EP4299407A1 - Handantrieb für eine weichenstellvorrichtung - Google Patents

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Publication number
EP4299407A1
EP4299407A1 EP22020298.0A EP22020298A EP4299407A1 EP 4299407 A1 EP4299407 A1 EP 4299407A1 EP 22020298 A EP22020298 A EP 22020298A EP 4299407 A1 EP4299407 A1 EP 4299407A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
coupling piece
side coupling
hand
piece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22020298.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Achleitner
Christoph Maier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voestalpine Signaling Austria GmbH
Original Assignee
Voestalpine Signaling Austria GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voestalpine Signaling Austria GmbH filed Critical Voestalpine Signaling Austria GmbH
Priority to EP22020298.0A priority Critical patent/EP4299407A1/de
Priority to PCT/IB2023/056199 priority patent/WO2024003661A1/de
Publication of EP4299407A1 publication Critical patent/EP4299407A1/de
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B61L5/02—Mechanical devices for operating points or scotch-blocks, e.g. local manual control
    • 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
    • B61L5/06—Electric devices for operating points or scotch-blocks, e.g. using electromotive driving means

Definitions

  • the invention relates to a manual drive for a switch setting device, which has an electromechanical drive unit with an electric motor and a spindle gear driven by the electric motor with the interposition of a gear, which provides a linear actuating movement, the gear having an input pinion for coupling the manual drive.
  • the invention further relates to a switch setting device with such a manual drive.
  • the hand crank must be coupled to the location of the drive housing defined by the position of the motor or gear shaft to be driven manually. However, in at least cases this position corresponds to the optimal position from the perspective of the user or the manufacturer.
  • a front-side hand drive for example, is difficult to crank due to the proximity to the gravel due to space constraints. The limited space allows only a short lever arm length for the crank, so that such a manual drive cannot be used for point drives with high actuating force.
  • a switch drive in which the location of the crank coupling is fixed by the arrangement of the motor or gear shaft on the drive housing cannot easily be converted from a right-hand installation position to a left-hand installation position or vice versa.
  • Such a conversion is carried out in such a way that the side of the housing from which the adjusting slide and any test slides exit the drive housing is changed, depending on whether the switch drive is installed on the right or left side of the switch, viewed in a specific direction of travel shall be.
  • protection class IP67 should generally be ensured.
  • IP54 was previously sufficient for a crank entry conventionally arranged laterally on the drive housing, since the sealing options of the previously widely used square cross-section adjusting rods, which have to be sealed against the drive housing, limit the protection class of the drive housing to IP54.
  • the present invention therefore aims to improve a manual drive for a switch setting device of the type mentioned in such a way that the above-mentioned problems can be overcome.
  • a design is to be created with which a change between a left and a right installation position is possible without having to rotate the drive housing by 180 ° and adapt it to this rotation.
  • a modular design should also be possible with regard to the type of drive while retaining the housing and the manual drive.
  • the invention essentially provides for a hand drive of the type mentioned at the outset that the hand drive has a drive-side coupling piece for coupling a hand crank, an output-side coupling piece for the input pinion and a flexible shaft running between the drive-side and the output-side coupling piece, which is rotationally connected to the drive-side coupling piece and has an end piece on the output side, with at least part of the drive-side coupling piece, the flexible shaft and the end piece being guided together in a longitudinally displaceable manner between a disengaged position and an engaged position, the end piece being disengaged from the in the disengaged position output-side coupling piece and in the engaged position is in engagement with the output-side coupling piece.
  • the invention is based on the idea of providing a flexible shaft between the hand crank and the gear of the point machine.
  • the position of the hand crank connection is therefore no longer locally tied to the motor or transmission shaft, but can be chosen freely, particularly with a view to optimal operability of the hand crank and a simple change between a right and left installation position and/or between different ones Drive types. Since the rotary movement of the hand crank inside the drive housing can be flexibly brought to where the gear connecting the motor with the spindle gear is located depending on the respective installation position or other modifications using the flexible shaft, the position of the crank connection on the housing can remain the same , so that the housing itself including the crank connection can be left unchanged.
  • the hand crank connection is preferably arranged on an upper side of the housing of the drive unit, for example on a housing wall that is horizontal in the installed position.
  • the drive-side coupling piece for coupling a hand crank is mounted so that it can rotate about a vertical axis of rotation.
  • the accessibility for a hand crank that can be connected to the top of the housing is not influenced by the installation position of the drive housing and therefore does not represent any restrictions for the possible installation positions of the drive housing.
  • a rotation of the hand crank about a vertical axis can be transmitted in a versatile and space-saving manner, in particular to an electromechanical drive unit with generally horizontally arranged axes of rotation, by means of a flexible shaft within the drive housing, compared to a rigid angular gear.
  • the flexible shaft is not constantly in engagement with the transmission or with the input pinion of the transmission. Rather, it is provided that the flexible shaft, together with its end piece, is guided in a longitudinally displaceable manner between a disengaged position and an engaged position, with the end piece only being in engagement with the output-side coupling piece in the engaged position.
  • a preferred development of the invention provides that at least one part of the drive-side coupling piece is spring-loaded in the direction of the hand crank.
  • the spring force mentioned ensures that the flexible shaft remains in the disengaged position.
  • the longitudinal displacement of the flexible shaft into the engaged position is preferably carried out via the hand crank when connecting the hand crank.
  • the hand crank is placed, for example, on the drive-side coupling piece and then advanced against the spring force until the end piece of the flexible shaft is brought into rotation-proof engagement with the output-side coupling piece.
  • the spring force automatically resets the flexible shaft so that the disengaged position is reached.
  • the end piece has a multiple rotationally symmetrical cross section, which can be brought into a positive connection in the direction of rotation with a correspondingly shaped receptacle of the output-side coupling piece.
  • the flexible shaft is preferably guided in a sleeve which is fastened on the one hand to a holding piece in which the drive-side coupling piece is guided in a longitudinally displaceable manner , and which, on the other hand, is attached to a guide piece in which the end piece of the flexible shaft is guided in a longitudinally displaceable manner.
  • the drive-side coupling piece is longitudinally displaceable against a stop defining the engaged position. Reaching the stop allows the user to conclude that the engaged position has been assumed and that manual operation of the switch setting device can begin.
  • the hand drive preferably has an actuator for a circuit breaker of a control power supply of the point setting device.
  • the actuator can advantageously be moved by the hand crank in order to be able to connect the hand crank to the drive-side coupling piece to operate the isolating switch.
  • the actuating member interacts with the hand crank in such a way that the isolating switch is actuated before the engaged position of the drive-side coupling piece is reached.
  • This training is intended to prevent the electric motor from being supplied with electricity as long as the hand crank is coupled to the gearbox.
  • the actuating member can be designed as a rocker arm, the first lever arm of which is arranged to be pivoted when the hand crank is coupled to the drive-side coupling piece, and the second lever arm of which operates the isolating switch. This ensures that the circuit breaker is actuated as soon as the hand crank is applied.
  • a preferred design design provides that the drive-side coupling piece and the hand crank have interoperating positive locking elements which are in a positive connection in the engaged position of the drive-side coupling piece.
  • FIG. 1 a perspective one Representation of a drive unit of a switch setting device
  • Fig. 2 the connections to the drive unit accordingly
  • Fig. 4 the manual drive Fig. 3 when engaged.
  • FIG. 1 an electromechanical drive unit 1 of a switch setting device is shown.
  • the drive unit 1 comprises an electric motor 2 and a spindle gear with a spindle 9, which is driven by the electric motor 2 with the interposition of a gear 4 and which, via a driver 11, provides a linear adjusting movement corresponding to the double arrow 11a, which is transmitted to an adjusting slide, not shown, of the switch setting device.
  • the electric motor 2 is attached to a gear plate 3 and drives a pinion 5, the rotational movement of which is transmitted to the spindle 9 via the gear 4 designed as a reduction gear.
  • the transmission 4 includes the meshing gears 6 and 7, with a positioning force clutch 8 also being provided, which limits the positioning force that can be transmitted from the electric motor 2 to the spindle 9.
  • the spindle 9 is rotatably mounted in the gear plate 3 on one side and in a bearing 10 on the other side.
  • a carrying handle, which makes it easier to install and remove the drive unit 1, is designated 12.
  • the transmission comprises an input pinion 13 which is in engagement with the gear 7.
  • the input pinion 13 serves as As can be seen from the following figures, the coupling of a hand drive.
  • FIG. 2 In the cross-sectional view according to Fig. 2 the connection of the input pinion 13 to the gear plate 3 is shown schematically.
  • the input pinion 13 is rotatably mounted in a bearing 18 and includes an output-side coupling piece 16, into which the end piece 17 of a flexible shaft 15 can be coupled if necessary.
  • the flexible shaft 15 in turn can be driven in rotation by the hand crank 14, as shown in more detail with reference to Fig. 3 and 4 is explained.
  • Fig. 3 shows the disengaged position of the hand drive.
  • the hand drive comprises a drive-side coupling piece 19 for coupling the hand crank 14, the output-side coupling piece 16 and the flexible shaft 15 running between the drive-side coupling piece 19 and the output-side coupling piece 16.
  • the flexible shaft 15 is connected to the drive-side coupling piece 19 in a rotationally fixed manner at one end and connected at its other end to the end piece 17 in a rotationally fixed manner.
  • the flexible shaft 15 is guided in a casing 20, which is fastened on the one hand to a holding piece 21 and which is fastened to a guide piece 22 on the other hand.
  • the flexible shaft 15 is guided in a longitudinally displaceable manner both relative to the holding piece 21 and in the guide piece 22 and therefore also in the casing 20, so that the end piece 17 can be displaced between a disengaged position and an engaged position.
  • the end piece 17 In the disengaged position ( Fig. 3 ), the end piece 17 is out of engagement with the output-side coupling piece 16 and in the engaged position ( Fig. 4 ), the end piece 17 is in engagement with the output-side coupling piece 16.
  • This End piece 17 is designed for positive reception in a receptacle 23 of the output-side coupling piece 16. This can be achieved, for example, in that the end piece 17 and the receptacle 23 have cross-sections that correspond to one another, with the end piece 17 being designed, for example, as a square or hexagon.
  • the end piece 17 is held in the disengaged position by the action of a compression spring 24 such as a coil spring, which presses the drive-side coupling piece 19 away from the holding piece 21 against a stop 25 of a holder 26.
  • the end piece 17 is now engaged by placing or pushing the hand crank 14 onto the drive-side coupling piece 19 in the direction of the arrow 27.
  • the hand crank 14 hits the end face of the stop 28 formed on the drive-side coupling piece 19, so that a further displacement in Direction of arrow 27 leads to a longitudinal displacement of the drive-side coupling piece 19 against the force of the spring 24.
  • the stop 37 on the holding piece 21 defines the end position.
  • the drive-side coupling piece 19 has, at its end facing the hand crank 14, form-fitting elements 29 which protrude in the axial direction and which, when the hand crank 14 is pushed on, interact in a form-fitting manner with corresponding counter-elements 30 in the direction of rotation in order to ensure a rotary movement of the hand crank 14 on the drive-side coupling piece 19 and thus on the flexible shaft 15 to transmit.
  • a rocker arm 31 pivotably mounted on the holder 26 is assigned to the drive-side coupling piece 19, whose lever arm 32 facing the drive-side coupling piece 19 is taken along when the hand crank 14 is pushed on and when the coupling piece 19 is moved longitudinally in the direction of the sliding movement in order to be moved by the in Fig. 3 position shown in Fig. 4 shown position to be pivoted.
  • the lever arm 32 mentioned is dimensioned in such a way that it is in the engaged position of the drive-side coupling piece 19 ( Fig. 4 ) comes into contact with the hand crank 14, with the lever arm in the in Fig. 4 shown end position was pivoted beyond its dead center, so that it holds the hand crank 14 against the force of the spring 24 in the end position.
  • the lever arm 33 of the rocker arm 31 When the rocker arm 31 is pivoted, the lever arm 33 of the rocker arm 31 simultaneously actuates a pressure plate 35 belonging to a circuit breaker 34.
  • the pressure plate 35 in turn actuates several electrical switches 36 of the circuit breaker 34 in order to supply the switch setting device and in particular the electric motor 2 from the electrical power supply to separate. This prevents the electric motor 2 from accidentally starting when the hand crank 14 is connected, which would lead to injuries to the operating personnel located near the hand crank.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
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Abstract

Bei einem Handantrieb für eine Weichenstellvorrichtung, umfassend ein antriebsseitiges Kopplungsstück (19) zum Ankoppeln einer Handkurbel (14), ein abtriebsseitiges Kopplungsstück (16) für das Eingangsritzel (13) eines Getriebes (4) und eine zwischen dem antriebsseitigen (19) und dem abtriebsseitigen (16) Kopplungsstück verlaufende flexible Welle (15), die mit dem antriebsseitigen Kopplungsstück (19) drehverbunden ist und abtriebsseitig ein Endstück (17) aufweist, sind zumindest ein Teil des antriebsseitigen Kopplungsstücks (19), die flexible Welle (15) und das Endstück (17) gemeinsam zwischen einer ausgekuppelten Position und einer eingekuppelten Position längsverschieblich geführt, wobei das Endstück (17) in der ausgekuppelten Position außer Eingriff mit dem abtriebsseitigen Kopplungsstück (16) und in der eingekuppelten Position in Eingriff mit dem abtriebsseitigen Kopplungsstück (16) steht.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Handantrieb für eine Weichenstellvorrichtung, die ein elektromechanisches Antriebsaggregat mit einem Elektromotor und einem vom Elektromotor unter Zwischenschaltung eines Getriebes angetriebenen Spindelgetriebe aufweist, welches eine lineare Stellbewegung bereitstellt, wobei das Getriebe ein Eingangsritzel für das Ankoppeln des Handantriebs aufweist.
  • Die Erfindung betrifft weiters eine Weichenstellvorrichtung mit einem derartigen Handantrieb.
  • Bei elektrischen Weichenantrieben für Eisenbahnweichen besteht das Bedürfnis, die Weichen vorübergehend auch örtlich von Hand bedienen zu können, wenn z.B. der Stellstrom ausbleibt oder Rangierbewegungen ausgeführt werden sollen. Die Handumstellung wird in herkömmlicher Weise durch Drehen der Motor- oder einer Getriebewelle mittels einer Handkurbel bewirkt. Hierzu sind im Getriebekasten meist Gehäusedurchbrüche vorgesehen, durch die hindurch die Handkurbel auf die entsprechende Welle aufgesetzt werden kann.
  • Eine derartige Ausführung des Handantriebs ist jedoch mit einer Reihe von Nachteilen verbunden. Die Handkurbel muss an der durch die Position der händisch anzutreibenden Motor- oder Getriebewelle definierten Stelle des Antriebsgehäuses angekoppelt werden. Diese Stelle entspricht jedoch in den wenigstens Fällen der aus Sicht des Anwenders oder des Herstellers optimalen Position. Ein stirnseitiger Handantrieb beispielsweise lässt sich auf Grund der Nähe zum Schotter platzbedingt schwer kurbeln. Die begrenzten Platzverhältnisse erlauben lediglich eine kurze Hebelarmlänge der Kurbel, sodass ein solcher Handantrieb für Weichenantriebe mit hoher Stellkraft nicht einsetzbar ist.
  • Außerdem kann ein Weichenantrieb, bei dem die Stelle der Kurbelankoppelung durch die Anordnung der Motor- oder Getriebewelle am Antriebsgehäuse fest vorgegeben ist, nicht ohne weiters von einer rechten Einbaulage in eine linke Einbaulage oder umgekehrt umgebaut werden. Ein solcher Umbau erfolgt dahingehend, dass die Gehäuseseite, aus welcher der Stellschieber und die ggf. vorhandenen Prüferschieber aus dem Antriebsgehäuse austreten, geändert wird, je nachdem, ob der Weichenantrieb in einer bestimmten Fahrtrichtung gesehen auf der rechten oder auf der linken Seite der Weiche eingebaut werden soll.
  • Hinsichtlich der Kurbeleinführung in das Antriebsgehäuse soll allgemein die Schutzklasse IP67 sichergestellt sein. Für eine herkömmlich am Antriebsgehäuse seitlich angeordnete Kurbeleinführung war bisher IP54 ausreichend, da die Abdichtungsmöglichkeiten der bisher weit verbreiteten Stellstangen viereckigen Querschnitts, welche gegen das Antriebsgehäuse abzudichten sind, die Schutzklasse des Antriebsgehäuses auf IP54 limitieren.
  • Herkömmliche Handantriebe sind weiters unflexibel was die Anpassung an unterschiedliche Antriebstypen betrifft. Wenn der Handantrieb für einen bestimmten elektromotorischen Antrieb ausgebildet ist und die Stelle der Kurbelankoppelung dementsprechend an die Anordnung der Motor- oder Getriebewelle gebunden ist, kann dieser in der Regel nicht für andere Antriebsaggregate mit abweichender Lage der Wellen bzw. erforderlicher Stelle der Kurbelankopplung zum Einsatz gelangen. Es wäre jedoch wünschenswert, Weichenantriebe modular zu konzipieren, sodass in das Antriebsgehäuse wahlweise verschiedene elektromotorische Antriebe eingebaut werden können.
  • Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, einen Handantrieb für eine Weichenstellvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die oben genannten Probleme überwunden werden können. Insbesondere soll eine Ausbildung geschaffen werden, mit der ein Wechsel zwischen einer linken und einer rechten Einbaulage möglich ist, ohne dabei das Antriebsgehäuse um 180° drehen und an diese Drehung anpassen zu müssen. Weiters soll auch hinsichtlich der Antriebsart eine modulare Bauweise unter Beibehaltung des Gehäuses und des Handantriebs ermöglicht werden.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Handantrieb der eingangs genannten Art im Wesentlichen vor, dass der Handantrieb ein antriebsseitiges Kopplungsstück zum Ankoppeln einer Handkurbel, ein abtriebsseitiges Kopplungsstück für das Eingangsritzel und eine zwischen dem antriebsseitigen und dem abtriebsseitigen Kopplungsstück verlaufende flexible Welle aufweist, die mit dem antriebsseitigen Kopplungsstück drehverbunden ist und abtriebsseitig ein Endstück aufweist, wobei zumindest ein Teil des antriebsseitigen Kopplungsstücks, die flexible Welle und das Endstück gemeinsam zwischen einer ausgekuppelten Position und einer eingekuppelten Position längsverschieblich geführt sind, wobei das Endstück in der ausgekuppelten Position außer Eingriff mit dem abtriebsseitigen Kopplungsstück und in der eingekuppelten Position in Eingriff mit dem abtriebsseitigen Kopplungsstück steht.
  • Die Erfindung beruht auf der Idee, eine flexible Welle zwischen der Handkurbel und dem Getriebe des Weichenantriebs vorzusehen. Die Position des Handkurbelanschlusses ist dadurch örtlich nicht mehr an die Motor- oder Getriebewelle gebunden, sondern kann frei gewählt werden, und zwar insbesondere im Hinblick auf eine optimale Bedienbarkeit der Handkurbel und auf einen einfachen Wechsel zwischen einer rechten und linken Einbaulage und/oder zwischen unterschiedlichen Antriebstypen. Da die Drehbewegung der Handkurbel im Inneren des Antriebsgehäuses mit Hilfe der flexiblen Welle flexibel dorthin gebracht werden kann, wo sich das den Motor mit dem Spindelgetriebe verbindende Getriebe in Abhängigkeit von der jeweiligen Einbaulage oder sonstigen Umbauten befindet, kann die Position des Kurbelanschlusses am Gehäuse gleich bleiben, sodass das Gehäuse selbst samt Kurbelanschluss unverändert gelassen werden kann. Bevorzugt ist der Handkurbelanschluss hierbei an einer Oberseite des Gehäuses des Antriebsaggregats angeordnet, z.B. an einer in der Einbaulage horizontalen Gehäusewand. Das antriebsseitiges Kopplungsstück zum Ankoppeln einer Handkurbel ist in diesem Fall um eine vertikale Drehachse drehbar gelagert. Die Zugänglichkeit für eine an der Oberseite des Gehäuses anschließbare Handkurbel wird von der Einbaulage des Antriebsgehäuses nicht beeinflusst und stellt damit für die möglichen Einbaulagen des Antriebsgehäuses keine Einschränkung dar.
  • Eine Umdrehung der Handkurbel um eine vertikale Achse kann, insbesondere auf ein elektromechanisches Antriebsaggregat mit in der Regel horizontal angeordneten Drehachsen, mittels einer flexiblen Welle innerhalb des Antriebsgehäuses, im Vergleich zu einem starren Winkelgetriebe, vielseitig und platzsparend übertragen werden.
  • Zur Verringerung der Reibung und der Abnutzung zwecks Erhöhung der Lebensdauer steht die flexible Welle erfindungsgemäß nicht ständig in Eingriff mit dem Getriebe bzw. mit dem Eingangsritzel des Getriebes. Vielmehr ist vorgesehen, dass die flexible Welle gemeinsam mit ihrem Endstück zwischen einer ausgekuppelten Position und einer eingekuppelten Position längsverschieblich geführt ist, wobei das Endstück nur in der eingekuppelten Position in Eingriff mit dem abtriebsseitigen Kopplungsstück steht.
  • Um sicherzustellen, dass die eingekuppelte Position nur dann eingenommen werden kann, wenn die Handkurbel an den erfindungsgemäßen Handantrieb angeschlossen wurde, sieht eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung vor, dass das zumindest eine Teil des antriebsseitigen Kopplungsstücks in Richtung der Handkurbel federbeaufschlagt ist. Solange keine Betätigungskraft auf die flexible Welle bzw. das antriebsseitige Kopplungsstück wirkt, sorgt die genannte Federkraft dafür, dass die flexible Welle in der ausgekuppelten Position verbleibt. Die Längsverschiebung der flexiblen Welle in die eingekuppelte Position erfolgt bevorzugt über die Handkurbel, und zwar beim Anschließen der Handkurbel. Hierbei wird die Handkurbel beispielsweise an das antriebsseitige Kopplungsstück angesetzt und dann entgegen der Federkraft vorgeschoben, bis das Endstück der flexiblen Welle in drehfesten Eingriff mit dem abtriebsseitigen Kopplungsstück gebracht ist. Beim Abziehen der Handkurbel sorgt die Federkraft automatisch für eine Rückstellung der flexiblen Welle, sodass die ausgekuppelte Position erreicht wird.
  • Um ein formschlüssiges Zusammenwirken des Endstücks mit dem abtriebsseitigen Kopplungsstück zu erreichen und dadurch die Übertragung hoher Kräfte zu ermöglichen, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Endstück einen mehrfach rotationssymmetrischen Querschnitt aufweist, der mit einer entsprechend geformten Aufnahme des abtriebsseitigen Kopplungsstücks in in Drehrichtung formschlüssige Verbindung bringbar ist.
  • Um eine geschützte Anordnung der flexiblen Welle zu erreichen, eine verschleißfeste Konstruktion zu ermöglichen und die Übertragung eines hohen Drehmoments zu erlauben, ist die flexible Welle bevorzugt in einer Hülle geführt, die einerseits an einem Haltestück befestigt ist, in dem das antriebsseitige Kopplungsstück längsverschieblich geführt ist, und die andererseits an einem Führungsstück befestigt ist, in dem das Endstück der flexiblen Welle längsverschieblich geführt ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das antriebsseitige Kopplungsstück gegen einen die eingekuppelte Position definierenden Anschlag längsverschieblich ist. Das Erreichen des Anschlags erlaubt dem Benutzer einen Rückschluss darauf, dass die eingekuppelte Position eingenommen wurde und dass die händische Betätigung der Weichenstellvorrichtung begonnen werden kann.
  • Um zu vermeiden, dass der Elektromotor des Antriebsaggregats unbeabsichtigt zu laufen beginnt, während die Handkurbel angeschlossen ist, weist der Handantrieb bevorzugt ein Betätigungsglied für einen Trennschalter einer Stellstromversorgung der Weichenstellvorrichtung auf.
  • Das Betätigungsglied ist mit Vorteil durch die Handkurbel verlagerbar, um beim Ankoppeln der Handkurbel an das antriebsseitige Kopplungsstück den Trennschalter zu betätigen.
  • Aus Sicherheitsgründen und zur Minimierung des Verletzungsrisikos des Bedienungspersonals ist gemäß einer bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Betätigungsglied derart mit der Handkurbel zusammenwirkt, dass eine Betätigung des Trennschalters vor Erreichen der eingekuppelten Position des antriebsseitigen Kopplungsstücks erfolgt. Diese Ausbildung soll ausschließen, dass der Elektromotor mit Strom versorgt wird, solange die Handkurbel mit dem Getriebe gekoppelt ist.
  • In konstruktiv besonders einfacher Weise kann das Betätigungsglied als Kipphebel ausgebildet sein, dessen erster Hebelarm angeordnet ist, um beim Ankoppeln der Handkurbel an das antriebsseitige Kopplungsstück verschwenkt zu werden, und dessen zweiter Hebelarm den Trennschalter betätigt. Dadurch ist eine Zwangsbetätigung des Trennschalters vorgesehen, sobald die Handkurbel angesetzt wird.
  • Hinsichtlich der Übertragung eines Drehmoments von der Handkurbel auf die flexible Welle sieht eine bevorzugte konstruktive Ausbildung vor, dass das antriebsseitige Kopplungsstück und die Handkurbel miteinander zusammenwirkende Formschlusselemente aufweisen, die in der eingekuppelten Position des antriebsseitigen Kopplungsstücks in formschlüssiger Verbindung stehen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Antriebsaggregats einer Weichenstellvorrichtung, Fig. 2 die Anbindungen an das Antriebsaggregat gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Handantriebs im ausgekuppelten Zustand und Fig. 4 den Handantrieb der Fig. 3 im eingekuppelten Zustand.
  • In Fig. 1 ist ein elektromechanisches Antriebsaggregat 1 einer Weichenstellvorrichtung dargestellt. Das Antriebsaggregat 1 umfasst einen Elektromotor 2 und ein vom Elektromotor 2 unter Zwischenschaltung eines Getriebes 4 angetriebenes Spindelgetriebe mit einer Spindel 9, welches über einen Mitnehmer 11 eine lineare Stellbewegung entsprechend des Doppelpfeils 11a bereitstellt, die auf einen nicht dargestellten Stellschieber der Weichenstellvorrichtung übertragen wird. Der Elektromotor 2 ist an einer Getriebeplatte 3 befestigt und treibt ein Ritzel 5 an, dessen Drehbewegung über das als Untersetzungsgetriebe ausgebildete Getriebe 4 auf die Spindel 9 übertragen wird. Das Getriebe 4 umfasst die miteinander kämmenden Zahnräder 6 und 7, wobei weiters eine Stellkraftkupplung 8 vorgesehen ist, welche die vom Elektromotor 2 auf die Spindel 9 übertragbare Stellkraft begrenzt. Die Spindel 9 ist auf der einen Seite in der Getriebeplatte 3 und auf der anderen Seite in einem Lager 10 drehbar gelagert. Ein Tragegriff, der den Ein- und Ausbau des Antriebsaggregats 1 erleichtert, ist mit 12 bezeichnet.
  • Um die Spindel 9 im Falle eines Ausfalls des Elektromotors 2 oder aus einem anderen Grund händisch antreiben und damit eine händische Umstellung der Weiche bewirken zu können, umfasst das Getriebe ein Eingangsritzel 13, welches mit dem Zahnrad 7 in Eingriff steht. Das Eingangsritzel 13 dient, wie aus den nachfolgenden Figuren ersichtlich wird, dem Ankoppeln eines Handantriebs.
  • In der Querschnittsansicht gemäß Fig. 2 ist der Anschluss des Eingangsritzels 13 an die Getriebeplatte 3 schematisch dargestellt. Das Eingangsritzel 13 ist in einem Lager 18 drehbar gelagert und umfasst ein abtriebsseitiges Kopplungsstück 16, in welches bei Bedarf das Endstück 17 einer flexiblen Welle 15 eingekoppelt werden kann. Die flexible Welle 15 wiederum kann von der Handkurbel 14 rotierend angetrieben werden, wie dies detaillierter anhand der Fig. 3 und 4 erläutert wird.
  • Fig. 3 zeigt die ausgekuppelte Position der Handantriebs. Der Handantrieb umfasst ein antriebsseitiges Kopplungsstück 19 zum Ankoppeln der Handkurbel 14, das abtriebsseitige Kopplungsstück 16 und die zwischen dem antriebsseitigen Kopplungsstück 19 und dem abtriebsseitigen Kopplungsstück 16 verlaufende flexible Welle 15. Die flexible Welle 15 ist an ihrem einen Ende mit dem antriebsseitigen Kopplungsstück 19 drehfest verbunden und an ihrem anderen Ende mit dem Endstück 17 drehfest verbunden. Die flexible Welle 15 ist in einer Hülle 20 geführt, die einerseits an einem Haltestück 21 befestigt ist und die andererseits an einem Führungsstück 22 befestigt ist. Dabei ist die flexible Welle 15 sowohl relativ zum Haltestück 21 als auch im Führungsstück 22 und daher auch in der Hülle 20 längsverschieblich geführt, sodass das Endstück 17 zwischen einer ausgekuppelten Position und einer eingekuppelten Position verschiebbar ist. In der ausgekuppelten Position (Fig. 3) ist das Endstück 17 außer Eingriff mit dem abtriebsseitigen Kopplungsstück 16 und in der eingekuppelten Position (Fig. 4) steht das Endstück 17 in Eingriff mit dem abtriebsseitigen Kopplungsstück 16. Das Endstück 17 ist hierbei zur formschlüssigen Aufnahme in einer Aufnahme 23 des abtriebsseitigen Kopplungsstücks 16 ausgebildet. Dies kann beispielswiese dadurch erreicht werden, dass das Endstück 17 und die Aufnahme 23 einander entsprechende Querschnitte aufweisen, wobei das Endstück 17 z.B. als Vier- oder Sechskant ausgebildet ist.
  • Das Endstück 17 wird durch die Wirkung einer Druckfeder 24 wie z.B. Schraubenfeder in der ausgekuppelten Position gehalten, welche das antriebsseitige Kopplungsstück 19 vom Haltestück 21 weg gegen einen Anschlag 25 einer Halterung 26 drückt. Das Einkuppeln des Endstücks 17 erfolgt nun durch das Aufsetzen bzw. Aufschieben der Handkurbel 14 auf das antriebsseitige Kopplungsstück 19 in Richtung des Pfeils 27. Beim Aufschieben schlägt die Handkurbel 14 stirnseitig auf den am antriebsseitigen Kopplungsstück 19 ausgebildeten Anschlag 28 an, sodass eine weitere Verschiebung in Richtung des Pfeils 27 zu einer Längsverschiebung des antriebsseitigen Kopplungsstücks 19 entgegen der Kraft der Feder 24 führt. Der Anschlag 37 am Haltestück 21 definiert hierbei die Endstellung.
  • Das antriebsseitige Kopplungsstück 19 weist an seinem der Handkurbel 14 zugewandten Ende in axialer Richtung vorstehende Formschlusselemente 29 auf, die beim Aufschieben der Handkurbel 14 mit entsprechenden Gegenelementen 30 in Drehrichtung formschlüssig zusammenwirken, um eine Drehbewegung der Handkurbel 14 auf das antriebsseitige Kopplungsstück 19 und damit auf die flexible Welle 15 zu übertragen.
  • Dem antriebsseitigen Kopplungsstück 19 ist ein an der Halterung 26 schwenkbar gelagerter Kipphebel 31 zugeordnet, dessen dem antriebsseitigen Kopplungsstück 19 zugewandter Hebelarm 32 beim Aufschieben der Handkurbel 14 und beim Längsverschieben des Kupplungsstücks 19 in Richtung der Schiebebewegung mitgenommen wird, um von der in Fig. 3 dargestellten Position in die in Fig. 4 dargestellte Position verschwenkt zu werden. Der genannte Hebelarm 32 ist dabei derart dimensioniert, dass er in der eingekuppelten Position des antriebsseitigen Kopplungsstücks 19 (Fig. 4) in Anlage an die Handkurbel 14 gelangt, wobei der Hebelarm in der in Fig. 4 dargestellten Endposition über seinen Totpunkt hinaus verschwenkt wurde, sodass er die Handkurbel 14 gegen die Kraft der Feder 24 in der Endposition hält. Bei der Verschwenkung des Kipphebels 31 betätigt der Hebelarm 33 des Kipphebels 31 gleichzeitig eine zu einem Trennschalter 34 gehörende Druckplatte 35. Die Druckplatte 35 betätigt ihrerseits mehrere elektrische Schalter 36 des Trennschalters 34, um eine Stellstromversorgung der Weichenstellvorrichtung und insbesondere den Elektromotor 2 von der elektrischen Stromversorgung zu trennen. Dies verhindert ein unbeabsichtigtes Anfahren des Elektromotors 2 bei angeschlossener Handkurbel 14, was zu Verletzungen des sich in der Nähe der Handkurbel befindlichen Bedienungspersonals führen würde.
  • Beim Abziehen der Handkurbel 14 gelangt das antriebsseitige Kopplungsstück 19 auf Grund der Kraft der Feder 24 wieder in die in Fig. 3 dargestellte Position. Gleichzeitig wird der Kipphebel 31 in die in Fig. 3 dargestellte Lage verschwenkt, wodurch der Trennschalter 34 die zuvor getrennten elektrischen Verbindungen wieder herstellt.

Claims (11)

  1. Handantrieb für eine Weichenstellvorrichtung, die ein elektromechanisches Antriebsaggregat (1) mit einem Elektromotor (2) und einem vom Elektromotor (2) unter Zwischenschaltung eines Getriebes (4) angetriebenen Spindelgetriebe aufweist, welches eine lineare Stellbewegung bereitstellt, wobei das Getriebe (4) ein Eingangsritzel (13) für das Ankoppeln des Handantriebs aufweist, wobei der Handantrieb ein antriebsseitiges Kopplungsstück (19) zum Ankoppeln einer Handkurbel (14), ein abtriebsseitiges Kopplungsstück (16) für das Eingangsritzel (13) und eine zwischen dem antriebsseitigen (19) und dem abtriebsseitigen (16) Kopplungsstück verlaufende flexible Welle (15) aufweist, die mit dem antriebsseitigen Kopplungsstück (19) drehverbunden ist und abtriebsseitig ein Endstück (17) aufweist, wobei zumindest ein Teil des antriebsseitigen Kopplungsstücks (19), die flexible Welle (15) und das Endstück (17) gemeinsam zwischen einer ausgekuppelten Position und einer eingekuppelten Position längsverschieblich geführt sind, wobei das Endstück (17) in der ausgekuppelten Position außer Eingriff mit dem abtriebsseitigen Kopplungsstück (16) und in der eingekuppelten Position in Eingriff mit dem abtriebsseitigen Kopplungsstück (16) steht.
  2. Handantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Teil des antriebsseitigen Kopplungsstücks (19) in Richtung der Handkurbel (14) federbeaufschlagt ist.
  3. Handantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (17) einen mehrfach rotationssymmetrischen Querschnitt aufweist, der mit einer entsprechend geformten Aufnahme des abtriebsseitigen Kopplungsstücks (16) in eine in Drehrichtung formschlüssige Verbindung bringbar ist.
  4. Handantrieb nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Welle (15) in einer Hülle (20) geführt ist, die einerseits an einem Haltestück (21) befestigt ist, in dem das antriebsseitige Kopplungsstück (19) längsverschieblich geführt ist, und die andererseits an einem Führungsstück (22) befestigt ist, in dem das Endstück (17) der flexiblen Welle (15) längsverschieblich geführt ist.
  5. Handantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das antriebsseitige Kopplungsstück (19) gegen einen die eingekuppelten Position definierenden Anschlag (37) längsverschieblich ist.
  6. Handantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Handantrieb ein Betätigungsglied für einen Trennschalter (34) einer Stellstromversorgung der Weichenstellvorrichtung aufweist.
  7. Handantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied durch die Handkurbel (14) verlagerbar ist, um beim Ankoppeln der Handkurbel (14) an das antriebsseitige Kopplungsstück (19) den Trennschalter (34) zu betätigen.
  8. Handantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied derart mit der Handkurbel (14) zusammenwirkt, dass eine Betätigung des Trennschalters (34) vor Erreichen der eingekuppelten Position des antriebsseitigen Kopplungsstücks (19) erfolgt.
  9. Handantrieb nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied als Kipphebel (31) ausgebildet ist, dessen erster Hebelarm (32) angeordnet ist, um beim Ankoppeln der Handkurbel (14) an das antriebsseitige Kopplungsstück (19) verschwenkt zu werden, und dessen zweiter Hebelarm (33) den Trennschalter (34) betätigt.
  10. Handantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das antriebsseitige Kopplungsstück (19) und die Handkurbel (14) miteinander zusammenwirkende Formschlusselemente (29,30) aufweisen, die in der eingekuppelten Position des antriebsseitigen Kopplungsstücks (19) in formschlüssiger Verbindung stehen.
  11. Weichenstellvorrichtung umfassend ein elektromechanisches Antriebsaggregat (1) mit einem Elektromotor (2) und einem vom Elektromotor (2) unter Zwischenschaltung eines Getriebes (4) angetriebenen Spindelgetriebe, welches eine lineare Stellbewegung bereitstellt, und weiters umfassend einen Handantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dessen abtriebsseitiges Kopplungsstück (16) mit einem Eingangsritzel (13) des Getriebes (4) drehverbunden oder drehverbindbar ist.
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US20050236526A1 (en) * 2004-04-23 2005-10-27 General Electric Company Switch machine improvements
CN113232693A (zh) * 2021-06-18 2021-08-10 天津铁路信号有限责任公司 一种可实现电动转辙机双向手摇操作的电机齿轮箱

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