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Title:
DEVICE FOR RESETTING POINTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/011671
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for resetting points comprising a plurality of hydraulic adjustment devices which are coupled together and are disposed in an offset manner in the longitudinal direction of the rails. The cylinder-piston units of the hydraulic adjustment devices are connected together in such a way that they are driven in equidirectional manner. The working chambers (13) of the hydraulic cylinder piston units (7) respectively comprise two areas (18, 19) having defined cylinder cross-sections. Said areas (18) of the cylinder-piston units (18) disposed in an offset manner in the longitudinal direction of the rails respectively contain final position safety (20, 21), safety closing devices, and/or sensors and have the same cross-section. All the other areas (19) of the cylinder-piston units (7) arranged in the longitudinal direction of the rails in an offset manner have a different cross-section.

Inventors:
KLEIN HERBERT (AT)
Application Number:
PCT/AT2002/000184
Publication Date:
February 13, 2003
Filing Date:
June 26, 2002
Export Citation:
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Assignee:
VAE EISENBAHNSYSTEME GMBH (AT)
VAE AG (AT)
KLEIN HERBERT (AT)
International Classes:
B61L5/04; (IPC1-7): B61L5/04; B61L5/10
Domestic Patent References:
WO1996034786A11996-11-07
WO1996000160A11996-01-04
Foreign References:
EP0779197A11997-06-18
DE19525012A11996-09-19
Attorney, Agent or Firm:
Haffner, Thomas M. (Wien, AT)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Einrichtung zum Umstellen von Weichen, bei welcher eine Mehrzahl von miteinander gekuppelten hydraulischen Stell Einrichtungen in SchienenLängsrichtung versetzt angeordnet ist und die ZylinderkolbenAggregate der hydraulischen Stell Einrichtungen zu gleichsinnigem Antrieb miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsräume (13) der hydraulischen ZylinderkolbenAggregate (7) jeweils zwei Bereiche (18,19) mit definiertem Zylinderquerschnitt aufwei sen, wobei die jeweils EndlagenSicherungseinrichtungen (20,21), SicherheitsSchließvorrichtungen, und/oder Sensoren enthaltenden Bereiche (18) der in SchienenLängsrichtung versetzt angeordneten ZylinderkolbenAggregate (7) untereinan der gleichen Querschnitt aufweisen und die jeweils anderen Bereiche (19) der in SchienenLängsrichtung versetzt angeord neten ZylinderkolbenAggregate (7) zueinander unterschiedli chen Querschnitt aufweisen.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der EndlagenSicherungseinrichtungen (20,21), Sicherheits Schließvorrichtungen, und/oder Sensoren enthaltende Bereich (18) einen kleineren Querschnitt aufweist als der andere Bereich (19).
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsräume (13) des ZylinderkolbenAggregates (7) durch eine Bohrung (24) des Kolbens (11) miteinander verbunden sind und dass AufstoßVentile (23) in der Bohrung (24) angeordnet sind.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (7) unter Zwischenschaltung eines Distanzstückes (26) mit einem Kopplungsflansch (27) verbunden ist, wobei die Länge (A) des Distanzstückes (26) der durch die Querschnittsvergrößerung des Zylinders (7) hervorge rufenen Hubverkürzung entspricht. FIG. 1 Fig. 6.
Description:
Einrichtung zum Umstellen von Weichen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Umstellen von Weichen, bei welcher eine Mehrzahl von miteinander gekuppelten hydraulischen Stell-Einrichtungen in Schienen-Längsrichtung versetzt angeordnet ist und die Zylinderkolben-Aggregate der hydraulischen Stell-Einrichtungen zu gleichsinnigem Antrieb mit einander verbunden sind. Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise aus der WO 96/00160 bekannt geworden.

Prinzipiell müssen bei der Umstellung von Weichen die entlang der Schienen-Längsrichtung unterschiedlichen Stellwege berück- sichtigt werden. Der erforderliche Umstellweg ist hierbei umso kleiner, je näher die Angriffsstelle des jeweiligen Zylinder- kolben-Aggregates zur Einspannstelle der Zungenschiene ange- ordnet ist. Darüber hinaus sind unterschiedliche Umstellkräfte zu berücksichtigen, welche mit geringer werdendem Abstand von der Einspannstelle der Zungenschiene größer werden. Dies ergibt sich aus dem Hebelgesetz sowie aus der Tatsache, dass der Querschnitt der Zungenschiene in einem von der Einspannstelle der Zungenschiene entfernten Bereich geringer ist als in einem der Einspannstelle benachbarten Bereich. Zur Einstellung des jeweils erforderlichen Umstellhubes der hydraulischen Zylinderkolben-Aggregate wurde in der WO 96/00160 vorgeschlagen, innerhalb des Kolbenhubes des hydraulischen Zylinderkolben-Aggregates Aufstoßventile anzu- ordnen, welche in die beiden Arbeitsräume des Zylinderkolben- Aggregates verbindende Leitung z. B. in Form einer Bohrung des Kolbens eingeschaltet waren. Abhängig von der Kolbenstellung wird diese Verbindung unterbrochen oder es herrscht Durch- fluss, wobei die Sollposition genau erreicht werden kann.

Dadurch ist ein hydraulischer Gleichlauf der entlang der Schienen-Längsrichtung versetzt angeordneten und miteinander gekoppelten hydraulischen Zylinderkolben-Aggregate gegeben.

Aus der DE OS 21 44 564 ist ein alternativer Vorschlag zur Einstellung der geforderten weg-abhängigen Verstellung bekannt

geworden, gemäß welchem für einen hydraulischen Weichen-Stell- antrieb Zylinderkolben mit identischen Dimensionen verwendet werden, wobei zwischen dem Zylinder und der dazu gehörigen Weichenzunge ein Bauteil angeordnet ist, in dem der jeweils erforderliche Leerweg einstellbar ist. Dies erfordert jedoch aufwendige mechanische Einbauten und erhöht dadurch den konstruktiven Aufwand für die Umstell-Vorrichtung erheblich.

Wie der WO 96/00160 entnommen werden kann und auch aus der EP 0 778 191 bekannt ist, können zur Einstellung eines entlang der Schienen-Längsrichtung mit zunehmender Nähe zur Einspann- stelle der Weichenzunge kürzer werdenden Umstellhubes die Querschnitte der jeweiligen Hydraulik-Zylinder geändert werden. Dabei besteht jedoch das Problem, dass eine Umstell- Vorrichtung aus einer Mehrzahl von Hydraulik-Zylindern mit unterschiedlichen Querschnitten besteht, sodass sich der Einbau einer derartigen Umstellvorrichtung auf Grund der Vielzahl unterschiedlicher Dimensionen aufwendig gestaltet.

Auch die Herstellung und der Zusammenbau der Hydraulik- Zylinder ist mit einem höheren Aufwand verbunden, da ja auch alle mit dem hydraulischen Zylinderkolben-Aggregat verbundenen Teile oder sämtliche im Zylinder angeordneten Teile wie beispielsweise Endlagen-Sicherheitseinrichtungen, Sicherheits- Schließvorrichtungen und/oder Sensoren an die unterschiedli- chen Dimensionen angepasst werden müssen. Auch die Einbaumaße der unterschiedlich dimensionierten Hydraulik-Zylinder ändern sich entsprechend, sodass der Einbau zusätzlich erschwert wird.

Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, eine Einrichtung zum Umstellen von Weichen zu schaffen, bei welcher eine exakte Einstellung der jeweils geforderten Stellwege und Stellkräfte gelingt, wobei gleichzeitig die Einbaumaße der Hydraulik-Zylinder unverändert bleiben und überdies die für die Umstell-Einrichtung erforderliche Teile-Vielfalt der Hydraulik-Aggregate möglichst gering gehalten werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im Wesentlichen darin, dass die Arbeitsräume der hydraulischen Zylinderkolben-

Aggregate jeweils zwei Bereiche mit definiertem Zylinderquer- schnitt aufweisen, wobei die jeweils Endlagen-Sicherungsein- richtungen, Sicherheits-Schließvorrichtungen, und/oder Senso- ren enthaltenden Bereiche der in Schienen-Längsrichtung versetzt angeordneten Zylinderkolben-Aggregate untereinander gleichen Querschnitt aufweisen und die jeweils anderen Bereiche der in Schienen-Längsrichtung versetzt angeordneten Zylinderkolben-Aggregate zueinander unterschiedlichen Quer- schnitt aufweisen. Dadurch, dass nun die einzelnen Hydraulik- Zylinder in zwei funktionelle Bereiche getrennt betrachtet werden, wird die Möglichkeit geschaffen, die für die jeweilige Hub-Einstellung erforderliche Querschnittsveränderung des Zylinders lediglich in einem der beiden Bereiche vorzunehmen, in welchem auf ein Minimum an anderen Bestandteilen des Zylinderkolben-Aggregates Rücksicht genommen werden muss. So befinden sich in dem ersten Bereich, welcher in sämtlichen entlang der Schienen-Längsrichtung angeordneten Zylinderkol- ben-Aggregaten gleichen Querschnitt aufweist, die Endlagen- Sicherheitseinrichtungen, die Sicherheits-Schließvorrichtungen und/oder Sensoren, sodass diese Bauteile mit den selben Dimensionen ausgeführt und auf einfache Art und Weise in Serien-Fertigung hergestellt werden können. Zudem vereinfacht sich dadurch der Einbau dieser Einrichtungen in den Hydraulik- Zylinder, da immer gleiche Werkzeuge zum Einsatz gelangen können. Der andere Bereich der Zylinderkolben-Aggregate ist nun mit jeweils unterschiedlichem Querschnitt ausgebildet, um den Verstellhub an die jeweils entlang der Schienen- Längsrichtung unterschiedlichen Gegebenheiten anpassen zu können. Gleichzeitig gelingt es dadurch, die jeweils erforder- lichen Stellkräfte zu optimieren, wobei mit zunehmender Nähe zur Einspannstelle der Weichenzunge höhere Umstellkräfte auf die Zunge einwirken. Durch die exakte Kolbenhub-Anpassung wird das Rest-Spülvolumen wesentlich verringert und damit die internen hydraulischen Verluste der Umstell-Vorrichtung erheb- lich vermindert.

In bevorzugter Weise ist hierbei die Ausbildung derart weitergebildet, dass der Endlagen-Sicherungseinrichtungen, Sicherheits-Schließvorrichtungen, und/oder Sensoren enthalten- de Bereich einen kleineren Querschnitt aufweist als der andere Bereich. Dadurch können die in dem betreffenden Bereich angeordneten Endlagen-Sicherheitseinrichtungen bzw. Sicher- heits-Schließvorrichtungen in vorteilhafter Weise angeordnet werden, wobei eine besonders klein bauende Einrichtung ver- wirklicht werden kann.

Obwohl die Einstellung des jeweils erforderlichen Kolbenhubes durch die oben genannten Maßnahmen bereits äußerst exakt gelingt, können in bevorzugter Weise zusätzliche Einrichtungen vorgesehen werden, um eine Feinjustierung vorzunehmen. Zu diesem Zweck ist die Ausbildung derart weitergebildet, dass die Arbeitsräume des Zylinderkolben-Aggregates durch eine Bohrung des Kolbens miteinander verbunden sind und dass Aufstoß-Ventile in der Bohrung angeordnet sind. Wie an sich bekannt, sind die Arbeitsräume eines Zylinderkolben-Aggregates in diesem Fall durch eine Leitung in Form einer Bohrung. mit einander verbunden, wobei Aufstoß-Ventile eingebaut sind.

Diese Ventile werden mit einem mit dem Zylinder fest verbundenen Stößel betätigt, sodass die beiden Arbeitsräume des Zylinders verbindende Leitung geöffnet wird und eine weitere Verstellung des Kolbens unterbunden wird.

Durch die Änderung des Kolbenhubes mit dem jeweils unter- schiedlichen Zylinder-Querschnitt ändert sich naturgemäß auch die Gesamt-Baulänge des Zylinderkolben-Aggregates, sodass besondere Vorkehrungen zu treffen sind, um gleich bleibende Einbaumaße der Umstell-Zylinder zu gewährleisten. Zu diesem Zweck ist die Ausbildung mit Vorteil derart weitergebildet, dass der Zylinder unter Zwischenschaltung eines Distanzstückes mit einem Kopplungsflansch verbunden ist, wobei die Länge des Distanzstückes der durch die Querschnittsvergrößerung des Zylinders hervorgerufenen Hubverkürzung entspricht. Die Distanzstücke überbrücken somit die durch den verkürzten Hub

hervorgerufene geringere Gesamt-Baulänge des Zylinders, sodass die Einbau-Situation und die Angriffs-Situation für das Gestänge dieselben bleiben und die Einbaumaße der Einrichtung entlang der gesamten Zungenschiene gleich sind. Dadurch können Anpassungen der mit den Hydraulik-Zylindern verbundenen Teile auf ein Minimum reduziert werden, sodass der Aufwand für den Einbau erheblich verringert werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In diesem zeigen Figur 1 eine Draufsicht auf einen Teilbereich einer Schienenweiche, Figur 2 ein Detail der Verbindung eines konventionellen Zylinderkolben-Aggregates mit einer mechanischen Schieberstange, Figur 3 eine schematische Teilansicht der Darstellung nach Fig. 2, Figur 4 eine vergrößerte Darstellung eines konventionellen hydraulischen Zylinderkolben-Aggregates teilweise im Schnitt, Figur 5 eine Draufsicht auf die Darstellung der Fig. 4 und Figur 6 eine Darstellung eines erfindungsgemäß zum Einsatz gelangenden hydraulischen Zylinderkolben-Aggregates im Schnitt.

In Fig. 1 sind schematisch Schienen 1 angedeutet, welche mit Schwellen 2 verbunden sind. Im Bereich einer Weiche sind zusätzlich zu den Regelschienen 1 Zungenschienen 3 vorgesehen, welche über einen Stellantrieb, welcher schematisch mit 4 bezeichnet ist, in ihre jeweilige Position gebracht werden können. Der Stellantrieb 4 wirkt hierbei über Schieberstangen 5 auf die Zungenschienen 3. Die Schieberstangen 5 sind über einen mittigen Abgriff 6 mit einem hydraulischen Zylinderkol- ben-Aggregat 7 gekoppelt. Es sind weiters zusätzliche Zylin- derkolben-Aggregate 7 im Schienenverlauf ersichtlich, welche jeweils mit Schieberstangen und Verschluss-Einrichtungen, welche wiederum schematisch mit 5 bezeichnet werden, gekoppelt sind. Bei der Darstellung in Fig. 2 ist die Art der mechanischen Verbindung der hydraulischen Zylinderkolben- Aggregate 7 mit den Schieberstangen 5 deutlicher ersichtlich.

Die Zylinderkolben-Aggregate 7 weisen einen Kulissenstein 8

auf, in welchen ein Bolzen 9 der Schieberstange 5 eingreift.

Bei Betätigung der Schieberstange 5 wird der Kulissenstein und damit der Kolben der hydraulischen Zylinderkolben-Aggregate verschoben, wodurch aus dem jeweiligen Arbeitsraum Medium ausgepresst wird. In Fig. 3 ist die Art der Festlegung der hydraulischen Zylinderkolben-Aggregate 7 an der Schwelle 2 verdeutlicht. Die Festlegung erfolgt über ein Anschlagblech 10, welches an der Schwelle 2 festgelegt ist. Die hydrauli- schen Zylinderkolben-Aggregate 7 benötigen hierbei relativ geringen Platz, sodass das Stopfen des Unterbaues nicht beeinträchtigt wird.

Die Funktionsweise der hydraulischen Zylinderkolben-Aggregate und ihre bevorzugte Ausgestaltung ist in den Figuren 4 und 5 näher erläutert. In Fig. 4 und 5 ist ein Plunger 11 aufweisendes hydraulisches Zylinderkolben-Aggregat 7 ersicht- lich. Die Plunger 11 tauchen über Dichtungen 12 in die jeweiligen Arbeitsräume 13 der hydraulischen Zylinderkolben- Aggregate, und bei einer Verschiebung des Plungers 11 in einer der Richtungen des Doppelpfeiles 14 wird jeweils Medium aus dem entsprechenden Arbeitsraum 13 ausgepresst. Die Hydraulik- anschlüsse münden an die außen liegenden Durchbrechungen 15 im jeweiligen Arbeitsraum 13. Der Kulissenstein ist wiederum mit 8 bezeichnet, über welchen die mechanische Kopplung erfolgt.

Zum Schutz der Einrichtung ist weiters eine Gummimanschette 16 vorgesehen.

In Fig. 5 ist die Einrichtung nach Fig. 4 in der Draufsicht ersichtlich.

Die einzelnen hydraulischen Zylinderkolben-Aggregate sind miteinander gekoppelt und in Schienen-Längsrichtung versetzt angeordnet, wobei das erste hydraulische Zylinderkolben- Aggregat als Pumpelement für die nachfolgenden Zylinderkolben- Aggregate wirkt. Dabei sind die Arbeitsräume 13 des ersten als Pumpelement wirksamen hydraulischen Zylinderkolben-Aggregates 7 über die Hydraulikleitung mit entsprechenden Arbeitsräumen

13 benachbarter Hydraulik-Zylinderkolben-Aggregate 7 verbun- den, wobei die Verbindung dergestalt erfolgt, dass bei einer Verschiebung des als Pumpelement ersten hydraulischen Zylin- derkolben-Aggregates alle weiteren Hydraulik-Zylinderkolben- Aggregate zu gleichsinniger Verschiebung gekoppelt sind. Wenn nun parallel oder in Serie geschaltete Zylinderkolben- Aggregate einen vom Weg des als Pumpelement verwendeten hydraulischen Zylinderkolben-Aggregates verschiedenen Weg zurücklegen sollen, muss der Querschnitt der einzelnen Zylinderkolben-Aggregate entsprechend beeinflusst werden, wobei zu diesem Zweck erfindungsgemäß Hydraulik-Zylinder gemäß Fig. 6 zum Einsatz gelangen. Der Arbeitsraum 13 des Zylinder- kolben-Aggregates 7 ist in einem ersten Bereich 18 mit einem Querschnitt ausgebildet, welcher auch in allen anderen der in Schienen-Längsrichtung versetzt angeordneten Zylinderkolben- Aggregate gleich ist. In einem Bereich 19 ist der Arbeitsraum mit einem vergrößerten Querschnitt ausgebildet, wobei in diesem Bereich die Zylinder-Querschnitte der in Schienen- Längsrichtung versetzt angeordneten Zylinderkolben-Aggregate zueinander unterschiedlich sind, um den jeweils erforderlichen Kolbenhub einzustellen. Im Bereich 18 sind nun Endlagen- Sicherungseinrichtungen bzw. Sicherheits-Schließvorrichtungen angeordnet. Die Endlagen-Sicherungseinrichtung umfasst hierbei als Kugel ausgebildete Sperrglieder 20, welche in einer Mitnehmer-Hülse 21 aufgenommen sind. Die Sperrglieder 20 wirken hierbei mit Anschlag-Schultern zusammen, welche an einem am Kolben 11 befestigten Kolben-Endstück 22 ausgebildet sind. Im Kolben-Endstück 22 ist ein Aufstoß-Ventil 23 angeordnet, welches, die den Kolben 11 axial durchsetzende und die beiden Arbeitsräume 13 verbindende Bohrung 24 öffnet bzw. schließt. Das Aufstoß-Ventil wird dabei von einem am Zylinderboden angebrachten Vorsprung z. B. in Form eines Bolzens 25 betätigt, wodurch das Fluid des hydraulischen Stell-Antriebes durch die Bohrung 24 in den jeweils anderen Arbeitsraum gelangen kann, wobei eine weitere Kolbenbewegung unterbunden wird. Es sind somit eine Reihe von Bauteilen in dem Bereich 18 mit gleich bleibendem Querschnitt angeordnet,

sodass eine Anpassung dieser Bauteile an die unterschiedlichen Querschnitte des Bereiches 19 nicht erforderlich ist.

Um die Einbaulänge der hydraulischen Zylinderkolben-Aggregate in allen Verstell-Ebenen gleich zu halten, ist ein Distanz- Stück 26 vorgesehen, welches zwischen dem Hydraulik-Zylinder und dem Kopplungsflansch 27 angeordnet ist. Durch geeignete Wahl der Länge A des Distanz-Stückes 26 wird die Einbau-Länge L konstant gehalten, sodass insgesamt in allen Verstell-Ebenen die gleiche Befestigungssituation. für die Aufnahme der Zylinderkolben-Aggregate vorgefunden werden kann.