<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft eine Endlagenprüfeinrichtung für bewegliche Weichenteile mit einem Prüfergestänge und einem Prüfergehäuse, in welches das Prüfergestänge eingeführt ist und in welchem wenigstens ein Detektor zur Erfassung einer Endlage des Prüfergestänges angeordnet ist.
Stellvorrichtungen für bewegliche Weichenteile, wie insbesondere Zungenschienen oder bewegliche Herzstücke, welche mit einer Endlangprüfeinrichtung versehen sind, sind als zum Stand der Technik gehörend allgemein bekannt. Bei den bekannten Stellvorrichtungen erfolgt die mechanische Umstellung des beweglichen Weichenteiles mit Hilfe eines elektrischen oder hydraulischen Weichenantriebes, wobei neben dem Weichenantrieb eine gesonderte oder in diesen integrierte Verschlusseinrichtung sowie jedenfalls eine gesonderte Endlagenprüfeinrichtung vorgesehen ist.
Derartige Endlagenprüfeinrichtungen dienen dazu, bei Weichen den aktuellen Zustand der Weiche mechanisch abzutasten und ein Prüfsignal zu erzeugen, anhand dessen zuverlässig festgestellt werden kann, ob die Weiche korrekt umgestellt wurde und ob sich die anliegende und die abliegende Zunge in ihrer jeweiligen korrekten Endlage befinden. Die Endlagenprüfeinrichtung weist ein Prüfergestänge auf, welches sich im wesentlichen quer zur Schienenlängsrichtung erstreckt und welches beim Umstellen der Weiche in Längsrichtung des Gestänges verschoben wird. Die Positionen der Prüferstangen werden mit Hilfe von elektromechanischen Wandlern erfasst, beispielsweise in der Form von Endschaltern bzw. Zungenprüfkontakten, welche in einem zumeist seitlich der Weiche auf einer Schwelle montierten Gehäuse angeordnet sind.
Neben der Ausführung als gesonderte Einrichtung wurde der Endlagenprüfer aber auch bereits in ein gemeinsames Gehäuse mit dem Verstellantrieb integriert, wie es beispielsweise aus der DE 1755105 A bekannt ist. Eine andere Ausführung ist aus der DE 29917829 U1 bekannt geworden, bei welcher eine durchgehende Prüferstange vorgesehen ist, deren beiden Stangenteile unter Zwischenschaltung eines Federelementes teleskopartig ineinander geführt sind. Die Endlagenkontaktschalter sind hierbei als starr mit der Prüferstange verbundene Schaltfinger ausgebildet, weiche mit Nährungsschaltern zusammenwirken. Alternativ dazu sind Lösungen bekannt, bei welchen an der Prüferstange Nuten ausgebildet sind, in welche Schalthebel eingreifen und auf diese Art und Weise den Endlagenschalter auslösen können. Als Beispiel wird hierzu die US 5, 669, 587 A angeführt.
Den bekannten Endlagenprüfeinrichtung ist jedoch gemeinsam, dass deren Funktionstüchtigkeit von einer Reihe von externen Faktoren abhängt, welche nicht unmittelbar beeinflussbar sind.
So können sich beispielsweise die beim Überfahren der Weiche ergebenden Vibrationen des beweglichen Weichenteiles auf das Prüfergestänge übertragen und zu Fehlfunktionen bzw. Fehlauslösungen der Endlagenkontaktschalter führen. Ebenso können sich durch Veränderung der Anschlussmasse, wie beispielsweise thermische Ausdehnungen der Zungenschiene, mechanische Spannungen in dem Prüfergestänge oder sogar Verbiegungen ergeben, welche zu einem Verklemmen oder Verkanten des Prüfergestänges oder zumindest zu einer höheren Reibung zwischen Prüferstange und Prüfergehäuse führen, welche die korrekte Funktionsweise des Endlagenprüfers stark beeinträchtigen.
Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, eine Endlagenprüfeinrichtung zu schaffen, welche unabhängig von äusseren Einflüssen zuverlässige Schaltsignale liefert, wobei eine exakte Anpassung an den jeweiligen Verstellhub des beweglichen Weichenteiles vorgenommen werden kann und bereits geringfügige Abweichungen von der Endlage dazu führen, dass der Endlagenschalter nicht betätigt wird. Darüber hinaus soll die Endlagenprüfeinrichtung kompakt aufgebaut sein und insbesondere Einbaumasse aufweisen, welche einen Einbau in eine Trogschwelle erlauben.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemässe Endlagenprüfeinrichtung im wesentlichen derart ausgebildet, dass das Prüfergestänge an den beweglichen Weichenteil in einer quer zur Schienenlängsrichtung liegenden Vertikalebene schwenkbar angeschlossen ist und dass das Prüfergestänge wenigstens eine Stange mit kreisrundem Querschnitt umfasst, welche Stange in ihrem dichtend in das Prüfergehäuse eintauchenden Bereich an ihrem Umfang wenigstens eine Schaltflanke trägt, welche mit einem Schalterkontakt zusammenwirkt.
Dadurch, dass das Prüfergestänge an dem beweglichen Weichenteil in einer quer zur Schienenlängsrichtung liegenden Vertikalebene schwenkbar angeschlossen ist, wobei die schwenkbare Lagerung vorzugsweise unter Verwendung elastischer Verbindungsglieder und/oder balliger Lager vorgenommen ist, werden Vibrationen der Zungenschiene bzw. des beweglichen Herzstückes ausgeglichen und somit nicht
<Desc/Clms Page number 2>
an die Prüferstange weitergeleitet. Eine Betätigung der Endlagenschalter ausschliesslich aufgrund derartiger Vibrationen ist somit ausgeschlossen, sodass die Zuverlässigkeit der Prüfeinrichtung erhöht werden kann.
Darüber hinaus wirken auf die beweglichen Teile während des Oberfahrens der Weiche Kippmomente, welche ebenfalls durch die Schwenkbarkeit des Prüfergestänges um eine im wesentlichen in Schienenlängsrichtung verlaufende Achse im Gelenk bzw. im elastischen Verbindungsglied aufgenommen werden können.
Darüber hinaus lassen sich auch Torsionsmomente auf das Prüfergestänge nicht vermeiden und es ist daher erfindungsgemäss vorgesehen, das Prüfergestänge wenigstens eine Stange mit kreisrundem Querschnitt umfasst, welche Stange in ihrem dichtend in das Prüfergehäuse eintauchenden Bereich an ihrem Umfang wenigstens eine Schaltflanke trägt, weiche mit einem Schalterkontakt zusammenwirkt. Durch diese Konfiguration wird die Funktionstüchtigkeit der Endlagenprüfeinrichtung auch bei Torsionsbelastung bzw. bei einer Verwindung des Prüfergestänges und insbesondere der Prüferstange nicht beeinträchtigt, wobei der dichtende Abschluss des Prüfergehäuses in dem Bereich in dem die Prüferstange in das Prüfergehäuse eintaucht, durch die kreisrunde Ausführung in jedem Fall erhalten bleibt.
Ebenso gewährleistet die in diesem Bereich angeordnete Schaltflanke, welche mit einem Schalterkontakt zusammenwirkt, dass eine zuverlässige Betätigung des Endlagenschalters nur in der exakten Endlage erfolgt, und zwar unabhängig von äusseren Störeinflüssen.
Gemäss einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemässen Endlagenprüfeinrichtung ist das Prüfergehäuse an einen ortsfesten Teil der Weiche in einer quer zur Schienenlängsrichtung liegenden Vertikalebene schwenkbar angeschlossen. Dadurch, dass nun nicht nur schieneseitig sondern auch an der dem beweglichen Weichenteil abgewandten Seite eine schwenkbare Lagerung um eine in Schienenlängsrichtung verlaufende Achse, d. h. in einer quer zur Schienenlängsrichtung liegenden Vertikalebene vorgesehen ist, können Kippmomente, Vibrationen oder sonstige mechanische Spannungen aufgrund der flexiblen Lagerung noch besser von der Endlagenprüfeinrichtung ferngehalten werden. Das Prüfergehäuse ist hierbei en einen ortsfesten Teil schwenkbar angeschlossen, wobei als ortsfester Teil zumeist die Schwelle bzw. Trogschwelle dient.
Eine weitere Verbesserung ergibt sich dadurch, dass, wie es einer bevorzugten Weiterbildung entspricht, das Prüfergestänge in Schienenlängsrichtung verschieblich mit dem beweglichen Weichenteil verbunden ist. Diese Weiterbildung bezieht sich somit wiederum auf die schienenseitige Befestigung des Prüfergestänges und es wird hierbei dadurch, dass Längsverschiebungen des beweglichen Weichenteiles relativ zum Prüfergestänge zugelassen werden, dem Umstand Rechnung getragen, dass Zungenschienen bzw. bewegliche Herzstücke thermischen Ausdehnungen unterworfen sind. Derartige thermische Ausdehnungen dürfen jedoch nicht an das Prüfergestänge übertragen werden, da dies eine Beeinträchtigung der korrekten Funktionsweise und der exakten Endlagenerkennung durch die Endlagenprüfeinrichtung zur Folge hätte.
In konstruktiver Hinsicht ist die Ausbildung hierbei mit Vorteil derart weitergebildet, dass das Prüfergestänge mit einem vertika- len Bolzen verbunden ist, welcher in einem in einer Grundplatte des beweglichen Weichenteils ausgebildeten, sich im wesentlichen in Schienenlängsrichtung erstreckenden Langloch gleitend geführt ist. Das Langloch gibt hierbei die Längsverschieblichkeit des beweglichen Weichenteiles relativ zum Prüfergestänge frei, wobei dadurch, dass die Verbindung des Prüfergestänges mit der Grundplatte, in welchem das Langloch ausgebildet ist, mit Hilfe eines vertikalen Bolzens erfolgt, gleichzeitig eine Schwenkbarkeit des Prüfergestänges um eine normal auf die Schienenebene liegende Achse ermöglicht wird, sodass auch hier eine Nachgiebigkeit gegeben ist.
Die schieneseitig sowie auf Seite des Prüfergehäuses vorgesehene schwenkbare Lagerung bzw. Nachgiebigkeit der Endlagenprüfeinrichtung darf naturgemäss nicht dazu führen, dass Totwege oder Nachgiebigkeiten in Richtung des Umstellhubes, d. h. in Richtung der Längserstreckung der Prüferstange, auftreten, da andernfalls eine exakte Erkennung der Endlage nicht möglich wäre.
Die einzelnen Lagerstellen müssen daher derart ausgeführt sein, dass die Umstellbewegung des beweglichen Schienenteiles unmittelbar an das Prüfergestänge weitergegeben wird. In diesem Zusammenhang ist die schienenseitige Anlenkung des Prüfergestänges mit Vorteil derart ausgebildet, dass der Bolzen im Bereich seines in das Langloch eintauchenden Abschnitts eine ballige Kontaktfläche aufweist oder einen Gleitring mit balliger Kontaktfläche trägt. Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausbildung ist die Prüferstange hierbei winkelstarr, vorzugsweise in einem Winkel von 900, unter Zwischenschaltung eines Verbindungsstückes mit dem Bolzen verbunden.
<Desc/Clms Page number 3>
Beim Überfahren einer Weiche kann naturgemäss auch nicht verhindert werden, dass der bewegliche Weichenteil, d. h. die Zungenschiene oder das bewegliche Herzstück, unter Einfluss der rollenden Last auf-bzw. absteigt und es ist die erfindungsgemässe Endlagenprüfeinrichtung daher mit Vorteil derart weitergebildet, dass die Prüferstange bzw. das Verbindungsstück unter Zwischenschaltung von in Richtung der Längsachse des Bolzens wirksamen Federelementen an den Bolzen angreift. Dadurch können auch derartige vertikale Bewegungen des beweglichen Weichenteiles aufgefangen werden, ohne dass es zu übermässigen mechanischen Belastungen der Prüferstange kommt, welche ein Verkanten oder Verklemmen der Prüferstange im Prüfergehäuse bewirken könnten.
Zur exakten Anpassung der Endlagenprüfeinrichtung an den jeweiligen Umstellhub der Weiche ist die Ausbildung mit Vorteil derart getroffen, dass die Schaltflanke in axialer Richtung der Stange verstellbar angeordnet ist, wobei mit Vorteil die Schaltflanke als Stirnfläche eines auf die Prüferstange aufschraubbaren Rohres ausgebildet ist. Durch Verdrehen des Rohres kann somit die axiale Lage der Schaltflanke verändert werden und eine Anpassung an den jeweiligen Umstellhub vorgenommen werden.
Eine Justierung kann aber auch unmittelbar derart erfolgen, dass die wirksame Länge der Prüfstange zur Anpassung an den jeweiligen Verstellhub des beweglichen Weichenteiles veränderbar ist, wobei vorzugsweise die Prüferstange an ihrem dem beweglichen Weichenteil zugewandten Ende ein Aussengewinde trägt und in ein Innengewinde eines mit dem beweglichen Weichenteil verbundenen Teils, vorzugsweise des Verbindungsstücks, einschraubbar und in der jeweiligen Einschraublage fixierbar ist.
Um ein Verkanten oder Verklemmen der Prüferstange zu verhindern ist die Einrichtung mit Vorteil derart weitergebildet, dass das Prüfergehäuse ein Führungsrohr umfasst, dessen Länge grösser ist als der maximale Verstellhub des beweglichen Weichenteils und in welchem die Prüferstange gleitend geführt ist. Durch die gleitende Führung der Prüferstange in dem Führungsrohr wird eine axiale Führung über einen Weg vorgegeben, welche grösser ist, als der maximale Verstellhub des beweglichen Weichenteiles, sodass sich die am Prüfergestänge ausgebildete Schaltflanke, welche mit einem Schalterkontakt zusammen wirkt, unabhängig von der jeweiligen Stellung des beweglichen Weichenteiles innerhalb des Führungsrohres befindet.
Dadurch wird erreicht, dass der empfindliche Bereich des Endlagenschalters von Verschmutzungen frei gehalten wird, sodass das exakte Zusammenwirken mit dem Schalter nicht beeinträchtig wird. Der Schalter ist hierbei derart weitergebildet, dass er einen federbelasteten Stössel umfasst, welcher bei korrekter Endstellung des beweglichen Weichenteils in die durch die Schaltflanke definierte Nut einrastet. Durch diese Ausbildung rastet der federbelastete Stössel ausschliesslich in der korrekten Endlage und nur in dieser in die durch die Schaltflanke definierte Nut ein, um den Schaltvorgang am zwangsöffnenden Endlagenschalter auszulösen und die korrekte Endlage des beweglichen Weichenteiles an eine entfernte Überwachungsstation zu melden.
Gemeinsam mit der Anpassung der Länge der Prüferstange bzw. der axialen Lage der Schaltflanke an den jeweiligen Umstellhub kann somit die Schaltflanke exakt in die für das Zusammenwirken mit dem Schnappschalter erforderliche Position gebracht werden. In jeder anderen nicht korrekten Endlage des überwachten Teiles, gleichgültig wie geringfügig sich die Prüfstange von dieser Endlage entfernt, wird der Stössel durch die Prüferstange zwangsbetätigt und damit auch der Schalter zwangsgeöffnet, sodass das Erreichen der korrekten Endlage nicht signalisiert wird.
Insgesamt kann die Endlagenprüfeinrichtung äusserst kompakt aufgebaut werden, wobei eine besonders geschützte Anordnung erreicht wird, wenn, wie es einer bevorzugten Ausbildung entspricht, das Prüfergestänge und das Prüfergehäuse in einer Trogschwelle oder in einem ortsfesten Weichenteil untergebracht sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigt Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Weiche mit einem beweglichen Herzstück und der in der Trogschwelle angeordneten Endlagenprüfeinrichtung, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Weiche gemäss Fig. 1, Fig. 3 eine Detailansicht der schienenseitigen Anlenkung der Prüferstange, Fig. 4 eine Detailansicht des Prüfergehäuses und Fig. 5 eine Detailansicht einer abgewandelten Ausbildung des Prüfergehäuses gemäss Fig. 4.
In Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch eine Weiche dargestellt, wobei mit 1 und 2 die Flügelschie- nen und mit 3 die bewegliche Herzspitze dargestellt ist, weiche mit vollen Linien in der Anlage an die Flügelschiene 1 und mit strichlierten Linien in Anlage an die Flügelschiene 2 angedeutet ist.
<Desc/Clms Page number 4>
Das bewegliche Herzstück 3 ist mit einer Grundplatte 4 verbunden, welche auf dem Gleitstuhl einer Trogschwelle 5 gelagert ist. Zur Umstellung des beweglichen Herzstückes 3 zwischen den beiden Anlagepositionen bzw. Endpositionen ist eine Umstellvorrichtung 6 vorgesehen, welche über ein nicht näher dargestelltes Kupplungsglied 7 mit der Grundplatte 4 verbunden ist.
Als von der Umstellvorrichtung getrennte Einrichtung ist nun die Endlagenprüfeinrichtung vorgesehen, welche eine Prüferstange 8 umfasst, welche über ein Zwischenstück 9 und einen Bolzen 10 an die Grundplatte 4 angelenkt ist. Die Prüferstange 8 taucht in ein Führungsrohr 11 ein, welches einen Teil des Prüfergehäuses 12 ausbildet. Im Prüfergehäuse 12 ist, wie nachfolgend noch näher erläutert werden wird, ein Schaltkontakt zur Erkennung der korrekten Endlage des Prüfergestänges angeordnet, wobei der Schalterkontakt mit einer auf der Prüferstange 8 ausgebildeten Schaltflanke 13 zusammenwirkt.
Das bewegliche Herzstück 3 ist hierbei mit für jede Endlage gesonderten Endlagenprüfeinrichtungen verbunden, wobei die in der Zeichnung rechts dargestellte Endlagenprüfeinrichtung der Überprüfung der Anlage des beweglichen Herzstückes 3 an die Flügelschiene 1 und die in der Zeichnung links dargestellte Endlagenprüfeinrichtung der Überwachung der Anlage an die Flügelschiene 2 dient.
In Fig. 2 ist nun eine Draufsicht auf die erfindungsgemässe Endlagenprüfeinrichtung vergrössert dargestellt, wobei der Übersichtigkeit halber nicht für das Verständnis der Erfindung notwendige und nicht zur Endlagenprüfeinrichtung gehörende Teile teilweise weggelassen wurden. Mit 3 ist wiederum das bewegliche Herzstück dargestellt, welches an der Grundplatte 4 festgelegt ist. In der Draufsicht ist nur ersichtlich, dass die Grundplatte 4 mit einem Langloch 14 ausgebildet ist, in welchem der Bolzen 10 in Richtung des Doppelpfeils 15 längs verschieblich geführt ist. Die Prüferstange 8 taucht wiederum in das Führungsrohr 11 ein, welches Teil des Prüfergehäuses 12 ist.
Das Prüfergehäuse 12 nimmt einen Endlagenschalter 16 auf, welcher bei Erreichen der korrekten Endlage in die durch die Schaltflanke 13 definierte Nut einrasten und ein entsprechendes Signal an eine entfernte Überwachungsstation senden kann. Das Prüfergehäuse 12 ist mittels eines Bolzens 17 mit einem ortsfesten Teil der Trogschwelle 5, nämlich dem Gabelteil 18, gelenkig verbunden, sodass eine Schwenkbarkeit des Prüfergehäuses um die Achse 19 gewährleistet ist. Der Gabelteil 18 dient im Übrigen auch der ortsfesten Anlenkung des Weichenantriebes 6.
In Fig. 3 ist nun die schienenseitige Anlenkung der Prüferstange 8 vergrössert dargestellt. Wie bereits erwähnt taucht der Bolzen 10 in das Langloch 14 der Grundplatte 4 ein, wobei nun ersichtlich ist, dass der Bolzen 10 ballige Kontaktflächen 20 trägt, welche eine Schwenkbarkeit des Bolzens relativ zur Grundplatte 4 um die im wesentlichen in Schienenlängsrichtung verlaufenden Achsen 21 erlauben. Der Bolzen 10 ist mittels eines Gegenstückes 22 gesichert, wobei der Bolzen 10 unter Zwischenschaltung von Federelementen bzw.
Dichtungen 23 mit einem Sicherungsstift 24 zusammenwirkt, sodass eine Relativverschiebung in vertikaler Richtung entsprechend dem Doppelpfeil 25 zugelassen wird. Über das Zwischenstück 9 erfolgt nun die Verbindung mit der Prüferstange 8, wobei die Prüferstange 8 mit einem Gewinde 26 versehen ist, sodass durch Verdrehen der Prüferstange die jeweils wirksame Länge der Prüferstange dem Umstellhub des beweglichen Weichenteiles angepasst werden kann. Zur Sicherung der eingestellten Lage der Prüferstange dient die Kontermutter 27. Die Anpassung an den Umstellhub kann auch durch die in Fig. 5 dargestellte Ausbildung ermöglicht werden, wobei in diesem Fall die Prüferstange 8 starr mit dem Verbindungsstück 9 verbunden sein kann.
! n Fig. 4 ist das Prüfergehäuse nun vergrössert dargestellt und es ist ersichtlich, dass die Prüferstange 8 dichtend in das Führungsrohr 11 eintaucht, wobei Dichtungen 28 vorgesehen sind. Im Prüfergehäuse 12 ist der Schnappschalter 16 angeordnet, welcher mit einem federbelasteten Stössel 29 ausgestattet ist. Der federbelastete Stössel 29 kann in die durch die Schaltflanke 13 definierte Nut eintauchen und nur in diesem Fall kann der Schnappschalter 16 das Erreichen der korrekten Endlage signalisieren. In jedem anderen Fall wird aufgrund der Zwangsöffnung des Schalters kein Schaltsignal generiert. Eine Feinjustierung des Schalters erfolgt mit Hilfe der Einstellschraube 30, wobei der Kabelanschluss mit 31 bezeichnet ist.
Zur besseren Überprüfbarkeit des Schalters von Aussen ist das Prüfergehäuse 12 mit einem durchsichtigen Deckel 32 ausgebildet, sodass eine zusätzliche Kontrolle vor Ort ermöglicht wird.
In Fig. 5 ist nun eine abgewandelte Ausbildung des in das Prüfergehäuse 12 eintauchenden Teils des Prüfergestänges dargestellt. Auf einen mit einem Gewinde versehenen Abschnitt 33 der Prüferstange 8 ist ein Rohr 32 aufgeschraubt, welches an seiner Stirnseite die Schaltflanke 13
<Desc/Clms Page number 5>
trägt, sodass durch Verdrehen des Rohres 32 mit Hilfe des Vierkantteils 34 eine axiale Einstellung der Position der Schaltflanke 13 und damit eine Anpassung an unterschiedliche Umstellhübe erfolgen kann. Die Kontermutter 35 dient der Fixierung und Sicherung der jeweils eingestellten Lage.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Endlagenprüfeinrichtung für bewegliche Weichenteile mit einem Prüfergestänge und einem
Prüfergehäuse, in weiches das Prüfergestänge eingeführt ist und in welchem wenigstens ein Detektor zur Erfassung einer Endlage des Prüfergestänges angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfergestänge an den beweglichen Weichenteil (3) in einer quer zur Schienenlängsrichtung liegenden Vertikalebene schwenkbar angeschlossen ist und dass das Prüfergestänge wenigstens eine Stange (8) mit kreisrundem Querschnitt um- fasst, welche Stange (8) in ihrem dichtend in das Prüfergehäuse (12) eintauchenden Be- reich an ihrem Umfang wenigstens eine Schaltflanke (13) trägt, welche mit einem Schal- terkontakt (16) zusammenwirkt.