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Die Erfindung betrifft einen Weichenantrieb für ein Eisenbahngleis nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dieser Weilchenantrieb isst bekannt durch die
DE 10201101625920A1 . Es handelt sich dabei um einen Weichenantrieb, der für Gleise im Personenverkehrs bestimmt ist und sich durch lange Lebensdauer und hohe Zuverlässigkeit auch bei robustem Betrieb auszeichnet. Diesen Anforderungen sind bauliche Merkmale des Weichenantriebs geschuldet, die den Weichenantrieb wegen seiner Größe und seines technischen Aufwandes ungeeignet machen für Bahnanlagen, die nur eine begrenzte Lebensdauer haben und nicht für den Personenverkehr bei hohen Geschwindigkeiten bestimmt sind. Derartige Gleis- und Weichenanlagen kommen insbesondere in großen Baustellen wie zum Beispiel beim Tunnelbau vor. In derartigen Betrieben ist auch mit unvorhergesehbaren und irregulären Ereignissen zu rechnen.
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Aufgabe der Erfindung ist, einen Weichensantrieb so auszulegen, dass er bei Störung oder Unterbrechung des Anlagenbetriebes ohne Gefahr von Hand betätigt werden kann. Die Lösung ergibt sich aus Anspruch 1.
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Diese Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass die Störungsursache vor dem Betrieb von Hand nicht untersucht werden muß und die Sicherheit des Bedienpersonals im Falle eines Ausfalls der Weiche und der Notwendigkeit des Handbetriebs auch bei unerwartetem Ingangsetzen des automatischen Betriebs gewährleistet ist.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Weiche in Aufsicht
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2 den Weichenantrieb mit Blick in das Gehäuse
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2A ein Detail von 2
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1 zeigt in Aufsicht eine Weiche. Die Weichenzungen 2 können durch den Weichenantrieb 3 abwechselnd zur Anlage an die linke Schiene oder rechte Schiene 1 – so in 1 – gebracht werden.
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Der Weichenantrieb liegt bei dieser Ausführung, die sich insbesondere für beengte Verhältnisse eignet, zwischen den beiden Weichenzungen. Die Stellstange 8 des Weilchenantriebs 3 ist mit beiden Weichenzungen verbunden. Der Weichenantrieb 3 ist in einem Antriebsgehäuse 4 untergebracht. Gezeigt ist der geschlossene Zustand.
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Daher sind die Einzelteile des Weichenantriebes, nämlich Antriebsmotor 5, Getriebezug 7.1, Stellkraftbegrenzungskupplung 6 und Getriebezug 72 sowie die Blockier-Einrichtung 9 nur angedeutet. Diese Teile werden im folgenden anhand der 2 beschrieben.
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2 zeigt das geöffnete Antriebsgehäuse 4. Der Deckel ist hier nicht sichtbar, da das Gehäuse in einer horizontalen Ebene in der Achse der Stellstange 8 geschnitten ist.
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Die Stellstange 8 besitzt an ihren Enden die Ösen 8.1 und 8.2, mit denen die Stellstange an den in 2 nicht dargestellten Weichenzungen befestigt ist. Auf die Stellstange 8 ist ein Blockierblock 12 in Form eines Kubus geschoben und durch einen Blockierstift 13 befestigt, welcher den Blockierblock 12 und die Stellstange 8 formschlüssig durchdringt und an seinen Enden – zum Beispiel durch Mutter – festgelegt ist.
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Der Blockierblock 12 wird durch die Blockiereinrichtung 9 in der rechten bzw. linken Endlage der Weiche in dem Weichengehäuse 4 festgelegt. Dazu ist die Blockiereinrichtung 9 in dem Gehäuse befestigt. In der Blockiereinrichtung 9 sind zwei Blockierzungen 9.1 und 9.2 radial in Richtung zur Stellstange 8 gleitend gelagert und durch Federn (nicht dargestellt) radial in Richtung zur Stellstange 8 gedrückt.
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In 1 und 2 ist dargestellt, dass die rechte Weichenzunge an der rechten Schiene 1 angelegt ist. Diese Endlage ist dadurch gesichert, dass die linke Blockierzunge 9.1 den Blockierblock 12 auf der linken Seite hintergreift, so dass die Stellstange 8 mit dem darauf befestigten Blockierblock 12 in der rechten Endlage festgelegt ist.
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Zur Verstellung der Weiche in die andere Endlage muss die linke Blockierzunge 9.1 außer Eingriff mit dem Blockierblock 12 gebracht werden.
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Dies geschieht durch die Kulissenplatte 14, die in 2A im Detail, in 2 nur gestrichelt dargestellt ist, weil sie über deren Zeichnungsebene und über der Sichtfläche des Blockierblocks 12 in derselben Ebene liegt wie die Kulissenrollen 9.3 und 9.4. Diese sind jeweils auf den Blockierzungen 9.1 bzw. 9.2 drehbar gelagert (hierzu später). In der Nebenfigur 2A ist die Kulissenplatte als Einzelheit in Aufsicht dargestellt.
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Die Kulissenplatte 14 ist befestigt an einer Totweg-Kupplung 15. Die Totweg-Kupplung 15 ist auf einer Gleitstange 16 parallel zu der Stellstange 8 beweglich. Dabei umgreift die Totwegkupplung den Blockierblock 12 mit ihren U-förmig abstehenden Greifbacken 15.1 und 15.2. Der Abstand dieser (Die lichte Weite zwischen diesen) Greifbacken ist jedoch größer als die Breite des Blockierblocks 12. Der Blockierblock 12 wird daher von den Greifbacken nur nach einem Totweg der Totwegkupplung mitgenommen.
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Im Gegensatz dazu macht die Kulissenplatte 14 jede Bewegung in der Totwegkupplung mit. Dabei besitzt die Kulissenplatte 14 – jeweils den beiden Ösen 8.1 und 8.2 zugewandt – zwei schräge Kulissenbahnen 14.1 und 14.2, die in derselben Ebene wie die Blockierrollen 9.1 und 9.2 liegen und mit diesen zusammenwirken.
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Genauer gesagt: die Kulissenplatte 14 ist eine rechteckige Platte. Sie ist mit ihren – in 2 – unteren Ecken an der Totwegkupplung 15 befestigt und liegt gleitend auf oder dicht über dem Blockierblock 12. Die beiden in Richtung der Ösen 8.1 und 8.2 gelegenen Seitenflanken der Kulissenplatte gehen mit den Kulissenbahnen 14.1 und 14.2 in die obere Leitkante 14.3 über, welche parallel zu der Stellstange 8 ausgerichtet ist.
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Durch Verstellung der Totwegkupplung 15 nach links wird die Kulissenplatte 14 ebenfalls nach links bewegt. Dadurch rollt die Blockierrolle 9.3 auf der Kulissenbahn 14.1 ab und hebt die Blockierzunge 9.1 hoch, das heißt weg von der Stellstange 8. Diese Bewegung wird so lange fortgesetzt, bis die Blockierrolle 9.3 die obere Leitkante 14.3 der Kulissenplatte 14 erreicht. Gemeinsam überrollen nun die beiden Blockierrollen 9.1 und 92 auf der oberen Leitkante 14.3 der Kulissenplatte 14 den Blockierblock 12, bis bei entsprechender Verschiebung der Totwegkupplung 15 die rechte Kupplungsbacke 15.2 die rechte Seite des Blockierblocks 12 erreicht. Die Dimensionierung ist nun so, dass in diesem Augenblick auch die Blockierrolle 9.4 die Kulissenbahn 14.2 erreicht und an dieser in Richtung auf die Stellstange 8 abgleitet, bis die Blockierzunge 92 den Blockierblock 12 auf der rechten Seite genau in dem Augenblick und in der Stellung hintergreift, wenn die Stellstange 8 und mit ihr die entsprechende Weichenzunge die linke Endlage der Weiche erreicht hat. Nunmehr ist die Weiche durch die Blockierzunge 9.2 in dieser Endlage festgelegt.
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Es ergibt sich aus dem Vorangegangenen, dass die Endlagen-Sicherung Teil des Gehäuses 4 ist und so lange in Funktion bleibt, wie auch das Gehäuse 4 an seiner Einbaustelle bleibt. Das beruht insbesondere darauf, dass die Stellstange 8 und die Blockiereinrichtung 9 fest und unabhängig von dem Antrieb in das Gehäuse 4 eingebaut sind.
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Zur Aufnahme der dem Antrieb dienenden Teile dient die Trageinrichtung 10. Diese ist so eingerichtet, dass sie mit wenigen Handgriffen in das Gehäuse 4 eingebaut und daraus ausgebaut werden kann.
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In der Trageinrichtung 10 sind
- • der elektrische Antriebsmotor 5
- • Getriebezug 7.1, bestehend aus zwei Zahnrädern und der Schnecke 7.3
- • Stellkraftbegrenzungskupplung 6
gelagert. Es sei jedoch hervorgehoben, dass auch die Gleitstange 16 mit der Totweg-Kupplung 15 und der Kulissenplatte 14 in der Trageinrichtung 10 gelagert sein können. Sie können sodann ohne weitere Montageeinrichtung aus dem Eingriff mit dem Blockierblock 12 herausgenommen und mit allen anderen Antriebsteilen – wie beschrieben – zur Wartung, zur Reparatur oder zum Austausch aus dem Gehäuse 4 entnommen werden.
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Antriebsmotor 5 steht über den Getriebezug 7.1, bestehend aus den zwei Zahnrädern und der Schnecke 7.3 mit der Stellkraftbegrenzungskupplung 6 in Verbindung. Zum Antrieb durch die Schnecke 7.3 ist das Antriebsrad 6.1 der Kupplung 6 mit einem Zahnkranz versehen. Das dazu koaxiale Abtriebsrad 6.2 ist mit dem Antriebsrad 6.1 kraftschlüssig, d. h. als Reibradpaarung verbunden. Daher kann über diese Verbindung der Räder 6.1 und 6.2 nur ein Drehmoment begrenzter Höhe übertragen werden. Dadurch wird die Stellkraft, die auf die Stellstange 8 ausgeübt werden kann, begrenzt. Das Abtriebsrad 6.2 ist über die Zahnradverbindung des Getriebezugs 7.2 mit der Zahnstange 11 in Eingriff, welche Bestandteil der Totweg-Kupplung 15 ist.
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Der Antriebsmotor 5 kann mit beiden Richtungen angetrieben werden. Dadurch wird die Totweg-Kupplung 15 in die Linksrichtung oder in die Rechtsrichtung verschoben, wie dies bereits oben beschrieben ist.
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Der Elektromotor 5 ist so ausgelegt, dass auf die Stellstange 8 eine sehr hohe Stellkraft und Anpresskraft an das Gleis 1 ausgeübt werden kann, damit die Weichenzunge auch über Hindernisse zur Anlage an das Gleis gebracht werden kann. Es kommt aber vor, dass der Weg der Weichenzungen 2 durch Steine, Schutt oder sonstige Gegenstände versperrt ist. Dann besteht die Gefahr, dass der Weichenantrieb beschädigt wird. Durch die Auslegung und Einstellung der Stellkraftbegrenzungskupplung 6 wird erreicht, dass einerseits eine ausreichende Stellkraft zum Verschieben der Weichenzungen 2 in ihre Endlagen aufgebracht werden kann, dass aber andererseits die Stellkraftbegrenzungskupplung durchrutscht und weiterer Schaden vermieden wird, wenn der Weg der Weichenzungen durch Gestein o. ä. versperrt ist.
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Der zuvor beschriebene Weichenantrieb ist nicht zum „stumpf-Auffahren” geeignet. Trotzdem kommt es insbesondere bei Bahnen im Baustellenbetrieb vor, dass die Weiche aufgefahren wird, obwohl dies bei der beschriebenen Weichenkonstruktion ausdrücklich nicht gestattet ist. Unter „stumpf-Auffahren” versteht man, dass die Weiche aus einem der einmündenden Gleise 1 befahren wird, welches bei der eingestellten Endlage der Weiche in der Gegenrichtung nicht befahren würde. Durch dieses „stumpf-Auffahren” wird die an der Schiene anliegende Weichenzunge durch den Radkranz der Eisenbahn gewaltsam von der Schiene abgehoben und aus der Endlage geschoben. Dies führt zur Beschädigung und Zerstörung des Weichenantriebs und der Weiche, insbesondere der Blockiereinrichtung 9, evtl auch zum Entgleisen des überfahrenden Eisenbahnwaggons.
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Um diesen Schaden zu vermeiden und in Grenzen zu halten, ist der Blockierensstift 13, welcher den Blockierblock 12 mit der Stellstange 8 verbindet, als Sollbruchstelle ausgebildet, indem er durch seine Dimensionierung und gegebenenfalls auch eingearbeitete Sollbruchstellen nur eine begrenzte Scherkraft oder Biegebelastung aufnehmen kann. Dadurch kann der Schaden sehr einfach durch Einsetzen eines neuen Blockierstiftes behoben werden.
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Es kann weiterhin vorkommen, dass der Elektromotor 5 ausfällt, sei es durch Unterbrechung der Stromzufuhr, sei es durch Beschädigung. Für diesen Fall ist ein Handantrieb vorgesehen. Hierzu besitzt die Welle 19 der Schnecke 7.3 einseitig eine Kupplung 20, welche mit einer Kupplung 20 einer Handkurbel 21 übereinstimmt. Bei Ausfall des Motors 5 kann der Deckel 22 von dem Weichengehäuse 4 abgenommen, insbesondere abgeschraubt werden. Sodann kann die Welle der Handkurbel 21 in ein mit der Welle 19 der Schnecke 7.3 kommunizierendes Loch gesteckt werden. Mittels der Kupplungspaarung 20 werden beide Wellen miteinander in Verbindung gebracht. In diesem Falle würde die Gefahr bestehen, dass bei unvermuteter Ingangsetzung des Elektromotors 5 die Handkurbel 21 sich sehr schnell dreht und dadurch eine Verletzung des Bedienungsmannes verursacht.
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Um dies zu vermeiden, ist in die Stromzuleitung 23 ein Schalter 24 eingeschaltet, welcher durch einen Kontaktstift 25 betätigt wird und so geschaltet ist, dass der Stromkreis des Motors 5 unterbrochen werden kann unabhängig von dem betrieblich vorgegebenen Schaltzustand. Dieser Kontaktstift liegt parallel zu der Welle 19 beziehungsweise der Schraubrichtung des Deckels 22. Durch Aufschrauben des Deckels 22 wird der Kontakt 24 geschlossen, so dass auch der Stromkreis zu dem Antriebsmotor 5 nicht mehr unterbrochen ist. Wenn jedoch der Deckel 22 zum Zwecke des Handbetriebes des Weichenantriebes abgeschraubt wird, wird sich der Kontaktstift 25 unter Federkraft nach links bewegen. Der Sicherheitskontakt 24 öffnet den Stromkreis. Nunmehr kann der Antriebsmotor 5 nicht mehr in Betrieb gesetzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Eisenbahngleis, Weiche 1
- 2
- Weichenzunge 2
- 3
- Weichenantrieb 3
- 4
- Gehäuse 4
- 5
- ein elektrisch betätigter Antriebsmotor 5
- 6
- eine Stellkraftbegrenzungskupplung 6
- 6.1
- Antriebsrad 6.1
- 6.2
- Abtriebsrad 6.2
- 7
- ein Getriebe 7
- 7.1
- Getriebezug
- 7.2
- Getriebezug
- 7.3
- Schnecke 7.3
- 8
- Stellstange 8
- 8.1
- Öse
- 8.2
- Öse
- 9
- Blockiereinrichtung 9, Einrichtung (9) zur Endlagefestlegung der Stellstange und Weichenzungen in ihren Endlagen
- 9.1
- Blockierzunge
- 9.2
- Blockierzunge
- 9.3
- Kulissenrollen Blockierrolle 9.3
- 9.4
- Kulissenrollen, Blockierrolle 9.4
- 10
- Traggestell 10, Trageinrichtung 10
- 11
- Zahnstange 11
- 12
- Blockierblock
- 13
- Blockierstift
- 14
- Kulissenplatte 14
- 14.1
- Kulissenbahn 14.1
- 14.2
- Kulissenbahn 14.2
- 14.3
- Leitkante 14.3
- 15
- Totweg-Kupplung 15
- 15.1
- Kupplungsbacke Greifbacken 15.1
- 15.2
- Kupplungsbacke Greifbacken 15.2.
- 16
- Gleitstange 16
- 17
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- 18
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- 19
- Welle 19
- 20
- Kupplungseinrichtung 20, Kupplungspaarung 20
- 21
- Handkurbel 21
- 22
- Deckel 22
- 23
- Stromzuleitung 23
- 24
- Schalter 24 Kontakt 24 Sicherheitskontakt 24
- 25
- Kontaktstift 25
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10201101625920 A1 [0001]