DE2744969C3 - Hydraulischer Weichenantrieb - Google Patents

Description

a) der als Stellglied dienende Zylinder (16) axial verschiebbar auf der feststehenden Kolbenstange (5) gehalten ist;

b) die wechselseitige Flüssigkeitszufuhr zu den Kammern über axiale Bohrungen (6, 7) in der Kolbenstange erfolgt;

c) jeder Zylinderkopf eine ringnutenförmige Ausnehmung (17 bzw. 17') aufweist;

d) die Kolbenstange (5) mit der Schubstange (4) in gemeinsamen Lagerplatten (2,3) am Gehäuse (1) gelagert ist;

e) an den Lagerplatten (?, 3), in denen Zuführungskanäle (26, 27) zu den Kolbenstangenbohrungen (6,7) verlaufen, Leitungsanschlüsse (22, 23) zur Verbindung mit den stationären Rohrleitungen (24,25) vorgesehen sind;

f) zu beiden Seiten der Schubstange (4) parallel dazu verlaufende, mittelbar oder unmittelbar an den Lagerplatten (2,3) gehalterte Schienen (28, 29) angeordnet sind, die beide einen quer dazu verlaufenden Bolzen (30) aufnehmen, der als Drehachse für mindestens einen Schwenkhebel (31,32) dient, der eine unter dem Einfluß der Rückstellfeder (34) stehende Verriegelungswalze (33) trägt, die einen hinterschnittenen nasenförmigen Ansatz (36) der Schubstange (4) greift; im Raum zwischen der Schubstange (4) und wenigstens einer Schiene (28) ein am Mitnehmer (19) des Zylinders (16) angebrachtes, auf die Verriegelungswalze (33) einwirkendes Entriegelungselement (35) vorgesehen ist; der Mitnehmer (19) infolge einer Aussparung (20) in der Schubstange (4) einen Längsspielraum hat, der so bemessen ist, daß das Entriegelungselement (35) eine Voreilbewegung gegenüber der Schubstange (4) ausführt, mit welcher die Verriegelungswalze (33) ausgehoben wird, nach Patent 25 57 574

dadurch gekennzeichnet, daß der am StelSzylinder (16) befindliche Mitnehmer (iS) mit einer auf der Schubstange (4) angeordneten Kugelkupplung (46) unter Belassung eines Leerhubs (h) für den Mitnehmer steht.

2. Weichenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stellzylinder (16), der Kugelkupplung (46) und den Prüfschiebern (21, 21') zwei Entriegelungssysteme (48, 68) zugeordnet sind.

3, Weichenantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ver- und Enlriegelungssysteme (48,68) spiegelbildüch zueinander angeordnet sind.

4. Weichenantrieb nach einem der Ansprüche 1 —3 dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ver- und Entriegelungssystem (48, 68) zwei angenähert parallel zueinander verlaufende, jeweils mit einer Verriegelungswalze versehene und um je einen Fixpunkt schwenkbare Hebe! aufweist, die über einen Quersteg mechanisch miteinander verbunden sind.

3. Weichenantrieb nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Ver- und Entriegelungssysteme (48, 68) mittels einei am Stellzylinder (16) angebrachten Entriegelungsschiene (49 erfo'gt, welche auf wenigstens eine Walze (47, 69) jedes Ver- und Entriegelunssystem einwirkt

6. Weichenantrieb nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelkupplung (46) an ihren beiden Enden jeweils eine hinterschnittene Nase aufweist, in deren Hinterschnitt jeweils die eine oder andere der Walzen der Ver- und Entriegelungssysteme (48,68) eingreift.

7. Weichenantrieb nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch geeignet, daß am einen Schwenkhebel jedes Verriegelungssystems (48,68) eine Koppelstange (57,57') vorgesehen ist, die auf einen mit je einer Arretierwalze (60, 61 und 72, 73) versehenen Winkelhebel (81,82) für die Ver- und Entriegelung des oberen und unteren Prüfschiebers (21, 2&Ggr;) einwirkt.

8. Weichenantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mit einem der Winkelhebel (81,82) ein Sperrhebel (66,66') vereinigt ist, der die Auslenkbewegung des Winkelhebels auf ein Schaltglied (37) überträgt.

9. Weichenantrieb nach den Ansprüchen 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelkupplung (46) einstellbar ist.

Gegenstand des Hauptpatents 25 57 574 ist ein hydraulischer, insbesondere elektro-hydraulischer Weichenantrieb mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Die Festhaltekraft der Schubstange bzw. des Weichenanteils ist hierbei durch eine Rückstellfeder bestimmt, welche auf eine Verriegelungswalze einwirkt, die mittels Schwenkhebel um einen quer zur Schubstange verlaufenden Bolzen drehbar ist und der ein am Mitnehmer des Zylinders angebrachtes Entriegelungselement zugeordnet ist.

Die Schwenkhebel mit der drehbar mit ihnen vereinigten Verriegelungswalze sowie die Rückstellfeder und das Entriegelungselement bilden somit eine mechanisch zusammenwirkende Einheit. Das bedeutet, daß die Auslösung der Fesiha'tckraft von den besagter. Steuer- und Verriegelungsteilen abhängig ist. Die Betriebssicherheit dieser mechanisch zusammenwirkenden Einheit hängt daher von der Beschaffenheit und Verschleißfestigkeit der einzelnen Steuer- und Verriegelungsteile ab, desgleichen die Reproduzierbarkeit der Festhaltekraft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den hydraulischen Weichenantrieb dahingehend zu vervoll-

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komrr.nen, daß eine von den Steuerungs- und Verriege- zwei Ansätzen 44,45 einer Kugelkupplung 46 eingreift,

längsteilen unabhängige Auslösung der Festhaltekraft Da der Aufnahmeraum 43 länger bemessen ist als das

des Weichenaninebs beim Auffahren der Weiche erzielt Führungsstück 42', führt der Stellzylinder zunächst ei-

wird. nen Leer- oder Vorhub der Länge h aus, bevor das

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, 5 Führungsstück 42' des Mitnehmers 19 auf den Ansatz 45

daß der am Stellzylinder befindliche Mitnehmer mit ei- der Kugelkupplung auftrifft.

ner auf der Schubstange angeordneten Kugelkupplung Während des Leerhubs wird die Walze 47 des Ver-

unter Belassung eines Leerhubs für den Mitnehmer im und Entriegelungssystems 48 durch eine ebenfalls am

Eingriff steht. Sleüzylinder 16 befestigte Entriegelungsschiene 49 nach

Der Leer- o-ier Vorhub ist dabei zweckmäßigerweise 10 oben und damit aus der Bewegungsbahn der Schiene 49 dadurch verwirklicht, daß am Umfang der Kugelkupp- gedrückt Dieser Entriegelungsvorgang wird dabei lung zwei einen Aufnahmeraum für den Mitnehmer des durch eine an der Schiene 49 vorgesehene Abschrägung Stellzylinders abgrenzende Ansätze vorgesehen sind, 51 erleichtert Infolge der Aufwärtsbewegung der an deren Abstand in axialer Richtung größer bemessen ist einem um die Achsen 52, 52' drehbaren Schwenkarm als das in diesen Aufnahmeraum eingreifende Teil des 15 befindlichen Walze 47 bewegen sich auch die Querstege Mitnehmers. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung 53, 53' des Systems 48 nach oben, so daß auch die in sind der Kugelkupplung zwei spiegelbildlich zueinander einem Hinterschnitt 55 der Nase 56 der Kugelkupplung und im Abstand voneinander angeordnete Ver- und befindliche Walze 54 aus der Hinterschneidung ausra-Entriegelungssysteme zugeordnet, die abweohslungs- stet und so den Verschiebungsweg für die Kugelkuppweise in Funktion treten. 20 lung freigibt

Während des Leer- bzw. Vorhubes des Stellzylinders Mit dem Steg 53' des Ver- und Entriegelungssystems

beim normalen Stellvorgang wird das eine (weichensei- 48 ist eine Lenkstange 57 vereinigt, welche auf die bei-

tige) Ver- und Entriegelungssystem betätigt und da- den Schwenkarme 58, 59 für den oberen und unteren

durch sowohl die Schubstange als auch die beiden Zun- Prüfschieber 21 und 2V einwirkt und beim durch die

genprüferstangen (oberer und unterer Prüfschieber) 25 Entriegelungsschiene 49 bewirkter. Anheber, des Sy-

entriegelt, wobei die Entriegelung der Zungenprüfer- stems nach oben bewegt wird, wodurch die beiden RoI-

stangen über vom besagten Ver- und Entriegelungssy- len 60, 61 aus den Ausnehmungen 62, 63 der Steuer-

stem betätigte zusätzliche Glieder erfolgt. Nach der schienen 64,65 für die Prüfschieber 21 und 21 'herausge-

Entriegelung der Schubstange und der Zungenprüfer- schwenkt werden, so daß diese beiden Schienen eben-

stangen läuft der Mitnehmer des Stellzylinders auf der 30 falls entriegelt sind.

weichenseitigen Ansatz der Kugelkupplung auf und Mit der Betätigung des Schwenkarms 58 wird zunimmt diese und damit auch die Schubstange mit In der gleich durch einen mit diesem Schwenkarm vereinigten Endstellung der Schubstange wird diese vom anderen Hebel 66 ein Schalter 37 betätigt, der einen Überwa-Ver- und Entriegelungssystem über die Kugelkupplung chungskontakt 38 (Signal im Stellwerk) öffnet und den gesichert, desgleichen werden die beiden Zungenprüf- 35 Motorkontakt 67 schließt.

stangen in ihrer Endlage über die erwähnten zusätzli- Den Entriegelungszustand der Anordnung bei ge-

chen Glieder arretiert schlossenem Motorkontakt 67 zeigt F i g. 2.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Nach Beendigung des Leer- oder Vorhubs, der beiZeichnung dargestellt und wird im folgenden näher er- spielsweise in der Größenordnung von 20 mm liegt, läutert. Es zeigen 40 nimmt der Stellzylinder 16 über den Mitnehmer 19 die

Fig. 1—4 Prinzipdarstellungen des Steuerteils des Kugelkupplung 46 und mit dieser die Schubstange 4 mit

hydraulischen Weichenantriebs, und gelangt schließlich über die in Fig. 3 dargestellte

F i g. 5 eine Prinzipdarstellung der Kugelkupplung, Mittelstellung bis in seine in F i g. 4 festgehaltene Endla-

F i g. 6 eine Ansicht des Weichenantriebs von oben, ge, in welcher dis Stirnseite der Kugelkupplung an der

F i g. 7 eine Ansicht längs des Schnittes A — B durch 45 Lagerplatte 3 zur Anlage kommt. Damit ist die Endstel-

Fig.6, lung der Schubstange 4 und der Prüfschieber 21, 21'

F i g. 8 eine Ansicht längs des Schnittes C-D durch erreicht. Der Stellweg beträgt dabei ca. 220 mm.

F i g. 6, In der in F i g, 4 festgehaltenen Endstellung (+) der

F i g. 9 eine Ansicht längs des Schnittes E-F durch Schubstange und der Prüfschieber tritt das analog dem

F i g. 6. 50 System 48 aufgebaute Ver- und Entriegelungssystem 68

Die Steueranordnung gemäß Fig. 1—4 des Weichen- in Funktion. Die nunmehr hinter der Entriegelungsantriebs arbeitet wie folgt: schiene 49 befindliche Walze 69 hintergreift diese Schie-

Das über die in der Zeichnung nicht dargestellte Axi- ne und die Walze 70 gelangt in die Hinterschneidung 71 alpumpe geförderte Hydrauliköl gelangt über den in der der Kugelkupplung 46. Damit ist die Lage der Schub-Lagerplatte 3 für die Schubstange 4 und die Prüfschie- 55 stange 4 gesichert. Des weiteren fallen die Rollen 72 und berschienen 21, 21' vorhandenen Kanal 27 in die Boh- 73 in die Ausnehmungen 74 und 75 der Steuerschienen rung 7 der fest angeordneten Kolbenstange 5 und von 64,65 für die Prüfschieber 21,21'. Mit der gleichzeitigen hier aus in die zwischen der weichenseiligen Stirnseite Betätigung des Hebels 66' wird vom Kontakt 67' der des Kolbentcils 15 und der korrespondierenden Front- Motor abgeschaltet und mit dem Kontakt 38' der Oberseite des auf der Kolbenstange gleitenden vorderen 60 wachungsstromkreis eingeschaltet (Signal im Stellbuchsenförmigen Teils 50 des Stellzylinders 16 entste- werk).

hende Kammer 18. Infolge des sich in dieser Kammer Die Rolle 73 des Schwcnkarms 76 hält den unteren

aufbauenden Flüssigkeitsdrucks und aufgrund der sta- Prüfschieber 2&Ggr; in seiner Lage und sichert damit zusätz-

tionären Anordnung des Kolbenteils 15 wird der Stell- lieh über die Zungenprüferstange 21" die jetzt am Gleis

zylinder 16 auf der Kolbenstange 5 nach rechts bewegt. 65 77 anliegende Weichenzunge 78 in ihrer Stellung. Die

Mit dem Stellzylinder bewegt sich auch der an diesem Sicherungskraft beträgt dabei ca. 7,5 KN.

angebrachte Mitnehmer 19 nach rechts, dessen Füh- Die Sicherung der vom Gleis abliegenden Weichen-

rungsstück 42' in einen Aufnahmeraum 43 zwischen zunge 79 erfolgt entsprechend durch die Rolle 72 des

Schwenkhebeäs 80, welche unter Belassung eines Spiels von ca. 10 min auf die Steuerschiene 64 des Prüf Schiebers 21 und damit auf die Zungenprüferstange 21" einwirkt.

In dieser Position der Schubstange und der Prüfschieber ist der Überwachungskontakt 38' geschlossen und der Motorkontakt 67 geschlossen.

Die beiden Schwenkarmpaare 58, 59 und 76, 80 der Verriegcliingssystcnic 48 und 68 sind jeweils über einen I lebcl 81, 82 miteinander gekoppelt. Die beidi_Mi I lcbel in 81 und 82 werden dabei durch Tcllcrfedersäulen gegen die Steuerschienen 64 und 65 gedrückt. Die Stellkraft des Antriebs wird durch das nicht dargestellte Druckbegrenzungsventil bestimmt und beträgt beispielsweise ■5,5 ± 0,5 KN, In diesem Fall wird die Haltekralt der Schubstange von der Kugelkupplung auf ca. 7,5 ± 0,5 KN begrenzt.

Wie aus den Fig. 5a und 5b ersichtlich ist, wird die Schubstange 4 in der Kugelkupplung 46 durch in einer Rille 96 der Schubstange befindliche Kugeln 83 gehalten. Diese Kugeln werden ihrerseits von zwei Bundbuchsen 84, 85, die jeweils mittels auf Festhaltekraft eingestellte Tellerfedersäulen 86, 87 gegen die einstellbaren Anschläge 88 am Innenumfang der Kupplungshülse gedrückt werden, in der Mittelstellung fixiert (F ig. 5a).

Bei Beanspruchung der Schubstange 4 auf Zug (Zugkraft von der Weiche her beim Auffahren [siehe F i g. 1, Pfeil), wird die rechte Bundbuchse 85 gegen die auf sie einwirkende Tellerfeder 86 aus der Endlage gedrückt, und zwar so weit, bis die Kugeln 83 vom Kugelführungsring 89 in den Kupplungshülsenraum 95 gelangen. Die Lage der linken Bundbuchse 84 bleibt dabei unverändert, da sie nach wie vor am bundförmigen Anschlag 90 der Kupplungshülse anliegt Infolge des Auswetchens der Kugeln in den Kupplungshülsenraum 95 kann die Schubstange jetzt mit sehr geringer Kraft herausgezogen werden (F i g. 5b).

Bei einem einfahrenden Schienenfahrzeug (Einfahrt von [+], Weiche in Stellung [—\ siehe Fig. 1) bewegt dieses die jetzt abliegende Weichenzunge 78 und mit dieser die Schieberstange 91 des Klammerspitzenverschldsses sowie die Zungenprüferstange 21" des unteren Prüfschiebers 21' um ca. 60 mm nach rechts (gestrichelte Lage). Während dieses Hubes verbleibt die an der Backenschiene 92 anliegende Weichenzunge 79 zunächst noch in ihrer Lage, jedoch rastet bereits zu Beginn der Bewegung (nach ca. 6 mm Weg) der abliegenden Weichenzunge 78 die Kugelkupplung 46 aufgrund der Verschiebung der Stellstange 93 aus. Nach ca. 10 mm Weg läuft die untere Steuerschiene 65 auf die Rolle 61 auf und hebt über diese, den Schwenkarm 59, den Hebel 81 und den Schwenkarm 58 die Rolle (50 aus. Damit wird die bei Bruch der Stellstange 93 sonst wirksame zusätzliche Verriegelung der anliegenden Weichenzunge 79 aufgehoben. Der Überwachungskontakt 38 öffnet, der Motorkontakt 67 schließt (Auffahrmeldung). Die Verriegelungsanordnung 48 bleibt in Verriegelungsstellung stehen. Die Rückstellung der ausgerasteten Kugelkupplung erfolgt durch Betätigen der Hydraulik und der damit verbundenen Hubbewegung des Stellzylinders 16. Die Schubstange 4 gleitet indessen beim Auffahrvorgang v/eiter durch die Kugelkupplung hindurch bis zu einem maximalen Weg, der beispielsweise in der Größenordnung von 160 mm liegen kann.

Im Falle des umgekehrten Stellvorgangs (Fi g. 1, von [—] nach [+] nach Bruch der Zungenprüferstange 21"' im Stillstand der Endstellung (—) wird im Verlauf der Stellbewegung von den Weichenzungen nur der Prüfschieber 2V mitgenommen, der obere Prüfschieber 21 verharrt zunächst in seiner Endlage. Die beiden Prüfschieber 21 und 2&Ggr; sind mit einem Freilauf 24' von ca, 60 mm für beide Bewegungsrichtungen miteinander gekoppelt. Infolge dieses Freilaufs wird der an der Zungenprüferstange 21'" montierte Prüfschieber erst nach ca. 60 mm Hub von dem unteren Prüfschieber 21' mitgenommen. Demzufolge verhindert der obere PrüTschiebcr 21 bzw. dessen Steuerschiene 64 ein Einfüllen der Rolle 72 in die Ausnehmung 74, so daß in der lindstcllung (+) (F i g. 4) der Sperrhebel 82 nicht betätigt wird und demgemäß der Kontakt 38' nicht schließt und daher auch keine Ordnungsmeldung erfolgt.

Wird der Antrieb wieder in die Endstellung (—) zurückgesteuert (Fig. 1), läuft der Prüf schieber 21 etwa

60 mm gegen den unteren Prüfschieber 2V nach und verhindert dadurch ein Einfallen des Sperrhebels 81, obwohl der Antrieb mit der Schubstange 4 und der Entriegelungsschiene 49 wieder in die Endstellung (—) zurückgefahren ist. Daher schließt der Überwachungskontakt 38 nicht und eine Ordnungsmeldung kann auch in diesem Fall nicht erfolgen. Eine Änderung der Festhaltekraft kann sich bei der erfindungsgemäßen Konzeption nur dann ergeben, wenn eine oder mehrere der lediglich statisch beanspruchten Tellerfedern der beiden Säulen 86 und 87 brechen.

Die durch die einstellbaren Tellerfedersäulen 86 und 87 (F i g. 5) bestimmte Festhaltekraft in der Kugelkupplung ändert sich bei Bruch einer oder mehrerer Tellcrfcdern allerdings nur verhältnismäßig wenig. Beispielsweise ergibt sich beim gleichzeitigen Ausfall von drei Tellerfedern je Säule eine Verringerung der Festhaltekraft von ca. 5%.

Aus den F i g. 6—9, die eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Weichenantriebs veranschaulichen, ist ersichtlich, daß die in den Fig. 1—4 jeweils paarweise räumlich untereinander liegend gezeichneten Ver- und Entriegelungswalzen 47,54 und 60,

61 sowie 69, 70 und 72, 73 durch je eine Walze verkörpert sind, welches sich in horizontaler Richtung einerseits quer zur Bewegungsbahn der Entriegelungsschiene 49 und der Nase 56 der Kugelkupplung 46 erstrecken und mit diesen Teilen korrespondieren und andererseits in die Bewegungsbahnen der Steuerschienen 64 und 65 der Prüf schieber 21 und 21' diese freigebend oder arretierend eingreifen. Die Sperrhebel 81 und 82 sind dabei durch Winkelhebel verkörpert, während die Lenk- oder Koppelstangen 57, 57' zur Betätigung der beiden Winkelnebel jeweils in einer Ausnehmung 94 (F i g. 8) des unteren Schenkels der Sperrhebel angreifen.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

I Patentansprüche

1. Hydraulischer, insbesondere elektrohydraulischcr Weichenantrieb, mit einem einen Tank für eine Flüssigkeit, eine Flüssigkeitspumpe sowie Druckbcgrcnzungs- und Rückschlagventile enthallenden Hydraulikaggregal und einem von diesem gespeisten, doppelt wirkenden Stellglied mit zweiseitig beaufschlagtem Kolben und durchgehender Kolbenstange, das über einen Mitnehmer eine to räumlich parallel, im Abstand angeordnete Schubstange betätigt, welcher über ein Übertragungsgestänge auf eine Weichenzunge einwirkt, wobei eine wechselseitige Flüssigkeitszufuhr über stationäre Rohrleitungen zu Kammern zwischen einer der beiden Stirnflächen des Kolbens und dem jeweiligen Zylinderkopf erfolgt und die Schubstange duroh Einrasten eines unter der Kraft einer Rückstellfeder stehenden Verriegelungselements festgehalten wird, wobei