DE19804705A1 - Weiche für ein Hängefördersystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Weiche der im Oberbe­ griff von Anspruch 1 erläuterten Art.

Eine derartige Weiche ist aus der DE 30 48 384 bekannt. Diese Weiche weist zwei Weichenschenkel auf. Dabei ist der eine dem geraden Streckenverlauf und der andere dem gebogenen Strecken­ verlauf zugeordnet. In den beiden Weichenpositionen führt der be­ treffende Weichenschenkel den Schienenverlauf über eine Schienen­ unterbrechung für den ihm zugeordneten Streckenverlauf fort.

Die beiden Weichenschenkel sind als Fahrschiene ausgebildet und so miteinander gekoppelt, daß sich jeweils der eine Weichenschenkel in der ersten und der andere in der zweiten Position und umgekehrt befindet. Eine Zugfeder, die auf einen der beiden Weichenschenkel wirkt, bringt diese automatisch in eine bevorzugte Stellung. Das heißt, die Weiche schaltet, je nachdem, an welchem Schenkel die Feder an­ greift, entweder den geraden oder den gekrümmten Weichenschenkel in Durchfahrtposition.

Befährt nun ein Betriebsmittel die Weiche aus einer nicht zur Durch­ fahrt geschalteten Richtung, so bewegt dieses Betriebsmittel aufgrund seines Eigengewichtes den Weichenschenkel entlang seiner Führungs­ bahn bis in dessen Endstellung und schaltet somit die Weiche in die betreffende Durchfahrtstellung.

Bei dieser Weiche wird die Führung des gesamten Weichenschenkels von zwei koaxial angeordneten Kugellagern am Ende des Weichen­ schenkels übernommen. Durch das ungünstige Verhältnis zwischen dem Abstand der Kugellager einerseits und der Länge des Weichen­ schenkels andererseits kommt es zu einer hohen Belastung der Lagerung beim Befahren der Weiche mit einem schweren Betriebsmittel. Als Folge daraus weisen die Kugellager oft vorzeitige Verschleißerscheinungen auf und die Zuordnung der beiden Weichenschenkel zu den betreffenden Schienenenden ist nicht mehr gewährleistet. Letzteres ist auch im Zu­ sammenhang mit der hohen Toleranzempfindlichkeit aufgrund des ungünstigen Hebelverhältnisses zu sehen.

Bei verschlissener Lagerung beziehungsweise deformierter Weichen­ geometrie kommt es zu einer Beeinträchtigung der Bewegungsfreiheit und somit zu stabilen Zwischenstellungen der beiden Weichenschenkel. Das heißt die Weichenschenkel können aufgrund der zu hohen Lagerkräfte von der Zugfeder nicht mehr in die Endstellung gebracht werden.

In einer solchen Zwischenstellung können die Weichenschenkel in einer be­ liebigen Position auf ihrer Führungsbahn stehen bleiben. Schlimmsten­ falls sind die Weichenschenkel auf gleicher Höhe, so daß der Abstand zwischen dem festen Laufschienenstück und den beiden Weichenschenkeln so groß ist, daß die Laufräder des Betriebsmittels dazwischen passen. Dies kann dann zum Absturz eines Betriebsmittels führen und birgt daher ein nicht unbeträchtliches Unfallrisiko.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt somit in einer robusten und einfachen Weichenschaltmechanik unter der bestmöglichen Ver­ meidung von Unfallrisiken.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es möglich, die Weichenschenkel im vorderen Bereich zu führen und somit die auf­ tretenden Kräfte dort abzuleiten, wo sie auftreten. Dabei sorgen die beiden Winkelhebel für eine präzise Führung der Weichenschenkel auf einer Kreisbahn. Die genaue Ausgestaltung dieser Kreisbahn läßt sich über den Abstand der ortsfesten Drehachsen zum be­ treffenden Weichenschenkel beeinflussen. Darüber hinaus kann über die vertikale Anordnung der ortsfesten Drehachse die Tangente, unter der sich der Weichenschenkel aus seiner horizontalen Stellung nach oben bewegt, verändert werden.

Die bevorzugte Ausgestaltungsform liegt in einem möglichst geringen Winkel der Bewegungsrichtung des Weichenschenkels zur Vertikalen. Dies bedeutet, daß sich der Weichenschenkel aus seiner horizon­ talen Stellung steil nach oben bewegt.

Je steiler die Bewegungsbahn eines Weichenschenkels ist, desto sicherer sitzt dieser in seiner horizontalen Position. Eine seitliche Kraft, wie die eines beladenen Betriebsmittels, das auf dem gebogenen Schenkel die Weiche durchfährt, kann so abgefangen werden.

Bei verschiedenen Hängefördersystemen lassen sich die Betriebs­ mittel miteinander koppeln und so Züge bilden. Zieht man nun einen solchen Zug durch eine Weiche auf dem gebogenen Weichenschenkel, so entstehen seitliche Kräfte, die zur Kurvenmitte hin wirken. Bei einer zu flachen Schaltbewegung der Weichenschenkel, insbesondere des gebogenen Weichenschenkels, würde dies ein unkontrolliertes Schalten der Weiche nach sich ziehen. Dies würde ohne weitere Sicherheitsvorkehrungen zum Entgleisen des betreffenden Betriebs­ mittels führen.

Fährt ein Betriebsmittel auf einen nach oben geschalteten Weichen­ schenkel, so wird dieser aufgrund der Schwerkraft des Betriebs­ mittels auf der Führungsbahn, die der Winkelhebel dem Weichen­ schenkel vorgibt, in die horizontale Durchfahrtstellung gedrückt.

Dadurch dreht sich der Winkelhebel um die ihm zugeordnete orts­ feste Achse und leitet über die Distanzstange eine Drehbewegung beim zweiten Winkelhebel ein. Aufgrund dieser Drehbewegung hebt der zweite Winkelhebel den zweiten Weichenschenkel aus seiner horizontalen Durchfahrtstellung.

Der Schaltvorgang ist dann abgeschlossen, wenn sich der zweite Weichenschenkel in der horizontalen Durchfahrtstellung befindet und der erste Weichenschenkel nach oben geschaltet ist.

Diese Weichenstellung wird nun solange beibehalten, bis ein Betriebsmittel aus der Richtung des nicht zur Durchfahrt ge­ schalteten Weichenschenkels die Weiche passiert. Dann läuft der Schalt­ vorgang in umgekehrter Reihenfolge ab.

Durch die Länge der Schubstange wird gewährleistet, daß ein ausreichender Abstand zwischen den Weichenschenkeln be­ steht, damit die Laufrollen des Betriebsmittels genügend Platz auf dem zur Durchfahrt geschalteten Weichenschenkel zur Verfügung haben.

Dieses Weichenschaltprinzip basiert auf der Übertragung und Einleitung von Drehbewegungen bei einem optimierten Hebel­ verhältnis und führt dadurch zu einer sehr guten Leichtgängigkeit des Schaltvorganges die auch bei schwierigen Umweltbedin­ gungen gewährleistet ist.

Aufgrund der reduzierten Belastung der Bauelemente, einer präzisen Führung der Weichenschenkel und des Einsatzes von einer zusätzlichen Absturzsicherung kann durch das vorliegende Weichenkonzept ein erhöhtes Maß an Betriebssicherheit erreicht werden.

Die Ansprüche 2 und 3 beschreiben den möglichen Ort des Schaltgestänges in axialer Richtung zum Weichenschenkel. Anspruch 3 erläutert als eine mögliche Position des Schalt­ gestänges den Raum vor den Weichenschenkeln. Dies wäre ein Optimum hinsichtlich des Hebelverhältnisses innerhalb des Schaltgestänges.

Bei der Verwendung eines Vorschalthebels, das bedeutet einer Vorabfrage der Anwesenheit des Betriebsmittels, wäre jedoch bei dieser Position des Schaltgestänges eine große Distanz zur Übertragung des Schaltsignals von der Vor­ schaltung bis zu dem eigentlichen Schaltgestänge notwendig.

Als bevorzugte Ausführungsform gilt daher, entsprechend An­ spruch 2, der Raum entlang des Weichenschenkels speziell zwischen der Schenkelmitte und der dem räumlichen Gelenk abgewandten Seite.

Der Anspruch 4 beschreibt eine besonders kostengünstige Alternative zu den auf dem Markt bekannten Varianten von Weichenschaltgestängen. Dabei werden die seitlichen Führungs­ kräfte über Abflachungen, die sich an den jeweiligen Enden der Schaltstangen befinden, aufgenommen.

Der horizontale Abstand zwischen ortsfester Lagerstelle und räumlich gelagertem Laufschienenabschnitt, wie in Anspruch 5 erläutert, sorgt dafür, daß der nach oben geschaltete Weichen­ schenkel aufgrund der Hebelwirkung auf den Winkelhebel eine Kraft in Richtung der jeweils anderen Schaltstellung ausübt. Diese Kraft kompensiert zu einem großen Teil die Gewichtskraft des Weichenschenkels, der sich in horizontaler Position befindet, was eine Verringerung der nötigen Schaltkraft bedeutet.

Die in Anspruch 6 beschriebene Position des ortsfesten Gelenkes verhindert unfallträchtige Störkanten unterhalb der Unterkante des Laufprofiles und erleichtert die Handhabung der Weiche im nicht eingebauten Zustand.

Das im Anspruch 7 erläuterte Schaltgestänge ist als Variante zu dem in Anspruch 1 zu sehen, wobei mit der Schubstange zwischen den Weichenschenkeln aufgrund der verschiedenen Richtungen von übertragener Kraft und resultierende Bewegung die Schaltkraft er­ höht und somit der Schaltkomfort reduziert wird.

Versuchen zwei Betriebsmittel die Weiche gleichzeitig aus den beiden Fahrstreckenrichtungen zu befahren, so kann es zu einer Zwischenstellung der Weichenschenkel kommen. Damit nicht zur selben Zeit ein weiteres Betriebsmittel aus der Gegenrichtung kommend durch die Schienenöffnungen zwischen Weichenschenkel und festem Schienenstück fallen kann, sieht Anspruch 8 jeweils ein Flacheisen vor, das dies verhindert. Die Weichenschenkel können aufgrund der Zwangsführung nicht nach oben ausweichen und blockieren die Laufrollen des Betriebsmittels.

Anspruch 9 zeigt eine Möglichkeit auf, wie mit diesem Weichen­ schaltprinzip auch eine Weiche mit drei Abzweigungen betätigt werden kann. Das hier verwendete Schaltgestänge weist zwei zusätzliche Distanzstangen auf, die dafür sorgen, daß sich je­ weils nur ein einziger Weichenschenkel in Durchfahrtstellung befinden kann. Dabei sind die beiden Distanzstangen so ange­ ordnet, daß beim Absenken von einem der beiden Weichen­ schenkel, die sich in der oberen Position befinden, der Weichenschenkel in Durchfahrtstellung nach oben ge­ schwenkt wird.

Dieses Schaltprinzip eines dritten Weichenschenkels ist unabhängig von dem Schaltprinzip für zwei Weichen­ schenkel aus den vorangegangenen Ansprüchen zu sehen und könnte deshalb auch als eigenständiger Schutzan­ spruch gelten.

Es funktioniert analog auch bei anderen Weichen mit drei Ab­ zweigungen und vergleichbarer Bewegung der Weichen­ schenkel, da die Kopplung der beiden Distanzstangen ausschließlich über die Weichenschenkel, und nicht über das Schaltgestänge erfolgt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an­ hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht der erfindungsge­ mäßen Weiche mit angedeutetem Betriebsmittel,

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht der erfindungsge­ mäßen Weiche mit angedeutetem Betriebsmittel,

Fig. 3 eine räumliche Darstellung der erfindungsge­ mäßen Weiche mit angedeutetem Betriebsmittel,

Fig. 4 eine Gesamtdraufsicht der erfindungsgemäßen Weiche.

Fig. 5 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Weiche mit 3 Abzweigungen, in der Mitte zur Durchfahrt geschaltet.

Fig. 6 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Weiche mit 3 Abzweigungen, rechter Weichenschenkel zur Durch­ fahrt geschaltet.

Fig. 7 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Weiche mit 3 Abzweigungen, linker Weichenschenkel zur Durch­ fahrt geschaltet.

Das angedeutete Betriebsmittel in Fig. 1 befindet sich auf dem gebogenen Weichenschenkel 1.2, der sich in seiner horizontalen Durchfahrtstellung befindet. Der gerade Weichen­ schenkel 2.2 ist nach oben geschaltet und gibt so den Weg für das Betriebsmittel frei. Der Haltesteg 1.7 ist starr mit dem Tragrahmen 6 verbunden und weist an dem freien Ende eine Lagerstelle 1.4 auf, über das sie gelenkig mit einem Ende des Winkelhebels 1.3 verbunden ist.

Das andere Ende des Winkelhebels 1.3 ist mit dem Weichen­ schenkel 1.2 in dem Gelenk 1.6 verbunden, das oberhalb des Weichenschenkels angeordnet ist. Haltesteg 2.7 und Winkelhebel 2.3 sind auf der gegenüberliegenden Weichen­ seite analog dazu angeordnet.

Die Schubstange 3 verbindet die beiden Winkelhebel 1.3, 2.3 miteinander und hält so die beiden Weichenschenkel auf Abstand. Damit wird ein synchrones Erreichen der Endpositionen durch die Weichenschenkel gewährleistet.

Beim Passieren des nicht auf Durchfahrt geschalteten Weichen­ schenkels 2.2 drückt das Betriebsmittel diesen nach unten. Dabei dreht sich der Winkelhebel 2.3 um die ortsfeste Achse 2.4 und bewegt aufgrund dessen die Schubstange 3 nach links. Der Winkelhebel 1.3 wird dadurch um seine ortsfeste Achse 1.4 gedreht und hebt so den Weichenschenkel 1.2 an, bis dieser seine obere Endposition erreicht hat.

Darüberhinaus sind in Fig. 1 die Flacheisen 1.9 und 2.9 zu sehen, die in einer Zwischenstellung der Weichenschenkel verhindern, daß die Laufrollen des Betriebsmittels entgleisen können. Die Enden der Weichenschenkel stehen dabei auf gleicher Höhe, so daß genügend Platz zwischen dem Anschluß­ stück des Laufprofils und den beiden Weichenschenkeln ent­ steht, daß die Laufrollen dazwischen passen. Dies verhindern die Flacheisen 1.9, 2.9.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Weichen­ gestänges nach Anspruch 7. Hier verbindet die Schubstange 3' die beiden Weichenschenkel 1.2, 2.2 direkt miteinander. Diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Weiche bietet zwar den Vorteil einer verkürzten Schubstange 3', jedoch ist hier eine erheblich höhere Kraft zum Schalten der Weichenschenkel von der einen Endposition zur anderen nötig. Diese erhöhte Kraft entsteht dadurch, daß die Richtung der Kraft, die die Schub­ stange 3' auf den Weichenschenkel ausübt und die Richtung der Bewegung, die der Weichenschenkel aufgrund dieser Kraft durchführt, sehr stark voneinander abweichen.

In Fig. 3 ist das räumliche Gelenk 7 dargestellt, das dafür sorgt, daß der Übergang zwischen dem Anschlußabschnitt des Laufprofils und dem betreffenden Weichenschenkel in jeder Phase der Schaltbewegung zueinander fluchtet. Das heißt die Laufrollen des Betriebsmittels müssen beim Überfahren dieser Stelle der Weiche keinen Höhenunterschied überwinden.

Im Gegensatz zu den vorangegangenen Ansichten ist hier der gerade Weichenschenkel 2.2 in seiner horizontalen, zur Durchfahrt des Betriebsmittels geschalten, Position dar­ gestellt.

Die Fig. 4 zeigt die zum Teil in Fig. 3 gezeigte Vorderansicht komplett und zusätzlich deren Draufsicht. Die dargestellte, erfindungsgemäße Weiche weist einen 90°-Abzweig auf. Dabei wird die Biegung des gebogenen Weichenschenkels im weiteren Schienenverlauf fortgeführt. Von dem Trag­ rahmen sind die Enden der Anschlußabschnitte des Lauf­ profils über einen Steg abgehängt. Das Schaltgestänge wurde hier in Längsrichtung etwa auf der Mitte des Weichenschenkels dargestellt.

Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungs­ gemäßen Weiche mit drei Abzweigungen. Dabei wurde das Schaltgestänge aus den Ansprüchen 1 bis 8 als bevorzugte Ausführungsform zum Schalten der beiden äußeren Weichen­ schenkel 1.2 und 2.2 gewählt. Die Distanzstangen 3.3 und 3.4 steuern dabei die Position des mittleren Weichen­ schenkels 3.2. Diese Darstellung zeigt den um die horizon­ tale Achse 2.8 schwenkbaren, mittleren Weichenschenkel 3.2 in horizontaler Durchfahrtstellung, während die beiden äußeren Weichenschenkel 1.2, 2.2 sich in ihrer oberen End­ position befinden. Dabei nehmen die Distanzstangen 3.3, 3.4 eine dachförmige Position ein, wobei der höchste Punkt in dem Gelenk 3.5 erreicht wird. Durch diesen Anstellwinkel der Distanzstangen zur Horizontalen wird der mittlere Weichen­ schenkel 3.2 beim Absenken von einem der beiden anderen Weichenschenkel nach oben gedrückt.

Fig. 6 zeigt die gleiche Weiche mit abgesenktem Weichen­ schenkel 2.2. Die beiden anderen Weichenschenkel 1.2, 2.2 befinden sich dabei in ihrer oberen Endposition. Wird nun der linke Weichenschenkel 1.2 nach unten bewegt, so be­ wirkt dies in bereits beschriebener Weise das Anheben des rechten Weichenschenkels 2.2 aufgrund der Verbindung über die Distanzstange 3.

Wird der mittlere Weichenschenkel 3.2 nach unten gedrückt, so bewegt sich aufgrund der Verbindung über die Distanz­ stange 3.4 der Weichenschenkel 2.2 nach oben. Dies ist deshalb möglich, da die Kraftwirklinie der Distanzstange 3.4 in jeder Position oberhalb des Gelenks 2.4 verläuft. Es wird dadurch ein Drehmoment in den Winkelhebel 2.3 ein­ geleitet, der deshalb den Weichenschenkel aus seiner unteren Endposition anhebt.

Fig. 7 zeigt den linken Weichenschenkel 1.2 in seiner Durchfahrtstellung. Die beiden anderen Weichenschenkel 2.2, 3.2 sind nach oben geschaltet. Der Bewegungsab­ lauf und die daraus resultierenden Positionen der Weichen­ schenkel sind analog zu denjenigen in Fig. 6 zu sehen.

Claims (9)

1. Weiche mit mindestens zwei Abzweigungen für ein Hängefördersystem mit über Abstandshalter an einem Tragrahmen abgehängten, dachförmig ausgebildeten Laufschienenstücken, die als Anschlußabschnitte ange­ ordnet sind und jeweils an einem Ende räumlich gelager­ ten Laufschienenabschnitten, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die räumlich gelagerten Laufschienen­ abschnitte (1.2, 2.2) jeweils eine weitere, in vertikaler Richtung über dem beweglichen Laufschienenabschnitt befindliche Lagerstelle (1.6, 2.6) aufweisen, daß diese Lagerstelle (1.6, 2.6) jeweils über einen Winkelhebel (1.3, 2.3) mit einer ortsfesten Lagerung (1.4, 2.4) verbunden ist, daß die ortsfeste Lagerung (1.4, 2.4) mit dem Tragrahmen (6) der Weiche über einen Haltesteg (1.7, 2.7) starr verbunden ist und daß die beiden Winkelhebel (1.3, 2.3) über eine Distanz­ stange (3) miteinander verbunden sind.

2. Weiche nach dem Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich das Gestänge (1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.7, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.7) in Längsrichtung im Bereich der be­ weglichen Laufschienenabschnitte (1.2, 2.2) befindet.

3. Weiche nach dem Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich das Gestänge (1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.7, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.7) in Längsrichtung vor den beweglichen Laufschienenabschnitten (1.2, 2.2) auf der dem räumlichen Ge­ lenk (7) abgewandten Seite befindet.

4. Weiche nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schaltgestänge (1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.7, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.7) aus Rohren besteht, die in den Lagerbereichen (1.4.1, 1.6.1, 2.4.1, 2.6.1) Abflachungen (8) aufweisen.

5. Weiche nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ortsfeste Lagerstelle (1.4, 2.4) des Winkelhebels (1.3, 2.3) in einem solchen Ab­ stand zu dem räumlich gelagerten Laufschienenabschnitt (1.2, 2.2) angeordnet ist, daß sich dieser in seiner nach oben geschalteten Position (4, 5) zwischen der ortsfesten Lagerstelle (1.4, 2.4) und dem jeweils anderen räumlich gelagerten Laufschienenabschnitt (2.2, 1.2) befindet.

6. Weiche nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich die ortsfeste Lagerstelle (1.4, 2.4) oberhalb der Unterkante (9) der starren Laufschienen­ stücke befindet, die als Anschlußabschnitte angeordnet sind.

7. Weiche mit mindestens zwei Abzweigungen für ein Hängefördersystem mit über Abstandshalter an einem Tragrahmen abgehängten, dachförmig ausgebildeten Laufschienenstücken, die als Anschlußabschnitte ange­ ordnet sind und jeweils an einem Ende räumlich gelagerten Laufschienenabschnitten, dadurch gekennzeich­ net, daß die räumlich gelagerten Laufschienen­ abschnitte (1.2, 2.2) jeweils eine weitere, in vertikaler Richtung über dem beweglichen Laufschienenabschnitt befindliche Lagerstelle (1.6, 2.6) aufweisen, daß diese Lagerstellen (1.6, 2.6) jeweils über einen Winkelhebel (1.3, 2.3) mit einer ortsfesten Lagerung (1.4, 2.4) verbunden ist, daß die ortsfeste Lagerung (1.4, 2.4) mit dem Tragrahmen (6) der Weiche über einen Haltesteg (1.7, 2.7) starr verbunden ist, und daß die beiden beweglichen Laufschienenabschnitte (1.2, 2.2) über die Gelenkpunkte (1.6, 2.6) durch eine Distanz­ stange (3') miteinander verbunden sind.

8. Weiche nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich an der Unterseite des be­ weglichen Laufschienenabschnittes (1.2, 2.2) auf der dem - räumlichen Lager (7) abgewandten Seite ein Flacheisen (1 .9, 2.9) befindet, das mit den Seitenflanken des dach­ förmigen Laufprofils zusammen ein Dreieck bildet.

9. Weiche nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein dritter, um eine horizontal und senkrecht zu dessen Längsrichtung verlaufende Achse, (2.8) einseitig drehbarer Laufschienenabschnitt (3.2) über jeweils eine Distanzstange (3.3, 3.4) mit den anderen beweglichen Laufschienenabschnitten (1.2, 2.2) in den Gelenken 3. miteinander verbunden ist.