[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Herzstück für Weichen und Kreuzungen gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein derartiges Herzstück ist aus der EP 0 282
796 bekannt. Dort werden, wie auch sonst bei allen bekannten Herzstücken, die Flügelschienen
durch Futterstücke im Abstand von der Herzstückspitze gehalten, um die Breite der
Spurkranzrille sicherzustellen. Um bei diesem Herzstück eine gewisse Elastizität der
einzelnen Komponenten zu gewährleisten, ist das Herzstück von einer Hülse mit Spiel
durchsetzt, wobei diese Hülse beidseitig durch Abstandselemente an Futterstücken abgestützt
ist, die ihrerseits in Laschenkammern der Flügelschienen liegen. Die Flügelschienen
sind durch einen Bolzen, die Futterstücke, die Abstandselemente und die Hülse miteinander
verspannt und bilden somit gemeinsam eine starre Einheit. Lediglich die Herzstückspitze
kann sich gegenüber den beiden Flügelschienen horizontal und vertikal innerhalb des
vorgegebenen Spiels bewegen. Die beiden Flügelschienen und die Herzstückspitze liegen
auf einer Rippenplatte auf, die vertikal hochstehende Rippen aufweist, welche als
Anschläge für die Füße der Flügelschienen bzw. der Herzstückspitze für horizontale
Bewegung dienen und aufgrund des horizontal vorgegebenen Spiels eine gewollte horizontale
Beweglichkeit zulassen.
[0002] Die WO 94/02683 zeigt ein Herzstück, das aus zwei unverschweißten Schienenabschnitten
zusammengesetzt ist und über Futterstücke und einen die Stege der Flügelschienen und
das Herzstück durchsetzenden Bolzen miteinander verschraubt sind. Um die beiden unverschweißten
Schienenteile der Herzstückspitze zueinander in definierter Lage zu halten, sind die
Schienenabschnitte des Herzstückes von einer Hülse spielfrei durchsetzt oder die zueinander
weisenden Flächen der Herzstückabschnitte sind durch eine Profilierung wzb. eine in
Längsrichtung verlaufende Verzahnung, deren Zahnflanken spielfrei aneinander liegen,
miteinander gekoppelt.
[0003] Ein Herzstück ähnlich der EP 0 282 796 ist auch aus der EP 0 281 880 B1 und der DE
37 08 233 A1 bekannt.
[0004] Allgemein sind einfache, starre Herzstücke in Weichen an den Stellen angeordnet,
an denen der innenliegende Spurkranz der Räder die beiden Fahrflächen im Kreuzungsbereich
zum problemlosen Durchfahren durchschneidet. Die Radbandagen sind so breit, daß diese
die Rillenbreite und die gerade noch tragfähige Spitzenbreite der Herzstückspitze
überdecken. Bei diesem freien Durchlaufen des Spurkranzes muß die Radbandage, die
die Radlast überträgt, den Überlauf sich kreuzender Fahrflächen ohne Zerstörung der
schmalen Herzstückspitze problemlos ermöglichen.
[0005] Die aus Schienen zusammengesetzten starren einfachen Herzstücke mit den drei Hauptteilen
(d.h. die beiden Flügelschienen und die einfache Herzstückspitze) sind durch Futterstücke
miteinander verschraubt, was auch das Längsverschieben aufgrund von Temperaturschwankungen
und Bremsung verhindern soll. Diese heute als HV-Verschraubungen (hochfest-verspannte
Verschraubungen) ausgeführten Verschraubungen der starren einfachen Herzstücke weisen
neben den sehr hohen Herstell- und Unterhaltskosten noch weitere wesentliche technische
Mängel auf, die sich insbesondere auf die Lebensdauer sehr nachteilig auswirken. Die
sehr hohen Herstellkosten sind in erster Linie darauf zurückzuführen, daß statt der
sonst im Gleis und in Weichen üblichen Regelschienen für die Spitze Vollschienen des
jeweiligen Schienenprofils verwendet werden. Um den Schweißquerschnitt der beiden
aus Vollschienen bestehenden Spitzen verschweißen zu können, muß sowohl die Hauptspitze
als auch die Beispitze spanabhebend, im kritischen Bereich meistens bis zur Hälfte
abgefräst werden. Vor dem Verschweißen dieser beiden Querschnitte zu einer einfachen
Herzstückspitze muß der zu verschweißende Bereich auf ca. 400 bis 500°C vorgewärmt
werden, damit keine Risse beim Schweißen des hochgekohlten Schienenstahls entstehen.
Diese Temperatur ist während der gesamten Schweißdauer zu halten. Meistens wird sie
aber nicht in dieser Höhe gehalten, so daß es zur Martensitbildung im Schweißbereich
kommt und die Nähte schon nach kurzer Zeit reißen bzw. die Spitzenschienen brechen,
was heute leider noch sehr oft der Fall ist.
[0006] Zudem wird oft der Übergabebereich der Bandage von der Flügelschiene zur Spitze oder
umgekehrt noch vergütet oder auch perlitisiert, um den Verschleiß zu reduzieren. Beim
Vergüten oder Perlitisieren entstehen aber an den Anfangs- und Endbereich Entkohlungen,
die zu geringerer Festigkeit dieses Bereiches führen, was in der Praxis schon nach
kurzer Inbetriebnahme zu erhöhtem Unterhaltungsaufwand durch die sogenannten Weichdellen
führt.
[0007] Aus der DE 33 39 442 C1 ist es auch bekannt, die Herzstückspitze im Bereich des größten
Verschleißes, insbesondere also im Anfangsbereich mit einer Ausnehmung zu versehen,
in die ein Herzstückspitzeneinsatz aus Mangan-Hartstahl fest eingesetzt wird. Der
Mangan-Hartstahl wird durch einen Preßsitz gehalten, der durch ein Tieftemperaturschrumpfverfahren
hergestellt wird. Dieses Verfahren verlängert zwar die Lebensdauer der Herzstückspitze,
ist aber sehr aufwendig und teuer und schafft eine praktisch unelastische Herzstückspitze.
[0008] Sowohl durch die Herzstückblöcke als auch durch die Flügelschienen sind Löcher zu
bohren, was einmal hohe Kosten verursacht und zum anderen zu Schienenbrüchen führt,
wenn die Lochränder nicht ordnungsgemäß entgratet werden. Das möglichst spielfreie
Verbinden der Futterstückanlageflächen mit den Laschenkammern der Flügelschienen erfordert
hohe Herstellkosten. Der Hauptverursacher des großen Verschleißes und der dadurch
relativ kurzen Lebensdauer ist die viel zu große Steifigkeit des Übergabebereiches
der Radbandage von der Flügelschiene zur Spitze und umgekehrt aufgrund des zu kompakten
Querschnitts, also des Gesamtträgheitsmomentes um die X-Achse, der Kombination aus
Flügelschiene, Herzstückspitze und den Futterstücken. In der EP 0 282 796 wurde zwar
schon erkannt, daß diese Probleme durch eine größere Elastizität als bisher gelöst
werden können, d.h. durch eine relative vertikale Verschiebbarkeit zwischen Herzstückspitze
und Flügelschiene, um so nur geringe Kräfte im schwachen Bereich der Herzstückspitze
und hohe Kräfte in Bereichen größeren Schienenquerschnittes abfangen zu können. Dadurch,
daß beide Flügelschienen nach wie vor starr über die Herzstückspitze miteinander gekoppelt
sind, ist deren Trägheitsmoment nach wie vor relativ hoch. Weiter ist die Herzstückspitze
dort zur Erzielung einer Biegestabfunktion wie ein Kragarm gelagert, d.h. ihr freies
Ende kann vertikal ausgelenkt werden, während der hintere Bereich starr fixiert ist.
Damit wird der vordere Bereich der Herzstückspitze beim Befahren nach unten durchgebogen
und die Fahrfläche im Bereich der Fixierung auf Zug beansprucht wird, was schon nach
kurzer Betriebsdauer zu Schienenbrüchen führte.
[0009] Vergleicht man die Trägheit, d.h. das Trägheitsmoment des Übergabebereiches von zwei
Flügelschienen, zwei Futterstücken und ggf. auch noch der Vollschienenspitze, so kann
man leicht feststellen, daß ein solcher Übergabebereich wie ein starrer Block wirkt,
der durch seine Steifigkeit Verquetschungen im Auftreffbereich verursacht. Berücksichtigt
man noch, daß Eisenbahnräder nie genau rund sind, was eventuell durch die hohe Steifigkeit
des Auftreffpunktes bei spitz befahrenen oder auch stumpf befahrenen einfachen Herzstücken
verursacht wird, so wird klar, daß hierin eine weitere große Verschleißursache liegt.
Um diesen vertikalen Quetschverschleiß an der Herzstückspitze und den Flügelschienen
im Betrieb eliminieren zu können, werden in der Praxis im Gleis sowohl die Spitzen-
als auch die Flügelschienen auftragsgeschweißt. Oft wird diese Auftragsschweißung
nicht fachgerecht durchgeführt, insbesondere wenn nicht hoch genug vorgewärmt wird,
so daß das Herzstück schon nach kurzer Liegedauer durch Martensitbildung bricht und
deshalb oft ersetzt werden muß.
[0010] Auch die horizontale Steifigkeit, die durch das sehr hohe Trägheitsmoment des gesamten
Herzstückes um die y-Achse einem Vielfachen einer einfachen Schiene entspricht, beansprucht
die Radlenker über Gebühr. Eigentlich sollte zur Reduktion des Verschleißes am Radlenker
die Flügelschiene insbesondere beim Anfahren mit dem Radrücken eines Rades horizontal
elastisch ausgebildet sein.
[0011] Spurführungstechnisch haben die heutigen Herzstücke darin den größten Mangel, daß
die Flügelschienen nicht entsprechend der Konizität der Laufbandagenform überhöht
sind. Dadurch wird beim Spitzbefahren die Achse des Radsatzes bei gleich hohen Flügelschienen
beträchtlich vertikal abgesenkt und dabei stark vertikal beschleunigt. Dabei wandert
der Radaufstandspunkt der Radbandage weiter von der Fahrkante weg zu kleineren Durchmessern
der Bandage, was eine wesentlich kleinere Umfangsgeschwindigkeit des herzstückseitigen
Rades zur Folge hat, während das bogeninnere Rad eines Radsatzes durch das Hinziehen
zum Radlenker des Radsatzes auf einem größeren Durchmesser des Radaufstandspunktes
läuft. Diese Phänomen kann man auch als paradox bezeichnen, da das im Bogen außen
laufende Rad auf einem wesentlich kleineren Durchmesser als das auf der Bogeninnenseite
laufende Rad läuft, hervorgerufen durch den Radlenker.
[0012] Da die heutige Herzstückspitze entgegen der Laufrichtung beim Spitzbefahren in eine
spitz abfallende Fahrfläche abgesenkt ist, wird der Radsatz beim Übergang von der
Flügelschiene auf die starre Herzstückspitze neben dem plötzlichen Wechsel vom kleinen
Durchmesser des Radaufstandspunktes auf den größeren, d.h. zu wesentlich größeren
Umfangsgeschwindigkeiten auch noch entgegengesetzt zur bisherigen Beschleunigungsrichtung,
nämlich nicht nach unten, sondern entgegengesetzt schräg nach oben "katapultiert".
Dies ist sowohl für den Radsatz als auch für den Auftreffpunkt auf der starren Herzstückspitze
der Grund zu plastischen Verquetschungen der Fahrfläche der Spitze und wahrscheinlich
auch der Grund zum Unrundwerden der Radbandagen.
[0013] Was die Elastizität der bisherigen Herzstückkonstruktion betrifft, kann man sagen,
daß auch das seit über 100 Jahren verwendete, meistens aus Manganhartstahl gegossene
Herzstück, aber auch das verschraubte Herzstück, praktisch wie ein steifer Klotz,
also wie ein Fremdkörper, in der Weiche liegt. Eine ungefähr adäquate elastische Konstruktion,
die sich an der Elastizität der Regelschiene orientieren sollte, gibt es nicht. Meistens
liegt bei verschraubten Herzstücken der Überleitbereich noch auf einer Schwelle, was
die Steifigkeit weiter erhöht. Dazu sind in diesem Bereich auch noch die Futterstücke
angeordnet, so daß das Trägheitsmoment um die X-Achse, das für die elastische vertikale
Durchbiegung der Herzstückspitze maßgebend ist, im Auftreffquerschnitt etwa mehr als
das Fünffache einer Regelschiene beträgt. Ähnlich oder noch schlimmer verhält es sich
beim Überlauf von der Flügelschiene zur Herzstückspitze bei gegossenen Herzstücken
und noch schlimmer ist dies bei Blockherzstücken der Fall, weil dort das Trägheitsmoment
nicht nur das Fünffache, sondern oft mehr als das Zehnfache einer normalen Regelschiene
beträgt.
[0014] All die vorerwähnten Mängel und Nachteile der bis heute bekannten einfachen starren
Herzstücke sind hauptsächlich:
- zu große vertikale und horizontale Steifigkeit, also zu geringe Vertikal- und Horizontal-Elastizität;
- sehr große Materialverschwendung;
- Verschwendung von Resourcen;
- zu geringe Verfügbarkeit von starren Herzstücken;
- zu hohe Unterhaltskosten;
- zu hohe Neupreise;
- keine einfach zu korrigierende Überhöhung;
- unsachgemäße Verbindungs- und Auftragsschweißungen
und vieles andere mehr wird durch die vorliegende Erfindung vermieden.
[0015] Primäre Aufgabe der Erfindung ist es, das Herzstück der eingangs genannten Art dahingehend
zu verbessern, daß bei geringerem Herstell- und Materialaufwand eine längere Lebensdauer
und eine größere Verfügbarkeit des Herzstückes im Betriebsgleis erreicht wird.
[0016] Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
[0017] Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die drei Hauptkomponenten, nämlich
zwei Flügelschienen und eine Herzstückspitze hinsichtlich ihrer Masse bzw. ihres Trägheitsmomentes
vollständig voneinander entkoppelt werden können, wenn man die Futterstücke und deren
Verschraubung eliminiert. Dadurch ist nicht nur jedes der drei Hauptteile (zwei Flügelschienen
und eine Herzstückspitze) vollständig von den übrigen Teilen entkoppelt, sondern durch
Fortlassen der Futterstücke und Verschraubungen wird zusätzliche Masse eingespart
und dadurch das Trägheitsmoment weiter verringert. Die relative Lage dieser drei Hauptteile
in horizontaler Richtung wird durch vertikal hochstehende Rippen einer Rippenplatte
sichergestellt, zwischen denen die Hauptteile im wesentlichen spielfrei (in engen
Toleranzen) gehalten werden. Die vertikale elastische Fixierung der drei Hauptteile
erfolgt durch elastische Spannklemmen, die die drei Hauptteile lediglich im Plattenbereich
vertikal elastisch verspannen. Die Rillenbreite wird durch die Rippen der Rippenplatte
sowie durch die entsprechende Bearbeitung der Füße und Köpfe der Flügelschienen und
der Herzstückspitze gewährleistet. Die Rippenplatten ihrerseits sind an Schwellen
befestigt, vorzugsweise verschraubt. Dadurch, daß jeder der drei Hauptteile sich vollkommen
frei von den anderen in erster Linie elastisch vertikal verformen kann, wird der bisher
sehr hohe Auftreffstoß beim Übergang der Radbandage von der Flügelschiene zur Spitze
oder umgekehrt stark reduziert, so daß der bisherige Quetschverschleiß an der starren
Herzstückspitze und den Flügelschienen wesentlich reduziert, meistens sogar vollkommen
eliminiert wird.
[0018] Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die die Herzstückspitze bildenden Schienenteile
über die gesamte Länge der Herzstückspitze aus im Kopf- und Fußbereich miteinander
verschweißten Regelschienen gebildet.
[0019] Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem jeweiligen Fuß der Flügelschienen
bzw. der Herzstückspitze und der Auflagefläche auf den Rippenplatten eine besonders
elastische Zwischenlage eingefügt. Dadurch kann jeder der drei Hauptteile für sich
mit einer entsprechenden Eigenfrequenz schwingen, was die Elastizität erhöht und dadurch
den Fahrkomfort verbessert und die Lebensdauer wesentlich verlängert.
[0020] Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind zu diesen elastischen Zwischenlagen zusätzliche
verschieden dicke Zwischenlagen möglich. Dadurch kann man durch zusätzliches Einfügen
von diesen Zwischenlagen mit einer bestimmten Dicke unter dem jeweiligen Fußbereich
der Flügelschiene oder der Herzstückspitze problemlos die gewünschte größere Höhe
der Überlauffläche sehr exakt einstellen. Auch ein aufgetretener Verschleiß kann dadurch
ausgeglichen werden, ohne daß eine Auftragsschweißung mit anschließender Reprofilierung
der Fahrfläche im Bereich der Auftragsschweißung vorgenommen werden muß. Hierdurch
wird der Unterhaltungsaufwand wesentlich reduziert und vor allem wird die Verfügbarkeit
des Erfindungsgegenstandes nahezu auf 100 % der Liegezeit im Betriebsgleis angehoben.
[0021] Nach dem Stand der Technik wurden bisher lediglich die Außenfußbereiche der Flügelschienen
durch Spannklemmen oder auch anderen Verspannungselementen gegenüber den Rippenplatten
vertikal elastisch verspannt, wobei die Spannkräfte pro Verspannungsseite maximal
10-15 kN betragen.
[0022] Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden nun auch die Innenbereiche der Flügelschienen
und beide Außenfußseiten der Herzstückspitze durch elastische Spannklemmen o.ä. verspannt,
wobei vorzugsweise Spannkräfte von 10-15 kN pro Verspannungspunkt erreicht werden.
Damit werden die drei Bereiche: Herzstückspitze und zwei Flügelschienen für sich allein
so hoch verspannt, wie früher das gesamte starre Herzstück. Aufgrund dieses Vorteiles
kann der notwendige Wanderschutz, der eine relative Verschiebung der Flügelschienen
und der Herzstückspitze in Schienenlängsrichtung verhindern soll, wesentlich wirtschaftlicher
und auch leichter ausfallen. Ein solcher Wanderschutz ist in den Unteransprüchen und
der nachfolgenden Beschreibung näher beschrieben.
[0023] Bei einem totalen Verschleiß oder Bruch einer Flügelschiene und/oder der Herzstückspitze
kann jedes dieser Einzelteile leicht und schnell für sich allein ausgewechselt werden,
was die Verfügbarkeit des Erfindungsgegenstandes im Betriebsgleis wesentlich erhöht.
[0024] Die bisherige Liegedauer von starren, stark belasteten, einfachen Herzstücken liegt
erfahrungsgemäß je nach Belastung bei 3 bis 4 Jahren,teilweise auch etwas höher. Bei
der Erfindung wird die Liegezeit wesentlich erhöht, da es weder in der Konstruktion
noch im Verschweißen der beiden die Herzstückspitze bildenden Spitzenschienen Schwachstellen
gibt, so daß demgegenüber der Gesamtpreis einer Neuanschaffung gegenüber dem heutigen
Zustand vollkommen in den Hintergrund tritt.
[0025] Ein weiterer großer Vorteil der Erfindung liegt in der sehr einfachen und wirtschaftlichen
Entsorgung der Herzstückspitze oder auch einer oder beider Flügelschienen.
[0026] Rangieranlagen, die meistens aus wirtschaftlichen Gründen starre einfache Herzstücke
aufweisen, liegen oft in der Nähe von Wohnsiedlungen. Durch die vollkommen elastisch
gelagerten Stützpunkte der Flügelschienen und der Herzstückspitze wird erreicht, daß
die Schallemission stark reduziert wird.
[0027] Ein weiterer besonderer Vorteil der Erfindung liegt in der leichten Höhenverstellbarkeit
der Fahrflächen der beiden Flügelschienen, aber auch der Herzstückspitze als Ausgleich
zum vertikalen Verschleiß und auch des Wanderschutzes. Die Anpassung der bisher in
Gleisen und Weichen verwendeten Spannklemmen des beispielsweise in Deutschland üblichen
Typs "SKL" ist problemlos. Bei der Erfindung liegen die Auflagepunkte der Spannklemmen
im wesentlichen auf gleicher Höhe im Gegensatz zu den üblichen SKL-Spannklemmen, bei
denen die beiden Auflagepunkte verschieden hoch liegen. Um die Führungskraft insbesondere
bei der Bogenfahrt zwischen den beiden Flügelschienen und den beiden Spitzenschienen
aber auch zwischen der Herzstückspitze und den beiden Flügeln zu reduzieren, werden
die drei Hauptkomponenten im Bereich der jeweiligen Stützpunkte vertikal elastisch
mit leicht abgeänderten Spannklemmen verspannt. Da sowohl zwischen den beiden Flügelschienen,
den beiden Spitzenschienen und auch zwischen den beiden Flügelschienen und der Herzstückspitze
im wesentlichen gleich hohe Fußbereiche vorhanden sind, werden die bekannten Spannklemmen
so abgeändert, daß die beiden Auflagebereiche auf gleicher Höhe liegen. Damit entfallen
die teuren, die Starrheit des Herzstückes wesentlich erhöhenden Futterstücke.
[0028] Um ein Herzstück nach der Erfindung in kürzester Zeit auf einer Baustelle einbauen
zu können, wird das Herzstück fertig montiert mit den zugehörigen Rippenplatten versehen
auf der Baustelle angeliefert. Hierdurch kann ein in allen Belangen optimiertes einfaches,
starres Herzstück problemlos in kürzester Zeit eingebaut werden. Ersatzteile wie die
beiden Flügelschienen und die Herzstückspitzen können auf Lager gehalten werden, so
daß innerhalb kürzester Zeit ohne größere Lagerhaltung eine nahezu hundertprozentige
Verfügbarkeit des Erfindungsgegenstandes für den Eisenbahnbetrieb gegeben ist.
[0029] Zu den vertikal-elastischen Verspannungen der einzelnen Stützpunktbereiche ist anzumerken:
Um die Fußbreite der beiden Flügelschienen (innen) aber auch der Herzstückspitze (außen)
so breit wie möglich zu halten, werden die inneren Verspannungsrippen schmäler und
höher - bei gleicher Tragfähigkeit - als die äußeren Rippen ausgeführt, um die Schienenfußbreiten
möglichst groß zu halten und die Hakenschrauben auch ohne Demontage der Schienen bei
Bedarf auswechseln zu können. Diese Breite richtet sich nach der Normbreite der üblichen
bei SKL-Verspannung verwendeten Hakenschrauben, die 24 mm beträgt, was bei einem Luftspalt
von je 1 mm auf jeder Seite der Rippe eine Gesamtbreite von 24 mm ergibt. Da die Standsicherheit
der Herzstückspitze allein von der Breite des Schienenfußes im Plattenbereich abhängt,
werden die Rippenplatten verbreitert, damit diese sich beim Verspannen nicht konkav
wölben, und im Betrieb "pumpen", konvex vorgeformt und aus Feinkornstahl höherer Festigkeit
hergestellt.
[0030] Für Schwerlastweichen sollte der Fuß nur im inneren Plattenbereich für die halbe
Rippenbreite etwas verschmälert werden. Da die Länge der Rippe aus einem Stück geschmiedet
und mit der Grundplatte verschweißt wird, werden die entsprechenden Fußbereiche nur
um eine Länge von maximal 120 mm ausgeklinkt.
[0031] Für gering beanspruchte Herzstücke (wie z.B. Nahverkehr) können die beiden Füße entsprechend
der anteiligen Rippenbreite über ihre Gesamtlänge abgehobelt oder abgefräst werden,
was eine preisgünstige Herstellung bedeutet.
[0032] Die wichtigsten Aspekte und Vorteile der Erfindung werden noch einmal wie folgt zusammengefaßt:
[0033] Herzstück und Flügelschienen werden durch Spannklemmen (SKL) elastisch vertikal mit
den Rippenplatten der Schwellen verbunden. Die bisherige Block-Einheit aus starrem
Herzstück und Flügelschienen ist somit in einzelne Schienen aufgelöst. Diese einzelnen
Schienen haben jeweils für sich eine Eigenelastizität, so daß sich der Erfindungsgegenstand
vom Schwingungs- und Dämpfungsverhalten her praktisch wie eine normale Gleisschiene
verhält. Die bisher verwendeten Futterstücke entfallen, ebenso wie die bisherigen
Verschraubungen.
[0034] Die einzelnen Schienen sind leichter auswechselbar. Unter den Schienen können zusätzliche
Kunststoffzwischenlagen nachträglich eingebaut werden, mit denen die stufenlose Höhenverstellung
der Fahrflächen bewirkt wird. Das bisherige Reparieren der Flügelstücke durch Auftragsschweißen
entfällt. Die Verspannung erfolgt vertikal durch Spannklemmen. Die einzelnen Schienenfüße
haben im Engstellenbereich seitlich ca. 1 mm Luft gegeneinander. Die Enden der beiden
Regelschienen, die über die gesamte Länge der Herzstückspitze ohne Schweißstoß durchgehen
und die Spitze bilden, sind auf einem möglichst kurzen Bereich miteinander am Kopf
und am Fuß verschweißt. Hier kommen Schweißverfahren wie Gaspreßschweißen, CO
2-Schutzgasschweißen, Induktivpreßschweißen, Elektronenstrahlschweißen oder Laserschweißen
in Frage.
[0035] Im Radübergangsbereich von der Spitze zur Flügelschiene und umgekehrt wird Letztere
so überhöht, daß die Höhendifferenz des heutigen konischen Radreifenprofils ausgeglichen
wird.
[0036] Die Herzstückspitze besteht aus zwei Regelschienen wie z.B. des Typs UIC 60, die
im Bereich der Spitzen an ihren anliegenden Kopf- und Fußbereichen spanabhebend entsprechend
der Verschmälerung im Bereich der Spitzengeometrie angepaßt und an Kopf und Fuß der
so gebildeten Spitze mittels V-Längsnähten oder anderen Ausführungsarten von Nähten
verschweißt werden.
[0037] Der vordere Bereich der Spitze kann auch einteilig als geschmiedetes oder gegossenes
Formstück hergestellt und mit den beiden an Kopf und Fuß zusammengeschweißten Herzstückspitzen
verschweißt werden.
[0038] Da auf die Flügelschiene und die Herzstückspitze durch Temperatur und Bremseinwirkung
große Kräfte in Längsrichtung wirken, muß ein sogenannter Wanderschutz zwischen diesen
drei Hauptteilen vorgesehen werden, der ein Längswandern mit Relativverschiebung zwischen
Herzstückspitze und Flügelschienen vermeidet. Dieser Wanderschutz wird möglichst nah
am Radübergang eingebaut mit dem besonderen Merkmal, daß jeder Steg der Flügelschienen
und der Herzstückspitze einzeln mit Wanderschutzteilen hochfest verschraubt ist.
[0039] Das Einstellen verschiedener Flügelschienenhöhen ist notwendig um den Verschleiß
der Schienenköpfe der Flügelschienen insbesondere im Radübergangsbereich auszugleichen.
Zwischen Schrauben und den vergrößerten Bohrungen in den Schienenstegen für den Wanderschutz
werden Exzenterbuchsen vorgesehen. Der Wanderschutz ist dann zu jeder Seite einteilig.
[0040] Nach einer Variante wird jede Wanderschutzseite zweiteilig ausgeführt mit mehreren
Kontaktflächen in Längs- und Querrichtung, die die Längskräfte von der Spitze zur
Flügelschiene und umgekehrt übertragen. Diese Kräfte betragen in Längsrichtung beispielsweise
ca. 600-800 kN. Zur Überbrückung der Höhendifferenzen bei Verschleiß der Flügelschienenfahrflächen
werden entweder zusätzliche oder unterschiedlich dicke Zwischenlagen unter den Flügelschienenfüßen
verwendet.
[0041] Die beiden zusammengehörenden Teile können sich zwecks Höhenverstellung der Schienen
lotrecht gegeneinander verschieben. Über mehrere Kontaktflächen können sie in Schienenlängsrichtung
große Kräfte übertragen, die mehrfach größer sind als die bei Weichenzungen üblichen
Wanderschutzeinrichtungen nach dem Stand der Technik. Ein kleines Bewegungsspiel zwischen
den Kontaktflächen kann die übertragbaren Schienenlängskräfte abmindern. Auch in Schienenquerrichtung
kann die Bewegung durch Kontaktflächen mit Bewegungsspiel begrenzt werden.
[0042] Die kammartig ineinander greifenden Teile des Wanderschutzes können auch trapezförmig
ausgebildet sein.
[0043] Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang
mit der Zeichnung ausführlicher erläutert.
[0044] Es zeigt:
- Fig. 1:
- eine Draufsicht auf ein Herzstück nach der Erfindung;
- Fig. 2:
- eine Seitenansicht der Herzstückspitze nach Fig. 1;
- Fig. 3:
- eine Seitenansicht der Überlauffahrflächenhöhe der beiden Flügelschienen nach der
Erfindung bei dem Herzstück der Fig. 1;
- Fig. 4:
- einen Schnitt längs der Platte 249 der Fig. 1;
- Fig. 5:
- eine Draufsicht auf die Schnittdarstellung der Fig. 4 (an der Platte 249);
- Fig. 6:
- einen Schnitt längs der Platte 251 der Fig. 1;
- Fig. 7:
- eine Draufsicht auf die Schnittdarstellung der Fig. 6;
- Fig. 8:
- eine Draufsicht auf einen Teil des Herzstückes nach der Erfindung mit einer Wanderschutzvorrichtung
nach einer ersten Variante der Erfindung;
- Fig. 9:
- einen Schnitt längs der Linie B-B der Fig. 8;
- Fig. 10:
- einen Schnitt längs der Linie C-C der Fig. 8 durch den Wanderschutz nach der ersten
Variante der Erfindung;
- Fig. 11:
- verschiedene Ansichten und Schnittdarstellungen nach der ersten Variante des Wanderschutzes;
- Fig. 12:
- eine geschnittene Draufsicht auf einen Teil des Herzstückes nach einer zweiten Variante
eines Wanderschutzes nach der Erfindung;
- Fig. 13:
- eine geschnittene Drausicht auf einen Teil des Herzstückes nach einer dritten Variante
eines Wanderschutzes nach der Erfindung;
- Fig. 14:
- einen Schnitt längs der Linie I-I der Fig. 13;
- Fig. 15a bis 15c:
- Schnitte längs der Linien F-F, G-G bzw. H-H der Fig. 13;
- Fig. 16:
- eine Draufsicht auf eine bei der Erfindung verwendete Rippenplatte;
- Fig. 17:
- einen Schnitt längs der Linie E-E der Fig. 16;
- Fig. 18:
- eine Seitenansicht einer inneren Rippe der Rippenplatte der Fig. 16 und 17;
- Fig. 19:
- eine Seitenansicht einer äußeren Rippe der Rippenplatte der Fig. 16 und 17;
- Fig. 20:
- einen Querschnitt zweier einer Herzstückspitze bildenden Schienenteile während des
Vorwärmprozesses bei einer offenen Preßschweißung;
- Fig. 21:
- einen Schnitt ähnlich Fig. 20 jedoch nach Beendigung der offenen Preßschweißung;
- Fig. 22:
- einen Schnitt ähnlich Fig. 20 zweier eine Herzstückspitze bildenden Schienenteile
während des Vorwärmprozesses bei einer geschlossenen Preßschweißung;
- Fig. 23:
- einen Schnitt nach Fig. 22 nach Beendigung der geschlossenen Preßschweißung.
[0045] Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Figuren bezeichnen gleiche bzw. funktionell
einander entsprechende Teile.
[0046] Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Herzstück nach der Erfindung. Die beiden Regelschienen
4 und 5 , die gemeinsam die Herzstückspitze 3 bilden, sind bis über den theoretischen
Herzstückpunkt hinaus verlängert und im vorderen Bereich an Kopf und Fuß als Herzstückspitze
3 verschweißt. Beidseitig der Herzstückspitze 3 sind ebenfalls unter Bildung von Spurrillen
11 je eine Flügelschiene 1 und 2 angeordnet. Die genannten Schienenteile liegen auf
Rippenplatten 246-253 bzw. 223 auf (Diese Nummern beziehen sich auf die von der Deutschen
Bahn AG verwendete Nomenklatur).
[0047] Im Gegensatz zum Stand der Technik sind die Herzstückteile wie Flügelschiene 1 und
2 und Herzstückspitze 3 nicht über Futterstücke und Verschraubungen miteinander starr
verbunden, sondern sind jeweils durch Spannklemmen 26, 27, 28 bzw. 29 an der jeweiligen
Rippenplatte 246-253 und 223 vertikal elastisch verspannt. Im einzelnen sind die Flügelschienen
1 und 2 an ihrer Außenseite in herkömmlicher Weise durch Spannklemmen 26 verspannt,
wobei diese Spannklemmen beispielsweise herkömmliche Spannklemmen des Typs SKL 12
sein können. In dem Bereich, in dem sich die Flügelschienen unmittelbar gegenüberliegen,
d.h. an den Rippenplatten 246 und 247 ist eine innere Flügelschienenverspannung in
Form einer Spannklemme 27 vorgesehen, die auf die nach innen weisenden Füße der sich
gegenüberliegenden Flügelschienen 1 und 2 drückt. In den Bereichen, wo die Flügelschiene
der Herzstückspitze gegenüberliegt, sind jeweils Spitzen-Flügelschienen-Verspannungen
in Form von Spannklemmen 28 vorgesehen, die sich einerseits auf dem Fuß der Flügelschiene
und andererseits auf dem Fuß der Herzstückspitze abstützen. In dem unverschweißten
Bereich des Herzstückes, in dem die Spitzenschienen im größeren Abstand zueinander
liegen, ist eine innere Spitzenverspannung in Form einer Spannklemme 29 vorgesehen,
die auf den nach innen weisenden Füßen dieser beiden Spitzen aufliegt.
[0048] Alle Schienenkomponenten sind somit vertikal elastisch gegen die Rippenplatten verspannt,
ansonsten aber voneinander entkoppelt. Damit kann jedes der drei Hauptteile (zwei
Flügelschienen und eine Herzstückspitze) vollkommen frei von den übrigen Teilen schwingen
und sich vertikal und horizontal elastisch verformen. Damit wird der Auftreffstoß
beim Übergang der Radbandage von der Flügelschiene auf die Herzstückspitze und umgekehrt
durch die vorhandene Einzelelastität stark reduziert, so daß der bisherige Quetschverschleiß
praktisch nicht mehr auftritt.
[0049] Da die Hauptteile im wesentlichen nur durch Reibschluß zwischen dem Schienenfuß und
den Rippenplatten aufgrund der Spannklemmen gehalten werden, muß sichergestellt werden,
daß sich die Hauptteile relativ zueinander nicht bzw. nur in solchem Umfange verschieben
können, daß die Spurrille 11 in ausreichender Breite aufrechterhalten bleibt. Um eine
relative Verschiebung zwischen Herzstückspitze 3 und den Flügelschienen 1 und 2 in
Schienenlängsrichtung zu verhindern, ist ein Wanderschutz 30 vorgesehen, der hier
zwischen den Rippenplatten 250 und 251 angeordnet ist, alternativ jedoch auch zwischen
den Rippenplatten 249 und 250 angeordnet sein kann. Der Wanderschutz 30 wird im Zusammenhang
mit den Fig. 8 bis 14 ausführlicher erläutert.
[0050] Der Wanderschutz wirkt nur in Schienenlängsrichtung, vermeidet also eine vertikale
Kopplung der Hauptkomponenten, so daß auch in diesem Bereich das Trägheitsmoment nicht
erhöht wird. Dieser Wanderschutz 30 wird an den Stegen der Herzstückspitze 3 und der
jeweiligen Flügelschiene 1 bzw. 2 angeschraubt. Dementsprechend haben diese Flügelschienen
bzw. die Spitze in diesem Bereich Bohrungen 31 bzw. 32, die in den Figur 9 zu erkennen
sind.
[0051] Fig. 2 zeigt in Seitenansicht die Herzstückspitze 3 mit dem abgefrästen Spitzenbereich
6. Weiter ist der zwischen den Platten 248 und 249 liegende Übergabebereich 34 zu
erkennen, in welchem die Lauffläche des Herzstückes leicht und relativ kurz abgesenkt
ist.
[0052] Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Flügelschiene 1, wobei die Abbildungen der Fig.
1, 2 und 3 hinsichtlich der relativen Lage der Hauptteile in Schienenlängsrichtung
ausgerichtet dargestellt sind.
[0053] Schließlich ist in Fig. 1 noch zu erkennen, daß alle Rippenplatten 246-253 und 223
über Schwellenschrauben 33 an nicht dargestellten Schwellen angeschraubt sind.
[0054] Damit sich die einzelnen Schienen quer zur Schienenlängsrichtung nicht verschieben
können, sind an den Rippenplatten vertikal hochstehende Rippen vorgesehen, zwischen
denen die Schienenteile im wesentlichen spielfrei (in engen Toleranzen) gehalten werden.
In der Praxis beträgt dieses Spiel nur ca. maximal 0,5-1 mm. Im einzelnen werden diese
Rippenplatten im Zusammenhang mit Fig. 12-15 ausführlicher beschrieben.
[0055] Schließlich sei im Zusammenhang mit Fig. 3 noch darauf hingewiesen, daß die Flügelschiene
1 im Bereich zwischen den beiden Punkten 35 gegenüber der Fahrflächenhöhe der Herzstückspitze
geringfügig überhöht ist, entsprechend der Konizität der Radbandagen, so daß das Rad
beim Übergang von der Herzstückspitze auf die Flügelschiene und umgekehrt weder abgesenkt
noch angehoben wird. Die SO-Höhe (Schienenoberfläche) der Flügelschiene ist durch
die dünnere Linie 36 dargestellt, die zwischen den Punkten 35 gegenüber der Fahrfläche
37 der Flügelschiene eben (horizontal) verläuft.
[0056] Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie A-A an der Platte 249 der Fig. 1. In diesem
Bereich weist die Herzstückspitze 3 noch weitestgehend ihre volle Höhe auf und trägt
noch einen Teil der Radlast.
[0057] Auch sind die beiden durchgehenden Spitzenschienen 4 und 5 am Kopf und Fuß durch
CO
2-Schutzgasschweißung miteinander verschweißt.
[0058] Die Rippenplatte 249 hat zwei vertikal hochstehende Rippen 39a und 39b und zwei seitliche,
dem gegenüber niedrigere Rippen 40 und 41. Der Abstand zwischen den Rippen 40 und
39a bzw. 39b und 41 entspricht der an dieser Stelle vorhandenen Breite des Fußes 16
der Flügelschienen 1 und 2, wobei allenfalls ein sehr geringes Spiel von maximal 0,5-1
mm vorhanden ist, so daß der Fuß 16 der beiden Flügelschienen 1 und 2 zwischen den
jeweiligen Rippen 40 und 39a bzw. 41 und 39b in Richtung quer zur Schienenlängsachse
fixiert wird. Die beiden Flügelschienen 1 und 2 stehen auf Zwischenlagen 42, die eine
Dicke von beispielsweise 9 mm haben und vorzugsweise aus elastischem Material sind.
Weiter ist zwischen die Zwischenlage und die Unterseite des Fußes eine zusätzliche
Zwischenlage 43 eingefügt mit der die oben erwähnte Überhöhung der Flügelschiene gegenüber
der SO-Höhe der Herzstückspitze eingestellt werden kann. Diese Zwischenlagen 43 können
leicht ausgewechselt werden und bei Verschleiß der Fahrfläche der Flügelschienen durch
eine dickere Zwischenlage ersetzt werden, wodurch das eingangs geschilderte bisherige
Auftragsschweißen zum Ausbessern der Fahrfläche der Flügelschienen 1 und 2 entfällt.
[0059] Die nach außen weisenden Teile der Schienenfüße 16' sind über herkömmliche Spannklemmen
26 vertikal elastisch gegenüber der Oberseite 38 der Rippenplatte verspannt. Hierzu
ist an den äußeren Rippen 40 bzw. 41 eine Hakenschraube 44 befestigt und zwar mittels
einer Schwalbenschwanzbefestigung. Von der Schraubenhalterung steht ein Gewindebolzen
ab, auf den eine Mutter 45 mit Beilagscheibe 46 aufgeschraubt ist, wodurch die Spannklemme
26 einerseits gegenüber der Rippenplatte 249 und andererseits gegenüber dem nach außen
weisenden Fuß 16' der jeweiligen Flügelschiene 1 bzw. 2 verspannt wird. Aus Fig. 4
ist auch deutlich zu erkennen, daß die Spannklemme 26 auf unterschiedlichen Höhen
auf der Rippenplatte und dem Fuß aufliegt. In ähnlicher Weise werden die beiden inneren
Füße der Flügelschienen 1 und 2 durch eine innere Flügelschienenverspannung 28 gegen
die Rippenplatte 249 gespannt, wobei an den mittleren Rippen 39a und 39b ebenfalls
eine Hakenschraube mit Mutter 45 angebracht ist, über die die Spannklemmen 28 mittels
der Mutter 45 und einer Beilagscheibe 46 verspannt wird. Die Spannklemme 27 liegt
auf den beiden Füßen 16 und 49 der jeweiligen Flügelschiene und der Herzstückspitze
auf und zwar im wesentlichen auf etwa gleicher Höhe.
[0060] Aus Fig. 4 ist auch klar zu erkennen, daß die beiden Flügelschienen 1 und 2 in vertikaler
Richtung vollständig voneinander entkoppelt sind und damit frei voneinander schwingen
können bzw. sich elastisch durchbiegen können. Wie schon erwähnt sind die äußeren
Spannklemmen 26 herkömmliche Spannelemente, wie sie bei der Deutschen Bahn AG unter
der Bezeichnung SKL 12 verwendet werden. Die Spannklemmen 28 für die innere Verspannung
hat in der Draufsicht der Fig. 5 im wesentlichen die gleiche Form wie die Spannklemme
26. Im Querschnitt der Fig. 4 unterscheidet sie sich jedoch dadurch, daß beide Seiten
auf im wesentlichen gleicher Höhe auf den inneren Schienenfüßen 16 der beiden Flügelschienen
und der Herzstückspitze aufliegen.
[0061] Fig. 5 zeigt eine entsprechende Draufsicht auf den Bereich der Rippenplatte 249.
Auch hier hat die Rippenplatte vier Rippen analog der Platte 248, d.h. die beiden
äußeren, niedrigeren Rippen 40 und 41 und die beiden inneren, höheren Rippen 39a und
39b. Die beiden die Herzstückspitze 3 bildenden Spitzenschienen, d.h. die Regelschienen
4 und 5, sind miteinander am Kopf und am Fuß verschweißt und haben jeweils nach außen
weisende Füße 49, auf denen innere Flügel-Spitzenschienen-Verspannungen abgestützt
sind, die hier ebenfalls als Spannklemmen ausgebildet sind, sich von den Spannklemmen
28 jedoch dadurch unterscheiden, daß die Auflage auf den Füßen 49 der Herzstückspitze
3 niedriger liegt als die Abstützung auf den Füßen 16 der Flügelschienen 1 und 2.
[0062] Es sei darauf hingewiesen, daß im Bereich der Rippenplatte 249 die beiden Flügelschienen
1 und 2 durch eine dicke zusätzliche Zwischenlage 43 weiter überhöht sind, was durch
die Linie 37 (Fig. 4), die die Höhe der Lauffläche (SO) der Flügelschienen 1 und 2
darstellt und die demgegenüber nach unten versetzte Lauffläche 36 der Herzstückspitze
3 verdeutlicht wird.
[0063] Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch die Rippenplatte 251, also in einem Bereich, in
welchem die Regelschienen 4 und 5 vom getrennten Spitzenbereich gerade in den verschweißten
Bereich der Herzstückspitze übergehen, was durch die Schweißnaht 51 der Fig. 7 kenntlich
gemacht ist. Die Rippenplatte hat hier insgesamt fünf Rippen, nämlich die beiden äußeren
Rippen 40 und 41, die beiden Rippen für die Flügel-Spitzenschienen-Verspannung 39a
und 39b sowie eine mittlere Rippe 52, die zwischen der Spitzenschiene 4 und der Spitzenschiene
5 und diese beiden Spitzenteile quer zur Schienenlängsrichtung im Abstand zueinander
hält. Da in diesem Bereich die äußeren Füße der Spitzenschienen 4 und 5 noch weitestgehend
das normale Schienenprofil der Regelschiene aufweisen, sind die Spannklemmen für die
innere Flügel-Spitzenschienen-Verspannung 28 so ausgebildet, daß sie auf beiden Seiten
die gleiche Auflagehöhe haben. Es können also im Prinzip dieselben Spannklemmen verwendet
werden, wie bei der inneren Flügelschienenverspannung der Fig. 4 und 5. Zu bemerken
ist noch, daß die beiden Flügelschienen beim Erfindungsgegenstand schon nach der Platte
251 enden, während diese nach dem Stand der Technik erst hinter der Platte 253 enden.
Die Verkürzung wurde durch die viel größere Horizontalelastizität der beiden nur am
Fuß verspannten Flügelschienen möglich.
[0064] Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf den Schnitt der Fig. 6. Hier ist insbesondere der
Übergangsbereich vom verschweißten Teil der Herzstückspitze 3 (Schweißnaht 51) zu
den Regelschienen 4 und 5 zu erkennen sowie die schmalere Rippe 52.
[0065] Fig. 8 zeigt eine erste Variante des Wanderschutzes 30 mit je fünf Schrauben (vgl.
Fig. 1) in der Draufsicht unter Fortlassung der Spitzen- und Flügelschienenköpfe,
der im Bereich der Herzstückspitze zwischen den Rippenplatten 250 und 251 liegt, also
in einem Bereich, in welchem die beiden Spitzenschienen schon an Kopf und Fuß miteinander
verschweißt sind. Der Wanderschutz 30 besteht aus zwei Paaren von Wanderschutzelementen
57 und 58, von denen das Äußere mit der Flügelschiene 1 bzw. 2 und das Innere 58 an
der zugeordneten Herzstückspitze 3 verspannt ist. Die Befestigung erfolgt vorzugsweise
mittels HV-Schrauben 59, die durch die Bohrung 32 (Fig. 3) der Flügelschiene hindurchgehen
sowie durch Schrauben 60, die durch Bohrungen 31 der beiden Spitzenschienen 4 und
5 hindurchgehen. Beide Wanderschutzelemente 57 und 58 eines Paares haben je einen
in die Laschenkammer 18 der Flügelschienen 1 bzw. 2 bzw. die Laschenkammer 61 der
Spitzenschienen 4 und 5 hineinragenden, sich parallel zum jeweiligen Steg der Schiene
erstreckenden Grundkörper 62 bzw. 63, der durch die zugeordnete Schraube 59 bzw. 60
in die Laschenkammer hinein und gegen den Steg der Schiene verspannt ist. Weiter weist
jedes Wanderschutzelement 57 und 58 senkrecht zur Schienenlängsachse horizontal von
dem Grundkörper 62 bzw. 63 abstehende Anschlagelemente 64 bzw. 65 auf, die in Schienenlängsrichtung
gegeneinander versetzt sind, so daß die Anschlagelemente 64 und 65 eines Paares 57,
58 kammartig ineinandergreifen und so in Schienenlängsrichtung Anschläge gegen eine
relative Längsverschiebung der benachbarten Schienen 1,4 bzw. 5,2 bilden. Die Anschlagelemente
sind dementsprechend auch so geformt, daß beim Verlegen der Schienen im Gleis zunächst
die Spitzenschienen 4 und 5 mit angeschraubten Wanderschutzelementen 58 auf die Rippenplatten
aufgesetzt werden und danach die Flügelschienen mit den angeschraubten Wanderschutzelementen
57 von oben her vertikal abgesenkt werden, wobei dann die Anschlagelemente 57 und
58 kammartig ineinandergreifen und die relative Ausrichtung der Schienen in deren
Längsrichtung sicherstellen. Die Anschlagelemente 64 oder 65 der jeweiligen Wanderschutzelemente
57 und 58 bilden, wie aus Fig. 9 ersichtlich, einen zur gegenüberliegenden Schiene
offenen Topf 73, um das Einsetzen der Schraube 59 und die Aufnahme des Schraubenkopfes
zu gewährleisten.
[0066] Um auch den Abstand der Schienen und damit die Breite der Spurrille sicherzustellen,
haben die Anschlagelemente, wie am besten im linken Teil der Fig. 8 und vor allem
aus Fig. 9 zu erkennen ist, vertikal verlaufende Wandabschnitte G7 und 68, die ineinandergreifen
und somit einen Anschlag in Richtung senkrecht zur Schienenlängsachse in y-Richtung
bilden. Diese vertikalen Wandabschnitte 67 und 68 verlaufen nur etwa über die Hälfte
der senkrecht zur Schienenlängsachse gemessenen Länge der Anschlagelemente 64 und
65 und beginnen am freien Ende der Anschlagelemente. Dabei verlaufen die an dem mit
den Regelschienen 4 bzw. 5 verbundenen vertikalen Anschlagelemente 67 von unten nach
oben, d.h. vom Schienenfuß in Richtung zum Schienenkopf, während umgekehrt die mit
der Flügelschiene 1 bzw. 2 verbundenen vertikalen Wandabschnitte 68 von oben nach
unten, also vom Schienenkopf zum Schienenfuß verlaufen, um zu ermöglichen, daß die
Flügelschienen mit ihren Wanderschutzelementen von oben her eingesetzt werden können.
[0067] Obwohl die jeweils benachbarten Schienen 1 und 4 bzw. 5 und 2 über die Wanderschutzelemente
miteinander verbunden sind, wird doch keine starre Kopplung wie z.B. wie mit den herkömmlichen
Futterstücken bewirkt, sondern die Schienenteile können sich jeweils unabhängig voneinander
vertikal durchbiegen, bewegen oder schwingen und sind somit bezüglich des Trägheitsmomentes
in vertikaler Richtung vollkommen voneinander entkoppelt, zumal die Anordnung mit
ihrer Hauptmasse in der Nähe der neutralen X-Achse vorgesehen ist.
[0068] Aus Fig. 11 ist der Wanderschutz noch besser zu erkennen. Jedes Wanderschutzelement
57 und 58 hat Anschläge 64 und 65, die zwischen sich Ausnehmungen 75 aufweisen, die
den jeweils gegenüberliegenden Anschlag 64 bzw 65 aufnehmen, so daß die Wanderschutzelemente
kammartig ineinander greifen. Die als von dem jeweiligen Grundkörper 62 und 63 abstehenden
Anschläge 64 und 65 haben eine zylindrische Öffnung 73, in deren Boden eine Bohrung
74 für den Durchtritt der Befestigungsschraube vorhanden ist. Die beiden endseitigen
Anschläge jedes Wanderschutzelementes 57 und 58 haben vertikal verlaufende Schenkel
67 und 68, die ebenfalls ineinandergreifen (vgl. Schnitt a-a), wodurch die Flügelschiene
und die Herzstückspitze auch in Richtung quer zur Schienenlängsachse, d.h. in y-Richtung
aneinander gehalten werden, wodurch eine Sicherung gegen ein Kippen der Schienen erreicht
wird. Gleichwohl ist, was hier besonders zu betonen ist, keine Kopplung in vertikaler
Richtung gegeben, so daß alle Schienen, d.h. die Herzstückspitze und die beiden Flügelschienen
sich vertikal frei in Bezug auf die anderen Schienen bewegen können und diesbezüglich
auch nur das Trägheitsmoment der einzelnen Schiene, was die vertikale Elastizität
sehr erhöht, wirksam ist.
[0069] Weitere Details sind für den Fachmann ohne weiteres aus den Fig. 9 bis 11 zu erkennen.
[0070] Fig. 12 zeigt eine Variante eines Wanderschutzes mit je drei Schrauben in geschnittener
Draufsicht. Auch hier besteht der Wanderschutz aus zwei Paaren von Wanderschutzelementen
57 und 58, von denen das äußere 57 mittels drei Schrauben an den Steg der Flügelschiene
1 bzw. 2 und das innere 58 ebenfalls mittels drei Schrauben 60 an den Stegen 4 und
5 der die Herzstückspitze bildenden Regelschienen verspannt ist. Die genannten Stege
haben jeweils Bohrungen zur Aufnahme der Schrauben. Auch hier haben beide Wanderschutzelemente
57 und 58 eines Paares je einen in die Laschenkammer der Flügelschienen bzw. der Spitzenschienen
hineinragenden, sich parallel zum jeweiligen Steg der Schiene erstreckenden Grundkörper
62 bzw. 63, von denen Zähne 93-98 abstehen, die als Anschlagelemente dienen und kammartig
ineinandergreifen. Das an der Flügelschiene 1 bzw. 2 befestigte Wanderschutzelement
57 hat dabei zwei in Schienenlängsrichtung gegeneinander versetzt angeordnete Zähne
93 und 94, während das an der Regelschiene 4 angebrachte Wanderschutzelement 58 zwei
Paare von Zähnen 95, 96 und 97, 98 aufweist, die jeweils zwischen sich den Zahn 93
bzw. 94 aufnehmen. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 12 sind die Zähne 93 und 94 in
der Draufsicht trapezförmig mit verbreiterter Wurzel der Zähne, wodurch die Zähne
größere Kräfte aufnehmen können. Die Lücke zwischen den Zähnen 95 und 96 bzw. 97 und
98 ist entsprechend trapezförmig, so daß die Wanderschutzelemente mit geringem Spiel
(2-3 mm) ineinander greifen. Da beim Auftreten von in Schienenlängsrichtung wirkenden
Kräften durch die Trapezform der Zähne auch eine quer zur Schienenlängsrichtung verlaufende
Kraftkomponente auftritt, sind an beiden Enden eines Paares von Wanderschutzelementen
57, 58 ineinandergreifende Haken 67, 68 vorgesehen, die diese Querkräfte aufnehmen.
[0071] Die Variante der Fig. 13 unterscheidet sich von der der Fig. 12 dadurch, daß die
Zähne 93-98 in der Draufsicht ein rechteckiges Profil haben, weshalb auch die Haken
fortgelassen sind.
[0072] Wie aus den Schnittdarstellungen der Fig. 15a und 15b zu erkennen ist, sind die einzelnen
Zähne eines Wanderschutzelementes durch Stege 99 bzw. 100 miteinander verbunden, wobei
diese Stege parallel zur Fahrebene liegen und zueinander versetzt angeordnet sind.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der Steg 99 des mit der Herzstückspitze
verbundenen Wanderschutzelementes 58 oberhalb des Steges 100 des mit der Flügelschiene
verbundenen Wanderschutzelementes 57. Damit kann das Herzstück bei schon im Gleis
befestigter Flügelschiene von oben her eingesetzt werden.
[0073] Fig. 15c zeigt einen Querschnitt der Haken, die die Querkräfte aufnehmen.
[0074] Fig. 14 verdeutlicht als Schnitt längs der Linie I-I in Fig. 13 noch einmal das kammartige
Ineinandergreifen der Zähne 93-98 und die die Zähne überbrückenden Stege 99 und 100.
[0075] Fig. 16 zeigt eine Draufsicht und Fig. 17 einen Querschnitt einer Rippenplatte, wie
sie bei der Erfindung zum Einsatz kommt. Das hier dargestellte Ausführungsbeispiel
mit vier Rippen kommt für die Rippenplatten 250 und 251 der Fig. 1 in Frage, wobei
darauf hingewiesen wird, daß in den Fig. 12 und 15 die Rippen parallel zueinander
und rechtwinklig zur Kante der Rippenplatte verlaufen, während sie in der Praxis (vgl.
Fig. 1) natürlich unter dem spitzen Winkel, unter dem die Schienen verlaufen, ausgerichtet
sein müssen. Die Rippenplatte besteht aus einer langgestreckten, rechteckigen ebenen
Platte 83, von deren Oberseite die Rippen 40, 39a, 39b und 41 senkrecht abstehen.
Der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Flächen der Rippen 40 und 39a sowie 39b
und 41 entspricht außen der halben Fußbreite, innen dem gekürzten Fuß der Flügelschienen
und der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Rippen 39a und 39b entspricht
der angepaßten Breite des Fußes der beiden verschweißten Herzstückspitzenschienen.
Weiter haben die Rippenplatten an beiden Seiten je eine Bohrung 85, durch welche Befestigungsschrauben
(z.B. Holzschwellenschrauben 33 in Fig. 1 oder auch Durchsteckschrauben für Betonschwellen)
zur Befestigung mit der Schwelle durchgesteckt werden können.
[0076] Die Rippen 40 und 41 einerseits und 39a, 39b andererseits haben unterschiedliche
Höhen und tragen der unterschiedlichen Höhe der Auflagepunkte der Spannklemmen Rechnung.
Die Rippen haben einen quaderförmigen Grundkörper und sind an der Platte 83 fixiert,
sei es durch Anschweißen oder durch eine Lochschweißung, indem beispielsweise kurze
zylindrische Stifte 86, die an den Rippen angeschmiedet sind, in Bohrungen der Platte
83 eingesetzt sind.
[0077] Die Fig. 18 und 19 zeigen Seitenansichten der Rippen 39a bzw. 41. Alle Rippen haben
an ihrer Oberseite 87 eine in der Draufsicht der Fig. 17 rechteckige Öffnung 88, die
sich nach unten in Richtung zur Platte 83 zu einer schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung
89 verbreitert. Über diese schwalbenschwanzförmigen Ausnehmungen 89 werden die Schwalbenschwanz-Schraubenhalterungen
44 (Fig. 4) an der Rippenplatte gehalten.
[0078] Fig. 20 zeigt einen Querschnitt von zwei die Herzstückspitze bildenden Regelschienen
vor einer "offenen" Verschweißung. Der Schnitt ist dabei etwa zwischen den Rippenplatten
249 und 250 der Fig. 1 genommen. Die miteinander zu verschweissenden Spitzenschienen
4 und 5 sind an den zueinander weisenden Flächen des Schienenkopfes 15, des Fußes
16 und des Steges 17 vorbearbeitet, wobei die Schienen hier nur an Flächen 52 im Kopfbereich
und 53 im Fußbereich miteinander verschweißt werden. In den Ausführungsbeispielen
der Fig. 20 und 21 handelt es sich um ein sogenanntes offenes Schweißen, bei dem die
miteinander zu verschweißenden Flächen 52-52 und 53-53 eine horizontale Entfernung
aufweisen, in welche ein Azetylen-Sauerstoffbrenner oder ein Induktiverwärmer 54 bzw.
54' zum Anwärmen angeordnet ist. Durch diese Brenner oder Anwärmer werden die zu verschweißenden
Flächen auf Schweißtemperatur erhitzt. Anschließend werden die Brenner bzw. Anwärmer
54 und 54' aus diesem Bereich entfernt, beispielsweise ausgeschwenkt und die beiden
Schienenbereiche werden gegeneinander gepreßt, womit sich dann Schweißnähte 55 und
56 ergeben. Diese offene Preßschweißung zeichnet sich durch einen relativ kleinen
Schweißwulst aus. Weiter wird erreicht, daß die beiden Schienenstege 17 relativ dicht
beieinander liegen und ihr Abstand 56' nur ca. 3-4 mm maximal beträgt, wodurch die
Stabilität insbesondere im vorderen Spitzenbereich der Herzstückspitze 3 wesentlich
erhöht wird.
[0079] Fig. 21 zeigt die Herzstückspitze nach dem Verschweißen am Fuß durch die Schweißnaht
56 und am Kopf durch die Schweißnaht 55.
[0080] Die Fig. 22 und 23 zeigen eine ähnliche Darstellung wie Fig. 20 und 21 jedoch für
eine geschlossene Preßschweißung. Die Anwärmaggregate 54 und 54' werden oberhalb des
Kopfes 15 und unterhalb des Fußes 49 der Spitzenschienen 4 und 5 angeordnet, und die
miteinander zu verschweißenden Flächen 52 und 53 werden mit einem gewissen Vordruck
gegeneinander gepreßt. Nachdem die Vorwärmung stattgefunden hat und der Preßdruck
aufgrund der Materialerweichung abfällt, wird automatisch der Schweißvorgang eingeleitet.
[0081] Die zu verschweißenden Nähte können eine erhebliche Länge von 1-2 m oder auch länger
aufweisen. Trotz dieser Länge zeigen preßgeschweißte Nähte eine hervorragende Werkstoffqualität,
da kein Zusatzschweißwerkstoff verwendet wird und die kritische zusätzliche Vorwärmung
praktisch entfällt, wie sonst beim Verschweißen durch CO
2-Schutzgasschweißung nach dem Stand der Technik.
[0082] Aus Fig. 23 ist zu erkennen, daß der Schweißwulst 56 beim geschlossenen Schweißen
etwas größer ausfällt als bei der offenen Preßschweißung. An den Außenseiten des Kopfes
und des Fußes wird dieser Schweißwulst entfernt, beispielsweise durch Abschleifen,
was in der Darstellung der Fig. 23 bereits erfolgt ist.
1. Starres Herzstück für Weichen und Kreuzungen mit zwei Flügelschienen und einer dazwischen
angeordneten Herzstückspitze, die mit den Flügelschienen spitzwinklig zueinander verlaufende
Spurrillen zum freien Durchlauf des Spurkranzes eines Rades bildet, wobei die zwei
Flügelschienen und die Herzstückspitze auf einer Rippenplatte mit vertikal abstehenden
Rippen aufliegen, zwischen denen jeweils der Fuß der Flügelschienen und der Fuß der
Herzstückspitze angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flügelschienen (1, 2) und die Herzstückspitze (3, 4, 5, 6) durch vertikal
elastische Spannklemmen (26, 27, 28, 29) an der Rippenplatte (247-253) vertikal elastisch
gehalten sind und daß die relative horizontale Lage der Flügelschienen (1, 2) und
der Herzstückspitze (3, 4, 5, 6) und damit die Breite der Spurrille (11) ausschließlich
durch die Rippen (39, 39a, 39b, 40, 41) sichergestellt ist, zwischen denen die Füße
der Flügelschienen bzw. der Herzstückspitze nahezu spielfrei gehalten sind.
2. Herzstück nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flügelschienen (1, 2) und die Herzstückspitze (3, 4, 5, 6) jeweils auf Zwischenlagen
(42, 43) stehen, die zwischen dem Fuß der jeweiligen Schiene und der Rippenplatte
(247-253) angeordnet sind.
3. Herzstück nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenlagen (42, 43) durch eine Elastomerausführung besonders elastisch
sind.
4. Herzstück nach den Ansprüchen 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flügelschienen (1, 2) im Bereich des Überlaufes des Rades vom Herzstück zur
Flügelschiene und umgekehrt gegenüber der SO-Höhe, d.h. der Höhe der Schienenoberfläche
der Herzstückspitze, durch Zwischenlagen (42, 43) unterschiedlicher Dicke entsprechend
der Konizität der Radbandage überhöht sind.
5. Herzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elastischen Spannklemmen für eine Verspannung zwischen dem nach innen weisenden
Fuß (16) der Flügelschiene und dem gegenüberliegenden Fuß des Herzstückes jeweils
nur auf den genannten Schienenfüßen aufliegen und an der jeweiligen Rippe (39a, 39b)
befestigt sind.
6. Herzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannklemmen (28) im abgefrästen vorderen Bereich (6) der Herzstückspitze
auf der Oberseite des abgesenkten Bereiches (6) und den benachbarten Füßen (16) der
Flügelschienen (1 bzw. 2) abgestützt und an den Rippen (39a, 39b) befestigt sind.
7. Herzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die innenliegenden Spannklemmen (27, 28, 29) eine Spannkraft von 10-15 kN pro
Auflagestelle ausüben.
8. Herzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rippenplatten (247-253) zu den Schienen hin konvex vorgeformt sind.
9. Herzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rippen (39, 39a, 39b, 40, 41) der Rippenplatten (247-253) eine geringere Breite
als die äußeren Rippen (40, 41) aufweisen.
10. Herzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem Bereich des Radüberlaufes von der Flügelschiene zum Herzstück und umgekehrt
eine Wanderschutzvorrichtung (30) an den jeweils gegenüberliegenden Schienenteilen
angebracht ist, die eine Relativverschiebung der Schienenteile gegeneinander in Schienenlängsrichtung
verhindert, ein vertikales Durchbiegen oder Schwingen der Schienenteile jedoch zuläßt.
11. Herzstück nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wanderschutzvorrichtung (30) durch jeweils ein Paar von Anschlagelementen
(64, 65) gebildet ist, die am Steg der zugeordneten Schiene (1, 4; 2, 5) befestigt
sind und in Schienenlängsrichtung kammartig ineinandergreifen.
12. Herzstück nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlagelemente (64, 65) je einen vertikalen Schenkel (68, 67) aufweisen,
der vom freien Ende des jeweiligen Anschlagelementes absteht, wobei sich die vertikalen
Wandabschnitte (67, 68) wechselseitig hintergreifen und damit einen Anschlag in Richtung
quer zur Schienenlängsachse bilden.
13. Herzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die die Spitze (3, 6) bildenden Schienenteile über die gesamte Länge der Herzstückspitze
aus im Kopf- und Fußbereich miteinander verschweißten Regelschienen gebildet sind.
14. Herzstück nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die untereinander zu verschweißenden Schienenteile durch eine offene Preßschweißung
untereinander verschweißt sind, bei der die miteinander zu verschweißenden Schienenteile
im Abstand zueinander angeordnet sind, wobei in diesen Abstand ein Anwärmaggregat
(54) eingeführt ist, das nach Erreichen der Schweißtemperatur entfernt wird und die
miteinander zu verschweißenden Schienenteile gegeneinander gepreßt werden.
15. Herzstück nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die miteinander zu verschweißenden Schienenteile in einer geschlossenen Preßschweißung
miteinander verschweißt werden, bei der die miteinander zu verschweißenden Schienenteile
gegeneinander gepreßt werden und im Bereich der Schweißstelle ein Anwärmaggregat (54)
angebracht ist.
16. Herzstück nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Preßschweißen ein Gaspreßschweißen oder ein induktives Preßschweißen ist.
17. Herzstück nach einem der Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Preßschweißen ein Gaspreßschweißen oder ein Laserpreßschweißen mit Ausgleichsfolie
ist.
1. Rigid frog for switch points and crossings with two wing rails and a frog point arranged
therebetween, which forms with the wing rails switch openings that run at an acute
angle relative to each other for free passage of the wheel flange of a wheel, wherein
the two wing rails and the frog point lie on a ribbed plate with vertically protruding
ribs, between which the foot of the wing rails and the foot of the frog point are
arranged, characterized in that the wing rails (1, 2) and the frog point (3, 4, 5,
6) are secured elastically and vertically by vertical elastic anchor clamps (26, 27,
28, 29) to the rib plates (247-253) and in that the relative horizontal position of
the wing rails (1, 2) and the frog points (3, 4, 5, 6) and thus the width of the switch
opening (11) is ensured exclusively by the ribs (39, 39a, 39b, 40, 41), between which
the feet of the wing rails and the frog point are secured with almost no play.
2. Frog according to Claim 1, characterized in that the wing rails (1, 2) and the frog
point (3, 4, 5, 6) are each positioned on spacers (42, 43), which are arranged between
the foot of the corresponding rail and the ribbed plate (247-253).
3. Frog according to Claim 2, characterized in that the spacers (42, 43) are particularly
elastic by an elastomer design.
4. Frog according to Claim 2 or 3, characterized in that the wing rails (1, 2) in the
region of traversal of the wheel are cambered from the frog to the wing rail and vice
versa relative to the rail surface height, i.e., the height of the rail surface of
the frog point, by means of spacers (42, 43) of different thickness corresponding
to the conicity of the wheel.
5. Frog according to one of Claims 1- 4, characterized in that the elastic anchor clamps
for tightening between the inwardly facing foot (16) of the wing rail and the opposing
foot of the frog lie only on the aforementioned rail feet and are attached to the
corresponding rib (39a, 39b).
6. Frog according to one of Claims 1-4, characterized in that the anchor clamps (28)
are supported in the milled front region (6) of the frog point on the top of the lowered
region (6) and the adjacent feet (16) of wing rails (1 or 2) and are attached to the
ribs (39a, 39b).
7. Frog according to one of Claims 1-6, characterized in that the inner anchor clamps
(27, 28, 29) exert a tensile force of 10-15 kN per contact site.
8. Frog according to one of Claims 1-7, characterized in that the ribbed plates (247-253)
are preshaped convexly toward the rails.
9. Frog according to one of Claims 1-8, characterized in that the ribs (39, 39a, 39b,
40, 41) of ribbed plates (247-253) have a smaller width than the outer ribs (40, 41).
10. Frog according to one of Claims 1-9, characterized in that after the region of wheel
traversal from the wing rail to the frog and vice versa, a rail anchor device (30)
is applied to the opposing rail parts, which prevents displacement of the rail parts
relative to each other in the longitudinal direction of the rails but permits vertical
bending or oscillation of the rail parts.
11. Frog according to Claim 10, characterized in that the rail anchor device (30) is formed
by a pair of stop elements (64, 65), which are attached to the web of the corresponding
rail (1, 4; 2, 5) and intermesh in comb-like fashion in the longitudinal direction
of the rails.
12. Frog according to Claim 11, characterized in that the stop elements (64, 65) each
have a vertical arm (68, 67) that protrudes from the free end of the corresponding
stop element, in which the vertical wall sections (67, 68) engage alternatingly and
thus form a stop in a direction across the longitudinal axis of the rails.
13. Frog according to one of Claims 1 to 12, characterized in that the rail parts forming
the point (3, 6) are formed over the enrim length of the frog point from control rails
welded together at the head and foot region.
14. Frog according to Claim 13, characterized in that the rail parts to be welded together
are welded together by open pressure welding, wherein the rail parts to be welded
together are arranged with a mutual spacing, wherein a heating unit (54) is introduced
into the spacing, which is removed after the welding temperature is reached and the
rail parts to be welded together are pressed against each other.
15. Frog according to Claim 13, characterized in that the rail parts to be welded together
are welded together by closed pressure welding, wherein the rail parts to be welded
together are pressed against each other and a heating unit (54) is introduced to the
region of the welding site.
16. Frog according to one of Claims 13-15, characterized in that said pressure welding
is gas pressure welding or inductive pressure welding.
17. Frog according to one of Claims 13-16, characterized in that said pressure welding
is gas pressure welding or laser pressure welding with equalization film.
1. Coeur de croisement rigide pour aiguillages et croisements avec deux pattes de lièvre
et une pointe du coeur de croisement placée entre les deux qui forme avec les pattes
de lièvre des ornières qui convergent en formant un acutangle et qui permettent le
libre passage du boudin d'une roue, les deux pattes de lièvre et la pointe du coeur
de croisement reposant sur une selle nervurée qui présente des nervures qui font saillie
verticalement, entre lesquelles se placent respectivement le patin des pattes de lièvre
et le patin de la pointe du coeur de croisement,
caractérisé en ce que
les pattes de lièvre (1, 2) et la pointe du coeur de croisement (3, 4, 5, 6) sont
maintenues avec une élasticité verticale sur la selle nervurée (247-253) par des crampons
(26, 27, 28, 29) verticalement élastiques et en ce que la position horizontale relative
des pattes de lièvre (1, 2) et de la pointe du coeur de croisement (3, 4, 5, 6) et
donc la largeur de l'ornière (11) sont assurées exclusivement par les nervures (39,
39a, 39b, 40, 41), entre lesquelles les patins des pattes de lièvre et de la pointe
du coeur de croisement sont maintenus presque sans jeu.
2. Coeur de croisement selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
les pattes de lièvre (1, 2) et la pointe du coeur de croisement (3, 4, 5, 6) se trouvent
respectivement sur des plaques intercalaires (42, 43) qui sont disposées entre le
patin du rail correspondant et la selle nervurée (247 - 253).
3. Coeur de croisement selon la revendication 2,
caractérisé en ce que
les plaques intercalaires (42, 43) sont particulièrement élastiques du fait qu'elles
sont fabriquées en élastomère.
4. Coeur de croisement selon les revendications 2 ou 3,
caractérisé en ce que
dans la zone où la roue passe du coeur de croisement à la patte de lièvre et inversement,
les pattes de lièvre (1, 2) sont surélevées par rapport à la hauteur de surface du
rail, c'est-à-dire la hauteur de surface de rail de la pointe du coeur de croisement,
proportionnellement à la conicité du bandage de roue, par des plaques intercalaires
(42, 43) d'épaisseurs différentes.
5. Coeur de croisement selon l'une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que
les crampons élastiques pour une fixation par serrage entre le patin de la patte de
lièvre dirigé vers l'intérieur (16) et le patin opposé du coeur de croisement reposent
respectivement uniquement sur les patins de rail cités et sont fixés sur la nervure
correspondante (39a, 39b).
6. Coeur de croisement selon l'une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que
dans la zone antérieure fraisée (6) de la pointe du coeur de croisement, les crampons
(28) s'appuient sur le dessus de la zone abaissée (6) et sur les patins contigus (16)
des pattes de lièvre (1 et 2) et sont fixés sur les nervures (39a, 39b).
7. Coeur de croisement selon l'une des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce que
les crampons situés à l'intérieur (27, 28, 29) exercent une force de serrage de 10
à 15 kN par point d'appui.
8. Coeur de croisement selon l'une des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce que
les selles nervurées (247-253) sont préformées pour avoir une forme convexe côté rail.
9. Coeur de croisement selon l'une des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que
les nervures (39, 39a, 39b) des selles nervurées (247-253) présentent une plus petite
largeur que les nervures extérieures (40, 41).
10. Coeur de croisement selon l'une des revendications 1 à 9,
caractérisé en ce que
après la zone où la roue passe de la patte de lièvre au coeur de croisement et inversement,
est monté sur les parties de rail respectivement opposées un anticheminant (30) qui
empêche un décalage relatif des parties de rail l'une par rapport à l'autre dans le
sens longitudinal du rail, mais qui permet une flexion ou oscillation verticale des
parties de rail.
11. Coeur de croisement selon la revendication 10,
caractérisé en ce que
l'anticheminant (30) est formé par respectivement une paire d'éléments de butée (64,
65) qui sont fixés à l'âme du rail correspondant (1, 4 ; 2, 5) et qui s'engrènent
en peigne dans le sens longitudinal du rail.
12. Coeur de croisement selon la revendication 11,
caractérisé en ce que
les éléments de butée (64, 65) présentent chacun une aile verticale (68, 67) qui dépasse
de l'extrémité libre de l'élément de butée correspondant, les parties de parois verticales
(67, 68) s'emboîtant l'une dans l'autre et formant ainsi une butée transversale par
rapport à l'axe longitudinal du rail.
13. Coeur de croisement selon l'une des revendications 1 à 12,
caractérisé en ce que
sur toute la longueur de la pointe du coeur de croisement, les parties de rail formant
la pointe (3, 6) sont formées de rails standard soudés entre eux dans la zone du champignon
et du patin.
14. Coeur de croisement selon la revendication 13,
caractérisé en ce que
les parties de rail qui doivent être soudées entre elles le sont au moyen d'un soudage
par pression ouvert, dans lequel les parties de rail qui doivent être soudées entre
elles sont séparées l'une de l'autre par un espacement où est inséré un groupe de
préchauffage (54), qui est enlevé après obtention de la température de soudage, et
les parties de rail qui doivent être soudées entre elles sont pressées l'une contre
l'autre.
15. Coeur de croisement selon la revendication 13,
caractérisé en ce que
les parties de rail qui doivent être soudées entre elles le sont au moyen d'un soudage
par pression fermé, dans lequel les parties de rail qui doivent être soudées entre
elles sont pressées l'une contre l'autre et un groupe de préchauffage (54) est installé
dans la zone de la soudure.
16. Coeur de croisement selon l'une des revendications 13 à 15,
caractérisé en ce que
le soudage par pression est un soudage par pression au gaz ou un soudage par pression
par induction.
17. Coeur de croisement selon l'une des revendications 13 à 16,
caractérisé en ce que
le soudage par pression est un soudage par pression au gaz ou un soudage par pression
au laser avec feuille compensatrice.