DD285390A5 - Herzstueck - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Herzstueck. Bei einem Herzstueck mit einer Herzspitze und Fluegelschienen, welche mit der Herzspitze verbunden sind, sind die Fluegelschienen unter Verwendung von Futterstuecken mit der Herzspitze verschweiszt, wobei die Futterstuecke in der Schweiszlage eine geringere Hoehe aufweisen als der Steg der Fluegelschienen. Dadurch wird ein guenstiges, insbesondere stoerungsfreies Schwingungsverhalten der schwingenden Massen des Herzstueckes und der Fluegelschienen erzielbar. Fig. 1{Herzstueck; Herzspitze; Fluegelschiene; Futterstueck; stoerungsfreies Schwingungsverhalten}

Description

Herzstück

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Herzstück mit einer Herzspitze und Flügelschienen, welche mit der Herzspitze verbunden sind, bei welchem die Flügelschienen unter Verwendung von Futterstücken mit der Herzspitze verschweißt sind.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Aus der DE-FS 1 161 574 ist ein Herzstüok aus aluminothermisch miteinander verschweißten Vignolsohienen bekanntgeworden, bei welchem Futterstücke mit der Herzspitze und den Flügelsöhisnen jeweils am Schienenkopf und Schienenfuß verschweißt werden, wodurch Schrumpfspannungen vermieden werden sollen. Nachteilig bei dieser bekannten Ausbildung ist, daß die Futterstücke eine spezielle Form für ein Anliegen an Schienenfuß und Schienenkopf aufweisen müssen.

Für die Herstellung von Herzstücken sind weiter in der sogenannten Profilblockbauart Herzspitzen mit angegossenen oder angeschweißten Futterstücken bekannt, wobei die Flügelschienen mittels der Futterstücke an die Herzspitze angeschraubt werden. Die Futterstücke dienen dabei der Distanzhaltung, und die hochfeste Schraubverbindung ist im Einsatz verschiedenen Belastungen ausgesetzt, welche eine häufige Wartung und Kontrolle erforderlich machen. Duroh die Kräfte, die im lückenlos verlegten Gleis auftreten, erfolgt eine Relativbewegung zwischen Herzspitze und den Flügelschienen, wodurch einerseits die Schraubverbindung gelookert wird und andererseits zusätzliche Scherkräfte und Zugkräfte in die Schraubverbindung eingeleitet werden.

Um den Wartungsaufwand derartiger Herzstücke zu vermindern, werden häufig Blookher/.stücke eingesetzt, bei welchen die HerzstUokspitze einstückig mit den Flügelschienen ausgebildet ist. Bei derartigen Ausbildungen werden die im Gleis auftretenden Schwingungen in das gesamte, aus Herzstückspitze und Flügelschienm bestehende Blockherzstück eingeleitet und es entstehen eine Reihe von Störfaktoren im Schwingungsverhalten gegenüber dem übrigen Geleise.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Herzstück zu schaffen, das nur einen geringen Wartungsaufwand erfordert.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Herzstück bereitzustellen, welches ein gegenüber bekannten Herzstücken günstigeres, insbesondere störungsfreies Sohwingungsverhalten aufweist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Futterstücke in der Schweißlage eine geringere Höhe aufweisen als der Steg der Flügelschienen. Durch die Verwendung von zwischen Flügelschienen und Herzstück eingeschweißten, in der Schweißlage eine geringere Höhe als der Steg der Flügelschienen aufweisenden Futterstüoken, kann insgesamt eine elastische Bauweise erzielt werden, bei welcher durch das Schwingungsverhalten der Herzstückspitze das Schwingungsverhalten des übrigen Gleises weitgehend ungestört verbleibt. Derartige Futterstücke erlauben bei Sioherstellung der gewünschten Elastizität der Schweißverbindung ein elastisches Ausweichen der Flügelschienen in Höhenrichtung und stellen sicher, daß die Schwingungen des Geleises nur jeweils auf den unmittelbar mit diesen Geleisen verbundenen Teil und somit auf die Flügelschienen oder die Herzspitze übertragen werden, wobei die starre Kopplung zwischen Herzspitze und Flügel-

schienen aufgehoben ist. Da die Schraubverbindungen entfallen, wird der Wartungsaufwand wesentlich verringert. Dadurch, daß Futterstücke verwendet werden, werden die Nachteile von Mittelblockherzstücken oder Monoblookherzstücken vermieden, bei welchen in der Regel eine durchgehende Rille zwischen Flügelschiene und Herzstüok verbleibt, wodurch sich Störungen im Betrieb ergeben können. Weiter ist bei derartigen Monoblock- bzw. Mittelblockherzstücken eine nachträgliche Verbiegung des Herzstückes für Bogenweiohen in der Regel erschwert möglich. Demgegenüber erlaubt die erfindungsgemäße elastische Bauweise unter Verwendung von angeschweißten Futterstücken auoh derartige Anpassungen des Herzstückes für Bogenweichen.

In besonders vorteilhafter Weise ist die erfindungsgemäße Ausbildung so getroffen, daß die Futterstücke von plattenförmigen Elementen gebildet sind, deren Hauptebene in Längsrichtung der Schiene verläuft. Derartige plattenförmige Elemente als Futterstücke mit in Längsrichtung der Schienen verlaufender Hauptebene sind in der Lage, die Relativbewegungen zwischen Herzspitze und Flügelschiene aufzunehmen, ohne daß dies zu einer Uberbeanspruchung der Schweißnähte führt. Die Höhe der plattenförmigen Elemente kann hierbei mit Vorteil geringer sein als die Breite der Elemente zwischen Herzspitze und Flügelschiene, um Relativbewegungen zwischen Herzspitze und Flügelsohiene zu erlauben. Besonders günstige schwingungsdämpfendo Eigenschaften können dann erzielt werden, wenn die Länge der Futterstücke der halben bis dreifachen Breite der Futterstücke entspricht. Die Breite der Futterstücke ist hierbei in Abhängigkeit vom Sohienenprofil zu bemessen. Bei einer derartigen Ausbildung ktinn die Höhe der Futterstücke mit Vorteil einem bis zwei Drittel der

Breite, vorzugsweise etwa der Hälfte der Breite entsprechen, wodurch eine weitgehende Entkopplung der Schwingung der Flügelsohienen von über die Herzansohlußsohienen eingebrachten Schwingungen der Herzspitze ermöglicht wird. Eine derartige Dimensionierung, welche nur bei Futterstücken zwisohen.Herz-

stüokspitze und Plügelschienen zu·berücksichtigen ist, hat neben den vorteilhaften sohwingungstechnischen Eigenschaften auch den Vorteil, daß die Störanfälligkeit daduroh weiter verringert werden kann, daß die Futterstücke in Längsrichtung der Flügelschienen bzw. der Herzspitze in einem Abstand voneinander angeordnet sind, welcher dem drei bis fünffachen der Länge der Futterstücke entspricht. Es wird somit eine durchgehende Rille zwischen Herzspitze und FlUgelschienen vermieden, so daß in dieser Rille auoh eine Ansammlung von Material, welche zu Störungen Anlaß geben könnte, nicht auftreten kann.

Eine besonders stabile Ausbildung läßt sich daduroh erzielen, daß die Flügelschienen nahe der Herzspitze gleichfalls mit wenigstens einem Futterstück miteinander verschweißt sind, wobei durch eine derartige direkte Verschweißung der FlUgelschienen unter Verwendung eines Futterstückes die Relativbewegung zwischen den Flügelschienen und der Herzspitze in keiner Weise beeinträchtigt wird»

Im Anschluß an die Herzspitze kann eine weitere Festlegung der Flügelschienen an den Herzanschlußschienen in konventioneller Weise mittels verschraubter Futterstücke erfolgen, wobei die verbleibende Beanspruchung der Schraubverbindung in Sohraubenachse durch das Anfahren der Räder am rückwärtigen FlUgelschieneneinlauf gering ist und kein Y/artungsaufwand bei Verwendung einer Schraubensicherung erforderlich ist.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten AusfUhrungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Herzstück, Flg. 2 einen Schnitt nach der Linie Ix-II der Fig. 1 und Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1.

In Pig. 1 ist eine Herzspitze 1 dargestellt, mit welcher Herzansohlußschienen 2 und 3 verbunden sind. Seitlich der Herzspitze 1 sind Flügelschienen 4 und 5 vorgesehen, welche über Futterstücke 6 mit der Herzspitze 1 verschweißt sind. An die Flügelsohienen 4 und 5 sind Flügelsohienenanschlußsohienen bzw. Regelschienen 7 und θ angeschlossen, Die Flügelschienen 4 und 5 sind mit den Herzanschlußschienen 2 und 3 mittels Futterstücken 9 verschraubt. Außerdem werden ein oder mehrere Futterstücke 10 vor der Herzstückspitze zwischen den Flügelschienen eingeschweißt.

Im Schnitt nach der Fig. 2 ist ersichtlich, daß die gewählten Futterstücke 6, welche jeweils mit den Flügelschienen 4 und 5 verschweißt sind, eine Höhe a aufweisen, welche deutlich geringer ist als die Höhe b des Steges der Flügelschienen 4. Die Futterstücke 6 sind von plattenförmigen Elementen gebildet, deren Hauptebene in Längsrichtung der Flügelschienen 4 bzw. der Ansohlußschienen verläuft. Die Länge in dieser Längsriohtung c ist deutlich größer als die Höhe a der plattenförmigen Elemente, welche als Futterstücke 6 zum Einsatz gelangen·

In Fig. 3 ist die Breite d der plattenförmigen Elemente 6 und die Art der Verschweißung der Futterstücke bzw. plattenförmigen Elemente 6 mit den Flügelschienen 4 und 5 und der Herzspitze 1 ersichtlich. Die Herzspitze 1 ist bei der Ausbildung nach Fig. 3 als Verbundwerkstoff ausgebildet und trägt an der Radüberlaufs teile einen höchstverschleißfesten Werkstoff. Bei der Auswahl der Werkstoffe für die Ausführung des Herzstückes sind ebenso wie bei der Auswahl des Werkstoffes für die Flügelschienen unterschiedliche Möglichkeiten offen. Die Herzspitze kann aus Verbundwerkstoff oder auch aus Manganhartstahlguß bestehen. Ebenso ist es möglich, die Flügelschienen aus Verbundwerkstoff oder aus gewalztem Manganhartstahl auszubilden. Die Verbindung zwischen Flügelsohiene und Herzspitze er-

folgt jeweils duroh Einschweißung der Distanzstücke 6, wobei je nach Wahl des Materials für die Herzspitze und die Plügelsohienen ein Werkstoff gewählt v/erden muß, der die einwandfreie Verschweißung dieser Y/erkstoffe in den genannten Kombinationen gewährleistet. Als Werkstoff für die Ausführung des Herzstückes kann ein Verbundwerkstück gewählt werden, dessen Radlauffläche aus einem aushärtbaren Stahl mit der Zusammensetzung

Al O bis 0,2 % B 0 bis 0,1 % Zr 0 bis 0,1 %

C	0,01	bis	0,05
Si	0,01	bis	0,2
Mn	0,01	bis	0,2
Co	0	bis	15
Mo	1,5	bis	6
Ni	7 .	bis	20
Ti	0,1	bis	1
Cr	0	bis	13

ausgebildet ist. Ein derartiger Stahl ist gut schweißbar und in lösungsgeglühtem Zustand gut bearbeitbar. Derartige Stahlsorten zeichnen sich dadurch aus, daß sie durch Auslagerung bei 200 ⁰C bis 600 ⁰C eine sehr hohe Härte bei guter Zähigkeit annehmen, die durch Martensitumwandlung und/oder Ausscheidung intermetallischer Phasen erreicht wird. Die Flügelschienen können ebenfalls aus einem Verbundwerkstoff dieser Art bestehen oder aber beispielsweise aus Manganhartstahl gewalzt sein. Darüber hinaus besteht naturgemäß die Möglichkeit, die Herzspitze in bekannter Weise aus ManganhartStahlguß zu fertigen, wobei die Plügelschienen gleichfalls aus Manganhartstahl gefertigt sein können, um die Verschweißung und die nachfolgende Temperaturbehandlung zu vereinfachen. Während des Sohweißvorganges muß entsprechend den gewählten Ausgangsmaterialien eine gezielte Temperaturführung beachtet werden, wobei die Positionierung der Distanzstüoke in Hinblick auf ein verbessertes Schwingungsverhalten der Gesamtkonstruktion erfolgt.

Claims (8)

Patentansprüche

1. Herzstück mit einer Herzspitze und Flügelschienen, welohe mit der Herzspitze verbunden sind, bei welohem die Flügelsohienen unter Verwendung von Futterstücken mit der Herzspitze verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Futterstücke (6) in der Sohweißlage eine geringere Höhe aufweisen als der Steg der Flügelschienen (4, 5).

2. Herzstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Futterstücke (6) von plattenförmigen Elementen gebildet sind, deren Hauptebene in Längsrichtung der Schiene verläuft.

3. Herzstück nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch geke.nnzeich-

net, daß die Höhe der plattenförmigen Elemente geringer ist als die Breite der Elemente zwischen Herzspitze (1) und Flügelsohiene (4, 5).

4. Herzstück nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Futterstücke (6) der halben bis dreifachen Breite der Futterstücke entspricht.

5. Herzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Futterstücke (6) einem bis zwei Drittel der Breite, vorzugsweise etv/a der Hälfte der Breite, entspricht.

6. Herzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Futterstücke (6) in Längsrichtung der Flügelschienen (4, 5) bzw. der Herzspitze (1) in einem Abstand voneinander angeordnet sind, welcher dem drei- bis fünffachen der Länge der Futterstücke (6) entspricht.

7. Herzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Plügelschienen (4, 5) vor der Herzspitze (1) gleichfalls mit wenigstens einem Futterstück (10) miteinander verschweißt sind.

8. Herzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die FlUgelsohienen (4, 5) mit den Herzanschlußsohienen (2, 3) in an sich bekannter Weise mittels verschraubter Futterstücke (9) verbunden sind·

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