[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Rillenschienenherzstück umfassend einen Herstückschnittpunkt-
wie Radüberlaufbereich mit sich kreuzenden Rillen sowie sich anschließenden Herzstückschenkeln.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen eines Rillenschienenherzstücks
mit Radüberlaufbereich.
[0002] Bekannte Rillenschienenherzstücke bestehen aus einem Herzstückblock, an dessen Stirnflächen
Anschlussschienen angeschweißt werden. In dem Block selbst werden sich schneidende
Rillen zur Ausbildung eines Herzstückschnittpunkt- wie Radüberlaufbereichs ausgearbeitet,
die gewöhnlich in die der Anschlussschienen übergehen.
[0003] Auch ist es bekannt, Herzstücke zu gießen, gleichwenn eine diesbezügliche Lösung
aufwendig und kostenintensiv ist.
[0004] Aus der EP 0 533 528 B1 ist ein Schienenherzstück bekannt, bei dem als Ausgangsmaterial
eine Bramme benutzt wird, die von ihren Stirnflächen ausgehend aufgeschlitzt und sodann
die Schenkel gespreizt werden.
[0005] Alle diesbezüglichen Lösungsvorschläge gehen davon aus, dass das Rillenschienenherzstück
im Bereich der sich kreuzenden Rillen aus einem homogenen Material besteht, wobei
im mehr oder weniger großen Abstand vom Schnittpunkt der Rillen eine Verbindung mit
den Anschlussschienen erfolgt.
[0006] Ein in der DE-C 452 341 beschriebenes Herzstück für Rillenschienen-Gleisanlagen besteht
aus zwei Rillenschienenherzstücken, die entsprechend der Herzstückneigung abgeknickt
und mit ihren an den Kopfseiten angearbeiteten Flächen gegeneinandergelegt und über
Schrauben verbunden sind. Bei den Rillenschienenstücken kann es sich um Abschnitte
von Vollkopfschienen handeln, die entsprechend gebogen sind. Hierzu sind besondere
Bearbeitungsmaschinen erforderlich.
[0007] Ein Herzstück mit Flügelschienen nach dem DE 81 05 454 U1 weist einen im Bereich
der Herzstückspitze umfassenden Einsatz auf, der aus einem eine hohe Verschleißfestigkeit
aufweisenden Material besteht.
[0008] Bei einem Herzstück mit entlang diesem verlaufenden Flügelschienen nach der DE 42
24 156 A1 sind die das Herzstück bildenden Schienenabschnitte mit den Flügelschienen
über eine Schraubverbindung verbunden, die ihrerseits eine Hülse durchsetzt, die sich
spielfrei in dem Herzstück erstreckt. Dabei können die das Herzstück bildenden Schienenabschnitte
durch zum Beispiel Verzahnung formschlüssig miteinander verbunden sein.
[0009] Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, ein Rillenschienenherzstück
sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen derart weiterzubilden, dass bei einfacher
Konstruktion nur wenig Bauteile zu dessen Herstellung erforderlich sind. Dabei soll
auch die Möglichkeit gegeben sein, starken Beanspruchungen ausgesetzte Teile verschleißfest
auszubilden.
[0010] Erfindungsgemäß wird das Problem im Wesentlichen dadurch gelöst, dass zumindest der
Herzstückschnittpunktbereich aus zwei in Längsrichtung des Herzstücks verlaufenden
Konstruktionsprofilen insbesondere aus Schienenstahl besteht, wobei jedes Konstruktionsprofil
in Längsrichtung des Rillenschienenherzstücks betrachtet einer Hälfte des Herzstückschnittpunktbereichs
entspricht. Insbesondere ist vorgesehen, dass die zumindest den Herzstückschnittpunktbereich
bildenden Konstruktionsprofile kraft- und formschlüssig verbunden sind, wobei insbesondere
ein Verbinden durch Schweißen, Kleben erfolgt und/oder wobei die Konstruktionsprofile
durch diese bzw. deren Stege durchsetzende Schraubverbindungen hochfest verbunden
sind. .
[0011] In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anschlussschienen Abschnitte
der Konstruktionsprofile sind oder mit diesen verbunden wie verschweißt sind.
[0012] Auch zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass das Herzstück aus zwei in Längsrichtung
des Herzstücks verlaufenden kraft- und formschlüssig verbundenen untereinander unverschweißten
Konstruktionsprofilen besteht, wobei jedes Konstruktionsprofil in seinem Verlauf jeweils
einem Verlauf einer Hälfte des Herzstücks in Richtung dessen Längsachse betrachtet
entspricht. Die Länge jedes Konstruktionsprofils ist folglich gleich dem Herzstückschnittpunktbereich
einschließlich der sich anschließenden Herzstückschenkel, deren Längsachsen geneigt
zur Mittellängsachse des Herzstückschnittbereichs verlaufen.
[0013] Dabei sind die Konstruktionsprofile selbst über deren Stege durchsetzende Schraubverbindungen
hochfest miteinander verbunden. Hochfest bedeutet dabei, dass die Schienen unter planmäßiger
Vorspannung, d. h. vorgegebenem Drehmoment verbunden sind, wobei insbesondere zur
Verdrehsicherung die Schrauben sichernde Muttern sowie gegebenenfalls NORD-LOCK-Sicherungen
benutzt werden. Bei der diesbezüglichen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lehre
ist der Herzstückschnittpunkt- wie Radüberlaufbereich des Rillenschienenherzstücks
ebenfalls nicht als Block ausgebildet, sondern besteht aus aus mittleren Abschnitten
von in Längsrichtung des Herzstücks verlaufenden kraft- und formschlüssig verbundenen
Konstruktionsprofilen wie Dickstegschienen oder Walzblöcken, die im Ausgangszustand
ein Vollkopfprofil aufweisen, in das nach der Verbindung der Konstruktionsprofile
die Rillen eingearbeitet werden. An die mittleren Abschnitte schließen sich sodann
die weggebogenen Schenkel als äußere Abschnitte an, die nach dem Stand der Technik
auch als Anschweißschienen bezeichnet werden.
[0014] Erfindungsgemäß wird ein Rillenschienenherzstück vorgeschlagen, dessen nach dem Stand
der Technik grundsätzlich als Block ausgebildeter Herzstückschnittpunktbereich aus
Abschnitten ungebogener Konstruktionsprofile bestehen, wobei die Schenkel des Rillenschienenherzstücks
entweder Abschnitte der Konstruktionsprofile sind oder mit diesen verbunden wie verschweißt
sind. Bei ersterer Lösung sind die Konstruktionsprofile entsprechend gebogen.
[0015] Bei dem mehrteiligen Rillenschienenherzstück sind insbesondere Biegearbeiten an den
verwendeten Bauteilen nicht erforderlich, so dass aufwendige Maschinen nicht benötigt
werden. Ungeachtet dessen ist es jedoch nicht erforderlich, dass der Herzstückschnittpunktbereich
einteilig ausgebildet ist, wodurch andernfalls herstellungstechnisch erhebliche Nachteile
gegeben sein können.
[0016] Unabhängig von der erfindungsgemäßen Konstruktion, ob diese folglich allein aus zwei
entsprechenden gebogenen Konstruktionsprofilen oder aus zwei geradlinig verlaufenden
Abschnitten von Konstruktionsprofilen und mit diesen verschweißten Schenkeln bestehen,
sieht die Erfindung vor, dass die Konstruktionsprofile in ihren aufeinanderliegenden
Fügeflächen formschlüssig durch z. B. Verzahnung oder Hinterschneidung ineinandergreifen.
Des Weiteren kann im Herzstückschnittpunkt- wie Radüberlaufbereich ein formschlüssig
mit den Konstruktionsprofilen verbundener verschleißfester Einsatz vorgesehen sein,
der aus verschleißfestem Material wie Manganhartstahl oder aus anderen verschleißfesten
naturharten oder vergüteten Stählen bestehen kann. Dabei ist der Einsatz mit dem jeweiligen
Konstruktionsprofil vorzugsweise ebenfalls durch Verzahnung und/oder Hinterschneidung
formschlüssig verbunden. Der Kraftschluss wird durch die Schraubverbindungen erzielt.
[0017] Um eine erforderliche Vorspannung des Einsatzes zu gewährleisten, ist in Weiterbildung
der Erfindung vorgesehen, dass die Konstruktionsprofile außenseitig eine Laschenkammer
aufweisen, in die von der Schraubverbindung durchsetzte Stützlaschen angeordnet sind.
Hierdurch wird die Vorspannkraft in Bereichen geringerer Widerstandsmomente in die
Einspannung des Einsatzes geleitet.
[0018] Ein Verfahren zum Herstellen eines Rillenschienenherzstückes mit Radüberlaufbereich
zeichnet sich durch die Verfahrensschritte aus:
- Verwenden von zwei Konstruktionsprofilen mit Vollkopf, die nebeneinander ausgerichtet
und verbunden werden,
- Bearbeiten der Konstruktionsprofile in ihren einander zugewandten und aufeinanderliegenden
Fügeflächen zur Ermöglichung einer formschlüssigen Verbindung,
- Ausrichten der Konstruktionsprofile zueinander derart, dass jedes Konstruktionsprofil
in seinem Verlauf einem Verlauf einer Hälfte zumindest des herzustellenden Herzstückschnittpunktbereichs
in Richtung seiner Längsachse betrachtet entspricht und
- form- und/oder kraftschlüssiges Verbinden der zueinander ausgerichteten Konstruktionsprofile,
wobei
- Ausbilden der Rillen vor oder nach dem Verbinden der Konstruktionsprofile erfolgt.
[0019] Insbesondere ist vorgesehen, dass nach dem Verbinden der zueinander ausgerichteten
Konstruktionsprofile an deren Stirnflächen Anschlussschienen angeschweißt werden,
die wiederum in Regelschienen übergehen können.
[0020] Unabhängig hiervon zeichnet sich die Erfindung insbesondere dadurch aus, dass vor
dem formund/oder kraftschlüssigen Verbinden der Konstruktionsprofile in deren Fügeflächen
im Bereich des auszubildenden Herzstückschnittpunkt- wie Radüberlaufbereichs Ausnehmungen
ausgearbeitet und in diese ein Einsatz eingesetzt wird, der formschlüssig mit den
Fügeflächen verbunden wird. Dabei wird als Einsatz ein solcher aus verschleißfestem
Material wie Manganhartstahl oder verschleißfestem naturharten und/oder vergüteten
Stahl verwendet.
[0021] Die Konstruktionsprofile selbst werden mittels Schraubverbindungen unter planmäßiger
Vorspannung kraftschlüssig verbunden.
[0022] Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur
aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination
-, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden
bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
[0023]
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines Rillenschienenherzstücks,
- Fig. 2
- einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 1,
- Fig. 3
- einen Schnitt entlang der Linie C-C in Fig. 1,
- Fig. 4
- einen Schnitt entlang der Linie D-D in Fig. 1,
- Fig. 5
- eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines Rillenschienenherzstücks und
- Fig. 6
- das Rillenschienenherzstück nach Fig. 5 in auseinandergezogener Darstellung.
[0024] In Fig. 1 ist rein prinzipiell in Draufsicht eine erste Ausführungsform eines Rillenschienenherzstücks
10 dargestellt, das aus zwei Konstruktionsprofilen 12, 14 wie Dickstegschienen oder
Vierkantprofilteil besteht, die einen Verlauf derart aufweisen, dass jedes Konstruktionsprofil
12, 14 dem Verlauf einer Hälfte des fertigen Herzstücks 10 in dessen Längsrichtung
betrachtet entspricht, wobei das Herzstück 10 den Herzstückschnittpunktbereich 24
sowie sich anschließende Schenkel 13, 15, 17, 19 umfasst. Die Konstruktionsprofile
12, 14 weisen im Ausgangszustand ein Vollkopfprofil auf, d. h., dass erst nach dem
Verbinden der Konstruktionsprofile 12, 14 in deren Köpfe 16, 18 Rillen 20, 22 durch
z. B. Fräsen eingearbeitet werden, die sich in dem Herzstückschnittpunkt- wie Radüberlaufbereich
24 (Fig. 3) schneiden.
[0025] Wie die Draufsicht gemäß Fig. 1 verdeutlicht, sind die Konstruktionsprofile 12, 14
vor deren Ausrichten zueinander und Verbinden derart gebogen, dass der gewünschte
Verlauf des Herzstücks 10 gegeben ist, also die Schenkel 13 und 15 bzw. 17 und 19
sich unter einem spitzen Winkel schneiden.
[0026] Wie anhand der Schnittdarstellungen verdeutlicht wird, werden die Konstruktionsprofile
12, 14 in ihren aufeinanderliegenden Fügeflächen derart bearbeitet, dass eine kraft-
und formschlüssige Verbindung ermöglicht wird. Zur Erzielung eines Formschlusses weisen
im Ausführungsbeispiel die Fügeflächen 26, 28 jeweils eine Verzahnung 30, 32 auf.
Auch können Hinterschneidungen vorgesehen sein.
[0027] Zur Erzielung des Kraftschlusses werden die Konstruktionsprofile 12, 14 in ihren
Stegen 34, 36 von Schraubverbindungen 38 durchsetzt. Hierzu weisen die Stege 34, 36
entsprechende dem Schaft der Schrauben 38 angepasste Bohrungen auf. Die Schrauben
38 selbst werden hochfest, d. h. unter planmäßiger Vorspannung verschraubt. Dies bedeutet,
dass die Schraube mit einem vorgegebenen Drehmoment angezogen wird. Zur Verliersicherung
ist eine selbstsichernde Mutter 40 vorgesehen. Ferner sind zwischen der Mutter 40
bzw. Kopf 42 der Schraubverbindung 38 und zugewandter Fläche des jeweiligen Stegs
34, 36 z. B. eine NORD-LOCK-Sicherung 44, 46 angeordnet.
[0028] Auch besteht die Möglichkeit, dass die Schrauben Hülsen durchsetzen, die ihrerseits
insbesondere spielfrei die Konstruktionsprofile 12, 14 durchsetzen.
[0029] Im Rillenschnittpunktbereich 24, der einem besonderen Verschleiss ausgesetzt ist,
werden in die Konstruktionsprofile 12, 14 Ausnehmungen 48, 50 eingearbeitet bzw. die
Köpfe 16, 18 derart bearbeitet, dass ein Einsatz 52 form- und kraftschlüssig aufgenommen
werden kann. Als Material für den Einsatz 52 kommt ein verschleißfestes Material wie
Manganhartstahl oder naturharter oder vergüteter Stahl in Frage. Andere geeignete
Materialien können selbstverständlich auch benutzt werden.
[0030] Der Einsatz 52 ist mit den Konstruktionsprofilen 12, 14 insbesondere ebenfalls durch
nicht näher gekennzeichnete Verzahnungen formschlüssig verbunden, die einerseits an
den Außenflächen des Einsatzes 52 und andererseits an den Innenflächen der Konstruktionsprofile
12, 14 bzw. dessen Köpfe 16, 18 ausgebildet sind. Hinterschneidungen sind gleichfalls
möglich.
[0031] Um die notwendige Verspannung des Einsatzes 52 sicherzustellen, können im Bereich
des Einsatzes 52 in Laschenkammern 54, 56 der Konstruktionsprofile 16, 18 Stützlaschen
58, 60 angeordnet werden, die von den Schraubverbindungen 38 ebenfalls durchsetzt
werden. Hierdurch wird die Vorspannkraft in Bereichen geringerer Widerstandsmomente
in die Einspannung des Einsatzes 52 geleitet.
[0032] Nachdem die Konstruktionsprofile 12, 14 mit dem Einsatz 52 form- und kraftschlüssig
verbunden sind, werden die Rillen 20, 22 eingarbeitet. Selbstverständlich können die
Rillen 20, 22 auch vor dem Zusammenbau zum Beispiel CNC-gefräst werden.
[0033] Dadurch, dass der Einsatz 52 form- und kraftschlüssig befestigbar ist, ohne dass
es eines Verschweißens bedarf, ist der Vorteil gegeben, dass der Einsatz 52 aus einem
schwerschweißbaren Stahl bestehen kann. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das
Rillenschienenherzstück 10 insbesondere im Bereich des Überlaufs hochverschleißfest
ausgebildet werden kann.
[0034] Vor und hinter dem Übergangsbereich 24, also den Bereichen, wo die Konstruktionsprofile
12, 14 beabstandet zueinander verlaufen, können in bekannter Weise Abdeckbleche wie
Tränenbleche 60, 62 angeordnet werden.
[0035] Den Fig. 5 und 6 ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lehre
zu entnehmen. Dabei besteht ein erfindungsgemäßes Herstück 110 aus einem aus Konstruktionsprofilen
112, 114 bestehenden Herzstückschnittpunkt- bzw. Radüberlaufbereich 116 sowie sich
anschließenden Anschweißschienen 118, 120, 122, 124, die den Schenkeln 13, 15, 17,
19 des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 bis 4 entsprechen. Abweichend von diesem Ausführungsbeispiel
sind die verwendeten Konstruktionsprofile 112, 114 wie Dickstegschienen oder sonstige
geeignete Walzprofile aus Schienenstahl nicht gebogen, sondern weisen einen geradlinigen
Verlauf auf, wobei an jeweiliger Stirnfläche 126, 128 des aus den Konstruktionsprofilen
112, 114 bestehenden Herzstückschnittpunktbereichs 116 die Anschlussschienen 118,
120, 122, 124 angeschweißt sind.
[0036] Unabhängig hiervon sind die Konstruktionsprofile 112, 114 vorzugsweise über Schraubverbindungen
130, 132, 134 kraftschlüssig verbunden. Zusätzlich kann ein Formschluss gegeben sein,
wie dies anhand der Fig. 2 verdeutlicht wurde. Des Weiteren kann im Überlaufbereich
114 ein Einsatz 136 aus verschleißfestem Material wie Manganhartstahl eingesetzt sein.
Insoweit wird gleichfalls auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 1 bis 4 verwiesen.
[0037] Vorteil der Konstruktion nach den Fig. 5 und 6 ist es, dass die verwendeten Konstruktionsprofile
112, 114 nicht gebogen werden müssen. Somit ist es nicht erforderlich, dass aufwendige
Bearbeitungsmaschinen zum Einsatz gelangen. Vielmehr ist es nur erforderlich, die
hergestellten Konstruktionsprofile zusammenzusetzen und mit den Anschweißschienen
118, 120, 122, 124 zu verbinden, um anschließend die nicht näher bezeichneten Rillen
auszuarbeiten. Dabei können die Anschweißschienen 118, 120, 122, 124 gegebenenfalls
vor dem Verschweißen mit dem Herzstückschnittpunkt- bzw. Radüberlaufbereich mit Rillen
versehen sein.
1. Rillenschienenherzstück (10) umfassend einen Herzstückschnittpunkt- wie Radüberlaufbereich
(24, 116) mit sich kreuzenden Rillen (20, 22) und von diesen ausgehenden Schenkeln
(13, 15, 17, 19, 118, 120, 122, 124)
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest der Herzstückschnittpunktbereich (24, 116) aus zwei in Längsrichtung des
Herzstücks (10) verlaufenden Konstruktionsprofilen (12, 14, 112, 114) besteht, wobei
jedes Konstruktionsprofil in Längsrichtung des Herzstückschnittpunktbereichs betrachtet
einer Hälfte des Herzstückspitzenbereichs entspricht.
2. Rillenschienenherzstück nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Konstruktionsprofile (12, 14, 112, 114) kraft- und/oder formschlüssig und insbesondere
durch Schweißen, Kleben und/oder durch die Konstruktionsprofile bzw. deren Stege durchsetzende
Schraubverbindungen (38, 130, 132, 134) verbunden sind.
3. Rillenschienenherzstück nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Herzstückschenkel (13, 15, 17, 19, 118, 120, 122, 124) Abschnitte der Konstruktionsprofile
(12, 14) sind oder insbesondere als Abschnitte von Regelschienen mit diesen verbunden
wie verschweißt sind.
4. Rillenschienenherzstück nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Konstruktionsprofile (12, 14) in ihren aufeinanderliegenden Fügeflächen (26,
28) formschlüssig durch zum Beispiel Verzahnungen (30, 32) und/oder Hinterschneidungen
ineinandergreifen.
5. Rillenschienenherzstück nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Herzstückschnittpunkt- wie Radüberlaufbereich (24) ein formschlüssig mit den Konstruktionsprofilen
(12, 14) verbundener verschleißfester Einsatz (52) verläuft, wobei die Konstruktionsprofile
(12, 14) im Schnittpunktbereich (24) zur Aufnahme des Einsatzes (52) Ausnehmungen
(48, 50) aufweisen, der insbesondere aus einem verschleißfesten Material wie Manganhartstahl
oder naturhartem und/oder vergütetem Stahl besteht.
6. Rillenschienenherzstück nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Konstruktionsprofile (12, 14) zumindest außenseitig Laschenkammern (54, 56) aufweisen,
in die von der Schraubverbindung (38) durchsetzte Stützlaschen (58, 60) angeordnet
sind.
7. Rillenschienenherzstück nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schraubverbindung (38) eine selbstsichernde Mutter (40) und/oder zwischen dieser
bzw. dem Kopf (52) der Schraubverbindung (38) und zugewandter Fläche des Stegs (34)
eine NORD-LOCK-Sicherung aufweist.
8. Verfahren zum Herstellen eines Rillenschienenherzstücks umfassend einen Herzstückschnittpunkt-
wie Radüberlaufbereich mit sich kreuzenden Rillen und von diesem ausgehende Herzstückschenkel
gekennzeichnet durch
die Verfahrensschritte
- Verwenden von zwei Konstruktionsprofilen mit Vollkopfprofil, die nebeneinander ausgerichtet
und verbunden werden,
- Bearbeiten der Konstruktionsprofile in ihren einander zugewandten und aufeinanderliegenden
Fügeflächen zur Ermöglichung einer formschlüssigen Verbindung,
- Ausrichten der Konstruktionsprofile zueinander derart, dass jedes Konstruktionsprofil
in seinem Verlauf einem Verlauf einer Hälfe zumindest des herzustellenden Herzstückschnittpunktbereichs
in Richtung seiner Längsachse betrachtet entspricht und
- form- und/oder kraftschlüssiges Verbinden der zueinander ausgerichteten Konstruktonsprofile,
wobei
- Ausbilden der Rillen vor oder nach dem Verbinden der Konstruktionsprofile erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass vor dem form- und kraftschlüssigen Verbinden der Konstruktionsprofile in deren einander
zugewandten Flächen im Bereich des auszubildenden Rillenschnittpunktes Ausnehmungen
ausgearbeitet und in diese ein Einsatz eingesetzt wird, der form- und kraftschlüssig
mit den Konstruktionsprofilen verbunden wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Herzstückschenkel einstückig mit den Konstruktionsprofilen ausgebildet oder als
Abschnitte von Regelschienen mit diesen verschweißt werden.