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Die Erfindung bezieht sich auf eine Weiche für Schienenfahrzeuge mit einer Zungenvorrichtung, bei der die Zungenschienen auf Gleitstühlen aufliegen und auf diesen verschiebbar gelagert sind, wobei zwischen den aufeinandergleitenden Teilen eine die Reibung verringernde Kunststoffeinlage vorgesehen ist.
Weichen ermöglichen es einzelnen Schienenfahrzeugen oder -zügen von einem Gleis auf ein davon abzweigendes Gleis zu wechseln, ohne dabei die Fahrt zu unterbrechen. Einen wesentlichen Bestandteil dieser Weichen bildet dabei die Ablenk- oder Zungenvorrichtung, die die Aufgabe hat, die Räder des
Schienenfahrzeuges möglichst stossfrei vom Stamm- in das Zweiggleis der Weiche abzulenken. Die
Zungenvorrichtung besteht aus den beiden Zungenschienen, die spitz auslaufen und etwa unter dem Kopf der zugehörigen Backenschiene greifen. Im allgemeinen werden drei Arten von Zungenvorrichtungen unterschieden : Die Gelenkzungen, die Federzungen und die Federschienenzungen. Unabhängig von der jeweiligen Bauart ist allen Zungenvorrichtungen jedoch gemeinsam, dass die Zungen auf sogenannten
Gleitstühlen aufliegen, die ihrerseits auf den Schwellen befestigt sind.
Auf diesen Gleitstühlen, die im
Prinzip ebene, plane Platten darstellen, sind die Zungen seitlich verschiebbar. Diese Gleitstühle bilden
Lagerplatten, auf welchen die schweren Weichenzungen beim Verstellen der Weichen bewegt werden. Diese
Lagerstellen bedürfen der steten Wartung, sie müssen gereinigt, sie müssen vor allem geschmiert werden.
Um diese Wartungsarbeiten zu reduzieren, vornehmlich um das Schmieren einzusparen, die Weichen also möglichst wartungsarm zu betreiben, wurde bereits vorgeschlagen, die Gleitstühle mit einer Kunststoff- auflage zu bestücken, also auf dem Gleitstuhl einen reibungsarmen und wartungsfreien Kunststoffgleitbelag anzuordnen. Diese Massnahme bringt zwar gegenüber den bisher bekannten Konstruktionen beachtliche Verbesserungen, doch ist nicht zu übersehen, dass auch die Konstruktion zahlreiche Nachteile besitzt : Die Lebensdauer dieser derart angeordneten Kunststoffgleitbeläge ist relativ kurz, da sie der Bewitterung und vor allem UV-Sonneneinstrahlung direkt ausgesetzt sind, beide Einflüsse (Bewitterung und UV-Einstrahlung) wirken zersetzend auf die Gleitbeläge ein.
Um das Einfrieren der Weichen im'Winter zu verhindern bzw. um eingefrorene Weichen aufzutauen, werden diese mit Gasbrennern beflammt. Einer solchen thermischen Beanspruchung kann der Kunststoffgleitbelag nicht standhalten, so dass auf das Auftauen entweder verzichtet werden oder aber eine aufwendige Heizvorrichtung entwickelt und eingebaut werden muss. Die derart angeordneten Gleitbeläge sind ferner ungeschützt gegen die Einflüsse von aggressiven Flüssigkeiten und aggressiven Schmutz, mit deren Vorhandensein beim rauhen Eisenbahnbetrieb gerechnet werden muss.
Ferner ist zu beachten, dass möglichst ideale Reibungs- und Lagerwerte bei der Verwendung von Kunststoff teilen nur dann erreicht werden können, wenn das metallische Lagerstück, im vorliegenden Fall die Weichenzunge, eine entsprechende Oberflächenhärte aufweist, d. h. die Reibungswerte sind um so günstiger je härter die Oberfläche des metallischen Lagergegenstückes ist. Weichenzungen bestehen jedoch aus Walzprofilen und Walzprofile erfüllen materialmässig nicht jene Bedingungen, die für eine gleitgünstige Lagergestaltung zu berücksichtigen wären.
Hier setzt nun die Erfindung ein, welche darauf abzielt, Lösungsmöglichkeiten für eine bessere Gleitlagergestaltung vorzuschlagen. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Kunststoffenlage als plattenförmiger Gleitteil ausgebildet ist, der entweder zur Gänze aus Kunststoff oder aus sandwichartig verbundenen Platten aus Kunststoff und Metall bzw. aus einer zumindest teilweise in eine Kunststoffplatte eingebetteten Metallplatte besteht, wobei der plattenförmige Gleitteil an seinen vier Rändern Umbiegungen aufweist, die an diametral gegenüberliegenden Rändern in gleicher Richtung, an den nebeneinanderliegenden Rändern in unterschiedlicher Richtung verlaufen, und das eine Paar von Umbiegungen die Zungenschiene, das andere Paar den Gleitstuhl teilweise mit Gleitspiel erfassen.
Diese Massnahme bringt überraschend viele Vorteile und im einzelnen sind dies : Auf Grund der Anordnung des Gleitbelages an der Unterseite der Zungenschiene kann die relativ kleine Gleitfläche des Gleitstuhles materialmässig bezüglich der verwendeten Kunststoffeinlage optimiert werden, d. h. es können auf dem Gleitstuhl hochwertige, oberflächenharte metallische Auflagen angeordnet werden, so dass günstige Lagerbedingungen entstehen. Durch die Anordnung der Kunststoffeinlagen an der Unterseite der Zungenschiene sind diese den äusseren Bewitterungs- und Strahlungseinflüssen unmittelbar entzogen ; die Weichen können, dank der erfindungsgemässen Bauart weiterhin mit einfachen Geräten (Gasbrennern) aufgetaut und eisfrei gehalten werden, ohne die Kunststoffeinlagen in Mitleidenschaft zu ziehen.
Die hier vorhandenen paarweise gleichgerichteten randseitigen Umbiegungen umfassen einerseits den Fuss der Zungenschiene, anderseits umgreifen sie den Gleitstuhl beidseitig. Diese plattenförmigen Kunststoffen-
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lagen können daher weder in Längsrichtung der Zungenschiene noch quer dazu ausweichen, ohne dass es zumindest theoretisch einer zusätzlichen Befestigung bedarf. Zweckmässigerweise sind dabei die nach unten gerichteten Umbiegungen im wesentlichen parallel zueinander, damit am Gleitstuhl eine sichere Führung gegeben ist.
Die nach oben gerichteten Umbiegungen sind zweckmässigerweise gegeneinander geneigt und fassen dabei den Fuss der Zungenschiene form-und/oder kraftschlüssig. Dadurch liegt die plattenförmige
Kunststoffeinlage bzw. die mit ihr verbundene Metallplatte mit ihren nach oben gerichteten Rändern un- mittelbar am Fuss der Zungenschiene an. Der gegenseitige Abstand der nach unten gerichteten
Umbiegungen ist jedoch zweckmässigerweise etwas grösser als die Breite des Gleitstuhles, so dass zwischen den Seitenflanken des Gleitstuhles und den nach unten gerichteten Umbiegungen ein Spiel verbleibt, das zweckmässigerweise zur Aufnahme von Wärmedehnungen der Zungenschiene vorgesehen wird.
Bei dieser
Ausführungsform ist also die lichte Weite zwischen den nach unten gerichteten Umbiegungen des Gleitteiles grösser als die Breite des Gleitstuhles, u. zw. auch grösser als dieser Breite und einem normalen Lagerspiel entsprechen würde. Bei hochbeanspruchten Weichen kann es durchaus zweckmässig sein, an mindestens einer der nach oben gerichteten Umbiegungen Spannkeile und/oder Spannschrauben vorzusehen, um auf diese Weise einen zusätzlichen Kraft-bzw. Formschluss zwischen Zungenschiene und Einlage zu erzielen.
Ist die Kunststoffeinlage mit einem plattenförmigen, vorzugsweise metallischen, randseitige
Umbiegungen aufweisenden Halter verbunden, wobei zumindest die Unterseite des Halters sowie die einander zugewandten Flanken der nach unten gerichteten Umbiegungen mit einem gleitfähigen Kunststoff beschichtet sind, so weist die Einlage in diesem Fall eine sandwichartige Bauweise auf. Der Halter kann dabei aus einem Stahlblech gefertigt werden und in einer Spritzgussform mit dem gleitfähigen Kunststoff beschichtet oder zumindest teilweise ummantelt werden. Diese sandwichartige Bauweise der Einlage gestattet es, funktionell unterschiedliche Elemente materialmässig zu differenzieren.
Grundsätzlich wäre es auch möglich, wie an sich bekannt, auch auf dem Gleitstuhl einen Kunststoffgleitbelag zusätzlich vorzusehen. Gegenüber den eingangs erwähnten Verhältnissen liegen hier jedoch andere Bedingungen vor insofern, als durch die Verwendung des Kunststoffgleitbelages in Verbindung mit der Zungenschiene eine etwaige Beschädigung des Gleitstuhlbelages nicht mehr so schwerwiegend ins Gewicht fällt, weil bei diesem konstruktiven Aufbau über den Gleitstuhl nicht mehr ein Stahlstück sondern ein Kunststoffstück gleitet. Insbesondere muss in diesem Zusammenhang darauf verwiesen werden, dass unter diesen Voraussetzungen der ungünstige Gleiteffekt zwischen relativ weichem Stahl (Walzstahl) und Kunststoff ausgeschaltet ist.
Es können aber auch hochwertige metallische Schichten oder Beläge auf dem Gleitstuhl aufgebracht werden, welche eine besonders gute Gleitlagerpaarung ermöglichen, die völlig wartungsfrei ist und welcher darüber hinaus eine hohe Lebensdauer besitzt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch eine Weiche ; Fig. 2 die Kunststoffeinlage in sandwichartiger Bauweise in Schrägsicht ; Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1 und Fig. 4 einen Schnitt durch die Zungenschiene in einem gegenüber Fig. l vergrösserten Nassstab.
Einen Teilquerschnitt durch eine Weiche veranschaulicht Fig. 1. Auf einer Schwelle-l-ist in herkömmlicher Weise eine Montageplatte --2-- befestigt, welche sowohl die feststehende Backenschiene - wie auch den Gleitstuhl --4-- trägt. Die Mittel zur Befestigung der einzelnen Teile sind hier im einzelnen nicht dargestellt, da sie das Wesen der Erfindung nicht berühren. Auf dem Gleitstuhl --4-- mit seiner möglichst glatten Oberfläche --5-- liegt nun die Zunge --6-- auf, welche bei der Weichenstellung auf dem Gleitstuhl --4-- in Richtung des Pfeiles --7-- hin- bzw, hergeschoben wird mit einem hier nicht näher gezeigten Weichenstellgestänge.
Wesentlich für die Erfindung ist nun, dass der die Reibung vermindernde Kunststoffbelag oder die reibungsvermindernde Kunststoffeinlage an der Unterseite --9-der Zungenschiene --6-- angeordnet ist und deren Verstellbewegung bei der Betätigung der Weiche mitmacht, d. h. mit andern Worten, diese Kunststoffeinlage bzw. der Kunststoffbelag wandert zusammen mit der Zungenschiene auf dem Gleitstuhl in Richtung des Pfeiles --7-- hin und her. Die Breite dieser Kunststoffeinlage, gemessen in Richtung der Längsachse der Zungenschiene --6--, also senkrecht zur Zeichenebene, entspricht dabei im wesentlichen der Breite des Gleitstuhles --4-- und einem Zusatzmass zum seitlichen Umgreifen des Gleitstuhles.
Der Gleitbelag oder die Kunststoff einlage ist aus einem solchen Werkstoff gefertigt, der sich in der Technik auf Grund seiner guten Gleiteigenschaften und des geringen Verschleisses wegen bewährt hat. Solche Kunststoffe können mit oder ohne Füllstoffe verwendet werden.
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Fig. 2 zeigt nun diese Einlage in Schrägsicht. Diese Einlage besteht aus einem metallischen plattenartigen Grundkörper --10--, dessen Ränder --11 und 12 bzw. 13 und 14-- paarweise nach oben bzw. paarweise nach unten gebogen sind. Der Mittelteil des plattenartigen Grundkörpers --10-- sowie die nach unten gerichteten Umbiegungen --13 und 14-- sind mit Durchbrechungen oder Ausstanzungen --15-versehen. Die Unterseite des Mittelteiles des Grundkörpers --10-- ist mit gleitfähigem Kunststoff beschichtet und die nach unten gerichteten Umbiegungen --13 und 14-- sind vom Kunststoff beidseitig ummantelt. Die Ausstanzungen oder Durchbrechungen --15-- dienen zur Verankerung dieser Kunststoffschicht bzw. dieses Kunststoffbelages.
Dieser Belag kann in einem Spritzverfahren aufgebracht werden.
Der metallische Grundkörper --10-- wird in eine geeignete Spritzgussform eingelegt und dann der verflüssigte Kunststoff aufgespritzt.
Bei der funktionsgerechten Montage dieser Einlage --8-- umfassen die nach unten gerichteten
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und 12-- hingegen den Fuss der Zungenschiene --6--. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die nach oben gerichteten Umbiegungen --11 und 12-- unmittelbar am Fuss der Zungenschiene --6-- an. Es ist jedoch auch möglich, für diese Verbindung Spannschrauben oder Spannkeile zusätzlich anzuordnen.
Aus Fig. 2 ist erkennbar, dass die obere Umbiegung --12-- einen vertikalen und einen darüberliegen- den horizontalen Schenkel aufweist. Vor der Montage kann die Umbiegung --12-- gestreckt sein, wie in
Fig. 4 durch die strichpunktierte Linie --12'-- angedeutet ist. Ist die Einlage eingesetzt oder eingeschoben, so wird der nach oben gerichtete Teil dieser Umbiegung --12-- umgeschlagen, so dass diese Umbiegung im wesentlichen eine im Querschnitt U-förmige Gestalt annimmt und formschlüssig den einen Fussteil der Zungenschiene --6-- umgreift,
Aus Fig. 4 ist ferner erkennbar, dass die Kunststoffeinlage oder Kunststoffschicht randseitig zwei Abstreiflippen --16 und 17-- aufweisen kann, die bei der Betätigung der Weiche die Gleitfläche des
Gleitstuhles reinigen.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Einlage sandwichartig aus einem Metallteil und einer Kunststoffbeschichtung aufgebaut. Grundsätzlich ist es möglich, den aus Fig. 2 ersichtlichen Bauteil zur Gänze aus Kunststoff zu fertigen, so dass ein einheitlicher Kunststoffkörper vorliegt.
Das Ausführungsbeispiel, wie vorstehend beschrieben, zeigt eine Weiche mit einem unbeschichteten Gleitstuhl --4--. Es ist möglich und an sich auch schon bekannt, auf dem Gleitstuhl --4-- einen Kunststoffgleitbelag vorzusehen oder aber hochwertige metallische Schichten oder Beläge aufzubringen.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel umfassen die nach oben gerichteten Umbiegungen formschlüssig den Fuss der Zungenschiene. Es wäre auch möglich, zumindest einseitig eine solche nach oben gerichtete Umbiegung hakenartig auszugestalten, welche mit einem am Fuss der Zungenschiene anzuordnenden Lagerelement zusammenwirkt, falls eine solche zusätzliche Befestigungsform als erforderlich oder zweckmässig erachtet wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Weiche für Schienenfahrzeuge mit einer Zungenvorrichtung, bei der die Zungenschienen auf Gleitstühlen aufliegen und auf diesen verschiebbar gelagert sind, wobei zwischen den aufeinandergleitenden Teilen eine die Reibung verringernde Kunststoffeinlage vorgesehen ist, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Kunststoffeinlage (8) als plattenförmiger Gleitteil ausgebildet ist, der entweder zur Gänze aus Kunststoff oder aus sandwichartig verbundenen Platten aus Kunststoff und Metall bzw.
aus einer zumindest teilweise in eine Kunststoffplatte eingebetteten Metallplatte (10) besteht, wobei der plattenförmige Gleitteil an seinen vier Rändern Umbiegungen (11,12, 13,14) aufweist, die an diametral gegenüberliegenden Rändern in gleicher Richtung, an den nebeneinanderliegenden Rändern in unterschiedlicher Richtung verlaufen, und das eine Paar von Umbiegungen (11,12) die Zungenschiene (6), das andere Paar (13,14) den Gleitstuhl (4) teilweise mit Gleitspiel erfassen.