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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umstellen von Weichenzungen
einer Weiche wobei die Weichenzunge, insbesondere der bewegliche
Teil der Zunge, im geöffneten
Zustand auf einer Umstellhilfeeinheit aufliegt, die Weiche bzw.
die Schienen auf einem festen Untergrund (schotterloser Aufbau) angeordnet
ist bzw. sind und die Weiche bzw. die Schienen auf voneinander beabstandeten
und auf dem festen Untergrund angeordneten, jeweils einen Schienenstützpunkt
bildenden Schwellenkörpern
befestigt ist bzw. sind.
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Für schmierungsfreie
Weichen werden Umstellhilfeeinheiten eingesetzt, die meist als Zungenrollvorrichtungen
oder als Gleitelemente ausgebildet sind.
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Die
DE 44 34 143 C1 ,
die
DE 203 16 886
U1 und die
CA
2 279 753 A1 offenbaren Zungenrollvorrichtungen, die ein
rahmenartiges Bauteil haben, in denen zwei oder mehrere Rollen gelagert
sind. Auf diesen Rollen kann die Weichenzunge relativ reibungsarm
quer zur Längsrichtung
der Schienen bewegt werden.
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Mit
der
DD 66 600 und der
DE 41 42 276 A1 wird
eine Lösung
beschrieben, wonach die Gleitstühle
der Gleitstuhlplatten beschichtet bzw. diese mit Gleiteinlagen versehen
sind. In beiden Fällen
kann das Rollen bzw. Gleiten der Schienenzunge ohne Schmierstoffe
erfolgen.
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Die
Rollvorrichtungen sind dabei entweder in die Gleitstuhlplatte integriert
(wie es beispielsweise in der
EP 0 904 457 B1 oder in der
DE 44 34 143 C1 gezeigt
ist) oder sie sind zwischen den Schwellen, d. h. über dem
Schwellenfach in die Backenschiene eingehängt (wie es in der
DE 203 16 886 U1 offenbart wird).
Möglich
ist es ferner, dass die Rollvorrichtungen zusätzlich noch an zwei Gleitstuhlplatten
im Schwellenfach hängen
(wie es in der
CA 2
279 753 A1 gezeigt ist).
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Für Hochgeschwindigkeitsstrecken
und Strecken mit erhöhten
Anforderungen an die Schallreduktion und Erschütterungsdämpfung – wie es für Tunnel und für U-Bahnen typisch ist – werden
die Gleise und Weichen auf einer so genannten „festen Fahrbahn" aufgelegt; hierunter
ist ein schotterloser Oberbau zu verstehen, der eine flächige durchgehende
Betonplatte aufweist. Bei der Überrollung durch
das Rad des Schienenfahrzeugs federn die Fahrschienen ein, die auf
hochelastischen Stützpunkten
(Rippen- bzw. Gleitstuhlplatten) gelagert sind. Für diese
Betriebsweise müssen
teilweise hochelastische Unterlagsplatten zwischen den Rippen bzw.
den Gleitstuhlplatten und der festen Fahrbahn verwendet werden.
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Nachteilig
ist, dass bei einer Zungenrollvorrichtung, die in der Gleitstuhlplatte
integriert ist oder an der Backenschiene hängt, die auf der Rollvorrichtung
aufliegende und geöffnete
Weichenzunge angeregt wird und daher zu schwingen anfangen kann.
Im geöffneten
Zustand, d. h. wenn die Weichenzunge nicht an der Backenschiene
anliegt, kann diese Anregung zu unerwünschten stärkeren Schwingungen an der
Zungenspitze führen
oder zu einem unerwünschten
Flattern der Zunge am engsten Durchgang, d. h. am kleinsten Abstand
(Rille) zwischen geöffneter Zunge
und Backenschiene. Im geschlossenen Zustand werden diese Schwingungen
reduziert, da die Weichenzunge dann durch den Weichenverschluss an
die Backenschiene gedrückt
bzw. dort gehalten wird.
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Dieses
Problem ist in der WO 2005/017258 A1 erkannt worden. Es wird dort
dadurch gelöst,
dass die Rollvorrichtung zwar in der Gleitstuhlplatte integriert
ist, a ber direkt auf der Betonplatte des Schienenstützpunktes
aufliegt und durch eine elastische, umlaufende Isolierung des Rollenpakets
nur wenig Körperschall
von der Gleitstuhlplatte auf das Rollenpaket übertragen kann.
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Nachteilig
ist bei dieser Lösung,
dass ein sehr hoher fertigungstechnischer Aufwand betrieben werden
muss, um die Gleitstuhl- bzw. Rippenplattenkomponenten zu fertigen,
was die Weichen erheblich verteuert.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum
Umstellen von Weichenzungen einer Weiche gemäß der eingangs genannten Art
so fortzubilden, dass die bestehenden Nachteile vermieden werden.
Es soll also eine optimale Schwingungsisolation der Weichenzunge
sichergestellt sein, die sich zudem durch eine ökonomische Herstellungsmöglichkeit
auszeichnet.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Umstellhilfeeinheit ohne direkten Kontakt zu einem Schwellenkörper und
einen Schienenstützpunkt
bildend auf dem festen Untergrund zwischen zwei Schienenstützpunkten
angeordnet ist. Es wird somit zwischen den durch die üblich vorhandenen
Schwellenkörper äußeren Schienenstützpunkten
ein davon autarker, weiterer Schienenstützpunkt vorgesehen.
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Bevorzugt
ist dabei die Umstellhilfeeinheit etwa mittig zwischen zwei aufeinander
folgenden Schwellenkörpern
bzw. Schienenstützpunkten
auf dem festen Untergrund angeordnet. Der feste Untergrund ist bevorzugt
ein schotterloser Oberbau, der einen flächig ausgebildeten Betonabschnitt
aufweist.
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Die
Umstellhilfeeinheit kann mittels einer Verschraubung auf dem festen
Untergrund befestigt sein.
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Der
feste Untergrund kann Befestigungserhöhungen für die Umstellhilfeeinheit aufweisen.
Solche Befestigungserhöhungen
sind für
Schwellenkörper
bekannt. Die Befestigungserhöhung
kann eine formschlüssig
mit dem festen Untergrund verbundene Aufnahmeeinheit für die Umstellhilfeeinheit
aufweisen. Dabei kann die Aufnahmeeinheit eine Grundplatte mit Befestigungsbohrungen
sein.
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Zur
einfachen Grund- bzw. Basishöheneinstellung
kann vorgesehen sein, dass zwischen dem festen Untergrund und der
Umstellhilfeeinheit ein Adapter angeordnet ist.
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Die
Umstellhilfeeinheit kann im Zungenvorrichtungsbereich, im Bereich
eines beweglichen Teils der Weiche, im Bereich einer Verbindungsstange
der Weiche oder im Bereich eines Herzstücks der Weiche angeordnet sein
oder unter Verbindungsstangen, wie bei direkt mit Spurstangen verbundenen
Zungen (Weichen nach amerikanischer oder britischer Normung).
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Bevorzugt
ist die Umstellhilfeeinheit als eine Rollvorrichtung ausgebildet.
Allerdings kommen grundsätzlich
auch Umstellhilfeeinheiten ohne Rollen in Frage. So kann die Umstellhilfeeinheit
ein Mittel mit auf der Oberseite angeordneter Gleitbahn für die Weichenzunge
sein. Möglich
ist es ferner, dass die Umstellhilfeeinheit mindestens eine Kugel
aufweist.
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Zur
zusätzlichen,
optimalen Dämpfung
von Schwingungen der Weichenzunge kann zwischen dem festen Untergrund
und der Umstellhilfeeinheit mindestens ein elastisches Plattenelement
angeordnet sein. Die elastischen Dämpfungs- bzw. Plattenelemente
können
pro Umstellhilfestützpunkt
bzgl. Dämpfungsgrad
unterschiedlich ausgelegt sein, da sich das Schwingungsverhalten
der abliegenden Zunge in Richtung Zungenspitze aufgrund der einseitigen
Einspannung der Zunge im Wurzelbereich ändert.
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Der
Kern der Erfindung liegt also darin, eine Umstellhilfeeinheit, wie
eine Zungenrollvorrichtung, zwischen zwei benachbarten Schienenstützpunkten zu
platzieren und dieses entweder direkt oder indirekt mit der festen
Fahrbahn als separaten Stützpunkt
zu verankern.
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In
der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der
Erfindung dargestellt. Es zeigen:
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1 in
perspektivischer Ansicht eine Schiene einer Weiche samt Weichenzunge
zwischen zwei Schwellenkörpern;
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2 die
Seitenansicht des rechten Teils der Anordnung gemäß 1;
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3 eine
perspektivische Darstellung einer Umstellhilfeeinheit in Form einer
Zungenrollvorrichtung auf einer festen Fahrbahn;
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4 eine
alternative Ausführungsform
der Erfindung in einer Darstellung gemäß 1;
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5 die
Seitenansicht des rechten Teils der Anordnung gemäß 4;
und
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6 eine
perspektivische Darstellung einer Umstellhilfeeinheit in Form einer
Zungenrollvorrichtung auf einer festen Fahrbahn gemäß der alternativen
Ausführungsform
nach 4.
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In
den 1 bis 3 ist ein Teil einer Weiche
zu sehen. Zu erkennen ist eine Weichenzunge 1, die an einer
(Backen-)Schiene 3 angelegt werden kann. Zur Erleichterung
der Bewegung des Endes der Weichenzunge 1 quer zur Längsrichtung
der Schiene 3 ist eine Umstellhilfeeinheit 2 vorgesehen, die
hier als Zungenrollvorrichtung ausgeführt ist.
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Die
Zungenrollvorrichtung 2 besitzt zwei in Flucht aufeinanderfolgend
angeordnete Rollen 12 (s. 3), die
in einem auf einer Grundplatte 17 angeordneten und mit
dieser verbundenen Rahmen 13 gelagert sind (nachfolgend
auch knapp nur Rollenpaket genannt). Alle Schienen 3 der
Weiche sind auf einem festen Untergrund 4 befestigt, der
als „feste Fahrbahn" bekannt ist.
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Die
Schienen 3 sind hierzu im Ausführungsbeispiel mittels Gleitstuhlplatten 15, 16,
auf denen die Weichenzunge 1 gleitbeweglich bzw. verschiebbar aufliegt,
auf Schwellenkörpern 5 und 6 mit
dem festen Untergrund 4 festgelegt (vgl. 1 und 4). Der
feste Untergrund 4 besteht aus einer Betonplatte, die den
Schienen 3 einen sicheren Halt gibt. Die Schienen 3 sind
somit in bekannter Weise über
die Schwellenkörper 5, 6 mit
der festen Fahrbahn 4 verbunden.
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Die
Zungenrollvorrichtung 2 ist gemäß der Ausführung nach den 1 bis 3 mit
Verschraubungen 7, 8, in Form von Schwellenschrauben
und bei der Ausführung
nach den 4 bis 6 mit Verschraubungen 9 in
Form von Schwellenschrauben mit Spiralfeder 18 (s. 3 und 6)
fest mit der festen Fahrbahn 4 verbunden.
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Wesentlich
ist, dass die Zungenrollvorrichtung 2 zwischen zwei aufeinander
folgenden Schwellenkörpern 5, 6 auf
der festen Fahrbahn 4 befestigt ist. Hiermit wird erreicht,
daß kein
direkter Kontakt zwischen der Zungenrollvorrichtung 2 und
den Schwellenkörpern 5, 6 (bzw.
Gleitstuhlplatten) besteht, so daß die Schwingungsanregung der
Weichenzunge 1 minimal bleibt und optimal gedämpft werden
kann.
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Wie
insbesondere in 2 gesehen werden kann, können Befestigungserhöhungen 10 auf
der festen Fahrbahn 4 an- bzw aufgegossen sein, um eine
entsprechende Auflagefläche
für die
zu befestigenden Bauteile zu schaffen. Die Befestigungserhöhungen 10 können sowohl
für die
Schwellenkörper 5, 6 (wie
in 2 dargestellt) als auch für die Zungenrollvorrichtung 2 selbst
vorgesehen werden.
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Im
Ausführungsbeispiel
gemäß 1 bis 3 ist
indes vorgesehen, dass die Zungenrollvorrichtung 2 auf
einem Adapter 11 angeordnet ist, der zum Höhenausgleich
für die
Zungenrollvorrichtung 2 dient, wobei der Adapter 11 mit
der Grundplatt 17 auch als ein einheitliches Bauteil ausgebildet
werden könnte.
Wenn die Rollvorrichtung 2 mit einer Adapterplatte 11 versehen
ist, kann sie direkt mittels z.B. Dübel und Schwellenschrauben 7, 8 in
der festen Fahrbahn 4 verankert werden. Diese Möglichkeit
bietet sich insbesondere bei der Nachrüstung an.
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Soll
die Zungenrollvorrichtung 2 auf einer Befestigungserhöhung 10 festgelegt
werden, kann in der Befestigungserhöhung 10 eine Aufnahmeeinheit, z.
B. eine Grundplatte 17 mit Befestigungsbohrungen für das Rollenpaket,
als integraler Bestandteil schon vorher eingegossen werden, um eine
schnelle Rollenpaket-Montage
zu ermöglichen.
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Für den Fall,
dass die Umstellhilfeeinheit wie im Ausführungsbeispiel als Zungenrollvorrichtung 2 ausgebildet
ist, kann das aus mindestens einer Rolle 12 und einem diese
lagernden Rahmen 13 sowie der Grundplatte 17 bestehende
Rollenpaket auch direkt auf der Betonoberfläche der festen Fahrbahn 4 befestigt
werden. Damit sich der Rahmen 13 mit den darin angeordneten
Rollen 12 horizontal ver- bzw. einstellen läßt, besitzt die Grundplatte 17 in
jedem Fall eine Längsführung 19 (vgl.
die 1 und 4).
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Wie
am Ausführungsbeispiel
der 4 bis 6 dargestellt, ist zwischen
der Grundplatte 17 mit Rollenpaket der Zungenrollvorrichtung 2 und
der Betonoberfläche
(fester Untergrund 4) bzw. zwischen Adapter 11 und
Betonoberfläche
zusätzlich
mindestens eine elastische Platte 14, alternativ mehrere Plattensegmente,
gelegt. Die elastische Platte 14 ist so beschaffen, dass
die Zungenschwingungen gezielt gedämpft werden können. Die
Anzahl der Rollenpakete und die Auswahl des Schwellenfaches sowie
die Auswahl des Dämpfungsgrades
der einzelnen e lastischen Platten 14 können ferner zur gezielten Verstimmung
bzw. Dämpfung
der Zungenschwingungen verwendet werden. Die den Rahmen 13 tragende
Grundplatte 17 ist über
metrische Sechskantschrauben 20 mit dem Adapter 11 verbunden.
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In
den Ausführungsbeispielen
sind Umstellhilfeeinheiten in Form von Zungenrollvorrichtungen vorgesehen.
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Genauso
ist es aber auch möglich,
dass statt eines Rollenpakets zur Erleichterung des Umstellprozesses
der Weichenzunge auf der Befestigungserhöhung bzw. auf der Adapterplatte
Gleitnocken, Gleitschichten bzw. Gleitbahnen vorgesehen werden,
um mittels Gleiten die Verschiebung der Weichenzunge zu erleichtern.
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Alternativ
können
Kugeln oder ähnliche
das Gleiten fördernde
Mittel und Materialien integriert werden, die den Umstellprozess
erleichtern.
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- 1
- Weichenzunge
- 2
- Umstellhilfeeinheit
(Zungenrollvorrichtung)
- 3
- Schiene
- 4
- fester
Untergrund
- 5
- Schwellenkörper
- 6
- Schwellenkörper
- 7
- Verschraubung
(z.B. Schwellenschraube)
- 8
- Verschraubung
(z.B. Schwellenschraube)
- 9
- Verschraubung
(z.B. Schwellenschraube mit Spiralfeder)
- 10
- Befestigungserhöhung
- 11
- Adapter
- 12
- Rolle
- 13
- Rahmen
- 14
- elastisches
Plattenelement
- 15
- Gleitstuhlplatte
- 16
- Gleitstuhlplatte
- 17
- Grundplatte
- 18
- Spiralfeder
- 19
- Längsführung
- 20
- Sechskantschraube