AT501894A4 - Antriebssystem für eine schienenweiche - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebssystem für eine Schienenweiche gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Mit einem derartigen Antriebssystem ist es möglich, eine Weichenschiene eines Schienenabschnitts für Eisenbahnen von 5 einer Stellung in eine andere Stellung zu bringen. Derzeit sind verschiedene Antriebssysteme wie mechanische Antriebe über einen Stellmotor und verschiedene Kurvenscheiben oder elektrohydraulische Antriebe bekannt.

Dabei ist es auch bekannt (siehe z.B. die DE 3227203 Al), 10 bei einem elektrohydraulischen Antrieb eine einfache Stellstangen-Verriegel\ing vorzusehen, die bei einer Verstellung der Stellstange über verschiedene mechanische Elemente wie Steuerkurven oder voreilende Steuemocken entriegelt wird. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, dass es beim Auftreten 15 von Vibrationen zu einer ungewollten Bewegung des Antriebs der Stellstange kommen kann, was in weiterer Folge auch zu einer Bewegung der über ein Kupplungssystem verbundenen Stellstange führen kann. Da die Entriegelungseinrichtungen über den Bewegungsablauf gesteuert sind, bleibt die Stell-20 Stange in ihrer Endstellung nicht mehr gesichert, wodurch sich die mit der Stellstange verbundene Weiche ebenfalls bewegen kann. Die bekannte Verriegelung funktioniert also nur dann zuverlässig, wenn Antrieb in der geplanten Position verbleibt und nur auf die Weiche Kräfte wirken. Bei Kräften auf 25 den Antrieb kann diese Art der Verriegelung versagen.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und ein Antriebs System der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem eine sichere Verriegelving gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird dies durch die kennzeichnenden Merk-30 male des Anspruchs 1 erreicht.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, dass die Verriegelung erst dann aus der verriegelten Stellung bewegt werden kann, wenn die Sperre aus ihrer Sperr-

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Stellung durch den der Sperre zugeordneten Antrieb bewegt wurde. Allenfalls auftretende Vibrationen können daher nicht zu einer Entriegelung der Verriegelung führen, sodass eine mit einem erfindungsgemäßen Antriebssystem versehene Weiche 5 auch in einem solchen Fall nicht aus ihrer jeweiligen Stellung gebracht werden kann.

Durch die Merkmale des Anspruchs 2 ergibt sich der Vorteil, dass die Sperre nur in einer Endstellung der Stellstange wirksam werden kann. Sobald die Stellstange ein Stück bewegt 10 wurde, hat der Rastvorsprung die Rastausnehmung verlassen, sodass die Sperre nicht mehr in die Sperrsteilung zurückkehren kann. Es ist daher nicht notwendig, den Antrieb der Sperre während des gesamten Stellvorgangs zu betätigen, es genügt, dies zu Beginn des Stellvorgangs zu tun. Nur wenn 15 sich die Stellstange in einer ihrer Endstellungen befindet, kann die Sperre in die Rastausnehmung der Stellstange einrasten und dabei mit ihrem Ansatz eine Bewegung der Verriegelung in Richtung deren entriegelter Stellung verhindern.

Zur Steuerung der Verriegelung ist es vorteilhaft, die 20 Merkmale des Anspruchs 3 vorzusehen. Auf diese Weise ist eine einfache Steuerung der Bewegung der Verriegelung sowie auch deren Blockierung in den Endstellungen der Stellstange möglich.

Durch die Merkmale des Anspruchs 4 ergibt sich eine sehr 25 einfache Konstruktion für den Antrieb der Stellstange und der Verriegelung. Dabei ist durch das Spiel zwischen der Mitnehmeranordnung und dem Antrieb der Stellstange sichergestellt, dass bei in der Freigabestellung befindlichen Sperre die Verriegelung durch eine Bewegung des Antriebs gelöst werden 30 kann, bevor die Stellstange bewegt wird. Das Spiel zwischen der Rastausnehmung des Verriegelungskörpers und dem Riegel-körper dient zum Toleranzausgleich, d.h. die Stellstange kann noch ein kleines Stück bewegt werden, nachdem die Sperre ·· ·· ···· • ·· • · • · • • • • · • · • ♦ ··· • · • ·♦ • · • · • • Φ · • · • · ♦ • * • · ·· »· ♦ ♦♦ • • ·· - 3 - wirksam wurde. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird jeder Endstellung der Stellstange eine separate Sperre zugeordnet. Dadurch wird ein besonders hohes Maß an Sicherheit erreicht.

In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, die Merkmale des 5 Anspruchs 5 vorzusehen.

Durch die Merkmale des Anspruchs 6 ergibt sich der Vorteil, dass eine Energiezufuhr zum Antrieb der Stellstange nur dann erfolgen kann, wenn die beiden Sperren sich in ihren Entriegelungsstellungen befinden, sodass eine Beschädigung der 10 Sperren verhindert wird.

Um eine ständige Information über den jeweiligen Status der Weiche und deren Verriegelvingszustand zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, die Merkmale des Anspruches 7 vorzusehen. So kann man z.B. die Stellung des Signals auf "frei" davon ab-15 hängig machen, dass alle Weichen gesperrt sind.

Durch die Merkmale von Anspruch 8 ergibt sich ein hydraulischer Verschluss. Wie in der Figurenbeschreibung noch genauer ausgeführt werden wird, kann sich in diesem Fall der Antrieb nur bewegen, wenn zuvor die Zylinder-Ko Ibenanordnung ihren 2.0 Anschlag erreicht hat. Zufällige Druckschwankungen im hydraulischen System bleiben unwirksam.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch ein erfindungsgemäßes Antriebssystem für eine Weiche zeigt. 25 Das erfindungsgemäße Antriebssystem weist einen Antrieb 1 in Form einer Zylinder-Kolbenanordnung auf, die mit einem unter Druck stehenden Fluid beaufschlagbar ist. Dabei ist die Kolbenstange 1.1 ortsfest gehalten und der Zylinder 1.4 ist auf dieser verschiebbar. Dabei ist dieser Zylinder 1.4 mit 30 einem Mitnehmer 1.2 versehen, der in eine Ausnehmung 2.3 eines Verriegelungskörpers 2.1 mit Spiel eingreift.

Dieser Verriegelungskörper 2.1 ist fest an einer Stellstange 2 angeordnet und weist weiters zwei Rastausnehmungen 7 ·· ·· ···· • ···· ·· • · • · • • • • « • · • · ··· • • • • · • · • · • ·· ·· • • • • · • · • • ♦ • • ·♦ ·· ··· • • • · - 4 - 2.2 auf, die mit Riegeln 3.1 (z.B. in Form von Stiften) von Verriegelungen 3 Zusammenwirken, die mit Spiel in die Rast-ausnehmungen 2.2 in deren Verriegelungsstellung eingreifen. Die Riegel 3.1 sind durch eine Feder nach unten vorgespannt. 5 Der Zylinder 1.4 des Antriebs 1 ist weiters mit einem Ansatz 1.5 fest verb\anden, der mit einer Steuerkurve 1.3 versehen ist. An dieser liegt ein Tastorgan 3.3 der Verriegelung 3 an, wobei dieses als Rolle ausgebildete Tastorgan 3.3 an einem Arm 3.4 der Verriegelung 3 angeordnet ist. Dabei wirkt 10 die andere Seite 3.2 des Arms 3.4 mit einem Ansatz 4.1 einer Sperre zusammen. Die Verriegelung 3 ist senkrecht zur Stellstange 2 bewegbar.

Die Sperre 4 weist im Wesentlichen eine Stange 4.6 auf, die mit einem Rastvorsprung 4.5 versehen ist, der - wenn sich die 15 Stellstange 2 in der zugeordneten Endstellung befindet - in eine Rastausnehmung 4.7 der Stellstange 2 eingreift. Zu diesem Zweck ist er nach unten bzw. seitlich federbelastet, oder aber sein Gewicht ist ausreichend hoch. Dabei ist die Stange 4.6 mit einer (z.B. pneumatischen) Zylinder-Kolbenanordnung 6 20 nach oben anhebbar (bzw. seitlich verschiebbar) .

Besonders günstig ist es, die Zylinder-Kolbenanordnung 6 ebenfalls (so wie den Antrieb 1) hydraulisch zu betätigen und den Antrieb 1 über einen Druckminderer parallel zur Zylinder-Kolbenanordnung 6 anzuschließen. Wenn nun die Leitung beauf-25 schlagt wird, bekommt zunächst nur die Zylinder-Kolbenanordnung 6 Druck und wird dadurch verschoben. Solange sich die Stange 4.6 bewegen kann, wird nur ein geringer Druck aufge-baut, der vom Druckminderer nicht an den Antrieb 1 weitergeleitet wird. Erst wenn die Stange 4.6 den Anschlag erreicht, 30 wird ein Gegendruck auf gebaut. Sobald der Grenzwert des

Druckminderers (z.B. 6 oder 8 bar) überschritten wird, leitet dieser den (entsprechend reduzierten) Druck an den Antrieb 1 weiter, der sich daraufhin entsprechend bewegt. Auf diese -7 ·· ·· ···· • ···· ·· • · • · • • • • • • · • · ··· • • • ·· • · • · • ···· • • • • · • · • • • • • ·· ·· ··· • • • · - 5 -

Weise ist rein hydraulisch sichergestellt, dass sich der Antrieb 1 nur bewegen kann, wenn die Stange 4.6 ihren Anschlag erreicht hat. Außerdem ist wegen des Druckminderers ausgeschlossen, dass sich der Antrieb 1 infolge unbeabsichtigter 5 Druckschwankungen im hydraulischen System bewegt. (Derartige Druckschwankungen sind nie größer als z.B. 6 bar.)

Von der Stange 4.6 steht ein Ansatz 4.1 ab, der mit dem Arm 3.2, 3.4 der Verriegelung 3 zusammenwirkt und in der dargestellten Sperrsteilung eine Bewegung der linken Verriegelung 10 3 in deren Freigabestellung, in der der Riegel 3.1 außer Ein griff mit der Rastausnehmung 2.2 kommt, verhindert.

Die Stange 4.6 steuert über Ansätze 4.2 und 4.3 elektrische Schalter 5.1 und 5.2. Dabei steuert der Schalter 5.2 über nicht dargestellte Steuerorgane die Energiezufuhr bzw. die 15 Zufuhr von unter Druck stehendem Fluid; nur wenn beide Schalter 5.2 betätigt sind, darf der Antrieb 1 betätigt werden.

Der Schalter 5.2 ist mit einer nicht dargestellten Anzeigeeinrichtung oder mit Sicherheitseinrichtungen verbunden und signalisiert "Weiche verriegelt und gesperrt". 20 Um die Stellstange 2 von der dargestellten verriegelten

Stellung in deren zweite, im dargestellten Fall rechte Stellung zu bringen, ist es erforderlich, die linke Zylinder-Kolbenanordnung 6 mit Druckmedium zu beaufschlagen, wodurch die Stange 4.6 der Sperre 4 angehoben (und deren Rastvorsprung 25 4.5 aus der Rastausnehmung 4.7 der Stellstange 2 gehoben) und der Ansatz 4.1 nach oben bewegt wird, wodurch eine Bewegung der Verriegelung 3 nach oben ermöglicht wird.

Gleichzeitig gibt der Schalter 5.2 ein Signal und die Zufuhr von unter Druck stehendem Fluid zum Antrieb 1 frei. Da-30 durch beginnt sich der Zylinder 1.4 nach rechts zu bewegen. Dadurch bewegt sich auch der Ansatz 1.5, der die Steuerkurve 1.3 trägt, wodurch das Tastorgan 3.3 angehoben und dadurch der Riegel 3.1 aus der Rastausnehmung 2.2 des Verriegelungs- Λ. ·· ·♦ ···· · ··«· ·· • · ♦ · · · ··· • · · · ··· · · · ·· • · ♦ · · ···· · · · • · · · ^ φ # 9 φ ·· ·· ··· · · ·· - 6 - körpers 2.1 gehoben wird. Dadurch ist die Verriegelung der Stellstange 2 gelöst, und der Verriegelungskörper 2.1 wird vom Mitnehmer 1.2 des Zylinders 1.4 mitgenommen, sobald dieser das Spiel zwischen dem Mitnehmer 1.2 und der Begrenzung 5 der Ausnehmung 2.3 durchlaufen hat. Da der Verriegelungskörper 2.1 mit der Stellstange 2 fest verbunden ist, wird dadurch auch die Stellstange 2 bewegt.

Nachdem der Verriegelungskörper 2.1 den Riegel 3.1 der rechten Verriegelung 3 erreicht hat, wird läuft dieser auf 10 der Auf lauf fläche 2.4 auf und wird dadurch angehoben, was ohne weiters erfolgen kann, da der Rastvorsprung 4.5 der rechten Sperre 4 auf der Stellstange 2 aufliegt und daher angehoben ist. Sobald die rechte Rastausnehmung 2.2 des Verriegelungskörpers 2.1 erreicht ist, sinkt der Riegel 3.1 in 15 diese ein. Danach hat dann die Stellstange 2 ihre rechte Endstellung erreicht und der Rastvorsprung 4.5 sinkt in die Rastausnehmung 4.7 der Stellstange 2 ein, wodurch der Ansatz 4.1 der rechten Sperre 4 zur Anlage an dem Arm 3.2, 3.4 der rechten Verriegelung 3 kommt, wodurch deren Bewegung nach 20 oben verhindert wird und die Stellstange 2 sicher verriegelt bleibt.

Dabei kommt es auch zur Betätigung der Schalter 5.1 und 5.2 der rechten Sperre 4, die dadurch eine sichere Verriegelung an die Weichenüberwachung melden.

Wien, am 27. Mai 20(15

Claims (4)

1. ·*··· · ··· Dr. Müllner Dipl.-Ing; KactsbKinkirQE^VPatentanwaltskanzlei Weihburggasse 9, Postfach 159, A-1014 WIEN, Österreich Telefon: t +43 (1) 512 24 81 / Fax: 3+43 (1) 513 76 81 / E-Mail: e repatent@aon.at Konto (PSK): 1480 708 BLZ 60000 BIC: OPSKATWW IBAN: AT19 6000 0000 0148 07081 480 708 MM/41989 Metall- und KunstStoffwaren Erzeugungsgesellschaft m.b.H. A-3860 Heidenreichstein(AT) PATENTANSPRÜCHE : 5 10 1. Antriebssystem für eine Schienenweiche, welcher Antrieb eine mit den Weichenzungen in Verbindung stehende Stellstange (2) umfasst, die mittels eines Antriebs (1), z.B. einer Zylinder-Kolbenanordnung, zwischen zwei Endstellungen bewegbar ist, wobei eine in den Endstellungen der Stellstange (2) wirkende mechanische Verriegelung (3) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verriegelung (3) direkt auf die Stellstange (2) einwirkt und für diese Verriegelung (3) eine mit einem separat steuerbaren Antrieb (Zylinder-Koblenanordnung 6) versehene Sperre (4) vorgesehen ist, die bei in einer Endstellung befindlichen Stellstange (2) eine Bewegung der Verriegelung (3) in Richtung der entriegelten Stellung sperrt. 15 20
2. 2. Antriebssystem nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre (4) eine mit einem Ansatz (4.1) versehene Stange (4.6) umfasst, die in einer Endstellung der Stellstange (2) mit einem Rastvorsprung (4.5) in eine Rastausnehmung (4.7) der Stellstange (2) eingreift, wobei der Ansatz (4.1) mit der Verriegelung (3) zusammenwirkt.
3. 3. Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Verriegelung (3) eine mit dem Antrieb (1) der Stellstange (2) verbundene Steuerkurve (1.3) vorgesehen ist, an der ein mit einem Tastorgan (3.3) versehener Arm (3.4) der Verriegelung (3) anliegt, 25 4 5 10 15 20 25 ·· ·· ···· • ··*· ·· • · • · • • • • · • · • · • ·· • · • • · • · • · • ···· • • · • t • · • • • • · ·· ·· ·»· • • ·· - 2 - wobei dieser Arm (3.4) auch mit dem Ansatz (4.1) der Stange (4.6) zusammenwirkt. 4. Antriebs System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stellstange (2) ein Verriegelungskörper (2.1) fixiert ist, der für jede der beiden EndsteHungen Rastausnehmungen (2.2) aufweist, mit denen je ein einer Endstellung der Stellstange (2) zugeordneter Riegel (3.1) mit Spiel in Eingriff bringbar sind und der Verriegelungskörper (2.1) über eine Mitnehmeranordnung (1.2, 2.3) mit Spiel mit dem Antrieb (1) der Stellstange (2) gekoppelt ist. 5. Antriebs System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungskörper (2.1) an seinen beiden Enden mit Auflaufflächen (2.4) für die Riegel (3.1) versehen ist. 6. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiezufuhr zum Antrieb (1) der Stellstange (2) über einen von der Sperre (4) zwangs-geführt gesteuerten Schalter (5.2) gesteuert und lediglich bei in Freigabestellung befindlicher Sperre (4) freigebbar ist. 7. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre (4) einen mit einer Anzeigeeinrichtung verbundenen Schalter (5.1) zwangsgeführt steuert, der in Sperrstellung aktiviert ist. 8. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder-Kolbenanordnung (6) und der Antrieb (l) hydraulisch betätigbar siiid und dass der Antrieb(1) über einen Druckminderer parallel zur Zylinder-Kolbenanordnung(6)angeschlossen ist. Wien, am
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