EP0723901A2 - Verschlussvorrichtung für Weichenzungen - Google Patents

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EP0723901A2
EP0723901A2 EP96100987A EP96100987A EP0723901A2 EP 0723901 A2 EP0723901 A2 EP 0723901A2 EP 96100987 A EP96100987 A EP 96100987A EP 96100987 A EP96100987 A EP 96100987A EP 0723901 A2 EP0723901 A2 EP 0723901A2
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EP
European Patent Office
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tongue
closing
closure
tongues
switches according
Prior art date
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EP96100987A
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English (en)
French (fr)
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EP0723901A3 (de
EP0723901B1 (de
Inventor
Bernd Lesemann
Heinz Werner Breuer
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CDP Bharat Forge GmbH
Original Assignee
Carl Dan Peddinghaus GmbH and Co KG
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Publication date
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Application filed by Carl Dan Peddinghaus GmbH and Co KG filed Critical Carl Dan Peddinghaus GmbH and Co KG
Publication of EP0723901A2 publication Critical patent/EP0723901A2/de
Publication of EP0723901A3 publication Critical patent/EP0723901A3/de
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Publication of EP0723901B1 publication Critical patent/EP0723901B1/de
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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
    • B61L5/10—Locking mechanisms for points; Means for indicating the setting of points
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2202/00—Characteristics of moving parts of rail systems, e.g. switches, special frogs, tongues
    • E01B2202/08—Locking devices or mechanisms for inhibiting movement

Definitions

  • the invention relates to a device for closing positioning tongues in switches according to the preamble of patent claim 1.
  • Closure devices have the task, in railway switches, to pull the positioning tongues depending on the given direction of travel towards the adjacent stock rail and to hold them there or to remove the positioning tongue a certain distance from the stock rail and to hold them in this position.
  • closure devices previously used by Deutsche Bahn AG (so-called standard closures) and in other European countries have a rotatable closure clip, the rotation of which takes place on a horizontal plane, i.e. in which the locking clip is pivotable about a vertical axis. These locking devices are also referred to as horizontal systems.
  • German Offenlegungsschrift 40 14 248 describes a device designed in a vertical design for locking a switch tongue with a stock rail, which is designed in a vertical design.
  • a closure element is pivotable about an axis running essentially in the longitudinal direction of the stock rail and is shaped so that the closure element at closed switch is clamped to prevent movement of the positioning tongue.
  • a slide device in the form of two slide parts is guided substantially perpendicular to the longitudinal direction of the stock rail and interacts with the closure element.
  • a locking piece is attached to the stock rail.
  • This vertical design of a locking device also referred to as a latch lock, requires a small installation space and can therefore be accommodated in a box-shaped threshold profile, hereinafter referred to as a hollow threshold, as disclosed in DE 43 15 200 A1.
  • a box-shaped threshold profile hereinafter referred to as a hollow threshold, as disclosed in DE 43 15 200 A1.
  • the cross-sectional width and cross-sectional height of trough or box sleeper profiles that are matched to a normal concrete and wooden sleeper are used.
  • the accommodation of the switch tongue closure devices in hollow sleepers has the advantage that fully automatic, automatic tamping is also possible in these track areas.
  • the sleepers which tend to vibrate under load after a while (so-called pumping), are relined with ballast, which is pushed under the sleepers by track tamping machines. Is the closure device for the switch tongues between the thresholds, then must be tamped at these points by hand.
  • the object of the present invention is to provide a closure device for switch tongues, the design of which allows it to be accommodated in a hollow sleeper, the dimensions of which correspond to those of the track sleepers usually used.
  • the function is to be improved by reducing the actuating forces for moving the slide rod, and the maintenance be simplified in that the regular lubrication of the moving parts of the switch tongue locking device can be omitted.
  • the slide device is a one-piece slide rod which is guided on at least one suitable rolling element which is arranged at a defined distance from the stock rail on the closure piece.
  • An axially symmetrical design of the closure piece enables it to be attached equally to both sides of the rail, although the standard holes from Deutsche Bahn AG can be used here, which are arranged in the stock rail in a special, asymmetrical manner.
  • the switch lock according to the invention can be exchanged for existing locks, in particular for conventional horizontal systems.
  • the latch locking device according to the invention can be exchanged simply and quickly for a locking device in which the locking clip can be pivoted about a vertical axis.
  • the rolling body is preferably a cylindrical roller. Due to the line contact between the slide rod and the roller, the frictional force is very low and the regular lubrication of the slide rod to be carried out with the switch closures in the prior art is no longer necessary.
  • the closure piece is penetrated by the closure element and the slide rod and the closure element has a U-shaped recess in which the Slide rod is guided. In this way, good guidance of the slide rod and of the closure element is achieved.
  • the play between the slide rod and the locking element of the switch lock the so-called locking clip
  • the exact position of the contact surfaces between the closure clip and the closure piece on the one hand and the slide rod on the other hand can thus be adjusted.
  • the actuating forces required to actuate the switch can be further reduced, despite the simple construction of the locking device, so that lubrication of the moving parts can be dispensed with in principle.
  • the storage can be reduced due to the symmetry of the closure piece, since identical closure pieces are used for fastening on both sides of the rail.
  • the bolt which connects the positioning tongue to the tongue block, is eccentric in sections, the position of the positioning tongue can be conveniently adjusted and there is no need to mechanically adapt the locking clip in the switch mechanism.
  • the vertical design of the switch lock according to the invention makes it possible to arrange it in a hollow sleeper. This can, as already mentioned , the sleepers are also tamped in the area of the switch closure by machine.
  • an advantage of the invention lies in the fact that, in addition to fulfilling all the safety requirements of Deutsche Bahn AG, the components designed as castings in the prior art are also replaced by steel forgings.
  • FIG. 8 shows the function of a switch.
  • the two stock rails 10 are arranged parallel to one another at a defined distance from one another, the so-called track width.
  • the positioning tongues 12 are moved such that one of the two positioning tongues 12 is in contact with the associated stock rail 10, while the other positioning tongue 12 is at a suitable distance, the so-called tongue impact, from the associated other stock rail 10.
  • the switch lock arranged on the left is closed, the switch lock arranged on the right is opened.
  • the simultaneous control of the two switch locks is done by a slide rod 14, which consists of two halves exists, which are connected to each other via an insulated connecting tab 15.
  • the slide rod 14 rests on guide rollers 20, the axes of which are each fastened in the closure piece 22.
  • guide rollers 20 By guiding the slide rod 14 on the guide rollers 20, an almost frictionless movement of the slide rod is achieved during the setting process.
  • Fig. 1 shows a cross section through the closure device according to the invention. As is clear from the position of the positioning tongue 12 relative to the adjacent stock rail 10, the locking device is in the locked, closed state.
  • the switch is controlled via the slide rod 14, which can be guided in a hollow sleeper (not shown).
  • the slide rod 14 is guided between the fork-shaped ends of a forged tongue block 18 on the one hand and the fork-shaped ends of the locking clip 16.
  • the slide rod 14 rolls on a guide roller 20 which is pushed onto a bolt 24.
  • Bolt 24 and guide roller 20 are made of stainless steel.
  • the bolt 24 is guided through holes and inserted bushings in a forged locking piece 22 and prevented from slipping out by safety pins.
  • the vertical position of the guide roller 20 can be adjusted using an eccentric bushing (not shown).
  • the slide rod 14 for both stock rails of a switch consists of two halves, which are made by the intermediate piece 15 electrically non-conductive material are interconnected (see Fig. 7).
  • the slide rod 14 is moved by an electric drive. Due to the line contact between the guide roller 20 and the slide rod 14, the friction is negligible and therefore no lubrication of the slide rod 14 is required.
  • the shape of the slide rod 14 is specifically matched to the shape of the locking clip 16, as will be described in connection with the explanation of the mode of operation.
  • the locking clip 16 is rotatably connected to the tongue block 18 by a bolt 26.
  • the bolt 26 is guided in a rubber-metal bushing 28, as can best be seen from FIG. 6.
  • Spring pins prevent the bolt from falling out axially.
  • the closure clip 16 is guided through an opening in the closure piece 22, as is clear from FIG. 3.
  • a downward bifurcation of the locking clip 16 serves as a guide (driver) for the slide rod 14.
  • the axial distance d between the locking clip 16 and the locking piece 22 is sufficiently large, preferably 30 mm, to compensate for the relative movement between the positioning tongue 12 and to ensure stock rail 10.
  • the closure piece 22 is, as shown in FIGS. 1 and 4, firmly screwed to the stock rail 10.
  • a turnout screw 32 is used for this purpose, on the U-shaped web of which two screw bolts are fixed at a distance corresponding to the position of the standard holes of Deutsche Bahn AG. The bolts of the turnout screw 32 are inserted through the existing holes in the stock rails, the closure piece 22 is placed on the threaded bolts and the closure piece 22 is fastened with turnout nuts 34.
  • Turnout nuts have a defined wrench size for which the suitable tool is available in the limited tool set of turnout mechanics from Deutsche Bahn AG.
  • a locking plate 36 In order to prevent loosening of the switch nuts 34, their rotational movement is prevented by a locking plate 36.
  • the locking plate 36 is secured by a locking bolt 38, the bore of which is located centrally between the two standard bores for the screw bolts.
  • the central bore for the screw bolt in the locking piece 22 is, as can be seen from FIG. 3, formed as an elongated hole in order to be able to fasten the symmetrical locking piece 22 on both sides of the stock rail 10, without due to the relative to the axis of the slide rod and the locking clip not to have to use two different locking pieces symmetrically arranged standard holes of the Deutsche Bahn AG.
  • This design both the manufacturing costs for the closure piece 22 and the storage costs of the web can be reduced.
  • the locking clip 16 is rotatably connected to the tongue block 18.
  • the tongue block 18, like the closure piece 22, is preferably forged from steel in order to obtain a higher break resistance than is present with castings.
  • the tongue 12 is fastened to the tongue block 18 by a screw connection.
  • the locking clamp screw 40 like the turnout nuts 34, has the wrench size adapted to the tool range of the turnout mechanics.
  • the clamp screw 40 passes through the tongue block 18 and the adjusting tongue 12 and is screwed into a through internal thread of the tongue block 18. In the contact area of the tongue block 18 with the adjusting tongue 12, the clamp screw 40 through an eccentric clamping bush 42 which is driven into the setting tongue 12 in a rotationally fixed manner.
  • the clamp screw 40 In order to prevent loosening of the clamp screw 40, it is secured by a locking plate 44 and the locking plate 44 is secured by a locking split pin 46 against slipping out upwards.
  • securing bolt 48 Another securing measure against unwanted loss of the clamp screw 40 is the securing bolt 48, which is inserted through a hole in the tongue block 18.
  • the securing bolt 48 is secured against falling out by a cotter pin 50 and, as is clear from FIGS. 1 and 4, projects far into the area of the clamp screw 40, so that it cannot come out of the bore without the securing bolt 48 having been removed beforehand .
  • a wedge 52 is hammered in between the tongue block 18 and the adjusting tongue 12 and secured with a locking plate 54, as shown in FIGS. 5 and 2 becomes clear. Both the wedge 52 and the locking plate 54 are standard parts of the switch mechanics.
  • FIG. 7 shows in a sectional view corresponding to FIG. 2 the fastening of the locking clip to the tongue block according to a further embodiment.
  • the reference numbers correspond to those in the previous figures.
  • the bolt 26 is partially eccentric in FIG. 7. This allows through a targeted rotation of the bolt 26, the position of the locking clip 16 can be adjusted. Due to this setting option, there is no need to mechanically adjust the locking clip in the point machine.
  • the adjustment options which also include the eccentric tensioning bush 42 for adjusting the tongue block, make it possible to compensate for the axial displacements that occur during this process even when wear has occurred. Due to the various adjustment options, the vertical clamp closure according to the invention allows a relative movement of ⁇ 30 mm between the tongue block and the stock rail.
  • the slide rod 14 is displaced axially.
  • the locking clip 16 has a shoulder 16a which cooperates with the nose 14a of the slide rod when the switch lock is opened.
  • Fig. 1 the slide rod 14 is shown in a position as it is after closing the switch lock. Axial displacement of the pushrod 14 to the right in Fig. 1 brings the nose 14a and the shoulder 16a into contact with one another and generates a torque which causes the locking clip 16 to rotate counterclockwise.
  • the shoulder 16b of the locking clip 16 detaches from the projection 22a of the locking piece 22 and the locking clip 16 falls due to its weight and the interaction of the shoulder 16a and the nose 14a into the recess of the slide rod formed by the shoulder 14b. So that the locking of the closure piece 22 with the tongue block 18 is released and the switch lock can be opened.
  • the slide rod 14 shown in FIG. 1 is pulled to the left in the axial direction in the plane of the drawing until the shoulder 14b of the slide rod abuts the shoulder 16c of the locking clip 16 and causes the locking clip 16 to slide onto the slide rod 14.
  • the locking clip 16 shown in Fig. 1 is rotated clockwise around its pivot point (bolt 26) and the shoulder 16b engages around the projection 22a.
  • the closure piece 22 is again firmly connected to the tongue block 18 and the adjusting tongue 12 is fixed in contact with the stock rail 10.
  • the sliding and friction surfaces of the slide rod 14, the locking clip 16 and the locking piece 22 which are in contact with one another are machined and preferably coated in order to reduce the changeover forces when actuating the turnout lock due to the lower friction, but also to increase the idle time of the locking clip .
  • a coating can consist, for example, of molybdenum, in particular the surfaces 22a and 16b shown in FIG. 1 being coated.

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Abstract

In einer Vorrichtung zum Verschluß von Stellzungen in Weichen, die eine Backenschiene 10 und eine Stellzunge 12 umfaßt, die durch ein Verschlußelement 16 betätigt wird, ist das Verschlußelement 16 gelenkig um eine in Längsrichtung der Weichenzunge verlaufende Achse schwenkbar. Das Verschlußelement 16 ist so geformt, daß es bei geschlossener Weiche festgeklemmt ist, um eine Bewegung der Stellzunge 12 zu verhindern. Eine Schieberstange 14 ist ortsfest relativ zur Backenschiene 10 geführt und wirkt mit dem Verschlußelement 16 zusammen. Die Schieberstange 14 wird auf einem geeigneten Rollkörper 20 geführt, wodurch die Reibungskräfte und damit verbunden die Stellkräfte zum Betätigen der Weiche minimiert werden. Das Verschlußsystem ist aufgrund der Konstruktion, der verwendeten Meterialien und der Oberflächenbeschichtungen im Gleitbereich weitgehend wartungsfrei. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschluß von Stellzungen in Weichen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Verschlußvorrichtungen besitzen die Aufgabe, in Eisenbahnweichen die Stellzungen je nach vorgegebener Fahrtrichtungswahl an die benachbarte Backenschiene heranzuziehen und daran festzuhalten bzw. die Stellzunge einen bestimmten Abstand von der Backenschiene zu entfernen und in dieser Position festzuhalten.
  • Die bisher von der Deutschen Bahn AG (sogenannte Regelverschlüsse) und in anderen europäischen Staaten verwendeten Verschlußvorrichtungen besitzen eine drehbare Verschlußklammer, deren Drehbewegung auf einer horizontalen Ebene stattfindet, d.h. bei denen die Verschlußklammer um eine vertikale Achse schwenkbar ist. Diese Verschlußvorrichtungen werden auch als liegende Systeme bezeichnet.
  • Die deutsche Offenlegungsschrift 40 14 248 beschreibt eine in vertikaler Bauform ausgeführte Vorrichtung zum Verriegeln einer Weichenzunge mit einer Backenschiene, die in vertikaler Bauform ausgeführt ist. Ein Verschlußelement ist gelenkig um eine im wesentlichen in Längsrichtung der Backenschiene verlaufende Achse schwenkbar und so geformt, daß das Verschlußelement bei geschlossener Weiche festgeklemmt ist, um eine Bewegung der Stellzunge zu verhindern. Eine Schiebereinrichtung in Form von zwei Schieberteilen wird im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Backenschiene geführt und wirkt mit dem Verschlußelement zusammen. Ein Verschlußstück ist an der Backenschiene befestigt.
  • Diese auch als Klinkenverschluß bezeichnete, vertikale Bauform einer Verschlußvorrichtung benötigt einen geringen Einbauraum und kann somit in einem kastenförmigen Schwellenprofil, im folgenden kurz Hohlschwelle genannt, untergebracht werden, wie in der DE 43 15 200 A1 offenbart ist. Hierbei kommen in ihrer Querschnittsbreite und Querschnittshöhe auf eine normale Beton- und Holzschwelle abgestimmte, nach oben offene Trog- oder Kastenschwellenprofile zum Einsatz. Die Unterbringung der Weichenzungen-Verschlußvorrichtungen in Hohlschwellen besitzt den Vorteil, daß auch in diesen Gleisbereichen ein vollmaschinelles, automatisches Stopfen möglich ist. Beim Stopfen werden die Schwellen, die nach einiger Zeit dazu neigen, bei Belastung in Schwingungen zu geraten (sogenanntes Pumpen), wieder mit Schotter unterfüttert, der von Gleisstopfmaschinen seitlich unter die Schwellen gedrückt wird. Befindet sich zwischen den Schwellen die Verschlußvorrichtung für die Weichenzungen, so muß an diesen Stellen von Hand gestopft werden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verschlußvorrichtung für Weichenzungen vorzusehen, deren Bauart es gestattet, in einer Hohlschwelle untergebracht zu werden, deren Abmessungen denen der üblicherweise verwendeten Gleisschwellen entsprechen.
  • Weiterhin sollen einige Verbesserungen bezüglich der Funktion und einer einfacheren Wartung ermöglicht werden. So soll die Funktion verbessert werden, indem die Stellkräfte zur Bewegung der Schieberstange verringert werden, und die Wartung vereinfacht werden, indem die regelmäßige Schmierung der bewegten Teile der Weichenzungen-Verschlußvorrichtung entfallen kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst und insbesondere dadurch, daß die Schiebereinrichtung eine einstückige Schieberstange ist, die auf mindestens einem geeigneten Rollkörper geführt wird, der in definierten Abstand zur Backenschiene am Verschlußstück angeordnet ist. Eine achssymmetrische Bauweise des Verschlußstückes ermöglicht, daß dieses an beiden Seiten der Schiene gleichermaßen befestigt werden kann, wobei allerdings die Standardbohrungen der Deutschen Bahn AG hierbei verwendet werden können, die in der Backenschiene in einer speziellen, asymmetrischen Weise angeordnet sind. Durch die Kompatibilität mit den bestehenden Anschlußmaßnahmen der Deutschen Bahn AG kann der erfindungsgemäße Weichenverschluß beliebig gegen bestehende Verschlüsse, insbesondere gegen herkömmliche liegende Systeme, ausgetauscht werden. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Klinken-Verschlußvorrichtung einfach und schnell gegen eine Verschlußvorrichtung ausgetauscht werden, bei der die Verschlußklammer um eine vertikale Achse schwenkbar ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.
  • So ist der Rollkörper vorzugsweise eine zylinderförmige Rolle. Aufgrund der Linienberührung zwischen der Schieberstange und der Rolle ist die Reibungskraft sehr gering und die bei den Weichenverschlüssen im Stand der Technik durchzuführende regelmäßige Schmierung der Schieberstange ist nicht länger erforderlich.
  • Vorzugsweise ist das Verschlußstück von dem Verschlußelement und der Schieberstange durchsetzt ist und besitzt das Verschlußelement eine U-förmige Ausnehmung, in der die Schieberstange geführt wird. Hierdurch wird eine gute Führung der Schieberstange wie auch des Verschlußelements erreicht.
  • Indem die Rolle in ihrer Lage relativ zur Backenschiene einstellbar ist, kann das Spiel zwischen Schieberstange und dem Verschlußelement des Weichenverschlusses, der sogenannten Verschlußklammer, eingestellt werden. Damit kann die genaue Lage der Kontaktflächen zwischen der Verschlußklammer und dem Verschlußstück einerseits und der Schieberstange andererseits eingestellt werden. Durch eine geeignete Beschichtung der aneinandergleitenden Teile können trotz eines konstruktiv einfachen Aufbaus der Verschlußvorrichtung die erforderlichen Stellkräfte zum Betätigen der Weiche weiter reduziert werden, so daß auf eine Schmierung der bewegten Teile grundsätzlich verzichtet werden kann.
  • Des weiteren kann aufgrund der Symmetrie des Verschlußstückes die Lagerhaltung reduziert werden, da für die Befestigung an beiden Seiten der Schiene identische Verschlußstücke Verwendung finden.
  • Durch die Verwendung einer Gummi-Metallbuchse für die Drehverbindung zwischen dem Zungenkloben und der Verschlußklammer können von der Stellzunge herrührende Schwingungen besser gedämpft und folglich der Verschleiß der Bauteile reduziert werden.
  • Indem der Bolzen, der die Stellzunge mit dem Zungenkloben verbindet, abschnittsweise exzentrisch ist, kann die Lage der Stellzunge bequem eingestellt werden und ein mechanisches Anpassen der Verschlußklammer im Weichenwerk entfallen.
  • Durch die vertikale Bauform des erfindungsgemäßen Weichenverschlusses besteht die Möglichkeit, diesen in einer Hohlschwelle anzuordnen. Dadurch kann, wie bereits erwähnt wurde, auch im Bereich des Weichenverschlusses das Unterstopfen der Schwellen maschinell erfolgen.
  • Weitere Vorteile bezüglich der Wartung neben dem bereits erwähnten Entfallen der Schmierarbeiten liegen in der einfachen Gestaltung der Verstell- und Sicherungselemente, die sämtlich mit dem vorhandenen, beschränkten Werkzeugsatz der Weichenschlosser betätigt und gegebenenfalls ersetzt werden können.
  • Zuletzt liegt ein Vorteil der Erfindung darin, daß neben dem Erfüllen sämtlicher Sicherheitsanforderungen der Deutschen Bahn AG zusätzlich die im Stand der Technik als Gußteile ausgeführten Bauteile durch Stahlschmiedestücke ersetzt werden.
  • Schmiedestücke besitzen eine höhere Festigkeit, vor allen Dingen jedoch eine höhere Werkstoffelastizität als die herkömmlicherweise eingesetzten Gußstücke, wodurch eine Verringerung der Schadenshäufigkeit erzielt werden kann. So wird die Verschlußklammer, die im Stand der Technik vorzugsweise aus Aluminiumbronze gegossen wird, durch ein geschmiedetes Bauteil aus Stahl ersetzt, dessen Gleitflächen mit Molybdän beschichtet werden. Durch die Molybdänbeschichtung werden die Gleit- und Notlaufeigenschaften deutlich verbessert.
    • Fig. 1
    zeigt einen Schnitt durch den Aufriß der Verschlußvorrichtung für Weichenzungen gemäß der vorliegenden Erfindung;
    Fig. 2
    zeigt einen Schnitt durch Fig. 1 entlang der Linie A-A in Pfeilrichtung;
    Fig. 3
    zeigt die in Fig. 1 dargestellte Weichenzungen-Verschlußvorrichtung in Pfeilrichtung X betrachtet;
    Fig. 4
    zeigt eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Verschlußvorrichtung für Weichenzungen (Pfeilrichtung Y);
    Fig. 5
    zeigt eine Teilansicht der Verbindung der Stellzunge mit dem Zungenkloben in Schnittdarstellung entlang der Linie B-B in Fig. 1;
    Fig. 6
    zeigt eine Teilansicht der Verbindung der Verschlußklammer mit dem Zungenkloben als Schnittdarstellung entlang der Linie C-C in Fig. 1; und
    Fig. 7
    zeigt in einer zu Fig. 2 korrespondierenden Schnittdarstellung die Befestigung der Verschlußklammer am Zungenkloben nach einer weiteren Ausführungsform;
    Fig. 8
    zeigt die Funktion einer Weiche anhand einer Gesamtdarstellung mit einem geschlossenen und einem geöffneten Weichenverschluß.
  • In Fig. 8 ist die Funktion einer Weiche dargestellt. Die beiden Backenschienen 10 sind in einem definierten Abstand voneinander, der sogenannten Spurweite, parallel zueinander angeordnet. Je nach vorgegebener Fahrtrichtungswahl werden die Stellzungen 12 so bewegt, daß sich eine der beiden Stellzungen 12 im Kontakt zur zugehörigen Backenschiene 10 befindet, während sich die andere Stellzunge 12 einen geeigneten Abstand, den sogenannten zungenaufschlag, von der zugehörigen anderen Backenschiene 10 entfernt befindet. In Fig. 8 ist der links angeordnete Weichenverschluß geschlossen, der rechts angeordnete Weichenverschluß ist geöffnet.
  • Die gleichzeitige Steuerung der beiden Weichenverschlüsse geschieht durch eine Schieberstange 14, die aus zwei Hälften besteht, die über eine isolierte Verbindungslasche 15 miteinander verbunden sind. An der Verbindungslasche 15 greift ein Antriebsgestänge 17 an, welches von einem Stellmotor (nicht dargestellt) bewegt wird. Durch die Bewegung der Schieberstange 14 und deren Zusammenwirken mit den Verschlußklammern 16, bzw. im geschlossenen Zustand auch mit dem Verschlußstück 22, werden die Weichenverschlüsse geöffnet bzw. verriegelt, wie später ausführlich erläutert werden wird.
  • Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, liegt die Schieberstange 14 auf Führungsrollen 20 auf, deren Achse jeweils im Verschlußstück 22 befestigt ist. Durch die Führung der Schieberstange 14 auf den Führungsrollen 20 wird eine beinahe reibungsfreie Bewegung der Schieberstange während des Stellvorgangs erreicht.
  • Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch die Verschlußvorrichtung gemäß der Erfindung. Wie aus der Lage der Stellzunge 12 zur benachbarten Backenschiene 10 deutlich ist, befindet sich die Verschlußvorrichtung im verriegelten, geschlossenen Zustand.
  • Die Steuerung der Weiche folgt über die Schieberstange 14, die in einer Hohlschwelle (nicht dargestellt) geführt werden kann. Die Schieberstange 14 wird zwischen den gabelförmigen Enden eines geschmiedeten Zungenklobens 18 einerseits und den gabelförmigen Enden der Verschlußklammer 16 geführt. Zusätzlich rollt die Schieberstange 14 auf einer Führungsrolle 20, die auf einen Bolzen 24 aufgeschoben wird. Bolzen 24 und Führungsrolle 20 sind aus nichtrostendem Stahl. Der Bolzen 24 wird durch Bohrungen und eingesetzte Buchsen in einem geschmiedeten Verschlußstück 22 geführt und durch Sicherungssplinte am Herausrutschen gehindert. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die vertikale Position der Führungsrolle 20 mit Hilfe einer Exzenterbuchse (nicht dargestellt) eingestellt werden.
  • Die Schieberstange 14 für beide Backenschienen einer Weiche besteht aus zwei Hälften, die durch das Zwischenstück 15 aus elektrisch nicht leitendem Material miteinander verbunden sind (siehe Fig. 7). Die Schieberstange 14 wird durch einen Elektroantrieb bewegt. Aufgrund des Linienkontakts zwischen der Führungsrolle 20 und der Schieberstange 14 ist die Reibung vernachlässigbar gering und daher keine Schmierung der Schieberstange 14 erforderlich.
  • Die Form der Schieberstange 14 ist speziell auf die Form der Verschlußklammer 16 abgestimmt, wie im Zusammenhang mit der Erläuterung der Wirkungsweise beschrieben werden wird.
  • Die Verschlußklammer 16 ist durch einen Bolzen 26 drehbar mit dem Zungenkloben 18 verbunden. Um eine Dämpfung der über die Stellzunge 12 auf dem Zungenkloben 18 übertragenen Schwingungen zu erreichen, wird der Bolzen 26 in einer Gummi-Metallbuchse 28 geführt, wie am besten aus Fig. 6 ersichtlich ist. Federstecker sichern den Bolzen vor einem axialen Herausfallen.
  • Die Verschlußklammer 16 wird durch eine Öffnung im Verschlußstück 22 geführt, wie aus Fig. 3 deutlich wird. Eine nach unten gerichtete Gabelung der Verschlußklammer 16 dient als Führung (Mitnehmer) für die Schieberstange 14. Der axiale Abstand d zwischen der Verschlußklammer 16 und den Verschlußstück 22 ist ausreichend groß bemessen, vorzugsweise um 30 mm groß, um einen Ausgleich der Relativbewegung zwischen Stellzunge 12 und Backenschiene 10 sicherzustellen.
  • Das Verschlußstück 22 ist, wie in den Figuren 1 und 4 gezeigt wird, fest mit der Backenschiene 10 verschraubt. Hierzu dient eine Weichenschraube 32, an deren U-förmigen Steg in einem zur Lage der Standardbohrungen der Deutschen Bahn AG korrespondierenden Abstand zwei Schraubenbolzen fixiert sind. Die Schraubenbolzen der Weichenschraube 32 werden durch die vorhandenen Bohrungen in den Backenschienen gesteckt, das Verschlußstück 22 auf die Gewindebolzen aufgesteckt und das Verschlußstück 22 mit Weichenmuttern 34 befestigt.
  • Weichenmuttern besitzen eine definierte Schlüsselweite, für die im beschränkten Werkzeugsatz der Weichenschlosser der Deutschen Bahn AG das geeignete Werkzeug vorhanden ist. Um ein Lösen der Weichenmuttern 34 zu verhindern, wird deren Rotationsbewegung durch ein Sicherungsblech 36 verhindert. Das Sicherungsblech 36 wird durch einen Sicherungsbolzen 38 gesichert, dessen Bohrung sich mittig zwischen den beiden Standardbohrungen für die Schraubenbolzen befindet.
  • Die mittlere Bohrung für den Schraubenbolzen im Verschlußstück 22 ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, als Langloch gebildet, um das symmetrische Verschlußstück 22 an beiden Seiten der Backenschiene 10 befestigen zu können, ohne aufgrund der relativ zur Achse der Schieberstange sowie der Verschlußklammer nicht symmetrisch angeordneten Standardbohrungen der Deutschen Bahn AG zwei unterschiedliche Verschlußstücke verwenden zu müssen. Durch diese Ausführung können sowohl die Fertigungskosten für das Verschlußstück 22 als auch die Lagerhaltungskosten der Bahn gesenkt werden.
  • Wie bereits oben erläutert wurde, ist die Verschlußklammer 16 drehbar mit dem Zungenkloben 18 verbunden. Der Zungenkloben 18 wird, wie auch das Verschlußstück 22, bevorzugt aus Stahl geschmiedet, um eine höhere Bruchsicherheit zu erhalten als bei Gußstücken vorhanden ist. Am Zungenkloben 18 ist die Stellzunge 12 durch eine Schraubverbindung befestigt. Die Verschluß-Klammerschraube 40 besitzt, wie auch die Weichenmuttern 34, die dem Werkzeugsortiment der Weichenschlosser angepaßte Schlüsselweite.
  • Die Klammerschraube 40 durchsetzt den Zungenkloben 18 sowie die Stellzunge 12 und wird in ein Durchgangs-Innengewinde des Zungenklobens 18 geschraubt. Im Kontaktbereich des Zungenklobens 18 mit der Stellzunge 12 wird die Klammerschraube 40 durch eine, in die Stellzunge 12 drehfest eingeschlagene Exzenterspannbuchse 42 geführt.
  • Durch die Drehung der Exzenterspannbuchse 42 in der Stellzunge 12 kann der Abstand zwischen Stellzunge 12 und Backenschiene 10 eingestellt werden.
  • Um ein Lösen der Klammerschraube 40 zu verhindern, wird diese durch ein Sicherungsblech 44 gesichert und das Sicherungsblech 44 durch einen Sicherungssplint 46 gegen das Herausrutschen nach oben gesichert.
  • Eine weitere Sicherungsmaßnahme gegen ungewollten Verlust der Klammerschraube 40 stellt der Sicherungsbolzen 48 dar, der durch eine Bohrung im Zungenkloben 18 eingeführt wird. Der Sicherungsbolzen 48 wird gegen Herausfallen durch einen Splint 50 gesichert und ragt, wie aus den Fig. 1 und 4 deutlich ist, weit in den Bereich der Klammerschraube 40, so daß diese nicht aus der Bohrung heraustreten kann ohne daß der Sicherungsbolzen 48 zuvor entfernt wurde.
  • Damit der Kraftfluß vom Zungenkloben 18 auf die Stellzunge 12 nicht alleine von der Klammerschraube 40 und der Exzenterspannbuchse 42 aufgenommen werden muß, wird ein Keil 52 zwischen Zungenkloben 18 und Stellzunge 12 eingeschlagen und mit einem Sicherungsblech 54 gesichert, wie aus den Fig. 5 und 2 deutlich wird. Sowohl der Keil 52 als auch das Sicherungsblech 54 sind Standardteile der Weichenschlosser.
  • Fig. 7 zeigt in einer zu Fig. 2 korrespondierenden Schnittdarstellung die Befestigung der Verschlußklammer am Zungenkloben nach einer weiteren Ausführungsform. Die Referenznummern entsprechen denen in den vorhergehenden Figuren. Abweichend zu der in Fig. 2 sowie Fig. 6 verdeutlichten Ausführungsform ist in Fig. 7 der Bolzen 26 abschnittsweise exzentrisch ausgebildet. Hierdurch kann durch ein gezieltes Drehen des Bolzens 26 die Lage der Verschlußklammer 16 eingestellt werden. Aufgrund dieser Einstellmöglichkeit entfällt das mechanische Anpassen der Verschlußklammer im Weichenwerk. Über die Verstellmöglichkeiten, zu denen auch die Exzenterspannbuchse 42 zur Einstellung des Zungenklobens gehört, ist auch auf der Strecke bei aufgetretenem Verschleiß ein Ausgleich der hierbei aufgetretenen axialen Verschiebungen möglich. Aufgrund der verschiedenen Verstellmöglichkeiten läßt der erfindungsgemäße vertikale Klammerverschluß eine Relativbewegung von ± 30 mm zwischen Zungenkloben und Backenschiene zu.
  • Im folgenden soll die Funktionsweise der Verschlußvorrichtung für Weichenzungen gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert werden. Zur Betätigung des Weichenverschlusses wird die Schieberstange 14 axial verschoben. Die Verschlußklammer 16 besitzt einen Absatz 16a, der mit der Nase 14a der Schieberstange beim Öffnen des Weichenverschlusses zusammenwirkt. In Fig. 1 ist die Schieberstange 14 in einer Stellung gezeigt, wie sie nach dem Schließen des Weichenverschlusses vorliegt. Eine axiale Verschiebung der Schieberstange 14 nach rechts in Fig. 1 bringt die Nase 14a und den Absatz 16a in Kontakt zueinander und erzeugt ein Drehmoment, das eine Drehung der Verschlußklammer 16 gegen den Uhrzeigersinn bewirkt. Es löst sich der Absatz 16b der Verschlußklammer 16 vom Vorsprung 22a des Verschlußstückes 22 und die Verschlußklammer 16 fällt aufgrund ihrer Gewichtskraft und durch das Zusammenwirken von Absatz 16a und Nase 14a in die durch den Absatz 14b gebildete Aussparung der Schieberstange. Damit ist die Verriegelung des Verschlußstückes 22 mit dem Zungenkloben 18 gelöst und der Weichenverschluß kann geöffnet werden.
  • Im umgekehrten Fall eines Schließens des Weichenverschlusses wird die in Fig. 1 dargestellte Schieberstange 14 in axialer Richtung in der Zeichenebene nach links gezogen, bis der Absatz 14b der Schieberstange gegen den Absatz 16c der Verschlußklammer 16 stößt und ein Aufgleiten der Verschlußklammer 16 auf die Schieberstange 14 bewirkt. Die in Fig. 1 dargestellte Verschlußklammer 16 wird im Uhrzeigersinn um ihren Drehpunkt (Bolzen 26) gedreht und der Absatz 16b umgreift den Vorsprung 22a. Dadurch wird das Verschlußstück 22 wieder fest mit dem Zungenkloben 18 verbunden und die Stellzunge 12 in Kontakt zur Backenschiene 10 fixiert.
  • Die in Kontakt zueinander befindlichen Gleit-und Reibflächen der Schieberstange 14, der Verschlußklammer 16 und des Verschlußstückes 22 sind mechanisch bearbeitet und vorzugsweise beschichtet, um die Umstellkräfte beim Betätigen des Weichenverschlusses aufgrund der geringeren Reibung zu reduzieren, aber auch um die Liegezeit des Klammerverschlusses zu erhöhen. Eine derartige Beschichtung kann beispielsweise aus Molybdän bestehen, wobei insbesondere die in Fig. 1 dargestellten Flächen 22a und 16b beschichtet werden.

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum Verschluß von Stellzungen in Weichen mit
    - einer Backenschiene (10) und
    - einer Stellzunge (12), die durch ein
    - Verschlußelement (16) betätigt wird, wobei das Verschlußelement (16) gelenkig um eine im wesentlichen in Längsrichtung der Backenschiene verlaufende Achse schwenkbar ist und so geformt ist, daß das Verschlußelement bei geschlossener Weiche festgeklemmt ist, um eine Bewegung der Stellzunge (12) zu verhindern; und
    - einer Schiebereinrichtung (14), die im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Backenschiene (10) geführt wird und mit dem Verschlußelement (16) zusammenwirkt,
    - einem Verschlußstück (22), das an der Backenschiene (10) befestigt ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - die Schiebereinrichtung eine Schieberstange (14) ist, die auf mindestens einem Rollkörper (20) geführt wird, der in definiertem Abstand zur Backenschiene (10) am Verschlußstück angeordnet ist;
    - das Verschlußstück (22) achssymmetrisch zur vertikalen Achse in Einbaulage ausgebildet ist; und
    - Befestigungsbohrungen des Verschlußstückes (22) so angeordnet sind, daß das Verschlußstück auf beiden Seiten der Backenschiene (10) befestigbar ist.
  2. Vorrichtung zum Verschluß in Stellzungen in Weichen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    - das Verschlußstück (22) von dem Verschlußelement (16) und von der Schieberstange (14) durchsetzt ist, und
    - das Verschlußelement (16) eine U-förmige Ausnehmung besitzt, in der die Schieberstange (14) geführt wird.
  3. Vorrichtung zum Verschluß in Stellzungen in Weichen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (16) mit der Schieberstange (14) in Kontakt steht und auf dieser gleitend geführt wird.
  4. Vorrichtung zum Verschluß von Stellzungen in Weichen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollkörper (20) eine zylindrische Rolle ist.
  5. Vorrichtung zum Verschluß von Stellzungen in Weichen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Rotationsachse der Rolle (20) zur Backenschiene (10) verstellbar ist.
  6. Vorrichtung zum Verschluß von Stellzungen in Weichen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rotationswelle (24) des Rollkörpers (20) im Verschlußstück (22) geführt ist; und die Rotationswelle (24) und der Rollkörper (20) aus nichtrostendem Stahl sind.
  7. Vorrichtung zum Verschluß von Stellzungen in Weichen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellzunge (12) mit einem Zungenkloben (18) verbunden ist, an dem das Verschlußelement (16) schwenkbar befestigt ist.
  8. Vorrichtung zum Verschluß von Stellzungen in Weichen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zungenkloben (18) von einem Bolzen (26) durchsetzt ist, um den das Verschlußelement (16) schwenkbar ist, wobei der Bolzen (26) von einer Gummi-Metallbuchse (28) im Verschlußelement (16) umgeben ist oder der Bolzen (26) abschnittsweise exzentrisch ausgeführt ist.
  9. Vorrichtung zum Verschluß von Stellzungen in Weichen nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß
    - die Lage der Stellzunge (12) relativ zur Lage des Zungenklobens (18) verstellbar ist, und
    - die Lage der Stellzunge (12) relativ zur Lage des Zungenklobens (18) durch eine Exzenter-Spannbuchse (42) verstellbar ist.
  10. Vorrichtung zum Verschluß von Stellzungen in Weichen nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (22), der Zungenkloben (18) sowie das Verschlußelement (16) Schmiedeteile sind.
  11. Vorrichtung zum Verschluß von Stellzungen in Weichen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberstange (14) sowie das Verschlußelement (16) in den Bereichen, in denen sie sich in gegenseitigem Kontakt befinden oder in Kontakt zum Rollkörper (20) treten, eine geeignete Beschichtung, vorzugsweise eine Molybdänbeschichtung, aufweisen.
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