[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleisabschnitt umfassend über zumindest ein
Distanzstück miteinander verbundene Gleisbauteile, insbesondere eine mit einer Herzstückspitze
oder mit einer in diese übergehenden Anschlussschiene verbundene Flügelschiene, wobei
zumindest ein erstes Gleisbauteil einen Schienensteg aufweist.
[0002] Ferner nimmt die Erfindung Bezug auf ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Gleisbauteils,
wie Flügelschiene, mit einem zweiten Gleisbauteil, wie Herzstückspitze oder Anschlussschiene,
mit einem zwischen diesen verlaufenden und diese zueinander beanstandenden Distanzelement,
wie Futterstück, wobei das Distanzstück mit zumindest einem der einen Steg aufweisenden
Gleisbauteile in dessen Stegbereich stoffschlüssig verbunden wird.
[0003] Herzstücke ergeben sich bei Weichen oder Kreuzungen durch Überschneidungen von Schienensträngen,
wobei im Herzstück die Fahrtkanten der sich kreuzenden Schienenstränge unterbrochen
sind. Die sich von den Zungenschienen her fortsetzenden Schienenstränge werden im
Herzstückbereich abgeknickt und als Flügelschienen bezeichnet.
[0004] Der
DE 44 42 416 C2 ist ein Futterstück zur festen Beabstandung zwischen zwei Schienenabschnitten, insbesondere
einer Flügelschiene und einer Herzstückspitze, zu entnehmen. Um beim Schweißen unerwünschte
Spannungsspitzen auszuschließen, weist das Futterstück schienenseitig eine ovale Platte
auf, durch die eine Eckenfreiheit gegeben ist. Hierdurch werden Spannungsspitzen durch
das Verschweißen vermieden.
[0005] Um mögliche Materialänderungen aufgrund des Schweißens zu vermeiden, wird das Herzstück,
also nachdem die Flügelschiene über die Futterstücke mit dem Herzstückblock verschweißt
worden ist, als Einheit vergütet.
[0006] Der
DE 42 24 156 A1 ist ein Herzstück zu entnehmen, dessen Spitze aus unverschweißten Teilen besteht.
Um eine Relativbewegung zwischen diesen auszuschließen, werden die Herzstückteile
spielfrei von einer Hülse durchsetzt, in der ein Bolzen verläuft, über den die der
Herzstückspitze zugeordneten Flügelschienen miteinander verbunden ist.
[0007] Bei einem Herzstück nach der
DE 10 2007 054 213 B4 sind die zwischen der Herzstückspitze und den Flügelschienen verlaufenden Futterstücke
mit der Herzstückspitze unverschraubt und/oder unverschweißt.
[0008] In der Praxis hat sich durchgesetzt, dass die Futterstücke mit der Herzstückspitze
und den Flügelschienen hochfest verschraubt werden, da man davon ausgeht, dass eine
diesbezügliche Konstruktion kostengünstig ist und zudem einen geringen Montageaufwand
erfordert. Es hat sich jedoch gezeigt, dass sich entsprechende Schraubverbindungen
lösen können.
[0009] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gleisabschnitt sowie
ein Verfahren zum Verbinden von Gleisbauteilen der eingangs genannten Art so weiterzubilden,
dass bei einfacher Konstruktion eine auch hohen Belastungen standhaltende sichere
Verbindung gegeben ist, durch die ein bleibender Abstand zwischen den Gleisbauteilen
gewährleistet ist.
[0010] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß im Wesentlichen durch einen Gleisabschnitt zuvor
beschriebener Art dadurch gelöst, dass von dem Schienensteg des ersten Gleisbauteils
ein rohrartiges Element ausgeht, das mit dem Distanzstück stoffschlüssig verbunden
ist.
[0011] Erfindungsgemäß wird eine stoffschlüssige Verbindung genutzt, um das Distanzstück
mit dem bzw. den Gleisbauteilen zu verbinden, wobei jedoch dem Grunde nach der Gefügezustand
der Gleisbauteile unbeeinflusst bleibt, da die stoffschlüssige Verbindung ausschließlich
zwischen dem rohrförmigen Element und dem Distanzstück verlaufen sollte, das nach
dem Stand der Technik auch geschweißt wird. Dabei kann im Falle eines Herzstückes
die Anzahl der erfindungsgemäßen Verbindungen der Anzahl üblicher Schraubverbindungen
entsprechen.
[0012] Durch das indirekte Schweißen, also das nicht direkte Schweißen zwischen Distanzstück
und Schiene, können beliebige Schienengüten eingesetzt werden, ein besonderer Vorteil
der erfindungsgemäßen Lehre.
[0013] Es wird in Bezug auf die Schiene quasi ein indirektes Schweißen angewendet, da die
Schiene nicht unmittelbar oder im Wesentlichen nicht unmittelbar geschweißt werden.
Als Schweißverfahren kommen in Frage insbesondere Schutzgasschweißen, vorzugsweise
Metall-Aktivgasschweißen, vorzugsweise MAG 135/136 nach DIN EN ISO 4063:2011-03, oder
Lichtbogenschweißen, insbesondere Lichtbogenhandschweißen 111 nach DIN EN ISO 4063:2011-03.
[0014] Insbesondere ist vorgesehen, dass das rohrförmige Element, wie Buchse, eine Durchgangsöffnung,
wie Bohrung, in dem Schienensteg durchsetzt, so dass von der distanzstückabgewandten
Seite des Stegs ausgehend die stoffschlüssige Verbindung, wie Schweißung, durchgeführt
werden kann.
[0015] Dabei weist insbesondere das rohrförmige Element - nachstehend auch als Buchse bezeichnet
- auf seiner distanzstückabgewandten, also fernliegenden Seite einen quer zur Längsachse
der Buchse verlaufenden Abschnitt wie Kragen, insbesondere umlaufenden Kragen, auf,
der an der Außenseite des Stegs anliegt.
[0016] In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass distanzstückseitig verlaufende
Stirnfläche der Buchse zurückversetzt zur von der distanzelementseitig verlaufenden
Stegaußenfläche verläuft. Mit anderen Worten bildet sich ein Spalt zwischen der Buchse
und dem Distanzstück, wenn dieses an dem Steg abgestützt ist bzw. gegen diesen sich
drückt. Hierdurch können Eigenspannungen in der Verbindung, die durch das Einbringen
der Schweißwärme entstehen, zu einer kraftschlüssigen Verbindung der Bauteile beitragen.
[0017] Insbesondere sollte das rohrförmige Element mit dem Gleisbauteil durch Presspassung
verbunden sein.
[0018] Ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Gleisbauteils, wie Flügelschiene, mit einem
zweiten Gleisbauteil, wie Herzstückspitze oder Anschweißschiene, mit einem zwischen
diesen verlaufenden und diese zueinander beanstandenden Distanzstück, wie Futterstück,
wobei das Distanzstück mit zumindest einem der einen Steg aufweisenden Gleisbauteile
in dessen Stegbereich stoffschlüssig verbunden wird, zeichnet sich dadurch aus, dass
in dem Steg eine Durchgangsöffnung eingebracht wird, in die Durchgangsöffnung ein
rohrförmiges Element eingesetzt wird und das rohrförmige Element, also ein eine Durchgangsöffnung
aufweisendes Element, stoffschlüssig mit dem Distanzstück verbunden wird. Dabei ist
insbesondere vorgesehen, dass das rohrförmige Element, wie Buchse, in der Durchgangsöffnung
durch Presspassung befestigt wird.
[0019] Des Weiteren sieht die Erfindung vor, dass der Steg und somit das Gleisbauteil zwischen
dem Distanzstück und einem sich auf distanzstückabgewandter Seite des Stegs erstreckenden
Abschnitt, wie Kragen, des rohrförmigen Elements gehalten wird.
[0020] Insbesondere zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass von jedem der einen Steg
aufweisenden Gleisbauteile ein rohrförmiges Element ausgeht und dass jedes rohrförmige
Element mit einem die Gleisbauteile beanstandenden Distanzelement stoffschlüssig verbunden
wird.
[0021] Die Erfindung zeichnet sich auch aus durch ein Gleisabschnitt umfassend über ein
Distanzstück miteinander verbundene Gleisbauteile, insbesondere mit einer Herzstückspitze
oder einer in diese übergehenden Anschweißschiene verbundene Flügelschiene, wobei
zumindest ein erstes Gleisbauteil einen Schienensteg aufweist und von dem Schienensteg
des ersten Gleisbauteils ein rohrartiges Element ausgeht, das mit dem Distanzstück
stoffschlüssig verbunden ist, wobei zwischen distanzstückseitig verlaufender Stirnfläche
des rohrförmigen Elements und an Außenfläche des Stegs anliegendem Distanzstück ein
Spalt verläuft.
[0022] Ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Gleisbauteils, wie Flügelschiene, mit einem
zweiten Gleisbauteil, wie Herzstückspitze oder Anschweißschiene, mit einem zwischen
diesen verlaufenden und diese zueinander beabstandenden Distanzelement, wie Futterstück,
wobei in dem Steg eine Durchgangsöffnung eingebracht wird, in die Durchgangsöffnung
ein rohrförmiges Element eingesetzt wird und das rohrförmige Element stoffschlüssig
mit dem Distanzstück verbunden wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige
Element in der Durchgangsöffnung durch Presspassung befestigt wird und dass der Steg
zwischen dem Distanzstück und einem auf distanzstückabgewandter Seite des Stegs sich
erstreckenden Abschnitt des rohrförmigen Elements gehalten wird.
[0023] Als Materialien für die rohrförmigen Elemente bzw. Buchsen kommen vorzugsweise Stähle,
insbesondere solche der Werkstoffgruppe 1.2 nach CEN ISO/TR 15608:2005, in Frage.
[0024] 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 Zeichnungen zu entnehmenden
bevorzugten Ausführungsbeispiels.
[0025] Es zeigen:
- Fig. 1:
- eine Draufsicht auf einen Herzstückbereich,
- Fig. 2:
- einen Schnitt entlang der Linien 11-11 in Fig. 1,
- Fig. 3:
- einen Ausschnitt der Fig. 2 und
- Fig. 4:
- eine Schiene mit zugeordneter Kragenbuchse.
[0026] Die erfindungsgemäße Lehre wird anhand eines Herzstücks erläutert, ohne dass hierdurch
eine Einschränkung erfolgen soll. Vielmehr ist die erfindungsgemäße Lehre im Oberbau
überall dort einsetzbar, wo Schienenbauteile beabstandet zueinander miteinander verbunden
werden sollen.
[0027] In Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein starres Herzstück dargestellt, das als wesentliche
Bestandteile eine Herzstückspitze 9 in Blockbauweise und mit dieser verbundene Anschweißschienen
6, 12 umfasst. Entlang der Herzstückspitze 9 und bereichsweise entlang der Anschweißschienen
6, 12 verlaufen bekannterweise Flügelschienen 1, 11, die in Zungenschienen einer das
dargestellte Herzstück aufweisenden Weiche übergehen. Insoweit handelt es sich um
hinlänglich bekannte Konstruktionen.
[0028] Nach der erfindungsgemäßen Lehre werden die Flügelschienen 1, 11 mit der Herzstückblockspitze
9 sowie den Anschweißschienen 6, 12 sowie die Verbindung der Anschweißschienen 6,
12 untereinander verbunden.
[0029] Nach dem Stand der Technik werden entsprechende Befestigungen in starren Herzstücken
durch Schraubverbindungen verwirklicht. Dabei wird zwischen den zu verbindenden Schienen
bzw. Schiene und Blockspitze ein Distanzstück, ein Futterstück, positioniert. Durch
Bohrungen in den zu verbindenden Bauteilen auf der Höhe des Schienenstegs wird eine
Schraube eingebracht, mit der die Bauteile hochfest verspannt werden. Dabei zeigt
sich jedoch der Nachteil, dass sich die Schraubverbindungen lösen können. Hier setzt
die Erfindung ein. So wird erfindungsgemäß eine schraublose Verbindung vorgeschlagen,
die schweißtechnisch durchgeführt wird, wobei die Schienen dem Grunde nach nicht geschweißt
werden, so dass Gefügeänderungen in diesen vermieden bzw. weitgehend vermieden werden.
Dies soll anhand der Fig. 2 bis 4 näher erläutert werden.
[0030] So ist in der Fig. 2 ein Schnitt entlang der Linie 11-11 in Fig. 1, also im Bereich
der Verbindung zwischen der Flügelschiene 1 und der Anschweißschiene 6 dargestellt.
Die der Fig. 2 zu entnehmende Konstruktion gilt jedoch genauso in Bezug auf die Verbindung
der Anschweißschienen 6, 12 untereinander oder zwischen der Blockspitze 9 und den
Flügelschienen 1, 11.
[0031] Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, weisen sowohl die Flügelschiene 1 als auch die Anschweißschiene
6 jeweils einen Kopf 21, 26 auf, der über einen Steg 23, 28 in einen Schienenfuß 25,
30 übergeht. Jeder Steg 23, 28 weist eine Bohrung 27, 34 auf, in die eine Buchse 2,
5 einsetzbar ist, die jeweils einen Flansch oder Kragen 14 aufweist, der bei in der
Bohrung 23, 34, insbesondere durch Presspassung eingesetzter Buchse 2, 5 an der Außenseite
29, 36 des Stegs 23, 28 anliegt, wie die Fig. 2 und 3 verdeutlichen. Anstelle einer
Presspassung kann auch eine andere Verbindung zwischen der Buchse 2, 5 und der Schiene
1, 6 bzw. dessen Steg 23, 28 erfolgen.
[0032] Zwischen den Schienen 1, 6 wird sodann ein Distanzstück bzw. Futterstück 4 positioniert,
das aus einem blockartigen Basiskörper 38 mit Stirnflächen 40, 42 besteht, die an
den Innenflächen 44, 46 der Stege 23, 28 anliegen und die Bohrungen 27, 34 verschließen.
Ferner ragen radiale Abschnitte von dem Basiskörper 38 ab, um das Futterstück 4 an
der Unterseite des Kopfes 21, 26 bzw. der Oberseite des Fußes 25, 30 abzustützen.
Nach ordnungsgemäßer Positionierung des Futterstücks 4 zu den Schienen 1, 6 erfolgt
eine Schweißverbindung 3 als stoffschlüssige Verbindung zwischen der jeweiligen Innenseite,
und zwar zwischen der der jeweiligen Innenfläche 44, 46 der Stege 23, 28 naheliegenden
Innenseite der Buchse 2, 5 und der zugeordneten Stirnfläche 40, 42 des Futterstücks
4, wie prinzipiell den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist. Bevorzugt wird die Schweißverbindung
hergestellt durch Schutzgasschweißen, wie Metall-Aktivgasschweißen, oder Lichtbogenschweißen,
wie Lichtbogenhandschweißen.
[0033] Es erfolgt quasi ein indirektes Schweißen, da die Schweißnaht dem Grunde nach nicht
von der Schiene 1, 6 ausgeht.
[0034] Der Kragen oder Flansch 14 der Hülse oder Buchse 2 verläuft erwähntermaßen entlang
der Außenseite 29, 26 des Stegs 23, 32, also gegenüberliegend zu der Schweißnaht 3,
so dass nach dem Schweißvorgang die Schiene 1, 6 gegen das Futterstück 4 gehalten
wird. Dabei sind die Bauteile so geometrisch gestaltet, dass sich das Futterstück
4 gegen den Schienensteg 23, 32 drückt. Der Steg 23, 32 wird quasi zwischen dem Flansch
oder Kragen 14 der Buchse 2, 5 und dem Futterstück 4 geklemmt, fixiert.
[0035] Insbesondere aus der Fig. 3 ergibt sich, dass der Abstand zwischen Stirnfläche 48
der Buchse 2, in dessen Bereich die Schweißnaht 3 verläuft, und stegseitigem Rand
50 des Kragens 14 geringer als Dicke des Stegs 23, 32 ist, so dass sich zwischen der
Stirnfläche 40, 42 des Futterstücks 4 und der Buchse 2 bzw. deren stirnseitig verlaufendem
Rand 48 ein Spalt 7 ergibt. Hierdurch können Eigenspannungen in der Verbindung, die
durch das Einbringen der Schweißwärme entstehen, zu einer kraftschlüssigen Verbindung
der Bauteile beitragen.
[0036] Im Bereich des Herzstückblocks 9 ist entsprechend der erfindungsgemäßen Lehre eine
Buchse bzw. Hülse nur in der Flügelschiene 1, 11 vorgesehen, wohingegen das Futterstück
10 mit dem Herzstückblock 9 in gewohnter Weise verschweißt wird.
[0037] Anhand der Fig. 4 soll noch einmal verdeutlicht werden, dass im Steg eines der Gleisbauteile,
im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 der Flügelschiene 1, eine Bohrung 27 verläuft, in
die die Buchse 2 oder ein anderes geeignetes rohrförmiges Element eingesetzt wird,
um sodann dessen Innenseite mit dem sich an dem Steg 23 abstützenden Distanzstück
zu verschweißen.
[0038] Dass die diesbezügliche Verbindung auch für die anderen Gleisbauteile gilt, wie diese
der Fig. 1 zu entnehmen sind, soll dadurch zum Ausdruck gebracht werden, dass das
Futterstück in Fig. 2 mit den Bezugszeichen 4 und 13 gekennzeichnet ist. In Fig. 1
verläuft das Futterstück 4 zwischen der Flügelschiene 1 und der Anschweißschiene 6
und das Futterstück 13 zwischen den Anschweißschienen 6 und 12.
[0039] Die Blockspitze 9 wird mit den Futterstücken in gewohnter Weise verschweißt.
[0040] Erfindungsgemäß wird an gewalzten Schienen 1, 6, 11, 12 nicht direkt geschweißt.
Der bestehende Gefügezustand der Schienen 1, 6, 11, 12 wird durch das schweißtechnische
schraubenlose Befestigungsverfahren dem Grunde nach nicht beeinflusst, da die Schweißverbindung
nur indirekt in die Blockspitze 9 und die Futterstücke 4, 13, eingebracht wird, also
Bauteile, die nach dem Stand der Technik geschweißt werden. Die Anzahl der Befestigungen
kann denen eines Herzstücks mit Schraubverbindung gleich kommen.
[0041] Erfindungsgemäß muss ein Verschweißen zwischen Schiene 1, 6, 11, 12 und Distanzstück
4, 13 nicht erfolgen.
[0042] Als Materialien für die Buchse 2, 5 bzw. das rohrförmige Element kommen insbesondere
Stähle mit einer Mindeststreckgrenze zwischen 275 N/mm
2 und 360 N/mm
2 in Frage.
1. Gleisabschnitt umfassend über zumindest ein Distanzstück (4, 10, 13) miteinander verbundene
Gleisbauteile (1, 6, 9, 11, 12), insbesondere eine mit einer Herzstückspitze (9) oder
mit einer in diese übergehenden Anschweißschiene (6, 12) verbundene Flügelschiene
(1, 11), wobei zumindest ein erstes Gleisbauteil einen Schienensteg (23, 28) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass von dem Schienensteg (23, 28) des ersten Gleisbauteils (1, 6, 11, 12) ein rohrartiges
Element (2, 5) ausgeht, das mit dem Distanzstück (4, 10, 13) stoffschlüssig verbunden
ist.
2. Gleisabschnitt nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das rohrartige Element (2), wie Buchse, eine Durchgangsöffnung (27, 32) in dem Schienensteg
(23, 28) durchsetzt und im distanzstückabgewandten Bereich einen an Außenfläche (29,
36) des Schienenstegs (23, 28) anliegenden Abschnitt, wie Kragen (14), aufweist.
3. Gleisabschnitt nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Distanzstück (4, 10, 13) und das rohrförmige Element (2) verschweißt sind, wobei
zwischen Innenseite des rohrförmigen Elements und dem Distanzstück eine Schweißnaht
(3) verläuft.
4. Gleisabschnitt nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass distanzelementseitige Stirnfläche (48) des rohrförmigen Elements (2) zur von der
distanzstückseitig verlaufenden Schienenstegaußenfläche (44, 46) aufgespannten Ebene
zurückversetzt verläuft.
5. Gleisabschnitt nach zumindest Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen distanzstückseitig verlaufender Stirnfläche (48) des rohrförmigen Elements
(2, 5) und an Außenfläche (44, 46) des Stegs (23, 32) anliegendem Distanzstück (4,
10, 13) ein Spalt (7) verläuft.
6. Gleisabschnitt nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das rohrförmige Element (2, 5) mit dem Schienensteg (23, 32) durch Presspassung verbunden
ist.
7. Gleisabschnitt nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in Bezug auf das zweite Gleisbauteil (1, 6, 11, 12) das Distanzstück (4, 10, 13)
stoffschlüssig mit einem rohrförmigen Element (2, 5) wie das Distanzstück (4, 10,
13) mit dem ersten Gleisbauteil verbunden ist.
8. Verfahren zum Verbinden eines ersten Gleisbauteils (1, 6, 9, 11, 12), wie Flügelschiene
(1, 11), mit einem zweiten Gleisbauteil (6, 9, 12), wie Herzstückspitze oder Anschweißschiene,
mit einem zwischen diesen verlaufenden und diese zueinander beabstandenden Distanzelement
(4, 10, 13), wie Futterstück, wobei das Distanzstück mit zumindest einem der einen
Steg (23, 32) aufweisenden Gleisbauteile in dessen Stegbereich stoffschlüssig verbunden
wird, dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Steg (23, 32) eine Durchgangsöffnung (27, 34) eingebracht wird, in die Durchgangsöffnung
ein rohrförmiges Element (2, 5) eingesetzt wird und das rohrförmige Element stoffschlüssig
mit dem Distanzstück (4, 10, 13) verbunden wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das rohrförmige Element (2, 5), wie Buchse, in der Durchgangsöffnung (27, 32) durch
Presspassung befestigt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Steg (23, 28) zwischen dem Distanzelement (4, 10, 13) und einem auf distanzstückabgewandter
Seite des Stegs sich erstreckenden Abschnitt (14), wie Flansch oder Kragen, des rohrförmigen
Elements (2) gehalten wird.
11. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 8 - 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass von jedem der einen Steg (23, 28) aufweisenden Gleisbauteile (1, 6, 11, 12) ein rohrförmiges
Element (2, 5)ausgeht und dass jedes rohrförmige Element mit einem die Gleisbauteile
beabstandenden Distanzelement (4, 10, 13) stoffschlüssig verbunden wird.
12. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 8 - 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass das stoffschlüssige Verbinden zwischen Innenseite des rohrförmigen Elements (2, 5)
und Distanzelement (4, 10, 13) bzw. dessen rohrelementseitig verlaufender Stirnfläche
(40, 42) mittels zumindest eines Schweißverfahrens aus der Gruppe Lichtbogenschweißen,
Schutzgussschweißen durchgeführt wird.