JP3355183B2 - レール転轍機又は轍叉の可動部品を変位させる装置 - Google Patents
レール転轍機又は轍叉の可動部品を変位させる装置Info
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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
- B61L5/04—Fluid-pressure devices for operating points or scotch-blocks
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
【０００１】（技術分野） 本発明は、レールの長手方向にずれた態様で係合する複
数の油圧シリンダピストンユニットが互いに直列に連結
されており、圧力制御態様で調節することができる少な
くとも１つの方向制御弁すなわちシート弁が、直列に配
置された前記油圧シリンダピストンユニットを相互連結
するダクトに設けられている構成のレール転轍機（rail
switches）又は轍叉（crossings）の可動部品を変位さ
せる装置に関する。
数の油圧シリンダピストンユニットが互いに直列に連結
されており、圧力制御態様で調節することができる少な
くとも１つの方向制御弁すなわちシート弁が、直列に配
置された前記油圧シリンダピストンユニットを相互連結
するダクトに設けられている構成のレール転轍機（rail
switches）又は轍叉（crossings）の可動部品を変位さ
せる装置に関する。
【０００２】（背景技術） 冒頭に定義した種類の装置は、例えば国際特許出願WO 9
6/34786から既に知られている。転轍機を設定する既知
の装置では、並列または直列に連結された複数のシリン
ダピストンユニットが設けられている。このようなシリ
ンダピストンユニットが直列に連結される場合、上記国
際特許出願には押−開弁（push-open valve）が開示さ
れており、該押−開弁は、油圧シリンダピストンユニッ
トが完全にシフトされた後に、変位に要する油圧が、連
続した油圧シリンダピストンユニットのそれぞれの作動
体積（working volume）内に直接伝達されることを確保
する。シフトの間、連続的に配置された油圧シリンダピ
ストンユニットの付勢は、通常、先行する油圧シリンダ
ピストンユニットの押し退けた流体体積の圧力により行
なわれる。
6/34786から既に知られている。転轍機を設定する既知
の装置では、並列または直列に連結された複数のシリン
ダピストンユニットが設けられている。このようなシリ
ンダピストンユニットが直列に連結される場合、上記国
際特許出願には押−開弁（push-open valve）が開示さ
れており、該押−開弁は、油圧シリンダピストンユニッ
トが完全にシフトされた後に、変位に要する油圧が、連
続した油圧シリンダピストンユニットのそれぞれの作動
体積（working volume）内に直接伝達されることを確保
する。シフトの間、連続的に配置された油圧シリンダピ
ストンユニットの付勢は、通常、先行する油圧シリンダ
ピストンユニットの押し退けた流体体積の圧力により行
なわれる。
【０００３】レール転轍機又は轍叉の可動部品の変位
中、最初に加えられる圧力は、それぞれの付勢シリンダ
の作動体積の１つに作用し、この圧力とそれぞれのピス
トン作用面との積が付勢力となる。この付勢力は、特に
変位移動の阻止時に、圧力の急激な増大を引き起こす傾
向のある変位抵抗による反作用を受ける。従って全油圧
システムを固定するには、例えばドイツ国特許出願DE 2
1 44 564 A1に開示されている構成のように、圧力制御
弁を中央に設けることが知られている。しかしながら、
このような圧力制御弁では、許容できない作動条件の検
出が不充分である。なぜならば、この形式の圧力制御弁
は、直列に連結された油圧シリンダピストンの変位抵抗
すなわち抵抗力の合計より大きい作動圧力に対して設計
しなければならないからである。
中、最初に加えられる圧力は、それぞれの付勢シリンダ
の作動体積の１つに作用し、この圧力とそれぞれのピス
トン作用面との積が付勢力となる。この付勢力は、特に
変位移動の阻止時に、圧力の急激な増大を引き起こす傾
向のある変位抵抗による反作用を受ける。従って全油圧
システムを固定するには、例えばドイツ国特許出願DE 2
1 44 564 A1に開示されている構成のように、圧力制御
弁を中央に設けることが知られている。しかしながら、
このような圧力制御弁では、許容できない作動条件の検
出が不充分である。なぜならば、この形式の圧力制御弁
は、直列に連結された油圧シリンダピストンの変位抵抗
すなわち抵抗力の合計より大きい作動圧力に対して設計
しなければならないからである。
【０００４】欧州特許出願EP 778 191 A2から知られて
いる装置では、変位移動が妨げられるときに、熱膨張を
考慮に入れることができる程度に、個々のシリンダピス
トンユニットを無圧力にする安全手段が設けられてい
る。このような構成では、個々のシリンダピストンユニ
ットの許容できない作動条件を超える場合に自動遮断を
行なうことが全く不可能である。
いる装置では、変位移動が妨げられるときに、熱膨張を
考慮に入れることができる程度に、個々のシリンダピス
トンユニットを無圧力にする安全手段が設けられてい
る。このような構成では、個々のシリンダピストンユニ
ットの許容できない作動条件を超える場合に自動遮断を
行なうことが全く不可能である。
【０００５】本発明の目的は、冒頭に定義した種類の装
置であって、許容できないあらゆる作動条件を早期にか
つ適時に認識でき、かつ油圧シリンダピストンユニット
に作用する許容できる抵抗力を超えると転轍機アクチュ
エータのそれ以上の変位を停止する構成の、直列に連結
された油圧シリンダピストンユニットを有する装置を開
発することにある。
置であって、許容できないあらゆる作動条件を早期にか
つ適時に認識でき、かつ油圧シリンダピストンユニット
に作用する許容できる抵抗力を超えると転轍機アクチュ
エータのそれ以上の変位を停止する構成の、直列に連結
された油圧シリンダピストンユニットを有する装置を開
発することにある。
【０００６】（発明の開示） 上記目的を解決するため、本発明による構成は、本質的
に、先行する同じシリンダピストンユニットの両側に配
置された作動体積の卓越した圧力の予め設定した圧力差
を超えると、方向制御弁すなわちシート弁が、連続する
シリンダピストンユニットへの連結を遮断することを特
徴とする。先行する同じシリンダピストンユニットの両
側に配置された作動体積の卓越した圧力の予め設定した
圧力差を超えると、直列に配置された油圧シリンダピス
トンユニットを相互連結するダクトに設けられている圧
力制御態様で調節できる少なくとも１つの方向制御弁す
なわちシート弁が遮断するため、大きな変位抵抗が生じ
たときに、あらゆる許容できない差圧の上昇が適時に認
識される。また、これらの場合に、連続するシリンダピ
ストンユニットへの連結が直ちに遮断され、転轍機のそ
れ以上のいかなる変位移動も信頼性をもって停止され、
このため許容できない変形を排除することができる。
に、先行する同じシリンダピストンユニットの両側に配
置された作動体積の卓越した圧力の予め設定した圧力差
を超えると、方向制御弁すなわちシート弁が、連続する
シリンダピストンユニットへの連結を遮断することを特
徴とする。先行する同じシリンダピストンユニットの両
側に配置された作動体積の卓越した圧力の予め設定した
圧力差を超えると、直列に配置された油圧シリンダピス
トンユニットを相互連結するダクトに設けられている圧
力制御態様で調節できる少なくとも１つの方向制御弁す
なわちシート弁が遮断するため、大きな変位抵抗が生じ
たときに、あらゆる許容できない差圧の上昇が適時に認
識される。また、これらの場合に、連続するシリンダピ
ストンユニットへの連結が直ちに遮断され、転轍機のそ
れ以上のいかなる変位移動も信頼性をもって停止され、
このため許容できない変形を排除することができる。
【０００７】この構成は、圧力制御態様で調節できる各
方向制御弁すなわちシート弁が少なくとも１つの油圧シ
リンダピストンユニットの供給ダクトおよび排出ダクト
に挿入され、かつ各方向制御弁すなわちシート弁の変位
アクチュエータが同じシリンダピストンユニットの異な
る作動体積内の圧力により駆動されるように考案するの
が有効である。より詳しくは、回路は、特に好ましい態
様で実現され、個々のシリンダピストンユニットの各弁
は、作動体積に開口する弁が同じシリンダピストンユニ
ットの反対側に配置された作動体積内の圧力により駆動
されるように制御される。レール転轍機又は轍叉の可動
部品を変位させるため、変位移動の方向にピストンをシ
フトさせることを目的とする作動圧力ｐ1が、各１つの
油圧シリンダピストンユニットに作用する。前記作動圧
力ｐ1と、ピストンのそれぞれの作用断面積Ａとの積は
作用力Ｆとなり、該作用力Ｆはシフト抵抗ＦWの力によ
る反作用を受ける。外部抵抗に相当する力によって引き
起こされる抵抗に対応した圧力ｐ2が作用する流体が、
圧力ｐ1が作用する作動体積とは反対側に配置された作
動体積から、連続するシリンダピストンユニットの作動
体積内に押し出され、同方向に変位移動させる。発生す
る変位抵抗が一定限度内に維持される限り、圧力差によ
っていかなる問題も生じることがない。詳細には、下記
の関係が適用される。 ｐ1・Ａ＝ｐ2・Ａ＋ＦW （ｐ1−ｐ2）・Ａ＝ＦW Δｐ・Ａ＝ＦW
方向制御弁すなわちシート弁が少なくとも１つの油圧シ
リンダピストンユニットの供給ダクトおよび排出ダクト
に挿入され、かつ各方向制御弁すなわちシート弁の変位
アクチュエータが同じシリンダピストンユニットの異な
る作動体積内の圧力により駆動されるように考案するの
が有効である。より詳しくは、回路は、特に好ましい態
様で実現され、個々のシリンダピストンユニットの各弁
は、作動体積に開口する弁が同じシリンダピストンユニ
ットの反対側に配置された作動体積内の圧力により駆動
されるように制御される。レール転轍機又は轍叉の可動
部品を変位させるため、変位移動の方向にピストンをシ
フトさせることを目的とする作動圧力ｐ1が、各１つの
油圧シリンダピストンユニットに作用する。前記作動圧
力ｐ1と、ピストンのそれぞれの作用断面積Ａとの積は
作用力Ｆとなり、該作用力Ｆはシフト抵抗ＦWの力によ
る反作用を受ける。外部抵抗に相当する力によって引き
起こされる抵抗に対応した圧力ｐ2が作用する流体が、
圧力ｐ1が作用する作動体積とは反対側に配置された作
動体積から、連続するシリンダピストンユニットの作動
体積内に押し出され、同方向に変位移動させる。発生す
る変位抵抗が一定限度内に維持される限り、圧力差によ
っていかなる問題も生じることがない。詳細には、下記
の関係が適用される。 ｐ1・Ａ＝ｐ2・Ａ＋ＦW （ｐ1−ｐ2）・Ａ＝ＦW Δｐ・Ａ＝ＦW
【０００８】上記式において、ｐ1は、関連するそれぞ
れのシリンダピストンユニット内の作動圧力を表わし、
ｐ2は、同じシリンダピストンユニットの反対側に配置
された作動体積から押し退けられる流体の圧力を表わ
す。発生する圧力差はシフト抵抗に比例する。この場
合、この圧力差は次に、それぞれの弁を制御するのに使
用され、この圧力差が所定の値を超える場合には、連続
する油圧シリンダピストンユニットへの伝達は阻止され
る。この場合にそれぞれの圧力差により駆動される方向
弁すなわちシート弁は、直接各１つの油圧シリンダピス
トンユニットとともに構造ユニットに一体化される。そ
して、該方向弁は、直列に連結された複数の油圧シリン
ダピストンユニットの各々に関連して生じることのある
許容できない作動状態に応答することができる。
れのシリンダピストンユニット内の作動圧力を表わし、
ｐ2は、同じシリンダピストンユニットの反対側に配置
された作動体積から押し退けられる流体の圧力を表わ
す。発生する圧力差はシフト抵抗に比例する。この場
合、この圧力差は次に、それぞれの弁を制御するのに使
用され、この圧力差が所定の値を超える場合には、連続
する油圧シリンダピストンユニットへの伝達は阻止され
る。この場合にそれぞれの圧力差により駆動される方向
弁すなわちシート弁は、直接各１つの油圧シリンダピス
トンユニットとともに構造ユニットに一体化される。そ
して、該方向弁は、直列に連結された複数の油圧シリン
ダピストンユニットの各々に関連して生じることのある
許容できない作動状態に応答することができる。
【０００９】直列に配置された複数の油圧シリンダピス
トンユニットの最後に配置される油圧シリンダピストン
ユニットはいかなる付加弁も含まないように設計され
る。この場合、特に簡単な態様の構成は、直列連結の最
後に配置された油圧シリンダピストンユニットが、先行
するシリンダピストンユニットの弁に直接連結されるよ
うに考案される。
トンユニットの最後に配置される油圧シリンダピストン
ユニットはいかなる付加弁も含まないように設計され
る。この場合、特に簡単な態様の構成は、直列連結の最
後に配置された油圧シリンダピストンユニットが、先行
するシリンダピストンユニットの弁に直接連結されるよ
うに考案される。
【００１０】大概は、生じる圧力差が通常の作動時の抵
抗により定められる許容できる程度の大きさに到達する
と、本発明による構成は、常に、下流側弁を閉じさせ
る。このような直列に連結された複数の油圧シリンダピ
ストンユニットの固有の抵抗を最小にするには、それぞ
れの戻りダクトの長さを短縮するのが有効である。この
目的のため、直列に連結された３つ以上の油圧シリンダ
ピストンユニットの場合の直列連結は、油圧シリンダピ
ストンユニットの作動体積が、１つおいて次の油圧シリ
ンダピストンユニットの作動体積に連結される態様で実
現されるように考案するのが有効である。この態様によ
り、各戻りダクトの長さが最小になり、正確な応答が確
保される。
抗により定められる許容できる程度の大きさに到達する
と、本発明による構成は、常に、下流側弁を閉じさせ
る。このような直列に連結された複数の油圧シリンダピ
ストンユニットの固有の抵抗を最小にするには、それぞ
れの戻りダクトの長さを短縮するのが有効である。この
目的のため、直列に連結された３つ以上の油圧シリンダ
ピストンユニットの場合の直列連結は、油圧シリンダピ
ストンユニットの作動体積が、１つおいて次の油圧シリ
ンダピストンユニットの作動体積に連結される態様で実
現されるように考案するのが有効である。この態様によ
り、各戻りダクトの長さが最小になり、正確な応答が確
保される。
【００１１】（発明を実施するための最良の形態） 以下、添付図面に概略的に示す例示実施形態に関連して
本発明をより詳細に説明する。図１は、変位させるべき
レール転轍機の長さに亘ってレールの長手方向に分布さ
れるように配置された油圧シリンダピストンユニット１
〜４を示す。流体は、転轍機舌を矢印５の方向に変位さ
せるべく、ダクト６を介して第１油圧シリンダピストン
ユニット１の作動体積７内に圧送される。反対側に配置
された作動体積から出る流体は、ダクト８を介して、連
続的に配置された油圧シリンダピストンユニット３の作
動体積２０内に流入し、圧力差は、これらの間に配置さ
れた弁９により制御される。
本発明をより詳細に説明する。図１は、変位させるべき
レール転轍機の長さに亘ってレールの長手方向に分布さ
れるように配置された油圧シリンダピストンユニット１
〜４を示す。流体は、転轍機舌を矢印５の方向に変位さ
せるべく、ダクト６を介して第１油圧シリンダピストン
ユニット１の作動体積７内に圧送される。反対側に配置
された作動体積から出る流体は、ダクト８を介して、連
続的に配置された油圧シリンダピストンユニット３の作
動体積２０内に流入し、圧力差は、これらの間に配置さ
れた弁９により制御される。
【００１２】直列に配置された油圧シリンダピストンユ
ニットの各ピストン１１、１２、１３、１４は押−開弁
１５を有し、該押−開弁は、許容できる変位経路の端部
において、先行する作動体積を開いて、更に先の油圧シ
リンダピストンユニットの後続の作動体積に圧力を伝達
する。
ニットの各ピストン１１、１２、１３、１４は押−開弁
１５を有し、該押−開弁は、許容できる変位経路の端部
において、先行する作動体積を開いて、更に先の油圧シ
リンダピストンユニットの後続の作動体積に圧力を伝達
する。
【００１３】それぞれの反対側の作動体積から押し退け
られた流体は戻りダクト１６に流入し、圧力差に関連し
て作動するそれぞれの弁がこれらの間に配置されてい
る。この構成では、ポンプ２２または圧力リザーバが流
れダクト６に連結され、また、タンク２３に導かれるダ
クトが戻りダクト１６に連結される。矢印５とは反対の
変位方向に付勢するには、例えば弁を介して連結を適宜
入れ替える。
られた流体は戻りダクト１６に流入し、圧力差に関連し
て作動するそれぞれの弁がこれらの間に配置されてい
る。この構成では、ポンプ２２または圧力リザーバが流
れダクト６に連結され、また、タンク２３に導かれるダ
クトが戻りダクト１６に連結される。矢印５とは反対の
変位方向に付勢するには、例えば弁を介して連結を適宜
入れ替える。
【００１４】図２に拡大して示すこの形式の油圧シリン
ダピストンユニット１の例において、圧力条件をより明
瞭に説明する。付勢力を発生させる圧力が、圧力ダクト
６および第１圧力媒体制御弁１７を介して油圧シリンダ
ピストンユニット１の作動体積７内に導入され、かつピ
ストン１１の作用面を考慮に入れて付勢動力を発生す
る。流体は、反対側に配置された作動体積１８から、ダ
クト１９の圧力差制御弁９を介して、連続的に配置され
た作動体積（該作動体積は、図１から明らかなように、
次の油圧シリンダピストンユニット３の作動体積２０に
相当する）に供給される。ここには、変位抵抗およびこ
れにより生じる反対方向の力ＦWにより、低下された圧
力ｐ2（この圧力は、作動体積７内の圧力ｐ1より小さ
い）が得られる。各圧力差信号は、許容できる値を超え
た場合にダクト１９を遮断するように、連続する弁９を
付勢する。この場合のこの弁の遮断は、例えば、図２に
示す中間位置（この位置で、押−開弁１５は未だ付勢さ
れていない）において行なわれ、この結果、作動体積７
と１８との間には適切な圧力差が実際に生じている。
ダピストンユニット１の例において、圧力条件をより明
瞭に説明する。付勢力を発生させる圧力が、圧力ダクト
６および第１圧力媒体制御弁１７を介して油圧シリンダ
ピストンユニット１の作動体積７内に導入され、かつピ
ストン１１の作用面を考慮に入れて付勢動力を発生す
る。流体は、反対側に配置された作動体積１８から、ダ
クト１９の圧力差制御弁９を介して、連続的に配置され
た作動体積（該作動体積は、図１から明らかなように、
次の油圧シリンダピストンユニット３の作動体積２０に
相当する）に供給される。ここには、変位抵抗およびこ
れにより生じる反対方向の力ＦWにより、低下された圧
力ｐ2（この圧力は、作動体積７内の圧力ｐ1より小さ
い）が得られる。各圧力差信号は、許容できる値を超え
た場合にダクト１９を遮断するように、連続する弁９を
付勢する。この場合のこの弁の遮断は、例えば、図２に
示す中間位置（この位置で、押−開弁１５は未だ付勢さ
れていない）において行なわれ、この結果、作動体積７
と１８との間には適切な圧力差が実際に生じている。
【００１５】付勢すべき転轍機舌が、図２に参照番号２
１で概略的に示されている。圧力差に関連して付勢され
る弁９により、転轍機舌２１のこれ以上の変位が防止さ
れ、許容できないあらゆる作動状態が早期にかつ適時に
認識され、かくして過大応力の作用が防止される。
１で概略的に示されている。圧力差に関連して付勢され
る弁９により、転轍機舌２１のこれ以上の変位が防止さ
れ、許容できないあらゆる作動状態が早期にかつ適時に
認識され、かくして過大応力の作用が防止される。
【００１６】ダクト１９は、次の油圧シリンダピストン
ユニットに直接連結されるのではなく、その次のユニッ
トに連結されるという事実により、それぞれの場合に実
行される戻りダクト長さが減少され、従って、伝達損失
も低減される。 ［図面の簡単な説明］
ユニットに直接連結されるのではなく、その次のユニッ
トに連結されるという事実により、それぞれの場合に実
行される戻りダクト長さが減少され、従って、伝達損失
も低減される。 ［図面の簡単な説明］
【図１】レール転轍機を変位させるべく直列に配置され
た複数の油圧シリンダピストンユニットを示す概略図で
ある。
た複数の油圧シリンダピストンユニットを示す概略図で
ある。
【図２】図１に使用される油圧シリンダピストンユニッ
ト並びに弁制御装置を示す拡大詳細図である。
ト並びに弁制御装置を示す拡大詳細図である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−156281（ＪＰ，Ａ) 国際公開96／34786（ＷＯ，Ａ１) 西独国特許出願公開2144564（ＤＥ, Ａ１) 欧州特許出願公開778191（ＥＰ，Ａ ２) 仏国特許出願公開2066300（ＦＲ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B61L 5/04 E01B 7/20 F15B 21/00
Claims (5)
- 【請求項１】 レールの長手方向にずれた態様で係合す
る複数の油圧シリンダピストンユニット（１、２、３、
４）の各々が直列に連結されており、圧力制御態様で調
節できる少なくとも１つの方向制御弁すなわちシート弁
（９）が、直列に配置された前記油圧シリンダピストン
ユニット（１、２、３、４）を連結するダクト（８）に
挿入されている構成のレール転轍機（rail switches）
又は轍叉（crossings）の可動部品を変位させる装置に
おいて、先行する同じシリンダピストンユニットの両側
に配置された作動体積の卓越した圧力の予め設定した圧
力差を超えると、前記方向制御弁すなわちシート弁
（９）が、連続するシリンダピストンユニットへの連結
を遮断することを特徴とするレール転轍機又は轍叉の可
動部品を変位させる装置。 - 【請求項２】 圧力制御態様で調節できる各方向制御弁
すなわちシート弁（９）が、少なくとも１つの油圧シリ
ンダピストンユニットの供給ダクトおよび排出ダクトに
挿入されており、各方向制御弁すなわちシート弁の変位
アクチュエータが、同じシリンダピストンユニットの異
なる作動体積（７、１８）内の卓越した圧力により駆動
されることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 個々のシリンダピストンユニットの各弁
は、作動体積（７）に開口する弁が同じシリンダピスト
ンユニットの反対側に配置された作動体積（１８）内の
卓越した圧力により駆動されるように制御されることを
特徴とする請求項１または２に記載の装置。 - 【請求項４】 直列連結の最後に配置された油圧シリン
ダピストンユニット（４）が、先行するシリンダピスト
ンユニット（１、２、３）の弁に直接連結されているこ
とを特徴とする請求項１、２または３のいずれか１項に
記載の装置。 - 【請求項５】 直列に連結された３つ以上の油圧シリン
ダピストンユニットの場合の直列連結は、油圧シリンダ
ピストンユニットの作動体積が、１つおいて次の油圧シ
リンダピストンユニットの作動体積に連結される態様で
実現されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
か１項に記載の装置。
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