AT501894B1

AT501894B1 - Antriebssystem für eine schienenweiche

Info

Publication number: AT501894B1
Application number: AT0091005A
Authority: AT
Inventors: Robert Ing Granner
Original assignee: Metall Und Kunststoffwaren Erz
Priority date: 2005-05-27
Filing date: 2005-05-27
Publication date: 2006-12-15
Also published as: PT1883568E; NO20076512L; ATE457913T1; DE502006006178D1; PL1883568T3; SI1883568T1; AU2006251241B2; EP1883568B1; AT501894A4; ES2341031T3; BRPI0610047A2; DK1883568T3; EP1883568A1; WO2006125716A1; AU2006251241A1

Description

2 AT 501 894 B1

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 Schienenab-5 Schnitts für Eisenbahnen von 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 A1), bei einem elektrohydraulischen io Antrieb eine einfache Stellstangen-Verriegelung vorzusehen, die bei einer Verstellung,der Stellstange über verschiedene mechanische Elemente wie Steuerkurven oder voreilende Steuernocken entriegelt wird. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, dass es beim Auftreten 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 15 führen kann. Da die Entriegelungseinrichtungen über den Bewegungsablauf gesteuert sind, bleibt die Stellstange 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 den Antrieb kann diese Art der Verriegelung versagen. 20

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

Erfindungsgemäß wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 erreicht. 25

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 Sperrsteilung durch den der Sperre zugeordneten Antrieb bewegt wurde. Allenfalls auftretende Vibrationen können daher nicht zu einer Entriegelung der Verriegelung führen, sodass eine mit einem erfin-30 dungsgemäßen Antriebssystem versehene Weiche 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 wurde, 35 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 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 40 Verriegelung in Richtung deren entriegelter Stellung verhindern.

Zur Steuerung der Verriegelung ist es vorteilhaft, die 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. 45

Durch die Merkmale des Anspruchs 4 ergibt sich eine sehr 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 kann, so bevor die Stellstange bewegt wird. Das Spiel zwischen der Rastausnehmung des Verriegelungskörpers und dem Riegelkörper dient zum Toleranzausgleich, d.h. die Stellstange kann noch ein kleines Stück bewegt werden, nachdem die Sperre wirksam wurde. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird jeder Endstellung der Stellstange eine separate Sperre zugeordnet. Dadurch wird ein besonders hohes Maß an Sicherheit erreicht. 55 3 AT 501 894 B1

In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, die Merkmale des 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 Entriege-5 lungsstellungen befinden, sodass eine Beschädigung der Sperren verhindert wird. i Üm eine ständige Information über den jeweiligen Status der Weiche und deren Verriegelungszustand zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, die Merkmale des Anspruches 7 vorzusehen. So kann man z.B. die Stellung des Signals auf „frei“ davon abhängig machen, dass alle Weichen io 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-Kolbenanordnung ihren Anschlag erreicht hat. Zufällige 15 Druckschwankungen im hydraulischen System bleiben unwirksam.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch ein erfindungsgemäßes Antriebssystem für eine Weiche zeigt. 20 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 einem Mitnehmer 1.2 versehen, der in eine Ausnehmung 2.3 eines Verriegelungskörpers 2.1 mit Spiel eingreift. 25

Dieser Verriegelungskörper 2.1 ist fest an einer Stellstange 2 angeordnet und weist weiters zwei Rastausnehmungen 2.2 auf, die mit Riegeln 3.1 (z.B. in Form von Stiften) von Verriegelungen 3 Zusammenwirken, die mit Spiel in die Rastausnehmungen 2.2 in deren Verriegelungsstellung eingreifen. Die Riegel 3.1 sind durch eine Feder nach unten vorgespannt. 30

Der Zylinder 1.4 des Antriebs 1 ist weiters mit einem Ansatz 1.5 fest verbunden, 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 die andere Seite 3.2 des Arms 3.4 mit einem Ansatz 4.1 einer Sperre zusam-35 men. 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 Stellstange 2 in der zugeordneten Endstellung befindet - in eine Rastausnehmung 4.7 der Stellstange 2 eingreift. Zu diesem Zweck ist er nach unten bzw. 40 seitlich federbelastet, oder aber sein Gewicht ist ausreichend hoch. Dabei ist die Stange 4.6 mit einer (z.B. pneumatischen) Zylinder-Kolbenanordnung 6 nach oben anhebbar (bzw. seitlich verschiebbar).

Besonders günstig ist es, die Zylinder-Kolbenanordnung 6 ebenfalls (so wie den Antrieb 1) 45 hydraulisch zu betätigen und den Antrieb 1 über einen Druckminderer parallel zur Zylinder-Kolbenanordnung 6 anzuschließen. Wenn nun die Leitung beaufschlagt 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 aufgebaut, der vom Druckminderer nicht an den Antrieb 1 weitergeleitet wird. Erst wenn die Stange 4.6 den Anschlag erreicht, wird so ein Gegendruck aufgebaut. 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 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 unbeab-55 sichtigter Druckschwankungen im hydraulischen System bewegt. (Derartige Druckschwankun-

Claims

4 AT 501 894 B1 gen 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 Sperrstellung eine Bewegung der linken Verriegelung 3 in 5 deren Freigabestellung, in der der Riegel 3.1 außer Eingriff 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 Zufuhr von io 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“. Um die Stellstange 2 von der dargestellten verriegelten Stellung in deren zweite, im dargestell-15 ten 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 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. 20 Gleichzeitig gibt der Schalter 5.2 ein Signal und die Zufuhr von unter Druck stehendem Fluid zum Antrieb 1 frei. Dadurch 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 Verriegelungskörpers 25 2.1 gehoben wird. Dadurch ist die Verriegelung der Stellstange 2 gelöst, und der Verriegelungs körper 2.1 wird vom Mitnehmer 1.2 des Zylinders 1.4 mitgenommen, sobald dieser das Spiel zwischen dem Mitnehmer 1.2 und der Begrenzung 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. 30 Nachdem der Verriegelungskörper 2.1 den Riegel 3.1 der rechten Verriegelung 3 erreicht hat, wird läuft dieser auf der Auflauffläche 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 35 erreicht ist, sinkt der Riegel 3.1 in 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 oben verhindert wird und die Stellstange 2 sicher verriegelt bleibt. 40 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. 45 Patentansprüche: 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 so 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 Sperre (4) mit einem separat steuerbaren Antrieb, wie beispielsweise mit einer Zylinder-Kolbenanordnung (6), vorgesehen ist, wobei die Sperre (4) bei in einer Endstellung befindlichen Stellstange (2) eine Bewegung der Ver-55 riegelung (3) in Richtung der entriegelten Stellung sperrt. 5 AT 501 894 B1
2. Antriebssystem nach Anspruch 1, 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. 5
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, wobei dieser Arm (3.4) auch mit dem Ansatz (4.1) der Stange (4.6) zu- io sammenwirkt.
4. Antriebssystem 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 Endstellungen Rastausnehmungen (2.2) aufweist, mit denen je ein einer Endstellung der Stellstange 15 (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. Antriebssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungskörper 20 (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) zwangsgeführt gesteuerten Schalter (5.2) gesteuert und lediglich bei in Freigabestellung befindlicher 25 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 Sperrsteilung aktiviert ist. 30
8. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder-Kolbenanordnung (6) und der Antrieb (1) hydraulisch betätigbar sind und dass der Antrieb (1) über einen Druckminderer parallel zur Zylinder-Kolbenanordnung (6) angeschlossen ist. 35 Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 40 45 50 55