EP0389851A2 - Weichenzungenrollvorrichtung - Google Patents

Abstract

Bietet die Möglichkeit für die Anhebung der Weichenzunge der Weiche, und somit deren Verschiebung in die jeweilige Richtung ohne Reibung an den Gleitstühlen und ohne Schmierzwang der Gleitstühle. Der Kerngedanke besteht darin, dass der Halter /3/ der Rollvorrichtung mittels Haken /15/, Klemme /5/ und Schrauben /6/ mit dem feststehenden Gleis - der Zungenstütze /1/ fest verbunden wird, und der Arm der Rollvorrichtung /4/ mit Lagern /12/ auf Bolzen /11/ drehbar gelagert mit Hilfe des Armbolzens /10/ im Halter der Rollvorrichtung /3/ durch die Kraft der Druckfeder /7/ die Weichenzunge /2/ anhebt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Weichenzungenrollvorrichtung, ins­besondere den Transportteil besagter Rollvorrichtung, die zu­gleich schmierfreundlich oder gar schmierfrei ist und das Schmieren von Gleitstühlen fast vollständig beseitigt.
• Bei den üblicherweise zur Anwendung kommenden Weichenzungen gleiten die Zungen über Gleitstühle, wobei zur Erzielung ver­tretbarer Lenk-, bzw. Steuerkräfte sowie für einen geringeren Verschleiss der Gleitflächen die Gleitstühle zu schmieren sind. Damit sind Material- und Lohnkosten verbunden, darüber hinaus versickert der Gebrauchtschmierstoff teilweise in den Boden und bewirkt ökologische Schäden. Ferner besteht auch eine ge­wisse Gefahr für das Schmier- und Wartungspersonal, da sich die Mitarbeiter in der Gleisanlage bei Normalbetrieb bewegen müssen. Bekannt sind auch Weichenzungenausführungen mit ver­ringertem oder gar wegfallendem Schmieraufwand. Es ist jedoch nicht bekannt, dass derartige Lösungen in der Praxis breite Anwendung fänden, weil ihre Bauart einige Nachteile aufweist. Entweder wird der Schmieraufwand durch Abdeckung, bzw. durch Schutz der Gleitflächen vor Verunreinigung - siehe Patent­schrift DE pat. 2729692 - verringert oder fällt infolge Wälz­lagerung fast vollständig weg. Bei Gleitlagerung der oben ge­nannten Ausführung bleibt der Nachteil des Schmierzwangs und ausserdem noch die Gefahr des Festfressens beim Versagen der Gleitflächendichtungen bestehen. Die Wälzlagerung erfolgt manch­mal auf Kugelflächen /z.B. DE - OS 3420505/, was bei hohen Be­lastungen die Bildung von Nuten zur Folge hat, die infolge Punktkontakt in die Stützfläche eingeprägt werden. Als vorteil­hafter erweist sich die Lösung mit verschiedenartig eingehäng­ten Rollen. So z.B. rollt in der Schrift DD - 65091 die Wei­chenzunge in der Grenzlage von der nicht abgefederten Stütz­walze hinab und sitzt dann mit voller Last auf den Gleitstuhl auf. Mit Rücksicht auf die notwendigen bauart- und betriebs­bedingten Spielräume erfolgt bei Vollast infolge Zungenmasse ein wenigstens geringes Rutschen der Weichenzunge über den Gleitstuhl. Deshalb muss die Weichenzunge geschmiert werden, oder aber dürfte dann in den Randstellung eine extreme Lenk-, bzw. Steuerkraft erforderlich sein. In einigen Darstellungen in der Schrift DD - 65901 ist auch eine Bewegung der Weichen­ zunge in der ganzen Bahn der Wälzlagerung wahrnehmbar, diese Ausführung wird jedoch in der Beschreibung nicht erläutert. Jedenfalls würde die Lagerung auf einem auch bei Vollbelastung tragfähigen Wälzelement bei einer Zugdurchfahrt bleibende Ver­formungen der Aufsitzflächen bewirken. Ferner sind Lagerungen der Weichenzungen auf flexibel eingehängten Rollen bekannt. Eine derartige Ein-, bzw. Aufhängung erfüllt die Anforderung der Wälzlagerung mit geringer Reibung und mit minimalem Schmier­aufwand, bei der die Gesamtlast auf den Gleitstühlen liegt. Es bleibt noch das Problem eines periodischen Aufliegens der an­gehobenen Weichenzunge /z.B. gemäss Schrift FR 2 423 584/ bei der Überfahrt jedes Radsatzes. Bei einer beständigen Kraft der Weichenzungenanhebung scheint dieses Problem am grössten zu sein. Auch in der Grenzstellung der an die Zungenstütze seit­lich gestützten Weichenzunge wird diese über die Gleitstühle angehoben, und bei der Überfahrt des Zuges erfolgt ein wieder­holtes Anschlagen der Zunge an die Gleitstühle; besonders ge­fährlich können die Anschläge beim Anfahren der Radsätze auf, bzw. gegen die Zungenspitzen sein. Es ist also wünschenswert, die Anhebung während der Bewegung der Weichenzunge in Richtung Zungenstütze variabel zu gestalten. Bei geeigneter Einstellung der Flexibilität sitzt zwar die Zunge auf den Gleitstuhl auf, jedoch mit weit geringerer Kraft und mit sehr kurzem Vorschub. Eine variable Anhebungskraft der Weichenzunge weisen auch ei­nige bekannte Lösungen auf, z.B. DD - 56536, 61558, 66638 u.a. In diesen Fällen erscheint jedoch der Wechsel der Anhebungs­kraft als stetig und relativ gering. Auch in der Beschreibung genannter Patente spricht man nicht von einer besonderen Bedeu­tung der zur Anhebung /zum Schweben/ erforderlichen Kraft oder von einer progressiven Änderung dieser Kraft während der Vor­schubbewegung der Weichenzunge. Auch hier wird ein Vorschub in angehobener Lage und das Aufliegen erst bei der Durchfahrt des Zuges angenommen. Die Vorrichtung weist also auch hier den Nach­teil eines wechselnden Aufliegens der Weichenzunge auf. Ausser­dem verwenden alle genannten Lösungen eine entweder indirekte Verbindung der Anhebeelemente mit der Zungenstütze - über die Schwellen, oder zumindest im Zusammenhang mit der Gleisveran­kerung - Zungenstütze in der Schwelle. Bekannt ist auch eine direkte Befestigung am Gleis /US Pat. Nr. 1599733/, dies je­doch bedeutet gleichzeitig einen Eingriff sowohl im Gleis als auch in der Weichenzunge. Eine indirekte Verbindung der Zusatz­vorrichtung - der Rollvorrichtung mit Zungenstütze - bewirkt eine verschlechterte Geometrie der Verbindung der Weichunzunge mit der Zungenstütze. Eine direkte Verbindung in Form von Boh­rungen in beanspruchten Gleisteilen erscheint auch nicht als wünschenswert.
• Genannte Nachteile können in einem hohen Masse durch die hier beschriebene Weichenzungenrollvorrichtung gemäss Erfindung aufgehoben werden. Besagte Vorrichtung besteht aus einem Hal­ter derselben, der an der Zungenstützenunterseite durch Haken und Klemme mit Schraube befestigt wird, ferner aus einem Arm der Rollvorrichtung, verbunden durch Bolzen mit dem vorhin ge­nannten Halter, wobei der Vorrichtungsarm sich auf der Gegen­seite der Zungenstütze ohne Verbindungsbolzen befindet und mittels Federbolzen mit der Federschraube verbunden ist, die auf eine auf den Halter der Rollvorrichtung abgestützte Feder aufliegt.
  Das Roll- oder Gleitelement weist mindestens zwei zwischen dem Armbolzen und der Zungenstütze liegende Stosstellen auf, wo­bei die erste, dem Armbolzen näher liegende Stosstelle den Ab­stand zwischen dem Armbolzen und der anderen Stosstelle in ei­nem Verhältnis 40:60 bis 80:20 teilt; beim Aufliegen der Wei­chenzunge auf die Zungenstütze liegt die Weichenzunge nur auf der anderen Stosstelle, und der Zungenfuss von der ersten Stoss­stelle höchstens 5 mm entfernt ist. Die Stosstellen sind vor­zungsweise Wälzlagerungen, können jedoch auch in gleitender selbstschmierender Ausführung vorliegen.
• Dadurch wird eine günstige Verschiebung der Weichenzunge, ein praktisch einwandfreies Aufliegen der Weichenzunge auf die Gleitstühle in ihrer Funktionslage erreicht, und zwar mit Null­schlupf oder mit einem "schwebenden" Mindestschlupf über die Gleitstühle, die infolgedessen keiner Schmierung bedürfen. Ein daraus resultierender Vorteil ist auch eine geringere Gefahr für das Wartungspersonal sowie die Vermeidung von infolge Schmierstoffbelastung verursachten ökologischen Schäden.
• Als Beispiel die Ausführung besagter Vorrichtung auf den bei­liegenden Zeichnungen. Im Bild 1 sieht man einen vertikalen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit Wälzlagerung, Bild 2 zeigt einen vertikalen Querschnitt durch eine Variante mit selbstschmierender Schicht und Bild 3 einen Grundriss der Form mit Wälzlagerung.
• Bild 1 zeigt die Befestigung des Vorrichtungshalters 3 an die Zungenstütze 1 durch den Haken 15 und die Klemme 5 mit Schraube 6. Mittels Armbolzen 10 wird der Arm der Vorrich­tung 4 angeschlossen und gleichzeitig werden der Block mit Wälzlagerung, gebildet von Lagern 12 auf Bolzen 11, sowie die von Lagern 12 getragene Weichenzunge 2 angeschlossen. Der Arm der Rollvorrichtung 4 ist auf der anderen Seite durch den Fe­derbolzen 9 mit der Federschraube 8 verbunden und diese über eine Unterlegescheibe auf die auf den Arm der Rollvorrichtung 4 aufliegende Feder 7 abgestützt.
• Im Bild 2 ist anstatt Wälzlagerung an den Arm der Vorrichtung 4 eine Gleitstütze 13 angeschlossen, deren Stosstellen 16 und 17 der Reihe nach auf ein Gehäuse mit harter selbst­schmierender Oberfläche 14 abgestützt werden, das im Fuss der Weichenzunge 18 befestigt ist.
• Bild 3 zeigt die Anordnung des Vorrichtungsarms 4 im Vorrich­tungshalter 3 mit Armbolzen 10 und Rollen 12 auf Bol­zen 11.
• Die Vorrichtung funktioniert wie folgt: Von Hand oder mittels Servomotor wird die Weichenzunge aus freier in die Arbeits­lage über die vorzugsweise Wälzlagerung umgestellt. Der Fuss der Weichenzunge rollt über die erste oder über beide Stoss­stellen und am Ende des Arbeitsvorschubs wird er nur über die zweite Stosstelle abgestützt. Damit steigt progressiv das Mo­ment der auf den Vorrichtungsarm wirkenden Belastungskraft; dieser wird bei geeigneter Federeinstellung gesenkt, und die Weichenzunge liegt leicht auf die Gleitstühle auf, ggf. wird ein wenig zur Zungenstütze hin geschoben und durch den Vorschub­mechanismus verriegelt. Die andere Weichenzunge bewegt sich dabei in genau umgekehrter Reihenfolge. Eine Gleit- anstatt Wälzlagerung ist z.B. für Heissbetriebe geeignet, wo die In­nenschmierung der Lager versagen könnte.
• Die gemäss Erfindung beschriebene Vorrichtung kommt bei allen Typen der Weichenzungen sowie bei allen Spurweiten zur Anwen­dung. Sie kann mit Vorteil als Zusatzvorrichtung in bestehen­de Weichenzungen eingebaut werden. Mit ihrer Anordnung behin­dert sie keinesfalls die Originalbauart und kann in sehr kur­zer Zeit und ohne Ausbau der übrigen Bauteile der Weichenzun­ge angeschlossen werden. Im Falle langer Weichenzungen kann man in Reihenschaltung mehrere Rollvorrichtungen verwenden. Die Weichenzungenrollvorrichtung wurde bei Schwerbetrieb u. bei niedrigen Geschwindigkeiten getestet und sich als zuverlässig erwiesen.
BEZUGSZIFFERN FÜR BEILIEGENDE BILDER
• 1 - Zungenstütze
• 2 - Weichenzunge
• 3 - Halter der Rollvorrichtung
• 4 - Arm der Rollvorrichtung / ggf. Schenkel/
• 5 - Klemme
• 6 - Schraube mit Mutter
• 7 - Feder
• 8 - Federschraube
• 9 - Federbolzen
• 10 - Armbolzen
• 11 - Bolzen
• 12 - Lager oder Rolle
• 13 - Gleitstütze
• 14 - Gehäuse mit harter selbstschmierender Oberfläche
• 15 - Haken
• 16 - erste Stosstelle
• 17 - zweite /andere/ Stosstelle
• 18 - Fuss der Weichenzunge

Claims (4)

1. Die Weichenzungenrollvorrichtung mit Halter und abgefeder­tem Arm mit rollender oder gleitender Oberfläche, auf der die Weichenzunge aufliegt, ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem auf der Zungenstützenunterseite /1/ mittels Haken /15/ und Klemme mit Schraube /5,6/ befestigten Hal­ter /3/ besteht, ferner aus einem Vorrichtungsarm /4/, der mit dem Halter /3/ mittels Armbolzen /10/ verbunden ist, wo­bei sich der Arm /4/ der Vorrichtung auf der Gegenseite der Zungenstütze /1/ befindet als der Armbolzen /10/ und mittels Federbolzen /9/ mit der Federschraube /8/ verbunden ist, die auf die auf den Halter /3/ der Vorrichtung aufliegende Feder /7/ abgestützt ist.

2. Die Weichenzungenrollvorrichtung gemäss Punkt 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass das betreffende Rollelement oder Gleit­element oder die Elemente /12/ oder aber die Gleitstütze /13/ mindestens zwei zwischen dem Armbolzen /10/ und der Zungen­stütze liegende Stosstellen /16, 17/ aufweisen, und zwar so, dass die erste Stosstelle /16/, die dem Armbolzen /10/ näher liegt, den Abstand des Armbolzens /10/ von der anderen Stoss­stelle /17/ in einem Verhältnis 40:60 bis 80:20 teilt, wobei die Weichenzunge /2/ beim Aufliegen auf die Zungenstütze /1/ über den Fuss der Weichenzunge /18/ nur auf der zweiten /an­deren/ Stosstelle /17/ liegt und die erste Stosstelle /16/ gleichzeitig vom Fuss der Weichenzunge /18/ höchstens 5 mm entfernt ist.

3. Die Weichenzungenrollvorrichtung gemäss Punkt 1 und 2, gekenn­zeichnet dadurch, dass die Stosstellen /16,17/ von geschlos­senen Lagern oder Rollen /12/ auf Bolzen /11/ gebildet werden.

4. Die Weichenzungenrollvorrichtung gemäss Punkt 1 und 2, gekenn­zeichnet dadurch, dass die Stosstellen /16, 17/ von Gipfeln an der Gleitstütze /13/ gebildet werden, wobei am Fuss der Weichenzunge /18/ auf der Unterseite ein Gehäuse mit harter selbstschmierender Oberfläche /14/ befestigt ist.

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