DE102004048751B3 - Zungenvorrichtung - Google Patents

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B7/00Switches; Crossings
    • E01B7/02Tongues; Associated constructions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B7/00Switches; Crossings
    • E01B7/24Heating of switches

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zungenvorrichtung (1), insbesondere Rillenschienen-Zungenvorrichtung, mit einer Backenschiene (2) und einem Gleitstuhl (3) für eine Zungenschiene (4). Um eine verschleißwiderstandsfähige und kostengünstige Zungenvorrichtung (1) zur Verfügung zu stellen, die in einfacher Weise an unterschiedliche Bauhöhen anpaßbar ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Backenschiene (2) als solche aus einem Grundblock (6) aus einem verschleißwiderstandsfähigen, schweißbaren Vergütungsstahl durch abtragende Bearbeitung hergestellt ist und daß die Backenschiene (2) auf einer Grundplatte (7) befestigt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Zungenvorrichtung, insbesondere eine Rillenschienen-Zungenvorrichtung, mit einer Backenschiene, einer Zungenschiene und einem Gleitstuhl für eine Zungenschiene, wobei die Backenschiene auf einer Grundplatte befestigt ist. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Zungenvorrichtung der vorgenannten Art.
  • Eine Zungenvorrichtung der eingangs genannten Art ist bereits aus der DE 39 04 026 A1 bekannt. Bei der bekannten Zungenvorrichtung wird als Backenschiene ein Regelprofil eingesetzt. Die Verwendung von Regelprofilen ist sehr kostengünstig, hat allerdings verschiedene Nachteile. Bei Regel-Backenschienen handelt es sich um Sonderprofile, die nur in wenigen vorgegebenen Größen und Güten angeboten werden. Der Grund liegt darin, daß die Walzwerke derartige Regelprofile nur bei Abnahme bestimmter Tonnagen herstellen. Im Hinblick auf diesen Umstand werden von den Walzwerken nur Backenschienen mittlerer Güte und in genau vorgegebener Bauhöhe angeboten.
  • Aus der DE 40 11 523 A1 ist eine Rillenschienen-Zungenvorrichtung bekannt, bei der die Backenschiene, der Gleitstuhl und die Beischiene einstückig aus einem Block durch abtragende Bearbeitung hergestellt sind. Aufgrund der besonderen Profilierung und der erforderlichen Hinterschnitte der Zungenvorrichtung kann die abtragende Bearbeitung nur von oben her mit kleinen Werkzeugen erfolgen, so daß eine wirtschaftliche Herstellung schwierig ist. Ein weiterer Nachteil der bekannten Monoblock-Zungenvorrichtung besteht darin, daß im Hinblick auf das erforderliche Profil der Zungenvorrichtung eine erhebliche Zerspanungsarbeit geleistet werden muß, was mit entsprechenden Arbeitskosten aber auch mit hohen Kosten für die Zerspanungswerkzeuge einhergeht. Darüber hinaus ist die bekannte Monoblock-Zungenvorrichtung insofern nachteilig, als daß für die nur geringen Belastungen unterliegende Beischiene das gleiche Material verwendet wird wie für die Backenschiene. Letztlich könnte für die Beischiene ohne weiteres ein Material geringerer Güte verwendet werden. Schließlich liegt ein Nachteil der Monoblock-Zungenvorrichtung darin, daß die Ausgangs-Monoblöcke hinsichtlich ihrer Breite und Höhe erhebliche Abmaße haben und derartige Blöcke mit einer hohen Güte nur mit sehr hohen Kosten hergestellt werden können.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zungenvorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die einfach und kostengünstig herstellbar ist, aber dennoch eine hohe Güte aufweist.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Zungenvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Backenschiene als solche aus einem Grundblock aus einem verschleißwiderstandsfähigen, schweißbaren Vergütungsstahl durch abtragende Bearbeitung hergestellt ist. Von besonderem Vorteil ist es in diesem Zusammenhang, daß die Backenschiene aus einem Grundkörper mit im Querschnitt stehendem Rechteckprofil hergestellt ist, wobei kein abkragender Backenschienenfuß an der Backenschiene vorgesehen sein sollte.
  • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung bietet eine Reihe von wesentlichen Vorteilen. Da lediglich die Backenschiene aus dem Grundblock hergestellt wird, kann der Grundblock eine vergleichsweise geringe Breite haben. Dies gilt umsomehr, da die Backenschiene am unteren Ende keinen Backenschienenfuß aufweisen muß. Der Backenschienenfuß ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Konstruktion letztlich zumindest funktional durch die Grundplatte, mit der die Backenschiene fest verbunden ist. Da lediglich die Backenschiene bzw. der Bakkenschienenkörper ohne einen auskragenden Fuß aus dem Grundblock durch abtragende Bearbeitung hergestellt wird, ist nicht nur eine minimale Zerspanarbeit zu leisten, es findet auch eine optimale Ausnutzung des Materials des Grundblocks statt. Dementsprechend sind sowohl die Material- als auch die Herstellkosten erheblich verringert. Darüber hinaus ist es gerade im Vergleich zu den Regel-Backenschienen ohne weiteres möglich, die Bauhöhe der Zungenvorrichtung an die jeweiligen Verhältnisse variabel anzupassen. Außerdem sind die vergleichsweise schmalen Grundblöcke auch mit hohen Materialgüten bei vergleichsweise geringen Kosten verfügbar.
  • Um eine möglichst verschleißwiderstandsfähige Zungenvorrichtung zur Verfügung zu stellen, sollte es sich bei dem Material des Grundblocks um einen verschleißfähigen, volumenvergüteten Stahl mit einer (Zug-)Festigkeit von mehr als 1000 N/mm2 handeln. Vorzugsweise sollte eine Festigkeit von 1300 N/mm2 vorgesehen sein. Dieser Stahl hat ein Kohlenstoff-Äquivalent zwischen 0,32 % und 0,42 %, vorzugsweise von ca. 0,37 %.
  • Im übrigen ist festgestellt worden, daß der unbearbeitete Grundblock, der ein stehendes Rechteckprofil aufweist, eine Breite von 60 mm haben sollte. Bei einer solchen Ausgangsbreite lassen sich die erforderlichen Konturen am Backenschienenkopf und etwaigen Schultern ohne weiteres mit geringem Zerspanungsaufwand herstellen. Die jeweilige Höhe des Grundblocks vor der Bearbeitung ist variabel, das heißt von der Bauhöhe der Zungenvorrichtung abhängig. Es ist festgestellt worden, daß die Höhe 180 mm in der Regel nicht überschreitet.
  • Da Grundblöcke zur Herstellung der Backenschienen bei der Erfindung vorzugsweise maximale Abmaße von 60 mm Breite und 180 mm Höhe haben, bietet es sich verfahrensmäßig an, den Grundblock oder eine Mehrzahl von Grundblöcken aus einer Platte aus entsprechendem Vergütungsstahl mit einer Dicke von maximal 60 mm abzutrennen. Eine derartige Verfahrensweise ist deshalb günstig, da Platten aus Vergütungsstahl mit den vorstehend genannten Festigkeiten mit einer Dicke von bis zu 60 mm als sogenanntes Standard-Walzgut zu vergleichsweise geringen Kosten hergestellt werden. Aus den Platten können dann bedarfsweise eine Mehrzahl von Grundblöcken hergestellt werden.
  • Eingangs ist bereits darauf hingewiesen worden, daß die Backenschiene auf der Grundplatte befestigt ist. Grundsätzlich sollte die Backenschiene auf der Grundplatte verschweißt sein, um eine schnelle und hinreichend sichere Befestigung zu erhalten. Zur weiteren Versteifung des aus der Grundplatte und der Backenschiene bestehenden Körper dient es, wenn außenseitig Stützbleche an die Backenschiene und die Grundplatte angeschweißt sind.
  • Da sowohl die Grundplatte als auch der Gleitstuhl erheblichen Belastungen unterliegen, ist es von Vorteil, wenn nur eines oder aber beide Bauteile aus dem gleichen Material hergestellt sind wie die Backenschiene.
  • Um nicht nur den Zungenbereich verschleißfest auszuführen sondern auch die Zungenschiene, sollte diese als Manganzunge oder dem zuvor beschriebenen Stahl ausgebildet sein.
  • Da die Backenschiene aus einem massiven Grundblock hergestellt ist, ist es ohne weiteres möglich, die zungenseitigen Flanke des Backenschienenkopfes je nach Anwendungsfall zu bearbeiten, nämlich derart, daß die Zungenschiene eingelassen oder aber unterschlagend ist.
  • Im übrigen ermöglicht es die erfindungsgemäße Ausgestaltung, den Gleitstuhl in unterschiedlicher Höhe anzuordnen. Grundsätzlich ist es möglich, daß die Backenschiene und die Beischiene jeweils eine Stufe zur Auflage einer Gleitplatte als Gleitstuhl aufweisen. Bei einer alternativen Ausführungsform, die sehr flachbauend ist, ist auf die Oberseite der Grundplatte eine Gleitplatte als Gleitstuhl aufgelegt und dort befestigt. Schließlich ist es ohne weiteres auch möglich, daß die Oberseite der Grundplatte selbst den Gleitstuhl für die Zungenschiene bildet.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei zeigt
  • 1 eine Querschnittsansicht einer Zungenvorrichtung am Übergang von der Rillenschiene zum Zungenbett am Zungenanfang mit eingelassener Zunge,
  • 2 eine der 1 entsprechende Ansicht mit unterschlagener Zunge,
  • 3 eine der 1 entsprechende Ansicht einer Zungenvorrichtung mit geringerer Bauhöhe,
  • 4 eine der 3 entsprechende Ansicht einer Zungenvorrichtung mit weiter verringerter Bauhöhe,
  • 5 eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zungenvorrichtung in einer Tiefbett-Variante,
  • 6 eine der 5 entsprechende Ansicht einer Tiefbett-Variante mit in der Höhe verringertem Gleitstuhl,
  • 7 eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zungenvorrichtung mit auf der Grundplatte als Gleitstuhl angeordneter Zungenschiene,
  • 8 eine Platte aus Vergütungsstahl, aus der Grundkörper für Bakkenschienen hergestellt werden, und
  • 9 eine Darstellung einzelner Grundkörper, die aus der Platte gemäß 8 hergestellt worden sind.
  • In den 1 bis 7 sind jeweils Querschnittsansichten von Zungenvorrichtungen 1 gezeigt, bei denen es sich jeweils um Rillenschienen-Zungenvorrichtungen handelt, die eine Backenschiene 2 und einen Gleitstuhl 3 für eine Zungenschiene 4 aufweisen. Des weiteren weist jede der Zungenvorrichtungen 1 eine Beischiene 5 auf.
  • Vorgesehen ist nun, daß die Backenschiene 2 als solche, das heißt lediglich die Backenschiene 2, nicht also der Gleitstuhl 3 und die Beischiene 5, vorliegend aus einem Grundblock 6 aus einem verschleißwiderstandsfähigen, schweißbaren Vergütungsstahl durch abtragende Bearbeitung hergestellt ist. Bei dem verwendeten Stahl handelt es sich um einen volumenvergüteten Stahl, der ein Kohlenstoffäquivalent von ca. 0,37 % hat, wodurch sich eine sehr gute Schweißbarkeit ergibt. Grundblöcke 6, aus denen Backenschienen 2 hergestellt werden, sind in 9 dargestellt, worauf nachfolgend noch näher eingegangen wird. Des weiteren ist vorgesehen, daß die Backenschiene 2 auf einer Grundplatte 7 befestigt ist.
  • Die Verschleißwiderstandsfähigkeit des Vergütungsstahls des Grundblocks 6 ist derart, daß dieser Stahl eine Zugfestigkeit von mehr als 1000 N/mm2 hat.
  • Vorliegend handelt es sich um einen Vergütungsstahl höchster Güte mit einer Festigkeit von etwa 1300 N/mm2. Der eingesetzte Vergütungsstahl ist im übrigen schweißbar, so daß die Backenschiene 2 auch aus einer Mehrzahl von in der Länge aneinandergereihten, bearbeiteten Grundblöcken hergestellt und im übrigen endseitig mit dem Regelschienenprofil verbunden werden kann. In den 1 bis 4 ist jeweils eine Rillenschiene 8 am Übergang zum Zungenbett am Zungenanfang der Zungenvorrichtung 1 dargestellt.
  • Der Grundblock 6 hat vor der abtragenden Bearbeitung bzw. vor dem Fräsen des erforderlichen Profils im Querschnitt die Form eines stehenden Rechtecks mit einer maximalen Breite b von 60 mm. Während die maximale Breite b festgelegt ist, ist die Höhe h des Grundblocks 6 variabel und von der für den jeweiligen Einsatzfall erforderlichen Bauhöhe der Zungenvorrichtung 1 abhängig. Im Hinblick auf die gängigen Höhen wird jedoch eine Höhe h des Grundblocks von 180 mm üblicherweise nicht überschritten, wenngleich grundsätzlich Ausnahmen möglich sind.
  • Im übrigen ist die Backenschiene 2 mit der Grundplatte 7 verschweißt. Zusätzlich zur außenseitigen Verschweißung 9 kann, was nicht dargestellt ist, auch innenseitig eine entsprechende Verschweißung vorgesehen sein. Des weiteren können über entsprechende Bohrungen in der Grundplatte 7 Lochverschweißungen zwischen der Grundplatte 7 und der Unterseite der Backenschiene 2 vorgesehen sein.
  • Lediglich in 7 ist dargestellt, daß außenseitig Stützbleche 10 an die Bakkenschiene 2 und die Grundplatte 7 angeschweißt sind. Es versteht sich, daß derartige Stützbleche 10 in gleicher Weise bei allen übrigen Ausführungsformen vorgesehen sein können.
  • Im übrigen bestehen bei den dargestellten Ausführungsformen die Grundplatte 7 und der Gleitstuhl 3 aus dem gleichen Material, das heißt dem gleichen Vergütungsstahl wie die Backenschiene 2. Die Zungenschiene 4 ist vorliegend als Manganzunge ausgebildet.
  • Bei den in den 1, 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen ist es so, daß die zungenseitige Flanke des Backenschienenkopfes 11 derart bearbeitet ist, daß die Zungenschiene 4 eingelassen ist. Dies bedeutet, daß die zungenseitige Flanke des Backenschienenkopfes 11 und die korrespondierende Flanke der Zungenschiene 4 jeweils vertikal verlaufen. Demgegenüber ist es bei den Ausführungsformen der 2, 5 und 6 so, daß die zungenseitige Flanke des Bakkenschienenkopfes 11 unterschlagend, das heißt schräg nach innen laufend ausgebildet ist. Die entsprechende Flanke der Zungenschiene 4 ist dementsprechend angepaßt.
  • Die Ausführungsformen in den 1 und 2 zum einen, in 3 zum zweiten und in 4 zum dritten verdeutlichen im übrigen die variable Bauhöhe der Zungenvorrichtung 1. Bei allen Ausführungsformen ist es so, daß die Zungenschiene 4 auf einer Gleitplatte als Gleitstuhl 3 angeordnet ist, wobei die Gleitplatte jeweils auf einer Stufe 12, 13 der Backenschiene 2 und der Beischiene 5 gelagert und dort verschweißt ist. Die Höhe der Stufen 12, 13 ist ausgehend von der Oberseite 14 der Grundplatte 7 bei der Ausführungsform der 1 und 2 am größten und verringert sich bei der Ausführungsform gemäß 3. Am geringsten ist der Abstand von der Oberseite 14 der Grundplatte 7 zum Gleitstuhl 3 bei der Ausführungsform gemäß 4. Bei den Ausführungsformen der 1, 3 und 4 ist die Kopfgestaltung des Backenschienenkopfes 11 und auch die Zungenschiene 4 jeweils identisch. Die Länge des sich an den Backenschienenkopf 11 anschließenden Steges ist variabel, während kein auskragender Fuß vorgesehen ist. Die Fußfunktion ergibt sich durch die Verbindung der Backenschiene 2 zur Grundplatte 7, die beidseitig in Art eines Fußes vom eigentlichen Backenschienenkörper absteht.
  • Bei den Ausführungsformen der 5 und 6 ist es hingegen so, daß auf die Oberseite 14 der Grundplatte 7 eine Gleitplatte als Gleitstuhl 3 aufgelegt ist. Die Ausführungsformen der 5 und 6 unterscheiden sich lediglich dahingehend, daß die Dicke des Gleitstuhls 3 bei der Ausführungsform gemäß 5 größer ist als bei der Ausführungsform gemäß 6. Dies ermöglicht es, am Gleitstuhl 3 eine Ausnehmung 15 für eine Heizeinrichtung 16 vorzusehen.
  • Bei der Ausführungsform gemäß 7 ist es so, daß die Oberseite 14 der Grundplatte 7 selbst den Gleitstuhl 3 für die Zungenschiene 4 bildet. Im übrigen sind vorliegend auf der Grundplatte 7 zwischen der Zungenschiene 4 und der Backenschiene 2 einerseits und der Zungenschiene 4 und der Beischiene 5 andererseits jeweils Zungenstützen 17, 18 vorgesehen. Auch bei den anderen Ausführungsformen können derartigen Zungenstützen vorgesehen sein, auch wenn dies im einzelnen nicht dargestellt ist.
  • In den 8 und 9 ist dargestellt, wie zunächst die Grundblöcke 6 zur Herstellung von Backschienen 2 erhalten werden. Ausgegangen wird von einer Platte 19 aus einem verschleißwiderstandsfähigen schweißbaren Vergütungsstahl der vorgenannten Güte. Die Dicke D der Platte, die der Breite b des Grundblocks 6 entspricht, beträgt maximal 60 mm. Es ist darauf hinzuweisen, daß festgestellt worden ist, daß Walzwerke Platten 19 aus Vergütungsstahl der zuvor genannten Güte herstellen, ohne daß es sich um teure Sonderanfertigungen handelt. Von der Platte 19, deren Länge L und Breite B beliebig sein kann, werden dann einzelne Grundblöcke 6 abgetrennt, wobei, wie zuvor beschrieben, die jeweilige Höhe h des Grundblocks 6 variabel ist.
  • In den 9a bis 9b sind einzelne Grundblöcke dargestellt, die jeweils die gleiche Breite b haben, die der Dicke D der Platte 19 entspricht. Im übrigen entspricht die Summe der einzelnen Höhen ha hb hc und hd bis auf die Abtrennverluste der Breite B der Platte 19. Es versteht sich, daß aus der Platte 19 eine Mehrzahl kleinerer Grundblöcke 6 oder eine geringere Anzahl von höheren Grundblöcken 6 hergestellt werden kann.
  • Aus dem jeweiligen Grundblock 6 wird dann das notwendige Backenschienenprofil herausgefräst. Dies betrifft lediglich die Kopfgestaltung des Backenschienenprofils und die Ausbildung des Stegs mit den Stufen 12, 13, sofern diese erforderlich sind. Der Fräsaufwand ist entsprechend gering.

Claims (14)

  1. Zungenvorrichtung (1), insbesondere Rillenschienen-Zungenvorrichtung, mit einer Backschiene (2) und einem Gleitstuhl (3) für eine Zungenschiene (4), wobei die Backenschiene (2) auf einer Grundplatte (7) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Backenschiene (2) als solche aus einem Grundblock (6) aus einem verschleißwiderstandsfähigen, schweißbaren Vergütungsstahl durch abtragende Bearbeitung hergestellt ist.
  2. Zungenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Backenschiene (2) aus einem Grundblock (6) mit im Querschnitt stehendem Rechteckprofil hergestellt ist und daß, vorzugsweise, kein abkragender Backenschienenfuß an der Backenschiene (2) vorgesehen ist.
  3. Zungenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergütungsstahl eine Zugfestigkeit von mehr als 1000 N/mm2, vorzugsweise von etwa 1300 N/mm2 aufweist und daß, vorzugsweise, der Vergütungsstahl ein Kohlenstoffäquivalent zwischen 0,32 % und 0,42 %, vorzugsweise von etwa 0,37 % aufweist.
  4. Zungenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundblock (6) vor der Bearbeitung eine Breite (b) von 60 mm aufweist.
  5. Zungenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h) des Grundblocks (6) vor der Bearbeitung von der Bauhöhe der Zungenvorrichtung (1) abhängig ist, jedoch 180 mm nicht überschreitet.
  6. Zungenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Backenschiene (2) mit der Grundplatte (7) verschweißt ist.
  7. Zungenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außenseitig Stützbleche (10) an die Backenschiene (2) und die Grundplatte (7) angeschweißt sind.
  8. Zungenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (7) und/oder der Gleitstuhl (3) aus dem gleichen Material hergestellt sind wie die Backenschiene (2).
  9. Zungenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungenschiene (4) als Manganzunge ausgebildet ist.
  10. Zungenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zungenseitige Flanke des Backenschienenkopfes (11) derart bearbeitet ist, daß die Zungenschiene (4) eingelassen oder unterschlagend ist.
  11. Zungenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Backenschiene (2) und die Beischiene (5) jeweils eine Stufe (12, 13) zur Auflage einer Gleitplatte als Gleitstuhl (3) aufweisen.
  12. Zungenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberseite (14) der Grundplatte (7) eine Gleitplatte als Gleitstuhl (3) aufgelegt ist.
  13. Zungenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (14) der Grundplatte (7) als Gleitstuhl (3) für die Zungenschiene (4) vorgesehen ist.
  14. Verfahren zur Herstellung einer Zungenvorrichtung (1), insbesondere einer Rillenschienen-Zungenvorrichtung, wobei aus einer Platte (19) aus einem verschleißwiderstandsfähigen, schweißbaren Vergütungsstahl mit einer Dicke (D) von maximal 60 mm wenigstens ein Grundblock (6) zur Herstellung einer Backenschiene (2) abgetrennt wird, wobei aus dem Grundblock (6) durch abtragende Bearbeitung die Backenschiene (2) hergestellt wird und wobei die Backenschiene (2) auf einer Grundplatte (7) befestigt wird.
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