DE102007054213B4

DE102007054213B4 - Herzstück

Info

Publication number: DE102007054213B4
Application number: DE200710054213
Authority: DE
Inventors: Brigitte 45549 König
Original assignee: Schreck Mieves GmbH
Current assignee: Heinrich Krug & Co Kg De GmbH; Kuenstler Bahntechnik De GmbH; Riecken Maschinenbau De GmbH
Priority date: 2007-11-12
Filing date: 2007-11-12
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2027-11-13
Also published as: DE102007054213A1

Abstract

Herzstück (1) mit äußeren Flügelschienen (2, 3) und einer zwischen den Flügelschienen (2, 3) angeordneten Herzstückspitze (4), wobei zur Beabstandung der Herzstückspitze (4) von den äußeren Flügelschienen (2, 3) beidseits wenigstens eine Abstützung (7 bis 12) vorgesehen ist, wobei die Abstützung (7 bis 12) flügelschienenseitig verschraubt ist, wobei die Abstützung (7 bis 12) und die Herzstückspitze (4) mittels einer Nut-Feder-Verbindung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Herzstückspitze (4) und die Abstützung (7 bis 12) unverschraubt und/oder unverschweißt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Herzstück mit äußeren Flügelschienen und einer zwischen den Flügelschienen angeordneten Herzstückspitze, wobei zur Beabstandung der Herzstückspitze von den äußeren Flügelschienen beidseits wenigstens eine Abstützung vorgesehen ist, wobei die Abstützung flügelschienenseitig verschraubt ist und wobei die Abstützung und die Herzstückspitze mittels einer Nut-Feder-Verbindung miteinander verbunden sind.
Aus der DE 1 708 642 B ist ein Herzstück der vorgenannten Art bekannt. Das bekannte Herzstück weist eine Herzstückspitze auf, die mit Abstützungen bzw. Futterstücken durch Nut und Feder und zusätzlich durch Schweißnähte und/oder Schrauben miteinander verbunden ist.
Nachteilig bei den vorgenannten bekannten Herzstücken ist es, daß die langen Schrauben nicht unerheblichen Belastungen und Beanspruchungen ausgesetzt sind. Um eine hinreichende Sicherheit zu haben, müssen entsprechend dicke Schrauben eingesetzt oder aber andere Sicherungsmittel vorgesehen werden. Darüber hinaus ist es im Falle eines Austausches von Flügelschienen oder aber der Herzstückspitze erforderlich, den gesamten Verbund der Flügelschienen, Futterstücke und der Herzstückspitze zu lösen.
Darüber hinaus ist es bekannt, die Futterstücke im Zwischenraum zwischen den Flügelschienen und der Herzstückspitze zu verschweißen. Derartige Schweißverbindungen sind nicht nur relativ aufwendig, sie haben auch den Nachteil, daß ein anschließendes Lösen nicht ohne weiteres möglich ist.
Die DE 27 52 708 B2 betrifft ein Herzstück aus Manganhartstahlguß. Schienenenden des Herzstücks sind mit anschließenden Regelschienenenden durch mit Kunststoff geklebten und durch Schrauben vorgespannte Laschen verbunden. Die Laschen weisen zwischen zwei Schienenanschlußenden Gewindebohrungen auf, in welche Verbindungsschrauben durch gewindelose Bohrungen der außen angeordneten Laschen und der Schienenstege hindurch eingeschraubt sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Herzstück der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, das einfach und kostengünstig zu montieren und demontieren ist und bei dem sicher die durch das rollende Rad auftretende Belastung abgefangen werden kann.
Die vorgenannte Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Herzstückspitze und die Abstützung unverschraubt und/oder unverschweißt sind, sich also die Verbindung zwischen der Herzstückspitze und der Abstützung ausschließlich auf die Nut-Feder-Verbindung, letztlich also als Steckverbindung beschränkt.
Durch die Erfindung ergeben sich eine Reihe von wesentlichen Vorteilen. Durch die Realisierung der Verbindung als Formschlußverbindung in Form einer Nut-Feder-Verbindung kann auf eine sonstige Verbindung, nämlich eine Verschraubung oder Verschweißung der Abstützung an der Herzstückspitze verzichtet werden. Dies hat erhebliche montagetechnische Vorteile. Darüber hinaus werden zur Verbindung der Abstützung mit den Flügelschienen kurze Schrauben verwendet, die erheblich geringeren Belastungen als die beim Stand der Technik zum Teil verwendeten langen Schrauben unterliegen. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion ist es im übrigen ohne weiteres möglich, den Gesamtverbund des Herzstückes lediglich an einer Stelle bzw. an einer Seite zu öffnen, ohne daß es im Wartungs- oder Austauschfall erforderlich ist, das gesamte Herzstück auseinander zu bauen. So ist es beispielsweise in einfacher Weise möglich, die Herzstückspitze als solche auszutauschen. Letztlich ergibt sich durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eine sehr einfach zu montierende und wartungsarme Konstruktion, bei der keine Aufarbeitungen im Gleis, bedingt durch die schweißfreie Verbindung keine Wärmeeinflußzonen und auch keine nachträglichen Wärmebehandlungen erforderlich sind.
Wenngleich es grundsätzlich möglich ist, die Nut der Nut-Feder-Verbindung entweder an der Abstützung oder aber an der Herzstückspitze vorzusehen, bietet es sich besonders an, in der Seitenflanke, die der jeweiligen Flügelschiene zugewandt ist, eine Nut zum Eingreifen eines herzstückseitigen, als Feder wirkenden Bereichs der Abstützung vorzusehen. Diese Ausführungsform bietet sich deshalb besonders an, da die Abstützung ohnehin vorspringt, während die Seitenflanke der Herzstückspitze ohnehin der Bearbeitung bedarf.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Herzstückspitze gegenüber den Flügelschienen elektrisch isoliert. Besonders günstig ist es in diesem Zusammenhang, daß zwischen der Nut und dem als Feder wirkenden Bereich der Abstützung eine Isolierung vorgesehen ist. Die elektrische Isolierung ist bei der vorliegenden Erfindung deshalb ohne weiteres möglich, da mit Ausnahme der Nut-Feder-Verbindung kein elektrischer leitender Kontakt zwischen den Flügelschienen und der Herzstückspitze gegeben ist, so daß sich hierdurch die elektrische Isolierung sehr einfach realisieren läßt, ohne daß Isolierstöße erforderlich waren. Dabei versteht es sich dann, daß auch die üblicherweise verwendeten Rippenplatten, auf denen die Herzstückspitze angeordnet und die Flügelschienen befestigt sind, elektrisch von den Flügelschienen und der Herzstückspitze isoliert sind.
Wenngleich es grundsätzlich möglich ist, die Herzstückspitze einstückig auszubilden, bietet es sich besonders an, daß die Herzstückspitze eine längere Hauptspitze und eine kürzere Beispitze aufweist, die ineinander gefügt und fest miteinander verbunden sind.
Im einzelnen weist die Hauptspitze hierzu eine Beispitzenausnehmung auf, wobei die Beispitze zumindest in Fahrtrichtung formschlüssig in die Beispitzenausnehmung der Hauptspitze eingesetzt ist. Dabei ist es dann besonders günstig, daß die Hauptspitze und die Beispitze unverschweißt miteinander verschraubt sind, so daß auf das aufwendige Verschweißen bei der Montage verzichtet werden kann.
Zur Sicherung der Schraubverbindung zwischen der Hauptspitze und der Beispitze ist zwischen diesen beiden Spitzen wenigstens ein Abschersicherungselement vorgesehen. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen den Bolzen der Schraubverbindung umgebenden Ring handeln, der in eine entsprechende ringförmige Vertiefung an den einander zugewandten Flächen der Hauptspitze und der Beispitze formschlüssig eingesetzt ist und etwaige Scherkräfte aufnimmt.
Schließlich bietet es sich herstellungstechnisch an, die Hauptspitze und die Beispitze aus Vollschienen herzustellen, während die Flügelschienen aus Regelschienen hergestellt werden können.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei zeigt
1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Herzstück,
2 eine Schnittansicht des Herzstückes aus 1 entlang der Schnittlinie A-A aus 1,
3 eine Schnittansicht des Herzstückes aus 1 entlang der Schnittlinie B-B aus 1,
4 eine Schnittansicht des Herzstückes aus 1 entlang der Schnittlinie C-C aus 1,
5 eine Schnittansicht des Herzstückes aus 1 entlang der Schnittlinie D-D aus 1 und
6 eine Schnittansicht des Herzstückes aus 1 entlang der Schnittlinie E-E aus 1.
Dargestellt ist ein Herzstück 1, das vorliegend für die Ausführung mit Vignol-Schienen für den offenen Oberbau vorgesehen ist. Der Einsatzbereich des vorliegenden Herzstücks 1 erstreckt sich auf Radien zwischen R = 25 m und R = 760 m, mit Fahrgeschwindigkeiten im Stammgleis von v_max = 160 km/h.
Das Herzstück 1 weist vorliegend zwei äußere Flügelschienen 2, 3 und eine Herzstückspitze 4 auf. Zur Beabstandung der Herzstückspitze 4 von den äußeren Flügelschienen 2, 3 sind in den Zwischenräumen 5, 6 zwischen der Herzstückspitze 4 und den Flügelschienen 2, 3 beidseits eine Mehrzahl von Abstützungen 7 bis 12 vorgesehen, die letztlich die Funktion von Futterstücken haben. Im vorliegenden Fall sind auf jeweils gegenüberliegenden Seiten in den Zwischenräumen 5, 6 jeweils drei Abstützungen vorgesehen. Die einzelnen Abstützungen 7, 8, sowie 9, 10 und 11, 12 liegen einander paarweise gegenüber. Jede der Abstützungen 7 bis 12 ist flügelschienenseitig verschraubt. Dementsprechend sind die Abstützungen 7, 9, 11 mit der Flügelschiene 2 und die Abstützungen 8, 10 und 12 mit der Flügelschiene 3 über jeweils eine separate Schraubverbindung 13, 14 verschraubt. Dabei sind die einzelnen Verbindungen 13, 14 bei den dargestellten Ausführungsformen über selbstsicherende Mutter gesichert.
Bei dem Herzstück 1 ist es nun so, daß die einzelnen Abstützungen 7 bis 12 und die Herzstückspitze 4 jeweils mittels einer Nut-Feder-Verbindung miteinander verbunden sind. Dabei ist die Nut-Feder-Verbindung jeweils zumindest in vertikaler Richtung als Formschlußverbindung ausgebildet. Grundsätzlich kann auch eine Formschlußverbindung in horizontaler Richtung vorgesehen sein. Zur Realisierung des Formschlusses greift die Feder im wesentlichen spielfrei in die jeweilige Nut ein. Im übrigen ist die Herzstückspitze 4 mit keiner der Abstützungen 7 bis 12 verschraubt, verschweißt oder in anderer Art miteinander verbunden.
Zur Realisierung der Nut-Feder-Verbindung ist in der jeweiligen Seitenflanke 15, 16, die der jeweiligen Flügelschiene 2, 3 zugewandt ist, jeweils eine Nut 17, 18 eingearbeitet, in die der äußere Bereich 19, 20 der betreffenden Abstützung eingreift und damit als Feder der Nut-Feder-Verbindung wirkt. Wie zuvor bereits ausgeführt ist, entspricht der äußere Bereich 19, 20 von seinen Abmaßen her zumindest im wesentlichen den Abmaßen der Nut 17, 18, so daß sich die zuvor erwähnte Spielfreiheit zumindest in vertikaler Richtung ergibt.
Da die Abstützungen 7 bis 12 lediglich in die Nuten 17, 18 der Herzstückspitze 4 eingefügt werden, also an dieser Stelle keine anderweitige Verbindung, insbesondere Verschraubung oder Verschweißung erforderlich ist, ist die Herzstückspitze 4 in einfacher Weise montierbar und demontierbar. Sämtliche Arbeiten zur Herstellung des Herzstücks 1 können werkseitig erfolgen, so daß keine Aufarbeitung im Gleis erforderlich sind. Darüber hinaus sind lediglich kurze Schraubverbindungen 13, 14 zur Befestigung der Abstützungen 7 bis 12 an den Flügelschienen 2, 3 notwendig, die nicht so starken Belastungen unterliegen wie lange Schraubverbindungen, die durch die Flügelschienen und die Herzstückspitze hindurchgeführt werden.
Unter Bezugnahme auf die 3 und 4 sei darauf hingewiesen, daß es grundsätzlich möglich ist, zwischen dem jeweiligen Bereich 19, 20 und der Nut 17, 18 eine elektrische Isolierung vorzusehen, so daß es nicht zu einem Kontakt und damit zu einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der jeweiligen Abstützung 7 bis 12 und der Herzstückspitze 4 kommt. Durch die Nut-Feder-Verbindung und ansonsten fehlender Verbindung zwischen den Flügelschienen 2 und der Herzstückspitze 4 ist bei Verwendung einer derartigen Isolierung ein elektrischer Kontakt zwischen den vorgenannten Bauteilen ausgeschlossen. Dabei versteht es sich dann, daß in diesem Fall auch die in den 2 und 5 dargestellten Rippenplatten 21 gegenüber den Flügelschienen 2, 3 und der Herzstückspitze 4 isoliert sind.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist es im übrigen so, daß die Abstützungen 7 bis 12 endseitig zur Bildung der Bereiche 19, 20 bearbeitet sind, um in die jeweilige Nut 17, 18 einzugreifen. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, daß die Abstützungen 7 bis 12 von vornherein solche Abmaße haben, daß sie im Anschluß an ihre flügelschienenseitigen Enden, die in die jeweiligen Kammern der Flügelschienen 2, 3 eingesetzt sind, solche Abmaße aufweisen, die bereits den Abmaßen der Nuten 17, 18 entsprechen. Dies ist beispielsweise in 4 dargestellt.
Wie sich im übrigen aus 1 ergibt, weist die Herzstückspitze 4 eine längere Hauptspitze 22 und eine kürzere Beispitze 23 auf. Die Hauptspitze 22 und die Beispitze 23 sind ineinander gefügt und fest miteinander verbunden. Hierzu weist die Hauptspitze 22 endseitig eine Beispitzenausnehmung 24 auf, in die die Beispitze 23 mit ihrem vorderen freien Ende eingesetzt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Hauptspitze 22 und die Beispitze 23 unverschweißt miteinander verschraubt, und zwar an zwei Stellen. Diesbezüglich wird beispielhaft auf 6 verwiesen.
Zur Verbindung der beiden Spitzen 22, 23 dient eine Schraubverbindung 25, die über ein Abschersicherungselement 26 in Form eines Ringes gegen Abscheren gesichert ist. Das Abschersicherungselement 26, durch das die Schraubverbindung 9 hindurchgeführt ist, ist dabei in eine entsprechende ringförmige Vertiefung eingesetzt, die in die beiden einander zugewandten Flanken der Hauptschiene 22 und der Beischiene 23 eingearbeitet ist, so daß sich hierdurch eine Sicherung gegen Abscheren ergibt.
Die Beispitzenausnehmung 24, wie auch die Nuten 17, 18 und die Fahrflanken und Flügelflächen, sind über entsprechende Fräsungen hergestellt, vorliegend über CNC-gesteuerte Fräsmaschinen.
Letztlich handelt es sich bei dem vorliegenden Herzstück 1 um ein solches in starrer Form, wobei die Hauptspitze 22 und die Beispitze 23 aus Vollschienen hergestellt sind, während die Flügelschienen 2, 3 aus Regelschienen hergestellt sind. Dabei sind die Enden der Hauptspitze 22 und der Beispitze 23 für Regelschienen profiliert. Die verwendeten Schienen können den handelsüblichen Schienen der Güten R 220 bis R 350 HT entsprechen. Im übrigen ist die Hauptspitze 22 im geraden Strang bzw. der Hauptfahrrichtung der Weiche, zu der das vorliegende Herzstück 1 gehört, plaziert.
Die Montage des erfindungsgemäßen Herzstückes 1 im Bereich der Abstützungen 7 bis 12 erfolgt derart, daß an den Flügelschienen 2, 3 zunächst die Abstützungen 7 bis 12 angeschraubt werden. Anschließend wird die Herzstückspitze 4, das heißt die Hauptspitze 22 und die Beispitze 23 miteinander, verschraubt. Anschließend werden die einzelnen Schienen in Position gebracht, wobei die Abstützungen 7 bis 12 in die jeweiligen Nuten 17, 18 eingefügt werden, so daß sich die Nut-Feder-Verbindung ergibt. Schließlich werden die Flügelschienen 2, 3 auf den Rippenplatten 21 befestigt. Es versteht sich, daß bei der Demontage in umgekehrter Reihenfolge zu verfahren ist.
Bezugszeichenliste

1: Herzstück
2: Flügelschiene
3: Flügelschiene
4: Herzstückspitze
5: Zwischenraum
6: Zwischenraum
7: Abstützung
8: Abstützung
9: Abstützung
10: Abstützung
11: Abstützung
12: Abstützung
13: Schraubverbindung
14: Schraubverbindung
15: Seitenflanke
16: Seitenflanke
17: Nut
18: Nut
19: Bereich
20: Bereich
21: Rippenplatte
22: Hauptspitze
23: Beispitze
24: Beispitzenausnehmung
25: Verschraubung
26: Abschersicherungselement

Claims

Herzstück (1) mit äußeren Flügelschienen (2, 3) und einer zwischen den Flügelschienen (2, 3) angeordneten Herzstückspitze (4), wobei zur Beabstandung der Herzstückspitze (4) von den äußeren Flügelschienen (2, 3) beidseits wenigstens eine Abstützung (7 bis 12) vorgesehen ist, wobei die Abstützung (7 bis 12) flügelschienenseitig verschraubt ist, wobei die Abstützung (7 bis 12) und die Herzstückspitze (4) mittels einer Nut-Feder-Verbindung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Herzstückspitze (4) und die Abstützung (7 bis 12) unverschraubt und/oder unverschweißt sind.
Herzstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung als Formschlußverbindung in vertikaler und/oder horizontaler Richtung ausgebildet ist.
Herzstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Seitenflanke (15, 16) der Herzstückspitze (4) eine Nut (17, 18) zum Eingreifen eines herzstückseitigen, als Feder wirkenden Bereichs (19, 20) der Abstützung (7 bis 12) vorgesehen ist.
Herzstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Herzstückspitze (4) gegenüber den Flügelschienen (2, 3) elektrisch isoliert ist.
Herzstück nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Nut (17, 18) und dem Bereich (19, 20) eine Isolierung vorgesehen ist.
Herzstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Herzstückspitze (4) eine längere Hauptspitze (22) und eine kürzere Beispitze (23) aufweist und daß die Hauptspitze (22) und die Beispitze (23) ineinander gefügt und miteinander fest verbunden sind.
Herzstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptspitze (22) eine Beispitzenausnehmung (24) aufweist und daß die Beischiene (23) formschlüssig in die Beispitzenausnehmung (24) eingesetzt ist.
Herzstück nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptspitze (22) und die Beispitze (23) unverschweißt miteinander verschraubt sind.
Herzstück nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hauptspitze (22) und der Beispitze (23) wenigstens eine Abschersicherungselement (26) zur Sicherung der Schraubverbindung (25) vorgesehen ist.
Herzstück nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptspitze (22) und die Beispitze (23) aus Vollschienen hergestellt sind.
Herzstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelschienen (2, 3) aus Regelschienen hergestellt sind.