DE4424556A1 - Vorrichtung zum Verriegeln einer Weichenzunge mit einer Backenschiene - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verriegeln einer Weichenzunge mit einer Backenschiene gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine derartige Vorrichtung ist durch den im Bahnhof Flüelen der Schweizer Bundesbahn verlegten Klinkenverschluß des Typs CKA9 bekannt. Für die Umstellung von Zungenvorrichtung und beweglichen Herzstückspitzen bei Schienenweichen werden oft sogenannte Klinkenverschlüsse verwendet.

Zu einem Klinkenverschluß gehören: Nockenstange, Verschlußstück, Verschlußlager und Klinke. Die Nockenstange, die beim ähnlichen Klammerspitzen­ verschluß (vgl. DE 40 14 248 A1 und DE 40 14 249 A1) als Schieberstange bezeichnet wird, weist einen nahezu quadrati­ schen Querschnitt auf, der die beiden Verschlußbereiche der beiden Zungen miteinander funktionsfähig durch Längsbewegungen (quer zu den Backenschienen und Zungen) verbindet. Diese Nockenstange liegt in den beiden Verschluß­ kästen, die hochfest mit den Backenschienenfüßen verspannt sind, auf der unteren Auflagefläche auf und bildet mit dieser eine Gleitlagerung, die zur Vermeidung zu großer Reibungskräfte sehr oft geschmiert werden muß.

Auf der zur Klinke hin oben liegenden oberen Auflagefläche der Nockenstange gleitet die Klinkenauflagenfläche. Zwischen diesen beiden Gleitpartnern entstehen bei der Längsbewegung der Nockenstange ebenfalls relativ hohe Reibungskräfte, die bisher durch häufiges Schmieren reduziert werden mußten. Die Umfassungsschräge des Verschlußkastens, die unter einem Winkel zur senkrechten geneigt ist, wird durch die ebenfalls unter diesem Winkel geneigte obere Schräge der Klinke umfaßt. So wird die sogenannte kraftflüssige Verklammerung zwischen der am Zungenfuß befestigten Klinke und dem mit dem Fuß der Backenschiene hochfest verspannten Verschlußkasten herbeigeführt.

Diese durch die Verklammerung der Klinke mit dem Verschlußka­ sten herbeigeführte mechanische Verklammerung der an die Backenschiene anliegenden Zunge stellt weltweit das sicherste Verbindungssystem dar. Der Klinkenverschluß läßt es problem­ los zu, daß sich die freie Zunge aus der Nullstellung um plus/minus 30 mm längen oder kürzen kann, was besonders hohe Reibung zwischen den beiden Kontaktverriegelungsflächen hervorruft. Diese Gleitflächen mußten bisher besonders intensiv geschmiert werden.

Andere Systeme kennen keine Verklammerung (Verriegelung) der anliegenden Zunge und der dazugehörenden Backenschiene. Bei diesen Systemen werden die beiden Zungen in ihren beiden Endlagen im Antrieb verriegelt. Bei diesem Verriegelungs­ system muß bei sehr hohen Führungskräften die Backenschiene am Zungenbeginn horizontal so abgestützt werden, daß die Backenschiene nicht horizontal ausweichen kann.

Dieser sehr große Mangel tritt bei der Verklammerung von anliegender Zunge an die dazugehörige Backenschiene nicht auf, so daß zum Beispiel bei dem System der inneren Backen­ schienenverspannung durch die Horizontal-Elastizität des Schienenkopfes die horizontale Führungskraft wesentlich reduziert wird.

Wie schon vorstehend erwähnt, müssen, genauso wie bisher die Gleitflächen zwischen Gleitstuhl und Zungenauflagefläche, auch die drei bezeichneten Gleitflächenbereiche zur Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit der jeweiligen Verschlüsse oft und intensiv geschmiert werden. Geschieht dies nicht, dritt eine Störung ein, d. h. die zu hohe Umstellkraft kann durch den meist nur mit einer Umstellkraft ausgerüsteten Antriebsmotor nicht aufgebracht werden, d. h. das Zungenpaar kann nicht in die andere Fahrtrichtung umgestellt werden. Bevor der Zug in die neue Fahrtrichtung fahren kann, muß entweder der Gleitstuhl oder der Klinkenverschluß oder beides zusammen neu geschmiert werden. Erst danach kann dann die Weiche, d. h. die beiden Zungen umgestellt werden und der Zug kann seine Fahrt fortsetzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sie schmierungsfrei und weitestgehend wartungsarm ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

All diese vorerwähnten Mängel der hohen Reibung, des sehr häufigen Schmierens, des hohen Verschleißes, aber besonders auch der Umstellstörungen durch sehr hohe Reibungsverhält­ nisse werden durch den Erfindungsgegenstand, nämlich die Bestückung eines der beiden Gleitpartner in den ersten, zweiten und dritten Gleitbereichen mit Gleiteinlagen, die aus einem besonders gleitfreundlichen Werkstoff (wie z. B. eingepreßten Graphitronden) versehen sind, sowie eine aus besonders gleitfreundlichem Werkstoff hergestellte Klinke, die zur Verbesserung der Gleiteigenschaften in den jeweiligen Gleitbereichen mit eingepreßten kleineren Graphitronden bestückt sind, beseitigt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfühuungsbei­ spieles im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Stirnansicht (gesehen in Schienenlängs­ richtung) der Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht (gesehen von oben auf die Schiene) der Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 3 eine vereinfachte, vergrößerte Stirnansicht ähnlich Fig. 1;

Fig. 4 eine Stirnansicht ähnlich Fig. 1 in einer Stellung, bei der die Schienenzunge an der Backenschiene anliegt, der Verschluß jedoch zwangsläufig entriegelt ist;

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 4, bei der die Zungenschiene abliegend und der Verschluß in einer Endlage ist;

Fig. 6 eine Stirnansicht eines Verschlußstückes der Vorrichtung;

Fig. 7 eine Draufsicht des Verschlußstückes;

Fig. 8 einen Längsschnitt des Verschlußstückes;

Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie A-A der Fig. 6;

Fig. 10 einen Querschnitt der Unterseite des Verschluß­ stückes;

Fig. 11 eine Draufsicht auf Fig. 10;

Fig. 12 eine Seitenansicht einer Gleiteinlage, die in das Verschlußstück der Fig. 10 und 11 eingeschoben wird;

Fig. 13 eine Draufsicht der Gleiteinlage gemäß Fig. 12;

Fig. 14 eine Draufsicht auf einen Gleitbereich an der Verschlußklinke; und

Fig. 15 eine Draufsicht auf einen weiteren Gleitbereich an der Unterseite der Verschlußklinke.

Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Figuren bezeichnen gleiche bzw. funktionsmäßig einander entsprechende Teile.

In Fig. 1 sind der Fuß und der Steg einer Backenschiene 1 gezeigt, die fest im Gleis verankert ist. Eine Zungenschiene 2 (Fig. 3) ist gegenüber der Backenschiene 1 quer zur Schienenlängsrichtung verschieblich, um die Weiche umzustellen. Am Fuß der Backenschiene ist mittels einer Klemmbride 3 und einer Klemmschraube 4 ein Verschlußstück 5 befestigt, das von der Unterseite des Schienenfußes absteht und eine rechteckige, quer zur Schienenlängsrichtung verlaufende Öffnung aufweist, durch die eine Verschlußklinke 8 und eine Nockenstange 10 hindurchragen. Die Verschlußklinke 8 ist mittels eines Schwenklagers 9 gegenüber einem Verschlußlager 6 schwenkbar, wobei das Verschlußlager 6 mittels einer Verschlußschraube 7 mit dem Fuß der Zungenschiene 2 fest verbunden ist. Damit bewegen sich das Verschlußlager 6 und die Klinke 8 zusammen mit dem Ende der Zungenschiene. Das Schwenklager 9 weist eine Exzenterbuchse auf, mit der die Klinke 8 in ihrer Längsrichtung, d. h. quer zur Schiene, justiert werden kann. Auch das Verschlußlager 6 weist eine quer zur Schienen­ längsrichtung verlaufende Öffnung auf, durch die die Nockenstange 10 hindurchgreift.

Die Verriegelungsvorrichtung wird durch ein Gestänge 11 betätigt, das einen Mittelabgriff 12 aufweist, der mit der Nockenstange 10 gekoppelt ist.

Die Verschlußklinke 8 weist an ihrer von den Schienen fortweisenden Unterseite eine Aussparung 13 auf, die in Richtung zum freien Ende der Klinke 8 eine Auflaufschräge 14 und an dem gegenüberliegenden Ende einen Anschlag 15 besitzt. Die Nockenstange 10 besitzt in ihrem vorderen Bereich ebenfalls eine Auflaufschräge 16, die für ein Zusammenwirken mit der Auflaufschräge 14 der Klinke 8 ausgebildet ist sowie einen Anschlag 17, der für ein Zusammenwirken mit dem Anschlag 15 der Klinke 8 ausgebildet ist. Durch Verschieben der Nockenstange 10 kann die Klinke 8 zwischen einer Verriegelungsstellung (Fig. 3) und einer Entriegelungsstellung (Fig. 4 und 5) verschwenkt werden. In der Entriegelungsstellung (vgl. die strichpunktierten Linien der Fig. 3) wirken die Anschläge 17 und 15 zwischen der Nockenstange 10 und der Klinke 8 zusammen, so daß die Klinke in ihre untere Schwenklage verschwenkt ist. Wird die Nockenstange 10 in die Verriegelungsstellung vorgeschoben (vgl. von der strichpunktierten Stellung in die mit durchgezogenen Linien dargestellte Stellung der Fig. 3), so wirken die Auflaufschrägen 14 und 16 zusammen, so daß die Klinke in ihre obere Grenzlage verschwenkt wird, bei der das Verschlußlager 6 und das Verschlußstück 5 über die Klinke miteinander verriegelt sind. Wird die Nockenstange 10 in entgegengesetzter Richtung bewegt, so wird zunächst die Klinke 8 freigegeben, wenn die beiden Auflaufschrägen 14 und 16 aneinander vorbeigeglitten sind. Eventuell kann die Klinke schon in dieser Zwischenstellung der Nockenstange 10 durch ihr Eigengewicht in die Öffnungsstellung fallen. Sie wird aber auf alle Fälle zwangsweise in die Öffnungs­ stellung geschwenkt, wenn der Anschlag 17 der Nockenstange 10 gegen den Anschlag 15 der Klinke drückt, da durch den Hebelarm zwischen dem Anschlag 15 und der Achse des Schwenklagers 9 ein die Klinke 8 in die Öffnungsstellung zwingendes Drehmoment ausgeübt wird.

Beim Verschieben der Nockenstange 10 treten zwischen der Unterseite der Nockenstange und der ihr zugewandten Fläche an der Unterseite des Verschlußstückes 5 in einem ersten Gleitbereich 18 erhebliche Reibungskräfte auf. Weiter treten zwischen der Unterseite der Klinke 8 und der dieser Fläche zugewandten Oberseite der Nockenstange 10 ebenfalls erhebliche Reibungskräfte in einem zweiten Gleitbereich 19 auf.

Da sich das freie Ende der Schienenzunge 2 aufgrund von Temperaturänderungen um bis zu ± 30 mm aus einer Neutrallage verschieben kann, kann sich auch das Verschlußlager 6 mit der Klinke 8 in Schienenlängsrichtung um diese Länge relativ zur Backenschiene 1 in deren Längsrichtung verschieben. Bei verriegeltem Verschluß entsteht somit zwischen der Klinke 8 und einer mit dieser in Kontakt stehenden Fläche des Verschlußstückes 5 ein dritter Gleitbereich 20, an welchem ebenfalls erhebliche Reibungskräfte auftreten können.

Da das Verschlußstück 5, die Nockenstange 10 und die Klinke 8 so dimensioniert sind, daß in der Verschlußstellung an den drei Gleitbereichen 18, 19 und 20 hohe Flächenpressungen entstehen, sind dort auch entsprechend hohe Reibungskräfte gegen ein Verschieben dieser Teile gegeneinander vorhanden.

Nach der Erfindung ist vorgesehen, diese drei Gleitbereiche mit einem schmierungsfreien und damit wartungsarmen Gleitbelag auszustatten, der ein selbstschmierendes Gleitmetall enthält und insbesondere Graphitbronze.

Dieses Gleitmetall ist in Form von einzelnen, zueinander im Abstand angeordneten, im wesentlichen zylindrischen Ronden aus Graphitbronze vorgesehen. Im ersten Gleitbereich 18 sind diese Ronden in eine Gleiteinlage eingepreßt. Im Falle des zweiten und dritten Gleitbereiches 19 und 20 ist die Verschlußklinke aus Aluminiumbronze hergestellt und das Gleitmetall wird durch darin eingepreßte Ronden aus Graphitbronze gebildet.

Die Fig. 6 bis 8 zeigen das Verschlußstück 5, das eine im wesentliche rechteckige Öffnung 21 für die Aufnahme der Klinke 8 und der Nockenstange 10 besitzt. In die untere Wandung 22 dieser Öffnung 21 ist eine Gleiteinlage 23 eingesetzt und zwar mittels einer Schwalbenschwanzver­ riegelung 24. Die Wandung 22 ist über die Kontur (Draufsicht der Fig. 7) des Verschlußstückes 5 verlängert, wobei die dadurch gebildete Verlängerung 25 eine Bohrung 26 aufweist, durch die ein nicht dargestellter Bolzen eingeführt werden kann, der die Gleiteinlage 23 gegen ein Verschieben in Längsrichtung sichert.

Oberhalb der Öffnung 21 ist das Verschlußstück 5 so geformt, daß es auf der zum Schienenfuß der Backenschiene hinweisenden Seite eine in etwa U-förmige Aufnahme 27 besitzt, die den Schienenfuß teilweise übergreift und zusammen mit der Klemmbride 3 (Fig. 1) und den Schrauben 4 das Verschlußstück fest an der Backenschiene hält. Zur Aufnahme der Schrauben 4 weist das Verschlußstück zwei Bohrungen 28 auf. Diese Bohrungen münden jeweils in einen U-förmigen Kanal 29, der die Schrauben bzw. die Klemmbriden in Längsrichtung führt.

Die der Aufnahme 27 abgewandte Fläche 30 ist schräg geneigt und an die entsprechende Neigung der Klinke angepaßt. Diese Fläche bildet zusammen mit der entsprechenden Gegenfläche der Klinke den oben erwähnten dritten Gleitbereich 20. Die Schrägen sind dafür vorgesehen, eine die Backen- und die Zungenschiene gegeneinander drückende Kraft zu erzeugen, wenn die Klinke in ihre Verschlußstellung gedrückt wird.

In die Aufnahme 27 kann eine gegen die Außenseite des Schienenfußes drückende Feder 32 eingesetzt sein, die mit ihren beiden Enden in Bohrungen 31 (vgl. Fig. 9) eingesetzt ist.

Wie besser aus Fig. 10 zu erkennen ist, weist der Boden 22 des Verschlußstückes 5 eine Ausfräsung 33 auf, deren beide Seitenwände 34 unter einem Winkel von beispielsweise 60° gegenüber der Ebene des Bodens 22 geneigt sind, um die Schwalbenschwanzführung 24 zu bilden. In diese Ausfräsung 33 ist eine Gleiteinlage 23 eingeschoben und mittels eines nicht dargestellten Bolzens, der durch die Bohrung 26 und eine entsprechende Bohrung 35 der Gleiteinlage 23 eingeführt ist, fest an dem Verschlußstück verankert. Die Gleiteinlage 23 weist eine Vielzahl von im Abstand zueinander befindlichen Ronden 36 aus Gleitmetall auf, vorzugsweise aus Graphitbronze, die in die Gleiteinlage 23 eingepreßt sind.

Durch diese Gleiteinlage ist es nicht mehr erforderlich, die entsprechende Gleitfläche zu schmieren, so daß die Nockenstange über sehr lange Zeit schmierungsfrei betätigt werden kann. Die Verschieberichtung der Nockenstange ist durch den Pfeil 37 dargestellt, woraus auch ersichtlich ist, daß in Verschieberichtung der Nockenstange die Gleiteinlage 23 durch den in die Bohrungen 26 und 35 eingesetzten Bolzen gesichert ist.

In ähnlicher, wenn auch etwas unterschiedlicher Weise sind der zweite und dritte Gleitbereich 19 und 20 ebenfalls schmierungsfrei und wartungsarm ausgebildet, indem an den beiden Gleitflächen der Klinke 8 entsprechende Ronden aus Graphitbronze eingepreßt sind, wobei die Klinke 8 aus Aluminiumbronze hergestellt ist. Die entsprechenden Gleitflächen sind daher nicht auswechselbar. Vielmehr wird man die gesamte Klinke bei Bedarf auswechseln.

Fig. 14 zeigt den Gleitbereich zwischen der Fläche 30 des Verschlußstückes 5 und der dieser zugewandten Fläche der Klinke. An dieser Fläche der Klinke sind mehrere im Abstand zueinander verteilt angeordnete Ronden 38 aus Graphitbronze eingepreßt.

In ähnlicher Weise ist für den zweiten Gleitbereich 19 die zur Nockenstange 10 weisende und mit dieser in Gleitkontakt stehende Fläche mit entsprechenden Ronden 39 aus Graphitbronze bestückt.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Verriegeln einer Weichenzunge mit einer Backenschiene, mit einem fest mit der Backenschiene verbundenen Verschlußstück,
einem fest mit der Weichenzunge verbundenen Verschlußlager,
einer gegenüber dem Verschlußlager schwenkbaren Verschlußklinke und
einer durch das Verschlußstück hindurchgreifenden und mit der Verschlußklinke in Eingriff stehenden Nockenstange, dadurch gekennzeichnet,
daß ein erster Gleitbereich (18) zwischen der Nockenstange (10) und dem Verschlußstück (5), ein zweiter Gleitbereich (19) zwischen der Nockenstange (10) und der Verschlußklinke (8) sowie ein dritter Gleitbereich (20) zwischen der Verschlußklinke (8) und dem Verschlußstück (5) jeweils mit Einsätzen (36; 38; 39) aus einem Gleitmetall versehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze jeweils eingepreßte Ronden (36, 38, 39) aus Graphitbronze sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Gleitbereich (18) im Bereich des Bodens (22) des Verschlußstückes (5) einen Gleiteinsatz (23) aufweist, in welchen Ronden (36) aus Graphitbronze eingepreßt sind, wobei dieser Einsatz (23) zusammen mit den Ronden (36) in das Verschlußstück einschiebbar und dort verriegelbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (22) des Verschlußstückes (5) eine Ausfräsung (33) aufweist, in welche der Gleiteinsatz (23) mit einer Schwalbenschwanzführung (24) einschiebbar ist und mittels eines Bolzens, der in Bohrungen (26, 35) des Verschlußstückes (5) bzw. des Gleiteinsatzes (23) einsetzbar ist, verriegelbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußklinke (8) aus Aluminiumbronze ist, in die am zweiten und dritten Gleitbereich (19 und 20) Ronden (38, 39) aus Graphitbronze eingepreßt sind.