DE3227203A1

DE3227203A1 - Weichenumstellvorrichtung mit verriegelung

Info

Publication number: DE3227203A1
Application number: DE19823227203
Authority: DE
Inventors: Georges Gundershoffen Bas-Rhin Eyer; André Reichshoffen Bas-Rhin Letzelter
Original assignee: De Dietrich et Cie SA
Current assignee: De Dietrich et Cie SA
Priority date: 1981-07-23
Filing date: 1982-07-21
Publication date: 1983-03-17
Also published as: FR2510059B1; FR2510059A1

Description

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DE DIETRICH & CIE, S.A.
NIEDERBRONN-LES-BAINS (Bas-Rhin, Frankreich)

Weichenumstellvorrichtung mit Verriegelung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Bereich der Eisenbahnausrüstungen und insbesondere Eisenbahnweichen unter besonderer Berücksichtigung der Schaltvorrichtungen solcher Weichen, und hat eine Weichenumst.ellvörrichtung mit Verriegelung, zum Gegenstand»

Zur Zeit sind Vorrichtungen dieser Art hinlänglich bekannt, wobei gemass der einen Bauart das Drehmoment eines umkehrbaren Elektromotors mittels eines oder mehrerer Getriebe umgewandelt wird, die einen Schaltarm antreiben, der mit dem Schaltgestänge fest verbunden ist und wobei gemäss einer weiteren Bauart das Drehmoment. eines umkehrbaren Elektromotors mittel r· einer in zwei Richtungen antreibbaren Hydraulikpumpe umgewandelt wird.

Im ersteren Fall wird, wenn das Schall.Gestänge arr, Ende seiner Bewegungsbahn ankommt, durch eine Schiupi Kupplung,

die durch Reibwirkung das Drehmoment begrenzt und die der kinematischen Verbindungskette vor- oder nachgeschaltet werden kann, die überflüssige Energie des Motors sowie die Massenkräfte der Einheit aufgenommen. Im zweiten Fall wird durch die hydraulische Pumpe ein doppelwirkender Zylinder gespeist, der seinerseits einen Hebel bewegt, der mit einem Schaltarm, der das Schaltgestänge antreibt, fest verbunden ist. Erreicht das Gestänge das Ende ihrer Laufbahn, so wird durch eine Einrichtung mit voreingestellten Regelventilen im Hydraulikkreis ein kurzgeschlossener Kreislauf der Hydraulikflüssigkeit zustandegebracht, so dass ohne Verschleiss die überflüssige Energie, die durch den Elektromotor geliefert wird, in Wärme umgewandelt wird.

Im ersteren Fall ist aber der Drehmomentbegrenzer wenig robust und kaum betriebssicher, wenn er der kinematischen Verbindungskette vorgeschaltet, d.h. zwischen dem Motor und dem Getriebe bzw. den Getrieben eingeschaltet ist, weil er zum Schluss eines jeden Schaltvorgangs gegen Reibwirkung eine grössere Anzahl Umdrehungen ausführen muss, so dass der Begrenzer bzw. die Schlupfkupplung erhitzt und schnell verschlissen wird. Sollte andererseits der Begrenzer der kinematischen Verbindungskette nachgeschaltet sein, so dass er zwischen dem Getriebe bzw. den Getrieben und der Achse des Schaltarms angeordnet ist, so muss er ein grösseres Drehmoment übertragen und an Empfindlichkeit und Genauigkeit verlieren. Die zur Zeit bekannten Drehmomentbegrenzer, die die überflüssige Energie des Elektromotors durch mechanische Reibung aufnehmen, wobei zu diesem Zweck der Elektromotor langer eingeschaltet bleibt, so dass der Schaltmechanismus betrieben werden muss, besitzen Reiborgane, die mit Ablauf der Zeit immer betriebsunsicherer werden.

Die Anwendung eines hydraulischen Systems, das mit vorbelasteten Regelventilen versehen ist, bringt gegenüber

obengenannten Drehmomentbegrenzern eine Verbesserung, wobei allerdings die Schaltzeiten eines solchen Systems sehr von der Schaltrichtung abhängen, weil die Arbeitsräume an den zwei Seiten des Kolbens im Zylinder um das Volumen der Kolbenstange voneinander abweichen. Weiterhin ist die Schaltkraft stark richtungsabhängig, was auch auf das Vorhandensein der Kolbenstange, die die entsprechende Arbeitsfläche des Kolbens verkleinert zurückzuführen ist.

Letztlich wird das Abschalten des elektrischen Kreises und Antreiben des Motors am höchsten Stromwert, d.h. bei maximalem Druck im hydraulischen Kreis verwirklicht, der von der Öffnung der vorbelasteten Ventile abhängt, so dass das elektrische Versorgungsrelais des Motors entsprechend dimensioniert werden muss.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu überwinden.

Gemäss der Erfindung ist eine Weichenumstellvorrichtung mit Verriegelung dadurch gekennzeichnet, dass sie im wesentlichen aus einem mit einem verriegelbaren Deckel ausgestatteten Rahmenkasten, aus einem mechanischen Teil zum Schalten und zur Verriegelung des Weichengestänges, aus einem hydraulischen Teil zur Steuerung der Bewegungen des mechanischen Teiles und aus einem elektrischen Teil zum Antreiben der hydraulischen Elemente und zur Überwachung der Lage und der Sperrung besteht, wobei diese verschiedenen Teile in dem bzw. durch den Kastenrahmen untergebracht bzw. abgestützt sind.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind der nun folgenden nur beispielshaften Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der schematischen Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen :

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Figur 1 eine Ansicht von oben der erfindungsgemäs.sen Vorrichtung ;

Figur 2 den hydraulischen Schaltkreis des hydraulischen Teils ;

Figur 3 in einem grösseren Masstab eine Teilansicht des mechanischen Teils.

Gemäss der Erfindung, wie diese beispielshalberdurch Figur 1 der Zeichnungen näher dargestellt wird, besteht eine Weichenumstellvorrichtung mit Verriegelung im wesentlichen aus einem mit einem verriegelbaren Deckel ausgestatteten Rahmenkasten 1, aus einem mechanischen Teil 2 zum Schalten und zur Verriegelung des Weichengestänges, aus einem hydraulischen Teil 3 zur Steuerung der Bewegungen des mechanischen Teils und aus einem elektrischen Teil 4 zum Antreiben der hydraulischen Elemente und zur Überwachung der Lage und der Sperrung.

Der hydraulische Teil 3 der in Figur 2 dargestellt ist, besteht aus einem abgedichteten Gefäss 5, in dem ein Filter 6 in der Hydraulikflüssigkeit eingetaucht ist und das mit einer nicht umkehrbaren Pumpe 7 verbunden ist, wobei die Pumpe durch einen Elektromotor '8 angetrieben ist, und wobei der Filter 6 ebenfalls mit einer Handpumpe 9 verbunden ist, aus einem einstellbaren Druckbegrenzer 10, der unter Einschaltung von Rückschlagventilen 11 zwischen den Pumpen 7 und 9 eingeschaltet ist, wobei die Handpumpe 9 auf ihrer Einlasseite mit einem Rückschlagventil 12 versehen ist, aus einem Dreiweghydraulikverteiler 13 mit elektrischer Steuerung und Handsteuerung, und aus einem doppelwirkenden Hydraulikzylinder 14, wobei der Elektromotor 8, der Hydraulikverteiler 13, die Handpumpe 9 und der Zylinder 14 ausserhalb des Gefässes 5 montiert sind und wobei der Verteiler 13 mit einem Handhebel 23 zur Betätigung versehen ist.

Der mechanische Teil 2 zum Schalten und zur Verriegelung des Weichengestanges besteht aus einer Haube 15, die am Ende der Ventilstange 14 angeordnet ist und die mittels an seinem Ende angeordneter Achse 17 auf einen Riegel 16 wirkt, aus einer feststehenden Steuerkurve 18, die an ihren Enden mit zwei Raststellen 19 zur Verriegelung des Riegels 16 versehen ist, aus ainem an einer Achse 21 angeordneten Gabelhebel 20, wobei die Achse durch zwei innerhalb des Kastens 1 angeordnete Lager abgestützt ist und wobei der untere Teil der Achse sich durch den Kasten 1 erstreckt, wobei dieser Hebel 20 den Riegel trägt, sowie eine längliche Ausnehmung aufweist, durch die sich die Achse 17 des Riegels 16 erstreckt, wobei Sperrfedern auf den genannten Riegel 16 zur Wirkung kommen, und aus einem Schaltarm 22 einstellbarer Länge zur Verbindung mit dem Schaltgestänge der Weiche.

Der elektrische Teil 4 zum Antrieb der hydraulischen Elemente une zur Überwachung der Lage und der Sperrung besteht aus dem Motor 8 zum Antrieb der in einer Richtung betätigbaren Pumpe 7, aus zwei Steuerspulen des hydraulischen Verteilers 13, aus Überwachungsschalter für die Lage und die Sperrung, die z.B. als Endschalter ausgebildet sind, aus einem Schloss mit elektrischen Kontakten 24, das den Handsteuerhebel 23 des hydraulischen Verteilers 13 verriegelt, und aus einem nicht abgebildeten Schnellverbinder.

Es folgt nun eine Beschreibung der Wirkungsweise der erfindungsgemassen Vorrichtung.

Um die Weiche zu schalten, legt der Benutzer den Steuerschalter in die gewünschte Stellung um, so dass der Elektromotor 8 zur Versorgung der Pumpe 7 und die entsprechende Spule des Verteilers 13 unter Strom gesetzt werden, um den Verteilerschieber des Verteilers in die gewünschte Stellung zu bringen.

Sodann saugt die Pumpe 7 die Hydraulikflüssigkeit durch den Filter 7 und fördert sie durch das Ventil 11 in Richtung Verteiler 13 und Zylinder 14, dessen Kolbenstange zusammen mit. der Haube 15 in Bewegung gesetzt wird. Bei dieser Verschiebung gleitet, die Achse 17 des Riegels 16 zunächst, innerhalb der länglichen Ausnehmung des Gdbelhebels 20, so dass der Riegel 16 von der Sperr ausnehmung 19 befreit wird. Danach wird die aus der Achse 17, dem Riegel 16 und dem Gabelhebel 20 bestehende Einheit entlang der feststehenden Steuerkurve 18 so lange verschoben, bis der Riegel 16 in die zweite Sperrausnehmung 19 einschnappt. Die Verschiebung des Gabelhebels 20 verursacht eine Drehung der Achse 21 und des Schalthebels 22, wobei die mit diesem Arm 22 fest verbundene Weiche in die gewünschte Stellung gebracht und hier gesperrt, wird.

So bald der Riegel 16 den Boden seiner Ausnehmung 19 erreicht, werden die Sperr- und Lageüberwachungsschalter betätigt, so dass die elektrische Versorgungsspannung zu der entsprechenden Spule des Verteilers 13 unterbrochen wird. Der Schieber dieses Verteilers bewegt sich in die mittlere Stellung, wobei der Zylinder 14 nicht mehr mit Hydraulikflüssigkeit versorgt wird. Dabei wird die durch die Pumpe 7 verdrängte Hydraulikflüssigkeit so lange zurück zum Gefäss 5 befördert, bis der Motor 8 abgeschaltet wird.

Weil die Unterbrechung der Versorgungsspannung des Motors 8 dann bewirkt wird, wenn die Pumpe 7 die Hydraulikflüssigkeit in einen drucklosen Kreislauf fördert, ist der Stromwert, bei der Unterbrechung geringer, so dass die Standzeit des Relais gegenüber bekannten Mechanismen eindeutig erhöht wird.

Der Druckbegrenzer 10 wird nur dann betätigt, wenn es zu einer aussergewöhnlichen Belastung der Weiche und

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deren Verschiebung kommt, was der Fall sein kann, wenn ein Gegenstand zwischen einer Spitze der Weiche und einer Gegenspitze klemmt oder wenn die,Steuerschaltung des Verteilers 13 oder der Verteiler selbst nicht ordnungsgemä'ss funktioniert, so dass die Gefahr von Brüchen gebannt wird.

Wie der Figur 2 zu entnehmen ist, sind bei mittlerer Stellring des Verteilers 13 die Versorgungsleitungen des Zylinders 14 abgesperrt, so dass jegliche Bewegung des Zylinders blockiert ist und Erschütterungen, die durch einem vorbeifahrenden Zug verursacht werden, kein Ausgleiten des Riegels 16 aus seiner Ausnehmung 19 bewirken können, wobei der Riegel 16 durch den Zylinder 14 und durch die Sperrfedern blockiert ist. Im übrigen ist dem Schema des hydraulischen Kreislaufes zu entnehmen, dass der Zylinder 14 mit den Pumpen 7 und 9 so verbunder. ist, dass die durch den Querschnitt und das Volumen der Kolbenstange des Zylinders 14 verursachten Wirkungen im wesentlichen aufgehoben werden. Aus diesem Grund sind die Kräfte sowie die Schaltzeiten in beiden Bewegungsrichtungen im wesentlichen gleich.

Das Schloss mit elektrischen Kontakten 24 verhindert jede Handbetätigung des Verteilers 13 während der elektrischen Betätigung, wobei seine Entriegelung automatisch die elektrische Versorgung des Verteilers 13 unterbricht. Die Handhydraulikpumpe 9 soll bei Stromausfall verwendet werden und führt zu höheren Schaltkräften als das bei bekannten Einrichtungen der Fall ist.

Es ist klar, dass die Erfindung sich nicht auf die beschriebene und anhand der beiliegenden Zeichnungen veranschaulichte Ausführungsform beschränkt. Abänderungen bleiben möglich, die sich insbesondere auf die Gestaltung der verschiedenen Maschinenelemente und auf den Austausch von patentrechtlichen Äquivalenten beziehen können, ohm dass_fdadurch der Schutzumfang der Erfindung verlassen wird.

Claims

- P A TENT A NSPRUCHE-

1AWeichenumstellvorrichtung mit Verriegelung, dadurch gekennzeichnet, dass sie im wesentlichen aus einem mit einem verriegelbaren Deckel ausgestatteten Rahmenkasten (1), aus einem mechanischen Teil (2) zum Schalten und zur Verriegelung des Weichengestänges, aus einem hydraulischen Teil (3) zur Steuerung der Bewegungen des mechanischen Teils und aus einem elektrischen Teil (4) zum Antreiben der hydraulischen Elemente und zur Überwachung der Lage und der Sperrung besteht, wobei diese verschiedenen Teile in dem bzw. durch den Kastenrahmen (1) untergebracht bzw. abgestützt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Teil (3) aus einem abgedichteten Gefäss (5), in dem ein Filter (6) in der Hydraulikflüssigkeit eingetaucht ist und das mit einer nicht umkehrbaren Pumpe (7) verbunden ist, wobei die Pumpe durch einen Elektromotor (8) angetrieben ist, und wobei das Filter (6) ebenfalls mit einer Handpumpe (9) verbunden ist, aus einem

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einstellbaren Druckbegrenzer (10), der unter Einschaltung von Ruckschlagventilen (11) zwischen den Pumpen (7) und (9) eingeschaltet ist, wobei die Handpumpe (9) auf ihrer Einlasseite mit einem Rückschlagventil (12) versehen ist, aus einem Dreiweghydraulikverteiler (13) mit elektrischer Steuerung und Handsteuerung, und aus einem doppelwirkenden Hydraulikzylinder (14), wobei der Elektromotor (8), der Hydraulikverteiler (13), die Handpumpe (9) und der Zylinder (14) ausserhalb des Gefässes (5) montiert sind und wobei der Verteiler (13) mit einem Handhebel (23) zur Betätigung versehen ist, besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Teil (2) zum Schalten und zur Verriegelung des Gestänges der Weiche aus einer Haube (15), die am Ende der Ventilstange (14) angeordnet ist und die mittels an seinem Ende angeordneter Achse (17) auf einen Riegel (16) wirkt, aus einer feststehenden Steuerkurve (18), die an ihren Enden mit zwei Raststellen (19) zur Verriegelung des Riegels (16) versehen ist, aus einem an einer Achse (21) angeordneten Gabelhebel (20), wobei die Achse durch zwei innerhalb des Kastens (1) angeordnete Lager abgestützt ist und wobei der untere Teil der Achse sich durch den Kasten (1) erstreckt, wobei dieser Hebel (20) den Riegel (16) trägt, sowie eine längliche Ausnehmung aufweist, durch die sich die Achse (17) des Riegels (16) erstreckt, wobei Sperrfedern auf den genannten Riegel (16) zur Wirkung kommen, und aus einem Schaltarm (22) einstellbarer Länge zur Verbindung mit dem Schaltgestänge der Weiche, besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Teil (4) zum Antrieb der hydraulischen Elemente und zur Überwachung der Lage und der Sperrung aus dem Motor (8) zum Antrieb der in einer Richtung betätigbaren Pumpe (7), aus zwei

Steuerspulen des hydraulischen Verteilers (13), aus Übe rwachungsschalter für die Lage und die Sperrung, die z.B. als Endschalter ausgebildet ist, aus einem Schloss mit elektrischen Kontakten (24), das den Handsteuerhebel {'/'λ) des hydraulischen Verteilers (13) verriegelt, und fin f. ein^m Schnellverbinder, besteht.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine aus der Handpumpe (9) und aus der Handsteuerung (23) des Hydraulikverteilers (13) bestehende Notschalteinrichtung.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (14) mit den Pumpen (7 und 9) so verbunden ist, dass die durch den Querschnitt und durch das Volumen der Kolbenstange des Zylinders bewirkten Kräfte im wesentlichen aufgehoben werden, d.h. dass im wesentlichen gleiche Kräfte in den zwei Betätigungsrichtungen des Zylinders bei im wesentlichen gleichen Schaltkreisen erzeugt werden.