AT10906U1 - Heizvorrichtung für schienen - Google Patents

Description

österreichisches Patentamt AT 10 906 U1 2009-12-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung für Schienen, insbesondere Weichenschienen, mit einer an der Schiene seitlich befestigbaren Abdeckung, die einen elektrischen Heizstab und ein nach außen gegen die Abdeckung isolierendes Wärmeisolationsmaterial enthält.

[0002] Eine derartige Heizvorrichtung ist in der US-A-4 429 845 beschrieben. Der elektrische Heizstab hat ein im Querschnitt kreisrundes Mantelrohr, welches entlang seiner Mittellinie am Steg der Schiene anliegt. Der Raum zwischen dem Heizstab und der in Form eines seitlich offenen Kastens ausgebildeten Abdeckung ist durch das Wärmeisolationsmaterial gefüllt, welches die Wärmeabgabe nach außen verhindern soll. Der Wärmeübergang vom Heizstab auf die Schiene ist aufgrund des nur entlang einer Linie am Steg anliegenden Heizstabes schlecht, so daß es nach Anlegen der Heizspannung an den Heizstab lange dauert, bis die Schiene ausreichend durchwärmt ist; der Wärmeverlust ist entsprechend groß.

[0003] Noch größer ist dieser Nachteil, wenn der Heizstab gemäß einem weiteren, üblichen Stand der Technik an der Schiene ohne Abdeckung befestigt wird.

[0004] Die Verwendung flacher Heizstäbe kann den Nachteil nur unwesentlich vermindern.

[0005] Die Erfindung zielt darauf ab, eine elektrische Heizvorrichtung für Schienen, insbesondere Weichenschienen, bereitzustellen, welche die Aufheizzeit bis zum Erreichen der gewünschten Schienentemperatur und die Wärmeverluste deutlich reduziert.

[0006] Diese Aufgabe wird bei einer elektrischen Heizvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der mindestens eine Heizstab, vorzugsweise spielfrei, in einem Längskanal eines langgestreckten Gußkörpers aus einem gut wärmeleitenden Metall, vorzugsweise Aluminium, angeordnet ist, und die Form des Gußkörpers dem zwischen Fuß, Steg und Kopf der Schiene gebildeten, seitlich offenen Hohlraum angepaßt und der Gußkörper in diesen Hohlraum spielfrei eingepaßt ist.

[0007] Der Einsatz ähnlicher Gußkörper, die an der aufzuheizenden Schiene seitlich anliegen, allerdings im Vergleich zur Erfindung wesentlich größer dimensionierte Längskanäle für den Durchfluß von Heizwasser enthalten, sind bei warmwasserbeheizten Schienen an sich bekannt (DE-U-20 2005 021 255, AT-U-8 836). Die Anwendung eines Gußkörpers für elektrische Heizvorrichtungen für Schienenweichen liegt nicht nahe, zumal bei einer Elektrobeheizung der Gußkörper einen anderen Zweck erfüllt und damit besondere, nicht ohne weiteres zu erwartende Vorteile möglich werden, die im folgenden erwähnt sind.

[0008] Unter der „vorzugsweise spielfreien" Anordnung des Heizstabes im Längskanal des Gußkörpers wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verstanden, daß der Heizstab ein Mantelrohr mit einem Außendurchmesser hat, der um etwa 0,5 mm kleiner als der Innendurchmesser der im Querschnitt kreisförmigen Paßbohrung ist, die im Gußkörper ausgebildet wird. Dadurch wird ermöglicht, daß der Heizstab ein- und ausziehbar im Längskanal angeordnet ist. Reparatur oder Austausch des Heizstabes sind daher auf einfache Weise möglich.

[0009] Der Gußkörper weist bevorzugt zwei Längskanäle mit je einem Heizstab auf, der je etwa in gleich großen Abständen zum Fuß bzw. Kopf sowie zum Steg der Schiene angeordnet ist. Die so angeordneten beiden Heizstäbe sorgen für ein besonders schnelles Aufheizen.

[0010] Wenn der Gußkörper mit der Seite des Schienenkopfes etwa fluchtet, ermöglicht dies eine besonders einfache Ausbildung der Abdeckung mit geringen Wärmeverlusten: Die Abdeckung kann zweckmäßig als einfache, langgestreckte Platte aus Stahlblech ausgebildet werden, die an einer Seite das Wärmeisolationsmaterial in Form einer ähnlichen Platte trägt.

[0011] Zweckmäßig trägt die Stahlblechplatte an jedem Ende ein abgewinkeltes trapezförmiges Stirnblech mit der Form des zwischen Fuß, Steg und Kopf der Schiene (vor dem Anbringen der Heizvorrichtung an der Schiene) gebildeten, seitlich offenen Hohlraumes. Die Abdeckung dichtet somit die gesamte Vorrichtung nach außen hin ab. Zur Verbesserung der Abdichtung können die freien Kanten der genannten Stirnbleche Gummidichtungen zur Anlage an der Schiene 1/4 österreichisches Patentamt AT 10 906 U1 2009-12-15 tragen.

[0012] Der Gußkörper weist zweckmäßig etwa in der Mitte seiner Außenseite eine Gewindebohrung zur Aufnahme eines Temperaturfühlers auf.

[0013] Mehrere gleichartige erfindungsgemäße Heizvorrichtungen können modulartig miteinander verbunden werden, um die Schiene in der für die Weiche nötigen Länge zu beheizen. Die Stromzufuhr kann mittels bekannter Anschlußköpfe erfolgen, die am Schienenfuß ähnlich wie die erfindungsgemäße Heizvorrichtung befestigt werden können.

[0014] Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles einer an eine Schiene angebauten erfindungsgemäßen Heizvorrichtung näher erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Querschnitt dieser Anordnung.

[0015] Eine Schiene mit einem Fuß 1, einem Steg 2 und einem Kopf 3 ist mit 4 bezeichnet. An der Schiene 4 ist seitlich eine langgestreckte Abdeckung 5 in Form einer Platte aus Stahlblech befestigt. An der Innenseite der Abdeckungsplatte ist eine Schicht von Wärmeisolationsmaterial 7 in Form einer Platte befestigt. Die Befestigung erfolgt mittels zweier Federspangen 6, die nahe der beiden Enden der Abdeckung 5 um den Fuß 1 der Schiene 4 herum verlaufen und die Abdeckungsplatte seitlich gegen die Schiene 4 drücken. Die langgestreckte Abdeckung 5 aus Stahlblech trägt an jedem Ende ein abgewinkeltes trapezförmiges Stirnblech (in der Zeichnung nicht sichtbar), welches die Form des zwischen Fuß 1, Steg 2 und Kopf 3 der Schiene 4 (vor der Anordnung der Heizvorrichtung an der Schiene 4) gebildeten, seitlich offenen Hohlraumes hat. Die Stirnbleche tragen an ihren freien Kanten Gummidichtungen (nicht dargestellt), welche die Stirnbleche (und damit die gesamte Abdeckung 5 der Heizvorrichtung) gegen Fuß 1, Steg 2 und Kopf 3 der Schiene abdichten.

[0016] Zwischen der Abdeckung 5 und der Schiene 4 befinden sich zwei elektrische Heizstäbe 8, die je spielfrei in einem im Querschnitt kreisförmigen, durch eine Paßbohrung gebildeten Längskanal eines langgestreckten Gußkörpers 9 aus Aluminium angeordnet sind. Der Durchmesser der Längskanäle liegt in der Größenordnung von etwa 9 mm. Jeder Heizstab 8 ist ein-und ausziehbar im Längskanal angeordnet. Unter „spielfrei" wird verstanden, daß das vorzugsweise aus nicht rostendem Stahl bestehende Mantelrohr (nicht dargestellt) des elektrischen Heizstabes 8 einen Außendurchmesser hat, der nur um etwa 0,5 mm kleiner als der Innendurchmesser des Längskanals ist, um den Heizstab 8 in den Längskanal einführen und im Fall einer Reparatur oder des Ersetzens nötigenfalls aus dem Längskanal des Gußkörpers 9 wieder herausziehen zu können.

[0017] Die Form des Gußkörpers 9 ist dem seitlich offenen Hohlraum angepaßt, den die Schiene 4 an ihrer Seite zwischen Fuß 1, Steg 2 und Kopf 3 der Schiene 4 (vor der Anordnung der Heizvorrichtung an der Schiene 4) bildet. In diesen Hohlraum paßt der Gußkörper 9 spielfrei hinein, wobei „spielfrei" wiederum die Möglichkeit eines minimalen Spieles offen läßt, das zwecks Optimierung des Wärmeüberganges vom Gußkörper 9 auf die Schiene 4 allerdings möglichst klein sein soll. Der Gußkörper 9 fluchtet etwa mit der Seite des Schienenkopfes 3. Er kann etwa in der Mitte seiner Außenseite eine durch eine Mittellinie 10 angedeutete Gewindebohrung für die Aufnahme eines Temperaturfühlers aufweisen, der mittels eines digitalen PID-Reglers die Spannungszufuhr zu den Heizstäben 8 zwecks Konstanthaltung der gewünschten Schienentemperatur regeln kann. Die Abdeckung 5 mit dem Wärmeisolationsmaterial 7 kann nötigenfalls durch bei 11 angedeutete Schrauben mit dem Gußkörper 9 aus Aluminium verbunden werden. 2/4

Claims (8)

1. österreichisches Patentamt AT 10 906 U1 2009-12-15 Ansprüche 1. Heizvorrichtung für Schienen, insbesondere Weichenschienen, mit einer an der Schiene seitlich befestigbaren Abdeckung, die einen elektrischen Heizstab und ein nach außen gegen die Abdeckung isolierendes Wärmeisolationsmaterial enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Heizstab (8), vorzugsweise spielfrei, in einem Längskanal eines langgestreckten Gußkörpers (9) aus einem gut wärmeleitenden Metall, vorzugsweise Aluminium, angeordnet ist, und die Form des Gußkörpers (9) dem zwischen Fuß (1), Steg (2) und Kopf (3) der Schiene (4) gebildeten, seitlich offenen Hohlraum angepaßt und der Gußkörper in diesen Hohlraum spielfrei eingepaßt ist.
2. 2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizstab (8) ein Mantelrohr mit einem Außendurchmesser hat, der um etwa 0,5 mm kleiner als der Innendurchmesser des im Querschnitt kreisförmigen Längskanals ist.
3. 3. Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizstab (8) im Längskanal ein- und ausziehbar angeordnet ist.
4. 4. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gußkörper (9) zwei Längskanäle mit je einem Heizstab (8) aufweist, die je etwa gleich große Abstände zum Fuß (1) bzw. Kopf (3) sowie zum Steg (2) der Schiene (4) haben.
5. 5. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gußkörper (9) im wesentlichen mit der Seite des Schienenkopfes (3) fluchtet.
6. 6. Heizvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (5) an einer Seite des Wärmeisolationsmaterials (7) in Form einer langgestreckten Platte aus Stahlblech ausgebildet ist.
7. 7. Heizvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlblechplatte an jedem Ende ein abgewinkeltes trapezförmiges Stirnblech mit der Form des zwischen Fuß (1), Steg (2) und Kopf (3) der Schiene (4) gebildeten, seitlich offenen Hohlraumes trägt.
8. 8. Heizvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der Stirnbleche Gummidichtungen tragen, welche die Stirnbleche gegen die Schiene (4) abdichten. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 3/4