DE3825182C2

DE3825182C2 - Weichenantrieb

Info

Publication number: DE3825182C2
Application number: DE19883825182
Authority: DE
Inventors: Erich Windgassen; Juergen Burghoff
Original assignee: Tiefenbach GmbH
Current assignee: Tiefenbach GmbH
Priority date: 1988-07-25
Filing date: 1988-07-25
Publication date: 1997-05-22
Anticipated expiration: 2008-07-26
Also published as: ATA177989A; AT404924B; DE3825182A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Weichenantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Weichenantrieb ist durch die DE-AS 11 05 450 be kannt. Dabei ist das mit der Weiche verbundene Gestänge mit einer in einem Drehpunkt gelagerten Betätigungsstange verbunden, die mittels eines Federantriebes und eines Linearantriebes der art schwenkbar ist, daß die Weiche in ihre jeweiligen Endlagen verstellbar ist. Hierbei greifen der Linearantrieb und der Fe derantrieb versetzt zueinander an der Betätigungsstange an. Daher sind die Betätigungskräfte zur Verstellung der Weiche abhängig vom Angriffspunkt des Linearantriebes und des Feder antriebes an der Betätigungsstange.

Auch bei dem aus FR 2 271 098 bekannten Weichenantrieb greifen ein Linearantrieb und ein Federantrieb zur Weichenverstellung an einen Schwenkhebel an.

Desweiteren ist aus der DE 27 44 969 ein Weichenantrieb bekannt, bei welchem die Weichen in ihren Endlagen formschlüssig verrie gelt sind. Hierbei können jedoch Toleranzen in den Endlagen nicht ausgeglichen werden.

Der eingangs genannte Weichenantrieb gleicht dagegen größere Toleranzen dadurch aus, daß der hydraulische Antrieb jeweils nur die Hälfte des Stellweges überwinden muß, während die andere Hälfte durch den Federantrieb überwunden wird. Bei dem bekannten Weichenantrieb müssen jedoch hohe Betätigungskräfte an der schwenkbaren Betätigungsstange erzeugt werden, um die Weiche zu verstellen. Zudem wird in das Weichengestänge und in den Linear antrieb eine Querkraft eingeleitet, die zum Verklemmen des Wei chenantriebes führen könnte.

Demgemäß ist Aufgabe der Erfindung, einen Weichenantrieb der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Verstel lung der Weiche mit möglichst geringen Betätigungskräften erfol gen kann.

Diese Aufgabe wird durch einen Weichenantrieb nach dem Kennzei chen des Anspruchs 1 gelöst. Die Besonderheit dieser Lösung besteht darin, daß die von dem Federantrieb eingeleitete Betä tigungskraft und die von dem Linearantrieb eingeleitete Betäti gungskraft unmittelbar als Schubkräfte auf die Betätigungsstange wirken. Dabei wird durch die erfindungsgemäße Lösung, die eine bestimmte getriebliche Verbindung zwischen Feder- und Linear antrieb vorsieht, gleichzeitig gewährleistet, daß der Stellweg bzw. die Hälfte des Stellweges durch Federn überstrichen wird, welche selbst nur einen sehr geringen Federweg haben, und daß die Einleitung der Betätigungskräfte in einem Punkt erfolgt.

Die Weiterbildung nach Anspruch 2 ergibt eine reibungsfreie, verschleißfreie, auch bei langem Stillstand gängige Führung des freien Endes des Schubhebels.

Die Weiterbildung nach Anspruch 3 ermöglicht den Einsatz robu ster Zugfedern.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 4 wird darüberhinaus eine symmetrische Belastung des Linearantriebs gewährlei stet.

Infolge des doppelten Weichenantriebes wird es möglich, den hydraulischen Weichenantrieb schon vor Erreichen der Endlage der Weiche durch Endschalter abzustellen, wie sich aus der Weiterbildung nach Anspruch 7 ergibt.

Durch die Ausbildung nach Anspruch 8 wird gewährleistet, daß die Weiche beim Aufschneiden nicht stets wieder mit dem Federantrieb in ihre Endlage zurückgefahren, sondern im Bewegungssinne des Aufschneidens vollständig geöffnet wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeich nung beschrieben.

Die Weiche 1 ist mit einer Betätigungsstange 2 verbunden. Die Betätigungsstange 2 ist einerseits an der Weiche und anderer seits an einem Zylinder 3 angelenkt. Der Zylinder 3 ist auf einem Differentialkolben 4 und einer Kolbenstange 5 beweglich geführt. Die Kolbenstange 5 ist in einem Gehäuse 26 ange lenkt. Das Gehäuse 26 ist ortsfest. Der Zylinder 3 besitzt einen kleinen Zylinderraum 6 mit kleiner Kolbenfläche und einen großen Zylinderraum 7 mit großer Kolbenfläche. Der kleine Zylinderraum 6 wird über Hydraulikleitung 8 und der große Zylinderraum 7 über Hydraulikleitung 9 mit Drucköl be schickt. Zur Schaltung der Leitungen dient ein Ventil 11. Dabei handelt es sich um ein magnetisch schaltbares und federzentriertes 3/4-Wegeventil. Die Hydraulikversorgung geschieht durch Pumpe 12, welche durch Motor 13 angetrieben wird. Die Ansteuerung des Motors sowie der Magnete des Ventils 11 geschieht durch die Steuereinrichtung 14. Die Steuereinrichtung 14 wird durch Endschalter 15 und Endschal ter 16 angesteuert. Auf die Funktion wird später eingegangen.

Auf den Linearantrieb, d. h. den Zylinder 3, wirkt außerdem ein Federantrieb ein. Der Federantrieb kann auf nur einer Seite des Zylinders 3 angreifen. Es können aber auch - wie dargestellt - zwei Federantriebe vorgesehen sein, welche beidseits des Zylinders 3 auf einer Ebene sich gegenüberlie gen und welche wie folgt zusammenwirken:

Jeder Federantrieb weist einen Schubhebel 17.1 und 17.2 auf. Jeder Schubhebel 17.1, 17.2 ist an einem Gelenk 18.1, 18.2 an dem Zylinder 3 angelenkt. Das freie Ende 19.1, 19.2 ist auf einer Bahn 20 geführt. Diese Bahn liegt senkrecht zur Bewe gungsrichtung des Linearantriebes und etwa mittig zwischen den Endstellungen des Linearantriebes, welche durch die End stellung der Weiche vorgegeben sind. Zur Führung des freien Endes 19.1, 19.2 des Schubhebels auf dieser Bahn 20 dient ein Führungshebel 21.1, 21.2, welcher im Gelenk 22.1, 22.2 am Gehäuse 26 angelenkt ist. Dabei ist der Führungshebel im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung des Linearan triebes ausgerichtet, d. h. idealerweise in der Mittelstellung des Linearantriebs genau parallel. Auf diese Weise wird erreicht, daß das freie Ende 19.1, 19.2 des Schubhebels 17.1, 17.2 mit hinreichend genauer Annäherung die Bahn 20 befährt. Der Führungshebel 21.1, 21.2 ist über den Anlenkpunkt mit dem Schubhebel 17.1, 17.2 hinaus verlängert, und zwar vorzugs weise geradlinig verlängert. Die dadurch entstehenden freien Enden 23.1 und 23.2 der Schubhebel sind durch mindestens eine, im dargestellten Fall durch zwei Zugfedern 24 mitein ander verbunden.

Zur Funktion Ruhelage

Die Zugfedern 24 üben über die Führungshebel 21.1, 21.2 auf die Schubhebel 17.1, 17.2 eine Schubkraft aus. Diese Schubkraft wirkt auf den Zylinder 3 mit einer Kraftkomponente in Schaltrichtung der Betätigungsstange 2 in dem Sinne, daß die Weiche auf Geradeausfahrt geschaltet wird. Der Motor ist ausgeschaltet. Über die Mittelstellung des Ventils 11 besteht Kurzschluß zwischen den Leitungen 8 und 9.

Umschalten der Weiche

Über Steuerleitung 25 wird die Steuer einrichtung 14 betätigt. Dadurch wird der Motor 13 einge schaltet und die Druckölversorgung in Gang gesetzt. Gleich zeitig wird das Ventil 11 in seine links dargestellte Schalt position geschaltet. In dieser Schaltposition ist der kleine Zylinderraum 6 mit der Pumpe und der große Zylinderraum 7 mit dem Tank verbunden. Dadurch wird der Zylinder 3 auf der Kolbenstange - in der Zeichnung gesehen nach oben - derart verfahren, daß die Weiche in Kurvenfahrt verstellt wird. Hierzu muß der Hydraulikantrieb zunächst die über die Schub stangen 17.1 und 17.2 ausgeübten Schubkräfte überwinden, bis die Gelenke 18.1, 18.2 die Bahn 20 durchfahren. Nunmehr wirken die auf die Schubhebel 17.1, 17.2 wirkenden Schub kräfte in der eingeschalteten Schaltrichtung. Daher kann kurz darauf durch geeignete Anordnung der Endschalter 15 der Hydraulikantrieb, d. h. der Motor 13, wieder abgeschaltet und das Ventil wieder in die Mittelstellung gebracht werden. Spätestens erfolgt die Endabschaltung, wenn die Endstellung der Weiche erreicht ist. Infolge des Kurzschlusses zwischen allen Hydraulikverbindungen liegt die Weiche nunmehr allein unter Federkraft an, wobei infolge der Dimensionierung und Ausrichtung der Schubhebel 17.1, 17.2 auch bei relativ geringen Federkräften sehr große, ausreichende Schubkräfte auf den Linearantrieb 3 ausgeübt werden können.

Umschalten der Weiche in Geradeausfahrt

Über Leitung 25 wird wiederum ein geeignetes Steuersignal in die Steuereinrichtung 14 gegeben, der Motor 13 in Gang gesetzt und das Ventil 11 in die rechte Schaltstellung umge schaltet. Hierbei ist der Zylinderraum 6 und der große Zylin derraum 7 kurzgeschlossen. Beide Zylinderräume sind gleich zeitig mit der Pumpe verbunden. Infolge des Flächenverhält nisses an dem Kolben 4 überwiegen die Druckkräfte, welche den Zylinder 3 in die Schaltstellung der Geradeausfahrt schalten. Dabei ist wiederum zunächst die durch die Federn 24 aufgebrachte Schubkraft der Schubhebel 17.1, 17.2 zu über winden, bis die Totlage bei Durchfahren der Bahn 20 erreicht ist. Kurz darauf, spätestens aber bei Erreichen der Endlage der Geradeausfahrt folgt wiederum durch Endschalter 15 die Abschaltung der Hydraulikantriebe und der Kurzschluß der Hydraulikleitungen, so daß auch in dieser Endlage die Weiche nur durch Federkräfte gehalten wird.

Aufschneiden

Wenn z. B. bei der zuvor geschalteten Geradeausfahrt ein Waggon die Weiche aus der Kurve kommend in Gegenrichtung durchfährt, so werden die Weichenzungen durch die Spurkränze der Räder zunächst aufgedrückt, da die Spur kränze die Haltekräfte, die durch die Schubstangen 17.1, 17.2 ausgeübt werden, überwinden. Dabei führt der Zylinder 3 eine entsprechende Bewegung aus. Bei dieser Bewegung gelangt ein am Zylinder angebrachter Schaltnocken in Kontakt mit dem Endschalter 16. Dieser Endschalter 16 setzt die Steuerein richtung 14 und den Motor 13 in Gang und schaltet das Ventil 11 in die links eingezeichnete Schaltposition. Wie oben beschrieben, wird in dieser Schaltposition die Zylinderkammer 6 druckbeaufschlagt. Daher wird die Weiche nunmehr in demsel ben Bewegungssinne, in dem sie zuvor aufgeschnitten wurde, betätigt und in die Kurven-Endlage geschaltet.

Der gleiche Vorgang wiederholt sich, wenn ein Waggon nunmehr aus der Geradeausfahrt kommend in der Gegenrichtung in die Weiche einfahren und die Weichenzungen aufschneiden würde.

Bezugszeichenliste

1 Weichenzunge, Weiche
2 Betätigungsstange
3 Zylinder
4 Kolben, Differentialkolben
5 Kolbenstange
6 Zylinderraum, kleiner Zylinderraum
7 Zylinderraum, großer Zylinderraum
8 Hydraulikleitung a
9 Hydraulikleitung b
11 Hydraulikventil
12 Pumpe
13 Motor
14 Steuereinrichtung
15 Endschalter
16 Endschalter
17 Schubhebel
18 Gelenk
19 freies Ende
20 Bahn
21 Führungshebel
22 Gelenk
23 freies Ende
24 Feder
25 Steuerleitung
26 Gehäuse

Claims

1. Weichenantrieb,

- bei dem eine mit der Weiche (1) verbundene Betätigungsstan ge (2) mit einem Linearantrieb (3, 4, 5) verbunden ist,
- wobei der Weichenantrieb zusätzlich zu dem Linearantrieb (3, 4, 5) einen Federantrieb (17, 21, 24) besitzt, durch welchen die Weiche in ihre vorgegebenen Endlagen gedrückt wird, und
- wobei der Federantrieb (17, 21, 24) zwischen den Endlagen seine Totlage durchfährt,

dadurch gekennzeichnet,

- daß der Federantrieb (17, 21, 24) einen Schubhebel (17.1, 17.2) umfaßt, der in einem Gelenk (18.1, 18.2) an einem vom Line arantrieb (3, 4, 5) linear angetriebenen Teil (3) angelenkt ist,
- daß das freie Ende (19.1, 19.2) des Schubhebels (17.1, 17.2) auf einer Bahn (20) geführt ist, welche etwa auf einer Senkrechten zum Linearantrieb (3, 4, 5) und etwa mittig zwischen den Endlagen des Gelenkes (18.1, 18.2) liegt, und
- daß eine Feder (24) vorgesehen ist, die auf das freie Ende (19.1, 19.2) des Schubhebels (17.1, 17.2) zur Ausübung einer Druckkraft in Richtung der Bahn (20) einwirkt.

2. Weichenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (19.1, 19.2) des Schubhebels (17.1, 17.2) dadurch auf der Bahn (20) geführt ist, daß es an einem, um ein ortsfestes Gelenk (22.1, 22.2) schwenkbaren, unter Einwirkung einer von der Feder (24) herrührenden Kraft stehenden Führungshebel (21.1, 21.2) angelenkt ist, welcher sich im wesentlichen parallel zu dem angetriebenen Teil (3) erstreckt.

3. Weichenantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Führungshebel (21.1, 21.2) über das Gelenk (19.1, 19.2) mit dem Schubhebel hinaus verlängert ist,
daß das feie Ende (23.1, 23.2) des Führungshebels (21.1, 21.2) unter der Kraft der Feder (24), welche im wesentli chen senkrecht zum angetriebenen Teil (3) ausgerichtet ist, steht.

4. Weichenantrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch die doppelte Anordnung einer Feder (24), wobei die beiden Federn (24) auf einer gemeinsamen Ebene liegen und beid seits des angetriebenen Teils (3) im gleichen Wirksinn angreifen.

5. Weichenantrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden (23.1, 23.2) der Führungshebel (21.1, 21,2) durch eine oder mehrere Federn (24) miteinander ver bunden sind, wobei diese als Zugfedern ausgebildet sind.

6. Weichenantrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearantrieb (3, 4, 5) eine hydraulische Zylinder- Kolben-Einheit ist.

7. Weichenantrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearantrieb (3, 4, 5) durch Endschalter (15) in den Endlagen der Weiche auszuschalten ist.

8. Weichenantrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearantrieb (3, 4, 5) Ein-Schalter (16) aufweist, welche den Linearantrieb bei zwangsweiser Bewegung der Weiche im Bewegungssinne einschalten.