SK285775B6

SK285775B6 - Hriadeľový pohon závory

Info

Publication number: SK285775B6
Application number: SK539-99A
Authority: SK
Inventors: Markus Steinmann
Original assignee: Siemens Schweiz Ag
Priority date: 1996-10-30
Filing date: 1997-10-28
Publication date: 2007-08-02
Also published as: CZ293192B6; SI9720054B; WO1998019014A1; HUP0001018A2; SI9720054A; HUP0001018A3; SK53999A3; HU222781B1; DE59707301D1; CZ152399A3; ATE217660T1; PL332971A1; EP0935697B1; PL188176B1; EP0935697A1

Abstract

Hriadeľový pohon závory tvorí motoricky poháňané otočné vreteno (1), ktorým je unášacie ústrojenstvo (5), vybavené palcom (7), posuvné pozdĺž osi (A)otočného vretena (1), a ďalej páka (10A, 10B, 10C), vybavená vodiacou štrbinou (12A, 12B, 12C), ktorá je pomocou tejto otvorenej alebo uzavretej vodiacej štrbiny (12A, 12B, 12C) a v nej vedeného palca (7) na jednej strane spojená s unášacím ústrojenstvom (5) a na druhej strane je neotočne spojená shriadeľom (9) závory. Vodiaca štrbina (12B) je usporiadaná rovnobežne so stredovou osou (B) páky (10B) alebo vodiaca štrbina (12C) je v prvej časti usporiadaná rovnobežne so stredovou osou (B) páky (10C), v druhej časti je vyhnutá smerom von a v tretej časti je opäť vyhnutá späť.

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka hriadeľového pohonu závory, obsahujúceho motoricky otočné vreteno, ktorým je unášacie ústrojenstvo vybavené palcom, posuvné pozdĺž osi otočného vretena, páku vybavenú vodiacou štrbinou, ktorá j c pomocou tejto otvorenej alebo uzavretej vodiacej štrbiny a v nej vedeného palca na jednej strane spojená s unášacím ústrojenstvom a na druhej strane je neotočne spojiteľná s hriadeľom závory.

Doterajší stav techniky

Na spôsob činnosti závor, najmä na zaistenie železničných prejazdov a prechodov, je kladený veľký počet najrôznejších požiadaviek, a to podľa príslušnej krajiny a podľa účelu použitia závor. Na vyhovenie týmto najrôznejším požiadavkám sa dosiaľ prevádzkujú hriadeľové pohony závor vyrábané na zákazku. Početnosť najrôznejších koncepcií sa pritom prejavila rozhodujúcou mierou na výrobných nákladoch, a teda aj na kúpnej cene pohonov.

Vynález vychádza v zásade z myšlienky navrhnúť hriadeľový pohon závory, ktorý bude pozostavený z modulov, pričom bude obsahovať jeden spoločný základný modul doplnený prídavnými modulmi vhodnými pre príslušnú funkciu, čím sa umožní vytvorenie flexibilných rôzne výkonných pohonov vyhovujúcich špecificky príslušným požiadavkám.

Na základe tejto myšlienky je úlohou vynálezu vytvoriť hriadcľový pohon závory, ktorý bude mať konštrukciu umožňujúcu uskutočnenie potrebnej flexibility pri činnosti závory. Z článku M. Musy: „Neuer Barrierantrieb unci neuer Schlagbaum bei den SBBJ“ publikovanom v časopise Zeitschrift „SIGNÁL + DRAHT“, zväzok 86, č. 3, 01. marec 1994, Hamburg, str. 76 - 79, vyplýva, že táto úloha môže byť vyriešená tým, že motoricky poháňané otočné vreteno je uskutočnené s unášacím ústrojenstvom, pričom ďalej je upravená páka so stredovou osou, ktorá je spojená na jednej strane s unášacím ústrojenstvom na otočnom vretene a na druhej strane je neotočne spojená s hriadeľom závory, pričom hriadeľ závory je proti osi otočného vretena natočený o 90°.

Podstata vynálezu

Uvedenú úlohu tu spĺňa hriadeľový pohon závory, obsahujúci motoricky poháňané otočné vreteno, ktorým je unášacie ústrojenstvo vybavené palcom, posuvné pozdĺž osi otočného vretena, páku vybavenú vodiacou štrbinou, ktorá je pomocou tejto otvorenej alebo uzavretej vodiacej štrbiny a v nej vedeného palca na jednej strane spojená s unášacím ústrojenstvom a na druhej strane je neotočne spojená s hriadeľom závory, podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že vodiaca štrbina je usporiadaná rovnobežne so stredovou osou páky alebo vodiaca štrbina je v prvej časti usporiadaná rovnobežne so stredovou osou páky, v druhej časti je vyhnutá smerom von a v tretej časti je opäť vyhnutá naspäť.

Podľa výhodného uskutočnenia vynálezu je vodiaca štrbina zahnutá tak, že aspoň v rozsahu jedného uhla otáčania páky prebieha jedna oblasť vodiacej štrbiny aspoň približne rovnobežne s otočným vretenom, takže posun unášacieho ústrojenstva v tejto oblasti nevedie na žiadne otáčanie páky a krútiaci moment pôsobiaci na páku nevedie na žiadny axiálny posun unášacieho ústrojenstva.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia vynálezu sa palec pri nadvihnutej, celkom a/alebo čiastočne spustenej závore nachádza v oblasti vodiacej štrbiny, ktorá je aspoň približne rovnobežná s otočným vretenom.

Otočné vreteno alebo jeho pohon sú výhodne vytvorené samosvome.

Na brzdenie otočného vretena je výhodne upravené aretačné ústrojenstvo, brzda, výhodne magnetická brzda, a/alebo zodpovedajúce stúpanie závitu otočného vretena.

Na aretáciu hriadeľa závory v danej polohe natočenia je výhodne upravený aspoň jeden doraz ovládaný prúdom alebo vysunuteľný bez ovládania prúdom.

Otočné vreteno a jeho pohon sú výhodne vytvorené nesamosvome.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia vynálezu je upravené pružné teleso, ktorým je vyvodená vratná sila pôsobiaca na páku alebo na unášacie ústrojenstvo.

Pružné teleso je výhodne tvorené pružnými prvkami alebo plastovými prvkami, na ktoré pôsobí páka alebo unášacie ústrojenstvo silou na jednej a/alebo na druhej strane v oblasti svojho koncového vychýlenia.

Unášacie ústrojenstvo je výhodne na oboch stranách spojené s jednou pákou, pričom páky usporiadané na oboch stranách majú výhodne spoločný driek, ktorý je neotočne spojiteľný s hriadeľom závory.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude ďalej objasnený na príkladnom uskutočnení podľa priložených výkresov, na ktorých:

obr. 1 znázorňuje základný modul všetkých hriadeľových pohonov závory podľa vynálezu, obr. 2 schematicky prvé uskutočnenie pohonu podľa vynálezu na vyobrazení vychádzajúcom z obr. 1 podľa doterajšieho stavu techniky, obr. 3 analogicky s obr. 2 vyobrazenie prvého príkladu uskutočnenia vynálezu, obr. 4 ďalšie uskutočnenie vychádzajúce z príkladu uskutočnenia z obr. 3, obr. 5 ďalšie výhodné uskutočnenie pohonu vychádzajúce opäť z pohonu podľa obr. 3, obr. 6 druhé usporiadanie hriadeľového pohonu podľa vynálezu, analogicky s obr. 3, vychádzajúc z vyobrazenia podľa obr. 1, obr. 7 znázorňuje, vychádzajúc z usporiadania pohonu podľa vynálezu podľa obr. 3, jeho ďalšie uskutočnenia a obr. 8 ďalšie výhodné usporiadanie vychádzajúc opäť z pohonu znázorneného na obr. 3.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Podľa obr. 1 majú hriadeľové pohony závory podľa vynálezu otočné vreteno 1, ktoré je uložené v stacionárnej skrini 3. Na otočnom vretene 1, výhodne vo forme guľovej skrutky, sa pohybuje unášacie ústrojenstvo 5 s palcom 7. V bočnom presadení od osi A otočného vretena tav pootočení o 90° proti otočnému vretenu 1 je, ako je schematicky znázornené na obr. I, otočné uložený hriadeľ 9 závory. Unášacie ústrojenstvo 5 je s hriadeľom 9 závory spojené v zásade prostredníctvom páky opísaného typu, ako je na obr. 1 v zásade znázornené, stredovou osou B tejto páky otočné vreteno 1 s pohonom 11, ktorá má napríklad elektromotor, ktorý je spojený s otočným vretenom 1 na jeho pohon prostredníctvom ozubeného remeňa 13.

1. Požadované stavy pri výpadku prúdu

1.1 Stav závory v hornej polohe

1.1.1 Závora zablokovaná v hornej polohe

Na obr. 2 je znázornené usporiadanie hriadeľa 9 závory s pohonom podľa doterajšieho stavu techniky, ktorý, vychádzajúc zo základného usporiadania podľa obr. 1, zaisťuje, že v bezprúdovom stave, to znamená, keď poháňací prúd pohonu 11 vypadne, je závora zablokovaná v hornej polohe. Pritom sú, rovnako ako na ďalších obrázkoch, použité pre zhodné konštrukčné prvky rovnaké vzťahové značky ako na obr. 1. Funkčné spojenie medzi palcom 7 na unášacom ústrojenstve 5 a hriadeľom 9 závory je uskutočnené prostredníctvom páky 10A, ktorá má výhodne na jednej strane otvorenú vodiacu štrbinu 12A na palec 7. Vodiaca štrbina 12A je vzhľadom na stredovú os B páky 10A zahnutá k zodpovedajúcej koncovej časti otočného vretena 1 tak, ako je znázornené, aby v hornej polohe závory prebiehala aspoň približne rovnobežne s otočným vretenom 1, táto poloha nastane pri zdvihnutí závory hore, ako znázorňuje šípka v rozsahu uhla ω₀.

Páka 10A vybavená vodiacou štrbinou 12A je spojená rozoberateľné s hriadeľom 9 závory.

Na obr. 3 je znázornené prvé usporiadanie hriadeľového pohonu podľa vynálezu pre tu uvedený prípad. Pritom je tu upravená páka 10B, ktorá má vodiacu štrbinu 12B, výhodne opäť na jednej strane otvorenú, rovnobežnú so stredovou osou B páky 10B. Navyše je tu otočné vreteno 1 samé osebe samosvomé alebo je zovreté v uvažovanej hornej polohe, napríklad silou tiaže dorazu 15, vytvoreného ako blokovacia páka, ktorá je v zábere s pohonom.

1.1.2 Závora poklesne pri prerušení prúdu z hornej polohy

1.1.2.1 vlastnou váhou,

1.1.2.1.1 úplne.

Na obr. 4 je znázornené usporiadanie pohonu podľa vynálezu upravené na tento účel. Vychádzajúc z vyobrazenia znázorneného na obr. 3 je páka 10B' spojená so silovým dorazom pôsobiacim podobne ako torzná pružina. Tento doraz je upravený priamo na hriadeli 9 závory, alebo páka 10B' je, ako je znázornené na obr. 4, vytvorená dvojramenná a pôsobenie akumulovanej sily sa uskutočňuje mimo hriadeľ 9 závory, výhodne na druhom ramene. Na ten účel má napríklad páka 10B' teraz ako dvojramenná páka, na svojom konci, ktorý je protiľahlý na koniec s vodiacou štrbinou 12B, štvorcový otvor 17. Na tomto ramene páky 10B' je v mieste 21 otočné pripojená ďalšia páka 19, ktorá nesie štvorhran 23 zasahujúci do otvoru 17. Medzi štvorhranom 23 a okrajom otvoru 17 sú upravené napríklad štyri gumové tlmiace prvky 18. Len čo hriadeľ 9 závory, a v súlade s tým tiež páka 10B', dosiahne hornú narážku 25, je možné v rámci pružnosti gumového tlmiaceho prvku 18 páku 10B' určitých medziach ďalej vykývnuť proti páke 19 dosadajúcej na narážku 25.

Toto opatrenie pri uvedenom uskutočnení zaistí, aby závora pri výpadku prúdu v dôsledku pružného účinku predtým napätých gumových tlmiacich prvkov 18 samočinne opustila svoju polohu do tej miery, aby jej vlastná váha bola účinná pre zatvárací pohyb a premiestnila ju naspäť do uzavretej polohy.

Prípadne upravená blokovacia páka ako doraz 15 je pri tomto uskutočnení znázornená ako doraz 15' a v bezprúdovom stave je vysunutá.

1.1.2.1.2 čiastočne

Pokiaľ je pri uvedenom prípade spustenie závory pôsobením vlastnej váhy, pri výpadku prúdu dôjde k tomu, že závora sa spusti len čiastočne, tak doraz 15' vytvorený ako blokovacia páka zaskočí, napríklad vo vopred stanovenej natočenej polohe, ako je schematicky znázornené mechanickým dorazom 27 na obr. 4, alebo je tu usporiadaná narážka 25', ktorá prostredníctvom pružného prvku akumulujúceho silu zabráni úplnému spusteniu závory, pretože špičkové zaťaženie je príliš malé na úplné predpätie tohto prvku.

1.1.2.2 Závora pri výpadku prúdu pohonom

1.1.2.2.1 úplne

Na obr. 5 je znázornené usporiadanie pohonu závory podľa vynálezu, ktoré spĺňa toto kritérium. To sa dosiahne, vychádzajúc z usporiadania pohonu podľa obr. 3 tým, že pri presune závory smerom hore sa pracuje proti pružnému prvku 29, ako je schematicky znázornené na obr. 5.

1.1.2.2.2 čiastočne

Na ten účel je usporiadanie podľa obr. 5 doplnené dorazom 27, znázorneným na obr. 4, ktorý sa stane účinným v bezprúdovom stave v požadovanej aretačnej polohe závory. Tento doraz 27 mechanicky aretuje závoru tým, že zaskočí vo vopred stanovenej uzatváracej polohe.

1.2. Závora v spodnej polohe

1.2.1 pri prerušení prúdu zablokovaná

Prvá možnosť pohonu podľa vynálezu, ktorý spĺňa túto požiadavku, je znázornená na obr. 6. Je tu upravená páka 10C, ktorá spojuje hriadeľ 9 závory s palcom 7 na unášacom ústrojenstve 5 otočného vretena 1. Táto páka 10C má opäť výhodne na jednej strane otvorenú vodiacu štrbinu 12C, ktorá má, počínajúc od oblasti otočného pripojenia na hriadeľ 9 závory, najprv prvú oblasť usporiadanú rovnobežne so stredovou osou B páky 10C, potom je zakrivené zahnutá v smere k hornej koncovej polohe unášacieho ústrojenstva 5 a nakoniec, v tretej oblasti, je opäť zahnutá späť.

Druhá možnosť na realizovanie tohto uvedeného prípadu spočíva v tom, že, vychádzajúc z pohonu s pákou 10B podľa obr. 3, je tu upravené nesamosvomé otočné vreteno 1.

Všeobecne je možné uskutočniť zablokovanie závory v spodnej polohe prostredníctvom samosvomého vretena pri využití ľubovoľného tvaru páky alebo prostredníctvom páky s unášacou štrbinou, upravenou v spodnej koncovej polohe rovnobežne s otočným vretenom 1. Samosvomosť otočného vretena 1 je tak možné dosiahnuť, ako je na obr. 7 schematicky znázornené šípkou 32 aretovanim pohonu, aktivovaným v bezprúdovom stave, v spodnom doraze.

1.2.2 Pri prerušení prúdu je závora spustená, aleje nadvihnuteľná.

Tento prípad je vyriešený prostredníctvom hriadeľového pohonu znázorneného na obr. 3, pričom je zaistené, že otočné vreteno 1 nie je samosvomé, prípadne nie je inštalovaná žiadna aretácia v uzavretom stave závory.

1.2.3 Pri prerušení prúdu je závora spustená, ale ľahko sa samočinne nadvihne.

Vychádzajúc z prípadu uvedeného v 1.2.2, ktorý je realizovaný s pohonom podľa obr. 3, je tu uvedený prípad realizovaný tým, že pre realizáciu podľa obr. 3 je na obr. 8 schematicky znázornené, že na dosiahnutie dolného usadnutia je nutné pôsobiť proti pružnému telesu 34.

To isté je možné dosiahnuť, keď podľa obr. 4 páka 19 dosadne na narážku 25'. Tým je závora pri výpadku prúdu v spodnej polohe pôsobením pružného telesa 34, prípadne gumového tlmiaceho prvku 18 a páky 19, opäť nadvihnutá vo vopred stanovenej miere.

2. Prevádzka pod prúdom

2.1 Stav pri nadvihnutej závore

2.1.1 zablokovaný.

Tento prípad je možné realizovať pohonom podľa vynálezu podľa obr. 3, pričom je upravený neznázomený, hore aktivovaný, aretačný orgán, napríklad magnetická brzda. Tento prípad je tiež realizovaný pohonom podľa obr. 6.

2.1.2 Pod prúdom sa spustí motorickým pohonom závora, čo je realizovateľné vo všetkých variantoch.

2.13 Pod prúdom sa spustí závora poháňaná vlastnou váhou, čo je realizovateľné uskutočnením pohonu podľa obr. 5.

Ako je pre odborníka zrejmé, je možné, vychádzajúc zo základného modulu pohonu podľa obr. 1, jednoduchými prestavbami cielene realizovať základné varianty pohonu znázornené na obr. 3 a na obr. 4, ktoré sú samé osebe ľahko prestavateľné. Tým je možné podľa vynálezu s vysokou flexibilitou realizovať požadované druhy prevádzok.

Samozrejme môžu byť na pohonoch, pokiaľ je to požadované, upravené ďalšie orgány, ako ručné páky, nastavovacie prúdové spínače, koncové spínače, koncové dorazy, ktoré môžu byť tiež upravené v oblasti pohybu závory.

Pri ďalšom výhodnom usporiadaní vynálezu sú upravené dve s hriadeľom 9 závory neotočne spojiteľné páky 10A, 10B, 10C, ktoré obklopujú unášacie ústrojenstvo 5 po oboch stranách, a ktoré majú vodiacu štrbinu 12A, 12B, 12C, v ktorých je vedený vždy jeden palec 7, spojený s unášacím ústrojenstvom 5. Výhodne majú tieto dve páky 10A, 10B, 10C, spoločný driek, ktorý je neotočne spojiteľný s hriadeľom 9 závory, respektíve je s ním po montáži spojený.

Na zabrzdenie otočného vretena 1, napríklad pri výpadku napájania prúdom, môžu byť uskutočnené rôzne opatrenia. Jednak je možné použiť menšie stúpanie závitu otočného vretena 1 a jednak je možné použiť opísané brzdové a aretačné ústrojenstvá. Výhodne môže byť použitý pohon 11, napríklad elektromotor, ktorý sa pri výpadku prúdu zablokuje. Prostriedky na realizáciu spojok a bŕzd, pričom obvykle je jedna časť stacionárna, sú odborníkovi známe z publikácie Dubbel, Taschenbuch fur den Maschinenbau, 16. vydanie, Springer Verlag, Berlín 1987, časť G, kapitola 4, najmä 4.4. Vretenové pohony pre rôzne namáhania, napríklad s vretenami s lichobežníkovým závitom, otočné vretená vo forme guľových skrutiek atď., sú pre odborníka známe tiež z publikácie, strana S126, časť 9.2.3.

Claims

1. Hriadeľový pohon závory, obsahujúci a) motoricky poháňané otočné vreteno (1), ktorým je unášacie ústrojenstvo (5) vybavené palcom (7) posuvné pozdĺž osi (A) otočného vretena (1), b) páku (10A, 10B, 10C) vybavenú vodiacou štrbinou (12A, 12B, 12C), ktorá je pomocou tejto otvorenej alebo uzavretej vodiacej štrbiny (12A, 12B, 12C) a v nej vedeného palca (7) na jednej strane spojená s unášacím ústrojenstvom (5) a na druhej strane je neotočne spojená s hriadeľom (9) závory, vyznačujúci sa tým, že c) vodiaca štrbina (12B) je usporiadaná rovnobežne so stredovou osou (B) páky (10B) alebo d) vodiaca štrbina (12C) je v prvej časti usporiadaná rovnobežne so stredovou osou (B) páky (10C), v druhej časti je vyhnutá smerom von a v tretej časti je opäť vyhnutá späť.

2. Hriadeľový pohon podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že vodiaca štrbina (12C) je zahnutá tak, že aspoň v rozsahu jedného uhla (ω₀) otáčania páky (10C) prebieha jedna oblasť vodiacej štrbiny (12C) aspoň približne rovnobežne s otočným vretenom (1), takže posun unášacieho ústrojenstva (5) v tejto oblasti nevedie na žiadne otáčanie páky (10C) a krútiaci moment pôsobiaci na páku (10C) nevedie na žiadny axiálny posun unášacieho ústrojenstva (5).

3. Hriadeľový pohon podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že palec (7) sa pri nadvihnutej, celkom a/alebo čiastočne spustenej závore nachádza v oblasti vodiacej štrbiny (12C), ktorá je aspoň čiastočne približne rovnobežná s otočným vretenom (1).

4. Hriadeľový pohon podľa jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že otočné vreteno (1) alebo jeho pohon (11) sú vytvorené samosvome.

5. Hriadeľový pohon podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že na brzdenie otočného vretena (1) je upravené aretačné ústrojenstvo, brzda, výhodne magnetická brzda, a/alebo zodpovedajúce stúpanie závitu otočného vretena (1).

6. Hriadeľový pohon podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že pre aretáciu hriadeľa (9) závory v danej polohe natočenia je upravený aspoň jeden doraz (15) ovládaný prúdom alebo vysunuteľný bez ovládania prúdom.

7. Hriadeľový pohon podľa jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že otočné vreteno (1) ajeho pohon (11) sú vytvorené nesamosvome.

8. Hriadeľový pohon podľa jedného z nárokov 1 až 3 a 7, vyznačujúci sa tým, že je upravené pružné teleso, ktorým je vyvodená vratná sila pôsobiaca na páku (10B, 10C) alebo na unášacie ústrojenstvo (5).

9. Hriadeľový pohon podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že pružné teleso je tvorené pružnými prvkami alebo plastovými prvkami, na ktoré pôsobí páka (10B, 10C) alebo unášacie ústrojenstvo (5) silou na jednej a/alebo na druhej strane v oblasti svojho koncového vychýlenia.

10. Hriadeľový pohon podľajedného z nárokov 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že unášacie ústrojenstvo (5) je na oboch stranách spojené s jednou pákou (10B, 10C), pričom páky (10B, 10C) usporiadané na oboch stranách majú výhodne spoločný driek, ktorý je neotočne spojiteľný s hriadeľom (9) závory.