (12, 13) vorgesehen ist, der durch die profilierten Laufschienen (8, 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, linder Weiche angreift.

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 Schiemenabschnittc(la, Unbeweglich angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschwellen (2) üwei 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 (la, 1 ft^ 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 Eleiient (37)

ίο 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 Antriebs- und Führungsele-

is mente (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 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebselemente (33) als Zahnräder ausgebildet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb über einen Elektromotor (29) erfolgt, der über einen Stromabnehmer (38) LTi Eingriff mit der Stromschiene (10) steht, die mittels Halter (11) an der Führungsschwelle (2) befestigt ist.