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Stell-, Sicherungs- und Überwachungseinrichtung
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an Weichen Die Erfindung betrifft eine Stell-, Sicherungs- und Überwachungseinrichtung
an Weichen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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In der DE-AS 28 17 782 ist eine speziell für hohe Fahrgeschwindigkeiten
ausgelegte Weiche beschrieben, bei der die Zungen aus Schienenabschnitten des Hauptgleises
bestehen. Zum Umstellen und Verschließen der Zungen in ihren Endlagen sind dort
über die Länge der Zungen verteilt angeordnete hydraulisch betätigbare Stell- und
Sicherungselemente vorgesehen. Jedes Element weist neben einem hydraulischen Stellzylinder
für die Querbewegung der Zungen federnde Anschläge sowie ein hydraulisch betätigbares
Verriegelungselement auf. Die über Spurstangen miteinander verbundenen Zungen werden
in den Endlagen durch sich paarweise an den beiden Weichenzungen gegenüberliegende
Elemente fixiert. Die Elemente an jeder Zunge sind über ein Gestänge starr miteinander
gekoppelt. Sie werden jeweils gemeinsam von einem gesonderten hydraulischen Steuerorgan
betätigt. Vor jeder Umstellung müssen die Elemente auf der einen Seite der Weiche
entriegelt und nach jeder Umstellung die Elemente auf der anderen Seite der Weiche
verriegelt werden. Ein Lösen der Verriegelung ist nur möglich, wenn dabei über die
Elemente entgegen der gewünschten Umstellrichtung Stellkräfte auf die noch verriegelte
Zunge einwirken. Dabei werden die Elemente entlastet und können dann durch ein besonderes
Stellelement entriegelt werden. Entsprechen-
des gilt für den Verriegelungsvorgang.
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Das Vorspannen der Zungen für den Entriegelungs- und Verriegelungsvorgang
vor und nach jedem Umstellen und die Umstellvorgänge selbst machen dort gegenüber
herkömmlichen Weichen mit selbsttätiger Verschlußauflösung und -herstellung Änderungen
im Funktionsablauf des Stellvorganges und damit Änderungen im Steuersystem der Weiche
erforderlich.
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Die dortige starre Kopplung der Verriegelungselemente untereinander
verlangt ein hochgenaues Ausrichten und Fixieren der Elemente zueinander. Dies wird
bei der dort benannten neuen Zungenweiche mit bewegbaren Schienenabschnitten aus
dem Stammgleis durch eine aufwendige konstruktive Ausgestaltung erreicht, bei der
die bewegbaren Schienenabschnitte im Bereich der einzelnen Elemente auf starren
Gehäuseblöcken montiert sind, die ihrerseits auf starken Wellen quer zum Gleis unter
den Schienen verschiebbar gelagert sind. Dennoch kann nicht verhindert werden, daß
durch unvermeidbare Dejustierungen, durch Wärmeausdehnungen, durch Erschütterungen
sowie durch Beschädigungen der die Elemente untereinander verbindenden Gestänge
bei Arbeiten an den Weichen Störungen im Zusammenwirken der Elemente insbesondere
bei sehr langen Weichen auftreten.
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Läßt sich auch nur eines der Elemente nicht mehr vorschriftsmäßig
steuern, so ist entweder das Entriegeln der Verriegelungseinrichtungen vor dem Umstellen
oder ihr Verriegeln nach dem Umstellen nicht mehr möglich; die Weiche ist damit
insgesamt nicht mehr stellbar und kann nicht mehr betrieblich benutzt werden.
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Insbesondere bei mit hohen Geschwindigkeiten befahrbaren Strecken
ist dafür Sorge zu tragen, daß die Gleisbettung möglichst homogen ist; dies wird
nur durch maschinelles Stopfen der Gleise erreicht. Eine Weiche, deren Zungen auf
unter dem Gleis angeordneten verschiebbaren Gehäuseblöcken montiert sind, erfüllt
diese Forderungen nicht.
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Aufgabe der neuen Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Stellen,
Sichern und Überwachen von Weichen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1
anzugeben, die konstruktiv wenig aufwendig ist, einen selbsttätig wirkenden Sicherungsvorgang
(= Verschluß) aufweist, bei dem die Verschlußauflösung und die Verschlußherstellung
in den Stellvorgang einbezogen sind und die diesen Verschluß in jeder einzelnen
Einrichtung (hier Kompakt-Einrichtung genannt) eigenständig realisiert. Die Kompakt-Einrichtungen
sollen mechanisch voneinander unabhängig arbeiten. Als Antriebselement in den Kompakt-Einrichtungen
sollen Elektromotoren mit begrenzter Leistungsabgabe zur Anwendung kommen. Die Weiche
soll möglichst über ihre gesamte Länge maschinell gestopft werden können, ohne die
Kompakt-Einrichtungen in ihrer Funktion zu beeinträchtigen. Spurstangen zwischen
den Weichenzungen sollen entfallen. Die einmal gesicherte Endlage eines beweglichen
Weichenteiles soll auch bei einem nicht auszuschließenden Bruch des Gliedes zwischen
beweglichem Weichenteil und Kompakt-Einrichtung bis zum nächsten Umstellvorgang
beibehalten werden; dies ist insbesondere für die den Zungenspitzen und den beweglichen
Herzstückspitzen zugeordneten Kompakt-Einrichtungen notwendig, weil hier das sichere
Bewahren der jeweiligen Endlage besonders wichtig ist. Die Weiche soll aber auch
bei einem Bruch eines Stellschiebers noch begrenzt funktionsfähig bleiben, d.h.,
die benachbarten Kompakt-Einrichtungen sollen dann das zum Bewegen freigegebene
Wei-
chenteil im Bereich der defekten Kompakt-Einrichtung in ihre
Sollstellung schleppen können.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruches 1.
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Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Eine erste, vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, die den
einzelnen beweglichen Weichenteilen zugeordneten Kompakt-Einrichtungen zu Funktionsbereichen
zusammenzufassen und von einer Steuer- und Überwachungslogik jeweils gemeinsam und
unabhängig von den anderen Funktionsbereichen zu steuern und zu überwachen.
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Die Steuer- und Überwachungslogik kann mindestens bei allen jeweils
an das gleiche bewegliche Weichenteil angeschlossenen Kompakt-Einrichtungen eines
Funktionsbereiches das Auflösen der Verschlüsse innerhalb einer für die Verschlußauflösung
vorgegebenen maximalen Auflösezeit seit Ausgabe eines Steuerbefehles an das bewegliche
Weichenteil prüfen. Dies bietet die Möglichkeit, einen nicht ordnungsgerecht auflösenden
Verschluß so rechtzeitig zu erkennen, daß der eingeleitete Stellvorgang ohne Schaden
für das bewegliche Weichenteil angehalten werden kann. Die Meldung über die Verschlußaufhebung
kann dabei vom Stellschieber abgegriffen werden; bewegt sich der Stellschieber über
eine bestimmte Wegstrecke, so ist der Verschluß gelöst.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß
die jeweils erste aus dem Verschluß laufende Kompakt-Einrichtung die Steuer- und
Überwachungslogik dazu veranlaßt, mindestens bei allen an das gleiche bewegliche
Weichenteil angeschlossenen Kompakt-Einrichtun-
gen eines Funktionsbereiches
zu prüfen, ob die zugehörigen Verschlüsse ihre Endstellungen verlassen haben. Diese
Ausbildung der Erfindung gestattet einen von der jeweils schnellsten Kompakt-Einrichtung
initiierten Prüfvorgang und damit eine automatische Anpassung des Prüfvorganges
an das tatsächliche Geschehen. In vorteilhafter Weise ist dabei jedem Verschluß
mindestens ein Sensor zugeordnet, der in Abhängigkeit von der jeweiligen Auslenkung
des Verschlusses aus einer Endstellung eine entsprechende erste Meldung und bei
Verschlußaufhebung eine entsprechende zweite Meldung abgibt. Für die Durchführung
dieser Prüfung kann ggf. eine bestimmte zulässige Prüfzeit vorgegeben werden.
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Die Prüfergebnisse hat die Steuer- und Uberwachungslogik vorteilhaft
an ein steuerndes Stellwerk weiterzugeben, das hieraus Kennzeichen über die Befahrbarkeit
der Weiche ohne oder mit Einschränkungen ableitet.
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Bezüglich der konstruktiven Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist vorgesehen, daß jede Kompakt-Einrichtung mit einer das zugehörige bewegliche
Weichenteil unterfassenden Grundplatte versehen ist, welche die Einzelteile der
Kompakt-Einrichtung aufnimmt, die betreffende Kompakt-Einrichtung mit der Schwelle
und ggf.
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einer Beckenschiene verbindet, als Gleitfläche für das bewegliche
Weichenteil dient und die Verkehrslasten aufnimmt. Diese Anordnung gestattet es,
im Bereich der Kompakt-Einrichtungen ohne zusätzliche Rippenplatten für die Befestigung
der festen Weichenteile (Backenschienen) und auch ohne besondere Lagerung der beweglichen
Weichenteile auszukommen und bietet eine optimale Festlegung der Kompakt-Einrichtungen
auf den Schwellen. Wenn dabei die maximale Breite der Grundplatten die Breite der
zugeordneten Schwellen nicht übersteigt, läßt sich die Weiche in vorteilhafte Weise
maschinell stopfen, ohne daß Beschädigungen an den Stellorganen der Weiche zu befürchten
sind.
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Mindestens dann, wenn sich die Kompakt-Einrichtungen außerhalb und
die zu bewegenden Teile innerhalb der Gleise befinden, müssen die Stell- und ggf.
Überwachungsschieber jeweils die festen Weichenteile (Backenschiene) und die beweglichen
Weichenteile unterlaufen, um an den beweglichen Weichenteilen angreifen zu können.
Die Stell-und Überwachungsschieber laufen dann vorzugsweise in Führungen der Grundplatte.
Vorteilhafte Ausbildungen hierfür sind in den Unteransprüchen 16 bis 19 angegeben.
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Es reicht vollkommen aus, wenn jedes bewegliche Weichenteil lediglich
in dem Bereich auf der Grundplatte satt aufliegt, in dem es auch Verkehrslasten
aufnimmt. Es kann daher neben diesem Bereich zur Aufnahme von Verkehrslasten einen
angrenzenden Bereich an jeder Grundplatte vorhanden sein, in dem die Reibung des
beweglichen Weichenteiles auf der Grundplatte erleichtert wird, beispielsweise durch
Rollreibung. Außerdem kann an einigen Stellen entlang des beweglichen Weichenteiles
dieser zweite Bereich höher liegen, so daß das betreffende bewegliche Weichenteil
leicht angehoben wird und damit die Reibung an benachbarten Grundplatten aufgehoben
oder zumindest verringert wird.
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In der Regel wird jede Kompakt-Einrichtung auf derselben Grundplatte
und auf derselben Schwelle montiert, die auchdie Verkehrslast des beweglichen Weichenteiles
an dieser Stelle in den Untergrund ableitet. Dabei bleiben die Grundplatten und
die Kompakt-Einrichtungen im Projektionsprofil der Schwellen, so daß der Raum zwischen
den Schwellen bei Arbeiten frei zugänglich ist.
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Zum Ausgleich von Längsverschiebungen der beweglichen Weichenteile
gegenüber den Kompakt-Einrichtungen sind auf den beweglichen Weichenteilen Adapter
fest angeordnet, über die Längsverschiebungen gegenüber den Stell- und
Uberwachungsschiebern
gleitend ermöglicht werden. Nur so ist es möglich, insbesondere bei sehr langen
beweglichen Weichenteilen von den feststehenden Kompakt-Einrichtungen her auf die
beweglichen Wenchenteile einzuwirken, ohne daß hier Kräfte auftreten, die zu einem
Verkeilen oder zumindest zu einer Schwergängigkeit bei den Umstell-und Verschlußvorgängen
der beweglichen Weichenteile führen würden. Die Stell- und Überwachungsschieber
sind vorzugsweise über getrennte Adapter mit den beweglichen Weichenteilen verbunden,
damit im Falle des Abreißens eines Adapters über den jeweils anderen Adapter noch
eine ausreichende Fixierung möglich ist.
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Die Stell- und Uberwachungsschieber sind in bekannter Weise in ihrer
Länge und in ihrem Hub einstellbar und lassen sich so den unterschiedlichen Bedingungen
an der Weiche anpassen.
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Für die Verschlußauflösung und ggf. auch die Verschlußherstellung
im Störungsfall sind die Kompakt-Einrichtungen mit von außen zugänglichen Vorrichtungen
versehen, über die die Schieber für die Verriegelung und Entriegelung der Verschlüsse
von Hand verstellbar sind.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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Figur 1 der Zeichnung zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Weiche
mit feststehenden Backenschienen, und beweglichen Weichenzungen sowie einem beweglichen
Herzstück mit mehreren Kompakt-Einrichtungen zum Stellen, Sichern und Überwachen
der beweglichen Weichenteile, Figur 2 den funktionellen Aufbau einer Kompakt-Einrichtung,
Figur
3 eine mögliche Anordnung einer Kompakt-Einrichtung auf einer Schwelle, Figur 4
eine Grundplatte mit Führungen für die Schieber Figur 5 eine Ansicht gemäß Figur
4 mit seitlichen Führungen für die Schieber und Figur 6 eine Ansicht gemäß Figur
3 unten eines weiteren Ausführungsbeispieles mit Lenkern als Verbindung zwischen
den Schiebern und dem beweglichen Weichenteil.
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In Figur 1 ist eine sogenannte Schlankweiche dargestellt.
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Diese Weiche bietet besondere Vorteile bei der Verwendung als Schnellfahrweiche
mit einem Weichenradius von einigen Kilometern und entsprechend langen Weichenzungen.
Insbesondere bei Weichen, die mit sehr hohen Fahrgeschwindigkeiten befahren werden
sollen, wird das Verschließen der Weichenzungen und Herzstücke in ihren jeweiligen
Endlagen über sogenannte auffahrbare Verschlüsse nicht in allen Fällen zur im Eisenbahnwesen
üblichen Sicherheitsauflage gemacht. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für
eine derartige nicht auffahrbare Weiche. Zum Stellen, Sichern (= Festhalten) und
Überwachen ihrer Weichenzungen sowie einer stellbaren Herzstückspitze dienen über
die Länge der beweglichen Weichenteile verteilt angeordnete gemäß der Erfindung
ausgebildete und betriebene Kompakt-Einrichtungen KE1 bis KE10. Die Kompakt-Einrichtungen
werden von einer beispielsweise örtlich zentral angeordneten Steuer- und Überwachungslogik
ZL her mit Steueranweisungen versorgt und sie übermitteln Rückmeldungen über bestimmte
Vorgänge und Zustände innerhalb der Kompakt-Einrichtungen an die Steuer- und Überwachungslogik.
Die Steuer- und Überwachungslogik ZL steht in Verbindung mit einem steuernden Stellwerk
STW. Der Abstand der Kompakt-Einrichtungen untereinander kann verschieden groß sein;
in bestimmten Bereichen der Weiche kann sich der Abstand verkleinern oder vergrößern.
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Jede Kompakt-Einrichtung KE1 bis KE10 besteht aus einem nicht auffahrbaren
elektrischen Einzel-Weichenantrieb mit Innenverschluß, der ruder jeweils einen Stellschieber
auf das von ihm zu bewegende Weichenteil einwirkt.
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Elektrische Einzel-Weichenantriebe mit Innenverschluß sind bekannt
(DE-PS 31 06 708). Die Verschlüsse werden automatisch zum Ende des Stellhubes hergestellt,
nachdem der jeweilige Stellschieber eine vorgegebene Endlage eingenommen hat, und
sie werden automatisch zu Beginn jedes Stellvorganges aufgehoben, noch bevor das
zu bewegende Weichenteil selbst bewegt wird. In der Zwischenzeit hält der Verschluß
die jeweils anliegende Weichenzunge bzw. das Herzstück mechanisch mit einer weit
oberhalb der Stellkraft liegenden Festhaltekraft mechanisch fest und ermöglicht
so das Befahren der Weiche.
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Da grundsätzlich nicht ausgeschlossen werden kann, daß die Verbindung
zwischen Weichenzunge bzw. Herzstück und einer Kompakt-Einrichtung zu Bruch geht,
was regelmäßig erst beim folgenden Stellvorgang bemerkt wird, ist nach einem weiteren
Teilmerkmal der Erfindung vorgesehen, mindestens die den Weichenzungenspitzen und/oder
der bewegbaren Herzstückspitze zugeordneten Kompakt-Einrichtungen zusätzlich zum
Stellschieber auch noch mit einem Überwachungsschieber zu versehen, der in der Nähe
des zugehörigen Stellschiebers an dem beweglichen Weichenteil angreift, vom beweglichen
Weichenteil mitgeschleppt wird und in den Endstellungen des bewegten Weichenteiles
durch einen Riegel vom Antrieb her formschlüssig festgelegt wird. Derartige, beim
Erreichen vorgegebener Endlagen verriebelbare Überwachungsschieber für Einzel-Weichenantriebe
sind ebenfalls bereits bekannt (DE-OS 25 25 904), wenn auch für einen anderen Anwendungszweck.
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Der bekannte verriegelbare Uberwachungsschieber nach der DE-OS 25
25 904 dient dazu, einen für Rangierfahr-
ten auffahrbaren Weichenantrieb
zu einem nicht auffahrbaren Antrieb für Zugfahrten zu machen. Das geschieht über
einen durch ein bedarfsweise aktivierbares Zusatzgetriebe verschiebbaren Riegel,
der in den Uberwachungsschieber eingreift und beim Auffahren der Weiche zerstört
wird. Der mit einem verriegelbaren Überwachungsschieber versehene bekannte Weichenantrieb
besitzt nur eine einzige, nicht auffahrbare Verriegelung im Gegensatz zu der erfindungsgemäßen
Kompakt-Einrichtung, die eine derartige Verriegelung zusätzlich zu einem nicht auffahrbaren
Verschluß aufweist. Diese Verriegelung und entsprechend die Entriegelung des Überwachungsschiebers
wird vom Antrieb her zusammen mit der Verschlußherstellung bzw. -auflösung vorgenommen,
was - wie später noch zu erläutern ist - für den Weichenumlauf bei gestörter Kompakt-Einrichtung
von Bedeutung ist.
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Die Kombination der je für sich bekannten Merkmale "Innenverschluß"
und "verriegelbarer Überwachungsschieber in einem gemeinsamen Einzelantrieb und
die Verwendung derartiger Einzelantriebe als Kompakt-Einrichtungen zum Stellen,
Sichern und Überwachen von Weichen führt noch nicht zu einem brauchbaren Stellkonzept
für mehrfach angetriebene Weichen. Wenn nämlich anders als bei der in der Beschreibungseinleitung
gewürdigten Zungenweiche nach der DE-AS 28 17 782 jede Kompakt-Einrichtung für sich
und unabhängig von den übrigen Kompakt-Einrichtungen das ihr zugeordnete bewegliche
Weichenteil eigenständig verschließen kann und auch unabhängig von den übrigen Kompakt-Einrichtungen
Stellkräfte in die bewegten Weichenteile einleiten kann, dann passiert im Störungsfall
folgendes: Läßt sich der Verschluß einer Kompakt-Einrichtung beispielsweise aufgrund
eines elektrischen oder mechanischen Defektes nicht lösen, so wird das bewegliche
Weichenteil von dieser Kompakt-Einrichtung weiterhin mit der Verschlußkraft festgehalten,
während die übrigen Kompakt-Einrichtungen versuchen, das
betreffende
bewegliche Weichenteil in c'ie jeweils andere Lage zu steuern. Dies wird zwar von
dem steuernden Stellwerk spätestens nach Ablauf einer voigebbaren maximalen Stellzeit
erkannt und hat insofern Weine direkten Auswirkungen auf die Sicherheit des Bahnbetriebes;
bis zum Erkennen der Störung haben die in das bewegliche Weichenteil eingeleiteten
Stellkräfte jedoch zu einem Verbiegen des beweglichen Weichenteiles und damit zu
einer dauerhaften Beschädigung geführt.
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Um nun die Vorteile der bekannten Einzel-Weichenantriebe mit Innenverschluß
und ggf. verriegelbarem Überwachungsschieber auch bei Weichen mit mehreren derartigen
Antrieben zu erreichen, schlägt die Erfindung nach einem weiteren Teilmerkmal vor,
jede ihrer Kompakt-Einrichtungen mit Sensoren zur Endlagenüberwachung ihres Stellschiebers
und ggf. ihres Überwachungsschiebers sowie zum Erkennen der Verschlußlagen der beiden
Schieber zu versehen. Die Steuer- und Überwachungslogik prüft bei jedem Umstellvorgang
das Aufheben aller Verschlüsse der Kompakt-Einrichtungen und bricht beim Feststellen
eines nicht rechtzeitig aufgehobenen Verschlusses den Umstellvorgang mindestens
für diejenigen Kompakt-Einrichtungen, die an das gleiche bewegliche Weichenteil
angeschlossen sind wie die mit der Störung behaftete Kompakt-Einrichtung so rechtzeitig
ab, daß die beweglichen Weichenteile keinen Schaden nehmen. Zu diesem Zweck sind
die den einzelnen bewegbaren Weichenteilen zugeordneten Kompakt-Einrichtungen KE1
bis KE4, KE5 bis KE8 sowie KE9 und KE10 zu Funktionsbereichen FB1 bis FB3 zusammengefaßt,
die von der Steuer- und Überwachungslogik ZL her jeweils unabhängig voneinander
behandelt werden.
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Die End- und Verschlußlageprüfung kann zeitabhängig erfolgen, d.h.
die Steuer- und Überwachungslogik prüft, ob alle an das gleiche bewegliche Weichenteil
angeschlossenen Kompakt-Einrichtungen eines Funktionsbereiches innerhalb einer vorgegebenen
Verschlußauflösezeit seit Ausgabe eines
Steuerbefehles für das
bewegliche Weichenteil aufgelöst haben. Entsprechende Einzelmeldungen lassen sich
z.B. aus Ger Bewegung der Stellschieber ableiten.
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Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß die Prüfung
der Verschlußlage durch die Kompakt-Einrichtungen selbst initiiert wird. Die erste
aus dem Verschluß laufende Kompakt-Einrichtung veranlaßt dabei die Steuer- und Überwachungslogik,
mindestens bei allen an das gleiche bewegliche Weichenteil angeschlossenen Kompakt-Einrichtungen
eines jedes Funktionsbereiches zu prüfen, ob die Verschlüsse dieser Kompakt-Einrichtungen
ihre Endstellungen verlassen haben. Dies läßt sich durch Sensoren feststellen, die
vom Verschlußelement selbst gesteuert werden. Diese Sensoren geben eine erste Meldung
aus, sobald der zugehörige Verschluß seine Endlage verläßt und sie geben eine zweite
Meldung aus, sobald der Verschluß aufgelöst ist. Der erste die zweite Meldung abgebende
Sensor veranlaßt die Steuer- und Überwachungslogik, bei allen in Frage kommenden
Kompakt-Einrichtungen eines Funktionsbereiches das Vorliegen der ersten Meldung
zu überprüfen. Für diesen Prüfvorgang kann ein bestimmter Zeitintervall vorgegeben
werden.
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In Figur 2 ist der Aufbau einer Kompakt-Einrichtung und ihr Zusammenwirken
mit einer Weiche durch Funktionsblökke und Wirkungspfeile dargestellt. Als Antriebsmittel
für die Kompakt-Einrichtung dient ein Elektromotor, der über eine Kupplung auf ein
Getriebe wirkt. Dieses Getriebe dient dazu, die Drehbewegung des Antriebsmotors
in eine Längsbewegung umzusetzen. Zu Beginn jedes Umstellvorganges veranlaßt das
Getriebe die Aufhebung des Verschlusses für den Stellschieber und für den Überwachungsschieber.
Der Stellschieber selbst wirkt nach Verschlußauflösung auf das bewegliche Weichenteil.
Von dem
beweglichen Weichenteil mitgeschleppt wird der in die Kompakt-Einrichtung
zurückwirkende Überwachungsschieber, der beim Erreichen vorgegebener Endstellungen
vom Getriebe her mechanisch verriegelt wird. Zum Überwachen der Endlagen von Stellschieber
und Überwachungsschieber sowie zum Kennzeichnen ihrer Verschlußlagen dienen Sensoren.
Diese Sensoren können für jede Überwachungsfunktion gesondert vorhanden sein; sie
können auch mehrere Funktionen gleichzeitig realisieren. Als Sensoren kommen beispielsweise
für die Überwachung der Endlagen der Stellschieber und der Überwachungsschieber
Schaltkontakte und für die Überwachung der Verschlußlage optische oder elektronische
Schalter in Frage.
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Figur 3 zeigt die Anordnung einer nach der Erfindung vorgesehenen
Kompakt-Einrichtung KE an einem beweglichen Weichenteil bWT am Beispiel einer Weichenzunge.
Die Kompakt-Einrichtung KE beinhaltet den nicht auf fahrbaren elektrischen Einzel-Weichenantrieb
mit Innenverschluß, der über einen Stellschieber SS auf das bewegliche Weichenteil
bWT wirkt. In der dargestellten Lage des beweglichen Weichenteiles hält der Stellschieber
SS das bewegliche Weichenteil in einem gewissen Abstand zur Bakkenschiene BS und
gibt so eine Durchfahrrille für die sich auf der Backenschiene abrollenden Fahrzeugräder
frei. Die Kompakt-Einrichtung ist ferner mit einem an das bewegliche Weichenteil
angelenkten Überwachungsschieber ÜS versehen, der in den Endlagen das bewegliche
Weichenteil bWT formschlüssig festlegt. Dieser Überwachungsschieber dient dazu,
das bewegliche Weichenteil auch beim Bruch des Stellschiebers in der erreichten
Endstellung zu fixieren und damit die Fahrt über die Weiche ungestört zu ermöglichen.
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Die Kompakt-Einrichtung ist mit einer die Backenschiene BS und das
bewegliche Weichenteil bWT unterfassenden Grundplatte GP versehen, die auf einer
Schwelle SW ruht. Diese Grundplatte verbindet die Kompakt-Einrichtung KE mit der
Schwelle und der Backenschiene; sie dient als Gleitfläche für das bewegliche Weichenteile
bWT und nimmt die Verkehrslasten auf. In der Figur ist nicht dargestellt, daß der
Verschiebeweg des beweglichen Weichenteiles auf der Grundplatte vorteilhaft in zwei
Bereiche eingeteilt ist, nämlich in einen anliegenden Bereich, der die Verkehrslasten
aufnimmt und in einen daran angrenzenden Bereich, in dem das bewegliche Weichenteil
leicht angehoben wird, um die Reibung benachbarter Reibstellen herabzusetzen bzw.
zu beseitigen. Vorteilhaft kann im zweiten Bereich eine Rollreibung herbeigeführt
werden.
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Die Kompakt-Einrichtung KE ist außerhalb des Gleises jeweils auf einem
Schwellenende angebracht. Die maximale Breite der Grundplatte GP und der Kompakt-Einrichtung
in Längsrichtung der Fahrschienen ist durch die Breite der verwendeten Schwelle
SW bestimmt. Die Grundplatte GP ist mit Führungen für den Stell- und den Überwachungsschieber
der Kompakt-Einrichtung versehen. Vorteilhafte Beispiele dafür sind in den Figuren
4 und 5 dargestellt.
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Die Schieber laufen auf der einen und der anderen Seite der Grundplatte
innerhalb des Schwellenprofils. Hierdurch bleiben die Schwellenfächer frei von irgendwelchen
Antriebselementen, so daß Beschädigungen beispielsweise eines Stell- oder Überwachungsschiebers
beim maschineller Stopfen des Weichenbereiches weitgehend ausgeschlossen sind.
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Da die von den Kompakt-Einrichtungen auf die beweglichen Weichenteile
wirkenden Stellkräfte nur ein Bruchteil der
von einem üblichen
Einzel-Weichenantrieb aufzubringenden Stellkraft betragen, können für die Stell-
und Überwachungsschieber geringere Querschnitte als sonst üblich verwendet werden;
die Schieber lassen sich dann leicht neben oder innerhalb der Grundplatte führen.
Die Führungselemente für die Stell- und Überwachungsschieber innerhalb der Grundplatte
haben den Vorteil einer größeren Lagestabilität.
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In der Figur 4 ist schematisch dargestellt, in welcher Weise der Stellschieber
SS und der Überwachungsschieber ÜS auf der Grundplatte GP unter Zuhilfenahme einer
üblichen Rippenplatte RP geführt sind. Erst das feste Aneinanderkuppeln der Rippenplatte
auf der Grundplatte liefert eine spielbehaftete gute Führung für die beiden Schieber
SS und US, wobei Paßstifte PS die Zuordnung der Platten erleichtern.
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Eine Variante einer Führung für die beiden Schieber SS und ÜS ist
in der Figur 5 wiedergegeben. Bei dieser Ausführung laufen die beiden Schieber auf
der Außenseite der durchgehenden Grundplatte GP. In dieser Lage werden sie durch
ein Klammerteil K gehalten, das von oben auf die Grundplatte GP aufgesetzt. Das
Klammerteil ist mit seitlichen Schlaufen S versehen, in die die Schieber SS und
ÜS vor dem Auflegen des Klammerteils auf die Grundplatte eingelegt sind. Nach dem
Auflegen des Klammerteils auf die Grundplatte und der unverrückbaren Befestigung
sind die Schieber SS und ÜS exakt geführt.
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Sowohl der Stell- als auch der Überwachungsschieber sind über einen
die Längsverschiebungen des beweglichen Weichenteils bWT aufnehmenden Adapter AU
bzw. AS mit dem beweglichen Weichenteil verbunden (Figur 3). Diese Adapter sind
Bestandteil des beweglichen Weichenteiles und bestehen im dargestellten Ausführungsbeispiel
aus
sich in Schienenlängsrichtung erstreckenen Stegen auf der der
Gleismitte zugewandten Innenseite der Weichenzunge mit Langlöchern zur Aufnahme
eines mit dem Stell-bzw. Überwachungsschieber verbundenen Führungsstückes.
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Bei Längsverschiebungen des beweglichen Weichenteiles kann das Weichenteil
mit den Adaptern gegenüber den Stell- und Uberwachungsschiebern der Kompakt-Einrichtungen
nahezu spielfrei gleiten, während die Stell- und Uberwachungsachieber nach wie vor
ihre Stell- und Sicherungsfunktion erfüllen.
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Zum Ausgleich von Längsverschiebungen können die Stell-und Überwachungsschieber
in vorteilhafter Weise auch über Schwalbenschwanzverbindungen an die Adapter der
beweglichen Weichenteile angelenkt sein. Auch hier ist eine gute Steuerung bzw.
Überwachung und Fixierung der beweglichen Weichenteile trotz Längsverschiebung der
Weichenteile gegeben.
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Eine weitere Möglichkeit zur Schaffung eines Längsausgleiches besteht
in der Bereitstellung von Lenkern L (Figur 6, Führungen für die Schieber nicht dargestellt),
die noch folgenden Vorteil bieten: Am auslaufenden Ende beispielsweise einer Weichenzunge
bewirkt eine Verschiebung aufgrund der konischen Form des Zungenendes eine etwas
andere Schließlage gegenüber der Normal-Schließlage, wenn die Weichenzunge beispielsweise
aufgrund von Temperatureinflüssen gewachsen ist. Diese unterschiedliche Endlage
wird durch die Wahl der Länge der Lenker ausgeglichen, da diese einen Radius beschreiben,
der dann so zu wählen ist, daß die Veränderung der Lage gerade durch die Abstandsänderung
infolge der Radiusbewegung ausgeglichen wird.
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Für die Verbindung der beweglichen Weichenteile mit dem Stell- und
dem Uberwachungsschieber sind jeweils seson-
derte Adapter vorgesehen,
damit im Falle eines Abreißens eines der Adapter über den jeweils anderen Adapter
die beweglichen Weichenteile durch Verriegelung in ihrer jeweiligen Lage fixiert
sind.
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Die Länge der Stell- und Überwachungsschieber und auch der von ihnen
auszuführende Hub ist abhängig von der jeweiligen Einbaulage der Kompakt-Einrichtungen
an der zu steuernden Weiche unterschiedlich groß. Es ist vorteilhaft, Mittel zum
Einstellen der Länge der beiden Schieber und der von ihnen auszuführenden Hübe vorzusehen.
Diese Mittel sind in der Zeichung nicht verdeutlicht.
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Jede Kompakt-Einrichtung ist mit einer von außen zugänglichen Vorrichtung
versehen, über die das Verriegeln und Entriegeln des Verschlusses von Hand möglich
ist. Derartige Vorrichtungen machen es nach Lösen des Verschlusses von Hand möglich,
die Weiche insgesamt noch umzustellen, auch wenn beispielsweise einer der Verschlüsse
nicht ordnungsgerecht, d.h. automatisch, entriegelt ist. Die Weichenzunge kann dann
von den benachbarten Kompakt-Einrichtungen mitgeschleppt und damit umgestellt werden.
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In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist eine Weiche mit feststehenden
Backenschienen und beweglichen Weichenzungen angenommen worden, welche sich von
der Seite her gegen die feststehenden Backenschienen lehnen. Die erfindungsgemäße
Stell-, Sicherungs- und Überwachungseinrichtung kann jedoch mit angepaßten mechanischen
Anschlüssen auch mit Vorteil bei Weichen angewendet werden, bei denen die Backenschienen
selbst die Weichenzungen c^rstellen und über daran angepaßte Kompakt-Einrichtungen
bewegt werden.
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Was vorstehend zu der Steuerung der Weichenzungen gesagt
ist,
gilt sinnentsprechend auch für die Steuerung der bewegbaren Herzstückspitze einer
Weiche. Auch hier sind die Kompakt-Einrichtungen auf Grundplatten angebracht.
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Abweichend von der Anordnung der Kompakt Einrichtungen im Bereich
der Weichenzungen kann es jedoch vorteilhaft sein, die Kompakt-Einrichtungen zum
Stellen, Sichern (= Festhalten) und Überwachen der bewegbaren Herzstückspitzen nicht
auf den Schwellenenden, sondern innerhalb eines Gleises auf oder zwischen den Schwellen
anzubringen, weil dann die Steuer- und Überwachungsschieber relativ kurz ausgeführt
werden können. Die Anordnung der Adapter zwischen der bewegbaren Herzstückspitze
und den Stell- und Überwachungsschiebern ist der besonderen Form der bewegbaren
Herzstückspitze anzupassen; auch hier werden insbesondere bei Verwendung von Schwalbenschwanzführungen
am Adapter Längenänderungen der bewegbaren Herzstückspitzen für den Stellvorgang
unschädlich gemacht.
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27 Patentansprüche 6 Figuren
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