(19) |
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(11) |
EP 0 282 796 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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05.09.1990 Patentblatt 1990/36 |
(22) |
Anmeldetag: 27.02.1988 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)5: E01B 7/12 |
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(54) |
Herzstück für Weichen oder Kreuzungen
Point for switches or crossings
Coeur de voie pour aiguillages ou croisements
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH DE ES FR GB GR IT LI LU NL SE |
(30) |
Priorität: |
13.03.1987 DE 3708233 26.11.1987 EP 87117474
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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21.09.1988 Patentblatt 1988/38 |
(73) |
Patentinhaber: BWG Butzbacher Weichenbau GmbH |
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D-35510 Butzbach (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Morgenschweis, Otto, Dipl.-Ing.
D-8905 Mering (DE)
- Kais, Alfred
D-6302 Lich 2 / Eberstadt (DE)
- Benenowski, Sebastian
D-6308 Butzbach (DE)
- Nuding, Erich, Dipl.-Ing.(FH)
D-6301 Linden/Leihgestern (DE)
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(74) |
Vertreter: Stoffregen, Hans-Herbert, Dr. Dipl.-Phys. et al |
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Patentanwälte Strasse & Stoffregen
Postfach 2144 63411 Hanau 63411 Hanau (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A- 1 708 643 DE-C- 613 266 FR-A- 1 350 712
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DE-B- 1 085 552 FR-A- 1 288 226 US-A- 2 424 916
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Herzstück für Weichen oder Kreuzungen mit zwei
Flügelschienen und einer zwischen diesen angeordneten Herzstückspitze, die mit den
Flügelschienen spitzwinklig zueinander verlaufende Spurrillen zur Führung eines Spurkranzes
eines Rades bildet, wobei ein Übergabebereich, in dem die Herzstückspitze relativ
zu den Flügelschienen und senkrecht zu der Lauffläche bewegbar ist dadurch erzielbar
ist, daß die Lauffläche des Rades gleichzeitig sowohl auf der Fahrfläche der Herzstückspitze
als auch auf der einer der Flügelschienen abgestützt ist.
[0002] Aus der DE-A 2 807 896 ist ein starres Herzstück mit beweglich ausgebildeten Flügelschienen
bekannt, um für das geradlinig verlaufende Rad die an und für sich normalerweise vorhandenen
Spurrillen zu vermeiden, wodurch die Weiche bzw. die Kreuzung mit höherer Geschwindigkeit
bei größerem Fahrkomfort befahren werden soll. Der Übergang zwischen Flügelschiene
und Herzstückspitze ist unter Beibehaltung üblicher Konstruktionen ausgeführt, d.h.,
daß grundsätzlich nur die Flügelschiene oder nur die Herzstückspitze die vertikalen
von dem Rad zu übertragenden Kräfte aufnimmt und sich grundsätzlich nur ein allein
durch die Flächenpressung und die damit verbundenen Verformungen ergebender Übergangsbereich
ausbildet, der weiterhin zu einer starken Belastung der Flügelschiene und der dadurch
sich ergebenden Abnutzung führt. Um einen stoßartigen Übergang zwischen Flügelschiene
und Herzstückspitze zu vermeiden, soll nach der DE-B 1 085 552 die Herzstückspitze
als Kragarm ausgebildet werden, ohne daß jedoch Vorschläge für einen kontrollierten
Übergabebereich vorliegen.
[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es im wesentlichen, die Abnutzung der Herzstückspitze
im Übergangsbereich von der Flügelschiene zu der Herzstückspitze durch Vermeidung
von stoßartigen Übergängen zu vermeiden, wobei eine Selbstregulierung des Überganges
in Abhängigkeit von der einwirkenden Kraft dahingehend erfolgen soll, daß die Elastizität
der Herzstückspitze nicht zu unerwünschten und unkontrollierten Belastungen des das
Herzstück befahrenden Rades führt. Dabei soll auch mit konstruktiv einfachen Mitteln
eine kontrollierte Ausbildung des Übergangsbereichs ermöglicht werden.
[0004] Die Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß der Übergabebereich kontrolliert
derart ausgeprägt ist, daß im Bereich eines Fahrkantenabstandes Y der Herzstückspitze
mit 20 mm < Y < 30 mm sowohl die Herzstückspitze als auch die Flügelschiene die Fahrfläche
des Rades bilden und daß bei einem kleineren Fahrkantenabstand die Flügelschiene die
Fahrfläche und bei einem größeren Fahrkantenabstand die Herzstückspitze die Fahrfläche
des Rades bildet. Vorzugsweise ist die Herzstückspitze zur Erzielung einer Biegestabfunktion
im Abstand zum freien Ende derart festgelegt, daß bei einem Fahrkantenabstand Z mit
23 mm < Z < 27 mm, vorzugsweise Z = 25 mm bei einer im Betrieb normalerweise auftretenden
maximalen vertikalen Radkraft eine Auslenkung der Herzstückspitze von 1 mm erfolgt.
[0005] Erfindungsgemäss wird demzufolge der Bereich, in dem das Rad von der Flügelschiene
auf die Herzstückspitze übergeht, kontrolliert ausgedehnt, so daß weder eine quasi
punktförmige oder in einem sehr engen Bereich erfolgende plötzliche Kraftübertragung
von der Flügelschiene auf die Herzstückspitze noch unkontrollierte Kraftübertragungen
von der Herzstückspitze in das Rad erfolgen. Hierdurch werden erhöhte Verschleißerscheinungen
und Beschädigungen ausgeschlossen. Dabei ist es nicht erforderlich, daß im Übergangsbereich
die Herzstückspitze und die Flügelschienen mit gleichen vertikal gerichteten Kräften
beaufschlagt werden, vielmehr ist eine Kraftverteilung im gewünschten Umfang möglich,
die unter anderem auch von der elastischen Lagerung oder Ausbildung der Weichenteile
abhängig sein kann.
[0006] So kann in Ausgestaltung der Erfindung die Relativbewegung zwischen Herzstückspitze
und Flügelschienen, wodurch der Übergangsbereich kontrolliert ausgeprägt wird, dadurch
ermöglicht werden, daß die Flügelschienen und/oder die Herzstückspitze auf einer elastisch
ausgebildeten Unterlage angeordnet sind. Dabei kann in den Bereichen der einzelnen
Weichenteile die Elastizität der Unterlage unterschiedlich ausgebildet sein, um ein
kontrolliertes Ausweichen und auf diese Weise eine gezielte Kraftverteilung zu erreichen.
[0007] Es besteht auch die Möglichkeit, die Flügelschienen und die Herzstückspitze zu deren
Verschiebbarkeit senkrecht zur Lauffläche zwangszukoppein. Dies kann z.B. mittels
pneumatischer und hydraulischer Mittel erfolgen. Ein solcher Lösungsvorschlag ist
bevorzugt, wenn die Relativbewegung zwischen den Weichenteilen besonders kontrolliert
vorgenommen werden soll.
[0008] Durch die erfindungsgemäße Lehre ergibt sich der weitere Vorteil, daß durch die Relativbewegung
sich die Flügelschienen und die Herzstückspitze über einen längeren Bereich der Geometrie
des Rades angleichen können, wodurch insbesondere eine Schonung der Herzstückspitze
erfolgt.
[0009] Die Elastizität, genauer gesagt die relative Verschiebbarkeit zwischen Herzstückspitze
und Flügelschiene kann in Richtung zum freien Ende der Herzstückspitze hin zunehmen,
um so nur geringe Kräfte im "schwachen" Bereich der Herzstückspitze und hohe Kräfte
in den Bereichen der Herzstückspitze aufzunehmen, in dem der Schienenquerschnitt zunimmt,
da die Herzstückspitze in ihrem vorderen Bereich nach unten "ausweichen" kann.
[0010] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Herzstückspitze
mit den Flügelschienen über Futterstücke verbunden ist, die ihrerseits jedoch die
Beweglichkeit der Schienenteile zueinander ermöglichen. Dabei können die Futterstücke
mit Spiel die Herzstückspitze mit den Flügelschienen verbinden, wobei die Futterstücke
selbst aus Metall bestehen. In Ausgestaltung können die Futterstücke aus Schwingmetall
bestehen, d.h., zwischen zwei Stahlplatten sind einvulkanisierte Gummistücke, die
die erforderliche Elastizität ermöglichen, angeordnet, wobei die Verbindung zwischen
den Flügelschienen und der Herzstückspitze über Bolzen erfolgt, die mit Spiel zumindest
durch die Herzstückspitze geführt sind.
[0011] Auch besteht die Möglichkeit, daß die Herzstückspitze parallel zur Lauffläche elastisch
verschiebbar ist. Dabei ist insbesondere die Herzstückspitze als Kragarm derart ausgebildet,
daß die Herzstückspitze als Biegestab wirkt, der eingespannt ist, daß die Herzstückspitze
bei einem Fahrkantenabstand Y
2 mit 25 mm < Y
2 < 30 mm bei im Betrieb normalerweise auftretenden maximalen Querkräften eine Auslenkung
von 1 mm erfährt. Die horizontale Verschiebbarkeit mit den in bezug auf den Fahrkantenabstand
vorgegebenen Nebenbedingungen stellt dabei eine vorteilhafte Ausgestaltung dar, die
es ermöglicht, daß die Herzstückspitze -betrachtet von seinem freien Ende herrelativ
früh die seitliche Führung eines Rades übernehmen kann, so daß die Spurrille möglichst
klein gewählt werden kann, also der für die Fahrspur erforderliche Radlenker relativ
früh von der Fahrschiene zur Flügelschiene hin weggebogen werden kann. Dabei muß die
Elastizität in horizontaler Richtung der Herzstückspitze so ausgebildet sein, daß
sie von dem freien Ende der Herzstückspitze her abnimmt, d.h., daß die Führungsfunktion
von der Spitze her zunimmt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Spurrille sehr
schmal gewählt werden kann, ohne daß besonders auf Schwankungen im Leitkreisabstand
oder der Spurkranzdicke geachtet werden muß.
[0012] Zu der relativen Verschiebbarkeit oder Auslenkung in horizontaler und/oder vertikaler
Richtung sei noch erwähnt, daß diese Konstruktion nicht mit einer beweglichen Herzstückspitze
zu verwechseln ist. Vielmehr bezieht sich die Erfindung auf eine starre Herzstückspitze
im eigentlichen Sinne.
[0013] Ein weiteres hervorzuhebendes vorteilhaftes Merkmal der Erfindung zeichnet sich dadurch
aus, daß das vorzugsweise als Zapfen ausgebildete freie Ende der Herzstückspitze von
einer Büchse aufgenommen ist, die ihrerseits von einem zwischen den Flügelschienen
eingespannten Futterstück gehalten ist. Dabei soll die hohlzylinder- oder topffömig
ausgebildete Büchse gegebenenfalls gerichtete Dämpfungs- und/oder Stütz- und/oder
Federeigenschaften aufweisen. Als Material eignet sich beispielsweise Teflon oder
Schwingmetall, wobei bei einer hohlzylindrigen Form durch z.B. eine Wellenstruktur
die erforderlichen Eigenschaften sichergestellt sind. Eine entsprechende Aufnahme
ist erforderlich, damit die Herzstückspitze in einer Vorzugsrichtung relativ zu den
Flügelschienen verschiebbar ist, wobei die Rückstellkräfte so dämpfbar sind, daß unerwünschte
Krafteintragungen in die den Übergangsbereich durchfahrenden Räder unterbleiben. Die
Vorzugsrichtung für die Dämpfungs-, Stütz- und Federeigenschaften kann z.B. dadurch
erzielt werden, daß die Struktur der Hülse nur in einer bestimmten Richtung eine Dämpfung
bewirkt, wohingegen in anderen Bereichen die Hülse als starres Lager, also als feste
Aufnahme dient.
[0014] Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur
aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen, sondern auch aus der nachfolgenden
Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels.
[0015] Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht eines Herzstückes mit starrer Herzstückspitze nach dem Stand
der Technik,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in Fig. 1,
Fig. 3 eine Schnittdarstellung entlang der Linie B-B in Fig. 1,
Fig. 4 eine Schnittdarstellung entlang der Linie C-C in Fig. 1,
Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnittes aus der Fig. 3,
Fig. 6 eine Draufsicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Herzstückes,
Fig. 7 eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in Fig. 6,
Fig. 8 eine Schnittdarstellung entlang der Linie C-C in Fig. 6,
Fig. 9 eine weitere Ausführungsform eines Herzstückes im Schnitt,
Fig. 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Herzstückes im Schnitt,
Fig. 11 eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Herstückes,
Fig. 12 eine Seitenansicht des Herzstückes nach Fig. 11,
Fig. 13 eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in Fig. 11,
Fig. 14 eine Schnittdarstellung entlang der Linie B-B in Fig. 11,
Fig. 15 eine alternative Lösung zu Fig. 13,
Fig. 16 eine Schnittdarstellung eines Herzstückes mit horizontaler und/oder vertikaler
Beweglichkeit zwischen Flügelschienen und Herzstückspitze,
Fig. 17 eine weitere Ausgestaltung einer Herzstückspitze mit horizontaler und/oder
vertikaler Beweglichkeit zwischen Flügelschienen und Herzstückspitze,
Fig. 18 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Herzstückbereiches,
Fig. 19 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 18,
Fig. 20 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 18 und
Fig. 21 - 24 Aufnahmebüchsen für die freien Enden von Herzstückspitzen.
[0016] In Fig. 1 ist in rein schematischer Darstellung und in Draufsicht ein Herzstück (10)
einer Weiche oder einer Kreuzung dargestellt, das im wesentlichen aus einer zwischen
zwei Flügelschienen (14) und (16) angeordneten Herzstückspitze (12) besteht, die sich
von ihrem vorderen freien Ende (18) zu ihren Enden hin erweitert. Die Herzstückspitze
(12) bildet mit den Flügelschienen (14) und (16) zwei spitzwinklig zueinander verlaufende
Spurrillen (20) und (22) zur Aufnahme eines Spurkranzes (24) eines Rades (26). Die
Flügelschienen (14) und (16) sind die sich von nicht dargestellten Zungen her fortsetzenden
Schienenstränge, die im Herzstückbereich abgeknickt sind. Die von den Weichenenden
her sich fortsetzenden Stränge gehen in die Herzstückspitze (12) über.
[0017] Die in den Flügelschienen (14) und (16) und in der Herzstückspitze (12) stark ausgezeichneten
Abschnitte sollen die Bereiche kennzeichnen, in denen über die Lauffläche (28) des
Rades (26) eine vertikale Kraftabtragung erfolgt. Man erkennt, daß im Schnitt B-B
(Fig. 3) eine Kraftabtragung sowohl über die Flügelschiene (14) als auch über die
Herzstückspitze (12) erfolgt. Genau genommen ist dieser Übergangsbereich nicht punktförmig,
sondern geringfügig flächig ausgebildet, da die Laufflächen der Flügelschiene (14)
bzw. Herzstückspitze (12) durch Flächenpressung verformt werden. Dies ist in der Fig.
5 durch die schraffierten Bereiche (30) und (32) angedeutet, die sich sowohl in der
Lauffläche (28) des Rades (26) als auch in den Fahrflächen (34) und (36) der Flügelschiene
(14) bzw. der Herzstückspitze (12) ausbilden.
[0018] Im Bereich des Schnittes A-A erfolgt dagegen eine ausschließliche vertikale Kraftabtragung
über die Fahrfläche (34) der Flügelschiene (14), wohingegen zu der Fahrfläche (36)
der Herzstückspitze (12) ein Abstand besteht.
[0019] Im Bereich des Schnittes C-C (Fig. 4) hat sich die Lauffläche (28) von der Flügelschiene
(14) gelöst und eine Kraftabtragung erfolgt ausschließlich über die Fahrfläche (36)
der Herzstückspitze (12).
[0020] Durch diese Konstruktion bedingt erfolgt eine abrupte, stoßartig zu bezeichnende
Kraftverlagerung von der Flügelschiene (14) auf die Herzstückspitze (12) bzw. in anderer
Fahrtrichtung von der Flügelschiene (16) auf die Herzstückspitze (12). Dies bedingt
eine starke Belastung der Herzstückspitze (12), so daß sie einem hohen Verschleiß
und starken Beschädigungen ausgesetzt ist.
[0021] Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, daß der Übergabebereich von der Flügelschiene
zu der Herzstückspitze kontrolliert ausgeprägt, also gestreckt wird, so daß sich ein
Bereich ausbildet, in dem eine Kraftabtragung sowohl auf die Flügelschiene als auch
auf die Herzstückspitze erfolgt. Dies ist rein schematisch anhand der Fig. 6 bis 8
verdeutlicht.
[0022] Fig. 6 ist ebenfalls eine Draufsicht eines Herzstücks (38) z.B. einer Weiche dargestellt.
Der prinzipielle Aufbau des Herzstücks (38) entspricht dem der Fig. 1, d.h., eine
Herzstückspitze (40) wird seitlich von Flügelschienen (42) und (44) umgeben, zwischen
denen Spurrillen (46) und (48) ausgebildet sind. Durch das Profil der Flügelschienen
(42) und (44) und der Herzstückspitze (40) und deren nachstehend näher zu erläuternden
Lagerungen bzw. Befestigungen ist jedoch der Übergabebereich von den Flügelschienen
(42), (44) zur Herzstückspitze (40) kontrolliert ausgeprägt, und zwar erstreckt er
sich zwischen den Schnittdarstellungen A-A und C-C und ist allgemein mit dem Bezugszeichen
(50) versehen. In diesem Übergabebereich (50) liegt die Lauffläche (28) des Rades
(26) sowohl auf der Fahrfläche (52) der Flügelschiene (42) als auch auf der Fahrfläche
(54) der Herzstückspitze (40) an, wobei dieses Aufliegen nicht so zu verstehen ist,
daß die Kraftverteilung gleichmäßig auf Herzstückspitze (40) und Flügelschiene (42)
erfolgt. Vielmehr erfolgt eine Kraftaufteilung vorzugsweise entsprechend dem Querschnitt
der Herzstückspitze (40), d.h., im Bereich des Schnittes A-A ist die Kraftaufnahme
von der Herzstückspitze (40) gering, wohingegen im Bereich des Schnittes C-C eine
maximale Krafteinführung vorliegt. Der Bereich, in dem sowohl die Flügelschiene (42)
als auch die Herzstückspitze (40) gemeinsam die wirksame Fahrfläche des Rades bildet,
erstreckt sich bei einem Fahrkantenabstand Y der Herzstückspitze (40) vorzugsweise
mit 20 mm 9 Y:;; 40 mm.
[0023] Erreicht wird der Übergabebereich (50) und die vom vorderen freien Ende der Herzstückspitze
(40) zu dem sich erweiternden Ende zunehmende Kraftübertragung dadurch, daß zwischen
der Herzstückspitze (40) und den beigeführten Flügelschienen (42) und (44) in vertikaler
Richtung eine Relativbewegung möglich ist, so daß sich das Niveau der Fahrflächen
(52) und (54) auf die einwirkende vertikale Kraft grundsätzlich selbständig einstellt.
Hierzu wird anhand der Fig. 9 und 10, in denen den Fig. 6 bis 8 entsprechende Elemente
mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, vorgeschlagen, daß die Herzstückspitze (40)
und die Flügelschienen (42) und (44) zwangsgekoppelt sind, z.B. durch hydraulische
oder pneumatische Mittel (Fig. 9) oder auf elastisch ausgebildeten Unterlagen (Fig.
10) angeordnet sind, die ermöglichen, daß sich die Weichenteile in vertikaler Richtung
betrachtet relativ zueinander verschieben können.
[0024] Nach Fig. 9 können in einer Rippenplatte (60) nicht näher beschriebene Hydraulikeinheiten
(62), (64) und (66) angeordnet und derart betätigt werden, daß in den mit diesen verbundenen
Füße (68), (70) und (72) der Flügelschienen (42) und (44) und der Herzstückspitze
(40) in Abhängigkeit von der einwirkenden Kraft in vertikaler Richtung ein Anheben
und/oder Absenken der Weichenteile erfolgt, um so eine Höhenverstellung der Fahrflächen
zu erzielen, die gewährleistet, daß über den in Fig. 6 mit dem Bezugszeichen (50)
versehenen Übergabebereich eine Krafteinleitung sowohl auf die Herzstückspitze (40)
als auch auf die befahrene Flügelschiene (42) bzw. (44) erfolgt.
[0025] Eine andere Konstruktion ist der Fig. 10 zu entnehmen, bei der die Füße (68), (70)
und (72) auf elastischen Auflagen (56), (58) und (59) angeordnet sind, die ein selbstätiges
Absenken bzw. Anheben der Flügelschiene (42) bzw. (44) zu der Herzstückspitze (40)
und umgekehrt gewährleistet. Auch hiermit wird erfindungsgemäß die Aufgabe gelöst,
einen ausgeprägten Übergabebereich zwischen der Flügelschiene und der Herzstückspitze
zur Verfügung zu stellen, damit diese nicht unnötigerweise einem hohen Verschleiß
oder einer Beschädigung ausgesetzt ist.
[0026] Wie die Fig. 9 und 10 auch verdeutlichen sollen, sind die Flügelschienen (42) und
(44) mit der Herzstückspitze (40) über an und für sich bekannte Futterstücke (74)
und (76) gegeneinander abgestützt und mittels eines Bolzen (80), der diese und die
Stege der Flügelschienen (42) und (44) und der Herzstückspitze (40) durchsetzt, verbunden.
Dabei ist bei starr ausgebildetem Futterstück (74) und (76) ein Spiel zu den Wandungen
der Laschenkammern und in bezug auf die von dem Bolzen (80) durchsetzten Bohrungen
vorgesehen, um die relative Verschiebbarkeit in vertikaler Richtung zu gewährleisten.
[0027] Alternativ besteht die Möglichkeit, durch die Ausbildung der Futterstücke (74) und
(76) bzw. deren Anordnung und/oder durch das Material der Herzstückspitze (40) selbst
in horizontaler Richtung eine elastische Auslenkung zu ermöglichen, durch die eine
seitliche Führung des Rades (26) relativ vorne im Bereich der Herzstückspitze (40)
erfolgen kann. Das bedeutet, daß im Vergleich zum Stand der Technik der der Fahrkante
der Herzstückspitze (40) zugeordnete parallel zur Fahrschiene verlaufende Radlenker
von der Fahrschiene weggeführt werden kann, so daß hierdurch die Spurrille (46) bzw.
(48) zwischen Flügelschiene (42) bzw. (44) und Herzstückspitze (40) ungeachtet von
Schwankungen in dem Leitflächenabstand bzw. der Spurkranzdicke relativ schmal gewählt
werden kann. Dies ist nach dem Stand der Technik nicht möglich, da erwähntermaßen
der der Fahrschiene zugeordnete Radlenker über einen relativ langen Bereich die Führungsfunktion
übernimmt, so daß unter Berücksichtigung der Schwankung in z.B. dem Leitflächenabstand
oder der Spurkranzdicke die Spurrille breit ausgebildet sein muß.
[0028] Anhand der Fig. 11 bis 15 sind bevorzugte Ausführungsformen eines erfindungsgemäß
ausgebildeten Herzstückes (38) dargestellt, in dem die Möglichkeit besteht, eine Herzstückspitze
(82) sowohl vertikal als auch horizontal zu den zugeordneten Flügelschienen (84) und
(86) zu bewegen, um zu einen den in Fig. 6 erläuterten Übergangsbereich (50) auszubilden
und zum anderen von der Herzstückspitze (82) relativ früh die Führungsfunktion für
ein entlanggeführtes Rad übernehmen zu lassen, um die Spurrillen (88) und (90) relativ
schmal ausbilden zu können.
[0029] Man erkennt anhand der Fig. 12, daß die Lauffläche (92) der Herzstückspitze (82)
im Bereich ihres freien Endes unterhalb der Lauffläche (94) der Flügelschiene (86)
bzw. (84) liegt. Um nun eine relative Bewegung zwischen den Flügelschienen (84) und
(86) und der Herzstückspitze (82) zu erreichen, damit die zuvor erwähnten Aufgaben
gelöst werden können, erfolgt im Bereich des vorderen freien Endes der Herzstückspitze
(82) eine elastische Verbindung, die sowohl im Bereich des freien Endes der Herzstückspitze
als auch im Abstand hierzu durch die schraffierten Bereiche angedeutet ist (im hinteren
Bereich mit den Bezugszeichen (96) und (98) versehen). Im hinteren auseinanderlaufenden
Bereich erfolgt eine starre Verbindung zwischen den Weichenteilen vorzugsweise über
aus Metall bestehende Futterstücke (100) und (102). In diesem Bereich, der auch anhand
der Schnittdarstellung B-B in Fig. 14 verdeutlicht werden soll, ist eine Relativbewegung
zwischen den Flügelschienen (84) und (86) und der aufgenommenen Herzstückspitze (82)
nicht möglich. Im Gegensatz dazu kann aufgrund der elastischen Verbindung im vorderen
Bereich der Herzstückspitze (82) diese relativ zu den Flügelschienen (84) und (86)
sowohl vertikal als auch horizontal verschoben werden, um das Niveau der Fahrfläche
(94) bzw. (104) der Flügelschiene (84) bzw. (86) auf das der Fahrfläche (92) der Herzstückspitze
(82) anzugleichen, und zum anderen die Herzstückspitze (82) im Flankenbereich (106)
bzw. (108) der Fahrfläche (92) als Führungsfläche für den Spurkranz eines nicht dargestellten
Rades auszubilden. Dabei beginnt die Führungsfläche am freien Ende der Herzstückspitze
(82) relativ schwach, um zum auseinanderlaufenden Ende hin immer stärker zu werden,
so daß der zugeordnete Radlenker die Führungsaufgabe nicht mehr übernehmen muß.
[0030] Die relative Beweglichkeit der Weichenteile zueinander wird zum einen durch die in
Fig. 13 aus Schwingmetall bestehenden Futterstücke (110) und (112) oder durch das
starre Futterstück (114) nach Fig. 15 ermöglicht, das jedoch zu den Laschenkammern
(116) der Herzstückspitze (120) ein Spiel aufweist. Die Futterstücke (110) und (112)
bestehen aus zwischen Stahlplatten (122) bzw. (124) und (126) bzw. (128) angeordnete
vorzugsweise einvulkanisierte Gummistücke (130) bzw. (132) von eckigem Querschnitt.
Die die Futterstücke (110) und (112) und die Stege der Flügelschienen (84) und (86)
und der Herzstückspitze (82) durchsetzenden Verbindungselementen wie Bolzen sind dabei
besonders im Bereich der Herzstückspitze (82) in Bohrungen geführt, deren Durchmesser
größer als die der Verbindungselemente sind, um so die erforderliche relative Verschiebbarkeit
zueinander zu erzielen.
[0031] Den Fig. 16 und 17 sind weitere besonders hervorzuhebende Ausgestaltungen von Herzstückbereichen
zu entnehmen, in denen eine relative Verschiebbarkeit zwischen Flügelschienen und
Herzstückspitze -sowohl vertikal als auch gegebenenfalls horizontal- möglich ist.
[0032] Die in Fig. 16 dargestellten Flügelschienen (150) und (152) verlaufen zu beiden Seiten
einer Herzstückspitze (154). Die Flügelschienen (150) und (152) und die Herzstückspitze
(154) sind auf einer gemeinsamen Platte (156) angeordnet, wobei jedoch durch Anschläge
(158) und (166) eine mechanische Entkopplung erfolgt. Außenseitig werden die Flügelschienen
(150) und (152) von Anschlägen (162) und (168) begrenzt.
[0033] Abweichend von dem Stand der Technik erfolgt zwischen den Flügelschienen (150) und
(152) und der Herzstückspitze (154) keine starre Verbindung, um eine horizontale und/oder
eine vertikale Verschiebbarkeit zu erreichen. Dabei bleiben jedoch die Flügelschienen
(150) und (152) starr miteinander verbunden. Hierzu werden die Flügelschienen (150)
und (152) von einem Schraubelement wie Bolzen (170) durchsetzt, der über nicht näher
bezeichnete Futterstücke und Distanzscheiben gegen die äußeren Laschenkammern festgezogen
wird. Im Bereich der Herzstückspitze (154) wird das Schraubelement (170) von einer
Hülse (180) umgeben, die ihrerseits in einer Bohrung (182) der Herzstückspitze (154)
mit Spiel angeordnet ist. An die Hülse (180) schließen sich zu beiden Seiten Abstandselemente
(212) und (214) an, die zu der Hülse (180) hin konisch ausgebildet sind und verschiebbar
in entsprechend ausgebildeten konusförmigen in den Stegwandungen der Herzstückspitze
(154) vorhandenen Aussparungen (216) und (218) eingreifen. Die Abstandselemente sind
sodann in Futterstücke (176) und (178) eingepaßt, die in den Laschenkammern (172)
und (174) der Flügelschienen (150) und (152) zum Anliegen kommen.
[0034] Durch diese Konstruktion wird eine starre Einheit bestehend aus Flügelschienen (150)
und (152), Futterstücken (176), (178), Abstandselementen (212) und (214) sowie der
Hülse (180) gebildet. Zu dieser starren Einheit ist die Herzstückspitze (154) sowohl
horizontal als auch vertikal beweglich angeordnet. Dies erfolgt erwähntermaßen dadurch,
daß die Herzstückspitze (154) zu den Futterstücken (176) und (178), zu den Abstandselementen
(212) und (214) sowie der Hülse (180) und den Anschlägen (158) und (166) mit Spiel
angeordnet ist.
[0035] Sofern nur eine horizontale Verschiebbarkeit gewünscht wird, werden die Abstandselemente
(212) und (214) nicht mit einer in Richtung der Herzstückspitze (154) verlaufenden
Abschrägung versehen, sondern sind zylinderförmig ausgebildet, die in entsprechend
zylinderförmig ausgebildeten Aussparungen (216) und (218) eingreifen, wobei der Außendurchmesser
der Abstandselemente dem Innendurchmesser der Aussparungen angepaßt werden.
[0036] Ergänzend können die Flügelschienen (150) und (152) auf elastischen Unterlagen (190)
und (192) angeordnet werden, um so zusätzlich eine vertikale Beweglichkeit der starren
Einheit zu ermöglichen. Durch die gewählte Konstruktion ist eine relative Verschiebbarkeit
zwischen der Herzstückspitze (154) und den Flügelschienen (150) und (152) möglich,
um so insbesondere aufgrund der Eigenelastizität der Herzstückspitze (154) von den
Herzstückbereich befahrenden Schienenfahrzeugen hervorgerufenen Kräfte so aufnehmen
zu können, daß eine stetige, und nicht eine stoßartige Krafteinwirkung erfolgen kann.
Hierzu übt die Herzstückspitze (154) -ungeachtet der in der Fig. 11, 12 und 18 bis
20 dargestellten dämpfenden Aufnahme ihres freien Endes- die Funktion eines im Abstand
zum freien Ende eingespannten Biegestabes aus, wobei die Einspannstelle, also die
starre Verbindung zu den Flügelschienen (150) und (152) so gewählt ist, daß sich die
Herzstückspitze bei einem Fahrkantenabstand Y in einem Bereich von 25 mm bis 30 mm
bei im Betrieb normalerweise auftretenden maximalen Querkräften um 1 mm auslenkt.
Gleiches gilt bezüglich der vertikalen Auslenkung. Dabei wird unter normalerweise
auftretender maximaler Krafteinwirkung die Kraft verstanden, die von dem Gleis unter
Normalbedingungen maximal aufzunehmen sind. Bei den Gleisanlagen der Deutschen Bundesbahn
geht man hierbei von einer maximalen Querkraft von 72 x 103 N aus. Bei den normalerweise
maximal auftretenden vertikalen Radkräften nimmt man einen Wert von 170 x 10
3N an (unter der Annahme einer Radlast von 112,5 x 10
3N, zu dem ein dynamischer Zuschlag von 57,5 x 103N addiert wird).
[0037] Ergänzend ist zu der Ausführungsform nach Fig. 10 zu bemerken, daß in parallel zu
der Schnittdarstellung verlaufenden Ebenen zusätzliche Verbindungen zwischen den Futterstücken
(176) und (178) und den Flügelschienen (152) und (150) über Schraubelemente erfolgen,
um so die gewünschte Stabilität zu gewährleisten.
[0038] In Fig. 17 ist eine Alternative zu der Ausführungsform nach Fig. 16 dargestellt,
in der für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen Verwendung finden. Im Gegensatz
zu der Ausführungsform nach Fig. 16 bildet in Fig. 17 die Herzstückspitze (186) mit
den Futterstücken (208) und (210) eine starre Einheit. Hierzu sind die Elemente über
ein Schraubelement (230) miteinander verbunden. Die Futterstücke (208) und (210) sind
nun mit Spiel in den Laschenkammern (204) und (206) der Flügelschienen (184) und (188)
angeordnet. Um das Spiel, also die Beweglichkeit der starren Einheit Herzstückspitze
(186) und Futterstücke (208) und (210) zu begrenzen, dienen nicht nur die im Kopf-
und Fußbereich benachbarten Flächen, sondern auch von den Stegen (222) und (224) ausgehende
Abstandselemente (226) und (228), die quaderförmig ausgebildet sind. Die Abstandselemente
(226) und (228) greifen teilweise in entsprechende Aussparungen (230) und (232) größeren
Querschnitts der Futterstücke (208) und (210) ein. Hierdurch ist nicht nur eine horizontale,
sondern auch eine vertikale Beweglichkeit gewährleistet. Sofern nur eine horizontale
Verschiebbarkeit gewünscht wird, ist der Querschnitt der Aussparung (230) und (232)
dem der Abstandselemente (226) und (228) angepaßt, so daß eine geführte Verschiebbarkeit
ausschließlich entlang der Achse des Schraubelementes (230) möglich ist.
[0039] Selbstverständlich sind die Flügelschienen (184) und (188) untereinander starr verbunden.
Dies erfolgt in einer parallel zu der Schnittdarstellung erfolgenden Ebene über die
Flügelschienen (184) und (188) durchsetzende Schraubelemente, die ihrerseits von Elementen
wie Hülsen und Futterstücken umgeben ist, die eine starre Einheit bilden und sich
gegen die Stegwandungen der Flügelschienen (184) und (188) abstützen. Selbstverständlich
muß das Schraubelement mit der dieses umgebenden Hülse dann mit Spiel die Herzstückspitze
(186) durchsetzen.
[0040] In Fig. 18 ist eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Herzstücksbereichs (250) mit Herzstückspitze (252) und beigeführten Flügelschienen
(254) und (256) dargestellt. Die Herzstückspitze (252) ist im Abstand zu ihrem freien
Ende (258) z.B. durch Futterstücke gemäß der Fig. 16 und 17 eingespannt, um als Kragarm
zu wirken und so einen kontrolliert ausgebildeten Übergabebereich zwischen der Flügelschiene
(256) bzw. (258) und der Herzstückspitze (252) zu ermöglichen. Dabei ist die Einspannstelle
so gewählt, daß im Bereich eines Fahrkantenabstandes Y der Herzstückspitze mit Y zwischen
20 mm und 30 mm sowohl die Herzstückspitze (252) als auch die befahrene Flügelschiene
(254) oder (256) die Fahrfläche für ein nicht dargestelltes Rad bilden. Um auszuschließen,
daß die Herzstückspitze (252) in ihrem freien Ende (258), das in bezug auf die Fahrfläche
zur Befestigung hin versetzt verläuft, nicht zu unkontrollierten Schwingungen und
damit zu Stößen auf das Rad führt, ist - wie bereits durch die Fig. 11 und 12 dargestellt
- das freie Ende (258) von einer Aufnahme (260) gehalten, die ihrerseits mit den Flügelschienen
(256) und (254) z.B. über Futterstücke (262) und (264), die insgesamt von einem Bolzen
(266) durchsetzt sind, gegen die Flügelschienen (254) und (256) festgespannt ist.
Dies ergibt die Schnittdarstellung B-B nach Fig. 20.
[0041] Der vorzugsweise zapfenförmig ausgebildete vordere Bereich (264) wird unmittelbar
von einer Büchse (266) aufgenommen, die für eine kontrollierte Bewegung der Herzstückspitze
(252) die erforderlichen Dämpfungs- und/oder Stütz- und/oder Schwingungseigenschaften
aufweist. Die Büchse (266) selbst wird von einer Aufnahme (260) gehalten. Im Bereich
der Büchse (266), die hohlzylinder-oder topfförmig ausgebildet sein kann, ist die
vorzugsweise aus Metall bestehende Aufnahme (260) nicht eingespannt, wie die Schnittdarstellungen
A-A und B-B in Fig. 18 bzw. 19 und 20 verdeutlichen. Hierdurch bedingt können durch
die Büchse (266) die Schwingungen der Herzstückspitze (252), die durch einen einfahrenden
bzw. ausfahrenden Zug übertragen werden, gedämpft werden, so daß eine unkontrollierte
Schwingbewegung des freien Endes (258) unterbleibt.
[0042] Die Büchse (266) besteht vorzugsweise aus einem schwingungsabsorbierendem Material
wie z.B. Teflon oder Schwingmetall und ist in der Geometrie so gewählt, daß im erforderlichen
Umfang die gewünschten und ggf. gerichteten Dämpfungs-, Stütz-und Federeigenschaften
erzielt werden. Hierzu besteht die Möglichkeit, daß z.B. bei einer Teflonbüchse deren
Innenwandung (268), die auf dem zapfenförmigen Endstück (264) der Herzstückspitze
(252) anliegt, eine Wellenstruktur aufweist, Hierdurch bedingt ist eine Elastizität
gegeben, die zu einer Dämpfung führt. Entsprechend kann gegebenenfalls auch die Außenwandung
strukturiert sein, wie der mit dem Bezugszeichen (270) versehene Bereich der Büchse
(266) andeuten soll. Selbstverständlich kann die erforderliche insbesondere die Dämpfung
bewirkende Geometrie über die gesamte Innen- und Außenwandung verlaufen. Aber auch
eine bereichsweise Strukturierung kann dann gewählt werden, wenn eine gerichtete Dämpfungs-
bzw. Stützfunktion für den aufzunehmenden zapfenförmigen Endbereich (264) der Herzstückspitze
(255) bewirkt werden soll. Dies ist dann der Fall, wenn die Herzstückspitze (252)
bevorzugt nur vertikal oder nur horizontal zu den Flügelschienen (254) und (256) verschiebbar
sein soll.
[0043] Den Fig. 21 bis 24 sind weitere hervorzuhebende Ausführungsformen von Büchsen (272),
(274), (276) zu entnehmen, durch die gegebenenfalls eine gezielte Bewegungsrichtung
der Herzstückspitze bewirkt werden kann.
[0044] Um eine allseitig gleichgerichtete Dämpfungs-und Stützfunktion für die Herzstückspitze
zu erzielen, weist die in Fig. 21 dargestellte Büchse (272) eine Zylinderform mit
sowohl an der Innenwandung (278) als auch an der Außenwandung (280) vorhandenen einander
abwechselnden Erhebungen und Vertiefungen (282), (284) bzw. (286) und (288) auf. Dabei
sind die Vertiefungen (288) der Innenwandung (278) an den Stellen vorgesehen, in denen
die Erhebungen (282) der Außenwandung (280) vorliegen und umgekehrt. Mit anderen Worten
zeigt die Wandung eine in axialer Richtung verlaufende Wellenstruktur.
[0045] Die in Fig. 23 dargestellte Büchse (274) ermöglicht eine vertikale Auslenkung einer
nicht dargestellten Herzstückspitze. Hierzu weist die Innenwandung (290) der Büchse
(274) bereichsweise -im Ausführungsbeispiel im Bereich der Y-Achseeinander abwechselnde
Erhöhungen und Vertiefungen auf, wobei die Vertiefungen (292) einem Ellipsenformabschnitt
mit vertikal verlaufender Längsachse folgen, wohingegen wie Vorsprünge (294) einen
Kreisabschnitt begrenzen. Die Außenwandung (304) weist Bereiche mit Erhebungen (296)
auf, die im Schnitt eine Kreisform bilden, denen -jedoch nicht notwendigerweise- einem
Ellipsenformabschnitt entsprechende benachbarte Vertiefungen (298) zugeordnet sind.
Die Längsachse der gedachten Ellipse verläuft horizontal.
[0046] In Fig. 24 ist eine Strukturierung der Büchse (276) ebenfalls durch einander abwechselnde
Erhebungen und Vertiefungen sowohl an der Innen- als auch an der Außenwandung gegeben,
wobei jedoch die Vertiefungen (300) der Außenwandung und damit der Vorsprünge (302)
an der Innenwandung in etwa eine Viereckform aufweisen, deren abgerundete Kanten auf
der X- bzw. Y-Achse liegen. Die Herzstückspitze liegt fest an den Seitenmitten der
Büchsenwandung an. In X- und Y-Richtung ist teilweise ein Freiraum und damit eine
Schwingung bzw. Dämpfung möglich.
1. Herzstück (10, 38, 250) für Weichen oder Kreuzungen mit zwei Flügelschienen (42,
44, 84, 86, 150, 152, 184, 188, 254, 256) und einer zwischen diesen angeordneten Herzstückspitze
(40, 82, 154, 186, 252), die mit den Flügelschienen spitzwinklig zueinander verlaufende
Spurrillen zur Führung eines Spurkranzes eines Rades bildet, wobei ein Ubergabebereich
(50), in dem die Herzstückspitze relativ zu den Flügelschienen und senkrecht zu der
Lauffläche bewegbar ist dadurch erzielbar ist, daß die Lauffläche des Rades (28) gleichzeitig
sowohl auf der Fahrfläche (54, 92) der Herzstückspitze (40, 82, 154, 186, 252) als
auch auf der einer der Flügelschienen (42, 44, 84, 86, 150, 152, 184, 188, 254, 256)
abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergabebereich (50) kontrolliert
derart ausgeprägt ist, daß im Bereich eines Fahrkantenabstandes Y der Herzstückspitze
(40) mit 20 mm < Y < 30 mm sowohl die Herzstückspitze als auch die Flügelschiene (42)
die Fahrfläche (52, 54) des Rades (26) bilden und daß bei einem kleineren Fahrkantenabstand
die Flügelschiene die Fahrfläche und bei einem größeren Fahrkantenabstand die Herzstückspitze
die Fahrfläche des Rades bildet.
2. Herzstück nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Herzstückspitze (154, 186) zur Erzielung einer Biegestabfunktion in Abstand
zum freien Ende derart festgelegt ist, daß bei einem Fahrkantenabstand Z mit 23mm
< Z < 27mm, vorzugsweise Z = 25mm bei einer im Betrieb normalerweise auftretenden
maximalen vertikalen Radkraft eine Auslenkung der Herzstückspitze von 1 mm erfolgt.
3. Herzstück nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flügelschienen (42, 44, 150, 152, 184, 188) und/oder die Herzstückspitze (40,
154, 186) auf einer elastisch ausgebildeten Unterlage (56, 58, 59, 190, 192) angeordnet
oder die Flügelschienen (42, 44) und die Herzstückspitze (40) zwangsgekoppelt sind,
z.B. durch pneumatische oder hydraulische Mittel.
4. Herzstück insbesondere nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Herzstückspitze (40, 82, 154, 186) parallel zur Lauffläche (28) elastisch
verschiebbar ist, wobei die Herzstückspitze (154, 186) als Kragarm derart ausgebildet
ist, daß die Herzstückspitze als Biegestab wirkt, der derart eingespannt ist, daß
die Herzstückspitze bei einem Fahrkantenabstand Y2 mit 25mm < Y2 < 30mm bei im Betrieb normalerweise auftretenden maximalen Querkräften eine Auslenkung
von 1 mm erfährt.
5. Herzstück nach Anspruch 1 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flügelschienen (150, 152) über ein Schraubelement (170) starr verbunden sind,
das von einer die Herzstückspitze (154) mit Spiel durchsetzenden Hülse (180) umgeben
ist, an die sich Abstandselemente (212,214) und an Laschenkammern (172,178) der Flügelschienen
anlegende Futterstücke (176, 178) anschließen.
6. Herzstück nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Abstandselement (212, 214) konusförmig in Richtung der Herzstückspitze (154)
ausgebildet und bewegbar in einer entsprechend angepaßten in der Flanke der Herzstückspitze
vorhandenen Aussparung (216, 218) angeordnet ist.
7. Herzstück nach Anspruch 1 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Herzstückspitze (180) starr mit bewegbar in Laschenkammern (204, 206) der
Flügelschienen (184, 188) eingreifenden Futterstücken (208, 210) verbunden ist.
8. Herzstück nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Futterstücke (110,112) aus Schwingmetall bestehen.
9. Herzstück nach Anspruch 1 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das vorzugsweise als Zapfen (264) ausgebildete freie Ende (258) der Herzstückspitze
(252) von einem Halteelement wie Büchse (266, 272, 274, 276) aufgenommen ist, das
vorzugsweise seinerseits von einem zwischen den Flügelschienen (254, 256) eingespannten
Futterstück (262, 264) gehalten ist.
10. Herzstück nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vorzugsweise Hohlzylinder- oder Topfform aufweisende Büchse (266, 272, 274,
276) gegebenenfalls gerichtete Dämpfungs- und/oder Stütz-und/oder Federeigenschaften
aufweist.
11. Herzstück nach Anspruch 9 und 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Büchse (266, 272, 274, 276) z.B. aus Teflon oder Schwingmetall besteht und
zur Erzielung einer gewünschten Dämpfungs- und/oder Stütz-und/oder Federeigenschaft
zumindest bereichsweise innen- oder außenseitig strukturiert bzw. profiliert ist z.B.
durch einander abwechselnde Erhebungen und Vertiefungen (268, 270, 282, 284, 286,
288, 292, 294, 296, 298).
12. Herzstück nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vertiefungen (288, 292) der Innenwandung (290, 278) in den radialen Ebenen
liegen, in denen die an der Außenwandung (280, 304) verlaufenden Erhebungen (282,
296) angeordnet sind.
13. Herzstück nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewegung und Dämpfung der Herzstückspitze in der Richtung erfolgt, in der
die Strukturierung bzw. Profilierung der Büchse (272, 274, 276) gegeben ist.
10. Coeur de croisement (10, 38, 250) pour aiguilles ou croisements à deux pattes
de lièvre (42, 44, 84, 86,150 152,184,188,254, 256) et une pointe réelle du coeur
de croisement (40, 82, 154, 186, 252) disposée entre celles-ci, qui forme avec les
pattes de lièvre des ornières s'étendant en faisant entre elles un angle aigu pour
le guidage d'un boudin de roue, une zone de transfert (50), dans laquelle la pointe
réelle du coeur de croisement est déplaçable par rapport aux pattes de lièvre et perpendiculairement
à la face de roulement, pouvant être obtenue par le fait que la face de roulement
de la roue (28) est appuyée simultanément tant sur la face de roulage (54, 92) de
la pointe réelle du coeur de croisement (40, 82, 154, 186, 252) qu'également sur l'une
des pattes de lièvre (42, 44, 84, 86, 150, 152, 184, 188, 254, 256), caractérisé en
ce que la zone de transfert (50) est pourvue d'une empreinte de relief contrôlé, de
telle façon que, dans la plage d'un écartement des bords de roulage Y de la pointe
réelle de croisement (40) telle que 20 mm < Y < 30 mm, tant la pointe réelle du coeur
de croisement qu'également la patte de lièvre (42) forment la face de roulage (52,
54) de la roue (26) et en ce que, dans le cas d'un écartement moindre des bords de
roulage, la patte de lièvre forme la face de roulage et que dans le cas d'un écartement
supérieur des bords de roulage, la pointe réelle du coeur de croisement forme la face
de roulage de la roue.
2. Coeur de croisement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en vue d'obtenir
un fonctionnement en poutre de flexion, la pointe réelle de coeur de croisement (154,
156) est fixée à une certaine distance de l'extrémité libre, de telle façon que, dans
le cas d'un écartement des bords de roulage Z, avec 23 < Z < 27 mm, de préférence
Z = 25 mm, dans le cas d'un effort de roue maximal survenant normalement en fonctionnement,
il s'ensuive une déformation de 1 mm de la pointe réelle du coeur de croisement.
3. Coeur de croisement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pattes
de lièvre (42, 44, 150, 152, 184, 188) et/ou la pointe réelle de coeur de croisement
(40, 154, 186) sont disposées sur un support (56, 58, 59, 190, 192) élastique ou bien
les pattes de lièvre (42, 44) et la pointe réelle de coeur de croisement (40) sont
couplées à force, par exemple par des moyens pneumatiques ou hydrauliques.
4. Coeur de croisement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pointe réelle
de coeur de croisement (40, 82, 154, 186) est déplaçable élastiquement parallèlement
à la face de roulement (28), la pointe réelle de coeur de croisement (154, 186) étant
réalisée sous la forme d'un bras en porte à faux, de façon que la pointe réelle de
coeur de croisement agisse comme une poutre de flexion qui est enserrée de telle sorte
que la pointe réelle de coeur de croisement subisse une déformation de 1 mm dans le
cas d'un écartement Y2 des bords de roulage tel que 25 mm < Y2 < mm, pour des efforts transversaux maximaux survenant normalement en fonctionnement.
5. Coeur de croisement selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce que les pattes
de lièvre (150, 152) sont reliées rigidement par l'intermédiaire d'un élément à vis
(170) qui est entouré par une douille (180) traversant avec un certain jeu la pointe
réelle du coeur de croisement (154), douille sur laquelle accostent des éléments d'écartement
(212, 214) et des pièces de fourrure (176, 178) appuyant sur des portées d'éclisse
(172, 178).
6. Coeur de croisement selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément d'écartement
(212, 214) est en forme de cône en direction de la pointe réelle du coeur de croisement
(154) et est disposé déplaçable dans un évidement existant (216, 218) adapté en correspondance
dans les flancs de la pointe réelle de coeur de croisement.
7. Coeur de croisement selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce que la pointe
réelle de coeur de croisement (180) est reliée rigidement à des pièces de fourrures
(208, 210) s'engageant de manière déplaçable dans des portées d'éclisse (204, 206)
des pattes de lièvre (184, 188).
8. Coeur de croisement selon la revendication 6, caractérisé en ce que les pièces
de fourrure (110, 112) sont constituées en joint métallo-caoutchouc.
9. Coeur de croisement selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce que l'extrémité
libre (258), réalisée de préférence sous forme de tourillon (264) de la pointe réelle
du coeur de croisement (252), est logée dans un élément de maintien tel qu'une douille
(266, 272, 274, 276), qui est, de préférence maintenue de son côté par une pièce de
fourrure (262, 264) enserrée entre les pattes de lièvre (254, 256).
10. Coeur de croisement selon la revendication 9, caractérisé en ce que la douille
(266, 272, 274, 276), de préférence en forme de cylindre creux ou une forme de pot,
présente le cas échéant des propriétés orientées d'amortissement, et/ou d'appui et/ou
d'élasticité.
11. Coeur de croisement selon la revendication 9 et 10, caractérisé en ce que la douille
(266, 272, 274, 276) se compose par exemple de téflon ou de métallo-caoutchouc et
est structurée, respectivement profilée, au moins par zone, côté intérieur ou extérieur,
en vue d'obtenir une propriété souhaitée d'amortissement, et/ou d'appui et/ou d'élasticité,
par exemple par une alternance de bosses et de creux (268, 270, 282, 284, 286, 288,
292, 294, 296, 298).
12. Coeur de croisement selon la revendication 11, caractérisé en ce que les creux
(288, 292) de la paroi intérieure (290, 278) sont situés dans les plans radiaux dans
lesquels sont disposées les bosses (282, 296) s'étendant sur la paroi extérieure (280,
304).
13. Coeur de croisement selon la revendication 11, caractérisé en ce que le déplacement
et l'amortissement la pointe réelle de coeur de croisement s'effectue dans la direction
dans laquelle est réalisée la structuration, respectivement le profilage de la douille
(272, 274, 276).
1. A cross frog (10, 38, 250) for switch points or crossings, comprising two wing
rails (42, 44, 84, 86, 150, 152, 184, 188, 254, 256) and a cross-frog nose (40, 82,
154, 186, 252) disposed between them and co-operating with the wing rails to form
flange grooves which run together at an acute angle for guiding a flange of a wheel,
a transfer region (50) in which the nose is movable relative to the wing rail and
perpendicular to the tread, being obtainable in that the tread of the wheel (28) is
supported both on the tread (54, 92) of the nose (40, 82, 154, 186, 252) and also
on one of the wing rails (42, 44, 84, 86, 150, 152, 184, 188, 254, 256), characterised
in that the transfer region (50) is defined in controlled manner so that when the
distance (Y) between the nose (40) and the inner edge of the rail is in the region
between 20 mm and 30 mm, the nose and the guard rail (42) both form the tread (52,
54) of the wheel (26), and when the distance from the inner edge is smaller the guard
rail forms the wheel tread and when the distance is greater the nose forms the wheel
tread.
2. A cross frog according to claim 1, characterised in that the nose (154, 186), in
order to serve as a bending-test rod, is secured at a distance from its free end so
that when the distance (Z) from the inner edge of the rail is between 23 mm and 27
mm, preferably Z = 25 mm, the nose is deflected by 1 mm at the maximum vertical wheel
force which normally occurs in operation.
3. A cross frog according to claim 1, characterised in that the guard rails (42, 44,
150, 152, 184, 188) and/or the nose (40, 154, 186) are disposed on a resilient support
(56, 58, 59, 190, 192), or the guard rails (42, 44) and the nose (40) are forcibly
coupled, e.g. by pneumatic or hydraulic means.
4. A cross frog according to claim 1, characterised in that the nose (40, 82, 154,
186) is resiliently movable parallel to the tread (28), and the nose (154, 186) is
constructed as a cantilever arm so that it acts as a bending-test rod which is clamped
so that the nose experiences a deflection of 1 mm at the maximum transverse forces
normally occurring in operation, when the distance Y2 from the inner edge of the rail is between 25 mm and 30 mm.
5. A cross frog according to claim 1 or 4, characterised in that the wing rails (150,
152) are rigidly connected via a screw normal element (170) surrounded by a sleeve
(180) which, extends with clearance through the nose (154) and which adjoins spacer
elements (212,214) and filling plates (176,178) adjacent fishplate seatings (172,
178) of the wing rails.
6. A cross frog according to claim 5, characterised in that the spacer element (212,
214) is made conical in the direction of the nose (154) and is movably disposed in,
a correspondingly-shaped recess (216, 218) in the flank of the nose.
7. A cross frog according to claim 1 or 4, characterised in that the nose (180) is
rigidly connected to filling plates (208, 210) which movably engage in fishplate seatings
(204, 206) of the wing rails (184, 188).
8. A cross frog according to claim 6, characterised in that the filling plates (110,
112) are made of resilient cushioning.
9. A cross frog according to claim 1 or 4, characterised in that the free end (258),
preferably shaped as a pin (264), of the nose (252) is received by a retaining element
such as a bush (266, 272, 274, 276), which preferably is in turn held by a filling
plate (262, 264) clamped between the wing rails (254, 256).
10. A cross frog according to claim 9, characterised in that the bush (266, 272, 274,
276), which is preferably in the shape of a hollow cylinder or pot, has damping and/or
supporting and/or spring properties, which are directional if required.
11. A cross frog according to claim 9 or 10, characterised in that the bush (266,
272, 274, 276) is made e.g. of teflon or resilient cushioning and, in order to obtain
a desired damping and/or supporting and/or spring property, is structured or profiled
on at least parts of its inner or outer side, e.g. in the form of alternating raised
portions and recesses (268, 270, 282, 284, 286, 288, 292, 294, 296, 298).
12. A cross frog according to claim 11, characterised in that the recesses (288, 292)
in the inner wall (290, 278) lie in the radial planes in which the raised portions
(282, 296) are situated in the outer wall (280, 304).
13. A cross frog according to claim 11, characterised in that the nose is moved and
damped in the direction in which the bush (272, 274, 276) is structured or profiled.