Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum thermischen Isolieren von Backenschienen bei beheizten Weichen und ein Verfahren zum Fixieren der Vorrichtung.
Diese Vorrichtung wird insbesondere bei Schienenbahnen angewendet, bei denen im Winter mit einem Schnee- und/oder Eisbelag auf Weichen oder Weichenteilen zu rechnen ist.
Zum Erhalt der Funktionsfähigkeit von Weichen werden diese in den Wintermonaten, in Abhängigkeit der vorherrschenden Witterung, im Bereich der Zungen und Verschlusseinrichtungen meist elektrisch beheizt, um Eis und Schnee abzutauen. Über die Länge des Anliegebereichs der Weichenzungen werden in der Regel die Backenschienen mittels elektrischer Heizstäbe erwärmt.
Die zum Heizen verwendete Energie wird dabei über die gesamte Oberfläche der Schiene in die Umgebung abgegeben, obwohl sie nur in dem Bereich zwischen Backenschiene und Weichenzunge benötigt wird. Das bedeutet, dass ca. 70 % der Schienenfläche unnötig Energie abgibt.
Gleichfalls wird durch Strahlung, Konvektion und bewegte Luft Wärmeenergie ungenutzt abgegeben.
Die ungenutzt abgegebene Energie kann verringert werden, wenn Teile der Backenschiene thermisch isoliert werden. Hierfür ist in der
Die
Eine ähnliche Befestigung der Wärmedämmung ist in der
Die im Stand der Technik bekannten Schienenisolierungen haben sich jedoch in der Praxis bezüglich ihrer thermischen und mechanischen Belastbarkeit nicht bewährt.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Backenschienenisolierung bereitzustellen, die einerseits akzeptable thermische Isoliereigenschaften bietet und andererseits den hohen mechanischen Belastungen im Gleisbereich standhält. Weiterhin soll die Backenschienenisolierung einfach zu montieren und bei bereits bestehenden beheizten Weichen leicht nachrüstbar sein.
Diese Aufgaben werden durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung und durch das in Anspruch 4 beschriebene Verfahren zum Fixieren der Vorrichtung gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 3.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist Gegenstand des Anspruchs 5.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 1 besteht aus zwei Komponenten. Die Schienenstegisolierung isoliert den Schienensteg und Teile des Schienenkopfes. Die Schienenfußisolierung verhindert, dass Wärmeleistung über den Schienenfuß in das Gleisbett, bzw. die Schwellen verloren geht. Beide Komponenten bestehen aus wärmeisolierendem Dämm-Material geeigneter Dicke und Dichte. Die Schienenfußisolierung umgreift den Schienenfuß derart, dass sie an den Seiten des Schienenfußes über dessen Höhe hinausragt.
Die Schienenstegisolierung ist so geformt, dass sie sowohl am Schienenkopf als auch auf der Oberseite des Schienenfußes formschlüssig anliegt. Die Formgebung der beiden Komponenten ist dabei so aufeinander und auf die Form des Schienenprofils abgestimmt, dass die Schienenstegisolierung auf dem Schienenfuß auch an der Schienenfußisolierung anliegt und dadurch zwischen Schienenkopf, Schienenfuß und Schienenfußisolierung festgeklemmt ist. Damit am Schienensteg die Weichenheizung angebracht werden kann, enthält die Schienenstegisolierung entsprechend ausgelegte Aussparungen auf der dem Schienensteg zugewandten Seite.
Hierbei wird die den Schienenfuß umgreifende Schienenfußisolierung um den Schienenfuß so weit herumgeführt, dass sie oberhalb des Schienenfußes zum Schienensteg hinragt. Dadurch ist der Anschlag zum Einklemmen der Schienenstegisolierung auf dem Schienenfuß etwas in Richtung zum Schienensteg hin verschoben. Durch die dadurch erzeugte konstruktive Klemmwirkung bei der Schienenstegisolierung, fixiert sich diese bei der Montage von selbst. Diese konstruktive Ausformung der Schienenfußisolierung verhindert, dass durch die mechanischen Einflüsse aus dem Bahnbetrieb die Schienenstegisolierung vom Schienenfuß gleitet.
Anspruch 2 beschreibt eine vorteilhafte Ausgestaltung des Anspruchs 1. Gemäß Anspruch 2 ist die Höhe der Schienenstegisolierung so groß gewählt, dass sie bis zur Höhe der Schienenkopfoberseite ragt. Dabei liegt sie durchgehend am Schienenkopf formschlüssig an. Somit ergibt sich eine große Kontaktfläche zwischen Schienenstegisolierung und Schienenkopf.
Die Wäremedämmungs-Komponenten der Backenschienenisolierung bestehen gemäß Anspruch 3 vorteilhaft aus geschäumtem Kunststoff, z.B. Polypropylen (EPP) mit geeigneter Dichte. Dieses Material hat gute wärmedämmende und mechanische Eigenschaften. Sie sind mit geeigneten Verfahren in der Massenherstellung günstig herzustellen.
Gemäß Anspruch 4 wird die Schienenstegisolierung zwischen Schienenkopf, Schienenfuß und Schienenfußisolierung eingeklemmt. Vor dem Einsetzen der Schienenstegisolierung werden notwendige Aussparungen für Montagehindernisse in diese eingearbeitet. Nachdem die Schienenstegisolierung am Schienensteg montiert wurde, wird die Schienenfußisolierung so unter dem Schienenfuß montiert, dass die über den Schienenfuß ragende Schienenfußisolierung als unterer Anschlag für die Schienenstegisolierung dient.
Besonders vorteilhaft wird gemäß Anspruch 5, vor dem Anbringen der Schienenstegisolierung die Kontaktfläche zwischen Schienenstegisolierung und Schienenkopf mit einem Klebstoff versehen, sodass nach dem Einklemmen die Schienenstegisolierung am Schienenkopf zusätzlich zur Klemmkraft auch durch die Klebkraft fixiert wird.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Figur näher erläutert:
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die in
Die elektrischen Weichenheizelemente sind am Backenschienensteg (6) auf der der Zungenschiene zugewandten Seite befestigt. Auf der der Zungenschiene abgewandten Seite des Schienenstegs wird die Schienenstegisolierung (1) befestigt, deren Länge variabel gestaltbar ist. Vorteilhaft wird die Länge der Schienenstegisolierteile zu 1,20 m gewählt. Die Schienenstegisolierteile sind je nach Schienenform am Schienenfuß (5) etwa 25 mm - 35 mm und unterhalb des Schienenkopfes (7) etwa 35mm - 45 mm dick. An der Seite des Schienenkopfes (7) reicht die Isolierung in einer Dicke von etwa 20 mm bis hoch zur Schienenoberkante. Zur Befestigung der Schienenstegisolierung wird zunächst der Schienenkopf (7) gereinigt. Dann werden - soweit erforderlich die Schienenstegisolierteile (1) vorbereitet, d.h. sie werden mit Ausnehmungen (4) an die Einbauteile angepasst. An der schmalen Stelle ist die Schienenstegisolierung (1) dabei mindestens 15 mm dick. Nun wird an den Klebeflächen (3) der Schienenstegisolierung (1) der Klebstoff aufgebracht. Die mithilfe eines geeigneten Klebstoffes (vorteilhaft eines PUR 1-Komponentenklebstoffs) versehene Schienenstegisolierung (1) wird nun so befestigt, dass sie seitlich am Schienenkopf (7) festgeklebt ist. Abschließend wird die Schienenfußisolierung (2) montiert, so dass die Schienenstegisolierung (1) gleichzeitig zwischen Schienenkopf (7), Schienenfuß (5) und Schienenfußisolierung (2) formschlüssig eingeklemmt ist. Die Schienenfußisolierungen (2) werden dabei in allen isolierten Schwellenfächern jeweils unter dem Backenschienenfuß montiert. Die Schienenfußisolierungen (2) sind in Schienenlängsrichtung etwa 0,13 m lang. Je Schwellenfach sind in diesem Beispiel drei Schienenfußisolierungen eingebracht. Sie umgreifen den Schienenfuß (5) und sind oberhalb des Schienenfußes auf der Seite der Schienenstegisolierung noch etwa 20 mm um den Schienenfuß zum Schienensteg (6) hin herumgeführt. Auf der gegenüberliegenden Seite beträgt die Überdeckung nur ca. 6 mm zur Gewährleistung der einfachen Montierbarkeit.
Die Backenschienenisolierung lässt sich leicht montieren und bietet eine robuste Wärmedämmung mit guten thermischen Eigenschaften. Die Isolierung ist bei allen Weichen entsprechend der Schienenform nachrüstbar.
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