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Die Erfindung betrifft einen Gleitstuhl einer Weiche mit Backenschiene, zur Backenschiene innenliegender Weichenzunge und darunter angeordneter Schwelle oder fester Fahrbahn, wobei der Gleitstuhl eine Grundplatte hat, die auf der Schwelle oder der festen Fahrbahn aufliegt und sich unter der Backenschiene von außenseitig der Backenschiene bis innenseitig der Weichenzunge erstreckt, die Backenschiene außenseitig von einer an der Grundplatte vorstehenden Führungsrippe gehalten wird und der Gleitstuhl innenseitig der Backenschiene eine Gleitplatte hat, auf der die Weichenzunge verschiebbar aufliegt.
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Weichen sind wesentlicher Bestandteil der Eisenbahninfrastruktur, mit der Schienenfahrzeugen der Übergang von einem Gleis auf ein Anderes ohne Fahrtunterbrechung möglich ist. Wesentliche Bestandteile einer Weiche sind neben dem Herzstück, bei dem sich die beiden innenliegenden Schienen überkreuzen, die außenliegenden Backenschienen und zu den beiden außenliegenden Backenschienen innenliegende Weichenzungen, die beim Stellen der Weiche horizontal in Querrichtung zur Gleislage von einer abliegenden Position zu einer an der Backenschiene anliegenden Position verschoben werden können. Die Schienenkonstruktion der Weiche liegt üblicherweise ebenfalls auf Schwellen (oder einer entsprechenden festen Fahrbahn, die hier gleichbedeutend mit dem Begriff Schwelle zu sehen ist).
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Um die Querverstellung der Weichenzungen beim Stellen der Weiche zu ermöglichen, sind eine Vielzahl von Gleitstühlen entlang der beweglichen Weichenzunge auf den Schwellen bzw. der festen Fahrbahn unterhalb der Backenschiene und der zu verstellenden Zunge angeordnet.
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Um die von Zügen verursachten Querkräfte in Weichen von der Schiene über den Gleitstuhl in die Schwelle und von dort in den Oberbau zu leiten, werden Vorrichtungen auf dem Gleitstuhl an der äußeren Seite der sogenannten Backenschiene zur Aufnahme eben dieser Kräfte vorgesehen, durch die diese Kräfte in den Gleitstuhl und von dort über Befestigungsschrauben in den Oberbau geleitet werden. Da es sich beim Oberbau meist um Schwellen im Schotterbett und nur selten um feste Fahrbahnen handelt, werden somit die Kräfte zunächst vom Gleitstuhl über Schrauben in die Schwelle geleitet und von dort in das Schotterbett. Bei Verwendung von Stahlschwellen werden Gleitstühle auch auf die Schwellen geschweißt.
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Stand der Technik ist, dass Gleitstühle in einem Stück gegossen oder aus mehreren Teilen zusammengeschweißt werden. Genietete Gleitstühle werden in Neuinstallationen kaum mehr verwendet und sind bei vielen Eisenbahnen auch nicht mehr zugelassen. Die Montage und Demontage bei Gleitstühlen für Weichen mit hoher Weichenzunge ist relativ einfach, indem, nach dem Lösen der Schwellenschrauben, der Gleitstuhl nach Schienenaußen herausgezogen werden kann, wobei Backenschiene und Weichenzunge nur um ein sehr kleines Maß angehoben werden müssen, um unnötige Reibung zu vermeiden. Hingegen ist die Montage und Demontage von Gleitstühlen mit niedriger Weichenzunge wesentlich aufwändiger. Die Schwellenschrauben müssen gelöst werden, Backenschiene und Weichenzunge müssen angehoben werden, der Gleitstuhl wird seitlich also in Längsrichtung des Gleises in das Schwellenfach verschoben, gekippt und schließlich herausgezogen. Dieses Vorgehen ist notwendig, da die Backenschiene auf der Schienenäußeren Seite durch integrierte nicht abnehmbare Rippen festgelegt ist und Schieneninnen von der den Schienenfuß überkragenden Gleitfläche überdeckt wird. Dabei ist zu beachten, dass die Breite der Gleitstühle dadurch begrenzt ist, dass die Schwellenfächer etwa 600 mm breit sind und so, Gleitstühle breiter als 300 mm beim seitlichen Verschieben mit dem benachbarten Gleitstuhl kollidieren. Bei konventionellen Gleitstühlen ist eine größere Breite nicht notwendig, da sie nur zum Tragen der Weichenzunge bzw. der Backenschiene auf der Schwelle dienen. Meist beträgt die Breite ca. 160 mm.
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Diese konventionellen Gleitstühle für niedrige Weichenzungen können zwar in Richtung der Gleislängsachse bis in das Schwellenfach, also den Freiraum zwischen zwei nebeneinander angeordneten Schwellen verschoben, um eine Achse in Gleislängsrichtung gekippt und schließlich nach innen und oben herausgezogen werden. Jedoch erfordert diese sehr aufwendige Prozedur neben dem Anheben der Backenschiene und der Weichenzunge auch einen ausreichenden Freiraum im Schwellenfach. Bedarfsweise ist ein Teil des Schotters im Schwellenfach zu entfernen. Bei einer festen Fahrbahn wird häufig ein ausreichender Arbeitsraum unterhalb der Backenschiene nicht bereitgestellt. Entsprechend mühsam oder gar unmöglich ist der Austausch beispielsweise eines beschädigten Gleitstuhls bei den bekannten Konstellationen.
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Wenn Weichen mit Niedertemperatur – bis etwa 12°C bzw. so dass keine Strahlungswärme zum Schmelzen von Schnee oder Eis genutzt wird – beheizt werden, ist der Gleitstuhl direkt zu beheizen, wie dies die
EP 1 529 880 B1 des Anmelders beschreibt. Darin ist ausgeführt, die größtmögliche Breite vorzusehen, damit die gesamte Fläche unter dem Bereich, den die Weichenzunge überstreicht und auf dem Schnee den Stellvorgang behindern könnte, gewärmt werden sollte.
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Entsprechend ist in der
DE 10 2012 108 586 B3 im Schwellenfach ein Wärmeübertrager als gesondertes Bauteil zur Beheizung der Backenschiene und der Weichenzunge zwischen zwei Gleitstühlen vorgesehen. Nachteilig ist, dass dieses gesonderte Bauteil eine gesonderte Energiezuführung zur Beheizung erfordert.
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Aus der
DE 10 2012 108 585 ist ein Gleitstuhl für eine Weiche beschreiben, welcher einteilig mit dem Hauptbauteil eines Wärmeübertragers mit einer Kondensationskammer zur geothermischen Beheizung ausgestattet ist. Nachteilig an dieser Vorrichtung ist, dass am Gleitstuhl außenseitig der Backenschiene weiterhin eine fest angeordnete Führungsrippe vorgesehen ist und somit der Gleitstuhl nur durch seitliches Verschieben in Richtung der Gleislängsrichtung in das benachbarte Schwellenfach, Ankippen des Gleitstuhls und anschließendes schräg nach innen und oben gerichtetes Herausziehen ausgebaut werden kann. Um diese Funktionalität gewährleisten zu können, darf der Gleitstuhl nur etwa die Breite einer Schwelle aufweisen, um ihn frei im Schwellenfach herausbewegen zu können. Entsprechend ist bei Verwendung nur dieser Gleitstuhlbeheizung an einer Weiche die Backenschiene und die Weichenzunge und insbesondere der Zwischenraum zwischen diesen im Bereich der Schwellenfächer nicht beheizt. Daher ist es erforderlich, gesonderte Wärmeübertrager für das Schwellenfach gemäß
DE 10 2012 108 586 B3 vorzusehen.
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Entsprechendes gilt für einen Wärmeübertrager gemäß
DE 10 2012 100 545 B4 , dessen Heizwirkung ebenfalls auf die Breite der Schwelle, also den Kontaktbereich des Gleitstuhls mit der Backenschiene und der beweglichen Weichenzunge beschränkt ist.
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Die
WO 2014/032867 A2 beschreibt eine Wärmeübertrageranordnung für das Beheizen eines Gleitstuhls einer Weiche, bei der unterhalb einer Gleitstuhlplatte ein Aufnahmeraum für den Wärmeübertrager vorgesehen ist, der zu der darunter liegenden Schwelle wärmeisoliert ist. Auch hier ist das Schwellenfach und insbesondere die Backenschiene zwischen den Schwellen nicht ausreichend beheizt.
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Die
DE 10 2013 016 232 A1 beschreibt eine Temperiereinheit für Weichen, die gesonderte Wärmeübertrager vorsieht, die innenliegend an die Weichenzunge und außenliegend an die Backenschiene anklemmbar sind. Mit dieser Ausgestaltung wird zwar sowohl die Backenschiene, wie auch die Weichenzunge über deren Längserstreckung erwärmt, jedoch ist der Zwischenraum zwischen Backenschiene und Weichenzunge von diesen Wärmeübertragern nicht beheizt, sodass dafür wiederum gesonderte Heizelemente vorzusehen sind. Ähnliches zeigt die
DE 10 2010 029 854 A1 .
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Gleitstuhl für eine Weiche, insbesondere mit niedriger Weichenzunge, so auszubilden, dass ein Wechsel des Gleitstuhls mit geringem Arbeitsaufwand möglich ist.
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Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Gleitstuhl gemäß Anspruch 1.
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Dadurch, dass ein Rippenstück mit der Führungsrippe vorgesehen ist, das lösbar an der Grundplatte befestigt ist, kann nach Lösen und Abnehmen des Rippenstückes und dem Lösen der Schwellenschrauben bzw. der Befestigung auf der festen Fahrbahn der Gleitstuhl relativ einfach nach innen verschoben und entnommen werden. Ein Verschieben in Gleisrichtung und ein Ankippen des Gleitstuhls im Schwellenfach sind somit nicht mehr erforderlich. Von innen kann dann ein neuer bzw. restaurierter Gleitstuhl entsprechend wieder neu eingebaut werden. Nach dem Einschieben unter die leicht angehobene Weichenzunge und die dazu parallel liegende Backenschiene wird dann der ausgetauschte Gleitstuhl mit den entsprechenden Befestigungsmitteln auf der Schwelle (oder der festen Fahrbahn) befestigt und das Rippenstück mit der Führungsrippe für die Fixierung der Außenseite der Backenschiene auf der Grundplatte des Gleitstuhls befestigt.
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Wenn das Rippenstück eine Stützplatte hat, die in eine an die Form der Stützplatte angepasste Ausnehmung in der Grundplatte einfügbar ist, werden die von überfahrenden Zügen verursachten und auf die Backenschiene wirkenden Querkräfte von der Führungsrippe, die außenseitig am Schienenfuß der Backenschiene anliegt, auf das Rippenstück abgeleitet, wobei das Rippenstück mit seiner Stützplatte durch Formschluss in der an die Stützplatte angepassten Ausnehmung diese Querkräfte formschlüssig auf die Grundplatte des Gleitstuhls und über deren Befestigungsmittel in den Oberbau, also in die Schwelle bzw. die feste Fahrbahn leitet.
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Dadurch, dass am Rippenstück und in der Grundplatte zugeordnete Befestigungsbohrungen vorgesehen sind, durch die Befestigungsschrauben zum Verbinden des Rippenstücks und der Grundplatte mit der Schwelle oder der festen Fahrbahn einschraubbar sind, ist eine Befestigungsart vorgesehen, die ein bedarfsweises Lösen des Rippenstücks zum Austausch des Gleitstuhls jederzeit ohne großen Aufwand erlaubt und andererseits eine hohe auch dynamische Belastung durch den Zugverkehr zulässt, ohne dass die Befestigungen sich lösen. Durch die Befestigung der Grundplatte auf dem darunterliegenden Oberbau, also der Schwelle bzw. der festen Fahrbahn werden die Lasten, insbesondere die Querkräfte großflächig über eine breite Basis auf die Schwelle bzw. feste Fahrbahn übertragen, so dass auch Kippkräfte gut abzufangen sind.
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Um sicher zu gehen, dass diese Querkräfte, besonders bei Holzschwellen, auf alle Schwellenschrauben gleichmäßig verteilt werden und eine Überbeanspruchung einzelner Schrauben vermieden wird, wird das separate Rippenstück mit gesonderten Schrauben auf der Grundplatte befestigt.
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Wenn der Gleitstuhl Beheizungsmittel aufweist, kann eine Weichenheizung realisiert werden, die ihren Wärmeeintrag nahe an den beweglichen Teilen der Weiche angeordnet hat. Bei einem unmittelbaren Wärmeeintrag in den Gleitstuhl ist gewährleistet, dass auch eine Niedertemperaturheizung, die lediglich per Wärmeleitung und nicht oder kaum per Wärmestrahlung wirkt, einen ausreichenden Schutz der Weiche vor Wintereinflüssen gewährt. Beschädigungen an dem mit dem Beheizungsmittel ausgestatteten Gleitstuhl können einfach durch Austauschen des Gleitstuhls repariert werden, wobei das defekte Beheizungsmittel in dem ersetzten Gleitstuhl später in der Werkstatt repariert werden kann.
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Wie bereits zum Stand der Technik eingangs beschrieben, ist es jedoch vorteilhaft bei einer Weichenheizung unter Niedertemperatur (bei bis zu 12°C) die gesamte Fläche unter dem Bereich zwischen Weichenzunge und Backenschiene zu erwärmen. Nur damit kann sichergestellt werden, dass die Weichenzunge stets freibewegbar bleibt.
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Dadurch, dass an der Gleitplatte eine Verbreiterung angeformt ist, die unterhalb des Stellbereichs zwischen Backenschiene und Weichenzunge angeordnet ist und zu einem Viertel bis zur Hälfte in den Bereich zwischen zwei nebeneinanderliegenden Schwellen reicht, wird die im Stand der Technik sonst gesondert ausgeführte Schwellenfachheizung mit in die Beheizung des Gleitstuhls integriert, sodass das gesonderte Bauteil und die gesonderte Energiezuführung eingespart werden kann. Die Gesamtbreite der Verbreiterung reicht dabei bevorzugt bis nahe an den Schwellenmittenabstand, also bis zur Hälfte in den Bereich zwischen zwei nebeneinander liegenden Schwellen, nämlich ins Schwellenfach hinein. Dieses Maß muss geringfügig unterschritten werden, da beim Stopfen des Schotters unter der Weiche die Schwellen um bis zum 2–3 cm verschoben werden können und so zu vermeiden ist, dass die Verbreiterungen zweier benachbarter Gleitstühle miteinander kollidieren können. Derart mit Verbreitungen ausgestattete Gleitstühle können Dank des abnehmbaren Rippenstücks zum Austausch erfindungsgemäß auf der Schwelle nach innen verschoben werden und somit als einstückiges Gesamtbauteil ausgetauscht werden. Anderenfalls würde die Verbreiterung des daneben liegenden Gleitstuhles bei herkömmlicher Art des Austausches ein Verschieben des auszutauschenden Gleitstuhls in Gleisrichtung nicht zulassen. In diesem Falle könnten die derart verbreiterten Gleitstühle nur an einer Weiche komplett getauscht bzw. mit Weichenausbau getauscht werden.
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Wenn die Verbreiterung eine Oberseite hat, die von der Gleitfläche der Gleitplatte mit einer Neigung von 2° bis 60°, bevorzugt 5° bis 45° zur Horizontalen in Richtung der Gleislängsachse abfällt, dient die Verbreiterung nicht mehr als unmittelbare Auflagefläche der Weichenzunge, sodass diese bei entsprechender Belastung bei Überrollung durch ein Rad um ein geringes Maß einfedern kann, wie dies insbesondere bei niedrigen Weichenzungen auftritt. Andernfalls bestünde die Gefahr, dass die Kanten der Gleitfläche bei Belastung der Weichenzunge ausbrechen könnte. Deshalb ist eine breitere Aufstandsfläche für die Weichenzunge auf der Gleitplatte zu vermeiden und bei der Verbreiterung eine leichte Schräge oder der Durchbiegung der Zunge folgende Abrundung mit großem Radius vorzusehen. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Verbreiterung, die in das Schwellenfach zwischen zwei nebeneinander liegenden Schwellen führt, möglichst tief abtaucht, damit etwaige abfallende Eisbrocken oder andere kleinere Gegenstände in diesen Hohlraum abgleiten können und somit nicht den Zwischenraum zwischen Backenschiene und Weichenzunge blockieren können. Eisbrocken werden dabei bei in Kontakt Treten mit der beheizten Verbreiterung angeschmolzen und gleiten somit auf einem Wasserfilm leicht entlang der Neigung zum tiefsten Punkt. Dieser tiefste Punkt sollte ca. 8 cm unter der Schienenunterkante liegen, sodass entsprechende Kleinteile die Weiche nicht blockieren oder Eisbrocken größerer Dimension die Weiche nur kurzfristig bis zum Abtauen des Eisbrockens, bis dieser nicht mehr in den Zwischenraum zwischen Backenschiene und Weichenzunge reicht, blockieren. Bevorzugt nimmt die Neigung der Oberseite von der Gleitfläche der Gleitplatte zum freien Ende der Verbreiterung zunimmt, die Oberseite insbesondere konvex gewölbt ist.
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Dadurch, dass an der Verbreiterung ein Ansatzelement angeformt ist, das den Raum zwischen geneigter Verbreiterung und der Backenschiene überbrückt und an der Backenschiene thermisch leitend anliegt, wird die Backenschiene im Schwellenfachbereich ebenfalls mit erwärmt. Die Beheizung der Gleitstühle ist derart ausgebildet, dass eine Heizkammer wärmeleitend mit einem den Schienenfuß der Backenschiene von Gleisinnen bis zum Schienensteg umfassenden Ansatzelement verbunden sind. Dieses Element ist Bestandteil des Gleitstuhls. Dabei ist zu beachten, dass die Aggregate der Stopfmaschinen, z.B. Haken oder Rollen zum Anheben des Gleisrostes, nicht mit Teilen des Gleitstuhles kollidieren können. Die Haken greifen von Schienenaußen bis zur Hälfte unter den Schienenfuß der Backenschiene oder Rollen greifen von außen unter den Schienenkopf.
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Dadurch, dass in der Verbreiterung oder in der Verbreiterung und dem Ansatzelement eine Heizkammer des Beheizungsmittels mit Zugriffsöffnung ausgebildet ist, wird die Wärme direkt in die entscheidenden Bauteile nahe des eisfrei zu haltenden Bereichs der Weiche gebracht, wobei die Zugriffsöffnung eine Wartung oder Austausch der darin aufgenommenen Bauteile erlaubt.
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Dieser mit Niedertemperatur beheizte Gleitstuhl wird entweder aus schweißbarem Stahl oder Stahlguss geschweißt oder aus bei der jeweiligen Bahngesellschaft zugelassenem Sphäroguss gegossen. Die Heizung wird in Heizkammern, überwiegend neben den tragenden Bereichen angeordnet. Bevorzugt hat die Heizkammer die Zugriffsöffnung in Einbaulage der Verbreiterung in ihrer Unterseite und die Zugriffsöffnung ist mit einem abnehmbaren Deckel versehen.
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Es kann je Heizkammer ein elektrisches Heizelement verwendet werden oder sie wird als Wärme übertragender Hohlraum mit Ein- und Auslass für ein Medium mit sensibler Wärme genutzt oder wird als Kondensationskammer für ein Gas bei Verwendung geothermische Heizung mit Direktverdampfung ausgebildet. Die Kondensationskammer sollte bei Verwendung eines Arbeitsmediums mit Arbeitsdruck von bis zu 10 bar als flacher und offener Hohlraum ohne verstärkende Stege ausgeführt werden. Eine strukturierte Oberfläche, beispielsweise mit eingeformten Rippen zur Vergrößerung der Wärmeübergangsfläche ist jedoch vorteilhaft.
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Wird ein elektrisches Heizelement verwendet, empfiehlt es sich die untere Seite der Heizkammer mit einem Deckel aus Wärme isolierendem Material zu verschließen, um unnötige Verluste zu vermeiden. Wird die Heizkammer als Kondensationskammer genutzt, ist sie gasdicht und druckdicht zu verschließen. Dies kann bei schweißbarem Material durch Schweißen erfolgen, bei Sphäroguss dient ein Deckel mit Gas beständiger und Druck beständiger Dichtung, die vorteilhafterweise auf Metall aufvulkanisiert wird, zur Abdichtung.
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Dadurch, dass die Heizkammer mit einem elektrischen Heizelement oder als Wärme übertragender Hohlraum für ein zirkulierendes Wärmeträgermedium oder als Kondensationskammer für ein Fluid zur geothermischen Beheizung mittels Direktverdampfung ausgebildet ist, wobei die dafür erforderlichen Zuleitungen in dem Deckel angeschlossen sind, ist ein Wechsel von einem elektrischen Heizelement zu einer anderen Beheizung durch Austausch der Deckel und Ergänzung eines Zu- und Abflusses des Arbeitsmediums leicht möglich.
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Moderne Weichen sind zur Verminderung der Reibung zwischen Weichenzunge und Gleitfläche sowie der Reduktion des Verschleißes teilweise mit Rollensystemen ausgerüstet. Entsprechend ist am Gleitstuhl eine Rolleinrichtung mit wenigstens einer frei drehbaren Rolle vorgesehen, wobei die Rolle die Gleitfläche der Gleitplatte geringfügig überragt, so dass die Weichenzunge beim Verstellvorgang reibungsmindernd durch die Rolle leicht angehoben ist, in an der Backenschiene anliegender Position und in von der Backenschiene abliegender Position jedoch auf der Gleitfläche der Gleitplatte vollständig aufliegt. Durch das Aufliegen der Backenschiene sowohl in anliegender, wie auch in abliegender Position auf der Gleitfläche der Gleitplatte wird bei jeder Stellung der Weiche sichergestellt, dass thermischer Kontakt von dem Gleitstuhl in die Weichenzunge gewährleistet ist. Lediglich beim Verstellvorgang wird die Weichenzunge beim Verstellen durch die Rolle leicht angehoben, sodass der Verstellvorgang mit deutlich verminderter Reibung abläuft.
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Besonders bevorzugt ist die Rolle auf einer gekröpften Achse zwischen zwei nebeneinander im Schwellenabstand angeordneten Gleitstühlen an deren Gleitplatten abstützend angeordnet ist. Dabei kann die gekröpfte Achse im Bereich der Gleitplatte in dafür vorgesehene Aufnahmen eingesetzte werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben.
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Darin zeigt:
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1 eine teils geschnittene Ansicht auf einen Gleitstuhl mit Bestandteilen der Weiche,
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2 eine Draufsicht auf einen Gleitstuhl mit Teilen der Weiche,
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3 einen Schnitt und eine Ansicht auf einen Gleitstuhl,
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4 eine Ansicht auf einen Gleitstuhl von unten und
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5 eine teils geschnittene Ansicht auf einen Gleitstuhl mit Bauteilen der Weiche mit abgenommenem Rippenstück.
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In 1 ist ein Gleitstuhl 1 in einer ersten Ausführungsform in Seitenansicht mit Bauteilen einer Weiche in teils geschnittener Darstellung in einer Ansicht in Gleislängsrichtung dargestellt. Der Gleitstuhl 1 ist auf einer Schwelle 4 der Weiche aufgesetzt, wobei am Gleitstuhl 1 eine Backenschiene 2 sowie eine zugeordnete Weichenzunge 3 gelagert sind.
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Der Gleitstuhl 1 besteht aus einer länglichen Grundplatte 10, die über einer breiten Basis entlang der Schwelle 4 auf der Oberseite der Schwelle 4 aufliegt. Ferner ist eine Gleitplatte 11 vorgesehen, auf dessen als Gleitfläche 111 ausgebildeten Oberseite die Weichenzunge 3 verschiebbar aufgelagert ist. Die Weichenzunge 3 ist in 1 in an der Backenschiene 2 anliegenden Position dargestellt. Beim Verstellen der Weiche von dieser Weichenstellung in die anderen Weichenstellung, wird die Weichenzunge 3 auf der Gleitfläche 111 der Gleitplatte 11 in Zeichenebene nach links verschoben. Ein Schienenfahrzeug würde dann nicht mehr auf die abzweigende Weichenzunge 3, sondern entlang der Backenschiene 2 geführt. Beim Gleitstuhl 1 ist die Grundplatte 10 und die Gleitplatte 11 einstückig, beispielsweise aus Sphäroguss hergestellt. Selbstverständlich kann der Gleitstuhl 1 auch aus Stahl in Schweißtechnik hergestellt sein.
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Neben der Führungs- und Lastentragefunktion für die Weichenzunge 3 hält der Gleitstuhl 1 außerdem die Backenschiene 2 auf dem Oberbau (Schwelle 4 oder feste Fahrbahn und Schotterbett) verankert. Dafür ist außenseitig der Backenschiene 2 an seinem Schienenfuß 21 eine Führungsrippe 50 angeordnet.
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Auf der Innenseite der Backenschiene 2 ist die Gleitplatte 11 so ausgebildet, dass sie den Schienenfuß 21 der Backenschiene 2 übergreift. Innerhalb der Gleitplatte 11 ist in bekannter Weise ein Schubkanal für eine Verankerungsfeder vorgesehen, die eine federnde, elastische Auflast auf den Schienenfuß 21 der Backenschiene 2 auflastet. Außenseitig der Backenschiene 2 ist eine die Führungsrippe 50 übergreifende übliche Befestigung mittels so genannter Kleineisen (beispielsweise Spannklemme und Befestigungsschraube, siehe 5) befestigt.
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Das Besondere am Gleitstuhl 1 liegt darin, dass die Führungsrippe 50 nicht integraler Bestandteil der Grundplattet 10 bzw. des Gleitstuhls 1 ist, sondern dass die Führungsrippe 50 an einem Rippenstück 5 vorgesehen ist. Das Rippenstück 5 weist eine Stützplatte 51 mit darauf angeformter Führungsrippe 50 auf. Das Rippenstück 5 ist dabei lösbar an der Grundplatte 10 befestigt. Um die Querkräfte, die beim Befahren der Weiche von den Schienenfahrzeugen auf die Backenschiene 2 wirken, sicher über die Grundplatte 10 des Gleitstuhls 1 in den Oberbau (Schwelle 4 etc.) einzuleiten, ist in der Grundplatte 10 an der Position zur Befestigung des Rippenstücks 5 eine Ausnehmung 16 in der Grundplatte 10 eingeformt, in die die Stützplatte 51 des Rippenstücks 5 formschlüssig hineinpasst.
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In der Grundplatte 10 sind Befestigungsbohrungen 14 nahe den innenseitigen und außenseitigen Enden der Grundplatte 10 vorgesehen, um mit für den darunterliegenden Oberbau, beispielsweise Beton- oder Holzschwelle 4 geeigneten Befestigungsschrauben 41 befestigt zu werden. Am außenliegenden Ende der Grundplatte 10 liegen die dort angeordneten Befestigungsbohrungen 14 unterhalb der Stützplatte 51 des Rippenstücks 5, wobei in der Stützplatte 51 zu den Befestigungsbohrungen 17 passende Befestigungsbohrungen 52 vorgesehen sind, sodass mit Einschrauben der Befestigungsschrauben 41 das Rippenstück 5 zusammen mit dem Gleitstuhl 1 auf der Schwelle 4 festgesetzt ist. Um die erheblichen Querkräfte, die von der Backenschiene 2 über die Führungsrippe 50 des Rippenstücks 5 aufzufangen sind, sicher in den Oberbau zu leiten, ist zusätzlich zur einseitigen Befestigung mittels der Schwellenbefestigungsschrauben 41 weitere Befestigungsbohrungen 52 an der Stützplatte 51 vorgesehen, die mit zuordneten Gewindebohrungen 17 an der Grundplatte 10 korrespondieren. Mit gesonderten Schrauben 53 wird somit die Stützplatte 51 und somit das Rippenstück 5 mit der Grundplatte 10 verbunden. Diese Situation ist zusätzlich in 5 in gelöster Stellung dargestellt.
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In 2 ist ein Gleitstuhl 1 in einer zweiten Ausführungsform in Draufsicht dargestellt. Dabei stellen der linke Teil der 2 die Weiche mit von der Backenschiene 2 abliegender Weichenzunge 3‘ und der rechte Teil der 2 die Situation bei an der Backenschiene 2 anliegender Weichenzunge 3 dar. Von der Schwelle 4 ist lediglich ein Abschnitt dargestellt. Die in Gleislängsrichtung X durchlaufende Backenschiene 2 ist ebenfalls im Ausschnitt dargestellt. Ebenso ist die Weichenzunge 3 als Abschnitt dargestellt, wie vorangehend bereits beschrieben, links in abliegender Position 3‘ und rechts in anliegender Position 3.
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Auf der Schwelle 4 ist der Gleitstuhl 1 mit seiner länglich rechteckigen Grundplatte 10 über vier Befestigungsbohrungen 14 mit hier in 2 nicht dargestellten Befestigungsschrauben 41 in der Schwelle 4 verankert. Auf der Grundplatte 10 ist innenseitig der Backenschiene den Schienenfuß 21 der Backenschiene überkragend die Gleitplatte 11 dargestellt. Innerhalb der Gleitplatte 11 ist gestrichelt der Aufnahmekanal für die von der Innenseite zur Backenschiene hindurchgreifende Spannfeder dargestellt. Am innenseitigen Ende der Gleitplatte 11 ist die übliche Verrastungsausbildung für diese Spannfeder der Vollständigkeit halber dargestellt. Auf der Außenseite der Backenschiene 2 ist das Rippenstück 5 mit seiner Stützplatte 51 in der Ausnehmung 16 der Grundplatte 10 aufliegend dargestellt. Die Führungsrippe 50 des Rippenstücks 5 liegt dabei an der Außenseite des Schienenfußes 21 der Backenschiene 2 an. Am außenliegenden, in 2 oben dargestellten Rand des Rippenstücks 5 sind zwei größere Befestigungsbohrungen 52 dargestellt, die mit den darunter liegenden Befestigungen der Grundplatte 10 korrespondieren und zur Aufnahme der Schwellenbefestigungsschrauben 41 dienen, die hier jedoch nicht dargestellt sind. Des Weiteren sind die in der Stützplatte 51 des Rippenstücks 5 ausgeprägten Befestigungslaschen mit korrespondierenden Gewindebohrungen 17 dargestellt, in die gesonderte Schrauben 53 zur unmittelbaren Schraubverbindung in den Gewindebohrungen 17 der Grundplatte 10 einschraubbar sind. Ferner ist mittig der Führungsrippe 50 eine übliche Schienenbefestigungsschraube mit Spannklemme, so genannte Kleineisen 22 zur Befestigung des Schienenfußes 21 der Backenschiene 2 dargestellt.
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Die Gleitplatte 11 weist in dieser dargestellten Ausführungsform beidseitig in Gleislängsachsenrichtung X angeformte Verbreiterungen 12 auf, die beispielsweise zur Aufnahme von hier nicht näher dargestellten Heizungsmitteln 6 dienen können. Von den Beheizungsmitteln 6 ist lediglich jeweils eine Zuleitung 65 dargestellt, die bevorzugt von unten an die Verbreiterungen 12 herangeführt wird. Die beiden in 2 dargestellten Zuleitungen 65 werden dabei unterhalb der Backenschiene 2 entlang der Schwelle 4 nach außen geführt. Um beim Schotterstopfen eine Beschädigung dieser Zuleitungen 65 zu vermeiden, ist jeweils ein massives Schutzblech 42 an der Schwelle 4, die Zuleitung 65 überdeckend vorgesehen. An der Verbreiterung 12 ist zudem ein Ansatzelement 13 angeformt, das einen thermisch leitenden Kontakt mit dem Schienenfuß 21 der Backenschiene 2 auf seiner Innenseite hat.
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In 3 ist auf der linken Hälfte ein Querschnitt entlang der in 2 dargestellten strichpunktierten Linie, von der Innenseite betrachtet und auf der rechten Seite eine Ansicht von der Außenseite entsprechend dem Pfeil mit „III“ in 2 dargestellt.
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Zu sehen ist in 3 die Schwelle 4, auf der der Gleitstuhl 1 befestigt ist. Der Gleitstuhl 1 weist die Grundplatte 10 mit darauf einstückig verbundener Gleitplatte 11 auf. Die Gleitplatte 11 hat eine Verbreiterung 12, die eine Oberseite 121 aufweist, die sich von der horizontalen Gleitfläche 111 der Gleitplatte 11 mit zunehmender Neigung bis etwa 45 Grad zu seinem freien Ende 122 neigt.
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In 3 sind zudem die Bestandteile des Beheizungsmittels 6 dargestellt. In der Verbreiterung 12 ist eine Heizkammer 61 als Hohlraum ausgebildet. Dieser Hohlraum weist an seiner Unterseite eine Zugriffsöffnung 62 auf, die im hier dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Deckel 63 mittels Deckelbefestigungsschrauben 64 lösbar verschlossen ist. Zwischen Deckel 63 und Zugriffsöffnung 62 ist eine nicht weiter dargestellte Dichtung vorgesehen, damit die Heizkammer 61 als gas- und druckdichte Kondensationskammer für ein geothermisch verdampftes Fluid verwendet werden kann, das über eine entsprechende Zuleitung 65 von der geothermischen Bohrung versorgt wird.
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In der als Kondensationskammer ausgebildeten Heizkammer 61 sind an der primär zu beheizenden Oberseite zeigenden Seite Rippen 66 zur Vergrößerung der Oberfläche ausgebildet.
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Ferner ist in 3 das Ansatzelement 13, das an der Verbreiterung 12 angeformt ist, dargestellt. Es verbindet den Raum zwischen der sich in den Schwellenfach schräg nach unten erstreckenden Verbreiterung 12 und dem Schienenfuß 21 der Backenschiene 2, um die Backenschiene 2 auch im Bereich des Schwellenfaches wärmeleitend beheizen zu können.
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Ferner ist in 3 auf der linken Seite eine Rolleinrichtung 7 dargestellt, die eine frei drehbar gelagerte Rolle 71 aufweist, die von einer gekröpften Achse 72 gehalten wird. Die gekröpfte Achse 72 führt links auf der anderen Seite der Rolle 71 entsprechend weiter und liegt auf dem nächsten Gleitstuhl, der auf der nächsten Schwelle 4 aufliegt, auf. Entsprechend werden die Auflast der Weichenzunge 3 beim Verstellvorgang von der Rolleinrichtung 7 beidseitig zu je einem Gleitstuhl abgeleitet. Die Rolle 71 ist so angeordnet, dass sie die Gleitfläche 111 des Gleitstuhls 1 leicht überragt und somit die Weichenzunge 3 beim Verstellvorgang um beispielsweise 0,1 mm anhebt. Damit wird die Reibung beim Verstellvorgang der Weiche deutlich reduziert. Da jedoch die Weichenzunge sowohl in der anliegenden Position 3 wie auch in der abliegenden Position 3‘ mit ihrer Unterseite vollflächig auf der Gleitfläche 111 der Gleitplatte 11 aufliegt, wird bei der beheizten Weiche auch die Weichenzunge 3 stets wärmeleitend beheizt.
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In 4 ist in einer Ansicht von unten der Gleitstuhl 1 mit seiner Grundplatte 10 in einer Hälfte dargestellt, da er vollständig symmetrisch dazu ausgebildet ist. In der in 4 gezeigten Darstellung ist der Deckel 63 von der Verbreiterung 12 und Ansatzelement 13 entfernt, um freie Einsicht in die Heizkammer 61 zu haben. Die von unten dargestellte Verbreiterung 12 weist eine Vielzahl von Deckelbefestigungsbohrungen 123 in ihrer äußeren Wandung auf. Beim Aufsetzen des hier nicht dargestellten Deckels 63 werden in diese Deckelbefestigungsbohrungen 123 zugeordnete Deckelbefestigungsschrauben 64 eingeschraubt. Selbstverständlich ist zwischen dem Deckel 63 und der hier sichtbaren Zugriffsöffnung 62 zur Heizkammer 61 eine Dichtung vorzusehen. Diese kann beispielsweise auf den Deckel 63 aufvulkanisiert sein.
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In der Heizkammer 61 sind eine Vielzahl von Rippen 66 vorgesehen, um die Wärmeübertragungsfläche zu vergrößern. Derartige Rippen 66 sind ebenso in dem Teil der Heizkammer 61 vorgesehen, der in das Ansatzelement 13 hineinragt. Dies ist in 4 am rechten Teil der Verbreiterung 12 zu sehen.
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In 5 ist, wie bereits vorangehend beschrieben, das abnehmbare Rippenstück 5 in gelöstem Zustand dargestellt. Ferner ist in 5 die Gleitplatte 11 mit Verbreiterung 12 in Ansicht dargestellt, wobei das an die Verbreiterung 12 angeformte Ansatzelement 13 in einer Querschnittsdarstellung wiedergegeben ist. Das Ansatzelement 13 weist einen Teil der Heizkammer 61 als Hohlraum auf, um auch in diesem Bauelement direkt einen Wärmeeintrag durch die Kondensation des geothermisch verdampften Fluids bei seiner Kondensation zu erhalten. Ferner ist in dieser Teilschnittdarstellung eine schnabelförmige Schienenfußaufnahme 131 ersichtlich, die sich um den Schienenfuß 21 der Backenschiene 2 formt. Entsprechend ist das Ansatzelement 13 über seine Längserstreckung entlang der Backenschiene 2 großflächig wärmeleitend mit dem Schienenfuß 21 der Backenschiene 2 verbunden. In 5 ist die Weichenzunge 3 sowohl in anliegender Position wie auch in abliegender Position 3‘ dargestellt, um den Verstellweg der Weichenzunge 3 zu visualisieren.
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Nachfolgend wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Gleitstuhls unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Bei der Ausführung des Gleitstuhls 1 gemäß 1 ist ersichtlich, dass durch Lösen der Befestigungsschrauben 41 und 53 an der Stützplatte 51 des Rippenstücks 5 dieses Rippenstück 5 mit der Führungsrippe 50 von der Grundplatte 10 entfernt werden kann. Nach Lösen auch der innenliegenden Befestigungsschrauben 41 des Gleitstuhls 1 und leichtes Anheben der Backenschiene 2 und der Weichenzunge 3 kann der Gleitstuhl 1 auf der Schwelle 4 geführt nach innen herausgezogen und somit ausgebaut werden. Ein neuer oder überholter Gleitstuhl 1 kann an dessen Stelle ebenfalls von der Innenseite unter die Weichenzunge 3 und Backenschiene 2 hindurchgeschoben und an seinem Befestigungsort mit den Schrauben 41 nach Einsetzen des Rippenstücks 5 befestigt werden. Anschließend wird der Schienenfuß 21 der Backenschiene 2 in üblicher Weise innenseitig mit einer Spannfeder durch einen Kanal in der Gleitplatte 11 und außenseitig über herkömmliche Kleineisen 22 verspannt, wie dies in den 2 und 5 zu erkennen ist.
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Bei einer Ausführung des Gleitstuhls 1 mit Verbreiterungen 12 und gegebenenfalls Ansatzelement 13 wird bezugnehmend auf 5 ein Austausch des Gleitstuhls ebenfalls ohne größeren Aufwand möglich, da wiederum das lösbare Rippenstück 5 entfernt werden kann, sodass der gesamte Gleitstuhl nach Anheben der Backenschiene 2 und der Weichenzunge 3 in Richtung der Innenseite, also in 5 nach links auf der Schwelle 4 nach innen verschoben und aus der Weiche herausgehoben werden kann. Dabei sind die in das Schwellenfach nach unten geneigten Verbreiterungen 12 nicht hinderlich, da diese noch oberhalb des Schotterniveaus liegen. Gegebenenfalls ist eine dünne Schicht Schotter im Schwellenfach zu entfernen.
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Aus 5 ist auch ersichtlich, dass trotz der den Schienenfuß 21 der Backenschiene 2 umschließenden Ausbildung der Schienenfußaufnahme 131 des Ansatzelementes 13 ein Austausch des Gleitstuhls 1 ohne Probleme möglich ist.
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Das Besondere an dem Gleitstuhl liegt somit darin, dass er möglichst in einteiliger Bauweise, beispielsweise als Gussteil erstellt wird und insbesondere bei Bildung mit Beheizungsmittel durch seine Einstückigkeit beste wärmeleitende Eigenschaften aufweist. Lediglich auf der Außenseite des Gleitstuhls ist durch Ausbildung des abnehmbaren Rippenstücks 5 ein gesondertes, lösbares Element erforderlich, damit der Gleitstuhl austauschbar ist. Überraschend ist die Ausbildung eines einteiligen Gleitstuhls auch bei einer sehr breiten Ausführung des Gleitstuhls mit Verbreiterungen bis etwa fast zur Hälfte des Schwellenfachabstandes möglich, da eine rein translatorische in Schwellenrichtung nach innen gerichtete Bewegung für den Austausch des Gleitstuhls 1 erforderlich ist.
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Durch die Ausbildung des einstückigen Gleitstuhls mit Heizkammern 61 in der Verbreiterung 12 und bevorzugt in dem Ansatzelement 13 kann in dieser Heizkammer je nach Bedarf die gewünschte Heizquelle bzw. Beheizungsanordnung eingefügt werden. Dabei sollten die Beheizungsmittel 6 im Niedertemperaturbereich arbeiten, um den Wärmeübertrag per Wärmeleitung gezielt an die zu erwärmenden Stellen zu bringen. Eine Wärmestrahlung sollte vermieden werden, um große Energieverluste zu vermeiden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gleitstuhl
- 10
- Grundplatte
- 11
- Gleitplatte
- 111
- Gleitfläche
- 12
- Verbreiterung
- 121
- Oberseite
- 122
- freies Ende
- 123
- Deckelbefestigungsbohrung
- 13
- Ansatzelement
- 131
- Schienenfußaufnahme
- 14
- Befestigungsbohrung
- 16
- Ausnehmung
- 17
- Gewindebohrung
- 2
- Backenschiene
- 21
- Schienenfuß
- 22
- Kleineisen
- 3
- Weichenzunge, anliegend
- 3‘
- Weichenzunge, abliegend
- 4
- Schwelle
- 41
- (Schwellen-)Befestigungsschraube
- 42
- Schutzblech
- 5
- Rippenstück
- 50
- Führungsrippe
- 51
- Stützplatte
- 52
- Befestigungsbohrung
- 53
- gesonderte Schraube
- 6
- Beheizungsmittel
- 61
- Heizkammer
- 62
- Zugriffsöffnung
- 63
- Deckel
- 64
- Deckelbefestigungsschraube
- 65
- Zuleitung
- 66
- Rippe
- 7
- Rolleinrichtung
- 71
- Rolle
- 72
- gekröpfte Achse
- X
- Gleislängsachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1529880 B1 [0007]
- DE 102012108586 B3 [0008, 0009]
- DE 102012108585 [0009]
- DE 102012100545 B4 [0010]
- WO 2014/032867 A2 [0011]
- DE 102013016232 A1 [0012]
- DE 102010029854 A1 [0012]
