DE4213810A1

DE4213810A1 - Mobile Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung zur Erfassung der Bewegung eines an einer Gleisstelle passierenden Zuges und zur Zuschaltung der Anschlußgrößen zur Auslösung eines Zugfrühwarnsystems

Info

Publication number: DE4213810A1
Application number: DE19924213810
Authority: DE
Inventors: Tir Michael M; Helmut Schaefer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-04-27
Filing date: 1992-04-27
Publication date: 1993-10-28
Anticipated expiration: 2012-04-28
Also published as: DE4213810C2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine mobile Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung zur Erfassung der Bewegung eines an einer Gleis stelle passierenden Zuges und zur Zuschaltung der Anschlußgrößen zur Auslösung eines Zugfrühwarn systems.

Es sind elektromagnetische Näherungsschalter bekannt, welche ein Steuersignal erzeugen, sobald ein Fahrzeug die Stelle passiert, an der der Näherungsschalter ausgelegt ist.

Derartige Näherungsschalter sind dabei insbesondere aus dem Straßenverkehr bekannt, wobei zur Schaltung und Steuerung von Ampelanlagen die Schalter in der Straße verlegte Induktionsschleifen aufweisen.

Zur Einschaltung von Zugfrühwarnsystemen in Form von mobilen Funksystemen, Preßluftfanfaren, digitalen Kommunikationssystemen und dergleichen werden üblicherweise aber nicht elektromagnetische Näherungsschalter verwendet. Das Einschalten des Zugfrühwarnsystems wird vielmehr durch Streckenposten ausgelöst, welche in größerer Entfernung von der Arbeitsstelle das Nähern eines Zuges beobachten und das Zugfrühwarnsystem einschalten sollen.

Ein automatisches Einschalten eines Zugfrühwarn systems ist mittels elektromagnetischer Näherungs schalter insofern problematisch, als auf den Gleisen Züge mit äußerst hoher Geschwindigkeit von z. B. über 200 km/Std. verkehren und insofern ein induzierter Schaltstromimpuls nur über eine äußerst kurze Zeitdauer erzeugt wird. Es besteht dabei die Gefahr, daß durch Zugbewegungen auf benachbarten Gleisen der an sich nur zur Überwachung einer bestimmten Gleisstelle vorgesehene Näherungsschalter ausgelöst wird und somit dieser Schalter nicht mehr in der geforderten Weise selektiv ist.

Zudem weisen derartige elektronische oder elektro magnetische Näherungsschalter beim ungeschützten Einsatz auf der freien Gleisstrecke eine hohe Ausfallrate auf, so daß die zu erfassende Zugbe wegung nicht mit der notwendigen Sicherheit und Präzision feststellbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde eine mobile Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung zum Zuschalten eines Zugfrühwarn systems zu schaffen, welche alternativ oder als paralleler Schalter zum Handwarnschalter des Streckenpostens zum Zuschalten der Anschlußgrößen zur Auslösung des Zugfrühwarnsystems verwendbar ist, wobei die Einrichtung von ihrer Funktion und ihrem Aufbau rein mechanisch sein soll, so daß sich die Schaltung ohne elektrische Versorgespannung für die Baugruppen der Bewegungserfassungs- und Schaltein richtung mit der notwendigen 100%igen Sicherheit und Präzision automatisch mit Passieren des Zuges an der überwachten Gleisstelle ergibt.

Es sollen dabei mechanische Präzisionsschalter in Form von Präzisions-Industriemikroschalter verwendet werden, welche als solche auch direkt durch das erste Rad des Zuges rein mechanisch betätigt werden. Insofern soll die Auslösung des Zugfrüh warnsystems auch dann zwangsweise erfolgen, sofern der Streckenposten es verpaßt, den Handwarn schalter zum Einschalten des Zugfrühwarnsystems zu betätigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Ausbildung einer mobilen Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung der eingangs genannten Art gemäß Hauptanspruch vorgesehen.

Danach werden mechanische Präzisions-Industriemikro schalter verwendet, welche bei geschlossenem oder geöffneten Schaltkontakt unmittelbar als Schalter zum Auslösen des Zugfrühwarnsystems Verwendung finden, wobei dieser Schalter zum Handwarnschalter des Streckenpostens als paralleler Schalter schaltbar ist.

Die verwendeten einzelnen Präzisions-Industriemikro schalter sind insofern ebenfalls als parallele Schalter in dem Stromkreis zur Auslösung des Zugfrühwarnsystems anzulegen, wie ein gegebenenfalls vorhandener Handwarnschalter des Streckenpostens.

Die verwendeten mechanischen Präzisions-Industrie mikroschalter werden dabei durch einen in beide Fahrt richtungen schwenkbaren Rampen-Kreissegmenthebel durch die Räder des Zuges mechanisch zwangsge steuert. Es ist dabei sowohl die Übertragung der von den Rädern des Zuges auf den Rampen-Kreissegment hebel ausgeübten Kräfte zur Drucksteuerung der Schaltpunkte der Präzisions-Industriemikroschalter derart möglich, daß eine Schaltung bei Druckentnahme als auch bei plötzlich auftretenen mechanischen Druck eintritt. Die Formgebung und Lagerung des Rampen-Kreissegmenthebels ist dabei derart, daß dieser in beiden Fahrtrichtungen durch die Räder des Zuges betätigbar ist. Er ist dabei jeweils an der Gleisaußenseite bis auf geringe Höhe oberhalb der Gleisoberfläche anzulegen, so daß eine seitliche Verschwenkung des Rampen-Kreissegmenthebels durch die Zugräder unter die Gleisoberfläche erfolgen kann, ohne daß der Zug selbst dabei entgleist.

Bei einer exzentrischen Lagerung des Rampen-Kreis segmenthebels als einseitig verschwenkbar Hebel ist dieser dabei an seiner Oberkante im Bereich seiner mit der äußeren Radabrollfläche des Zuges in Berührung kommenden Steuerfläche als kreisbogen ähnliche Niederdrück-und Rampenfläche ausgebildet, welche zur Mitte der Kreisbogenlänge ansteigt, dabei im unbelasteten Zustand oberhalb der Gleisoberfläche zu liegen kommt, und dann wieder bis unterhalb der Gleisoberfläche abfällt.

Der Rampen-Kreissegmenthebel weist insofern eine aufsteigende Rampe und eine abfallende Rampe auf, wobei die Rampenhöhe und die Lagerung der Schwenk achse des Rampen-Kreissegmenthebels derart bemessen ist, daß dieser durch die Räder des Zuges vollkommen unterhalb der Gleisoberfläche verschwenkt wird. Der Übergang zwischen den Rampen ist dabei kreissegment bogenähnlich ausgebildet.

Der Rampen-Kreissegmenthebel läßt sich dabei über einen Abstandshalter und eine Befestigungsvor richtung der mobilen Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung derart seitlich im Abstand von der Gleisaußenseite und in geeigneter Höhe oberhalb der Gleisoberfläche anordnen, daß die Niederdrück- und Rampenfläche des Rampen-Kreissegmenthebels exakt in dem Wirkbereich der Zugräder an der Gleisaußenseite zu liegen kommt. Der Rampen-Kreissegmenthebel ist dabei vorzugsweise aus Edelstahl gefertigt und in derartiger Materialstärke und derart gelagert, daß er bei den üblicherweise auftretenden hohen mecha nischen Belastungen durch die Zugräder nicht beschädigt wird. Es sind insofern Einrichtungen zur oberen und unteren Begrenzung des Schwenkbereiches des Rampen-Kreissegmenthebels und zu dessen Abbrem sung auf einem äußerst kurzen Verzögerungsweg von z. B. 5 mm vorgesehen, wobei die aufgrund der äußerst kurzen Schwenkzeit des Rampen-Kreissegmenthebels von gegebenenfalls nur einigen msec. und einem großen Trägheitsmoment des Hebels sich ergebende große Rotationsenergie stoßwellenarm dämpfbar ist. Über Einrichtungen zur Erzeugung und Einleitung der Rückstellmomente zum Zurückschwenken des Rampen- Kreissegmenthebels kann dabei die Einstellung der Größe der Rückstellmomente und eine zeitliche Verzögerung dieser zu Wirkung kommenden Momente vorgenommen werden. Die Rückstellbewegung des Rampen-Kreissegmenthebels kann dabei derart einge stellt werden, daß der Rampen-Kreissegmenthebel mit seiner oberen Niederdrück- und Rampenfläche erst dann wieder über die Gleisoberfläche seitlich verschwenkt ist, wenn die nächstfolgenden Waggons des Zuges die Gleisstelle erreichen und somit eine neue Verschwenkung durch die dann in Wirkung tretenden Räder erfolgt. Insofern ist es möglich die Verschwenkung des Rampen-Kreissegmenthebels schon zu bewirken, wenn er gerade erst in den Bereich oberhalb der Gleisoberfläche eintritt. Die auf ihn zu Wirkung kommenden Kräfte durch die nachfolgenden Zugräder werden somit gemindert.

In vorzugsweiser Ausbildung der mobilen Bewegungser fassungs- und Schalteinrichtung ist dabei der Rampen-Kreissegmenthebel starr mit einem in Geräte innern angeordneten schwenkbaren Steuerhebel durch eine Keilwelle-Kraftmomentübertragung verbunden. An dem Steuerhebel kommen dann innerhalb des Gehäuses der mobilen Bewegungserfassungs- und Schaltein richtung die Einrichtungen zur Begrenzung des Schwenkbereiches des Rampen-Kreissegmenthebels und zu dessen Dämpfung und Abbremsung sowie die Ein richtungen zur Erzeugung, Einstellung und Einleitung der Rückstellmomente zum Zurückschwenken des Rampen- Kreissegmenthebels zu liegen. Diese Baugruppen sind dabei an dem Steuerhebel in Form eines oberen und unteren Anschlagblockes und eines die Rückstell bewegung verzögernden Stoßdämpfers angeordnet. Der untere Anschlagblock ist dabei mit einem starken Tellerfederpaket bestückt und begrenzt insofern den Schwenkbereich des Rampen-Kreissegmenthebels und des Steuerhebels. Das Tellerfederpaket absorbiert dabei die auftretende Schwenkimpulsenergie der beiden Hebel bedingt durch die hohe Winkelge schwindigkeit des Hebels bei hohen Zuggeschwindig keiten und der hohen Massenträgheit des Rampen- Kreissegmenthebels und seines Steuerhebels stoß wellenarm in Bruchteilen von Sekunden (bei 200 km/Std. des Zuges ergibt sich eine Schwenkzeit von ca. 5 msec.) Der den Steuerhebel und damit auch den Rampen-Kreis segmenthebel in der unteren Schwenklage zunächst zurückhaltende Stoßdämpfer verzögert dabei ein sofortiges Zurückschwenken dieser Hebel, bis schließlich aufgrund der Rückstoßenergie des Tellerfederpaketes und der Federkraft von seitlich oder unterhalb des Steuerhebels angeordneten Druckfedern eine Rückstellung des Steuerhebels und damit des Rampen-Kreissegementhebels sich ergibt.

Die Dämpfung und zeitliche Verzögerung dieser Rückstellbewegung durch den Stoßdämpfer läßt sich dabei entweder durch geeignete Wahl der Einstellung der Kenndaten des Stoßdämpfers oder auch unmittelbar durch geeignete Einstellung der Druckfedervor spannung einstellen, welche gegen den Steuerhebel zur Wirkung kommen. Bei einer großen Vorspannung ergibt sich dabei ein schnelles Zurückschwenken des Steuerhebels und bei einer geringen Vorspannung ein langsameres Zurückschwenken.

Die Präzisions-Industriemikroschalter sind dabei gegenüber dem Steuerhebel derart angelegt, daß sie sich bei der Verschwenkung des Rampen-Kreissegment hebels selbständig durch eigene Federkraft nahezu verschlußfrei einschalten. Vorzugsweise ist dabei an dem Steuerhebel ein seitlich abstehender Winkelhebel angeordnet, wobei entsprechend dem Vertauschungs prinzip ein Präzisions-Industriemikroschalter am oberen Ende des Schwenkweges des Steuerhebels positioniert ist und sich indirekt durch Runter schwenken des Steuerhebels selbständig durch eigene Federkraft einschaltet, während ein zweiter Präzisions-Industriemikroschalter seitlich im unteren Bereich des Winkelhebels angelegt ist und dabei durch den mechanischen Andruck des sich drehenden Winkelhebels eingeschaltet wird.

Auf diese Weise wird erreicht, daß auch bei Aus fallen eines der Präzisions-Industriemikroschalter noch eine Auslösung des Zugfrühwarnsystems durch eine der beiden Schalter erfolgt.

Durch das verzögerte Zurückschwenken des Rampen- Kreissegmenthebels und des Steuerhebels durch den diese Bewegung verzögernden Stoßdämpfer wird dabei erreicht, daß die Einschaltung der Präzisions- Industriemikroschalter ebenfalls zunächst weiter erhalten bleibt, so daß problemlos jedes elek trisches Zugfrühwarnsystem aufgrund dieser mecha nischen Präzisions-Industriemikroschalter wirklich eingeschaltet wird und auch noch eine gewisse Zeit nach Passieren des Zuges eingeschaltet bleibt.

Erfindungsgemäß wird somit insbesondere auf die Verwendung elektromagnetischer Schalter in der vorliegenden mobilen Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung verzichtet, indem das Zuschalten des Zugfrühwarnsystems lediglich durch rein mecha nisch betätigte Präzisions-Industriemikroschalter erfolgt. Es werden somit insbesondere folgende Nachteile elektromagnetischer Schalter gegenüber mechanischen Schaltern vermieden:

- Bedarf einer eigenen Versorgungsspannung für die elektromagnetischen Schalter,
- nicht fallsichere Ausbildung der elektromagnetischen Schalter,
- Bedarf einer aufwendigen Elektronik, um den Schaltstromimpuls als Schaltfunktion zu nutzen,
- Temperatur- und Nässeempfindlichkeit und
- beim mobilen Einsatz nicht gegeben 100%ige Funktionssicherheit der elektromagnetischen Schalter, welche aber bei einer Einrichtung zum Zuschalten eines Zugfrühwarnsystems gefordert ist.

Die Mobile Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Bezug auf dessen Zeichnungen näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 Eine Querschnittsansicht durch einen Schienenstrang mit einer seitlich an der Gleisaußenseite angeordneten mobilen Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung, wobei zwischen deren Gehäuse und der Gleisaußenseite der seitlich unterhalb der Gleisoberfläche verschwenkbare Rampen-Kreissegmenthebel,der Abstandshalter der mobilen Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung und dessen Befestigungsvorrichtung in Form einer von unten den Schienenstrang seitlich erfassenden Spannvorrichtung dargestellt ist;

Fig. 2 In schematischer Darstellung eine Seitenansicht auf die an der Gleisaußenseite befestigte mobile Bewegungser fassungs- und Schalteinrichtung unter Andeutung des zwischen der Gleisaußenseite und dem Gehäuse der Bewe gungserfassungs- und Schalteinrichtung verschwenkbaren Rampen-Kreissegmenthebels und des in diesem Gehäuse gelagerten, mit dem Rampen-Kreissegmenthebel über eine Keilwelle-Kraftmomentübertragung starr verbundenen Steuerhebels, an welchem ein Stoßdämpfer, eine Druck feder, zwei Präzisions-Industriemikroschalter und ein oberer und unterer Anschlagblock einwirken.

In Fig. 1 ist die Anordnung der Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung (31) an der Gleisaußenseite (20) des in Querschnittsdarstellung wiedergegebenen Schienenstranges (23) zu erkennen. Die einzelnen Baugruppen der mobilen Bewegungser fassungs- und Schalteinrichtung (31) sind dabei bis auf den Rampen-Kreissegmenthebel (1) sowie dem an der Gleisaußenseite (20) zur Anlage kommenden Abstandshalter (25) und die äußeren Befestigungsaufnahmen (19) innerhalb des Gehäuses (27) aufge nommen, wobei sie insofern insbesondere gegen Regen, Frost und mechanische äußere Beschädigung geschützt sind. Der Rampen-Kreis segmenthebel (1) ist dabei auf dem äußeren aus dem Gehäuse (27) ragenden Stutzen einer Lagerwelle (4) durch eine Keilwelle- Kraftmomentübertragung festgelegt. Der Rampen-Kreissegmenthebel (1) ist dabei um die Achse der drehbaren Lagerwelle (4) derart verschwenkbar, daß beim Überrollen des Rampen-Kreissegmenthebels durch den Zug dieser seitlich unterhalb der Gleisoberfläche (2) verschwenkt wird, wobei aufgrund der Drehung der Lagerwelle (4) und des an ihr ebenfalls durch Keilwelle-Kraftsmomentübertragung starr angelegten Steuerhebels (3) und eines mit diesem verbundenen Winkelhebels (7) durch deren Andruck oder Druckentlastung die in ihrem Schwenkweg angelegten Präzisions-Industriemikroschalter (Sicherheitsstufe 1) ein- bzw. ausgeschaltet werden. Bei Ein schaltung eines der Präzisions-Industriemikroschalter wird dabei die Stromverbindung zum Zugfrühwarnsystem über das zu den Präzisions-Industriemikroschalter verlaufende Kabel (28) einge schaltet. Die einzelnen Präzisions-Industriemikroschalter sind dabei parallel zueinander geschaltet, so daß auch bei Ausfall eines der Schalter gewährleistet ist, daß das Zugfrühwarnsystem eingeschaltet ist bzw. bleibt.

Der Rampen-Kreissegmenthebel (1) ist dabei über einen unteren Abschnitt über eine seitliche Rollen- oder Walzenführung (29) während seiner vertikalen Ver schwenkung seitlich geführt.

Bei der Montage der mobilen Bewegungserfassungs- und Schaltein richtung (31) muß dabei darauf geachtet werden, daß diese nur an der Gleisaußenseite (20) und nicht auf der Gleisinnenseite (32) befestigt wird, da dies sonst aufgrund des dort innen nach unten überstehenden Zugrades zu einer Beschädigung des Rampen-Kreis segmenthebels oder sogar zu einer Entgleisung des Zuges selbst führen würde.

In Fig. 2 ist die seitliche Anordnung des Rampen-Kreissegment hebels (1) zu dem geschützt im Gehäuseinnern angelegten Steuerhebel (3) sowie zu dem von diesem nach unten abstehenden Winkelhebel (7) mit den dortigen Einrichtungen (22, 16, 18) zur Begrenzung des Schwenkbereiches des Rampen-Kreissegmenthebels (1) sowie zu dessen Dämpfung und Abbremsung sowie mit den Einrichtungen (13, 12, 14, 11) zur Erzeugung, Einstellung und Einleitung der Rückstellmomente zum Zurückschwenken des Rampen-Kreissegment hebels (1) dargestellt.

In der Darstellung der Fig. 2, in welcher der Rampen-Kreisseg menthebel (1) und der Steuerhebel (3) seitlich hintereinander angelegt dargestellt sind, erkennt man deutlich, daß diese starr durch eine Keilwelle-Kraftmomentübertragung als einseitig gegenüber der Lagerwelle (4) angelegte Hebel miteinander ver bunden sind. In üblicher Weise erfolgt dabei die Verkeilung dieser Hebel auf der Lagerwelle (4) durch Einlegekeile (5).

Beim Überrollen des Rampen-Kreissegmenthebels (1) durch den Zug wird dieser mit dem durch die Keilwelle- Kraftmomentübertragung starr mit ihm verbundenen Steuer hebel (3) nach unten um einen Winkel vom ca. 3 Grad ver schwenkt.

Zwischen dem Steuerhebel (3) bzw. Winkelhebel (7) und der seitlichen Grundplatte (21) des Gehäuses (27) der mobilen Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung sind dabei die Baugruppen Stoßdämpfer (11), Druckfeder (13), Präzisions- Industriemikroschalter (8, 17), oberer und unterer Anschlagblock (22, 33) sowie der Lagerblock (6) zur Aufnahme der verschwenkbaren Lagerwelle (4) angeordnet.

Der untere Anschlagblock (33) besteht dabei aus einem starken Tellerfederpaket (16) wobei oberhalb davon ein Anschlagpuffer (18) angeordnet ist. Gegen diesen Anschlagpuffer (18) kommt dabei die vordere untere Seite des Steuerhebels (3) bei der Ver schwenkung des Rampen-Kreissegmenthebels (1) nach unten zur Anlage, wobei der ein Gewicht von 4 kg aufweisende Rampen- Kreissegmenthebel (1) durch das Auftrefen des Steuerhebels (3) auf den Anschlagpuffer (18) und das Tellerfederpaket (16) schon über einen Verzögerungsweg von 5 mm wirksam stoßwellenarm gedämpft und gebremst wird. Es ist dabei möglich, auch größere auftretende Rotationsenergien der Anordnung aus Rampen-Kreisse gmenthebel und Steuerhebel bei auftretenden Zuggeschwindigkeiten von über 200 km und bei äußerst kurzen Schwenkzeiten von ledig lich msec. wirksam zu absorbieren.

Die zur Wirkung kommenden Rückstellmomente bauen sich dabei aus der Federkraft des Federpaketes (16) sowie aus der Kraft der mittig unterhalb des Steuerhebels (3) angeordneten Druckfeder (13) auf, wobei durch den Stoßdämpfer (11) das Zurückschwenken des Steuerhebels (3) und des mit diesem starr verbundenen Rampen- Kreissegmenthebels (1) wirksam verzögert wird. Diese Verzögerung läßt sich dabei dadurch vergrößern oder verringern indem die Vorspannung der Druckfeder (13) verändert wird, wobei insofern ein unterer Druckfederlagerblock (14) innerhalb des Federgehäuses (12) der Druckfeder (13) verstellt und mittels einer Kontermutter (9) befestigt wird.

In der mobilen Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung (31) werden dabei zwei Präzisions-Industriemikroschalter (8, 17) verwendet, wobei ein oberer Präzisions-Industriemikroschalter (17) an der Oberseite des nicht nach unten verschwenkten Steuerhebels angeordnet und dieser in der durch Druck belasteten Schalt stellung ausgeschaltet ist. Dieser Schalter schaltet sich dabei indirekt durch Runterschwenken des Steuerhebels (3) selbständig durch eigene Federkraft nahezu verschleißfrei ein. In dieser "Ein-Schaltung" ist er druckentlastet. Der zweite entsprechend dem Vertauschungsprinzip seitlich rechts unterhalb des Steuer hebels (3) an der Außenseite eines Winkelhebels (7) angeordnete Präzisions-Industriemikroschalter (8) wird dabei direkt durch den mechanischen Druck der Außenseite dieses Winkelhebels (7) einge schaltet. In der Zeichnung ist dieser Schalter dabei in seiner druckentlasteten Stellung, also ebenfalls in seiner Ausschaltung wiedergegeben.

Aufgrund der zum Teil hohen Schaltgeschwindigkeit unterliegt diese Baugruppe dabei einem Verschleiß und sollte dabei aus Sicherheitsgründen in bestimmten Abständen ausgetauscht werden. Die Präzisions-Industriemikroschalter stellen dabei Tastschalter dar, wobei der Stromkreis über das Kabel (28) durch sie ge schlossen wird, wenn der Rampen-Kreissegmenthebel und der Steuer hebel durch Überrollen des Zuges nach unten geschwenkt wird.

Der untere Anschlagblock (33), der mit dem starkem Tellerfeder paket (16) bestückt ist, begrenzt dabei den Schwenkbereich des Rampen-Kreissegmenthebels (1) und des Steuerhebels (3). Da der Rampen-Kreissegmenthebel (1) nur wenige mm über die Gleisober fläche (2) vorsteht, beträgt dabei der Schwenkwinkel beim Überrollen des Zuges lediglich einige Grad. Der Anschlagpuffer (18) und das Tellerfederpaket (16) des unteren Anschlagblockes (33) bremsen dabei die auftretende Schwenkimpulsenergie des Rampen-Kreissegmenthebels (1) und des Steuerhebels (3) völlig ab, welche insbesondere bei sehr hohen Zuggeschwindigkeiten von z. B. 200 km/Std. aufgrund der kurzen Schwenkzeit und der großen Massenträgheit der Hebel große Werte annehmen kann. Bei einer Zuggeschwindigkeit von 200 km/Std. beträgt die Schwenkzeit ca. 5 m/sec., wobei es möglich ist, auf einem kurzen Verzögerungsweg von ca. 5 mm die Hebel stoßwellenarm zu bremsen. Der Anschlagpuffer (18) und das Tellerfederpaket (16) sind dabei in dem Lagerblock (15) des unteren Anschlagblockes (33) gelagert, wobei gegen den Anschlagpuffer (18) und somit das unter diesem befindliche Tellerfederpaket (16) der Steuerhebel (3) mit dem vorderen Bereich seiner Unterseite anschlägt.

Da der Stoßdämpfer (11) ein sofortiges Zurückschwenken des Rampen-Kreissegmenthebels (1) trotz und der sich in der unteren Schwenkstellung einstellenden Rückstoßenergie des Tellerfederpa ketes (16) und der Federkraft der Druckfedern (13) verhindert, bleiben dabei die Präzisions-Industriemikroschalter (8, 17) längere Zeit in ihrer eingeschalteten Stellung, in welcher der Stromkreis über diese Schalter und das Kabel (28) zum Auslösen des Zugfrühwarnsystems geschlossen ist. Es erfolgt dabei sowohl eine Einschaltung des Zugfrühwarnsystems über den unteren Präzisions-Industriemikroschalter (8) aufgrund des Andruckes des Winkelhebels (7) gegen den unter Federdruck stehenden Schaltstift des Präzisions-Industriemikroschalters (8) als auch durch den oberen Präzisions-Industriemikroschalter (17), welcher aufgrund der Druckentlastung seines Schaltstiftes bei Verschwenkung des Steuerhebels (3) nach unten eingeschaltet ist.

Die mobile Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung (31) ist dabei zur Sicherung einer Arbeiterkolonne an dem Gleis (23) lediglich an der Gleisaußenseite (20) wie in Fig. 1 dargestellt, mittels einer den Schienenstrang von unten seitlich umfassenden Befestigungsvorrichtung (24) festzulegen. Diese Befestigungs vorrichtung besteht dabei aus einer Spannvorrichtung, welche in verschiedenster Form mit Klauenhalterung oder einem Exzenterhebel bekannt ist. Diese Befestigungsvorrichtung (24) wird dabei mit der Befestigungsaufnahme (19) des Gehäuses (27) der Bewegungs erfassungs- und Schalteinrichtung (31) verschraubt.

Die Einschaltung der Präzisions-Mikroschalter (8, 17) erfolgt dabei mit großer Sicherheit beim Überrollen des Rampen-Kreis segmenthebels (1) durch den Zug, der diesen nach unten ver schwenkt. Aufgrund des großen Gewichtes des Zuges wird dabei der Rampen-Kreissegmenthebel (1) schlagartig mit einer großen Stellkraft nach unten gedrückt, so daß selbst bei Vereisung gegenüber der Schiene der Rampen-Kreissegmenthebel (1) sich löst und nach unten verschwenkt wird. Da die übrigen für die Schalt funktion wesentlichen Teile der mobilen Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung (31) im Innern des wasserdichten Gehäuses (27) geschützt angeordnet sind, ist insofern auch deren Funktion in optimaler Weise sichergestellt. Die Einschaltung der Schalter der mobilen Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung erfolgt dabei insofern mit absoluter Sicherheit direkt durch das erste Rad des Zuges mechanisch über den schwenkbaren Rampen-Kreissegmenthebel, wobei dies in beiden Fahrtrichtungen erfolgt, also unabhängig von der Fahrtrichtung des Zuges. Die dabei dann geschlossenen Schaltkontakte sind dabei vorzugsweise als parallele Schalter zum Handwarnschalter des Streckenpostens über das Kabel (28) direkt mit dem zu schaltenden Zugfrühwarnsystem verbunden, so daß dies unabhängig von der Betätigung des Handwarnschalters durch den Streckenposten geschaltet wird.

Mit der mobilen mechanisch betätigten Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung zur Erfassung der Bewegung eines an einer Gleisstelle passierenden Zuges und zur unmittelbaren Einschaltung eines Zugfrühwarnsystems können somit grausame Zugunglücke vermieden werden, welche darauf bisher zurückzuführen waren, daß Streckenposten der Bahn es vergessen haben, Handwarnschalter des Zugfrühwarnsystems zu schalten, um mobile Funkwarnsysteme, Preßluftfanfaren, digitale Kommunikationssysteme und dergl. einzuschalten. Es wird insofern dem Umstand Rechnung getragen, daß ein zur Zugüberwachung eingesetzter Streckenposten diese Überwachungsaufgaben als Mensch nicht mit 100%iger Sicherheit durchführen kann, da dieser aus den verschiedensten Gründen es unterlassen kann, rechtzeitig die Warnsignale beim Nähern des Zuges abzugeben, sei es, weil er eingeschlafen ist, geistesabwe send ist oder unter Alkohol- oder Medikamenteneinfluß steht.

Die mobile Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung wird dabei zwangsweise durch den heranrollenden Zug aufgrund der dabei wirksam werdenden mechanischen Kräfte eingeschaltet, so daß dies mit absoluter Sicherheit erfolgt. Es wird dabei die Verwendung elektronischer Schalteinrichtungen vermieden, welche nicht mit dieser 100%iger Sicherheit verwendbar sind. Die Verwendung der Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung kann dabei ohne Komplikationen für jedes elektrische Warnsystem erfolgen, da die Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung lediglich einen Ein-/Ausschalter oder Tastschalter darstellt, mittels dem jedes elektrische Warnsystem ein- und ausschaltbar ist. Es erfolgt insofern in einfachster Weise mit 100%iger Sicherheit eine Einschaltung der jeweiligen Warnsysteme.

Die Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung kann dabei preiswert in großer Stückzahl auf numerisch gesteuerten Werkzeug maschinen hergestellt werden. Die Montage am Gleiskörper kann dabei in kurzer Zeit durch den Sicherungsposten erfolgen, wobei dies auch ohne größeres Fachwissen möglich ist, da die Bewegungs erfassungs- und Schalteinrichtung vor ihrem Gebrauch vom Fachmann genau justiert wird und die vorschriftsmäßige Justierung am Gleis aufgrund des vorhandenen Abstandhalters zur Gleisaußenseite und der Befestigungsaufnahme zur Verschraubung der Spannvorrichtung gegenüber dem Gleis selbständig in genauer Position erfolgt.

Bezugsziffernliste

1 Rampen-Kreissegmenthebel
2 Gleisoberfläche
3 Steuerhebel
4 Lagerwelle
5 Einlegekeile
6 Lagerblock der Lagerwelle (4)
7 Winkelhebel
8, 17 Präzisions-Industriemikroschalter
9 Kontermutter
10 Einstellschraube für die Kontermutter (9)
11 Stoßdämpfer
12 Federgehäuse
13 Druckfeder innerhalb des Federgehäuses (12)
14 Druckfederlagerblock mit Feststellung durch Kontermutter und Einstellschraube (9, 10) im Federgehäuse (12)
15 Lagerblock
16 Tellerfederpaket innerhalb des Lagerblockes (15)
18 Anschlagpuffer innerhalb des Lagerblockes (15)
19 Befestigungsaufnahme der Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung
20 Gleisaußenseite
21 Grundplatte
22 oberer Anschlagblock
23 Gleis
24 Befestigungsvorrichtung in Form einer Exzenterspannvorrichtung
25 Abstandshalter
26 Rampen-Kreissegmenthebel
27 Gehäuse der Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung
28 Kabel zum Anschluß des Zugfrühwarnsystems mit den Schaltern der Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung
29 seitliche Rollen- und Walzenführung des Rampen-Kreissegmenthebels
30 Niederdruck- und Rampenfläche
31 Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung
32 Gleisinnenseite
33 unterer Anschlagblock

Claims

1. Mobile Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung zur Erfassung der Bewegung eines an einer Gleisstelle passierenden Zuges und zur Einschaltung der Anschluß größen zur Auslösung eines Zugfrühwarnsystems, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen bei Belastung durch ein einzelnes Rad des Zuges gegen eine Druckfeder (13) aus der Eingriffslage nach unten verschwenkbaren Rampen-Kreissegmenthebel (1) und Präzisions-Industriemikroschalter (8, 17) als mechanische Schalter für elektrische Anschlußgrößen zur Einschaltung des Zugfrühwarnsystems aufweist, wobei die Präzisions-Industriemikroschalter (8, 17) in ihrer Ein- und/oder Ausschaltstellung durch den mechanischen Druck und/oder die sich einstellende Druckentlastung des an der Gleisaußenseite (20) zu installierenden, durch die Räder des herannahenden Zuges schwenkbaren Rampen- Kreissegmenthebels (1) zwangsgeschaltet werden, daß sie ferner mit einem Abstandshalter (25) und Befestigungsaufnahmen (19) für eine Befestigungsvorrichtung (24) zur Befestigung und Lagerung des Rampen-Kreissegmenthebels (1) seitlich im Abstand von der Gleisaußenseite (20) und zur Positio nierung seiner Niederdrück- und Rampenfläche (30) im Wirkbereich der Zugräder geringfügig oberhalb deren Abrollfläche und der Gleisoberfläche versehen ist, sowie mit Einrichtungen (22, 16, 18) zur Begrenzung des Schwenkbereiches des Rampen-Kreissegmenthebels (1) und zu dessen Abbremsung, sowie zur Herbeiführung einer stoßwellenarmen Dämpfung seiner Schwenkbewegung und sowie mit Einrichtungen (13, 12, 14; 11) zur Erzeugung und Einleitung der Rückstellmomente zum Zurück schwenken des Rampen-Kreissegmenthebels und zur Einstellung der Größe der Rückstellmomente und/oder einer zeitlichen Verzögerung dieser zur Wirkung kommenden Rückstellkräfte.

2. Mobile Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rampen-Kreissegmenthebel (1) und der zu dessen Positionierung seitlich und in der Höhe zur Schiene (23) dienende Abstandshalter (25) und die Befesti gungsmittel (19, 24) seitlich außerhalb eines nach außen wasserdichten Gehäuses (27) der Bewegungserfas sungs- und Schalteinrichtung (31) angelegt sind, wobei der Rampen-Kreissegmenthebel (1) mit einem seitlich beabstandeten, im Gehäuse (27) gelagerten Steuerhebel (3) mittels einer Lagerwelle (4) gemeinsam verschwenk bar gelagert ist, wobei eine Schaltung der Präzisions- Industriemikroschalter (8, 17) durch den Andruck oder die Druckentlastung des Steuerhebels (3) und/oder des Rampen-Kreissegmenthebels (1) an diese erfolgt.

3. Mobile Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Steuerhebel (3) an diesem oder der Lagerwelle (4) ein unter einem bestimmten Winkel zum Steuerhebel nach unten sich erstreckender Winkelhebel (7) angelegt ist, wobei die Schaltung der Präzisions- Industriemikroschalter (8, 17) sowohl durch den Andruck oder die Druckentlastung des Steuerhebels (3) als auch des Winkelhebels (7) gegenüber dem unter Federkraft stehenden Schaltstiften der Präzisions-Industriemikro schalter (8, 17) erfolgt.

4. Mobile Bewegungserfassung- und Schalteinrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend dem Vertauschungsprinzips zumindest zwei Präzisions-Industriemikroschalter vorgesehen sind, wobei von diesen ein Präzisions-Industriemikroschalter (17) am oberen Ende des Schwenkweges des Steuerhebels (3) positioniert ist und sich indirekt durch Runter schwenken des Steuerhebels (3) selbständig durch eigene Federkraft einschaltet, während der zweite der Präzisions-Industriemikroschalter (8) seitlich im unteren Bereich des Schwenkweges des Steuerhebels (3) angelegt ist und dabei durch den mechanischen Druck des vom Steuerhebel (3) nach unten vorstehenden, sich drehenden Winkelhebels (7) eingeschaltet wird.

5. Mobile Bewegungserfassungs- und Schaltvorrichtung nach einem der Patentansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rampen-Kreissegmenthebel (1) und der im wasser dichten Gehäuse (27) der Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung angelegte Winkelhebel (7) und/oder Steuerhebel (3) gegen die drehbar gelagerte Lagerwelle (4) durch eine Keilwelle-Kraftmomentübertragung festgelegt und damit miteinander verbunden sind.

6. Mobile Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung nach einem der Patentansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß im unbelasteten Zustand der Rampen-Kreissegmenthebel (1) über eine Höhenverstellung mit seiner Niederdrück- und Rampenfläche (30) einzeln oder zusammen mit dem Gehäuse der mobilen Bewegungserfassungs- und Schalt einrichtung derart einstellbar ist, daß eine exakte Positionierung im Abstand oberhalb zur Gleisoberfläche (2) möglich ist.

7. Mobile Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung nach einem der Patentansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des Schwenkwinkels des Rampen-Kreis segment-Hebels (1) beim Überrollen durch den Zug nach unten und zur Abbremsung und zur Bewirkung einer stoßwellenarmen Absorption der Schwenkimpulsenergie des Rampen-Kreissegmenthebels (1) ein unterer An schlagblock (33) mit einem Anschlagpuffer (18) und mit einem Tellerfederpaket (16) im unteren Schwenkbereich des Steuerhebels (3) angeordnet ist.

8. Mobile Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung nach einem der Patentansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierung des Rampen-Kreissegmenthebels (1) in seiner oberen, nicht durch ein Überrollen des Zuges belasteten Schwenkstellung durch einen dort entspre chend positionierten oberen Anschlagblock (22) erfolgt, gegen welchen der Rampen-Kreissegmenthebel oder der Steuerhebel (3) durch die Stellkraft der Druckfeder (13) zur Anlage kommt.

9. Mobile Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung nach Patentanspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungsweg des Steuerhebels (3) oder des Rampen-Kreissegmenthebels (1), welcher gegen das Tellerfederpaket (16) zum Andruck kommt, etwa 5 mm beträgt.

10. Mobile Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung nach einem der Patentansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rampen-Kreissegmenthebel (1) zumindest über einen unteren Abschnitt über eine seitliche Rollen- oder Walzenführung (29) während seiner vertikalen Ver schwenkung geführt ist.

11. Mobile Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung nach einem der Patentansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtung zur Bewirkung des verzögerten Zurück schwenkens des Rampen-Kreissegmenthebels (1) und/oder Steuerhebels (3) ein den Steuerhebel unterhalb oder seitlich erfassender und gegen eine Verstellung dämpfender Stoßdämpfer (11) angelegt ist, wobei durch diese verzögerte Zurückstellung des Rampen-Kreisseg menthebels (1) und/oder des Steuerhebels (3) die Präzisions-Industriemikroschalter (8, 17) in ihrer das Zugfrühwarnsystem aktivierenden, eingeschalteten Stellung länger verbleiben.

12. Mobile Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung nach einem der Patentansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft oder Vorspannung der den Steuerhebel (3) und/oder den Rampen-Kreissegmenthebel (1) beauf schlagenden Druckfeder (13) durch einen diese vorspan nenden Druckfederlagerblock (9) mit Einstellschraube und Kontermutter zum Vorspannen der Druckfeder (13) einstellbar ist, wobei durch eine große Vorspannung ein schnelles Zurückschwenken des Rampen-Kreissegment hebels (1) und/oder Steuerhebels (3) erfolgt und bei einer geringeren Vorspannung ein langsameres Zurück schwenken.

13. Mobile Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung nach einem der Patentansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Industriemikroschalter (8,17) Schalt taster der Sicherheitsstufe 1 sind - (Industrie Sensoren).

14. Mobile Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung nach einem der Patentansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß als mechanische Befestigungsvorrichtung (24) eine Spann-Vorrichtung mit Exzenterhebel oder Schrauben klauen dient, welche unter die Schiene durchzuführen ist und die mobile Bewegungserfassungs- und Schaltein richtung gegen die Gleisaußenseite (20) und die Gleisinnenseite (32) verspannt.

15. Mobile Bewegungserfassung- und Schalteinrichtung nach einem der Patentansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß der Rampen-Kreissegmenthebel (1) und/oder der Steuer hebel (3) mittels der Lagerwelle (4) als einseitige Hebelanordnung ausgebildet sind.

16. Mobile Bewegungserfassungs- und Schalteinrichtung nach einem der Patentansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung und die Formgebung des Rampen-Kreisseg menthebels (1) sowie Kontur seiner Niederdrück- und Rampenfläche (30) derart ausgebildet ist, daß er in beiden Fahrtrichtungen des Zuges verschwenkbar ist.