DE102010029854A1

DE102010029854A1 - Arrangement for heating railroad switches

Info

Publication number: DE102010029854A1
Application number: DE102010029854A
Authority: DE
Inventors: Wolfram Zeise; Jörg MOHRICH
Original assignee: HERMOS SYSTEMS GmbH; Balfour Beatty PLC
Current assignee: Hermos Systems De GmbH
Priority date: 2009-06-11
Filing date: 2010-06-09
Publication date: 2010-12-16
Also published as: WO2010142720A1; EP2440706A1

Abstract

Der Erfindung, die eine Anordnung zur Beheizung von Schienenweichen mit einem Formelement, das einen Wärmequellenraum aufweist, der eine Wärmequelle aufnimmt, wobei das Formelement mit dem Weichenelement der Schienenweiche verbindbar ist, betrifft, liegt die Aufgabe zugrunde, den Energieeintrag in die Weiche zu verbessern. Dies wird dadurch gelöst, dass das Formelement an dem Weichenelement, nämlich einer Backenschiene oder einer Weichenzunge, unterhalb des Kopfes der Backenschiene oder der Weichenzunge angeordnet und so gestaltet ist, dass der Wärmequellenraum über die größtmögliche dem Weichenelement zugewandte Kontaktfläche wärmeleitend mit dem Weichenelement verbindbar ist. (3)The invention, which relates to an arrangement for heating railway turnouts with a mold element having a heat source space receiving a heat source, wherein the mold element is connectable to the switch element of the rail switch relates to the object to improve the energy input into the switch. This is achieved in that the form element is arranged on the switch element, namely a stock rail or a switch tongue, below the head of the stock rail or the switch blade and designed so that the heat source space via the maximum possible the switch element facing contact surface is heat-conductively connected to the switch element. ( 3 )

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Beheizung von Schienenweichen mit einem Formelement, das einen Wärmequellenraum aufweist, der eine Wärmequelle aufnimmt, wobei das Formelement mit dem Weichenelement der Schienenweiche verbindbar ist.The The invention relates to an arrangement for heating railroad points with a molding element having a heat source space, receiving a heat source, wherein the mold element with the switch element of the rail switch is connectable.

Mit der EP 1 262 597 A2 ist eine Weichenheizung der eingangs genannten Art bekannt, bei der der Wärmeeintrag in die Backenschiene im Gegensatz zu üblichen elektrischen Heizungen über ein flüssiges Heizmedium ermöglicht werden soll. Hierzu ist beschrieben, wie vorzugsweise aus Erdwärme gewonnene Wärmeenergie mittels eines flüssigen Wärmemediums auf Schienenelemente übertragen wird, um damit die Schienenelemente zu beheizen und schnee- und eisfrei zu halten. Die beschriebenen Ausführungsformen der Formelemente werden als Platten, Bleche, U-Schienen-Querschnitt etc. bezeichnet und beschreiben die Ausführungsform aus einem nicht näher bezeichneten metallischen Werkstoff. Diese werden durch Kleben oder durch Schweißen gut wärmeleitend mit den Schienenelementen verbunden.With the EP 1 262 597 A2 a point heater of the aforementioned type is known in which the heat input into the stock rail to be made possible in contrast to conventional electric heaters via a liquid heating medium. For this purpose, it is described how heat energy preferably obtained from geothermal energy is transmitted to rail elements by means of a liquid heat medium in order to heat the rail elements and to keep them free of snow and ice. The described embodiments of the form elements are referred to as plates, sheets, U-rails cross section, etc. and describe the embodiment of a non-descript metallic material. These are connected by gluing or by welding with good thermal conductivity with the rail elements.

Dabei weist ein Formelement in einer Ausführungsform zwei Wärmekanäle auf, die im Bereich des Schienenkopfes und im Bereich des Schienenfußes liegen. Der Abstand zwischen beiden Kanälen wird entweder darüber eingehalten, dass sie direkt in diesen Bereichen befestigt, beispielsweise eingeklebt, werden oder dass zwischen ihnen ein Abstandshalter vorgesehen ist, der auch eine Befestigung über die Schienenbolzen ermöglicht.there For example, in one embodiment, a mold element has two heat channels on, in the area of the rail head and in the area of the rail foot lie. The distance between both channels will either be complied with that directly in these areas attached, for example, glued, or that between them a spacer is provided, which also has a fastening over the rail bolt allows.

Zum einen ist offenbart, dass die Anordnung der Wärmekanäle auf der Innenseite der Backenschienen, also der Seite, die der jeweiligen Weichenzunge zugewandt ist, erfolgt. Das erscheint praktisch nicht durchführbar, da hier einerseits die Montagemöglichkeiten beschränkt sind und andererseits auch der Zwischenraum zwischen der Weichenzunge und der Backenschiene eingeschränkt ist.To the one is disclosed that the arrangement of the heat channels on the inside of the stock rails, so the side, the respective Turning tongue is facing takes place. That does not seem like it feasible, because here on the one hand, the mounting options are limited and on the other hand, the gap restricted between the switch blade and the stock rail is.

Zum anderen erfolgt ein Wärmeeintrag in die Schiene nur im Bereich der Wärmekanäle. Der Abstandshalter, wenn von dieser Lösung in der EP 1 262 597 A2 ausgegangen wird, weist keine oder nur vernachlässigbare Wärmeleiteigenschaften auf. Er ist auch nicht zur Wärmeleitung konzipiert. Um nun die erforderliche Leistung, die pro Weiche einige kW betragen kann, auf diese Weise in die Backenschiene einzubringen, bedarf es einer hohen Vorlauftemperatur des flüssigen Wärmemediums dies steht im Widerspruch zum geothermischen Einsatz, wo das Bestreben nach möglichst niedriger Vorlauftemperatur besteht. Diese Heizung ist für den Einsatz von Geothermie vorgesehen. Es ist dabei davon auszugehen, dass Geothermieanlagen bis zu einer Vorlauftemperatur von 40°C effizient arbeiten, d. h. dass bis zu dieser Temperatur der Elektroenergieeinsatz deutlich geringer ist, als die gewonnene Wärmeenergie. Darüber hinausgehende Vorlauftemperaturen verschlechtern die Energieeffizienz exponentiell.On the other hand, heat is introduced into the rail only in the area of the heat channels. The spacer, if from this solution in the EP 1 262 597 A2 is assumed, has no or only negligible heat conduction properties. He is also not designed for heat conduction. In order to bring in the required power, which may be a few kW per turn, in this way in the stock rail, it requires a high flow temperature of the liquid heat medium this is in contradiction to geothermal use, where there is a desire for the lowest possible flow temperature. This heater is intended for the use of geothermal energy. It can be assumed that geothermal plants operate efficiently up to a flow temperature of 40 ° C, ie that up to this temperature the use of electric energy is significantly lower than the thermal energy gained. Additional flow temperatures worsen energy efficiency exponentially.

Auch wird mit dem Abstandshalter in der offenbarten Form nur unzureichend eine Spannkraft auf die Verbindung der Wärmekanäle zu der Backenschiene erreicht, die den Wärmeübergangswiderstand dazwischen vergrößern, was auch gegen den Einsatz einer niedrigen Vorlauftemperatur spricht.Also becomes insufficient with the spacer in the disclosed form a tension on the connection of the heat channels reached to the stock rail, which is the heat transfer resistance enlarge in between, what against the use a low flow temperature speaks.

Durch die bei der geothermischen Wärmeerzeugungseinrichtung hohe erforderliche Vorlauftemperatur kann nur eine geringe Energieeffizienz erreicht werden. Der Vorteil der Wärmeenergiegewinnung aus der Erdwärme geht durch die für den Energieeintrag erforderliche hohe Vorlauftemperatur zumindest teilweise wieder verloren. Auch erhöht sich der infolge von Wärmestrahlung auftretende Anteil des Wärmeverlustes bei höheren Vorlauftemperaturen.By the high in the geothermal heat generating device required flow temperature can only a low energy efficiency be achieved. The advantage of heat energy recovery from the geothermal energy goes through the for the energy input required high flow temperature at least partially lost. Also increases due to heat radiation occurring proportion of heat loss at higher Flow temperatures.

Weiterhin wird in der EP000001262597 zur Erzielung eines optimalen Wärmeübergangs vom Formelement auf das zu beheizende Schienenelement eine Verschweißung vorgeschlagen. Alle Schweißverfahren tragen in erheblichen Umfang Wärmeenergie in die Schienenelemente ein, die teilweise zu nicht definierbaren und damit nicht tolerierbaren Gefügeveränderungen in den Schienen führen. Daher sind zum Schweißen an Schienen nur bestimmte Schweißverfahren mit sehr hohen Anforderungen an die Qualität der Ausführung zugelassen.Furthermore, in the EP000001262597 proposed to achieve optimal heat transfer from the mold element to the rail element to be heated a weld. All welding processes contribute to a considerable extent heat energy in the rail elements, which sometimes lead to indefinable and therefore intolerable microstructural changes in the rails. Therefore, only certain welding processes with very high quality requirements are permitted for welding on rails.

Abgesehen davon ist die Anbringung eines relativ großflächigen, formschlüssigen Formelements an der Schiene mittels eines Schweißverfahrens nur in den Randbereichen des Formelements möglich. Eine vollflächige Verschweißung ist wegen fehlender Zugänglichkeit des Zwischenraums zwischen Formelement und Schiene nicht möglich. Der sich als vorgenannten Gründen ergebende, wärmeübergangsbehindernde Luftspalt ist durch Verschweißung in den Randbereichen nicht zu vermeiden.apart of which is the attachment of a relatively large area, form-fitting elements on the rail by means of a Welding process only in the margins of the element possible. A full-surface welding is due to lack of accessibility of the space between Form element and rail not possible. The above mentioned Causes resulting, heat transfer obstructive Air gap is due to welding in the edge areas can not be avoided.

Alternativ wird in EP000001262597 die Verwendung eines wärmeleitenden, dauerelastischen Klebstoffs zur Anbringung der Formelemente an den zu beheizenden Schienenelementen vorgeschlagen. Wärmeleitende Klebstoffe, wie auch Wärmeleitpasten allgemein, haben den Vorteil, den Luftspalt zwischen Form- und Schienenelement zu füllen und einen guten Wärmeübergang auf die zu beheizenden Schienenelemente zu gewährleisten. Die sichere Anbringung der Formelemente an der Schiene stellt sehr hohe Anforderungen an die Klebeverbindung. Gemäß Norm EN 50125-3 „Bahnanwendungen – Umweltbedingungen für Betriebsmittel” ist an Schienen mit Effektivwerten für die vertikale Beschleunigung von 280 rn/s'' zu rechnen. Deshalb müssen Klebstoffe mit hoher Scherfestigkeit verwendet werden, die der in EP000001262597 geforderten Eigenschaft nach Dauerelastizität entgegenstehen.Alternatively, in EP000001262597 proposed the use of a thermally conductive, permanently elastic adhesive for attachment of the mold elements to the rail elements to be heated. Thermally conductive adhesives, as well as thermal compounds in general, have the advantage of filling the air gap between the mold and rail element and to ensure a good heat transfer to the rail elements to be heated. The secure attachment of the mold elements on the rail makes very high demands on the adhesive bond. According to Standard EN 50125-3 "Railway applications - Environmental conditions for equipment " Rails with rms values for the vertical acceleration of 280 rn / s '' are to be expected. Therefore, adhesives with high shear strength must be used which are in EP000001262597 demanded property contrary to permanent elasticity.

Es werden weiterhin hohe Anforderungen an die Scherfestigkeit des Klebstoffs gestellt, wenn für die Formelemente Werkstoffe verwendet werden, die einen anderen spezifischen Wärmeausdehnungskoeffizienten als das Material der Schienen haben. Schienen unterliegen durch Umwelteinflüsse (Anmerkung: nicht durch Beheizen zwecks Schnee- und Eisfreihalten) einem Temperaturspiel von größer 100 K. Diese Schienentemperaturen übertragen sich auf die Formelemente mit den entsprechenden Wärmedehnungen in den Formelementen. Sind die Backenschienen einer Weiche mit den Schienen des umgebenden Gleises als ”endloser” Strang verschweißt, findet in den Backenschienen trotz Temperaturspiel praktisch keine Wärmedehnung statt. Die Wärmedehnung in den Formelementen bei üblichen Längen bis zu 6 m kann, je nach verwendetem Material, mehr als 1 cm betragen. Diese Längendifferenz stellt hohe Anforderungen an die Elastizität des verwendeten Klebstoffs.It High demands are still placed on the shear strength of the adhesive provided when materials are used for the mold elements which have a different specific thermal expansion coefficient as the material of the rails have. Rails are subject to Environmental influences (Note: not by heating in order to Snow and ice free) a temperature match of greater 100 K. These rail temperatures are transferred to the Form elements with the corresponding thermal expansions in the Form elements. Are the stock rails of a switch with the rails of the surrounding track welded as an "endless" strand finds practically no thermal expansion in the jaw rails despite temperature play instead of. The thermal expansion in the mold elements in conventional Lengths up to 6 m can, depending on the material used, more than 1 cm. This length difference places high demands on the elasticity of the adhesive used.

In der US000005004190 wird beschrieben, wie ein vorzugsweise elektrisch beheiztes Formelement Wärmeenergie auf die Schienenelemente überträgt. Dieses Formelement wird seitlich am Schienensteg angebracht, mit Federklemmen fixiert und kraftschlüssig gegen das Schienenelement gedrückt. Zwecks guten Wärmeübergangs auf das Schienenelement ist das Formelement auf der schienenzugewandten Seite mit einem elastischen Blech versehen, welches sich optimal an die Kontur der Schiene anpassen soll. Eine Verklebung oder Verschweißung mit der Schiene ist nicht vorgesehen.In the US000005004190 describes how a preferably electrically heated mold element transfers thermal energy to the rail elements. This form element is attached to the side of the rail web, fixed with spring clips and pressed against the rail element frictionally. For the purpose of good heat transfer to the rail element, the mold element is provided on the side facing the rail with an elastic sheet metal, which should optimally adapt to the contour of the rail. An adhesion or welding with the rail is not provided.

Für einen optimalen Übergang der Wärmeenergie vom Formelement auf das zu beheizende Schienenelement ist eine formschlüssige Anbringung am Schienenelement erforderlich. Konturunterschiede zwischen Schienen- und Formelement erzeugen einen mit Luft gefüllten Zwischenraum, der auf Grund der schlechten, wärmeleitenden Eigenschaften von Luft hinderlich für den Übergang der Wärmeenergie wirken. Europäische Schienenlieferanten haben bis zu 30 verschiedene Vignolschienenprofile mit 46 kg/m bis 70 kg/m im Produktionsprogramm. In der Norm EN 13674-1 „Bahnanwendungen - Oberbau – Schienen, Teil 1 : Vignolschienen ab 46 kg/m'' werden 21 verschieden Vignolschienenprofile als normativ bezeichnet. Hinzu kommen weitere Schienenprofile, z. B. Rillenschienen und Konstruktionsprofile für Weichenzungen. Die große Vielzahl von Schienenprofilen bedingt ebenso eine große Vielzahl von Formelementen für eine formschlüssige Anbringung am Schienenelement. Damit ist ein bestimmtes Formelement immer auf ein bestimmtes Schienenprofil abgestimmt und nicht universell für andere Schienenprofile verwendbar.For an optimal transition of the heat energy from the mold element to the rail element to be heated, a positive attachment to the rail element is required. Contour differences between the rail and the form element create an air-filled gap which, due to the poor heat-conducting properties of air, hinders the transition of the heat energy. European rail suppliers have up to 30 different Vignole rail profiles with 46 kg / m to 70 kg / m in the production program. In the Standard EN 13674-1 "Railway applications - Track - Rail, Part 1 : Vignole rails from 46 kg / m "21 different Vignole rail profiles are called normative. In addition, there are other rail profiles, z. B. grooved rails and construction profiles for switch blades. The large variety of rail profiles also requires a large variety of form elements for a positive attachment to the rail element. Thus, a particular form element is always matched to a particular rail profile and not universally usable for other rail profiles.

Erschwerend für eine formschlüssige Anbringung kommt hinzu, dass die Schienenprofile gemäß Norm EN 13674 relativ großzügige Walztoleranzen haben dürfen, so dass selbst bei optimal auf die Kontur des Schienenprofils abgestimmte Formelemente praktisch nicht ohne Luftspalt am zu beheizenden Schienenelement angebracht werden können.A complicating factor for a positive attachment is that the rail profiles according to Standard EN 13674 may have relatively generous rolling tolerances, so that even with optimally adapted to the contour of the rail profile mold elements can not be mounted practically without air gap on the rail element to be heated.

In US000005004190 wird daher vorgeschlagen, dass Formelement auf der schienenzugewandten Seite mit elastischem Blech zu versehen, welches sich der tatsächlichen Kontur des Schienenelements anpassen kann und die Bildung eines wärmeisolierenden Luftspalts vermeidet. Die Elastizität dieses Blechs hängt von dessen Material und der Materialdicke ab. Eine geringe Materialdicke führt zu einer hohen Elastizität, behindert jedoch die Wärmeverteilung innerhalb des Blechs und den Wärmeübergang auf das Schienenelement insgesamt. Damit sich ein Blech mit größerer Materialdicke an die Kontur des Schienenelements anschmiegen kann, bedarf es entsprechender Anpresskräfte, die durch Federbleche aufgebracht werden müssen.In US000005004190 Therefore, it is proposed that the form element on the side facing the rail to be provided with elastic sheet, which can adapt to the actual contour of the rail element and avoids the formation of a heat-insulating air gap. The elasticity of this sheet depends on its material and the material thickness. A small material thickness leads to a high elasticity, but hinders the heat distribution within the sheet and the heat transfer to the rail element as a whole. In order for a sheet with a greater material thickness can conform to the contour of the rail element, it requires appropriate contact forces that must be applied by spring plates.

Schienenprofile haben gemäß Norm EN 13674 in Abständen von höchstens 4 m am Schienensteg Walzzeichen, die bis zu 25 mm hoch sind und bis zu 1.3 mm erhaben aus dem übrigen Material herausragen. Diese Walzzeichen dürfen durch Materialabtrag nicht entfernt werden, weil sich hieraus nicht tolerierbare Gefügeveränderungen im Schienenstahl ergeben. Die bis zu 1.3 mm erhabenen Walzzeichen können von elastischen Blechen, wie in US000005004190 beschrieben, nicht formschlüssig umschlossen werden. Damit ergeben sich im Bereich der Walzzeichen Lufteinschlüsse, die den Wärmeübergang vom Formelement auf das Schienenelement behindern. Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Beheizung von Schienenweichen zu schaffen, mit der der Energieeintrag in die Weiche verbessert wird, um die Nachteile der in EP000001262597 und US000005004190 beschriebenen Lösungen zu vermeiden.Rail profiles have according to Standard EN 13674 at intervals of not more than 4 m at the rail bridge rolling signs, which are up to 25 mm high and protrude up to 1.3 mm raised from the remaining material. These rolling marks must not be removed by material removal, as this results in intolerable microstructural changes in the rail steel. The up to 1.3 mm raised rolling marks can be made of elastic sheets, as in US000005004190 described, not enclosed form-fitting. This results in the range of rolling signs air pockets that hinder the heat transfer from the mold element to the rail element. The invention is now based on the object to provide an arrangement for heating railway switches, with the energy input is improved in the switch to the disadvantages of in EP000001262597 and US000005004190 to avoid described solutions.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Formelement an dem Weichenelement, nämlich einer Backenschiene, einer Weichenzunge oder eines beweglichen Herzstücks, unterhalb des Kopfes der Backenschiene, der Weichenzunge oder des beweglichen Herzstücks angeordnet und so gestaltet ist, dass der Wärmequellenraum über die größtmögliche dem Weichenelement zugewandte Kontaktfläche wärmeleitend mit dem Weichenelement verbindbar ist. Dadurch, dass im Gegensatz zum Stand der Technik die gesamte Außenseite des Schienensteges für den Wärmeeintrag zur Verfügung steht, kann mit geringeren Temperaturen in dem Wärmequellenraum die erforderliche Energie in die Backenschiene eingetragen werden.According to the invention, this object is achieved in that the mold element is arranged on the switch element, namely a stock rail, a switch blade or a movable core, below the head of the stock rail, the switch blade or the movable core and designed so that the heat source space on the the greatest possible contact surface facing the switch element is heat-conductively connectable to the switch element. Because, unlike the prior art, the entire exterior en side of the rail bridge for the heat input is available, can be entered with lower temperatures in the heat source room, the required energy in the stock rail.

Insbesondere wird damit ein Beheizen der Kontaktstellen zwischen feststehenden Elementen, wie Backenschienen und Gleitstühlen, und beweglichen Elementen, wie Weichenzungen und beweglichen Herzstücken, einer Weiche ermöglicht. Witterungsbedingt oder durch ein Umstellen der Weiche bedingt, kann in diese Kontaktstellen Schnee und Eis geraten, was zu Anhaften der beweglichen an den feststehenden Elementen der Weiche führen kann und ein Umstellen der Weiche verhindert. Durch Wärmeeintrag in die Weichenelemente an geeigneter Stelle wird nun erfindungsgemäß erreicht, dass die vorgenannten Kontaktstellen frostfrei gehalten werden und so die Umstellbarkeit der Weiche gewährleistet wird. Die Beheizung der Backenschiene als Weichenelement erfolgt in dem Bereich, in dem die Weichenzunge an der Backenschiene oder das bewegliche Herzstück an der Flügelschiene anliegen kann. Die Beheizung der Weichenzunge beziehungsweise des beweglichen Herzstücks erfolgt in dem Bereich, in dem die Weichenzunge beziehungsweise das bewegliche Herzstück auf den Gleitstühlen lagert.Especially is thus a heating of the contact points between fixed Elements, such as bolsters and sliding chairs, and movable Elements, such as switch blades and moving frogs, a switch allows. Due to weather or by a Changing the turnout can cause snow in these contact points and ice, resulting in adhesion of the moving to the fixed Elements of the switch can lead and a change of the Soft prevents. By heat input into the switch elements at a suitable point is achieved according to the invention, that the aforementioned contact points are kept frost-free and so the adjustability of the switch is guaranteed. The Heating of the stock rail as a switch element takes place in the area in which the switch tongue on the stock rail or the movable one Centerpiece can rest on the wing rail. The heating of the switch tongue or the movable centerpiece takes place in the area in which the switch tongue or the movable centerpiece stored on the sliding chairs.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wärmequellenraum als längserstreckter Hohlraum ausgebildet ist, dessen Längsachse sich in Längserstreckung des Weichenelementes erstreckt. Diese Form eignet sich besonders für das Einbringen von Wärmequellen jeder Art, da sie keinerlei mechanische Widerstände bildet und außerdem leichte Anschlussbedingungen schafft.In An embodiment of the invention provides that the heat source space is formed as a longitudinal cavity, whose longitudinal axis extends in the longitudinal extent of the switch element. This form is particularly suitable for the introduction of Heat sources of any kind, as they have no mechanical resistance forms and also creates easy connection conditions.

Eine einfache Möglichkeit dieser Realisierung besteht darin, dass der Wärmequellenraum als zylindrischer Hohlraum ausgebildet ist. Es ist jedoch auch möglich, dass der Querschnitt oval oder nierenförmig ausgestaltet ist. Damit wird erreicht, dass die Querschnittsform näherungsweise der Außenkontur der Backenschiene oder der Weichenzunge folgt. Damit kann wiederum ein relativ großer Querschnitt realisiert werden, wodurch der Wärmequellenraum großvolumig gestaltet werden kann und die Wärmeübergangsfläche zwischen Wärmequelle und Formelement für einen guten Wärmeübergang größtmöglich gestaltet werden kann.A simple possibility of this realization is that the heat source space is formed as a cylindrical cavity is. However, it is also possible that the cross section is oval or kidney-shaped. This is achieved that the cross-sectional shape approximately the outer contour of Back bar or the switch tongue follows. This can turn a be realized relatively large cross-section, whereby the Heat source room are designed large volume can and the heat transfer surface between Heat source and form element for a good heat transfer can be designed as large as possible.

Als Heiz- oder Wärmequelle im Sinne der Erfindung soll jede Quelle verstanden werden, die in der Lage ist, Wärmeenergie in das Weichenelement einzutragen. So kann beispielsweise bereits Wasser, wie Brunnenwasser mit einer Temperatur von 12°C im Winter bereits als Heizquelle dienen, da dieses bei Frost eine Temperaturdifferenz zu der Temperatur des Weichenelemente aufweist, die für einen Wärmeeintrag ausreichend ist. Auch kann das Wasser aus einer geothermischen Quelle, wie einer Erdsonde, stammen. Aus einer solchen geothermischen Quelle weist das Wasser durch die Nutzung der Erdwärme eine deutlich höhere Temperatur auf. Es ist auch möglich, das Wasser oder ein geeignetes anderes flüssiges Heizmedium über eine außerhalb des Wärmequellenraumes liegende Heizung, wie beispielsweise eine elektrische Heizung vorzuheizen, um beispielsweise bei sehr starken Frösten einen zusätzliche Wärmeenergie in das Heizmedium einzubringen. Eine solche elektrische (Zusatz-)Heizung kann unter Umständen kostengünstiger sein, als beispielsweise die Errichtung einer Wärmepumpe, mittels derer das Heizmedium geheizt werden soll.When Heating or heat source within the meaning of the invention is intended to be any Source that is capable of heat energy enter in the switch element. For example, already Water, such as well water with a temperature of 12 ° C in the Winter already serve as a heat source, as this is a temperature difference in frost to the temperature of the switch elements, which for a heat input is sufficient. Also, the water can come off a geothermal source, such as a geothermal probe, come. From one such geothermal source indicates the water by use the geothermal heat to a much higher temperature. It is also possible the water or a suitable other liquid heating medium via an outside the heat source room lying heater, such as to pre-heat an electric heater, for example at very strong frosts an additional heat energy to introduce into the heating medium. Such an electrical (additional) heating can may be cheaper than, for example the construction of a heat pump, by means of which the heating medium should be heated.

Weiterhin ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass unter der der Kontaktfläche abgewandten Außenfläche des Formelementes eine Wärmeisolierung angeordnet ist.Farther is provided in an embodiment that under the the contact surface facing away from the outer surface the molded element is arranged a thermal insulation.

Aber auch eine Ergänzung der Isolierwirkung ist möglich, indem auf der der Kontaktfläche abgewandten Außenfläche des Formelementes eine Isolierschicht aufgebracht ist.But it is also possible to supplement the insulating effect by on the contact surface facing away from the outer surface of the mold element, an insulating layer is applied.

Eine erste Möglichkeit der wirksamen Anordnung des Formelementes ist gegeben, indem das Formelement an der Backenschiene angeordnet ist.A first possibility of the effective arrangement of the mold element is given by the mold element arranged on the stock rail is.

Um dabei zu vermeiden, dass das Formelement die Funktionstüchtigkeit der Schienenweiche beeinträchtigt, etwas indem es sich fehlerhaft zwischen Backenschiene und Weichenzuge legt, ist das Formelement zweckmäßigerweise auf einer Außenseite der Backenschiene, die der der Backenschiene zugehörigen Weichenzunge abgewandt ist, angeordnet.Around thereby avoiding that the form element the functionality the rail switch adversely affects something by itself is faulty between stock rail and turnout, is the form element conveniently on an outside the stock rail, that of the stock rail Turned away tongue, arranged.

In keiner Weise stört das Formelement, wenn es in der Laschenkammer der Backenschiene, das heißt in dem Raum, der durch den Schienenkopf, den Schienensteg und den Schienenfuß determiniert ist, angeordnet ist.In no way bothers the molding element when it is in the tab chamber the stock rail, that is, in the room, through the Rail head, the rail bridge and the rail foot is determined, is arranged.

Um einen größtmöglichen Wärmeeintrag zu ermöglichen und eine Vereisung an jeder Stelle der Backenschiene zu vermeiden, kann der Wärmequellenraum über die gesamte Länge im Bereich der Backenschiene und über die gesamte Höhe des Schienensteges mit diesem wärmeleitend verbunden sein.Around a maximum heat input to allow and icing at every point of the stock rail To avoid, the heat source space can over the entire length in the area of the stock rail and over the entire height of the rail web with this heat-conducting be connected.

In einer Variante ist vorgesehen, dass der Wärmequellenraum (oder die Wärmequellenräume) ein flüssiges oder ein gasförmiges Medium als Wärmequelle aufnimmt (aufnehmen), indem sie mit einer Heizquelle für flüssiges oder gasförmiges Medium verbunden sind. Bevorzugterweise sind hier die Wärmequellenräume von dem Medium durchströmt, indem der erste Wärmequellenraum mit einem Vorlauf und der zweite Wärmequellenraum mit einem Rücklauf der Heizquelle verbunden ist. Dies ermöglicht auch den Einsatz von geothermischen Energiequellen. Da bei derartigen Energiequellen mit möglichst niedrigen Vorlauftemperaturen gearbeitet werden sollte, um einen hohe Energieeffizienz zu erzielen, wird durch die Erfindung ein sehr guter Energieeintrag in die Schiene erreicht, was geringe Vorlauftemperaturen von 20°C bis 40°C erlaubt.In a variant, it is provided that the heat source space (or the heat source spaces) receives a liquid or a gaseous medium as a heat source by being connected to a heating medium for liquid or gaseous medium. Preferably, here the heat source chambers are flowed through by the medium by the first heat source chamber with a flow and the second heat source space is connected to a return of the heat source. This also allows the use of geothermal energy sources. Since such sources of energy should be used with the lowest possible flow temperatures in order to achieve high energy efficiency, a very good energy input into the rail is achieved by the invention, which allows low flow temperatures of 20 ° C to 40 ° C.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in dem Formelement ein erster derartiger Wärmequellenraum und quer zur Längserstreckung des Formelementes zu messenden Abstand zu dem ersten Wärmequellenraum ein zweiter derartiger Wärmequellenraum angeordnet ist. Beide Wärmequellenräume nehmen Wärmequellen auf und sind wärmeleitend miteinander verbunden. Auch diese Anordnung mehrerer Wärmequellenräume mit mehreren Wärmequellen dient der Erleichterung des Energieeintrages, da sich somit die Wärme an mehreren Orten einbringen lässt.In A further embodiment provides that in the form of element a first such heat source space and transverse to the longitudinal extent of Form element to be measured distance to the first heat source space a second such heat source space is arranged. Both heat source rooms take heat sources on and are thermally conductive connected to each other. Also this arrangement several heat source rooms with multiple heat sources serves to facilitate the energy input, since thus the Bring heat to several places.

Zur besseren Wärmeverteilung und damit auch zur besseren Wärmeeinleitung ist es zweckmäßig, wenn das Formelement aus einem gut (wärme)leitfähigen Material, insbesondere aus Aluminium oder Kupfer, besteht, wobei die formschlüssige Verbindung zwischen dem Formelement und dem Weichenteil dadurch unterstützt wird, dass bei der Montage des Kontaktelementes an das Weichenteil eine Wärmeleitpaste eingebracht wird. Damit können auch kleinste wärmeisolierende Hohlräume dazwischen vermieden werden.to better heat distribution and thus better heat input it is useful if the form of a good (heat) conductive material, in particular made of aluminum or copper, with the form-fitting Connection between the mold element and the switch part thereby that is supported during assembly of the contact element a thermal compound is introduced to the switch part. This allows even the smallest heat-insulating cavities be avoided in between.

In einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Wärmequellenraum ein elektrisches Heizelement, entsprechend elektrisch isoliert, als Wärmequelle aufnimmt. Eine elektrische Heizung bietet den Vorteil, dass hier die Energie sehr einfach zuzuführen ist. Infolge des erfindungsgemäß verbesserten Wärmeüberganges ist es möglich, die Leistung derartiger elektrischer Heizungen gegenüber dem Stand der Technik erheblich zu reduzieren. Auch hier kann mit sehr niedrigen Heizertemperaturen von kleiner 40°C gearbeitet werden, da die Wärmeankopplung erheblich verbessert ist. Bei elektrischen Heizungen nach dem Stand der Technik wurde dagegen mit Temperaturen von ca. 130°C gearbeitet.In Another embodiment provides that the heat source space an electric heating element, correspondingly electrically isolated, as a heat source absorbs. An electric heater offers the advantage that here the energy is very easy to feed is. As a result of the invention improved Heat transfer, it is possible the performance Such electrical heaters compared to the state of Considerably reduce technology. Again, this can be very low Heater temperatures of less than 40 ° C are worked, because the heat coupling is significantly improved. For electric heaters according to the prior art, however, with temperatures of about 130 ° C worked.

Insbesondere zum einfachen Einlegen vorkonfektionierter Heizelemente ist es günstig, dass der Wärmequellenraum beispielsweise als zu der Kontaktfläche hin offene Nut ausgeführt ist, in die von der Seite der Kontaktfläche das Heizelement eingelegt ist. Normalerweise kann dann das Heizelement formschlüssig in der Nut befestigt werden. Zur Erhöhung der mechanischen Sicherheit und zur Verbesserung des Wärmeüberganges ist es allerdings zweckmäßig, dass die offene Seite der Nut durch ein Versiegelungsmittel verschlossen ist.Especially for easy insertion of prefabricated heating elements, it is favorable that the heat source space, for example, as to the contact surface open groove is made in the from the side of the Contact surface, the heating element is inserted. Usually then the heating element can be positively secured in the groove become. To increase the mechanical safety and to However, improving the heat transfer, it is expedient that the open side of the groove is closed by a sealant is.

Der Querschnitt des Formelementes ist so gestaltet, dass das Formelement aus Strangpressprofil bestehen kann und somit eine Möglichkeit kostengünstiger Fertigung bietet.Of the Cross-section of the mold element is designed so that the mold element can consist of extruded profile and thus a possibility offers cost-effective production.

Die Wärmeisolierung kann in Form einer wärmeisolierenden Hohlkammer ausgebildet sein.The Thermal insulation can take the form of a heat-insulating Be formed hollow chamber.

Eine solche Hohlkammer kann in dem Strangpressprofil einfach realisiert werden. Sie verhindert eine ungewollte Wärmeabstrahlung nach außen hin, ohne besondere Isoliermaßnahmen treffen zu müssen.A Such hollow chamber can be easily realized in the extruded profile become. It prevents unwanted heat radiation to the outside, without special insulation measures to have to meet.

Die Wirkung wird verstärkt, wenn die Hohlkammer zwischen dem Wärmequellenraum und der Außenfläche angeordnet ist. Zwischen dem Wärmequellenraum und der Außenfläche ist normalerweise der größte Temperaturgradient zu finden. Bei dieser Gestaltung befindet sich die Hohlkammer im Bereich des größten Temperaturgradienten und entfaltet somit die größtmögliche Wirkung.The Effect is enhanced when the hollow chamber between the Heat source space and the outer surface is arranged. Between the heat source room and the outside surface is usually the largest temperature gradient to find. In this design, the hollow chamber is located in Range of the largest temperature gradient and unfolds thus the greatest possible effect.

Durch die gute Kopplung und Isolierung sinkt zusätzlich der Energiebedarf erheblich, was auch bei einer elektrischen Beheizung zu deutlichen Vorzügen führt.By the good coupling and insulation also reduces the energy requirement considerably, which is also evident in electric heating Benefits.

Die Isolierwirkung kann weiterhin dadurch verstärkt werden, dass in der Richtung von der Kontaktfläche zur Außenfläche hintereinander liegend mindestens zwei Hohlkammern angeordnet sind. Zur Realisierung eines besonders stabilen Profils ist eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Formelementes dadurch gekennzeichnet, dass eine zu dem Schienenkopf weisende obere Wulst vorgesehen ist, die mit dem ersten Wärmequellenraum versehen ist. Weiterhin ist eine zu dem Schienenfuß weisende untere Wulst vorgesehen, die mit dem zweiten Wärmequellenraum versehen ist. Zwischen der oberen und der unteren Wulst ist ein wärmeleitender Verbindungssteg vorgesehen, der eine die Außenseite der Backenschiene kontaktierende Kontaktfläche des Formelementes realisiert, und die Kontaktfläche weist eine zur der Form der Außenseite der Backenschiene inverse (komplementäre) Form auf. Die wärmeleitende Funktion des Verbindungssteges kann dadurch realisiert werden, dass dieser besonders breit dimensioniert ist und somit der Wärmewiderstand minimiert ist. Diese Gestaltung stellt eine materialsparende und dabei leicht zu montierende Form dar, die noch dazu wenig Montageraum einnimmt.The Insulating effect can be further enhanced by that in the direction from the contact surface to the outer surface lying behind each other at least two hollow chambers are arranged. To realize a particularly stable profile is another Embodiment of the molding element according to the invention characterized in that a pointing to the rail head upper Bead is provided, which with the first heat source space is provided. Furthermore, one pointing to the rail foot lower bead provided with the second heat source space is provided. Between the upper and the lower bead is a thermally conductive connecting web provided the one Outside of the stock rail contacting contact surface of the Molded element realized, and the contact surface has a to the shape of the outside of the stock rail inverse (complementary) Shape up. The heat-conducting function of the connecting web can be realized by this particularly large dimensions is and thus the thermal resistance is minimized. These Design provides a material-saving and easy to install Form that still takes little mounting space.

Die Breite und damit die wärmeleitende Funktion kann insbesondere dadurch realisiert werden, dass das Formelement eine gerade oder im Querschnitt leicht konvex gewölbte Oberfläche aufweist, indem der Verbindungssteg die gleiche Breite aufweist wie die Wülste.The width and thus the heat-conducting function can be realized in particular by the fact that the mold element has a straight or slightly convex curved in cross-section surface by the connecting web the same width like the beads.

In einer Befestigungsvariante ist vorgesehen, dass der Verbindungssteg mit Durchgangsbohrungen versehen ist, die mit Schienenstegbohrungen korrespondieren und durch die das Formelement mittels Bolzen und Mutter, die die Schraubverbindung realisieren, mit der Backenschiene verbunden wird. Über Schienenstegbohrungen in der Backenschiene lässt sich dann mit Hilfe der Durchgangsbohrungen in einfacher, aber sehr zuverlässiger Weise die kraftschlüssige Verbindung realisieren. Dabei wird insbesondere das Formelement nicht über die gesamte Länge angeschraubt. Dies würde bei starken Temperaturdifferenzen zwischen Formelement und Backenschiene zu thermischen Ausdehnungsunterschieden führen. Vielmehr dient die Verschraubung vorzugsweise der Längsfixierung des Formelementes, um dieses über die Länge der Backenschiene dann mit anderen geeigneten flexiblen Befestigungsmitteln zu befestigen.In a fastening variant is provided that the connecting web is provided with through holes, which correspond with rail web bores and through which the mold element by means of bolt and nut, the Realize screw connection, is connected to the stock rail. about Rail bar holes in the stock rail can then be using the through holes in simple, but very reliable Way realize the non-positive connection. there In particular, the mold element is not over the entire length screwed. This would be at high temperature differences between the form element and stock rail lead to thermal expansion differences. Rather, the screw is preferably the longitudinal fixation of the mold element to this over the length of Back bar then with other suitable flexible fasteners to fix.

Eine solche Befestigungsvariante sieht insbesondere vor, dass das Formelement mittels eines Spannelementes kraftschlüssig mit der Backenschiene verbindbar ist. Das Spannelement weist einen ersten Spannteil auf, der mit dem Schienenfuß verbindbar ist, sowie einen zweiten Spannteil, der eine das Formelement gegen den Schienensteg drückende Spanneinheit umfasst.A Such attachment variant provides in particular that the form element by means of a clamping element frictionally with the stock rail is connectable. The tensioning element has a first tensioning part, which is connectable to the rail foot, and a second Clamping part, the one pressing the mold element against the rail web clamping unit includes.

Insbesondere kann das Spannelement als einstückiges Federelement aus Federmetall ausgebildet sein.Especially can the clamping element as a one-piece spring element Be formed spring metal.

Eine zweite Möglichkeit der wirksamen Anordnung des Formelementes ist gegeben, indem das Formelement an der Weichenzunge angeordnet ist. Damit wird insbesondere erreicht, dass auch die Kontaktstellen der der Weichenzunge zum Gleitstuhl mit beheizt werden und somit nicht einfrieren können.A second possibility of the effective arrangement of the mold element is given by the molding element arranged at the switch blade is. This is achieved in particular that the contact points the switch blade are heated to the slide chair and thus can not freeze.

Zu Vermeidung von Funktionsbeeinträchtigungen an der Schienenweiche ist das Formelement zweckmäßigerweise auf einer Außenseite der Weichenzunge, die der der Weichenzunge zugehörigen Backenschiene abgewandt ist, angeordnet.To Avoidance of functional impairments on the rail switch is the mold element expediently on one Outside of the switch tongue, that of the switch tongue associated with the switch tongue facing away from, arranged.

Bevorzugterweise ist das Formelement auf dem Fuß der Weichenzunge, insbesondere auf der Oberseite des Weichenzungenfußes angeordnet. Auch eine solche Anordnung korrespondiert mit dem allgemeinen Merkmal, dass das Formelement unterhalb des Schienenkopfes der Weichenzunge angeordnet ist, wobei der Schienenkopf der Weichenzunge in unterschiedlicher Art und Weise bearbeitet sein kann.preferably, is the molding element on the foot of the switch blade, in particular arranged on the top of the switch blade foot. Also such an arrangement corresponds to the general feature, that the mold element below the rail head of the switch blade is arranged, wherein the rail head of the switch blade in different Fashion can be edited.

Zur bestmöglichen Wärmeeinleitung kann der Wärmequellenraum über die gesamte Länge im Bereich der Weichenzunge mit dieser wärmeleitend verbunden sein.to the best possible heat input can the heat source space over the entire length in the area of the switch tongue with this be thermally conductively connected.

Auch hier ist eine bevorzugte Befestigungsvariante darin zu sehen, dass das Formelement mittels Spannelement kraftschlüssig mit dem Weichenzungenfuß verbindbar ist, wobei das Spannelement einen ersten Spannteil, der mit dem Weichenzungenfuß verbindbar ist, und einen zweiten Spannteil, der eine das Formelement gegen die Oberseite des Weichenzungenfußes drückende Spanneinheit aufweist, umfasst.Also Here is a preferred mounting option is to see that the mold element by means of clamping element frictionally with the Weichenzungenfuß is connectable, wherein the clamping element a first clamping part, which can be connected to the switch tongue foot is, and a second clamping part, which is a the form element against pushing the top of the switch blade foot Clamping unit comprises.

Eine einfache, jedoch technisch wirksame Realisierung ist darin zu sehen, dass das Spannelement als einstückiges Federelement aus Federmetall ausgebildet ist.A simple but technically effective realization is to be seen in that the clamping element as a one-piece spring element Spring metal is formed.

Die größtmögliche Funktionssicherheit und der effektivste Energieeinsatz (da sich der Energieeinsatz größtmöglich verteilt) ist darin zu sehen, dass ein erstes derartiges Formelement an der Backenschiene und ein zweites derartiges Formelement an der Weichenzunge angeordnet ist.The greatest possible reliability and the most effective use of energy (as energy use is maximized distributed) can be seen in that a first such mold element on the stock rail and a second such mold element on the Switch tongue is arranged.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Formelement aus einem elastischen, nicht metallischen Werkstoff ausgebildet ist.In A further embodiment provides that the Mold element made of an elastic, non-metallic material is trained.

Bevorzugter Weise kann das Formelement mittels wärmeleitenden Klebstoffs an dem Weichenelement befestigt und so gestaltet sein, dass der Wärmequellenraum über die größtmögliche dem Weichenelement zugewandte Kontaktfläche wärmeleitend mit dem Weichenelement verbindbar ist.preferred Way, the mold element by means of thermally conductive adhesive attached to the switch element and designed so that the Heat source room over the largest possible the switch element facing contact surface heat-conducting can be connected to the switch element.

Dadurch, dass im Gegensatz zum Stand der Technik die gesamte Außenseite des Schienensteges für den Wärmeeintrag zur Verfügung steht, kann mit geringeren Temperaturen in dem Wärmequellenraum die erforderliche Energie in die Backenschiene eingetragen werden.Thereby, that in contrast to the prior art, the entire outside of the rail bridge for the heat input available may be at lower temperatures in the heat source space the required energy is entered into the stock rail.

Durch die elastischen Eigenschaften ist es möglich, dass sich die Formelemente exakt der tatsächlichen Kontur der Schiene anpassen. Schwingungen und Wärmedehnungen der Schiene können auf die Formelemente übertragen werden, da diese selbst dehnbar sind. Die dazu erforderlichen Kräfte sind geringer, als bei den Lösungen nach dem Stand der Technik. Damit sinken die Anforderungen an die Festigkeit der Klebstoffverbindung.By The elastic properties make it possible for that the form elements exactly the actual contour of the rail to adjust. Vibrations and thermal expansions of the rail can occur the mold elements are transferred, since these are self-expandable are. The required forces are less than in the solutions according to the prior art. With it sink the requirements for the strength of the adhesive bond.

Die erfindungsgemäßen elastischen Formelemente eignen sich in einer Bauform zur flüssigkeitsbasierten Beheizung der Schienenelemente unter Nutzung von Erdwärme. In einer anderen Bauform wird Elektroenergie zum Beheizen verwendet.The Elastic molding elements according to the invention are suitable in a design for liquid-based heating the rail elements using geothermal energy. In a In other design, electric energy is used for heating.

Es ist auch möglich, dass das Formelement aus einer dreidimensionalen textilen Gewebekonstruktion besteht, bei der zwischen zwei textilen Decklagen einen Hohlraum für das Durchströmen des Wärmemediums realisierende textile Abstandsgewirke eingewoben sind, wobei die textilen Decklagen und deren Stirnseiten durch dünne, elastische und in das Gewebe einvulkanisierte gummiartige Folien abgedichtet sind.It is also possible that the form element consists of a three-dimensional textile fabric construction, in which between two textile cover layers a cavity for the passage of the heat medium realizing textile spacer knitted fabrics are woven, the textile cover layers and their end faces are sealed by thin, elastic and vulcanized into the fabric rubbery films.

Der Abstand zwischen den textilen Decklagen hängt von den angestrebten Durchflussmengen ab. Die Durchströmung erfolgt in Längsrichtung. Die Anschlüsse für Vor- und Rücklauf werden über einvulkanisierte Stutzen realisiert.Of the Distance between the textile cover layers depends on the desired Flow rates off. The flow takes place in the longitudinal direction. The connections for flow and return are realized via vulcanised nozzles.

Die Dehnbarkeit der textilen Gewebekonstruktion sichert die notwendige Elastizität, damit sich das Formelement der Kontur der zu beheizenden Schienenelemente anpassen kann. Die luftspaltfreie Umhüllung erhabener Walzzeichen in Verbindung mit wärmeleitendem Klebstoff ist möglich. Damit sich die dreidimensionale textile Gewebekonstruktion mit einer Dicke von mehreren Millimetern der konkaven Kontur der Schiene im Übergangsbereich von Schienensteg zum Schienenkopf bzw. -fuß anpassen kann, wird an diesen Stellen kein Abstandsgewirk zwischen den Decklage vorgesehen. Auf diese Art ist sozusagen ein ”Knicken” des Formelements möglich, ohne dass die Durchströmung mit dem Wärmeträgermedium behindert wird. Der optimale Wärmeübergang vom Wärmemedium zur Schiene wird. durch eine sehr dünne gummiartige Folie zur Abdichtung der textilen Decklage gewährleistet. Wärmedehnungen und Schwingungen der Schiene durch Überfahrt von Zügen werden durch die gegebene Elastizität der elastischen, textilen Formelemente problemlos aufgenommen.The Stretchability of the textile fabric construction ensures the necessary Elasticity, so that the shaped element of the contour of to adapt to heating rail elements. The air gap-free cladding raised rolling signs in conjunction with thermally conductive Adhesive is possible. So that the three-dimensional textile fabric construction with a thickness of several millimeters the concave contour of the rail in the transition region of Can adjust rail bar to rail head or foot, is no Abstandgewirk between the top layer at these locations intended. In this way, so to speak, is a "kinking" of the Formulas possible without the flow is hindered with the heat transfer medium. Of the optimal heat transfer from the heat medium to the rail becomes. through a very thin rubbery foil guaranteed to seal the textile cover layer. thermal expansion and vibrations of the rail by crossing trains be given by the given elasticity of the elastic, textile molded elements recorded easily.

Bei der Bauform der elastischen Formelemente mit Nutzung von Elektroenergie zum Beheizen der Schienenelemente werden die vorstehend beschriebenen Vorteile elastischer, textiler Formelemente, die energetischen Vorteile der Nutzung einer möglichst großen Fläche am Schienenfuß, -steg und -fuß zum Wärmeübergang und die Vorteile bei der Steuerung und Regelung von Elektroenergie miteinander verknüpft.at the design of elastic molded elements with the use of electrical energy for heating the rail elements are those described above Advantages of elastic, textile form elements, the energetic advantages the use of the largest possible area on the rail foot, bridge and foot for heat transfer and the advantages in the control and regulation of electrical energy linked together.

Zur elektrischen Beheizung ist vorgesehen, dass das Formelement aus einer zweidimensionalen, textilen Gewebekonstruktion besteht, in deren Garne unterschiedliche leitfähige Garne verwoben sind, die sich mit nichtleitfähigen Garnen abwechseln, wodurch in Längsrichtung eine Parallelschaltung der in Querrichtung eingewobenen Heizfäden erreicht wird.to Electric heating is provided that the molded element a two - dimensional textile fabric construction consists in whose yarns interwoven different conductive yarns which alternate with non-conductive yarns, whereby in the longitudinal direction a parallel connection of the in the transverse direction woven filaments is achieved.

Die Anzahl und Leitfähigkeit der Garne bestimmen die elektrische Leistung der textilen Gewebekonstruktion. Durch Verwendung hoch leitfähiger Garne, deren Fäden in Längsrichtung mit den in Querrichtung angeordneten Heizfäden verwoben sind, erfolgt die Kontaktierung.The Number and conductivity of the yarns determine the electrical Performance of textile fabric construction. By using high conductive yarns, their threads in the longitudinal direction are interwoven with the filaments arranged transversely, the contact is made.

Die elastischen Formelemente zur elektrischen Beheizung wirken als rein Ohmscher Widerstand und können somit mit Gleich- oder Wechselspannung betrieben werden. Ein Betrieb mit Schutzkleinspannung oder mit Spannungen bis zu 230 V ist möglich. Zur elektrischen Isolation und Schutz ist die elastische, textile Gewebekonstruktion in eine gummiartige Folie einvulkanisiert. Die Schichtdicken werden durch die elektrische Spannungsebene, mit der die Formelemente betrieben werden, und den daraus abgeleiteten Prüfspannungen bestimmt.The elastic form elements for electrical heating act as pure Ohmic resistance and can thus with DC or AC voltage operate. An operation with safety extra-low voltage or with voltages up to 230 V is possible. For electrical insulation and Protection is the elastic, textile fabric construction in a rubbery Vulcanized film. The layer thicknesses are determined by the electrical Voltage level at which the mold elements are operated, and the determined therefrom test voltages determined.

Die Dehnbarkeit der textilen Gewebekonstruktion sichert auch bei der beschriebenen Bauart die notwendige Elastizität, damit sich das Formelement der Kontur der zu beheizenden Schienenelemente anpassen kann. Die luftspaltfreie Umhüllung erhabener Walzzeichen in Verbindung mit wärmeleitendem Klebstoff ist möglich. Auf Grund der geringen Dicke der zweidimensionalen, elastischen Gewebekonstruktion kann sich das Formelement ohne besondere konstruktive Maßnahmen der konkaven Kontur der Schiene im Übergangsbereich von Schienensteg zum Schienenkopf bzw. -fuß anpassen. Der optimale Wärmeübergang vom Heizfaden zur Schiene wird durch eine sehr dünne gummiartige Folie, die lediglich zur elektrischen Isolation dient, gewährleistet. Wärmedehnungen und Schwingungen der Schiene durch Überfahrt von Zügen werden durch die gegebene Elastizität der elastischen, textilen Formelemente problemlos aufgenommen.The Stretchability of the textile fabric construction also ensures the type described the necessary elasticity, so to adapt the shape of the contour of the element to be heated rail elements can. The air gap-free wrapping of raised rolling marks in conjunction with thermally conductive adhesive is possible. Due to the small thickness of the two-dimensional, elastic Fabric construction can make the form element without special constructive Measures of the concave contour of the rail in the transition area from rail web to rail head or foot. Of the optimum heat transfer from the filament to the rail is characterized by a very thin rubber-like film that only for electrical insulation, guaranteed. thermal expansion and vibrations of the rail by crossing trains be given by the given elasticity of the elastic, textile molded elements recorded easily.

Zur elektrischen Beheizung kann ein elektrisch beheizbares Formelement auch dadurch ausgebildet werden dass das das Formelement aus einer Folie besteht, die metallische Leiterbahnen oder Heizdrähte aufweist, wobei die Folie mit den metallischen Leiterbahnen oder die Heizdrähte in zwei Silikonmatten eingebettet und isoliert sind.to Electric heating can be an electrically heated mold element also be formed by the fact that the molded element of a Foil consists of the metallic conductors or heating wires , wherein the film with the metallic conductor tracks or the heating wires embedded in two silicone mats and insulated are.

Die Kontur der Leiterbahnen kann durch ein Ätzverfahren erzeugt werden. Statt der Folie als Heizleiter können auch einzelne Heizdrähte verwendet werden. Die Heizfolien bzw. die Heizdrähte werden in zwei Silikonmatten eingebettet und abgedichtet. Der mechanische und elektrische Schutz wird durch die Silikonmatten erreicht. Durch die Elastizität der Silikonmatten kann sich das Formelement ohne besondere konstruktive Maßnahmen der konkaven Kontur der Schiene im Übergangsbereich von Schienensteg zum Schienenkopf bzw. -fuß anpassen.The Contour of the tracks can be generated by an etching process become. Instead of the foil as a heat conductor can also individual Heating wires are used. The heating foils or the heating wires are embedded and sealed in two silicone mats. The mechanical and electrical protection is achieved through the silicone mats. By The elasticity of the silicone mats can become the form element without special constructional measures of the concave contour the rail in the transition region from rail bridge to the rail head or foot adjust.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigtThe Invention will be described below with reference to an embodiment be explained in more detail. In the associated Drawings shows

1 eine stirnseitige Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Formelementes, 1 a frontal front view of a inventive mold element,

2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Formelementes, 2 a perspective view of a molded element according to the invention,

3 einen Querschnitt durch eine Weiche im Bereich einer Backenschiene einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Beheizung von Schienenweichen, 3 a cross section through a switch in the region of a stock rail of an arrangement according to the invention for heating railroad switches,

4 einen Querschnitt durch eine Backenschiene mit einem erfindungsgemäßen Formelement mit zwei Wärmequellenräumen, 4 a cross section through a stock rail with a molding element according to the invention with two heat source spaces,

5 einen Querschnitt durch eine Backenschiene mit einem erfindungsgemäßen Formelement mit zwei Wärmequellenräumen und einer zusätzlichen Isolierschicht, 5 a cross section through a stock rail with a molding element according to the invention with two heat source spaces and an additional insulating layer,

6 einen Querschnitt durch eine Backenschiene mit einem erfindungsgemäßen Formelement mit einem elektrischen Rohrheizkörper in einem Wärmequellenraum, 6 a cross section through a stock rail with a molding element according to the invention with an electric pipe heater in a heat source space,

7 einen Querschnitt durch eine Weichenzunge mit einem erfindungsgemäßen Formelement mit zwei Wärmequellenräumen, 7 a cross section through a switch tongue with a molding element according to the invention with two heat source spaces,

8 einen Querschnitt durch eine Weichenzunge mit einem erfindungsgemäßen Formelement mit einem elektrischen Rohrheizkörper in einem Wärmequellenraum, 8th a cross section through a switch tongue with a molding element according to the invention with an electric tubular heater in a heat source space,

9 einen Querschnitt durch eine Backenschiene mit einem erfindungsgemäßen Formelement mit zwei Wärmequellen räumen mit einer einstückigen Federhalterung, 9 a cross section through a stock rail with a molding element according to the invention with two heat sources evacuate with a one-piece spring retainer,

10 einen Querschnitt durch eine Backenschiene mit einem erfindungsgemäßen Formelement mit zwei Wärmequellenräumen mit einer Spanneinrichtung, 10 a cross section through a stock rail with a molding element according to the invention with two heat source spaces with a clamping device,

11 einen Querschnitt durch eine Backenschiene mit einem erfindungsgemäßen Formelement aus einer dreidimensionalen textilen Gewebekonstruktion und 11 a cross section through a stock rail with a molding element according to the invention of a three-dimensional textile fabric construction and

12 einen Querschnitt durch eine Backenschiene mit einem erfindungsgemäßen Formelement aus einer zweidimensionalen textilen Gewebekonstruktion. 12 a cross section through a stock rail with a molding element according to the invention of a two-dimensional textile fabric construction.

Wesentlicher Bestandteil einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Beheizung von Schienenweichen ist ein Formelement 1, wie es in verschiedenen Formen in 1 und 10 dargestellt ist. Wie in 1 bis 6, 9 und 10 dargestellt, ist dieses Formelement 1 zur Montage an der Außenseite 2 einer Backenschiene 3 vorgesehen. Diese Außenseite 2 stellt die einer Weichenzunge 5 abgewandte Seite der Backenschiene 3 dar. Hier ist das Formelement in der Laschenkammer 4 angeordnet.An essential part of an arrangement according to the invention for heating rail switches is a form element 1 as it is in different forms in 1 and 10 is shown. As in 1 to 6 . 9 and 10 is shown, is this form element 1 for mounting on the outside 2 a stock rail 3 intended. This outside 2 represents that of a switch tongue 5 opposite side of the stock rail 3 Here is the form element in the tab chamber 4 arranged.

Das Formelement 1 weist eine Durchgangsbohrung 6 auf, die mit Durchgangsbohrungen in der Backenschiene 3 korrespondieren und durch die ein Bolzen 7 hindurch gesteckt werden kann, wie dies in 3 dargestellt ist, der sodann mit einer Mutter 8 verschraubt werden kann. Damit ist das Formelement 1 in Längsrichtung der Backenschiene 3 fixiert und wird an dieser Stelle an die Oberfläche des Schienensteges 9 der Backenschiene 3 angepresst.The form element 1 has a through hole 6 on that with through holes in the stock rail 3 correspond and through which a bolt 7 can be put through, as in 3 is shown, who then with a mother 8th can be screwed. This is the form element 1 in the longitudinal direction of the stock rail 3 fixed and is at this point to the surface of the rail web 9 the stock rail 3 pressed.

Um einen bestmöglichen Wärmekontakt zwischen dem Formelement 1 und der Backenschiene 3 zu ermöglichen, ist einerseits ein hoher Kraftschluss erforderlich, der an dieser Stelle durch den Bolzen 7 und die Mutter 8 aufgebracht wird. Über die Länge des Formelementes 1 ist es allerdings nicht möglich, dieses zu verschrauben, da dies zu thermischen Spannungen führen würde. Hier sind andere Befestigungsmöglichkeiten vorgesehen, die in 9 und 10 darstellt sind und untenstehend näher beschrieben werden.For the best possible thermal contact between the molding element 1 and the stock rail 3 To enable, on the one hand, a high adhesion is required, which at this point by the bolt 7 and the mother 8th is applied. About the length of the form element 1 However, it is not possible to screw this, as this would lead to thermal stresses. Here are other mounting options provided in 9 and 10 are shown and described in more detail below.

Neben dem Kraftschluss ist ein guter Formschluss erforderlich. Dieser Formschluss wird dadurch erreicht, dass die zu der Backenschiene 3 weisende Kontaktfläche 10 des Formelementes eine zu der Form der Außenseite 2 inverse (komplementäre) Form aufweist.In addition to the adhesion, a good fit is required. This positive connection is achieved by that to the stock rail 3 pointing contact surface 10 of the mold element to the shape of the outside 2 having inverse (complementary) shape.

Das Formelement 1 ist als derjenige Teil der Anordnung zur Beheizung von Schienenweichen vorgesehen, der Wärme in die Backenschiene 3 einleitet. Hierzu sind innerhalb des Formelementes 1 Wärmequellen vorgesehen. Das Formelement selbst ist so gestaltet, dass die Wärme der Wärmequellen über die gesamte Kontaktfläche 10 an die Backenschiene 3 geleitet wird.The form element 1 is provided as the part of the arrangement for heating railroad switches, the heat in the stock rail 3 initiates. For this purpose are within the mold element 1 Provided heat sources. The mold element itself is designed so that the heat of the heat sources over the entire contact surface 10 to the stock rail 3 is directed.

In dem Beispiel nach 1 bis 3 sind die Wärmequellen dadurch gestaltet, dass eine zu dem Schienenkopf 11 weisende obere Wulst 12 vorgesehen ist, die mit einem ersten Wärmequellenraum versehen ist. Weiterhin ist eine zu dem Schienenfuß 14 weisende untere Wulst 15 vorgesehen, die mit einem zweiten Wärmequellenraum 16 versehen ist. Beide Wärmequellenräume 13 und 16 können Wärmequellen aufnehmen, die unterschiedlichster Art gestaltet sein können. So ist es möglich, durch die Wärmequellenräume ein flüssiges oder ein gasförmiges Medium zu leiten. Es ist auch möglich, in diese Wärmequellenräume 13 und 16 elektrische Heizelemente entsprechend elektrisch isoliert einzubringen.In the example below 1 to 3 the heat sources are designed such that one to the rail head 11 pointing upper bead 12 is provided, which is provided with a first heat source space. Furthermore, one to the rail foot 14 pointing lower bead 15 provided with a second heat source room 16 is provided. Both heat source rooms 13 and 16 can absorb heat sources that can be designed in different ways. Thus, it is possible to pass through the heat source chambers, a liquid or a gaseous medium. It is also possible in these heat source rooms 13 and 16 to introduce electrical heating elements electrically isolated.

Zwischen der oberen 12 und der unteren Wulst 15 ist ein wärmeleitender Verbindungssteg 17 vorgesehen. Die Wärmeleiteigenschaften dieses Verbindungssteges 17 werden zum einen durch die Materialwahl realisiert. Der Verbindungssteg besteht, wie das gesamte Formelelement 1, aus einem gut (wärme-)leitfähigen Material, wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer. Zum anderen weist dieser Verbindungssteg 17 eine Dicke 18 auf, die eine Wärmeleitung von den Wärmequellenräumen 13 und 16 derart vorsieht, dass ein Wärmeeintrag in den Schienensteg 9 der Backenschiene 3 vollflächig über die Kontaktfläche 10 erfolgt. Bei der Verwendung von Kupfer oder Aluminium empfiehlt sich hier eine Dicke von vorzugsweise 7 mm bis 26 mm, vorzugsweise von 10 mm. Diese Dicke 18 bewirkt auch eine hohe mechanische Festigkeit, so dass die Spannkräfte vollständig von dem Formelement 1 auf die Backenschiene 3 übertragen werden können.Between the top 12 and the lower bead 15 is a heat-conducting connecting web 17 intended. The heat conduction properties of this connecting web 17 are realized on the one hand by the choice of materials. The connecting bridge, like the entire formula element, exists 1 , from a good (heat) conductive material, such as aluminum or copper. On the other hand, this connecting bridge 17 a thickness 18 on, which conducts heat from the heat source spaces 13 and 16 such provides that a heat input into the rail web 9 the stock rail 3 over the entire surface over the contact surface 10 he follows. When using copper or aluminum, a thickness of preferably 7 mm to 26 mm, preferably 10 mm, is recommended here. This thickness 18 Also causes high mechanical strength, so that the clamping forces completely from the mold element 1 on the stock rail 3 can be transmitted.

Unterstützt werden kann des Wärmeleitvermögen am Übergang von Kontaktfläche 10 zu Außenseite 2, wenn dazwischen bei der Montage des Kontaktelementes 1 an die Backenschiene 3 eine Wärmeleitpaste eingebracht wird. Damit können auch kleinste wärmeisolierende Hohlräume dazwischen vermieden werden.The thermal conductivity at the transition from the contact surface can be supported 10 to outside 2 if in between during assembly of the contact element 1 to the stock rail 3 a thermal grease is introduced. This even the smallest heat-insulating cavities can be avoided in between.

Eine noch stärkere Ausprägung des Verbindungssteges 17 erfährt dieser in den Ausgestaltungen, wie sie in 4 bis 10 dargestellt sind. Hier ist das Formelement 1 relativ massiv ausgebildet, so dass ein bestmöglicher Eintrag der Wärmeenergie ermöglicht wird.An even stronger version of the connecting bar 17 learns this in the embodiments, as in 4 to 10 are shown. Here is the form element 1 relatively solid, so that the best possible entry of the heat energy is made possible.

In der Ausführungsform nach 4 ist das Formelement 1 aus Strangpressprofil gefertigt, wie dies auch in den anderen Ausführungen geschehen kann. Es sind ebenfalls der erste Wärmequellenraum 13 unterhalb des Schienenkopfes 11 und der zweite Wärmequellenraum 16 oberhalb des Schienenfußes 14 angeordnet, und beide sind durch den Verbindungssteg 17 miteinander verbunden. Zum Zwecke der Verringerung des Wärmeverlustes über die der Kontaktfläche 10 abgewandte Außenfläche 19 sind unter der Außenfläche 19 des Formelementes 1 zwei wärmeisolierende Hohlkammern 20 zwischen dem jeweiligen Wärmequellenraum 13 oder 16 und der Außenfläche 19 angeordnet.In the embodiment according to 4 is the form element 1 made of extruded profile, as can be done in the other versions. It is also the first heat source room 13 below the rail head 11 and the second heat source room 16 above the rail foot 14 arranged, and both are through the connecting bridge 17 connected with each other. For the purpose of reducing the heat loss over that of the contact surface 10 remote outer surface 19 are under the outer surface 19 of the mold element 1 two heat-insulating hollow chambers 20 between the respective heat source space 13 or 16 and the outer surface 19 arranged.

Die Isolierwirkung kann verstärkt werden, wenn eine weitere Isolierschicht 21, wie sie in 5 dargestellt ist, auf die Außenfläche 19 aufgebracht wird. Die Gestaltung dieser Isolierschicht 21 bietet darüber hinaus den Vorteil, dass damit eine glatte Außenfläche zu gestalten ist.The insulating effect can be enhanced if a further insulating layer 21 as they are in 5 is shown on the outer surface 19 is applied. The design of this insulating layer 21 In addition, it offers the advantage of creating a smooth outer surface.

Wie in 8 dargestellt, sind in der Richtung von der Kontaktfläche 10 zur Außenfläche 19 hintereinander liegend jeweils zwei Hohlkammern 20 angeordnet, wodurch weiterhin die Isolierwirkung erhöht wird.As in 8th are shown in the direction of the contact surface 10 to the outer surface 19 lying behind each two hollow chambers 20 arranged, whereby further the insulating effect is increased.

Inder Ausführung nach 6 ist in den Wärmequellenraum 16 ein elektrisches Heizelement 22 in Form eines Rohrheizkörpers formschlüssig eingebracht. Durch die Gestaltung des Formelementes, insbesondere durch die Breite des Verbindungssteges 17, wird eine gute Wärmeverteilung auf die gesamte Kontaktfläche 10 ermöglicht. Zum Einbringen des Heizelementes 22 ist vorgesehen, dass der Wärmequellenraum 16 als zu der Kontaktfläche 10 hin offene Nut 23 ausgeführt ist, in die von der Seite der Kontaktfläche das Heizelement eingelegt ist.In the execution according to 6 is in the heat source room 16 an electric heating element 22 introduced in a form-fitting manner in the form of a tubular heater. By the design of the mold element, in particular by the width of the connecting web 17 , will give a good heat distribution to the entire contact surface 10 allows. For introducing the heating element 22 is provided that the heat source room 16 as to the contact surface 10 open groove 23 is executed, in which from the side of the contact surface, the heating element is inserted.

Dabei besteht die Möglichkeit, das Heizelement 22 zusätzlich in der Nut 23 zu vergießen und auch die offene Seite der Nut 23 durch ein Versiegelungsmittel zu verschließen.It is possible, the heating element 22 additionally in the groove 23 to shed and also the open side of the groove 23 sealed by a sealant.

In 7 und 8 ist dargestellt, dass das Formelement 1 an der Weichenzunge 5 angeordnet ist, und zwar auf der Oberseite 24 eines Fußes 25 an der Außenseite 26 der Weichenzunge 5, die der der Weichenzunge 5 zugehörigen Backenschiene 3 abgewandt ist. Damit wird unter anderem auch erreicht, dass eine unter dem Fuß 25 befindliche, nicht näher dargestellte Kontaktfläche zum Gleitstuhl mit beheizt wird.In 7 and 8th is shown that the form element 1 at the switch tongue 5 is arranged, on the top 24 a foot 25 on the outside 26 the switch tongue 5 that of the switch tongue 5 associated stock rail 3 turned away. This will, among other things, achieved that one under the foot 25 located, not shown contact surface to the sliding chair is heated with.

Zweckmäßigerweise wird je ein Formelement 1 sowohl an der Backenschiene 3 als auch an der Weichenzunge 5 in der dargestellten Art und Weise angeordnet.Conveniently, each is a form element 1 both on the stock rail 3 as well as at the switch tongue 5 arranged in the manner shown.

In 9 und 10 ist dargestellt, dass das Formelement (1) mittels eines Spannelementes 27 mit der Backenschiene 3 kraftschlüssig verbunden ist. Eine gleiche Befestigungsmöglichkeit ist für ein Formelement 1 auf dem Fuß 25 der Weichenzunge 5 möglich, auch wenn dies hier nicht näher dargestellt ist.In 9 and 10 is shown that the shaped element ( 1 ) by means of a tensioning element 27 with the stock rail 3 positively connected. An identical attachment option is for a form element 1 on the foot 25 the switch tongue 5 possible, even if this is not shown here.

Das Spannelement 27 weist einen ersten Spannteil 28, der mit dem Schienenfuß 14 verbunden ist, und einen zweiten Spannteil 29 mit einer das Formelement 1 gegen den Schienensteg 9 drückenden Spanneinheit 30 auf. Mittels einer Spannschraube 31, die in eine senkrecht zum Schienensteg 9 liegende Gewindebohrung 32 einschraubbar ist und die auf ein Druckstück 33 drückt, kann das Formelement am Schienensteg befestigt werden. Zur Aufnahme des Druckstückes 33 weist die Außenfläche 19 des Formelementes 1 eine Vertiefung 35 auf, so dass der erste Spannteil 28 einen Formschluss zu dem Formelement 1 zeigt.The tensioning element 27 has a first clamping part 28 that with the rail foot 14 is connected, and a second clamping part 29 with a the form element 1 against the rail bridge 9 pressing clamping unit 30 on. By means of a clamping screw 31 which is in a perpendicular to the rail bridge 9 lying threaded hole 32 can be screwed and on a pressure piece 33 presses, the mold element can be attached to the rail web. For holding the pressure piece 33 indicates the outer surface 19 of the mold element 1 a depression 35 on, leaving the first clamping part 28 a positive connection to the mold element 1 shows.

Der erste Spannteil 28 hat eine erste Spannzange 35, die an eine Seite des Schienenfußes 14 angreift, und eine zweite Spannzange 36 für die andere Seite des Schienenfußes 14, die beide durch eine Zugschraube 37 den Schienenfuß klemmen. Die Verbindung 38 zwischen dem ersten 28 und dem zweiten Spannteil 29 ist elastisch, so dass das Formelement 1 durch einen elastischen Kraftschluss gegen den Schienensteg 9 gedrückt wird.The first clamping part 28 has a first collet 35 on one side of the rail foot 14 attacks, and a second collet 36 for the other side of the rail foot 14 both by a lag screw 37 clamp the rail foot. The connection 38 between the first 28 and the second clamping part 29 is elastic, so that the shaped element 1 by an elastic traction against the rail web 9 is pressed.

Die Ausführung nach 10 sieht ein Spannelement 27 vor, dessen erster Spannteil 28 und zweiter Spannteil 29 einstückig miteinander verbunden sind. Das Spannelement 27 ist als Federelement aus Federmetall ausgebildet. Hier greift der zweite Spannteil 29 unter den Schienenfuß, und der erste Spannteil 28 drückt federnd das Formelement 1 gegen den Schienensteg.The execution after 10 sees a tension element 27 before, its first clamping part 28 and second clamping part 29 are integrally connected to each other. The tensioning element 27 is designed as a spring element made of spring metal. Here is the second clamping part 29 under the rail foot, and the first clamping part 28 presses resiliently the mold element 1 against the rail bridge.

Die Wärmequellenräume 13 und 16 in 4, 5, 7, 9 und 10 sind dafür vorgesehen, ein flüssiges oder ein gasförmiges Medium als Wärmequelle aufzunehmen, indem jeweils der eine Wärmequellenraum, 13 oder 16, mit einem Vorlauf und der andere Wärmequellenraum, 16 oder 13, mit einem Rücklauf einer nicht näher dargestellten Heizquelle oder besser Warmwasserheizung verbunden ist.The heat source rooms 13 and 16 in 4 . 5 . 7 . 9 and 10 are intended to receive a liquid or a gaseous medium as a heat source, by each of the one heat source space, 13 or 16 , with a supply and the other heat source room, 16 or 13 , Is connected to a return of a heat source not shown or better hot water heater.

Die Leistung kann an einer Weiche bei konventioneller elektrischer Beheizung 10 kW und mehr betragen, um die Forderung einiger Bahninfrastrukturbetreiber, wonach bei –20°C Außentemperatur durch Beheizung die Schienentemperatur auf +3°C gehalten werden muss, zu erfüllen. Durch die Gestaltung des Formelementes 1 und dessen Montageart an der Backenschiene 3, an der Weichenzunge 5 oder im bevorzugten Falle an beiden Weichenelementen 3 und 5 wird es ermöglicht, diese hohe Leistung mit einer geringen Temperaturdifferenz zwischen den Wärmequellen und der Schienenweiche einzubringen. Dadurch wird es insbesondere möglich, beispielsweise mit geringen Vorlauftemperaturen bei flüssigen oder gasförmigen Medien zu arbeiten. Dies ermöglicht unter anderem auch den Einsatz einer geothermischen Wärmeerzeugung. Auch wird es dadurch möglich, Wärmeverluste infolge von Wärmestrahlung zu minimieren.Power at a turnout with conventional electrical heating may be 10 kW or more to meet the demands of some rail infrastructure operators that the rail temperature must be kept at + 3 ° C by heating at -20 ° C outside temperature. By the design of the form element 1 and its mounting method on the stock rail 3 , at the switch tongue 5 or in the preferred case on both switch elements 3 and 5 it is possible to introduce this high performance with a small difference in temperature between the heat sources and the rail switch. This makes it possible in particular to work, for example, with low flow temperatures in liquid or gaseous media. Among other things, this also allows the use of geothermal heat generation. It also makes it possible to minimize heat loss due to heat radiation.

Wie in 11 dargestellt, besteht das Formelement 1 aus einer dreidimensionalen textilen Gewebekonstruktion 39. Diese weist zwei textile Decklagen 40 auf. Zwischen diesen zwei textilen Decklagen 40 ist ein Hohlraum 41 für das Durchströmen des Wärmemediums vorgesehen. Dieser wird dadurch realisiert, dass zwischen die textilen Decklagen 40 ein textiles Abstandsgewirk 42 eingewoben ist. Die textilen Decklagen 40 und deren Stirnseiten sind durch dünne, elastische und in das Gewebe einvulkanisierte gummiartige Folien 43 abgedichtet. Der Hohlraum 41 dient als Wärmequellenraum in der vorstehend beschriebenen Art. Das heißt, das Formelement 1 ist an beiden Enden seiner Längserstreckung mit einer Heizquelle verbunden und das durch die Hohlräume 41 fließende Heizmedium erwärmt dieses und damit das Weichenelement 3 oder 5.As in 11 shown, there is the form element 1 from a three-dimensional textile fabric construction 39 , This has two textile cover layers 40 on. Between these two textile cover layers 40 is a cavity 41 provided for the passage of the heat medium. This is realized by the fact that between the textile cover layers 40 a textile spacer fabric 42 is woven. The textile cover layers 40 and their end faces are made of thin, elastic and vulcanized into the fabric rubbery films 43 sealed. The cavity 41 serves as a heat source space in the manner described above. That is, the mold element 1 is connected at both ends of its longitudinal extent with a heat source and through the cavities 41 flowing heating medium heats this and thus the switch element 3 or 5 ,

Wie in 12 dargestellt, besteht das Formelement 1 aus einer zweidimensionalen, textilen Gewebekonstruktion 44, in deren Garne leitfähige Garne 45 verwoben sind, die sich mit nichtleitfähigen Garnen 46 abwechseln. Dadurch wird in Längsrichtung eine Parallelschaltung der in Querrichtung eingewobenen Heizfäden in Form der leitfähigen Garne 45 erreicht. Das Formelement 1 ist an beiden Enden seiner Längserstreckung mit einer Spannungsquelle verbunden und der dadurch fließende Strom erwärmt dieses und damit das Weichenelement 3 oder 5.As in 12 shown, there is the form element 1 from a two-dimensional, textile fabric construction 44 , in whose yarns are conductive yarns 45 are interwoven, dealing with non-conductive yarns 46 alternate. As a result, in the longitudinal direction, a parallel connection of the filaments woven in the transverse direction in the form of conductive yarns 45 reached. The form element 1 is connected at both ends of its longitudinal extension with a voltage source and the current flowing through this heats and thus the switch element 3 or 5 ,

In beiden Fällen der 11 und 12 ist das Formelement 1 mittels eine wärmeleitenden flexiblen Klebstoffs 47 mit dem Weichenelement – hier beispielsweise als Backenschiene 3 dargestellt – mit der der Außenseite 2 verbunden.In both cases the 11 and 12 is the form element 1 by means of a thermally conductive flexible adhesive 47 with the switch element - here, for example, as a stock rail 3 shown - with the outside 2 connected.

11: Formelementforming element
22: Außenseite der Backenschieneoutside the stock rail
33: Backenschienestock rail
44: LaschenkammerLasch chamber
55: Weichenzungeswitch blade
66: DurchgangsbohrungThrough Hole
77: Bolzenbolt
88th: Muttermother
99: Schienenstegrail web
1010: Kontaktflächecontact area
1111: Schienenkopfrailhead
1212: obere Wulstupper bead
1313: erster Wärmequellenraumfirst Heat source room
1414: Schienenfußrail
1515: untere Wulstlower bead
1616: zweiter Wärmequellenraumsecond Heat source room
1717: Verbindungsstegconnecting web
1818: Dicke des Verbindungsstegsthickness of the connecting bridge
1919: Außenflächeouter surface
2020: Hohlkammerhollow
2121: Isolierschichtinsulating
2222: Heizelementheating element
2323: Nutgroove
2424: Oberseitetop
2525: Fuß der WeichenzungeFoot of the switch blade
2626: Außenseite der Weichenzungeoutside the switch tongue
2727: Spannelementclamping element
2828: erster Spannteilfirst tensioning part
2929: zweiter Spannteilsecond tensioning part
3030: Spanneinheitclamping unit
3131: Spannschraubeclamping screw
3232: Gewindebohrungthreaded hole
3333: DruckstückPressure piece
3434: Vertiefungdeepening
3535: erste Spannzangefirst collet
3636: zweite Spannzangesecond collet
3737: Zugschraubelag screw
3838: Verbindungconnection
3939: dreidimensionale textile Gewebekonstruktionthree-dimensional textile fabric construction
4040: textile Decklagetextile topsheet
4141: Hohlraumcavity
4242: Abstandsgewirkspacer fabric
4343: gummiartige Foliegummy foil
4444: zweidimensionale textile Gewebekonstruktiontwo-dimensional textile fabric construction
4545: leitfähiges Garnconductive yarn
4646: nichtleitfähiges Garnnonconductive yarn
4747: Klebstoffadhesive

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- EP 1262597 A2 [0002, 0005]
- EP 000001262597 [0008, 0010, 0010, 0016]
US 000005004190 [0012, 0015, 0016, 0016]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

- Standard EN 50125-3 "Railway applications - Environmental conditions for equipment" [0010]
- Standard EN 13674-1 "Railway applications - Track - Rail, Part 1 [0013]
- standard EN 13674 [0014]
- standard EN 13674 [0016]

Claims

Arrangement for heating railway turnouts with a mold element having a heat source space receiving a heat source, wherein the mold element is connectable to a switch element of the rail switch, characterized in that the mold element ( 1 ) on the switch element, namely stock rail ( 3 ), Switch tongue ( 5 ) or movable centerpiece, below the head ( 11 ) of the stock rail ( 3 ) or the switch tongue ( 5 ) is arranged and designed so that the heat source space ( 13 ; 16 ) over the largest possible turnout element ( 3 ; 5 ) facing contact surface ( 10 ) heat-conducting with the switch element ( 3 or 5 ) is connectable.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the heat source space ( 13 ; 16 ) is formed as an elongated cavity whose longitudinal axis extending in the longitudinal extent of the switch element ( 3 ; 5 ).

Arrangement according to one of claims 1 to 2, characterized in that below the contact surface ( 10 ) facing away from outer surface ( 19 ) of the mold element, a heat insulation are arranged.

Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that on the contact surface ( 10 ) facing away from outer surface ( 19 ) an insulating layer ( 21 ) is applied.

Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the heat source space ( 13 ; 16 ) receives a liquid or gaseous medium as a heat source by being connected to a heating source of liquid or gaseous medium.

Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the shaped element ( 1 ) consists of a good thermal conductivity material, in particular of a metallic material such as aluminum or copper, and positive and non-positive with the switch element ( 3 ; 5 ) connected is.

Arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the heat source space ( 13 ; 16 ) an electric heating element ( 22 ), electrically isolated, as a heat source receives.

Arrangement according to claim 7, characterized in that the heat source space ( 13 ; 16 ) than to the contact surface ( 10 ) open groove ( 23 ) is executed in the from the side of the contact surface ( 10 ) the heating element ( 22 ) is inserted.

Arrangement according to claim 8, characterized in that the open side of the groove ( 23 ) is closed by a sealant.

Arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the shaped element ( 1 ) consists of extruded profile.

Arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that a to the rail head ( 11 ) facing upper bead ( 12 ) provided with the first heat source space ( 13 ), that one to the rail foot ( 14 ) pointing lower bead ( 15 ) provided with the second heat source space ( 16 ), that between the upper ( 12 ) and the lower bead ( 15 ) a heat-conducting connecting web ( 17 ), one of which is the outside ( 2 ) of the stock rail ( 3 ) contacting contact surface ( 10 ) of the molded element ( 1 ) realizes that the contact surface ( 10 ) one to the shape of the outside ( 2 ) of the stock rail ( 3 ) has an inverse (complementary) shape.

Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the shaped element consists of an elastic, non-metallic material is formed.

Arrangement according to claim 12, characterized in that the shaped element ( 1 ) by means of thermally conductive adhesive on the switch element ( 3 ; 5 ) and designed so that the heat source space ( 13 ; 16 ) over the largest possible turnout element ( 3 ; 5 ) facing contact surface heat-conducting with the switch element ( 3 ; 5 ) is connectable.

Arrangement according to claim 12 or 13, characterized in that the shaped element ( 1 ) from a three-dimensional textile fabric construction ( 39 ), in which between two textile cover layers ( 40 ) a cavity ( 41 ) for the passage of the heat medium realizing textile spacer knitted fabric ( 42 ) are woven, wherein the textile cover layers ( 40 ) and their end faces by thin, elastic and vulcanized into the fabric rubbery films ( 43 ) are sealed.

Arrangement according to claim 12 or 13, characterized in that the molded element ( 1 ) from a two-dimensional, textile fabric construction ( 44 ) in whose yarns conductive yarns ( 45 ) are interwoven with nonconductive yarns ( 46 ) alternating, whereby in the longitudinal direction, a parallel connection of the filaments woven in the transverse direction is achieved.

Arrangement according to claim 12 or 13, characterized in that the molded element ( 1 ) consists of a film which has metallic conductors or heating wires, wherein the film with the metallic conductor tracks or the heating wires are embedded and insulated in two silicone mats.