-
-
"Vorrichtung zur Betätigung eines Schwenkarms
-
eines Zubehörteils elektrischer Spiel- und Modellbahnanlagen" Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Betäti gung eines Schwenkarms eines
Zubehörteils elektrischer Spiel- und Modellbahnanlagen, insbesondere einer Bahnschranke
oder eines mechanischen Signals mit einem elektrischen Stellmotor.
-
Zur Betätigung von Bahnschranken oder Signalen sind im einfachsten
Fall Schwenkplatten vorgesehen, die durch das Ge-
wicht des darüberfahrenden
Zuges nach unten gedrückt werden und über eine Umlenkung die Bahnschranke oder den
Signalarm mitnehmen. Diese Anordnungen haben jedoch den Nachteil, daß das Schließen
und Öffnen der unter Wirkung einer sie in die Öffnungsstellung vorspannenden Feder
stehenden Bahnschranke oder des Signalarms außerordentlich abrupt und damit dem
großtechnischen Vorbild widersprechend erfolgt. Eben diese abrupte Verstellung zwischen
der Öffnungs- und Schließstellung sind, wenn auch in etwas geringerem Maße, die
Hauptschwierigkeiten bei über Gleiskontakte betätigten elektrischen Bahnschranken
oder Signalen. Die rasche Bewegung beim Einziehen des Ankers in eine elektrische
Spule eines elektrischen Stellmotors läßt selbst bei Verwendung einer Getriebeuntersetzung
einen weichen Bewegungsablauf nicht zu, wie es beim tatsächlichen großtechnischen
Vorbild grundsätzlich zu beobachten ist, es sei denn, man treibt einen unverhältnismäßigen
Aufwand, um über das Anlaufverhalten eines Elektromotors ein welches Schwenkverhalten
auch bei elektrischen Spiel- und Modellbahnanlagen zu simulieren.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur
Betätigung eines Schwenkarms eines Zubehörteils elektrischer Spiel- und Modellbahnanlagen,
insbe-
sondere einer Bahnschranke oder eines mechanischen Signals
zu schaffen, welches eine verlangsamte, de großtechnischen Vorbild entsprechende
Verschwenkung eines Schwenkarms, ausgehend von einer abrupten Verstellbewegung mit
einfachen Mitteln bewerkstelligt.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß dem
elektrischen Stellmotor und dem Schwenkbar ein Übersetzungsgetriebe zwischengeordnet
ist, das eine gebremste Schubstange umfasst, an der ein Mitnehmerteil des Getriebes
über Federglieder derart angreift, daß das Mitnehmerteil und die Schubstange einander
in ihrer Bewegung zeitweise vor- und nachteilen können.
-
Das zwischen elektrischem Stellmotor und dem Schwenkarm vorgesehene
Übersetzungsgetriebe findet auch Verwendung für etwaige Umlenkungen. Entscheidend
für die dem großtechnischen Vorbild entsprechende Funktionsweise der Betätigungsvorrichtung
ist aber die gebremste Schubstange,
an der das Mitnehmerteil über
Federglieder angreift. Dies bedeutet nämlich, daß die im wesentlichen gleichmäßige
Bewegung des Mitnehmerteils zunächst von der Schubstange nur verzögert mitgemacht
wird, da wegen des zwischengeschalteten Federgliedes ein Teil der Bewegung in eine
mechanische Speicherbewegung des Federgliedes umgewandelt wird. Auf der anderen
Seite wird der letzte Bewegungsabschnitt der Schubstange eine verzögerte Bewegung
sein, da dann, bei bereits zur Ruhe gekommenem Mitnehmerglied sich das Federglied
entspannt und damit eine langsamere weitere Bewegung der Schubstange bis in ihre
Endstellung zur Folge hat. Entscheidend dabei ist selbstverständlich, daß die Schubstange
nicht sehr leichtgängig gelagert ist, da nur durch das Bremsen der Schubstange die
genannten Speichervorgänge und damit das zeitweise Vor- und Nacheilen der Bewegungen
von Mitnehmer und Schubstange zustande kommen können.
-
Mit besonderem Vorteil kann dabei die Ausbildung so getroffen sein,
daß das Mitnehmerteil an einer auf der Schubstange gleitend verschiebbaren, sich
über die Schubstange umgebende Wendeldruckfedern an endseitigen Widerlagern abstützenden
Hülse angreift.
-
Zur Erzielung einer Bremsung der Schubstange ist mit be-
sonderem
Vorteil eine Gasdrossel vorgesehen, deren Kolben mit einem Ende der Schubstange
verbunden ist. Eine derartige Gasdrossel ist nichts anderes als ein einends geschlossener
Zylinder, in dem ein Kolben geführt ist, wobei der vom Kolben eingeschlossene Raum
über einen kleinen By pass be- und entlüftet werden kann. Dies kann entweder dadurch
erfolgen, daß eine kleine Öffnung vorgesehen ist, oder aber daß der Kolben nicht
völlig dichtend in den Zylinder eingreift. Diese Ausbildung einer Gasdrossel hat
auch noch den Vorteil, daß gerade beim Einsetzen der raschen Bewegung des Stellmotors
am Anfang der Verstellbewegung eine besonders starke Bremswirkung und -verzögerung
erzielt wird, ohne daß durch diese Bremswirkung eine entsprechend große Bewegungsenergie
vernichtet zu werden braucht, was ja unbedingt vermieden werden soll, damit nicht
unnötig große elektrische Stellmotoren verwendet werden müssen.
-
Um die Anordnung möglichst kleinräumig unterbringen zu können, was
für ihren Einsatz bei elektrischen Spiel- und Modellbahnanlagen ebenfalls von großer
Bedeutung ist, soll in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß
die Schubstange parallel zur Achse des elektrischen Stellmotors neben diesem in
einem Gehäuse gelaget ist,
wobei zur Umlenkung der Bewegung bevorzugt
ein vom elektrischen Stellmotor betätigter Kulissenschieber vorgesehen sein kann,
der über einen Querschieber zunächst ein Zahnsegment verschwenkt, das seinerseits
über eine Zahnradübersetzung eine parallel zur Schubstange gelagerte und das itnehmerteil
tragende Zahnstange antreibt. Dieser Aufbau ist deshalb besonders günstig, da er
im wesentlichen dem Getriebeaufbau für Weichenantriebe entspricht, so daß derartige
Weichenantriebe mit geringen Umbauten zu einer erfindungsgemäßen Schwenkarmbetätigungsvorrichtung
ausgebaut werden können.
-
Schließlich liegt es auch noch im Rahmen der Erfindung, den Kulissenschieber
mit einem seitlich oder nach oben aus dem Gehäuse herausgeführten Handbetätigungshebel
zu versehen, so daß wahlweise, insbesondere bei einem Ausfall des elektrischen Stellmotors,
auch eine Verstellung des Zubehörteils von Hand möglich ist.
-
weitere Vorteile, Ijerkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, sowie an Hand
der Zeichnung. Dabei zeigen: Fig. 1 eine Ansicht einer Bahnschranke mit einer unter
Flur montierten Betätigungsvorrichtung,
Fig. 2 Draufsichten auf
die erfindungsgemäße Betätigungs-und 3 vorrichtung zur Verschwenkung der Bahnschranke
nach Fig. 1 etwa in den beiden Endstellungen der die Schranke mitnehmenden Schubstange,
Fig. 4 eine Ansicht der Kulissenschieberanordnung des Übersetzungs- und Umlenkgetriebes
in der Betriebsstellung nach Fig. 2, Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Ansicht
in der der Fig. 3 entsprechenden Betriebsstellung und Fig. 6 einen Schnitt längs
der Linie VI-VI in Fig. 4.
-
Die Fig. 1 zeigt eine Bahnschranke, wobei der Einfachheit halber nur
eine Schranke dargestellt ist, während die gegenüberliegende Schranke weggelassen
ist. Diese gegenüberliegende Schranke kann in einfacher Weise mechanisch mit der
ersten Schranke gekoppelt sein, so daß sich beide miteinander öffnen und schließen.
Zur Verschwenkung der Schranke 1 ist ein starr mit ihrer Lagerachse verbundener
Hebel 2 vorgesehen, der im dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Schlitz
3 unter die Montageplatte der Anlage geführt ist und dort mit dem vorderen Ende
4 einer Schubstange 5
verbunden ist. Selbstverständlich kann auch
eine Überflurarnordnung vorgesehen sein, wobei dann aber entweder zwei getrennte
Betätigungsvorrichtungen für die beiden Schranken vorzusehen sind, oder aber letztendlich
doch wiederum eine getriebliche Verbindung unter der Montageplatte für die beiden
Schranken.
-
Die Schubstange 5 ist an ihren beiden Enden mit festen Widerlagern
6 und 7 versehen, an denen sich Wendeldruckfedern 8 und 9 einends abstützen, deren
andere Seite jeweils an einer gleitend verschiebbar auf der Schubstange gelagerten
Hülse 10 abgestützt ist. Am hinteren Ende ist die Schubstange darüber hinaus mit
dem Kolben 11 einer Gasdrossel 12 verbunden, die eine Bremsung der Bewegung der
Schubstange in beiden Bewegungsrichtungen bewirkt.
-
Parallel zur Schubstange ist ein elekirischer Stellmotor 13 im Gehäuse
14 angeordnet, der über die Verbindungskabel 15 mit Strom versorgt und darüber hinaus
mit Gleiskontakten zur Erregung der Magnetspulen in Verbindung steht. Der Anker
16 des elektrischen Stellmotors ist mit einer Kulissenplatte 17 verbunden, die mit
einem Schrägschlitz 18 versehen ist, in welchen ein Stift 19 eingreift, der mit
einem Querschieber 20 verbunden ist. Zur Seite
führung des Querschiebers
20 sind zusätzliche Rippen 21 vorgesehen. In einer die Kulissenplatte 17 überdeckende
Platte 22 ist ein der Bewegung des Querschiebers entsprechender Querschlitz 23 angeordnet.
Durch diese Kulissenschieberanordnung wird die Längsbewegung des Ankers 16 des elektrischen
Stellmotors 13 in eine dazu senkrechte Querbewegung umgelenkt, welche zur Verschwenkung
eines Zahnsegments 24 dient, das mit einem Schlitz 25 für den Stift 19 versehen
ist. Das Zahnsegment 24 treibt eine Zahnradübersetzung 26, 27 an, die ihrerseits
eine parallel zur Schubstange 5 gelagerte Zahnstange 28 verschiebt. An der Zahnstange
28 ist ein Mitnehmerteil 29, welches in eine Ausnehmung der Hülse 10 eingreift.
-
Die relativ gleichmäßige rasche Bewegung der Zahnstange 28 und damit
des Mitnehmers 29 wird wegen der der Hülse 10 und der Schubstange 5 zwischengeschalteten
Federn 8, 9 in eine stark veränderte Schubstangenbewegung umgewandelt. Beim Beginn
der Bewegung des Ankers 16 und damit des Mitnehmerteils 29 verschiebt sich zunächst
die Hülse 10 auf der Schubstange ohne diese mitzunehmen, da die Schubstange durch
die Gasdrossel 12 gebremst wird,
so daß sie diese Bewegung nicht
sofort mitmacht. Die Bewegung des Mitnehmers und der frei auf der Schubstange gleitenden
Hülse 10 wird also zunächst zu einer Spannung der Wendeldruckfeder 8 führen, da
ja das vordere Widerlager 6 wegen der gebremsten Schubstange quasi an Ort und Stelle
verbleibt. Erst nachdem die Feder ganz oder teilweise gespannt ist - die Bewegung
des Mitnehmerteils 29 ist sehr rasch gegenüber der gewünschten Schwenkbewegung der
Bahnschranke 1 - führt die gespannte Feder 8 allmählich dazu, daß sich die Schubstange
entgegen der Bremswirkung der Gasdrossel 12 (in den Figuren nach links) in Bewegung
setzt, so daß das vordere Schubstangenende 4 über den Verbindungshebel 2 die Bahnschranke
1, oder einen Signalarm verschwenkt. Die Bewegung der Schubstange 5 setzt also langsam
und verzögert ein. In entsprechender Weise wird auch die Bewegung der Schubstange
5 bei der Bewegung in der umgekehrten Richtung beeinflußt und verzögert.
-
In Fig. 2 ist eine Momentaufnahme dargestellt, in der die Schubstange
noch nicht ganz nach rechts eingefahren ist, d. h. die Stellung kurz bevor sich
die Schranke vollständig geschlossen hat. Demzufolge ist die Wendeldruck-
feder
9 noch etwas gespannt, d. h. die Hülse 10 und der Mitnehmer 29 haben bereits ihre
Endstellung erreicht, nur die Schubstange 5 muß sich noch etwas nach rechts bewegen.
In Fig. 3 ist die andere Endstellung gezeigt und zwar dann, wenn nicht nur der IIitnehmer
29 und die Hülse 10 diese Endstellung erreicht haben, sondern wenn sich auch die
Federn bereits entspannt haben und damit auch die Schubstange die Endstellung erreicht
hat. Den endgültigen Endstellungspositionen, welche getriebesperrend wirken, entsprechen
die Stellungen der Kulissenschieberteile in den Fig. 4 bzw. 5, wobei es zur Verhinderung
eines selbsttätigen Zurückdrückens der Getriebeteile durch die Feder wesentlich
ist, daß in den Endstellungen der Stift 19 in den geraden Schlitzabschnitten 31,
32 angeordnet ist. Bei 30 ist ein seitlich aus dem Gehäuse herausgeführter, einstückig
mit der Kulissenplatte 17 verbundener Handhebel angedeutet, der auch bei einem Ausfall
des elektrischen Stellmotors eine Bewegung der Schranke von Hand ermöglicht, wobei
dies unmittelbar mit dem Hebel 30 erfolgen kann, wenn die Antriebsvorrichtung über
Flur montiert ist. Bei Unterflurmontage muß natürlich wiederum eine Verbindung mit
einem oberhalb der Montageplatte angeordneten Handhebel vorgesehen sein0
Die
Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Neben der
Möglichkeit einer anderen Ausbildung des Umlenk- und Übersetzungsgetriebes zwischen
dem elektrischen Stellmotor 13 und der Hülse 10 könnte selbstverständlich auch eine
andere Bremsung der Schubstange vorgesehen sein und auch die Federglieder zur Verbindung
der Hülse 10 mit der Schubstange bräuchten nicht unbedingt als sie umgebende Wendeldruckfedern
ausgebildet zu sein. Darüber hinaus ist in der Praxis die Verbindung zwischen dem
vorderen Ende 4 der Schubstange 5 und dem Schwenkarm 1 bevorzugt nicht in der einfachen
Weise über einen Hebel 2 ausgebildet, wie es in der Fig. 1 nur zum Verständnis der
Funktionsweise angedeutet ist, sondern es ist bevorzugt eine, noch dazu nach Möglichkeit
verdeckte Übertragungsanordnung vorgesehen.
-
Leerseite