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Die
Erfindung betrifft ein Herzstück
für Weichen,
mit einem Herzstückgrundkörper und
einem den Herzstückgrundkörper aufgesetzten
und am Herzstückgrundkörper lösbar befestigbaren,
austauschbaren Einsatz.
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Herzstücke unterliegen
insbesondere im Bereich der Herzstückspitze erheblichen Beanspruchungen
und sind daher verschleißanfällig. Um
die Verschleißanfälligkeit
von Herzstücken
zu verringern, ist es aus der
DE 33 39 442 C1 bekannt, im verschleißanfälligsten
Bereich des Herzstücks
einen Einsatz aus einem verschleißfesten Werkstoff, wie beispielsweise
Manganhartstahl, vorzusehen. Da der aus verschleißfestem
Material bestehende Einsatz üblicherweise
mit dem Herzstückgrundkörper nicht verschweißbar ist,
ist es erforderlich, eine andere Art der Befestigung vorzusehen.
Aus der
DE 33 39 442 C1 ist
es bekannt, den Einsatz in eine entsprechende Ausnehmung im Herzstückgrundkörper einzuschrumpfen
oder aber den Einsatz mit dem Herzstückgrundkörper zu verschrauben. Aus der
DE 103 11 113 A1 ist
es bekannt, den Einsatz über
Keilelemente zu verspannen. Die Keilelemente sind wiederum mit dem
Herzstückgrundkörper verschraubt.
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Die
Befestigung des Einsatzes am Herzstückgrundkörper ist deshalb erforderlich,
da sich beim Überfahren
des Einsatzes eine Art Wippeneffekt und damit ein Anheben des Einsatzes
ergibt. Die aus der
DE
33 39 442 C1 bekannte unmittelbare Verschraubung bzw. die
aus der
DE 103 11
113 A1 bekannten verschraubten Keilelemente sollen den
Einsatz auch beim Überfahren
niederhalten, so daß sich kein
Wippen ergibt. Von Nachteil ist es, daß die beim Überfahren des Einsatzes aufgrund
des Wippeneffektes auftretenden Kräfte unmittelbar auf die Schraubverbindungen
wirken. Dies kann bei vielfachem Überfahren des Herzstückes zum
Lösen, schlimmstenfalls
sogar zum Bruch der Schraubverbindung führen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Herzstück der eingangs
genannten Art zur Verfügung
zu stellen, bei dem die vorgenannten Nachteile vermieden werden.
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Zur
Lösung
der vorgenannten Aufgabe ist die im Patentanspruch 1 beanspruchte
Lösung
vorgesehen. Im Gegensatz zum Stand der Technik erfolgt die Befestigung
des Einsatzes weder durch eine unmittelbare Verschraubung noch durch
auf den Einsatz wirkende verschraubte Keilelemente. Statt dessen
ist wenigstens ein klammerartiges Befestigungselement vorgesehen,
das sowohl in den Einsatz und/oder in den Herzstückgrundkörper seitlich eingreift und/oder den
Einsatz übergreift
und/oder den Herzstückgrundkörper untergreift.
Zum Eingreifen des Befestigungselements sind entsprechende Eingriffsabschnitte
an der Seite des Einsatzes und des Herzstückgrundkörpers vorgesehen, in die entsprechende
Eingriffsschenkel des Befestigungselements eingreifen. Durch diese
Art der Befestigung wird sichergestellt, daß die beim Überfahren des Einsatzes aufgrund
des Wippeneffektes auftretenden Kräfte über die Befestigungsklammer
unmittelbar in den Herzstückgrundkörper eingeleitet
werden, ohne daß die
auftretenden Kräfte
auf das Befestigungsmittel des Befestigungselements wirken. Bei
entsprechender Auslegung des Befestigungselementes besteht weder
die Gefahr eines Lösens
noch eines Bruches, wie dies bei der Schraubverbindung beim Stand
der Technik der Fall ist.
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Grundsätzlich ist
es möglich,
daß der
Einsatz lediglich auf der einen Seite über wenigstens ein Befestigungselement
lösbar
befestigt ist, während
der Einsatz an der anderen Seite dann durch Formschluß am Herzstückgrundkörper befestigt
ist. Bei einer anderen erfindungsgemäßen Alternative ist der Einsatz auf
beiden Seiten jeweils über
wenigstens ein Befestigungselement lösbar befestigt.
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Um
das Befestigungselement am Herzstück zu halten und bedarfsweise
auch wieder zu lösen,
ist es vorzugsweise mit dem Herzstückgrundkörper verschraubt. Hierzu gibt
es grundsätzlich
verschiedene Möglichkeiten.
So kann die Verschraubung beispielsweise eine Hammerkopfschraube
aufweisen, die dann in eine entsprechende schlitzförmige Aufnahme einsetzbar
ist, so daß der
Schraubenschaft nach außen
ragt. Dabei versteht es sich, daß die schlitzförmige Aufnahme
dem Hammerkopf der Schraube angepaßt ist. Statt dessen ist es
auch möglich,
daß die Verschraubung
eine quer durch das Herzstück
hindurchgeführte
Langschraube aufweist. Die Langschraube wird also auf der einen
Seite eingeschoben, durch das Herzstück hindurchgeführt und
dient dann zur Verschraubung des Befestigungselements. In diesem
Zusammenhang mit der Langschraube gibt es auch zwei Einsatzmöglichkeiten.
Zum einen kann eine Bohrung im Herzstückgrundkörper vorgesehen werden. Zum
anderen können
an der Oberseite des Herzstückgrundkörpers einerseits
und an der Unterseite des Einsatzes andererseits entsprechende Nuten
eingefräst
werden, die, wenn der Einsatz auf dem Herzstückgrundkörper aufliegt, eine Durchgangsöffnung für die Langschraube
ergeben.
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Um
beim Überfahren
einen möglichst
gleichmäßigen Übergang
vom Einsatz zum Herzstückgrundkörper zu
haben, ist am Übergang
vom Einsatz zum Herzstückgrundkörper in
Fahrtrichtung ein Schrägstoß vorgesehen.
Durch diesen Schrägstoß wirkt
sich die Kante am Übergang
vom Herzstückgrundkörper zum
Einsatz beim Überfahren
quasi nicht aus. Der schräge Übergang
läßt sich
dabei in zweierlei Weise verwirklichen. Zum einen kann der Übergang
am Einsatz V-förmig
zulaufend sein. Zum anderen ist aber auch ein V-förmiger
Einschnitt am Einsatz möglich.
Dabei versteht es sich, daß der Herzstückgrundkörper an
der für
den Einsatz vorgesehenen Ausnehmung korrespondierend ausgebildet ist.
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Die
zuvor beschriebenen Ausführungsformen
mit dem endseitig V-förmigen
Einsatz haben zur Folge, daß der
Einsatz von oben her in die entsprechende Ausnehmung am Herzstückgrundkörper eingesetzt
werden muß.
Der Einsatz sitzt daher in der horizontalen Ebene formschlüssig im
Herzstückgrundkörper. Grundsätzlich ist
aber auch eine andere Ausführungsform
möglich.
Dabei ist vorgesehen, daß der
Einsatz in eine sich trapezförmig
nach außen
erweiternde Ausnehmung im Herzstückgrundkörper eingesetzt
ist. Dabei ist der Einsatz entsprechend ausgebildet. Diese Ausführungsform
bietet sich bei der einseitigen Befestigung an und hat den Vorteil, daß der Einsatz
zum Austausch nach außen
gedrückt
und damit leichter entnommen werden kann.
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Um überhaupt
den Austausch des Einsatzes zu erleichtern, ist am Einsatz und/oder
am Herzstückgrundkörper angrenzend
an den Einsatz wenigstens eine Eingriffsöffnung zum Ansetzen eines Werkzeugs
vorgesehen. Über
die Eingriffsöffnung
kann der Einsatz dann aus der Ausnehmung herausgehebelt werden.
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Üblicherweise
befindet sich der Einsatz im Anschluß an die Herzstückspitze.
Da der Einsatz in der Regel nur den verschleißanfälligsten Bereich des Herzstücks abdecken
soll, ist die Grundfläche
des Einsatzes dabei deutlich kleiner als die Grundfläche des
Herzstückgrundkörpers. Alternativ
ist es bei bestimmten Anwendungsfällen aber auch möglich, daß sich der
Einsatz über
die gesamte Länge
des Herzstückgrundkörpers erstreckt,
wobei im übrigen
vorgesehen sein kann, daß der
Einsatz auf der gesamten Oberseite des Herzstückgrundkörpers aufliegt.
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Im übrigen kann
der Herzstückgrundkörper als
einstückiger,
insbesondere gefräster
Block ausgebildet sein oder aber aus mehreren Teilen, die fest miteinander
verbunden sind, bestehen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
anhand der Zeichnung. Dabei zeigt
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1 eine
Draufsicht auf ein Teil einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Herzstückes;
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2 eine
Querschnittsansicht durch das Herzstück aus 1;
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3 eine
Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform
eines Teils eines erfindungsgemäßen Herzstückes;
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4 eine
Querschnittsansicht der Ausführungsform
aus 3;
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5 eine
Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform
eines Teils eines erfindungsgemäßen Herzstückes;
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6 eine
Querschnittsansicht des Herzstückes
aus 5;
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7 eine
Draufsicht auf eine vierte Ausführungsform
eines Teils eines erfindungsgemäßen Herzstücks;
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8 eine
Querschnittsansicht des Herzstückes
aus 7;
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9 eine
der 2 entsprechende Querschnittsansicht, teilweise
weggebrochen;
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10 eine
der 2 entsprechende weitere Querschnittsansicht einer
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Herzstücks;
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11 eine
der 9 entsprechende weitere Querschnittsansicht einer
anderen Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Herzstücks;
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12 eine
der 9 entsprechende weitere Querschnittsansicht einer
anderen Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Herzstücks; und
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13 eine
der 9 entsprechende Querschnittsansicht einer weiteren
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Herzstücks.
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In
den Figuren ist jeweils ein Herzstück 1 für Weichen
dargestellt. Wenngleich es sich um ein doppeltes Herzstück handelt,
versteht es sich, daß die vorliegende
Erfindung auch für
einfache Herzstücke anwendbar
ist. Im übrigen
sind Herzstücke
der erfindungsgemäßen Art
sowohl für
Rillenschienenals auch für
Vignolschienenweichen einsetzbar.
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Das
Herzstück 1 weist
einen Herzstückgrundkörper 2 und
einen auf dem Herzstückgrundkörper 2 aufgesetzten
und an diesem lösbar
befestigbaren austauschbaren Einsatz 3 aus einem verschleißwiderstandsfähigen Material
auf. Für
den Einsatz 3 ist an der Oberseite des Herzstückgrundkörpers 2 eine
den Abmaßen
des Einsatzes 3 entsprechende Ausnehmung 4 vorgesehen,
in dem der Einsatz 3 im wesentlichen spielfrei angeordnet
ist. Der Einsatz 3 selbst besteht aus nicht schweißbarem Manganhartstahl.
Nicht dargestellt sind im übrigen die
zum Herzstück 1 gehörenden,
an den Herzstückgrundkörper 2 anschweißbaren Anschlußschienen. Der
Einsatz 3 umfaßt
im übrigen
den Bereich 5 des höchsten
Verschleißes
im Anschluß an
die Herzstückspitze 6.
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Bei
allen Ausführungsformen
ist es nun so, daß zumindest
an einer quer zur Fahrtrichtung R vorgesehenen Seite des Herzstücks 1 wenigstens
ein klam merartiges Befestigungselement 7 zum seitlichen
Eingreifen in oder an wenigstens einen Eingriffsanschnitt 8, 9 jeweils
am Einsatz 3 und am Herzstückgrundkörper 2 vorgesehen
ist. Bei den in 1 bis 4 und 7 und 8 dargestellten
Ausführungsformen
sind jeweils eine Mehrzahl von klammerartigen Befestigungselementen 7 an
beiden Seiten 10, 11 des Herzstücks 1 vorgesehen.
Bei der in den 5 und 6 dargestellten
Ausführungsform ist
lediglich auf der einen Seite 10 eine lösbare Befestigung über eine
Mehrzahl von Befestigungselementen 7 vorgesehen. Die Anzahl
der Befestigungselemente 7 richtet sich letztlich nach
der Länge
des Einsatzes 3. Wie sich insbesondere aus 5 ergibt,
ist an der anderen Seite 11 ein Formschluß zwischen dem
Herzstückgrundkörper 2 und
dem Einsatz 3 vorgesehen. Hierzu übergreift der Bereich 12 des
Herzstückgrundkörpers 2 die
Seitenfläche 13 des
Einsatzes 3.
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Bei
den Eingriffsabschnitten 8, 9 handelt es sich
jeweils um Vertiefungen bzw. Ausnehmnungen einerseits im Herzstückgrundkörper 2 und
andererseits im Einsatz 3. In die jeweilige Ausnehmung
greifen jeweils Eingriffsschenkel 14 des Befestigungselements 7 ein.
Die Eingriffsschenkel 14 haben etwa eine horizontale Ausrichtung.
Die beiden äußeren Eingriffsschenkel 14 sind über einen
mittigen Verbindungsschenkel 15 miteinander verbunden.
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Statt
der dargestellten Ausführungsform
mit Ausnehmungen ist es grundsätzlich
auch möglich, daß der Eingriffsabschnitt
an der Oberseite des Einsatzes 3 bzw. der Unterseite des
Herzstückgrundkörpers 2 vorgesehen
ist. In diesem Falle umklammert das Befestigungselement 7 den
Herzstückgrundkörper 2 und
den Einsatz 3 vollständig.
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Zur
Fixierung der jeweiligen Befestigungselemente 7 ist dieses
mit dem Herzstück 1 verschraubt.
Bei den in den 1 bis 9 dargestellten
Ausführungsformen
weist die Verschraubung für ein
Befestigungselement 7 jeweils eine Hammerkopfschraube 16 auf,
deren Hammerkopf in eine entsprechende schlitzförmige Aufnahme 17 im
Herzstückgrundkörper 2 eingesetzt
ist. Die Aufnahme 17 ist dabei an die Form des Hammerkopfes
der Hammerkopfschraube 16 angepaßt.
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Bei
den Ausführungsformen
gemäß 1 bis 8 sind
jeweils die gleichen Befestigungselemente 7 vorgesehen,
die jeweils über
Hammerkopfschrauben 16 am Herzstückgrundkörper 2 befestigt sind.
Dabei weisen die Eingriffsschenkel 14 und die Eingriffsabschnitte 9, 10 jeweils
korrespondierende Auflaufschrägen
derart auf, daß die
Eingriffsschenkel 14 zum äußeren Ende hin schmaler werden,
während
sich die Eingriffsabschnitte 8, 9 nach außen hin erweitern.
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Im übrigen ist
es bei den in den 1 bis 8 dargestellten
Ausführungsformen
so, daß die schlitzförmige Aufnahme 17 von
oben her eingebracht und dementsprechend von oben her zugänglich ist.
In 9 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei
der die Aufnahme 17 parallel zur Fahrtrichtung R ausgerichtet
ist. Dies hat den Vorteil, daß über die Länge des
Einsatzes 3 eine beliebige Anzahl von Befestigungselementen 7 vorgesehen
werden kann. Im übrigen
weist das in 9 dargestellte Befestigungselement 7 eine
von den zuvor beschriebenen Befestigungselementen 7 abweichende
Form auf. Während
die in den 1 bis 8 dargestellten
Befestigungselemente spiegelsymmetrisch sind, ist dies bei der in 9 dargestellten
Ausführungsform
nicht der Fall. Der untere Eingriffsschenkel 14 liegt hier
auf dem Boden auf, was bei den anderen Ausführungsformen nicht der Fall
ist. Im übrigen
sind die zuvor beschriebenen Auflaufschrägen ausgeprägter.
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Bei
der in den 10 und 11 dargestellten
Ausführungsform
weist die Verschraubung entweder für ein oder aber für zwei Befestigungselemente 7 jeweils
eine Langschraube 18 auf, die quer zur Fahrtrichtung R
durch das Herzstück 1 hindurchgeführt ist.
Bei der in 10 dargestellten Ausführungsform,
bei der die Langschraube 18 zur Befestigung von zwei Befestigungselementen 7 dient,
ist eine Bohrung 19 im Herzstückgrundkörper 2 für die Langschraube 18 vorgesehen.
Bei der in 11 dargestellten Ausführungsform
sind korrespondierende Nuten 20, 21 einerseits
an der Oberseite des Herzstückgrundkörpers 2 und
andererseits an der Unterseite des Einsatzes 3 vorgesehen,
die im in die Ausnehmung 4 eingesetzten Zustand eine Durchgangsöffnung für die Langschraube 18 bilden.
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Bei
den in 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen
ist der Übergang
vom Einsatz 3 zum Herzstückgrundkörper 2 in Fahrtrichtung
R als Schrägstoß ausgebildet.
Der Schrägstoß verläuft dabei
etwa unter einem Winkel von 45° zur
jeweiligen Rille. Bei der in 1 dargestellten
Ausführungsform ist
der Ein satz 3 an seinen beiden Enden V-förmig zulaufend,
während
der Einsatz 3 bei der in 3 und 4 dargestellten
Ausführungsform
an seinen beiden Enden V-förmig eingeschnitten
ist. Die Ausnehmung 4 ist dabei der Form des Einsatzes 3 derart
angepaßt,
daß der
Einsatz 3 spielfrei in der Ausnehmung 4 angeordnet
und im übrigen
in der horizontalen Ebene formschlüssig fixiert ist.
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Bei
der in 5 dargestellten Ausführungsform ist der Einsatz 3 trapezförmig in
die sich nach außen
erweiternde trapezförmig
ausgebildet Ausnehmung 4 eingesetzt. Diese Ausbildung der
Ausnehmung 4 des Einsatzes 3 ermöglicht es,
den Einsatz 3 quer zur Fahrtrichtung R aus der Ausnehmung 4 herauszudrücken und
im übrigen
von der Seite her seitlich einzuschieben. Demgegenüber ist
es bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen nur möglich, den
Einsatz 3 von oben her in die Ausnehmung 4 einzusetzen.
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Lediglich
bei den Ausführungsformen
der 1 und 5 sind am Herzstückgrundkörper 2 unmittelbar
angrenzend an den Einsatz 3 Eingriffsöffnungen 22 zum Ansetzen
eines Werkzeugs dargestellt. Es versteht sich, daß es grundsätzlich auch möglich ist,
die Eingriffsöffnungen 22 am
Einsatz 3 selbst vorzusehen.
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Die
Ausführungsform
gemäß den 7 und 8 unterscheidet
sich von den übrigen
Ausführungsformen
dadurch, daß sich
der Einsatz 3 über den
gesamten Herzstückgrundkörper 2 erstreckt, also
vollflächig
auf der gesamten Oberseite des Herzstückgrundkörpers 2 aufliegt.
Bei den übrigen Ausführungsformen
ist der Einsatz 3 erheblich kleiner als der Herzstückgrundkörper 2.
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Im übrigen handelt
es sich bei dem Herzstückgrundkörper 2 und
einen einstückigen
Block, der durch abtragende Behandlung hergestellt worden ist. Allerdings
versteht es sich, daß es
grundsätzlich
auch möglich
ist, den Herzstückgrundkörper 2 aus
mehreren Blockteilen oder aber auch aus Schienenelementen ggf. in
Verbindung mit weiteren (Block)-Teilen herstellbar ist.
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Bei
den in den 12 und 13 dargestellten
Ausführungsformen
ist das Befestigungselement 7 jeweils über eine Befestigungsschraube 25 mit
dem Herzstückgrundkörper 2 verschraubt.
Bei der in 12 dargestellten Ausführungsform
ist in den Herzstückgrundkörper unmittelbar
eine Gewindebohrung 26 eingebracht, während bei der Ausführungsform
gemäß 13 eine
Gewindebuchse 27 vorgesehen ist, die in den Herzstückgrundkörper 2 eingebracht
ist.
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Im übrigen ist
es bei allen dargestellten Ausführungsformen
so, daß sich
die Befestigungselemente in Revisionskästen 23 befinden,
die oberseitig mit einem Deckel verschlossen sind. Es versteht sich,
daß es
bei Einsätzen
im Bereich des offenen Bahnkörpers
nicht erforderlich ist, derartige Revisionskästen 23 vorzusehen.