DE19962518C2 - Weichenstellsystem - Google Patents

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Weichenstellsystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Zu einem Weichenstellsystem gehören ein oder mehrere Klammerverschlüsse und ein Weichenendverschluss, der seinerseits eine Schieberstange umfasst. Der oder die Klammerverschlüsse und der Weichenendverschluss mit Schieberstange stellen eine synchrone Verstellung unterschiedlicher Wegstrecken sicher, wobei der oder die Weichenverschlüsse die Aufgabe besitzen, die Weichenzungen zu bewegen und in ihrer Endstellung zu fixieren.

Die im Verschlusskasten stehende Schieberstange des Klammerverschlusses dient dazu, eine auf ihr gleitende Verschlussklammer und den Zungenkloben mit an ihm befestigter Stellzunge mitzuführen und die Stellzunge auf einer Seite zur Anlage an die Backenschiene zu bringen und dort in fixierter Stellung zu halten. Auf der anderen Seite wird die Stellzunge in einen vordefinierten Abstand, der sogenannten Durchfahrrille, zur Backenschiene gebracht. Eine vordefinierte Durchfahrrille muss bestehen, damit die Räder eines Schienenfahrzeuges nicht an der Zungenschiene reiben und diese beschädigen, oder gar auf die Zungenschiene auffahren und entgleisen.

Stand der Technik

In der Technik ist das Standardsystem GMV der Deutschen Bahn AG gut bekannt. Das System besteht aus einer im wesentlichen geraden, isolierten Schieberstange, auf der acht Druckstücke aufgeschraubt sind. Beim Umstellvorgang der Weiche wird die Schieberstange mit den aufgeschraubten Druckstücken horizontal in Längsrichtung der Schieberstange bewegt. Die Druckstücke an der Schieberstange treten in Eingriff mit dem Zungenkloben, an dem die Stellzunge befestigt ist und bewegen die am Zungenkloben befestigte Stellzunge an die Backenschiene heran oder von dieser weg. Hierdurch wird die richtige Spureinstellung bewirkt.

Die Bewegung der Schieberstange erfolgt über einen außenseitig angebrachten Stellmotor. Dieser kann zusammen mit dem Weichenstellmechanismus in einer Kastenschwelle witterungsgeschützt untergebracht werden.

Die Bauweise der Schieberstange führt dazu, dass der Bereich zwischen den beiden Backenschienen, vermindert um die dazugehörige jeweilige Verschlussvorrichtung, nur bedingt für weitere Komponenten des Weichenstellsystems wie Stellmotor oder Zungenüberwachung genutzt werden kann. Der außenseitig angebrachte Stellmotor führt zudem zu einem relativ langen Kraftübertragungsweg über eine Antriebsstange. Es besteht in diesem Fall zudem die Gefahr, dass sich das System in Folge einer außermittigen Krafteinleitung in die Schieberstange verklemmt.

Die deutsche Patentanmeldung DE 195 02 105 A1 beschreibt eine Verschlussvorrichtung für Weichenzungen, die ein Verschlusselement umfasst und bei der die gerade Schieberstange auf einem Rollkörper geführt wird. Dadurch lassen sich Stellkräfte zum Betätigen der Weiche minimieren.

Die den nächstkommenden Stand der Technik darstellende GB 155 14 82 offenbart eine Weichenstellvorrichtung mit einer in einer Kastenschwelle angeordneten Verbindungsstange zum Bewegen der Zungenschienen. Die Verbindungsstange weist einen mittleren Abschnitt und zwei Seitenabschnitte auf, wobei sich der mittlere Abschnitt unterhalb der zwei fluchtenden Seitenabschnitte befindet. Ein Stellmotor ist neben den Backenschienen angeordnet und sorgt durch eine mit der Verbindungsstange verbundene Kraftübertragungsstange für die Bewegung der Zungenschienen. Die Kröpfung der Verbindungsstange dient dazu, dass die Zungenschienen unmittelbar mit der Verbindungsstange verbunden werden können.

Die DE-PS 47 323 beschreibt eine Verbindungsstange zwischen zwei Zungenschienen, welche durch nach oben ragende Verbindungsstücke mit der Verbindungsstange gekoppelt sind. Die Zungenschienen werden über die Verbindungsstange mittels eines Weichenstellhebels bewegt. Die Verbindungsstange und die beiden Verbindungsstücke sind zur vereinfachten Montage an den Zungenschienen zweiteilig ausgeführt.

Darüber hinaus offenbart die DE 195 02 105 A1 eine Weiche mit zwei gleichen Schieberstangenhälften, die über eine isolierte Verbindungslasche miteinander verbunden sind. An der Verbindungslasche greift ein Antriebsgestänge an, welches von einem Stellmotor bewegt wird.

Aus der US 5462245 A ist ein Weichenstellsystem mit einem zwischen den Schienen liegenden Antrieb (actuator) bekannt. Es weist aber keine gekröpfte Verbindungsstange auf.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Weichenstellsystem vorzuschlagen, das eine kompakte Anordnung erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch ein Weichenstellsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass die in der Technik übliche gerade Schieberstange, die von einem außenseitigen Stellmotor bewegt wird, durch eine gekrümmte Schieberstange ersetzt werden kann. Die Verwendung einer Schieberstange, die in den äußeren Teilen jeweils L-förmig gebogen ist, bietet den Vorteil, dass der in der Mitte des Weichenstellsystems frei werdende Platz dazu genützt werden kann, zusätzlich benötigte Apparaturen wie den Stellmotor oder die Zungenüberwachung kompakt unterzubringen. Die kompakte Bauweise ermöglicht die Unterbringung des gesamten Weichenstellsystems in Kastenschwellen, wodurch die ganze Apparatur witterungsgeschützt in Gleisanlagen untergebracht werden kann. Durch die geringere Belastung durch Witterungseinflüsse bei Unterbringung des Systems in Verschlussschwellen reduziert sich der witterungsbedingte Verschleiß der Bauteile und die Wartungsarbeit. Die vorgeschlagene Lösung besitzt zuletzt den Vorteil, dass die Stellkräfte durch die mittige Anbringung des Stellmotors gezielt in die Vorrichtung eingeleitet werden können und so minimiert werden.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind durch die Ansprüche 2 bis 10 gekennzeichnet.

So umfasst die Schieberstange nach einer bevorzugten Ausführungsform ein Mittelstück und zwei Seitenstücke. Diese Ausführungsform besitzt den Vorteil, dass die Bauteile aus verschiedenen Materialien hergestellt werden können und/oder eine Isolierung zwischen die Bauteile eingebracht werden kann.

Vorteilhafterweise sind die Gleitkontaktflächen der Schieberstange im Bereich des Zungenklobens molybdänbeschichtet. Durch das Beschichten der Gleitkontaktflächen der Schieberstange bedarf es keiner Schmierung der Schieberstange im betreffenden Bereich. Hierdurch kann die regelmäßig anfallende Wartungsarbeit deutlich verringert werden. Des weiteren ist die Verschiebung der Schieberstange stets leichtgängig, so dass die zu deren Verschieben notwendigen Stellkräfte geringer sind. Dann kann die Leistung der Stellantriebe entsprechend geringer ausgelegt werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schieberstange so geformt, dass auf ihr Verschlussklammern mitgleiten und mit ihr zusammenwirken können. Dies bietet den Vorteil, dass die erfindungsgemäße Schieberstange in Verbindung mit gesondert durch Verschlussklammern zu sichernden Stellzungen eingesetzt werden kann.

Vorteilhafterweise sind das Mittelstück und die Seitenstücke der Schieberstange aus mikrolegiertem Stahl geschmiedet. Hierdurch vermindert sich der Verschleiß und erhöht sich die Lebensdauer der Bauteile und es kann die regelmäßig anfallende Wartungsarbeit deutlich verringert werden. Außerdem ist die Herstellung der Teile im Schmiedeverfahren unaufwendig.

Vorzugsweise sind die Seitenteile und das Mittelteil jeweils durch eine Schraubverbindung gehalten und es befindet sich jeweils ein Isolationselement zwischen den Mittel- und Seitenstücken. Die Ausführung mit jeweils zwei Schrauben verhindert das Verdrehen der Einzelteile gegeneinander. Zusätzlich werden die Bauteile gegeneinander isoliert.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schieberstange so geformt, dass ein Stellmotor entweder mittig oder außenseitig angebracht werden kann. Der Einbau des Stellmotors in der Mitte der Anordnung führt zu einer kompakten, geringen Einbauraum beanspruchenden Ausführung der Weichenstelleinrichtung. Die Möglichkeit, den Stellmotor außenseitig anzubringen, ist beim Übergang vom herkömmlichen System mit geraden Schieberstangen auf das neue System vorteilhaft. Es ist nicht nötig, den Stellmotor bzw. die Stelleinrichtungen gleichzeitig mit der Schieberstange auszutauschen.

Vorzugsweise sind das Mittelstück und die Seitenstücke der Schieberstange mit Isolationsmaterial beschichtet. Die Gefahr eines Versagens des Weichenstellmechanismus aufgrund eines Stromübergriffs der elektrischen Bauteile des Stellmotors auf die Schieberstange ist dadurch vermindert.

Vorteilhafterweise ist die Verschlussschwelle als Kastenschwelle ausgebildet. Dadurch wird eine betriebsmäßig einwandfreie Unterbringung aller zur Funktion benötigten Bauteile in die Kastenschwelle ermöglicht. Dies wiederum gewährleistet die Anwendung der hochtechnisierten, mechanischen Gleisbaumethode, also den Einsatz von voll mechanisierten Gleisstopfmaschinen mit Nivelliersystem und Gleishebevorrichtung auch im Bereich der Weichenzungen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben, in denen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Hälfte der Schieberstange des erfindungsgemäßen Weichenstellsystems ist;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Hälfte der Schieberstange des Weichenstellsystems in Blickrichtung X in Fig. 1 ist; und

Fig. 3 eine Seitenansicht des Weichenstellsystems mit Stellzunge in Abstandsposition zur Backenschiene ist.

Wege zur Ausführung der Erfindung

In Fig. 1 ist ein Teil der Schieberstange 13 zur Bewegung und Fixierung von Eisenbahnweichenzungen dargestellt. Die zweite, nicht dargestellte Hälfte ist achsensymmetrisch bezüglich der Achse 18 zum dargestellten Teil aufgebaut.

Die Schieberstange umfasst vorzugsweise ein Mittelteil 2 und zwei Seitenteile 1, von denen, wie oben erläutert wurde, nur eines dargestellt ist. Das am anderen Ende des Mittelstücks 2 zu montierende Seitenteil ist entsprechend spiegelsymmetrisch zum dargestellten Seitenteil aufgebaut.

Die Seitenteile 1 besitzen vorzugsweise eine Nase 1a, die mit einem Absatz einer Verschlussklammer 8 beim Öffnen des Weichenverschlusses zusammenwirkt. Ein Absatz 1b in den Seitenteilen der Schieberstange dient dazu, den beim Verriegeln des Verschlussmechanismus unter seiner Gewichtskraft hineinfallenden Vorsprung der Verschlussklammer 8 aufzunehmen und somit ein Verschlussstück 14 mit einem Zungenkloben 9 zu verriegeln. Fig. 3 zeigt die entriegelte Seite des Weichenstellsystems.

Die Seitenteile 1 der Schieberstange sind, wie aus Fig. 1 deutlich ist, L-förmig ausgebildet. Durch diese Formgebung wird einerseits Raum zur Unterbringung von Zusatzkomponenten über den Mittelteil 2 geschaffen. Andererseits können die kurzen Flächen 7 des L-förmigen Bauteils dazu dienen, die Schieberstange direkt vom Schubbolzen (nicht dargestellt) eines Weichenmittelantriebs zu beaufschlagen.

Die Seitenteile 1 der Schieberstange sind im Bereich 1c, über den der Zungenkloben 9 gleitet, vorzugsweise molybdänbeschichtet. Die Beschichtung der Gleitkontaktflächen 1c der Schieberstange lässt manuelles Schmieren entfallen, wodurch sich die Wartungsarbeit verringert.

Das Seitenteil 1 der Schieberstange wird vorzugsweise aus mikrolegiertem Stahl geschmiedet. Dadurch erhöht sich die Lebensdauer der Bauteile und die Wartungsarbeit verringert sich. Auch das Mittelteil 2 wird bevorzugterweise aus dem gleichen Grund aus mikrolegiertem Stahl geschmiedet.

Seitenteile 1 und Mittelteil 2 der Schieberstange 13 sind mit Isolationsmaterial voneinander getrennt. Das Isolationsmaterial liegt in Form einer Kunststoffplatte vor, die zwischen den Stangenteilen verschraubt wird. Dadurch kann die Gefahr eines Stromübergriffs auf den Verstellmechanismus vermindert werden.

Fig. 2 zeigt die Schieberstange 13 in Blickrichtung X aus Fig. 1. Wie in Fig. 1 ist nur eine Symmetriehälfte der Schieberstange 13 dargestellt. Die Ansicht in Fig. 2 entspricht in Einbaulage in einem Weichenstellsystem der Blickrichtung von oben.

Fig. 2 zeigt, dass das Mittelteil 2 und die Seitenteile 1 der Schieberstange 13 durch Schraubverbindungen aneinander befestigt sind. Die Schrauben 3 werden durch entsprechende Bohrungen in den Seitenteilen 1 und dem Mittelteil 2 der Schieberstange geführt. Auf das Außengewinde der Schrauben 3 wird eine Mutter 4 aufgeschraubt, wobei vorzugsweise eine selbstsichernde Mutter verwendet wird. Zwischen das Seitenteil 1 und das Mittelteil 2 der Schieberstange 13 wird noch ein Isolationsstück 5 eingebracht. In der dargestellten Ausführung in Fig. 2 kommen zur Verbindung der Seitenteile 1 und des Mittelteils 2 der Schieberstange 13 jeweils 2 Schraubverbindungen zur Anwendung. Dadurch ist ein Verdrehen der Seitenteile 1 gegen das Mittelteil 2 der Schieberstange ausgeschlossen.

Aus Fig. 2 ist weiterhin ersichtlich, dass das Seitenteil 1 der Schieberstange 13 am außenseitigen Ende zwei Bohrlöcher 6 aufweist, die dazu dienen, einen außenseitigen Stellmotor mit der Schieberstange zu verbinden. Damit wird die bislang übliche Position zur Verbindung mit einem Stellmotors weiterhin unterstützt.

Fig. 3 zeigt die Schieberstange in eingebautem Zustand in ein Weichenstellsystem. Es ist ersichtlich, dass die Schieberstange durch eine Aussparung im Zungenkloben 9 geführt wird und auf Rollen 15 gelagert ist. Die in Fig. 3 dargestellte Zungenschiene 10 wird in definiertem Abstand zur Backenschiene 11 gehalten, wodurch eine Durchfahrrille mit einem vorgegebenen Abstand a zwischen Zungenschiene und Backenschiene gebildet ist. Die Backenschiene 11 stellt eine herkömmliche Eisenbahnschiene dar, wie sie beispielsweise unter der Bezeichnung UIC 60 von der Deutschen Bahn AG eingesetzt wird. Die in Fig. 3 nicht dargestellte zweite Zungenschiene im Bereich der anderen Schieberstangenhälfte wird fest gegen die Backenschiene 11 gedrückt. Weiterhin befindet sich die in Fig. 3 dargestellte Verschlussklammer in unverriegeltem Zustand. Wird die Schieberstange 13 nach links bewegt, so fällt die Verschlussklammer 8 unter ihrer Gewichtskraft in die durch den Absatz 1b gebildete Aussparung der Schieberstange.

Die gekröpfte Ausführungsform der Schieberstange 13 ermöglicht eine Aufnahme eines Stellmotors 16 im Bereich zwischen den beiden Kröpfungen der Schieberstange. Der Schubbolzen 17 des Weichenmittelantriebs 16 kann direkt an den beidseitigen Abkröpfungen der Schieberstange angreifen und so unerwünschte Kräfte minimieren.

Das in Fig. 3 dargestellte Weichenstellsystem ist in einer Kastenschwelle 12 untergebracht. Neben einem Schutz vor Witterungseinflüssen bietet dies den Vorteil, dass die Anwendung der hochtechnisierten, mechanischen Gleisbaumethode, also der Einsatz von voll mechanisierten Gleisstopfmaschinen mit Nivelliersystem und Gleishebevorrichtung zum Einsatz kommen kann.

Der wesentliche Aspekt der Schieberstange des erfindungsgemäßen Weichenstellsystems liegt darin, dass eine kompakte Bauweise von Weichenstellsystem und Stellmotor möglich ist. Darüber hinaus lassen sich die durch den Stellmotor erzeugten Kräfte gezielter und gleichmäßiger in das Weichenstellsystem einleiten und führen so zu einer geringeren Gefahr des Verklemmens der Bauteile und zu einer Reduktion der benötigten Stellkräfte.

Claims (8)

1. Weichenstellsystem umfassend eine
Verschlussschwelle (12),
zwei Backenschienen (11), die auf der Verschlussschwelle (12) befestigbar sind,
zwei Zungenschienen (10), die relativ zu den Backenschiene (11) bewegbar sind und
eine Schieberstange (13), die einen mittleren Abschnitt (2) und zwei Seitenabschnitte (1) aufweist,
wobei sich der mittlere Abschnitt (2) im Einbauzustand unterhalb der zwei fluchtenden Seitenabschnitte (1) befindet,
dadurch gekennzeichnet dass ein Stellmotor (16) zur Bewegung der Zungenschienen (10) im Bereich des mittleren Abschnitts (2) der Schieberstange (13) angebracht ist.

2. Weichenstellsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass der Stellmotor (16) oberhalb des mittleren Abschnitts (2) der Schieberstange (13) angeordnet ist.

3. Weichenstellsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Abschnitt als Mittelstück (2) und die Seitenabschnitte als zwei Seitenstücke (1) ausgebildet sind, wobei das Mittelstück (2) und die Seitenstücke (1) über Verbindungsstücke miteinander verbunden sind.

4. Weichenstellsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussschwelle als hohl gestaltete Stahlschwelle (12) ausgebildet ist.

5. Weichenstellsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitkontaktfläche der Schieberstange (13) im Bereich des Zungenklobens (9) molybdänbeschichtet ist.

6. Weichenstellsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschlussklammer (8) mitbewegt werden kann.

7. Weichenstellsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelstück (2) und die Seitenstücke (1) aus mikrolegiertem Stahl geschmiedet sind.

8. Weichenstellsystem einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Mittelstück (2) und den jeweiligen Seitenstücken (1) eine Schraubverbindung (3, 4) besteht und sich jeweils ein Isolationselement (5) zwischen Mittelstück (2) und den Seitenstücken (1) befindet.