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Kästen zum Betätigen der Weichenzungen in Eisenbahnweichen
sind nicht völlig zufriedenstellend, was ihren Betrieb und
ihre Eigensicherheit betrifft, die nicht immer die
gegenwärtigen Anforderungen erfüllen können. Das ist dem
Fachmann gut bekannt. Ferner sind die derzeitigen
Vorrichtungstypen mechanisch sehr kompliziert und schwierig
instandzuhalten. Diese und andere Mängel und Nachteile werden mit
der Vorrichtung nach der Erfindung vermieden.
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Die EP-A-0 289 978 offenbart eine Vorrichtung zum Betätigen
der Weichenzungen von Eisenbahnweichen mit den Merkmalen
des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung weist
darüber hinaus eine Einrichtung zum Erfassen der genauen
Stellung der Weichenzungen an den Backenschienen am Ende der
Stellbewegung nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1
auf.
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In einem praktischen Ausführungsbeispiel hat der Gleitblock
Aussparungen mit einer vertikalen äußeren Wand und einer
geneigten inneren Wand. Die Stangen der Weichenzungen haben
durchgehende Sitze. In den Aussparungen und in den
durchgehenden Sitzen oder in Aussparungen eines feststehenden
Aufbaus und in den durchgehenden Sitzen können Rollen
aufgenommen sein, wobei die Rollen in diesem Fall vollständig
oberhalb des Gleitblocks bleiben, und mit dem festehenden
Aufbau verbunden sind elastische Mittel, die auf die Rollen
wirken können, um ihr Entweichen aus den Aussparungen zu
verhindern, und Kontakte zum Erfassen der genauen Stellung
der Rollen.
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Weitere Merkmale sind in den beigefügten Ansprüchen
definiert.
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Die Erfindung wird besser verständlich, wenn man der
Beschreibung und den angefügten Zeichnungen folgt, die ein
praktisches, nicht einschränkendes, erläuterndes
Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen. In den Zeichnungen
zeigen:
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Fig. 1 und 2 ein erstes Ausführungsbeispiel als
schematischen vertikalen Querschnitt und als Draufsicht der
Stellung vor Beginn der Bewegung der Weichenzungen
nach rechts;
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Fig. 3 bis 7, in ähnlicher Weise wie Fig. 1, verschiedene
aufeinanderfolgende Bewegungsstufen;
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Fig. 8 die zwangsweise geöffnete Weiche ist;
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Fig. 9 den Zustand von Fig. 8 in Draufsicht;
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Fig. 10 und 11 mögliche anomale Verhältnisse;
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Fig. 12 in einem schematischen Vertikalschnitt die Stellung
vor Beginn der Bewegung der Weichenzungen in der
Zeichnung nach links in einem zweiten
Ausführungsbeispiel;
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Fig. 13 bis 17 die verschiedenen aufeinanderfolgenden
Bewegungsstadien;
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Fig. 18 und 19 die Stadium des Öffnens der Weiche;
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Fig. 20 und 21 zwei unterschiedliche anomale Verhältnisse;
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Fig. 22 eine auseinandergezogene perspektivische
Teilansicht;
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Fig. 23 eine Teilvergrößerung der Fig. 12;
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Fig. 24 ein Schema der Weichen;
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Fig. 25 und 26 den Querschnitt und die Draufsicht eines
Endstadiums der Stellbewegung in der Zeichnung nach
rechts;
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Fig. 27 und 28 ähnlich wie Fig. 25 und 26 ein Stadium des
Ziehens nach links in der Zeichnung;
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Fig. 29 einen Längsschnitt durch Ebenen, die in der Fig. 30
mit X-X und Y-Y gekennzeichnet sind;
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Fig. 30 und 31 Querschnitte durch Ebenen XXX-XXX und XXXI-
XXXI in der Fig. 29; und
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Fig. 32 und 33 zwei perspektivische Ansichten eines
isoliert dargestellten Bauteils.
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In den Fig. 1 bis 11 weist das Bezugszeichen 2 auf die eine
Backenschiene und das Bezugszeichen 26 auf die andere
Bakkenschiene hin. Die Weichenzunge 4 kann auf die
Backenschiene 2 wirken, und die Weichenzunge 24 wirkt auf die
Backenschiene 26. Die Weichenzunge 24 ist an einer Stange
oder Zugstange 22 befestigt, an deren verdicktem Ende sie
einen Sitz 22A für eine Rolle 20 hat. Die Weichenzunge 4
ist an einer Stange oder Zugstange 6 befestigt, in der
gleichfalls ein Sitz 6A für eine Rolle 12 ausbildet ist.
Ein feststehender Aufbau 14 bildet zwei Gehäuse 14A und
14B, mit denen Federn 8 und 18 verbunden sind, um eine
Schubwirkung nach unten auszuüben. Am feststehenden Aufbau
14 verlaufen zwei Haltestifte 10 und 16 zum Zurückhalten
eines Schlittens 34. Das Bezugszeichen 36 weist auf einen
Gleitblock mit zwei Vertiefungen 36A und 36B hin, von denen
jede eine vertikale äußere Wand und eine geneigte innere
Wand hat, wobei die Rollen 12 und 20 in der Lage sind, auf
die beiden Vertiefungen 36A und 36B zu wirken. Der
Gleitblock 36 hat einen von zwei Flächen begrenzten Sitz, der in
der Zeichnung (Fig. 2) seitlich angeordnet ist, auf den ein
zum Schlitten 34 gehörender elastischer Zapfen in
Rollenbauart wirkt. Auf einen weiteren von zwei Flächen
begrenzten Sitz, in der Zeichnung weiter unten, der an dem
Gleitblock 36 angeordnet ist, kann ein zu einem Stellglied 30
gehörender elastischer Zapfen 32 in Rollenbauart wirken,
der entlang eines feststehenden Führungsmittels 30A läuft.
Die Bezugszeichen 28 und 38 bezeichnen elastische
Kompensatoren für die Weichenzungen am Ende ihrer Stellbewegung.
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Zum Erfassen von verschiedenen Verhältnissen sind
elektrische Steuerungen vorgesehen, zu denen gehören: Kontakte a
und b für die Stellung jeweils der Rollen 20 und 12 beim
Eintritt in die Gehäuse 14B und 14A; Kontakte c und d zum
Erfassen der Anwesenheit des Gleitblocks 36 am Ende der
Stellbewegung; Kontakte e und f zum Erfassen der Enden der
Stellbewegung des Stellglieds 30.
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Zu Beginn der Betätigung zum Bewegen der Weichenzunge 4
(und dann 24) nach rechts verläßt das Stellglied 30 die
Stellung der Fig. 1, und nach dem Lösen des Schlittens 34
durch Anheben des Stifts 16 kommt der Gleitblock 36 mit dem
Zapfen 32 in Eingriff; somit beginnt der Gleitblock (Fig.
3) die Weichenzunge 4 durch die Rolle 12 und die Zugstange
6 zu bewegen. Zu Beginn der Translationsbewegung, wenn der
Zwischenraum R aufgehoben ist, das heißt, wenn die
Überlappung R beseitigt ist (Fig. 4), findet die Rolle 20 die
Vertiefung 36B und stellt sich wegen ihres Eigengewichts und
der Belastung der Feder 18 ein, so daß der Gleitblock 36
durch die Rolle 20 mit der Zugstange 22 starr verbunden
wird, die auch das Ziehen der Weichenzunge 24 auslöst. Der
freigegebene Schlitten 34 wird längs des Gleitblocks 36
gezogen, ohne seine Bewegung abzubremsen, da er durch seine
elastische Rolle in Eingriff mit dem von zwei Flächen
begrenzten Sitz an der Seite des Gleitblocks steht. Die
verschiedenen elektrischen Kontakte C erfassen die Bewegung
des Gleitblocks 36. Wenn die Weichenzunge 4 die
Backenschiene 2 (Fig. 5) erreicht und gegen sie drückt, ist die
Rolle 12, die sich nicht weiter vorwärts bewegen kann,
durch die geneigte Wand der Vertiefung 36A gegen ein
Abheben belastet, so daß sie auf die Feder 8 drückt und in den
Bereich 6A eintritt. Dieses vollendet das "Umwerfen der
Weiche", das auch durch den Kontakt b elektrisch überwacht
wird, während der Gleitblock 36, der seine Bewegung zu
seinem Endschalter d fortsetzt, die Weichenzunge 24 weiterhin
zieht und die Versetzung R1 zwischen der Rolle 12 und der
Vertiefung 36A bewirkt, das heißt, die "Überlappung" R1
(Fig. 6) hervorruft.
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Wenn der Gleitblock 36 den Endschalter d erreicht hat, löst
sich das Stellglied 30 selbst vom Gleitblock 36 (Fig. 7),
indem es die Federbelastung des elastischen Zapfens 32
überwindet und deshalb seine maximale Zugwirkung aufbringt
und bewirkt, daß der Stift 10 im Schlitten 34 unbeweglich
steht, bevor er seine Funktion am Endschalter f beendet.
Der Zweck dieses Betriebs ist in der Fig. 8 dargestellt, wo
das "Öffnen" der Weiche gezeigt ist. Wenn in der Stellung
von Fig. 7 die Weichenzunge 24 zur Backenschiene 26 hin
gesteuert wäre (wie es in der Fig. 8 durch den Pfeil
angegeben ist), würde die Rolle 20 die Kraft auf den Gleitblock
36 übertragen, welcher die Belastung, die durch den
Schlitten 34 hervorgerufen wird, überwinden muß, um sich zu
bewegen, der, wie bereits festgestellt wurde, durch den Stift
10 verriegelt ist. Wenn eine solche Situation entsteht,
hebt der Gleitblock, der die vorher eingerichtete Belastung
überwunden hat, den Zwischenraum R1 auf, das heißt, er
beseitigt die Überlappung R1 und kommt mit der Rolle 12, der
Zugstange 6 und der Weichenzunge 4 in Eingriff, damit das
System in die Stellung der durch Zwang geöffneten Weiche
(Fig. 8) kommen kann. Die Kombination des Gleitblocks 36
und des Schlittens 34 - mit dem von zwei Flächen begrenzten
Sitz des Gleitblocks 36 und dem elastischen Zapfen in
Rollenbauart des Schlittens 34 - ergibt ein Profil, das die
Stellbewegung über vorher eingerichtete Grenzwerte
überdekken kann. Der elektrische Kontakt d würde das Öffnen der
Weiche anzeigen.
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Die Fig. 9 stellt den Schlitten 34 ausgerückt dar.
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Die Fig. 10 zeigt eine Abnormalität, die sich ergibt, wenn
die Weiche in Betrieb gesetzt und die Backenschiene 2 nicht
in der richtigen Stellung angetroffen wird. In diesem Fall
wird - wegen mangelnder Widerstandskraft von der
Backenschiene 2 auf den Zusammenbau 6, 4 - die Rolle 12 nicht
gezwungen, nach oben zu kommen, um die Feder 8
zusammenzudrücken, und das Umwerfen wird nicht erreicht, und deshalb
wird der elektrische Kontakt b nicht aktiviert. Die
elektrischen Steuerungen, die durch die am Ende der Betätigung
durchgeführten aufeinanderfolgenden Ereignisse beeinflußt
werden, befinden sich somit in einem Zustand, um die
Abnormalität anzuzeigen. Das System ist daher nicht
weichengesichert.
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Im Falle eines Fremdkörpers CE, der zwischen der
Weichenzunge 4 und der Backenschiene 2 eingeschoben ist (Fig. 11),
rückt das Stellglied 30, nachdem es seine maximale
Zugbelastung aufgebracht hat, beginnend aus der Lage von Fig. 4
selbst aus dem Gleitblock 36 aus und bewegt sich weiter bis
zum Ende seiner Stellbewegung, ohne daß der Endschalter d
vorher beeinflußt wird. Da der Betrieb nicht genau
vollendet
worden ist, findet das Umwerfen der Weiche mit dem
Anheben der Rolle 12 auch hier nicht statt, und deshalb ist
auch in diesem Fall das System nicht weichengesichert, und
die elektrischen Steuerungen zeigen diesen Zustand an.
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Die elastischen Haltezapfen 28 und 38 haben die Funktion,
die Weichenzungen am Ende der Betätigung in Stellung zu
halten, indem sie auf die entsprechenden Vertiefungen
wirken, die zum Beispiel in den Stangen oder Zugstangen 22 und
6 ausgebildet sind.
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Mit diesen Anordnungen werden Vorteile erreicht, die beim
Lesen des Textes deutlich werden. Unter anderem werden die
in der Praxis benötigten Grade der Funktionssicherheit
ausschließlich durch geradlinige Bewegungen, ohne Rollen und
praktisch ohne Gelenkverbindungen erreicht, und bei einer
durchgreifenden Reduzierung der Anzahl von Teilen werden
mögliche Veränderungen an diesen die Sicherheit nicht
beeinträchtigen.
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In den Fig. 12 bis 23 bezeichnen die Bezugszeichen 102 und
126 die beiden Backenschienen, mit denen die Weichenzungen
104 und 124 wechselweise zusammenwirken können. An der
Weichenzunge 104 ist eine Stange 106 befestigt, die mit einem
Sitz 106A für eine Rolle 112 versehen ist. An der
Weichenzunge 124 ist eine Stange 122 befestigt, die mit einem Sitz
122A für eine Rolle 120 versehen ist. Der feststehende
Aufbau des Kastens weist ein Teil 114 und zwei Bauteile 154
auf, von denen jedes zwei Zugangssitze 154A und 154B hat,
in denen jeweils Rollen 150 und 151 teilweise aufgenommen
werden können. Das Bezugszeichen 136 bezeichnet einen
Gleitblock mit zwei Wänden 136X, die eine untere Vertiefung
136Y begrenzen. In dieser Vertiefung 136Y ist ein Hohlraum
136Z mit einer teilweisen zylindrischen Oberfläche
ausgebildet. Auf dem Oberteil des Gleitblocks 136 befinden sich
zwei symmetrische Hohlräume 136A und 136B mit einer inneren
seitlichen Zugangswand. Unten an den Seiten des Hohlraums
136Z mit der zylindrischen Fläche befinden sich zwei Sitze
136D und zwei äußere Wände 136C. Das Bezugszeichen 130
bezeichnet die Stange oder die Zugstange eines äußeren
Stellglieds 131, das dazu bestimmt ist, die Bewegungen der
Weichenzungen zu steuern. An der Stange oder Zugstange 130
sind zwei seitliche Gabeln 152 und 153 befestigt, die
Bewegungen in der Vertiefung 136Y des Gleitblocks 136 zwischen
den Wänden 136X ausführen können. Auf der Stange 130 sind
zwei Lager 155 und 156 verschiebbar eingebaut, die einander
gegenüber liegen, und zwischen ihnen ist eine Druckfeder
158 enthalten, die anstrebt, sie voneinander getrennt zu
halten, wobei die beiden Lager teilweise innerhalb des
Hohlraums 136Z untergebracht sind. An jedem der Lager 155
und 156 ist jeweils ein Paar Flügel 155A und 156A
befestigt, die um das entsprechende Lager herum symmetrisch
sind und passende Sitze für die jeweils vorstehend
genannten Rollen 150 und 151 ausbilden. Auf die Stange 130 wirkt
unter anderem ein elastischer Zapfen 138 zum Stabilisieren
der Stellung der Stange. Das feststehende Teil 114 hat zum
Aufnehmen der Rollen 112 und 120 zwei Sitze 114A und 114B,
mit denen jeweils Druckfedern 108 und 118 für die Rollen
112 und 120 verbunden sind.
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Das Stellglied 131 für die Stange 130 weist ein Zugsystem
mit Laufwerk 162 auf, das durch einen Motor 164 über ein
Ritzel 164A und eine Zahnstange 162A bewegt wird, wobei das
Laufwerk 162 einen elastischen Stift 162B hat, der auf
einen Sitz 130A in der Zugstange 130 wirkt. Die
Bezugszeichen 170A und 170B bezeichnen zwei Endschalter für das
Laufwerksystem 162. Die Fig. 25 und 26 stellen das Ende der
Stellbewegung nach rechts dar, wenn man die Zeichnung
betrachtet. Der elastische Stift 162B des Zugsystems mit
Laufwerk 162 hat sich aus dem Eingriff mit dem Sitz 130A in
der Zugstange 130 freigemacht. Wenn das Laufwerk 162 in
Berührung mit dem Schalter 170A kommt, wird der Motor 164
gestoppt und für den umgekehrten Lauf vorbereitet. Die Fig.
27 und 28 zeigen eine dazwischenliegende Stellung beim
Stadium des Ziehens nach links in der Zeichnung betrachtet.
Das Laufwerk 162 ist mit dem Stift 162A im Sitz 130A der
Stange oder Zugstange 130 in Eingriff gekommen, in dessen
Ergebnis das Zugsystem die Stange 130 in die Richtung f&sub1;&sub3;&sub0;
bewegt. Diese Bewegung wird beendet, wenn die Weichenzunge
beim Erreichen der Stellung des Endes der Stellbewegung
die Einheit 162, 162A zwingt, sich aus der Stange 130 zu
lösen und sich weiter zu bewegen, bis sie den Schalter 170B
betätigt, der auf dieselbe Weise, wie es vorstehend für den
Schalter 170A beschrieben wurde, den Motor 164 abschaltet.
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Mit Bezug auf die Bewegungen, die der Stange oder Zugstange
130 verliehen werden, wie es vorstehend angegeben ist, wird
jetzt die Funktion der Bauelemente des Kastens 114 zur
Betätigung der Weichenzunge beschrieben.
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In der Stellung der Fig. 12 liegt die Weichenzunge 124 an
der Backenschiene 126 an, und die Stange 122 der
Weichenzunge steht mit der Rolle 120 in Eingriff, die sich
zwischen dem Sitz 112A und dem Sitz 114B befindet. Die
Zugstange 130 wird durch den Stabilisierungszapfen 138
gehalten.
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Zu Beginn der Betätigung verläßt die Stange oder Zugstange
130 die Stellung von Fig. 12 und zieht, indem sie sich in
die Richtung des Pfeils f&sub1;&sub3;&sub0; der Fig. 13 bewegt, die Gabeln
152 und 153 - die symmetrisch zueinander und an der Stange
befestigt sind - was es dadurch einerseits ermöglicht, die
Rollen 150 zu lösen, die in der Stellung von Fig. 12 durch
die Gabel 152 in den Sitzen 154A der am Kastenaufbau
befestigten Einzelteile 154 gehalten waren, und andererseits
mit der Gabel 153 die Rollen 151 in Eingriff zu bringen,
die in den entsprechenden Ösen der Flügel 155A des Lagers
155 enthalten sind.
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Die Rollen 151 (Fig. 14) übertragen die Bewegung der Stange
130 durch die Zacke der Schulter 136C auf den Gleitblock
oder Einschub 136, der sich dadurch in die Richtung f&sub1;&sub3;&sub0;
bewegt, was eine Bewegung des Lagers 156 und der Rollen 150
ebenso ermöglicht, ohne die Feder 158 zu belasten.
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Die Bewegung des Gleitblocks 136 (Fig. 13) bewirkt durch
die Rolle 112 und die Zugstange 106, daß sich die
Weichenzunge 104 bewegt und gleichzeitig die Versetzung R3
aufhebt, das heißt, die Überlappung R3 (Fig. 13) zwischen der
Rolle 120 und dem Sitz 136B entfernt und es der Rolle 120
ermöglicht, in den Sitz 136B des Gleitblocks 136 hinein zu
rutschen, was es dem Gleitblock 136 danach auch möglich
macht, die Zugstange 122 und die Weichenzunge 124 (Fig. 15)
zu ziehen.
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Wenn die Weichenzunge 104 die Backenschiene 102 (Fig. 16)
erreicht und an ihr anliegt, wird die Rolle 112, die sich
nicht beliebig weiter vorwärts bewegen kann, durch die
geneigte Wand des Hohlraums 136A gezwungen, sich zu heben,
drückt auf die Feder 108 und stellt sich in den Sitz 114A
des feststehenden Teils 114. Auf diese Weise wird die
Weiche "umgeworfen", d.h. das Anlegen und Schieben einer
spezifischen Länge der Weichenzunge 104 an die Backenschiene
102 mit Erreichen einer spezifischen Stellung der
Weichenzunge, während der Gleitblock 136, der seine Stellbewegung
(Fig. 17) fortsetzt, die Weichenzunge 124 weiterhin zieht
und die Versetzung R1 zwischen der Rolle 112 und dem
Hohlraum 136A schafft, das heißt die Überlappung R1 zustande
bringt. Auf diese Weise stellen sich die Rollen 151 in die
Sitze 154B der feststehenden Teile 154 ein und sind durch
die Gabel 153 eingeschlossen. Auf diese Weise wird der
Gleitblock oder Einschub 136 durch das Lager 155 in
Stellung gehalten, das seinerseits durch die Rollen 151 am
feststehenden Teil des Kastens eingeschlossen ist, der die
Bauteile 154 aufweist. Das Stabilisierungssystem 138 mit
dem elastischen Zapfen hält die Zugstange 130 in der
Stellung des Endes der Stellbewegung (Fig. 17) gegenüber
derjenigen, die in der Fig. 1 veranschaulicht ist.
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Die Fig. 18 und 19 stellen das Stadium dar, in dem die
Weiche auseinander gedrückt ist. Wenn die Weichenzunge 124 zur
Backenschiene 136 hin gedrückt wird (wie es durch den Pfeil
fT in der Fig. 18 dargestellt ist), überträgt die Rolle 120
die Kraft auf den Gleitblock 136, der nach dem Überwinden
des Widerstandes des elastischen Stabilisierungszapfens 138
der Zugstange 130 die Feder 158 durch Bewegen
zusammendrückt (Fig. 18 und 19), weil das Lager 155 durch die
Rollen 151 in Stellung gehalten wird, die sich mit den Sitzen
154B der feststehenden Bauteile 154 in Eingriff befinden.
Nach der richtigen Größe der Stellbewegung, der eine
spezifische Leistung entspricht, hebt der Gleitblock 136 den
Raum R1 (Fig. 17) auf, kommt mit der Rolle 112 und somit
mit der Zugstange 106 und der Weichenzunge 104 in Eingriff
und entlastet die Rollen 151, die nach oben in die Sitze
136D hinein kommen (Fig. 19). Da der Gleitblock 136 durch
die Wirkung der Feder 158 dann umschlossen ist, sind die
Weichenzungen 104 und 124 frei verschiebbar, die es der
Weiche ermöglichen, mit der auf ein begrenztes Verhältnis
zusammengedrückten Feder 158 auseinander gedrückt zu
werden.
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Die Fig. 20 stellt eine Abnormalität dar, die auftritt,
wenn die Weiche betätigt wird und die Backenschiene 102
sich nicht in der richtigen Stellung befindet. In diesem
Fall wird die Rolle wegen der mangelnden Widerstandskraft
von der Backenschiene 112 auf den Zusammenbau 106, 104
nicht gezwungen, nach oben in den Sitz 114A hinein zu
kommen, die die Feder 108 zusammendrückt, und das Umwerfen
wird nicht erreicht. Die Zugstange 106 wird am
feststehenden Teil des Kastens 154 an der Stelle 106B (Fig. 20)
gestoppt,
der den Gleitblock oder Einschub 136 daran hindert,
seine Stellbewegung fortzusetzen.
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Die Fig. 21 stellt das Einschieben eines Fremdkörpers CE
zwischen die Weichenzunge 104 und die Backenschiene 102
dar. In diesem Fall entkuppelt sich das Zugsystem des
Stellglieds 130 der Zugstange selbst, wie bereits
festgestellt ist, nachdem es seine maximale Zuglast aufgebracht
hat und trennt den Motor von der Zugstange.
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Geeignete elektrische Kontakte bestimmen, ob der Gleitblock
136 das Ende seiner Stellbewegung erreicht hat, die dadurch
ein normales Funktionieren, ein Andrücken der Weiche und
beliebige abnormale Fälle signalisieren, wie es vorstehend
beschrieben wurde. Durch das Bezugszeichen fc wird auf ein
Beispiel von möglichen Endschaltern hingewiesen. Diese
Endschalter fc wirken auf den Gleitblock 136 am Ende seiner
Bewegung in die eine oder die andere Richtung.
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Die Feder 158 kann durch ein steifes, zum Beispiel
röhrenförmiges, Distanzstück ersetzt werden, um die Möglichkeit
einer gegenseitigen elastischen Annäherung zwischen den
beiden Lagern 155 und 156 zu vermeiden.