DE10015508A1

DE10015508A1 - Rillenschienenherzstück sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen

Info

Publication number: DE10015508A1
Application number: DE2000115508
Authority: DE
Inventors: Thomas Christ; Gerhard Ratz
Original assignee: Butzbacher Weichenbau GmbH
Current assignee: Voestalpine Turnout Technology Germany GmbH
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2001-10-04

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rillenschienenherzstück (10), umfassend einen Herzstückschnittpunkt mit sich kreuzenden Rillen. Um das Herzstück ohne Schweißen ausbilden zu können und insbesondere den Herzstückschnittpunktbereich (24) verschleißfest zu gestalten, wird vorgeschlagen, das das Herzstück aus zwei in Längsrichtung des Herzstücks verlaufenden kraft- und formschlüssig verbundenen untereinander unverschweißten Konstruktionsprofilen (12, 14) besteht, wobei jedes Konstruktionsprofil in seinem Verlauf jeweils einem Verlauf einer Hälfte des Herzstücks in Richtung dessen Längsachse betrachtet, entspricht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rillenschienenherzstück umfassend einen Herstück schnittpunkt- wie Radüberlaufbereich mit sich kreuzenden Rillen. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen eines Rillenschienenherzstücks mit Radüber laufbereich.

Bekannte Rillenschienenherzstücke bestehen aus einem Herzstückblock, an dessen Stirn flächen Anschlussschienen angeschweißt werden. In dem Block selbst werden sich schnei dende Rillen zur Ausbildung eines Herzstückschnittpunkt- wie Radüberlaufbereichs ausge arbeitet, die gewöhnlich in die der Anschlussschienen übergehen.

Auch ist es bekannt, Herzstücke zu gießen, gleichwenn eine diesbezügliche Lösung auf wendig und kostenintensiv ist.

Aus der EP 0 533 528 B1 ist ein Schienenherzstück bekannt, bei dem als Ausgangsmaterial eine Bramme benutzt wird, die von ihren Stirnflächen ausgehend aufgeschlitzt und sodann die Schenkel gespreizt werden.

Alle diesbezüglichen Lösungsvorschläge gehen davon aus, dass das Rillenschienenherzstück im Bereich der sich kreuzenden Rillen aus einem homogenen Material besteht, wobei im mehr oder weniger großen Abstand vom Schnittpunkt der Rillen eine Verbindung mit den Anschlussschienen erfolgt.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, ein Rillenschienenherzstück sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen derart weiterzubilden, dass Verschweißungen nicht erforderlich sind und dass insbesondere der Herzstückschnittpunkt- wie Radüberlaufbe reich verschleißfest ausgebildet ist.

Das Problem wird durch ein Rillenschienenherzstück umfassend einen Radüberlaufbereich mit sich kreuzenden Rillen im Wesentlichen dadurch gelöst, dass das Herzstück aus zwei in Längsrichtung des Herzstücks verlaufenden kraft- und formschlüssig verbundenen unter einander unverschweißten Konstruktionsprofilen besteht, wobei jedes Konstruktionsprofil in seinem Verlauf jeweils einem Verlauf einer Hälfte des Herzstücks in Richtung dessen Längsachse betrachtet entspricht. Dabei sind die Konstruktionsprofile selbst über deren Stege durchsetzende Schraubverbindungen hochfest miteinander verbunden. Hochfest bedeutet dabei, dass die Schienen unter planmäßiger Vorspannung, d. h. vorgegebenem Drehmoment verbunden sind, wobei insbesondere zur Verdrehsicherung die Schrauben sichernde Muttern sowie gegebenenfalls NORD-LOCK-Sicherungen benutzt werden.

Abweichend vom vorbekannten Standes der Technik ist der Herzstückschnittpunkt- wie Rad überlaufbereich des Rillenschienenherzstücks nicht als Block ausgebildet, sondern besteht aus in Längsrichtung des Herzstücks verlaufenden kraft- und formschlüssig verbundenen Kon struktionsprofilen wie Dickstegschienen oder Walzblöcken, die im Ausgangszustand ein Vollkopfprofil aufweisen, in das nach der Verbindung der Konstruktionsprofile die Rillen eingearbeitet werden.

Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Konstruktionsprofile in ihren aufeinanderliegen den Fügeflächen formschlüssig durch z. B. Verzahnung oder Hinterschneidung ineinander greifen. Des Weiteren kann im Herzstückschnittpunkt- wie Radüberlaufbereich ein form schlüssig mit den Konstruktionsprofilen verbundener verschleißfester Einsatz vorgesehen sein, der aus verschleißfestem Material wie Manganhartstahl oder aus anderen verschleißfesten naturharten oder vergüteten Stählen bestehen kann. Dabei ist der Einsatz mit dem jeweiligen Konstruktionsprofil vorzugsweise ebenfalls durch Verzahnung und/oder Hinterschneidung formschlüssig verbunden. Der Kraftschluss wird durch die Schraubverbindungen erzielt.

Um eine erforderliche Vorspannung des Einsatzes zu gewährleisten, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Konstruktionsprofile außenseitig eine Laschenkammer auf weisen, in die von der Schraubverbindung durchsetzte Stützlaschen angeordnet sind. Hier durch wird die Vorspannkraft in Bereichen geringerer Widerstandsmomente in die Ein spannung des Einsatzes geleitet.

Ein Verfahren zum Herstellen eines Rillenschienenherzstückes mit Radüberlaufbereich zeichnet sich durch die Verfahrensschritte aus:

- Verwenden von zwei Konstruktionsprofilen mit Vollkopf, die nebeneinander ausgerichtet und verbunden werden,
- Bearbeiten der Konstruktionsprofile in ihren einander zugewandten und aufeinanderliegenden Fügeflächen zur Ermöglichung einer formschlüssigen Verbindung,
- Ausrichten der Konstruktionsprofile zueinander derart, dass jedes Konstruk tionsprofil in seinem Verlauf einem Verlauf einer Hälfte des herzustellenden Herzstücks in Richtung seiner Längsachse betrachtet entspricht,
- form- und krafischlüssiges Verbinden der zueinander ausgerichteten Kon struktionsprofile und
- Ausbilden der Rillen mit dem Radüberlaufbereich.

Insbesonder ist jedoch dabei vorgesehen, dass vor dem form- und kraftschlüssigen Verbinden der Konstruktionsprofile in deren Fügeflächen im Bereich des auszubildenden Herzstück schnittpunkt- wie Radüberlaufbereichs Ausnehmungen ausgearbeitet und in diese ein Einsatz eingesetzt wird, der formschlüssig mit den Fügeflächen verbunden wird. Dabei wird als Einsatz ein solcher aus verschleißfestem Material wie Manganhartstahl oder verschleißfestem naturharten und/oder vergüteten Stahl verwendet.

Die Konstruktionsprofile selbst werden mittels Schraubverbindungen unter planmäßiger Vorspannung kraftschlüssig verbunden.

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 Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.

Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Rillenschienenherzstück,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie C-C in Fig. 1 und

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie D-D in Fig. 1.

In Fig. 1 ist rein prinzipiell in Draufsicht ein Rillenschienenherzstück 10 dargestellt, das aus zwei Konstruktionsprofilen 12, 14 wie Dickstegschienen oder Vierkantprofilteil besteht, die einen Verlauf derart aufweisen, dass jedes Konstruktionsprofil 12, 14 dem Verlauf einer Hälfte des fertigen Herzstücks 10 in dessen Längsrichtung betrachtet entspricht. Die Kon struktionsprofile 12, 14 weisen im Ausgangszustand ein Vollkopfprofil auf, d. h., dass erst nach dem Verbinden der Konstruktionsprofile 12, 14 in deren Köpfe 16, 18 Rillen 20, 22 durch z. B. Fräsen eingearbeitet werden, die sich im Herzstückschnittpunkt- wie Radüber laufbereich 24 (Fig. 3) schneiden.

Wie anhand der Schnittdarstellungen verdeutlicht wird, werden die Konstruktionsprofile 12, 14 in ihren aufeinanderliegenden Fügeflächen derart bearbeitet, dass eine kraft- und form schlüssige Verbindung ermöglicht wird. Zur Erzielung eines Formschlusses weisen im Ausführungsbeispiel die Fügeflächen 26, 28 jeweils eine Verzahnung 30, 32 auf. Auch können Hinterschneidungen vorgesehen sein.

Zur Erzielung des Formschlusses werden die Konstruktionsprofile 12, 14 in ihren Stegen 34, 36 von Schraubverbindungen 38 durchsetzt. Hierzu weisen die Stege 34, 36 entsprechende dem Schaft der Schrauben 38 angepasste Bohrungen auf. Die Schrauben 38 selbst werden hochfest, d. h. unter planmäßiger Vorspannung verschraubt. Dies bedeutet, dass die Schraube mit einem vorgegebenen Drehmoment angezogen wird. Zur Verliersicherung ist eine selbst sichernde Mutter 40 vorgesehen. Ferner sind zwischen der Mutter 40 bzw. Kopf 42 der Schraubverbindung 38 und zugewandter Fläche des jeweiligen Stegs 34, 36 z. B. eine NORD-LOCK-Sicherung 44, 46 angeordnet.

Im Rillenschnittpunktbereich 24, der einem besonderen Verschleiss ausgesetzt ist, werden in die Konstruktionsprofile 12, 14 Ausnehmungen 48, 50 eingearbeitet bzw. die Köpfe 16, 18 derart bearbeitet, dass ein Einsatz 52 form- und kraftschlüssig aufgenommen werden kann. Als Material für den Einsatz 52 kommt ein verschleißfestes Material wie Manganhartstahl oder naturharter oder vergüteter Stahl in Frage. Andere geeignete Materialien können selbstverständlich auch benutzt werden.

Der Einsatz 52 ist mit den Konstruktionsprofilen 12, 14 insbesondere ebenfalls durch nicht näher gekennzeichnete Verzahnungen formschlüssig verbunden, die einerseits an den Außen flächen des Einsatzes 52 und andererseits an den Innenflächen der Konstruktionsprofile 12, 14 bzw. dessen Köpfe 16, 18 ausgebildet sind. Hinterschneidungen sind gleichfalls möglich. Um die notwendige Verspannung des Einsatzes 52 sicherzustellen, können im Bereich des Einsatzes 52 in Laschenkammern 54, 56 der Konstruktionsprofile 16, 18 Stützlaschen 58, 60 angeordnet werden, die von den Schraubverbindungen 38 ebenfalls durchsetzt werden. Hierdurch wird die Vorspannkraft in Bereichen geringerer Widerstandsmomente in die Einspannung des Einsatzes 52 geleitet.

Nachdem die Konstruktionsprofile 12, 14 mit dem Einsatz 52 form- und kraftschlüssig verbunden sind, werden die Rillen 12, 14 eingarbeitet.

Dadurch, dass der Einsatz 52 form- und kraftschlüssig befestigbar ist, ohne dass es eines Verschweißens bedarf, ist der Vorteil gegeben, dass der Einsatz 52 aus einem schwer schweißbaren Stahl bestehen kann. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das Rillenschienen herzstück 10 insbesondere im Bereich des Überlaufs hochverschleißfest ausgebildet werden kann.

Vor und hinter dem Übergangsbereich 24, also den Bereichen, wo die Konstruktionsprofile 12, 14 beabstandet zueinander verlaufen, können in bekannter Weise Abdeckbleche wie Tränenbleche 60, 62 angeordnet werden.

Claims

Rillenschienenherzstück (10) umfassend einen Herzstückschnittpunkt- wie Radüber lauföereich (24) mit sich kreuzenden Rillen (12, 14), dadurch gekennzeichnet, dass das Herzstück (10) aus zwei in Längsrichtung des Herzstücks verlaufenden kraft- und formschlüssig verbundenen untereinander unverschweißten Konstruktionsprofilen (12, 14) besteht, wobei jedes Konstruktionsprofil in seinem Verlauf jeweils einem Verlauf einer Hälfte des Herzstücks in Richtung dessen Längsachse betrachtet ent spricht.
2. Rillenschienenherzstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstruktionsprofile (12, 14) über deren Stege durchsetzende Schraubver bindungen (38) hochfest verbunden sind.
3. Rillenschienenherzstück nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstruktionsprofile (12, 14) in ihren aufeinanderliegenden Fügeflächen (26, 28) formschlüssig durch z. B. Verzahnungen (30, 32) und/oder Hinterschneidungen ineinandergreifen.
4. Rillenschienenherzstück nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Herzstückschnittpunkt- wie Radüberlaufbereich (24) ein formschlüssig mit den Konstruktionsprofilen (12, 14) verbundener verschleißfester Einsatz (52) verläuft.
5. Rillenschienenherzstück nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstruktionsprofile (12, 14) im Schnittpunktbereich (24) zur Aufnahme des Einsatzes (52) Ausnehmungen (48, 50) aufweisen.
6. Rillenschienenherzstück nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz aus einem verschleißfesten Material wie Manganhartstahl oder naturhartem und/oder vergütetem Stahl besteht.
7. Rillenschienenherzstück nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstruktionsprofile (12, 14) zumindest außenseitig Laschenkammern (54, 56) aufweisen, in die von der Schraubverbindung (38) durchsetzte Stützlaschen (58, 60) angeordnet sind.
8. Rillenschienenherzstück nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubverbindung (38) eine selbstsichernde Mutter (40) und/oder zwischen dieser bzw. dem Kopf (52) der Schraubverbindung (38) und zugewandter Fläche des Stegs (34) eine NORD-LOCK-Sicherung aufweist.
9. Verfahren zum Herstellen eines Rillenschienenherzstücks mit Radüberlaufbereich gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte
- - Verwenden von zwei Konstruktionsprofilen mit Vollkopfprofil, die nebenein ander ausgerichtet und verbunden werden,
- - Bearbeiten der Konstruktionsprofile in ihren einander zugewandten und aufeinanderliegenden Fügeflächen zur Ermöglichung einer formschlüssigen Verbindung,
- - Ausrichten der Konstruktionsprofile zueinander derart, dass jedes Konstruk tionsprofil in seinem Verlauf einem Verlauf einer Hälfe des herzustellenden Herzstücks in Richtung seiner Längsachse betrachtet entspricht,
- - form- und kraftschlüssiges Verbinden der zueinander ausgerichteten Kon struktonsprofile und
- - Ausbilden der Rillen mit dem Radüberlaufbereich.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem form- und kraftschlüssigen Verbinden der Konstruktionsprofile in deren einander zugewandten Flächen im Bereich des auszubildenden Rillenschnittpunktes Ausnehmungen ausgearbeitet und in diese ein Einsatz eingesetzt wird, der form- und kraftschlüssig mit den Konstruktionsprofilen verbunden wird.
11. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass zum formschlüssigen Verbinden des Einsatzes mit den Konstruktionsprofilen in deren aufeinanderlegbaren Flächen Verzahnungen bzw. Hinterschneidungen ausge arbeitet werden.
12. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass als Einsatz ein solcher aus verschleißfestem Material wie naturhartem und/oder vergütetem Stahl, insbesondere Manganhartstahl verwendet wird.