EP0592755B1 - Hydraulikeinheit - Google Patents

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EP0592755B1
EP0592755B1 EP92890220A EP92890220A EP0592755B1 EP 0592755 B1 EP0592755 B1 EP 0592755B1 EP 92890220 A EP92890220 A EP 92890220A EP 92890220 A EP92890220 A EP 92890220A EP 0592755 B1 EP0592755 B1 EP 0592755B1
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EP
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piston rod
piston
lines
tube
hydraulic unit
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Manfred Baumruck
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Alcatel Lucent Austria AG
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Alcatel Austria AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
    • B61L5/04—Fluid-pressure devices for operating points or scotch-blocks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L7/00—Remote control of local operating means for points, signals, or track-mounted scotch-blocks
    • B61L7/06—Remote control of local operating means for points, signals, or track-mounted scotch-blocks using electrical transmission
    • B61L7/066—Remote control of local operating means for points, signals, or track-mounted scotch-blocks using electrical transmission using electrically controlled fluid-pressure operated driving means

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic unit for switch actuation, with an axially displaceably arranged cylinder sealed on a piston rod, bilateral piston rod, which has tapping elements for actuating adjusting elements, and with pressure medium lines arranged in the piston rod, which have working spaces in the cylinder on both sides of the piston - Connect the discharge line for the hydraulic medium.
  • Hydraulic cylinder-piston units or generally pressure-medium-actuated (ie also pneumatic) units of this type have long been known in various designs for a number of very different purposes and advantageously enable large forces with a simple structure and compact dimensions.
  • the cylinders including lines and control elements, are arranged in a fixed manner and the piston acts on any actuating or adjusting elements via a piston rod projecting out of the cylinder on one or both sides
  • arrangements have also become known in which the piston rod protruding from the cylinder on both sides is fixedly mounted and the cylinder is displaced in accordance with the pressure medium applied to actuate adjusting elements or the like.
  • a hydraulic unit of the type mentioned at the outset has become known, which serves as a point machine and is provided with a piston rod drilled on both sides up to the area of the piston in order to avoid exposed or freely laid pressure medium lines, over which the working spaces with those arranged on the bearing plates for the piston rod or the push rod Supply and discharge lines for the pressure medium are connected.
  • a particular disadvantage here is the fact that relatively long pressure medium lines result, a part of which in turn must be laid away freely from a pump and control unit.
  • the object of the present invention is to improve a hydraulic unit of the type mentioned at the outset in such a way that the disadvantages mentioned are avoided and in particular that a more compact design with fewer oil paths is possible while avoiding the need to lay exposed lines.
  • the piston rod side which has the pressure medium lines, has, in a bore extending axially into the piston region, a tube inserted to form an annular gap sealed at both ends, the interior of which as one of the pressure medium lines in the piston region via at least one connecting line is connected to the working space assigned to the other piston rod side, the Annular gap in the piston area than the other pressure medium line is connected via at least one further connecting line to the working space assigned to the pierced piston rod side.
  • This configuration enables the hydraulic unit to be manufactured in a very simple manner, with relatively large cross sections for the pressure medium lines which can further contribute to a reduction in the flow resistances in the path of the pressure medium.
  • a largely symmetrical design of the pressure medium lines for the two usually also symmetrically designed working spaces is possible, which creates the same conditions for the two possible directions of movement.
  • the tube used can end before the piston-side end of the bore, the annular gap being sealed in this area by means of an annular seal. This measure simplifies the manufacture of the hydraulic unit and nevertheless ensures the required seal between the interior of the tube used and the annular gap.
  • connection part which has connecting bores from the inlet and outlet connections to the interior of the tube or to the gap.
  • the supply and discharge of the pressure medium thus take place at this connection part, which can also be arranged directly on a pump or control unit, for example, and again symmetrical conditions can be created very easily via the design of the connecting bores.
  • the hydraulic unit shown has an axially displaceable cylinder 3 arranged on a piston rod 2 which is fixed on both sides and which is sealed and which, for example, is molded in the die-cast tapping elements 4, which are designed here as holes 6 provided with tabs 6, for actuating adjusting elements (not shown) wearing.
  • These adjustment members can include, for example, one or more push rods for switching a rail switch or the like.
  • the piston rod side 14 which has the pressure medium lines 10, 11, has in a bore 17 running axially into the region of the piston 1 a tube 21 inserted to form an annular gap 20 sealed at both ends 18, 19.
  • the interior 22 of this tube 21 is connected as the one pressure medium line 11 in the area of the piston 1 via connecting lines 23 to the working space 8 assigned to the other piston rod side 15.
  • the annular gap 20 serves as another pressure medium line 10 and is in turn in the area of the piston 1 via others Connecting lines 24 are connected to the working space 9 assigned to the pierced piston rod side 14.
  • the tube 21 used ends here before the piston-side end of the bore 17, the annular gap 20 being sealed in the region of its end 18 on this side by means of an annular seal 25.
  • the cylinder 3 moves according to the respective pressure medium supply and discharge via the supply and discharge connections 12 and 13 along the Double arrow 29 and takes over the tapping elements 4, the adjusting elements, not shown, or the like. Also not shown here are the necessary pump or control units which supply or discharge pressure medium via the supply and discharge connections 12, 13 accordingly for the desired implementation of this movement.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hydraulikeinheit zur Weichenbetätigung, mit einem axial verschiebbar auf einer samt Kolben feststehenden, beidseitigen Kolbenstange abgedichtet angeordneten Zylinder, welcher Abgriffelemente zur Betätigung von Verstellorganen aufweist, und mit in der Kolbenstange angeordneten Druckmittelleitungen, welche beidseits des Kolbens liegende Arbeitsräume im Zylinder mit Zu- bzw. Ableitung für Hydraulikmedium verbinden.
  • Hydraulische Zylinder-Kolben-Einheiten, bzw. allgemein druckmittelbetätigte (also auch etwa pneumatische) derartige Einheiten, sind in verschiedensten Ausführungen für eine Reihe teilweise sehr unterschiedlicher Zwecke seit langem bekannt und ermöglichen in vorteilhafter Weise große Kräfte bei einfachem Aufbau und kompakten Abmessungen. Abgesehen von Anordnungen, bei denen die Zylinder samt Leitungen und Steuerorganen feststehend angeordnet sind und der Kolben über eine einseitig oder aber auch beidseitig aus dem Zylinder ragende Kolbenstange auf irgendwelche Betätigungs- oder Verstellorgane einwirkt, sind für verschiedene Anwendungen, wie beispielsweise die eingangs genannte Weichenbetätigung, auch Anordnungen bekannt geworden, bei denen die beidseitig aus dem Zylinder ragende Kolbenstange feststehend montiert ist und der Zylinder entsprechend der Druckmittelbeaufschlagung zur Betätigung von Verstellorganen oder dergleichen verschoben wird.
  • So ist beispielsweise aus der DE-25 57 574-B2 eine Hydraulikeinheit der eingangs genannten Art bekannt geworden, welche als Weichenantrieb dient und zur Vermeidung von frei liegenden bzw. frei verlegten Druckmittelleitungen mit einer beidseitig bis in den Bereich des Kolbens angebohrten Kolbenstange versehen ist, über die die Arbeitsräume mit den an den Lagerplatten für die Kolbenstange bzw. die Schubstange angeordneten Zu- bzw. Ableitungen für das Druckmedium in Verbindung stehen. Nachteilig ist dabei insbesonders der Umstand, daß sich relativ lange Druckmittelleitungen ergeben, wobei ein Teil davon wiederum frei von einer Pumpen- und Steuereinheit weg verlegt werden muß.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hydraulikeinheit der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die genannten Nachteile vermieden werden und daß insbesonders eine kompaktere Bauweise mit geringeren Ölwegen unter Vermeidung der Notwendigkeit der Verlegung von freiliegenden Leitungen ermöglicht wird.
  • Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Hydraulikeinheit der genannten Art dadurch erreicht, daß die Druckmittelleitungen für beide Arbeitsräume in der gleichen Kolbenstangenseite angeordnet sind. Auf diese Weise kann nun die Druckmittelbeaufschlagung bzw. -ableitung zu bzw. von beiden Arbeitsräumen von einem Ende der beidseitigen Kolbenstange her vorgenommen werden. Dieses Ende kann beispielsweise auch unmittelbar an bzw. in unmittelbarer Nähe der Pumpen- bzw. Steuereinheit für das Druckmedium festgelegt sein, sodaß frei verlegte Leitungen überhaupt vermieden werden können und geringe Wege für das Druck- bzw. Hydraulikmedium mit geringeren Reibungsverlusten realisierbar sind. Es ergibt sich eine kompakte Bauweise, die auch weniger störungsanfällig ist.
  • Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die die Druckmittelleitungen aufweisende Kolbenstangenseite in einer axial bis in den Kolbenbereich verlaufenden Bohrung ein unter Bildung eines an beiden Enden abgedichteten Ringspaltes eingesetztes Rohr aufweist, dessen Innenraum als eine der Druckmittelleitungen im Kolbenbereich über zumindest eine Verbindungsleitung mit dem der anderen Kolbenstangenseite zugeordneten Arbeitsraum verbunden ist, wobei der Ringspalt im Kolbenbereich als die andere Druckmittelleitung über zumindest eine weitere Verbindungsleitung mit dem der durchbohrten Kolbenstangenseite zugeordneten Arbeitsraum verbunden ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine sehr einfache Herstellung der Hydraulikeinheit, wobei relativ große Querschnitte für die Druckmittelleitungen realisierbar sind, die weiter zu einer Verringerung der Strömungswiderstände im Weg des Druckmediums beitragen. Es ist dabei auch eine weitestgehend symmetrische Ausbildung der Druckmittelleitungen für die beiden üblicherweise ebenfalls symmetrisch ausgebildeten Arbeitsräume möglich, womit gleiche Verhältnisse für die beiden möglichen Bewegungsrichtungen geschaffen sind.
  • Das eingesetzte Rohr kann in weiterer Ausbildung der Erfindung bereits vor dem kolbenseitigen Ende der Bohrung enden, wobei der Ringspalt in diesem Bereich mittels einer Ringdichtung abgedichtet ist. Durch diese Maßnahme wird die Herstellung der Hydraulikeinheit vereinfacht und trotzdem die erforderliche Abdichtung zwischen dem Innenraum des eingesetzten Rohres und dem Ringspalt sichergestellt.
  • Nach einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das äußere Ende der durchbohrten Kolbenstangenseite ebenso wie das entsprechende Ende des eingesetzten Rohres abgedichtet in einem Anschlußteil festgelegt, welcher Verbindungsbohrungen von den Zu- bzw. Ableitanschlüssen zum Innenraum des Rohres bzw. zum Spalt aufweist. An diesem Anschlußteil, der beispielsweise auch unmittelbar an einer Pumpen- bzw. Steuereinheit angeordnet sein kann, erfolgen damit die Zu- und Ableitung des Druckmediums, wobei wiederum über die Ausgestaltung der Verbindungsbohrungen sehr einfach symmetrische Verhältnisse geschaffen werden können.
  • Die Erfindung wird im folgenden noch anhand des in der Zeichnung schematisch im teilweisen Schnitt dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
  • Die dargestellte Hydraulikeinheit weist einen axial verschiebbar auf einer samt Kolben 1 feststehenden, beidseitigen Kolbenstange 2 abgedichtet angeordneten Zylinder 3 auf, welcher beispielsweise im Druckguß angeformte Abgriffelemente 4, die hier als mit Bohrungen 5 versehene Laschen 6 ausgeführt sind, zur Betätigung von nicht weiter dargestellten Verstellorganen trägt. Diese Verstellorgane können beispielsweise eine oder mehrere Schubstangen zur Umschaltung einer Schienenweiche oder dergleichen umfassen.
  • Zwischen der Innenwand 7 des Zylinders 3 und der Kolbenstange 2 mit dem Kolben 1 sind beidseits des Kolbens 1 liegende Arbeitsräume 8, 9 ausgebildet, die über zum größten Teil in der Kolbenstange 2 verlaufende Druckmittelleitungen 10, 11 mit Zu- bzw. Ableitanschlüssen 12, 13 in Verbindung stehen. Diese Druckmittelleitungen 10, 11 sind für beide Arbeitsräume 8, 9 in der gleichen Kolbenstangenseite 14 angeordnet - die andere Kolbenstangenseite 15 ist hier voll ausgebildet und mit einer Befestigungseinrichtung 16 zur Lagefestlegung versehen.
  • Die die Druckmittelleitungen 10, 11 aufweisende Kolbenstangenseite 14 weist in einer axial bis in den Bereich des Kolbens 1 verlaufenden Bohrung 17 ein unter Bildung eines an beiden Enden 18, 19 abgedichteten Ringspaltes 20 eingesetztes Rohr 21 auf. Der Innenraum 22 dieses Rohres 21 ist als die eine Druckmittelleitung 11 im Bereich des Kolbens 1 Ober Verbindungsleitungen 23 mit dem der anderen Kolbenstangenseite 15 zugeordneten Arbeitsraum 8 verbunden. Der Ringspalt 20 dient als andere Druckmittelleitung 10 und ist wiederum im Bereich des Kolbens 1 über weitere Verbindungsleitungen 24 mit dem der durchbohrten Kolbenstangenseite 14 zugeordneten Arbeitsraum 9 verbunden.
  • Das eingesetzte Rohr 21 endet hier bereits vor dem kolbenseitigen Ende der Bohrung 17, wobei der Ringspalt 20 im Bereich seines diesseitigen Endes 18 mittels einer Ringdichtung 25 abgedichtet ist.
  • Das äußere Ende der durchbohrten Kolbenstangenseite 14 ist ebenso wie das entsprechende Ende des eingesetzten Rohres 21 abgedichtet in einem Anschlußteil 26 festgelegt, welcher Verbindungsbohrungen 27, 28 von den Zu- bzw. Ableitanschlüssen 12, 13 zum Innenraum 22 des Rohres 21 bzw. zum Ringspalt 20 aufweist.
  • Da die Kolbenstange 2 samt dem Kolben 1 an der Befestigungseinrichtung 16 und zumeist auch im Bereich des Anschlußteiles 26 festgelegt ist, bewegt sich der Zylinder 3 entsprechend der jeweiligen Druckmittelzu- bzw. -abführung über die Zu- bzw. Ableitanschlüsse 12 bzw. 13 entlang des Doppelpfeiles 29 und nimmt dabei über die Abgriffelemente 4 die nicht dargestellten Verstellorgane oder dergleichen mit. Ebenfalls nicht dargestellt sind hier die erforderlichen Pumpen- bzw. Steuereinheiten, die zur gewünschten Durchführung dieser Bewegung Druckmedium über die Zu- bzw. Ableitanschlüsse 12, 13 entsprechend zu- oder abführen.

Claims (4)

  1. Hydraulikeinheit zur Weichenbetätigung mit einem axial verschiebbar auf einer samt Kolben (1) feststehenden, beidseitigen Kolbenstange (2) abgedichtet angeordneten Zylinder (3), welcher Abgriffelemente (4) zur Betätigung von Verstellorganen aufweist, und mit in der Kolbenstange angeordneten Druckmittelleitungen (10, 11), welche beidseits des Kolbens liegende Arbeitsräume (8, 9) im Zylinder mit Zu- bzw. Ableitung für Hydraulikmedium verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelleitungen (10, 11) für beide Arbeitsräume (8, 9) in der gleichen Kolbenstangenseite (14) angeordnet sind.
  2. Hydraulikeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Druckmittelleitungen (10, 11) aufweisende Kolbenstangenseite (14) in einer axial bis in den Kolbenbereich verlaufenden Bohrung (17) ein unter Bildung eines an beiden Enden (18, 19) abgedichteten Ringspaltes (20) eingesetztes Rohr (21) aufweist, dessen Innenraum (22) als eine der Druckmittelleitungen (11) im Kolbenbereich über zumindest eine Verbindungsleitung (23) mit dem der anderen Kolbenstangenseite (15) zugeordneten Arbeitsraum (8) verbunden ist, wobei der Ringspalt (20) im Kolbenbereich als die andere Druckmittelleitung (10) über zumindest eine weitere Verbindungsleitung (24) mit dem der durchbohrten Kolbenstangenseite (14) zugeordneten Arbeitsraum (9) verbunden ist.
  3. Hydraulikeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eingesetzte Rohr (21) bereits vor dem kolbenseitigen Ende der Bohrung (17) endet, wobei der Ringspalt (20) in diesem Bereich mittels einer Ringdichtung (25) abgedichtet ist.
  4. Hydraulikeinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende der durchbohrten Kolbenstangenseite (14) ebenso wie das entsprechende Ende des eingesetzten Rohres (21) abgedichtet in einem Anschlußteil (26) festgelegt ist, welcher Verbindungsbohrungen (27, 28) von den Zu- bzw. Ableitanschlüssen (12, 13) zum Innenraum (22) des Rohres (21) bzw. zum Ringspalt (20) aufweist.
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