-
Die Erfindung betrifft eine Weichenanordnung mit Weichenheizung für ein schienengebundenes Verkehrssystem.
-
Weichen sind bei schienengebundenen Verkehrssystemen erforderlich, um es Schienenfahrzeugen zu ermöglichen, ohne Unterbrechung der Fahrt zwischen verschiedenen Gleisen zu wechseln. Dabei werden Schienenfahrzeuge mittels verstellbarer Weichenzungen, die zwischen ortsfesten Backenschienen hin- und herbewegt und an diese angelegt werden können, von einem Gleis auf ein anderes umgeleitet. Allerdings kann es in kälteren Regionen durch Schnee und Frost dazu kommen, dass die Weichen nicht mehr ordnungsgemäß funktionieren. Beispielsweise können die Weichenzungen durch Schnee oder Eis daran gehindert sein, sich wie vorgesehen an die Backschienen anzulegen. Es ist daher üblich, in kalten Regionen Weichenheizungen vorzusehen, um ein Einfrieren oder eine Blockade der Weiche durch Schnee und Eis zu verhindern.
-
Es sind verschiedene Weichenheizungen bekannt. Beispielsweise sind Weichenheizungen auf Basis von Infrarotstrahlung bekannt, wobei es sich in der Regel um mittels eines brennbaren Gases oder elektrisch aufgeheizte Heizelemente handelt, die vom Gleis beabstandet sind (s. z.B.
US 3194960 A ). In der
US 3264472 A ist eine IR-Heizung für Weichenzungen beschrieben, wobei röhrenförmige IR-Strahler an der Weichenzunge befestigt sind, so dass diese mit der Zunge mitgeführt werden. Weitere Heizvarianten sind ebenfalls bekannt, z.B. mittels elektrisch betriebener konduktiver Heizstäbe, -streifen oder -pads (z.B.
CA 2234149 C ,
US 2910567 A ,
US 3349722 A ,
CH 239872 A ,
CH 232261 A ,
EP 1524364 B1 ,
DE 102013009269 A1 ,
CN 108797233 A ), mittels Impedanz (
CA 2413653 C ), Induktion (
US 2019/0010670 A1 ,
US 2014/0151366 A1 ) oder Fluiden (
CA 2684030 A1 ,
EP 0247693 A2 ).
-
Es besteht nach wie vor Bedarf an Mitteln, Weichen schnee- und eisfrei zu halten. Dies gilt insbesondere für elektrisch isolierte Schienensysteme, beispielsweise Straßenbahnsysteme.
-
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit bereit zu stellen, Weichen, insbesondere Weichen in elektrisch isolierten Schienensystemen, schnee- und eisfrei zu halten.
-
In einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Weichenanordnung für ein schienengebundenes Verkehrssystem bereit, umfassend:
- a) eine Grundplatte, die mit ihrer Unterseite auf einem elektrisch und/oder thermisch isolierenden Grundplattenprofil aus elastomerem Material angeordnet ist,
- b) mindestens eine auf der Grundplatte angeordnete Backenschiene mit einer äußeren Backenschienenflanke und einer inneren Backenschienenflanke, wobei an der äußeren Flanke der Backenschiene ein äußeres elektrisch und/oder thermisch isolierendes Backenschienen-Seitenprofil aus elastomerem Material angeordnet ist, das wenigstens im Bereich des Schienenstegs und der Unterseite des Backenschienenkopfes an der äußeren Flanke der Backenschiene anliegt, und
- c) mindestens eine Zungenschiene,
wobei die Zungenschiene in Querrichtung zu der Backenschiene horizontal hin- und herbeweglich angeordnet und an eine innere Flanke der Backenschiene anlegbar ist,
und wobei zumindest im Bereich der Unterseite des Backenschienenkopfes zwischen dem äußeren Backenschienen-Seitenprofil und der äußeren Flanke der Backenschiene eine erste flächige Infrarot-Heizung und/oder zwischen der Grundplatte und dem Grundplattenprofil eine zweite flächige Infrarot-Heizung angeordnet ist.
-
In diesem Aspekt stellt die Erfindung eine Weichenanordnung mit einer Infrarot-Flächenheizung bereit, die zwischen einer äußeren elektrischen und/oder thermischen Backenschienen-Isolierung und der auf einer Grundplatte angeordneten Backenschiene und/oder zwischen der Grundplatte und einer elektrischen und/oder thermischen GrundplattenIsolierung angeordnet ist. Die Anordnung einer flächigen, vorzugsweise möglichst dünnschichtigen, IR-Heizung zwischen einer elektrischen und/oder thermischen Isolierung der Backenschiene und dem Körper der Backenschiene und/oder zwischen einer elektrischen und/oder thermischen Isolierung der Grundplatte und der Grundplatte ermöglicht eine effiziente Möglichkeit, um zumindest die Zungenvorrichtung im Weichenbereich von Eis und Schnee frei zu halten. Die von der IR-Flächenheizung erzeugten IR-Strahlen erwärmen den bestrahlten Bereich der Backenschiene und/oder der Grundplatte, ohne dass wesentliche Verluste durch Wärmeleitung und Konvektion entstehen. Die ansonsten zur elektrischen und/oder thermischen Isolierung und auch zur Körperschalldämpfung verwendeten Dichtungs- oder Dämpfungsprofile bieten bei der erfindungsgemäßen Anordnung darüber hinaus auch eine Wärmeisolierung.
-
Die erfindungsgemäße Weichenanordnung kann lediglich eine IR-Flächenheizung zwischen Backenschienenisolierung und Backenschiene aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch eine IR-Flächenheizung zwischen der Grundplatte und der Grundplattenisolierung angeordnet sein. Die IR-Flächenheizung kann in einem Teilbereich der Grundplatte angeodnet sein, ist vorzugsweise aber im Wesentlichen über die gesamte Grundplatte angeordnet. Die IR-Flächenheizung kann dabei ein- oder mehrstückig ausgebildet sein und auch verschiedene Bereiche der Grundplatte beheizen. Über die Grundplatten-IR-Flächenheizung kann für den Fall, dass keine separate Backenschienen-Heizung vorgesehen ist, auch die Backenschiene, welche auf der Grundplatte angeordnet, vorzugsweise festgeschweißt ist, mit erwärmt werden, da sich die Wärme der Grundplatte auf die Backenschiene überträgt. Darüber hinaus kann bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Weichenanordnung, bei der die Zungenschiene auf einem Gleitstuhl beweglich angeordnet ist, auch der Gleitstuhl durch Wärmeübertragung von der erwärmten Backenschiene und/oder Grundplatte mit erwärmt werden, um diesen schnee- und eisfrei zu halten.
-
Unter einer „Weichenanordnung“ wird hier eine Schienenanordnung zum Wechseln der Fahrspur bei schienengebundenen Verkehrsmitteln, d.h. Schienenfahrzeugen, verstanden. Eine Weichenanordnung ermöglicht es Schienenfahrzeugen, ohne Fahrtunterbrechung zwischen verschiedenen Gleisen zu wechseln. Ein wesentlicher Bestandteil einer Weichenanordnung ist die Zungenvorrichtung, welche ein Paar ortsfester Backenschienen und ein Paar quer dazu beweglicher Zungenschienen umfasst. Die zwischen den ortsfesten Backenschienen angeordneten verstellbaren Zungenschienen, die hier synonym gegebenenfalls auch als „Weichenzungen“ oder kurz „Zungen“ bezeichnet werden, können mittels geeigneter Stellvorrichtungen im Wesentlichen in Querrichtung zu den Backenschienen hin- und herbewegt werden. Zur Umleitung eines Schienenfahrzeuges von einem Gleis auf ein anderes wird eine erste Zungenschiene an die zugehörige erste Backenschiene angelegt, während die gegenüberliegende zweite Zungenschiene von der zugehörigen zweiten Backenschiene beabstandet wird. Für die an der Backenschiene anliegende Weichenzunge wird gegebenenfalls auch der Ausdruck „anliegende Weichenzunge“, für die von der Backenschiene beabstandete Weichenzunge der Ausdruck „abliegende Weichenzunge“ verwendet. Jeweils eine Backenschiene und die zugehörige Zunge werden auch als „halbe Zungenvorrichtung“ bezeichnet. Eine Zungenvorrichtung kann auch zwei ortsfeste zwischen den Backenschienen verlaufende Beischienen umfassen. Eine Beischiene ist jeweils einer Backenschiene zugeordnet und dient gegebenenfalls der Führung des Schienenkanzrades. Die Zungenschiene kann beispielsweise auf einem Gleitstuhl zwischen Backenschiene und Beischiene beweglich angeordnet sein.
-
Unter einer „Schiene“ wird hier eine Bahnschiene, beispielsweise eine Rillenschiene, Vignolschiene oder Kranschiene verstanden. Unter einer „Backenschiene“ wird eine Schiene im Bereich einer Weiche verstanden, an die eine Weichenzunge angelegt werden kann. Unter einer „Zungenschiene“ (auch „Weichenzunge“ oder „Zunge“) wird ein verstellbares Schienenendstück einer Weiche verstanden, über die das Umstellen der Fahrtrichtung erfolgt.
-
Unter einer „flächigen Infrarot-Heizung“ oder „flächigen „IR-Heizung“ wird hier eine im Wesentlichen flächig ausgebildete, d.h. sich in nur zwei Dimensionen in nennenswertem Umfang ausdehnende, Infrarot-Heizung verstanden. Synonym hierzu wird hier gegebenenfalls auch von einer „Infrarot-Flächenheizung“, „IR-Flächenheizung“, „Dünnschicht-Infrarotheizung“ oder „Dünnschicht-IR-Heizung“ gesprochen.
-
Unter einer „Infrarot-Heizung“ oder „IR-Heizung“ wird ein Heizsystem verstanden, bei dem die Wärmeübertragung überwiegend durch Wärmestrahlung (Infrarotlicht) erfolgt, und im Verhältnis weniger durch Wärmeleitung und/oder Konvektion. Eine Infrarot-Heizung ist demnach eine Strahlungsheizung, d.h. eine Heizung, bei der der Strahlungsanteil der abgegebenen Wärmeenergie mehr als 50% beträgt. Das Strahlungsmaximum liegt dabei im Infrarotbereich, d.h. im Wellenlängenbereich von etwa 780 nm bis 1 mm.
-
Unter einem „IR-heizfähigen Klebstoff“ wird ein Klebstoff verstanden, der bei Anlegen einer Spannung Infrarotstrahlung aussendet, unter einem „IR-heizfähigen Elastomerwerkstoff“ ein Elastomerwerkstoff, der bei Anlegen einer Spannung Infrarotstrahlung aussendet. Die Begriffe „IR-heizfähiger Klebstoff“ und „IR-heizfähiger Elastomerwerkstoff“ umfassen auch Klebstoffe oder Klebstoffzusammensetzungen bzw. Elastomerwerkstoffe oder Elastomerwerkstoff-Zusammensetzungen, in die Verbindungen, Materialien oder Komponenten so eingebettet sind, dass sie bei Beaufschlagung mit einer geeigneten Spannung IR-Strahlung abgeben. Elektrolumineszierende Polymere sind dem Fachmann bekannt. Es kann sich beispielsweise um Polymere handeln, in die elektrolumineszierende Pigmente eingebettet sind, d.h. Pigmente, die unter Einwirkung eines elektrischen Feldes, beispielsweise eines Wechselspannungsfeldes, elektromagnetische Strahlung, im Falle der vorliegenden Erfindung Infrarot-Strahlung, abgeben. Das elektrolumineszierende Polymer kann ein leitfähiges Polymer sein, oder mit einem leitfähigen Polymer so kombiniert sein, dass ein elektrisches Feld, z.B. ein elektrisches Wechselspannungsfeld, angelegt werden kann und die elektrolumineszierenden Pigmente zur Abgabe von Infrarot-Strahlung angeregt werden können. Leitfähige Polymere, Polymerzusammensetzungen oder -komposite sind dem Fachmann bekannt.
-
Der Begriff „Flanke“ oder „Seitenflanke“ in Bezug auf eine Schiene, z.B. eine Backenschiene, bezieht sich hier auf die seitlichen Flächen der Schiene, insbesondere im Bereich des Schienensteges und des Schienenkopfes.
-
Die Begriffe „außen“ und „innen“ in Bezug auf die erfindungsgemäße Weichenanordnung beziehen sich auf die übliche Gleiskonstruktion mit zwei parallel verlaufenden Schienen und einem dazwischen liegenden Gleisinneren. Die Begriffe „außen“, „äußere“ etc. bezeichnen somit eine Orientierung vom Gleisinneren weg. In Bezug auf Backenschienen bezieht sich der Begriff „außen“ somit auf eine Orientierung von den Zungenschienen weg. In Bezug auf die Zungenschienen bedeutet der Begriff „außen“ eine Orientierung zur zugehörigen Backenschiene hin. Der Begriff „äußeres Seitenprofil“ bezeichnet daher ein Seitenprofil an der Außenseite einer Schiene, z.B. einer Backenschiene, d.h. an der vom Gleisinneren abgewandten Seite der Schiene. Der Begriff „inneres Seitenprofil“ bezeichnet ein Seitenprofil, das auf der zum Gleisinneren orientierten Seite angeordnet ist. Entsprechend bezeichnet der Begriff „äußere Schienenkopfflanke“ beispielswesie eine vom Gleisinneren wegweisende Flanke des Schienenkopfes, der Begriff „äußere Schienenkopfunterseite“ jene Unterseite des Schienenkopfes, die auf der dem Gleisinneren gegenüberliegenden Seite der Schiene liegt. Zum Gleisinneren sind regelmäßig auch die Spurkränze von Spurkranzräder von Schienenfahrzeugen orientiert.
-
Unter einem „Dichtungs- oder Dämpfungsprofil“ wird hier ein Profil mit elastischen und/oder dämpfenden Eigenschaften verstanden, beispielsweise ein Elastomerprofil mit Dichtungs- oder Dämpfungsfunktion. Es kann sich beispielsweise um Profile für den Gleisoberbau, Schachtbau oder Tunnelbau handeln, z.B. um Tübbingdichtungen, Betonrohrdichtungen, Schachtdichtungen, Keildichtungen, integrierte Dichtungen, Rollringe, Schienenunterlagen wie z.B. Rillenschienenlagerungen, Gleisbettmatten, Spurrillendichtprofile, Fuß- und Seitenprofile für Schienen. Es kann sich aber auch um Verglasungsprofile für Fenster und Türen, Dichtungsprofile für Fenster und Türen, Fassadendichtungsprofile, Lärmschutzdichtungen und dergleichen handeln.
-
Unter einem „Seitenprofil“ wird hier ein seitlich von der Schiene in der Schienenkammer, d.h. dem Bereich zwischen der Schienenkopfunterseite und der Schienenfußoberseite, angeordnetes Dichtungs- oder Dämpfungsprofil verstanden. Ein solches Seitenprofil ist vorzugsweise strangförmig ausgebildet (s. z.B.
WO 2013/087070 A1 ).
-
Unter einem „elastomeren Material“ wird hier ein Material verstanden, das gummielastische Eigenschaften aufweist, also ein formfester, aber elastisch verformbarer Kunststoff oder Kunststoffgemisch, dessen Glasübergangspunkt sich unterhalb der Raumtemperatur befindet. Unter einem „quervernetzten Elastomer“ werden Elastomere verstanden, deren Molekülketten im Gegensatz zu thermoplastischen Elastomeren untereinander kovalent vernetzt sind. Beispiele für quervernetzte Elastomere sind Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR) und Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPM, EPDM).
-
Bei der erfindungsgemäßen Weichenanordnung kann die erste und/oder zweite flächige Infrarot-Heizung beispielsweise als Heizfolie, als IR-heizfähiger Elastomerwerkstoff oder als IR-heizfähiger Klebstoff ausgebildet sein. Mit Hilfe des IR-heizfähigen Klebstoffs kann auch das Seitenprofil an der Backenschiene und/oder das Grundplattenprofil an der Grundplatte befestigt sein. Die IR-Heizfolie kann beispielsweise zwischen dem Seitenprofil und der Backenschiene oder zwischen dem Grundplattenprofil und der Grundplatte lose angeordnet oder mittels eines Klebers befestigt sein. Die IR-Heizfolie kann beispielsweise mittels einer auf der Folie aufgebrachten Klebschicht an der Backenschiene oder der Grundplatte befestigt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erste und/oder zweite flächige Infrarot-Heizung in das jeweilige elektrisch und/oder thermisch isolierende Dichtungs- oder Dämpfungsprofil, d.h. das Seitenprofil oder Grundplattenprofil, integriert, vorzugsweise durch Einextrudieren der IR-Heizung in das elektrisch und/oder thermisch isolierende Elastomerprofil oder durch Co-Extrudieren mit dem elektrisch und/oder thermisch isolierenden Profil. Zur Herstellung eines solchen Elastomerprofils mit einextrudierter flächiger IR-Heizung kann eine flächige IR-Heizung, beispielsweise in Form einer IR-Heizfolie, in das Profil einextrudiert werden, d.h. bei der Extrusion des Profils in das Elastomermaterial des Profils eingebettet werden. Vorzugsweise ist die IR-Heizung dabei in das Seitenprofil so einextrudiert, dass bei Anordnung des Seitenprofils an der Backenschiene eine möglichst ungehinderte Abstrahlung der IR-Strahlen zur Backenschiene hin erfolgen kann, und bei Einextrudieren der IR-Heizung in das Grundplattenprofil so, dass bei Anordnung des Grundplattenprofils an der Grundplatte eine möglichst ungehinderte Abstrahlung der IR-Strahlen zur Grundplatte hin erfolgen kann. Beispielsweise kann die flächige IR-Heizung in eine Fläche des Seitenprofils einextrudiert sein, die in der Einbausituation zur Backenschien orientiert ist. Ein IR-heizfähiger Elastomerwerkstoff kann mit dem elektrisch und/oder thermisch isolierenden Dichtungs- oder Dämpfungsprofil coextrudiert und dadurch in Form einer später fest mit dem Dichtungs- oder Dämpfungsprofil verbundenen dünnen Schicht auf dem Profil abgelagert werden. Dabei ist die IR-heizfähige Schicht vorzugsweise zur Backenschiene oder zur Grundplatte hin orientiert.
-
Die erste und/oder zweite flächige IR-Heizung ist/sind vorzugsweise streifenförmig ausgebildet und flexibel, so dass ein mit einer flächigen IR-Heizung versehenes Dichtungs- oder Dämpfungsprofil beispielsweise aufgewickelt werden kann.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Weichenanordnung ist/sind die erste flächige Infrarot-Heizung und/oder die zweite flächige Infrarot-Heizung elektrisch betrieben. Hierzu weist die IR-Heizung geeignete Schnittstellen auf, über die eine elektrische Versorgung der IR-Heizung erfolgen kann. Die flächige IR-Heizung kann auch abschnittsweise beispielsweise geeignete Schnittstellen oder Steckverbinder aufweisen, um mehrere getrennte Heizungsabschnitte zusammenzuschalten.
-
Bei der erfindungsgemäßen Weichenanordnung ist die erste flächige Infrarot-Heizung so angeordnet, dass ein ausreichender, vorzugsweise möglichst großer, Bereich der Backenschiene genügend aufgewärmt werden kann, um die Weichenanordnung eis- und schneefrei zu halten. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Weichenanordnung ist die erste flächige Infrarot-Heizung mindestens im Bereich der Unterseite des Backenschienenkopfes und im Bereich des Backenschienensteges angeordnet. Die flächige Infrarot-Heizung kann darüber hinaus auch im Bereich der äußeren seitlichen Flanke des Schienenkopftes vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die erste flächige Infrarot-Heizung zusätzlich auch im Bereich des Backenschienenfußes angeordnet. Die Infrarot-Heizung kann beispielsweise auf zumindest einem Teil der Oberseite des Backenschienenfußes angeordnet sein. Auch eine Anordnung über den gesamten Bereich der Oberseite des Fußes und/oder der Flanken des Fußes ist möglich. Eine Anordnung unterhalb des Backenschienenfußes kann ebenfalls vorgesehen sein.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Weichenanordnung ferner eine der Zungenschiene zugeordnete ortsfeste Beischiene, wobei an der inneren Seitenflanke der Beischiene ein inneres elektrisch und/oder thermisch isolierendes Beischienen-Seitenprofil aus elastomerem Material angeordnet ist, und wobei zwischen dem inneren Beischienen-Seitenprofil und der inneren Seitenflanke der Beischiene eine dritte flächige Infrarot-Heizung angeordnet ist. Die Beischiene ist vorzugsweise fest auf der Grundplatte angeordnet, beispielsweise mittels Schweißverbindungen.
-
Unter einer „ortsfesten Beischiene“ wird hier ein unbeweglicher Teil der Zungenvorrichtung verstanden, der einer Backenschiene zugeordnet ist und hierzu im Wesentlichen parallel verläuft. Solche Beischienen als Teil einer Zungenvorrichtung sind grundsätzlich bekannt. Die Zungenschiene kann beispielsweise beweglich auf einem Gleitstuhl zwischen Beischiene und Backenschiene angeordnet sein. Der Gleitstuhl ist vorzugsweise mit der ortsfesten Beischiene fest verbunden, beispielsweise mittels Schweißverbindung.
-
Bei einer solchen Ausführungsform mit einer Backenschiene, einer zugehörigen Beischiene und einer dazwischen beweglich angeordneten Zungenschiene ist es somit bevorzugt, wenn an der äußeren, vom Gleisbett wegweisenden, Flanke der Backenschiene ein elektrisch und/oder thermisch isolierendes Backenschienen-Seitenprofil aus elastomerem Material angeordnet ist und an der inneren, zum Gleisbett weisenden, inneren Flanke der Beischiene ein elektrisch und/oder thermisch isolierendes Beischienen-Seitenprofil aus elastomerem Material angeordnet ist, wobei zwischen dem jeweiligen Seitenprofil und der Backenschiene oder Beischiene jeweils eine flächige IR-Heizung angeordnet ist.
-
Die zwischen Beischienen-Seitenprofil und innerer Seitenflanke der Beischiene angeordnete dritte flächige IR-Heizung ist vorzugsweise streifenförmig ausgebildet und flexibel, so dass ein mit einer flächigen IR-Heizung versehenes Dichtungs- oder Dämpfungsprofil beispielsweise aufgewickelt werden kann. Die zwischen Beischienen-Seitenprofil und innerer Seitenflanke der Beischiene angeordnete dritte flächige Infrarot-Heizung ist vorzugsweise elektrisch betrieben.
-
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Weichenanordnung, bei der zumindest die Backenschiene und vorzugsweise auch die Grundplatte mit IR-Heizungen versehen sind und darüber erwärmt werden können. Weiter bevorzugt ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Weichenanordnung, bei der die Backenschiene, die Grundplatte und die Beischiene mit IR-Heizungen versehen sind und darüber erwärmt werden können.
-
Geeignete Materialien für die Seitenprofile und das Grundplattenprofil sind beispielsweise solche auf Basis von Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Naturkautschuk (NR), einer Naturkautschuk-Butylkautschuk-Mischung (NR/BR) oder Ethylen-Propylen-Dien-Mischpolymerisat (EPDM). Die Profile können jeweils aus einem oder mehreren unterschiedlichen Materialien bestehen und beispielsweise mittels Koextrusion dieser unterschiedlichen Materialien hergestellt sein.
-
Zumindest das Backenschienen-Seitenprofile und, sofern vorhanden, auch das Beischienen-Seitenprofil sind vorzugsweise streifenförmig ausgebildet und an die Kontur der Schiene anlegbar. „Streifenförmig“ heißt hier, dass das Seitenprofil im Wesentlichen flächig ausgebildet ist und eine vergleichsweise geringe Dicke aufweist. Ein solches Seitenprofil ist vergleichsweise leicht herstellbar und das Wickeln des Profils ist ebenfalls erleichtert, wodurch Verformungen verhindert und die Bereitstellung größerer und kostengünstigerer Längen ermöglicht wird. Darüber hinaus erleichtert eine solche Ausgestaltung die Anpassung an die Schienenkontur. Um die Anpassung an die Schienenkontur weiter zu erleichtern, können die Seitenprofile mindestens eine Knickriefe aufweisen. Es kann sich hierbei um eine Einkerbung des Seitenprofils handeln, so dass der Querschnitt des Längsprofils vermindert und auf diese Weise ein Biegen bzw. Knicken erleichtert ist. Möglich ist aber auch, in Bereichen, die gebogen bzw. geknickt werden müssen, ein weicheres Material vorzusehen. Die Profile sind vorzugsweise jeweils einstückig ausgebildet.
-
Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt auch ein Dichtungs- oder Dämpfungsprofil aus einem elektrisch und/oder thermisch isolierenden elastomeren Material mit einem auf einer Fläche des Dichtungs- oder Dämpfungsprofils angeordneten oder in einer Fläche des Dichtungs- oder Dämpfungsprofils integrierten flächigen IR-Heizung.
-
Das erfindungsgemäße Dichtungs- oder Dämpfungsprofil kann beispielsweise als Schienen-Seitenprofil oder Grundplattenprofil in einer erfindungsgemäßen Weichenanordnung eingesetzt werden, kann jedoch auch für andere Einsatzzwecke vorgesehen und ausgestaltet sein.
-
Das Dichtungs- oder Dämpfungsprofil kann beispielsweise aus einem Material auf Basis von Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Naturkautschuk (NR), einer Naturkautschuk-Butylkautschuk-Mischung (NR/BR) oder Ethylen-Propylen-Dien-Mischpolymerisat (EPDM), oder aus Mischungen davon bestehen. Das Dichtungs- oder Dämpfungsprofil kann aus einem oder mehreren unterschiedlichen Materialien bestehen und auch beispielsweise mittels Koextrusion dieser unterschiedlichen Materialien hergestellt sein.
-
Das Dichtungs- oder Dämpfungsprofil ist vorzugsweise streifenförmig ausgebildet und an eine Schienenkontur anlegbar. „Streifenförmig“ bedeutet, dass das Dichtungs- oder Dämpfungsprofil im Wesentlichen flächig ausgebildet ist und eine vergleichsweise geringe Dicke aufweist. Ein solches Dichtungs- oder Dämpfungsprofil ist vergleichsweise leicht herstellbar und das Wickeln des Profils ist ebenfalls erleichtert, wodurch Verformungen verhindert und die Bereitstellung größerer und kostengünstigerer Längen ermöglicht wird. Darüber hinaus erleichtert eine solche Ausgestaltung die Anpassung an Konturen von abzudichtenden oder zu dämpfenden Einrichtungen, z.B. von Schienen. Um die Anpassung an beispielsweise eine Schienenkontur weiter zu erleichtern, kann das Dichtungs- oder Dämpfungsprofil mindestens eine Knickriefe aufweisen. Es kann sich hierbei um eine Einkerbung des Dichtungs- oder Dämpfungsprofils handeln, so dass der Querschnitt des Profils vermindert und auf diese Weise ein Biegen bzw. Knicken erleichtert ist. Möglich ist aber auch, in Bereichen, die gebogen bzw. geknickt werden müssen, ein weicheres Material vorzusehen. Das Dichtungs- oder Dämpfungsprofil ist vorzugsweise einstückig ausgebildet, kann aber auch aus mehreren Stücken bestehen.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Dichtungs- oder Dämpfungsprofil kann die flächige IR-Heizung beispielsweise auf die Fläche aufgeklebt sein. Die flächige IR-Heizung kann selbst als IR-heizfähiger Klebefilm ausgestaltet und auf die Fläche des Dichtungs- oder Dämpfungsprofils aufgebracht sein. Vorzugsweise ist der Klebefilm mit einer abziehbaren Folie abgedeckt. Es ist jedoch bevorzugt, dass die flächige IR-Heizung in die Fläche des Dichtungs- oder Dämpfungsprofils einextrudiert oder mit dem Dichtungs- oder Dämpfungsprofil coextrudiert ist.
-
Die flächige IR-Heizung ist vorzugsweise streifenförmig ausgebildet und flexibel, so dass ein mit der flächigen IR-Heizung versehenes Dichtungs- oder Dämpfungsprofil aufgewickelt werden kann.
-
Die flächige IR-Heizung ist bevorzugt elektrisch betreibbar. Das erfindungsgemäße Dichtungs- oder Dämpfungsprofil weist dazu entsprechende elektrischen Anschlüsse auf.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen rein zu Veranschaulichungszwecken näher erläutert.
- 1 Schematische und vereinfachte Draufsicht auf eine Weichenanordnung.
- 2. Schnittansicht durch einen Teil einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Weichenanordnung.
- 3. Ansicht eines Abschnitts eines erfindungsgemäßen Dichtungs- und Dämpfungsprofils in einer Ausführungsform als Seitenprofil einer Backenschiene.
-
In 1 ist schematisch und vereinfacht eine Draufsicht auf eine Weichenanordnung 1 dargestellt, die eine Zungenvorrichtung 2 mit zwei Backenschienen 4 und zwei Zungenschienen 3 umfasst. Die Zungenschienen 3 sind zwischen den Backenschienen 4 verschwenkbar angeordnet, so dass jeweils eine Zungenschiene 3 (in 1 unten dargestellt) an die zugehörige Backenschiene 4 angelegt und die andere Zungenschiene 3 (in 1 oben dargestellt) von der zugehörigen Backenschiene 4 beabstandet werden kann. Teile der Zungenvorrichtung 2, mit deren Hilfe die Zungenschienen 3 verschwenkt werden können, sind hier nicht dargestellt. Schematisch sind in 1 noch ein Herzstück 26 und Radlenker 27 der Weichenanordnung 1 dargestellt.
-
2 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Weichenanordnung 1. Die Figur zeigt eine halbe Zungenvorrichtung 2 mit einer Backenschiene 4 und einer Zungenschiene 3. Die Zungenschiene 3, die in der Darstellung an der inneren Seitenflanke 23 der zugehörigen Backenschiene 4 anliegt, ist hier auf einem Gleitstuhl 12 beweglich gelagert und kann mittels nicht dargestellter Einrichtungen zwischen der Backenschiene 4 und einer ortsfesten Beischiene 5, zwischen denen eine Rille 24 gebildet ist, hin- und herbewegt werden. Der Gleitstuhl 12 ist fest mit der Beischiene 5 verbunden, hier verschweißt, und liegt am Backenschienensteg 15 an. Backenschiene 4 und Beischiene 5 sind hier mittels Schweißverbindungen 13 fest auf einer Grundplatte 10 angeordnet.
-
Die Backenschiene 4 weist einen Backenschienenkopf 14, einen Backenschienensteg 15 und einen Backenschienenfuß 16 auf. An die äußere Flanke 17 der Backenschiene 4 ist ein elektrisch und/oder thermisch isolierendes äußeres Backenschienen-Seitenprofil 6 aus elastomerem Material angelegt. Bei der dargestellten Ausführungsform bedeckt das Backenschienen-Seitenprofil 6 einen Teil der Oberseite des Backenschienenfußes 16, d.h. der zum Backenschienenkopf 14 gerichteten Oberfläche des Backenschienenfußes 16, den Backenschienensteg 15, die Unterseite 18 und einen Teil der äußeren Flanke 19 des Backenschienenkopfes 14. Das Backenschienen-Seitenprofil 6 ist streifenförmig und einstückig ausgebildet und an die Kontur der Backenschiene 4 angepasst. Unterhalb des Backenschienenkopfes 14 sind luftgefüllte Längskanäle 20 in dem Backenschienen-Seitenprofil 6 zu Dämpfungszwecken vorhanden. Ein separates Fußprofil 21 bedeckt den Rest des Schienenfußes 16 und umgreift bei dieser Ausführungsform auch den Rand 22 der Grundplatte 10.
-
Das äußere Backenschienen-Seitenprofil 6 weist in seiner zur Backenschiene 4 weisenden Fläche eine in die Fläche integrierte erste flächige IR-Heizung 8 auf (s. auch 3). Die erste flächige IR-Heizung 8 ist in der hier dargestellten Ausführungsform vierteilig ausgeführt, so dass ein Teil der ersten IR-Heizung 8 an der äußeren Backenschienenkopf-Flanke 19, ein Teil auf der Backenschienenkopf-Unterseite 18, ein Teil am Backenschienensteg 15 und ein Teil auf dem Backenschienenfuß 16 zu liegen kommt. Die einzelnen Teile der ersten flächigen IR-Heizung 8 können separat oder gemeinsam elektrisch versorgt sein.
-
Die Beischiene 5 ist mittels eines inneren Beischienen-Seitenprofils 7 aus elastomerem Material elektrisch und/oder thermisch isoliert. Das innere Beischienen-Seitenprofil 7 liegt an der inneren Beischienenflanke 28 an, bedeckt einen Teil der Grundplatte 10 und umgreift den Rand 31 der Grundplatte 10. Im Inneren des Beischienen-Seitenprofils 7 sind luftgefüllte Längskanäle 29 vorhanden. Darüber hinaus weist das Beischienen-Seitenprofil 7 Riefen 30 auf, die die Anpassung an die Kontur der zu isolierenden Beischiene 5 erleichtern. In die zur Beischiene 5 weisende Fläche des Beischienen-Seitenprofils 7 ist eine zweite flächige Infrarot-Heizung 9 integriert, die hier im Wesentlichen über den gesamten Bereich der inneren Beischienenflanke 28 an der Beischiene 5 anliegt. Die zweite flächige Infrarot-Heizung 9 ist bevorzugt elektrisch betrieben.
-
Die Beischiene 5 weist in dem auf der Grundplatte 10 angeordneten Bereich eine zur Rille 24 hin orientierte Ausnehmung 25 auf, die gegebenenfalls weitere Heizeinrichtungen, beispielsweise weitere IR-Flächenheizungen oder röhrenförmige IR-Heizstrahler aufnehmen kann.
-
Unterhalb der Grundplatte 10 ist ein Grundplattenprofil 11 aus elektrisch und/oder thermisch isolierendem elastomeren Material angeordnet. Ebenso wie das Beischienen-Seitenprofil 7 weist auch das Grundplattenprofil 11 Längskanäle 29 und Riefen 30 auf. Zwischen dem Grundplattenprofil 11 und der Unterseite 32 der Grundplatte 10 ist eine dritte flächige Infrarot-Heizung 33 angeordnet, die in die zur Unterseite 32 der Grundplatte 10 weisende Fläche des Grundplattenprofils 11 integriert und vorzugsweise elektrisch betrieben ist.
-
In 3 ist ein Abschnitt eines als Backenschienen-Seitenprofil 6 ausgebildeten erfindungsgemäßen Dichtungs- und Dämpfungsprofils dargestellt, wie es auch in der in 2 dargestellten Weichenanordnung 1 gezeigt ist. Das Backenschienen-Seitenprofil 6 ist streifenförmig ausgebildet, d.h. es erstreckt sich über den dargestellten Abschnitt in die durch die gestrichelten Pfeile angedeuteten Richtungen hinaus, und an die Kontur einer Backenschiene 4 angepasst. In der in Einbausituation zur äußeren Backenschienenflanke 17 weisenden Fläche ist eine flächige IR-Heizung 8 integriert, mit deren Hilfe die Backenschiene 4 erwärmt werden kann. Elektrische Anschlüsse zum elektrischen Betrieb der IR-Heizung 8 sind nicht dargestellt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 3194960 A [0003]
- US 3264472 A [0003]
- CA 2234149 C [0003]
- US 2910567 A [0003]
- US 3349722 A [0003]
- CH 239872 A [0003]
- CH 232261 A [0003]
- EP 1524364 B1 [0003]
- DE 102013009269 A1 [0003]
- CN 108797233 A [0003]
- CA 2413653 C [0003]
- US 2019/0010670 A1 [0003]
- US 2014/0151366 A1 [0003]
- CA 2684030 A1 [0003]
- EP 0247693 A2 [0003]
- WO 2013/087070 A1 [0017]
