火车和电车等轨道的转辙器箱，特别是英式的 本发明涉及火车和电车等的转辙点的转辙器箱，特别是所谓英国式的转辙点的转辙器箱，即根据权利要求1前叙部分所述的，带有四个成更多尖轨，并且其中尖轨是成对地连接到轨道的轨上的。
WO94/27853的转辙器箱与仅带两个尖轨的简单转辙器结合使用。在这种转辙器箱中，仅驱动组合、驱动的直线传动组合和在关闭位置锁定转辙尖轨的组合设在箱内。在箱内装的中心滑动器上分支出驱动箱外转辙尖轨的驱动杆。在关闭位置锁定转辙尖轨的组合作用在滑动器上，不是作用在转辙尖轨，同时没有设置允许转辙尖轨反冲(kicking)的装置，即，在转辙尖轨位移方向中作用在转辙尖轨地预定力的作用下，转辙尖轨从锁定装置解脱。
美国专利4,093,163说明了上述这类的另一转辙器箱，但用于与仅带两个尖轨的简单转辙器结合。此中，转辙尖轨连杆装在轨枕形箱中，同时既无锁定切换装置，也无反冲装置。
本发明的目的是提供上述类型的铁路和电车等的转辙点的转辙器箱，特别根据权利要求1前叙部分所述的，所谓英国式转辙器箱，从而在转辙器箱中的装置适于保证，通常转辙器箱的所有锁定、锁定切换和反冲功能，所有元件是可动的，只是转辙尖轨结合在轨枕形的箱内，并且箱的结构极为简单，尺寸小，确保在限定的存在空间内安装，进行安全和可靠的操作。
具体地，本发明的目的在于提供一种转辙器箱，其中在闭合中的相应位置中锁定转辙尖轨的可动装置既是由驱动的直线传动单元，并也直接由有效的转辙尖轨提供，以达到转辙器箱的最大的功能可靠性和安全。
本发明以权利要求1的前叙部分和特征部分所述的转辙器箱达到了上述目的。
所述转辙器箱包括，将尖轨锁定在它们闭合位置中的装置，在转辙器箱起动驱动尖轨时，它们在相对尖轨的闭合位置上自动解脱。
转辙器箱具有直线传动装置，它是由滑动装置构成，所述滑动装置由将旋转变换成直线运动的组合，相对于轨道横向，特别是垂直方向，在伸程位置的两个终端间的两个方向中移动，每两个转辙尖轨的一个传动杆连接所述滑动装置，同时，通过将转辙尖轨锁定在关闭位置中的相应的可动装置，每个转辙尖轨连接到将转辙尖轨连接到相应传动杆的杠杆。
具体地，与传动杆相应的转辙尖轨的连接杠杆形成转辙尖轨的所述可动锁定装置。
根据本发明的可取特征，在闭合位置锁定尖轨的装置仅与设置的四个尖轨的最外尖轨相关，同时，通过与内尖轨一起取得尖轨闭合位置的外尖轨的刚性机械连接，两个内尖轨的每个锁定在闭合位置中。
这种结构允许，通过保持在轨枕形箱内的所有单元，锁定转辙器内尖轨。
本发明提供了后附权利要求所述的其它特征。
通过以下对在附图中所示的非限定性实施例的说明，会更明了本发明的特征和由这些特征产生的优点。
图1是带本发明转辙器箱的所谓英式转辙点的平面图；
围2是图1转辙器箱的轨道横向的垂直平面的剖视图；
图3是图1垂直平面在一个转辙尖轨和一个轨的区域剖视的放大详图；
图4和5是驱动滑动器和驱动滑动器的可动锁定装置，在移动前分别在锁定和未锁定位置中的详图；
图6和7是图4滑件和可动锁定装置分别在VI-VI和VII-VII线取的两个横剖面图；
图8是在用与驱动滑动器结合的导向器移动的闭合位置中，传动杆载滑件上的放大平面图；
图9是杆载滑件和与驱动滑动器侧视放大横剖面图；
图10是杆载滑件和与驱动滑动器横剖面图；
图11是图1转辙器放大部分图，其中仅示出两个外转辙尖轨和锁定装置的区域；
图12-14是在反冲状态和/或在到达闭合的正确位置时转辙尖轨遇阻状态中，杆载滑件和与驱动滑动器解脱时的图；
图15和16是转辙器箱的轨的锁定装置图；
图17-20是转辙尖轨位置传感器的箱、杆载滑件和与驱动滑动器、以及反冲型-非反冲型变换转辙器箱的装置的各图和剖面图。
在图1和2中示出，在转辙叉所见到的带四个辙尖的所谓英式转辙器。在英式转辙器中两个轨道分别设有与轨尖A1、A1’和A2、A2’合作的轨B1、B1’和B2、B2’。在带有基本与轨枕相等的形状与大小的箱1中，装有切换轨尖A1、A1’和A2、A2’的装置。轨枕形转辙器箱1具有横向展宽的翼片101(图15和16)，后者与轨B1、B1’、B2、B2’的轨夹2接合。轨夹的头部102叠压着轨B1、B1’、B2、B2’的轨脚，同时其余部分由一个由螺栓夹紧到翼片101的尾部构成。在一个优选方案中，轨夹2和翼片101彼此面向接触的一个或两个表面可具有齿，或更好地具有与轨道纵轴平行的隆起。这可使这两部分的相对位置的更好定位，以及防止翼片和轨夹2问相对移动而更好夹紧。
轨枕形转辙器箱21本身在轨道外延伸一定长度，大小与轨枕基本相应，并在端部的外延伸之一中装有一个驱动马达M。通过伞齿轮5、5’传动，马达M旋转驱动丝杠3，丝杠3通过一个连轴器4驱动连接到输出轴5”，连轴器4可以是在比预定扭矩大的应力下解离的任何类型的，或者是离合器。
可取的是，如图3所详示的，可以设置与驱动马达M结合的手动驱动装置，手动装置可以由一个带轴106的曲柄构成，在轴106端上设置的伞齿轮206与伞齿轮5接合，伞齿轮5也与传动装置的输出轴5”一起旋转，伞齿轮5与连接到马达的伞齿轮5’同轴。两个伞齿轮5’、5同轴，具有不同直径，保证适合于用马达M驱动和用曲柄6手动的一定传动比。通过开口7，曲柄6可插入与传动伞齿轮5相接合的位置，开口7是呈装有盖107的箱1的旋转支撑套筒形。
在丝杠3上安装螺母8，并封装成在两个行程止动器9的相对端之间轴向自由运动，止动器9设在第一驱动滑动器12的端上。由于轮13，驱动滑动器12可在箱1的底上沿丝杠3的纵向的在两个方向滑动。由于径向键10，螺母8以不旋转的往复运动连接到滑动器11上，并可一起移动，因此滑动器11可相对于驱动滑动器12在行程止动壁9的两端之间移动(图7、8)。
在行程止动器9两端间螺母8的自由运动行程比在转辙尖轨A1、A1’、A2、A2’闭合的两位置之间切换转辙尖轨所需的全部行程低。因此，在每个转辙器的起动时，螺母8和滑动器11进行一定的空载行程。用这个行程来解脱第一驱动滑动器12的锁定装置。
驱动滑动器12带有轮13，并在中部具有底部凹槽112，后者带有接合锁定齿14的两个切口212。锁定齿14由装弹簧的装置15支撑，后者将齿推压在与切口212接合的位置，并且锁定齿在滑动器12的至少一个横向侧伸入到至少在切口212区中，但最好在两侧伸入。滑动器11在从它两侧伸出的位置中分别有一对同轴辊中的一个111。辊111接合凸轮轨道116，它是纵端边缘的一定轮廓形成的，在此例中，两个杠杆16的下面一个与另一个对齐摆动，完全对准、重合并对称，并且在同一的轴316上为支点，轴316由位于驱动滑动器12两侧的两个静止件616支撑，在后者之间，滑动器12在行程中可自由通过。两个摆动杠杆16本身向驱动滑动器12的中区伸过支点轴316。两个摆动杠沿滑动器12的两侧延伸到滑动器11和螺母8的区域。在螺母8相反侧上，摆动杠杆在压力头416处终止，后者416与从驱动滑动器12的侧面伸出的锁定齿14接合。
整个以这种方式实现，从而在驱动滑动器12的行程端位置处，连接螺母8的滑动器11的辊111与杠杆16下端的轮廓边的凹区接合，从而齿受压力的相反端从锁定齿升提，在弹簧力下这可以穿入到驱动滑动器12的切口212中。在驱动滑动器12反向运动时，螺母8和与它一起的滑动器11进行相对于驱动滑动器12的一定空载行程，并且滑动器11的辊与摆动杠杆的轮廓下前边的凸出区接合。在此状态中，摆动杠杆16的压力端与齿接合，反抗弹篑的作用将它推出切口212。这样，在螺母8和滑动器11相对于行程壁9的端停止之前，即，在滑动器12开始被驱动或推动之前，驱动滑动器12从它的移动中松开。与齿配套的弹簧片不仅将齿保持在切口212中的接合位置中，并且也在弹簧压力下相对于辊111压紧杠杆16。
图4和5示出螺母8和滑动器11进行的解开锁定驱动滑动器12的行程开始时期。在图4中，滑动器随着沿箭头F1方向的向左运动而到达行程位置的端。箭头F2表示滑动器位移的反向，引起螺母8和滑动器11的第一空载行程，直到它们由壁9阻止。在这行程中，辊111与杠杆16的轮廓下前边216突出区接触，从而延伸部416作用在被推出切口212的齿14上，滑动器12自由滑动，直到螺母8和滑动器11来到被行程壁9的端阻止时。
因此螺母8沿丝杠3的进一步位移使驱动滑动器12沿F2方向运动。
驱动滑动器12的行程位置端，由做在箱上的静止止动器60限定，滑动器12的轴向延伸412穿过它，滑动器12具有在滑动器12自由端上延伸部上的加大的撞锤512。在行程位置两端中，行程止动器6的端的两面之一分别接触延伸部412上的撞锤512和安装所述延伸部的滑动器12的前端。
杆载的滑件18所用的导向器19在驱动滑动器12上的一重叠位置中，由于竖直销或其它固定接头618的作用，滑件18与驱动滑动器12一起移动，并由于辊218的作用沿箱1中导向器19的纵侧壁滑动。杆载的滑件18是管状结构的，它的侧壁具有等边梯形的平面图形，在滑件18的每个侧壁318的相对端上形成倾斜表面518，后者在彼此相反对称方向上，并向滑件18中心区聚集。在中心区，杆载滑件18在底和顶侧上分别具有一个双滑动导向器，例如对于纵中心槽或纵中心槽的一半，在其两侧或在一侧418上安装着中心杆120的端。通过一对支架弹簧220把中心杆120连接杆载滑件18。每个支架弹簧带有拱背侧，并相对中心杆120与另一个支架弹簧相对称，从而从上看的平面图具有大致“X”形，被杆120竖直切成两半。支架弹簧的每个自由端具有一个辊320。确定支架弹簧220的大小使得每个辊320与杆载滑件18的倾斜面518接合。具体上是，每个支架弹簧320的端上的辊320分别接合着，杆载滑件18面向支架弹簧侧上的倾斜面518。
基本在一单个点上，特别是相应于支架弹簧320相对于杆120切线点上，中心杆120由一个锁定夹420固定到支架弹簧320。
中心杆120两端通过接头22与传动杆21连接，传动杆本身延伸到相应于轨B1、B1’、B2、B2’之下的区域。传动杆21的端121例如是水平板形，并在两个侧导向壁23之间滑动。在传动杆21的端121中，在其顶做有一个第一长槽221且具有一定预定的长度，并离杆载滑件18到中心杆120的连接器22较近，离开第一长槽221的预定距离处，在端部区域中是第二个带弯角的长槽321。第一槽221是直线的，它的轴线与相应传动杆21的纵轴平行重合。第二槽321构成钝角，具有：一个平行于相应传动杆21的纵轴但相对后者横向错开的分支，所述错位基本上等于摆动杠杆24的齿124长度；和一个横向倾斜分支，它大体与传动杆21的中心区域相交而终止。第二槽321在相应传动杆21纵轴上的伸出长度基本与第一槽的全长相同。
一个摆动杠杆24架在每个传动杆21的端121上，与传动杆21相交而终止而形成一个耦接的齿124。在与槽221和321重合的位置中，从摆动杠杆24的下搁架面分出来两个横向销224和324接合在传动杆21的端121的相应槽221和321中。销224设置在摆动杠杆24面向杆载滑件18的端处，同时另一销324相对于摆动杠杆24的较长分支纵轴与第一销224对准并在摆动杠杆24的弯角区中。两销224和324之间的距离基本等于传动杆21的两端沿其纵轴上在同一侧突出的距离，因此，在销被槽221的端之一阻止时，销324被弯角槽321相同侧上的端阻止，这样，弯角槽具有销324的导向轨道的功能，并确定摆动杠杆24在水平面中的角位移，摆动杠杆的行程，由于传动杆和摆动杠杆24之间的相对位移，足以使杠杆交替地进入在侧向导向器23正面壁的前端处与齿124的接合位置和与其解脱位置。
在传动杆21的直线槽221中，相对于锁定销224的同轴位置上，从每个摆动杠杆的顶侧伸出一个与一个螺栓424连接的横向延伸部，螺栓424带有一个头部524，后者呈一球窝接头附件25的球接头座的形状，附件25则联接着转辙尖轨A1、A1’、A2、A2’，因此，摆动杠杆24至少围绕与杠杆24的销224的共同轴线，以旋转方式与相应的转辙尖轨A1、A1’、A2、A2’耦接。球形附件25从一个固定在转辙尖轨A1、A1’、A2、A2’上的小臂125伸出，具体上说，该小臂固定在转辙尖轨A1、A1’、A2、A2’的纵向侧面上。
参照图1-14所示的上述结构，可以理解下述的工作原理。在正常状态下工作
通过马达M或利用曲柄驱动丝杠3，以使在螺母8和与螺母8相联的滑动器11相对于驱动滑动器12的行程开始时，使各转辙尖轨从所述转辙尖轨的一个闭合原始位置，向相接轨对面的尖轨移动到闭合位置，(图4和5)辊11起动锁定杠杆16，从锁定齿14松开驱动滑动器12。在到达行程止动器9面向滑动器12侧面的端时，这开始滑动器12的行程，并因此用它拖动在滑动器12上的杆载滑件18和杆120一起移动，因此和传动杆21一起运动。在开始起动位置中，与原始闭合转辙尖轨连接的摆动杠杆24的销224和324，被相对于传动杆21移动方向前侧面上的相关槽221和321的端阻止。因此，在传动杆21移动行程开始时，与在起动位置中闭合转辙尖轨相联的传动杆21进行与所述转辙尖轨和连接的摆动杠杆24相对的相对运动。这个相对运动为了使在起动状态闭合位置中的转辙尖轨相联的杠杆24，进入从横导向壁3的边相解脱的位置，同时，在相对侧面，导向杆已进行相对远动，使必须进入闭合位置的一个或多个转辙尖轨相联的摆动杠杆24取得稍倾斜的位置，基本被阻止在与它相关的导向器23的侧壁内表面上。在达到这个位置时，所有连接到相应转辙尖轨A1、A1’的摆动杠杆24的销324已基本到达在倾斜分支端和在相应槽321弯角区域中的倾斜分支端之间的中间位置。摆动杠杆24由横向导向器23保持在这个位置，此时它们顶着横向导向器23进一步滑动，同时臂24和与臂24相联的转辙尖轨一起由传动杆21驱动。转辙尖轨到达闭合位置，在此同时，连接的摆动杠杆24的齿124，沿传动杆21移动的方向，跨过导向器23的面向侧壁的后边，从而传动杆21的进一步移动确定随后的摆动，特别是与已被推到闭合位置的转辙尖轨的相联摆动杠杆24的摆动，进入到在横导向器壁面向前边之后的接合位置。进入离开相关轨位置的转辙尖轨的摆动杠杆随后进入相对横导向器23的中心位置。
这样，闭合位置中的转辙尖轨锁定在位。
在到达与开始闭合位置相反的闭合位置时，与螺母8相联的滑动器11的辊111，由于摆动杠杆16的外轮廓所决定，到达控制凸轮216的一个新凹部，摆动杠杆16穿过在驱动滑动器12的横向支撑616上静止地支撑，以致驱动滑动器12的锁定齿14穿入到它的相应切口212中，将它在刚达到的闭合位置中锁定。
关于图中示出的英式转辙器，其中设有两对转辙尖轨A1、A1’、A2、A2’，因为两对转辙尖轨必须取得对每对彼此约束的闭合位置，单个一驱动滑动器12是足够的，所有四个转辙尖轨用一个杆载滑件20。除了设有四个转辙尖轨外，英式转辙器与通常的转辙器的不同之处在于，对于转辙器中心区域中的轨辙尖轨A1’、A2，不可能设置特定的在位锁定装置。因此，这时，一对转辙尖轨的A1取得与另一对转辙尖轨的A2一起的闭合位置，由杆26将转辙尖轨固定地限制在一起，同时，锁定装置即耦接摆动杠杆24仅设置在轨道外，并与转辙尖轨A1相应。对于一起与各自轨道取得闭合位置的轨尖A1’、A2’也有这样的相同的结构。
特别参见图12和14，杆载滑件18的特定结构使转辙器成为反冲型(kicker type)。这就是说，转辙器可由在图1中从箭头T相反方向从不正确轨道突然到达的列车起动转辙器，车轮作用在未锁定的转辙尖轨上。
这时，列车轮在未锁定到它相关轨的转辙尖轨的闭合方向施加位移力，假设转辙器的转辙尖轨不从动，这将使列车刹车，或脱轨。
由于耦接支架弹簧20和杆载滑件18，在向相应轨闭合的方向在未锁定转辙尖轨上施加转辙尖轨位移力时，和这个力大于支架弹簧220之一的弹力时，两个相反支架弹簧220的后分支的辊，相对倾斜平面518滑动，克服它们，并一个相对另一个地压缩支架弹簧220的两个相关分支，以致中心杆120和相联的传动杆21摆脱驱动滑动器12，并可在转辙尖轨所施力的方向移动。完全与驱动滑动器独立的耦接摆动杠杆机构以上述的相似方式工作。
根据一个优越的特征，倾斜平面具有一这样的长度，使得辊从一端到另一端的滑动基本等于弯角槽321平行于传动杆纵轴的直线段长度，以致如图13所示，只要辊保持在倾斜平面518上并未达到杆载滑件18侧壁的中心区，摆动杠杆24与锁定转辙尖轨不进入解脱位置。这使传动机构能不影响切换位置而吸收施加在转辙尖轨上的少量机械应力。
与驱动滑动器12相连的杆载滑件18，可在闭合时，在转辙尖轨和相应的轨之间出现机械障碍的情况中，避免在驱动马达上的施力。事实上，如果一块石头等物妨碍轨取得最终锁定位置，在任何情况驱动滑动器可进入行程端的位置中，与在反冲时说明的相似，杆载滑件18的中心杆120解脱。
参见图1、3和17、19，转辙器箱具有转辙尖轨、中心杆120和驱动滑动器12的位置传感器。
对于所示的英式转辙器的外转辙尖轨，位置传感器由装在固定在轨外的小盒31中的限位开关30构成。开关30由横穿轨而在轨内侧伸出的小杆32触发，面向轨的转辙尖轨侧面与该小杆相抵。
在英式转辙器中，中心杆120和滑动器12的行程传感器的端装在一个小盒35中，后者在轨道B1、B1’、B2、B2’的中位面处的转辙器箱顶上。
图17和19示出小盒35实施例的混合形式，其中对英式或普通转辙器提供彼此结合的所有功能。实际上，如图1所示，因为英式转辙器可装设两个小盒35，图17和19所示的装置可布置在这两个小盒上。
通过小盒35底部的一个槽36，在小盒内伸出一个滑件37，它由与驱动滑动器12相联的管状杆载滑件18携带。槽36具有大体与驱动滑动器的行程一致的长度，并取驱动滑动器的移动方向。滑件37与两个限位开关38和38’合作，限位开关38和38’定位在槽36的端部，在相应于驱动滑动器12的行程及其行程位置端的位置处。滑件37通过倾斜的引导面137作用在转辙器的行程按钮138上。
中心杆120的位置传感器由相似方式构成。在传动杆21移动方向上、其长度与行程相应的槽36设在小盒底面上而与中心杆120重合。通过槽35在小盒内伸出齿条39的一小段，它与两个限位开关40相关的每一个相关的带齿辊140接合，两个限位开关排列为，就驱动滑动器12在槽36中所述的相似的一定距离的一定位置中。带齿辊具有面向开关40侧面上的轴向齿240，这个齿本身在一定角度幅度上伸长，并以倾斜侧面340来连接辊140的前边的其余部分。轴向齿240推动开关40的按钮，并根椐齿条确定的辊位置，按钮440被压下或不被压下。因此齿条在带齿轮上通过确定中心杆120的位置信号。
另外，在英式转辙器的中心小盒35中，对内侧转辙尖轨A1’、A2设有位置传感器。此时，具体参见图9、17和19，可想到小起动杆41与外轨A1、A2’的相似，并且从侧面到侧面穿过相关的轨B1’、B2。通过压力板141，相对的轨侧面上的伸出端作用在另一小杆42上，小杆42支撑成在小盒35的壁中滑动并在箱内侧上的突出，在此它抵住横向摆动杠杆43的中间点，后者的自由端压在触发限位开关50的安钮上。
在英式转辙器中的小盒35仅能安装第二内转辙尖轨A1’的位置传感器，它是与前述的相似地构成的，或它也可与前述的相似地安装驱动滑动器12和中心杆120的位置传感器，此时滑件37和齿条38与驱动滑动器12和中心杆120相联的其它部分相关联。
参见图8、17、20，根椐另一特征，可以设置下列装置，用它牢固地并在可动方式中限制杆载滑件18，因此限制驱动滑动器12相对中心杆120的移动，使能够实现和消除转辙器的反冲功能。特别是，通过接合在中心杆120的重合孔或座位件的横竖直销50达到此目的。销50可人工插入，因此阻止转辙器的倾斜，如果不进行人工修正，也可以自动方式在两个位置控制，例如用电磁体51，它的触发或不触发使销50进入与中心杆120的接合或解脱位置。这个整个装置也可以不同方式和用其它驱动装置形成。
根椐一个优选的特征，销50与中心杆120的槽52接合，槽的长度在预设定范围内允许中心杆120和杆载滑件18之间有一定的相对运动。这特别是，万一在转辙尖轨和转辙尖轨闭合的轨之间存在障碍物而阻止转辙尖轨锁定到靠着轨的行程位置端中时，杆载滑件18和驱动滑动器12能总是达到行程位置的端，在此马达M停止驱动。
槽52具有长度设置成，使得在上述说明的情况中发生的，反抗支架弹簧220作用的中心杆和滑件间的相对行程，总是保持支架弹簧220的辊在杆载滑件18的倾斜平面518的范围内。因此，中心杆能相对于杆载滑件18和滑动器12进行小的相对运动，但总不能象在转辙器是反冲型时图14的情况那样解除接合。
销50可就是简单接合或另外根据指令通过电磁体接合和解脱。
为了能使转辙器起动，在销也可不是自动控制在有效和无效位置中的情况下，设置机械装置，在起动转辙器时它使销50自动进入无效状态。在这样的实施例中，为此目的设置与杆载滑件18相联的提升装置，所述装置由一个凸轮轨道54的倾斜面154构成，它与一个辊53合作，后者支撑成围绕一个与中心杆120滑动方向相垂直的轴旋转，并且它在销50的自由端上，侧向错开到与所述倾斜平面154相对准位置处。
在销50到达在中心杆120中的相关槽52的相应端之前，起动杆载滑件18，在销50上的辊53接合杆载滑件18上的凸轮54的倾斜平面，因此从中心杆120的相关槽51提升到解脱位置，使中心杆120与杆载滑件18一起自由移动。在到切换行程位置端时，凸轮轨道相反的倾斜平面或中断装置将销50返回到与中心杆120中另一槽51的接合位置中，再建立反冲状态。
本发明不限于所述的实施例，可以进行改变，而不离开本文和权利要求的原则精神。