DE2003848A1

DE2003848A1 - Heizvorrichtung fuer Eisenbahnweichen

Info

Publication number: DE2003848A1
Application number: DE19702003848
Authority: DE
Inventors: Czyl Joseph Leonard
Original assignee: Vapor Corp
Current assignee: Vapor Corp
Priority date: 1969-01-29
Filing date: 1970-01-28
Publication date: 1970-08-06
Also published as: GB1220558A; US3536909A; NL7001159A

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Heizvorrichtungen für Eisenbahnweichen zum Zuführen von Wärme zu einer Weiche zu dem Zweck, Eis und Schnee zu schmelzen und die Weiche frei von Eis und Schnee zu halten, so daß sie betriebsfähig bleibt, und sie betrifft insbesondere eine Weichenheizvorrichtung, die es ermöglicht, Wärme direkt den Weichenzungen, den zugehörigen Schienen, den Weichenbetatigungsstangen und allen anderen beweglichen Teilen einer Weiche zuzuführen.

Die Notwendigkeit, Eisenbahnzüge anzuhalten, da eine Weiche eingefroren bzw. durch Eis und/oder Schnee verstopft ist, führt zu sehr hohen Kosten und schwerwiegenden ^etriebsstörungen«. Bei den Eisenbahngesellschaften werden bereits zahlreiche Vorrichtungen und Maschinen benutzt, um die Weichen von Eis und Schnee zu befreien und so die genannten Schwierigkeiten zu vermeiden· Die meisten bis jetzt bekannten Heizvorrichtungen führen Wärme direkt der Außenseite jeder Schiene im Bereich einer Weiche und über die ganze Länge der Weiche zu, um die Temperatur der Schienen und der ihnen zugeordneten Bauteile aus Stahl zu erhöhen und so das Eis und den Schnee zum Schmelzen zu bringen. Da den Schienen hierbei häufig

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große Wärmemengen direkt zugeführt werden, treten häufig Verformungen von Bauteilen der Weiche auf, und solche Verformungen können schließlich zu einem fehlerhaften Arbeiten der Weiche führen. Außerdem ist es dann, wenn die Wärme nur den Außenflächen der Schienen zugeführt wird, nicht möglich, das Eis und den Schnee auf den zwischen den Schienen angeordneten Bauteilen, z.B. den Weichenzungen und den Weichenbetätigungsstangen, zu entfernen. Weiterhin ist es bis jetzt bei Weichenheizvorrichtungen erforderlich, Zündvorrichtungen auf beiden Seiten jeder Weiche vorzusehen. Schließlich werden die bis jetzt bekannten Weichenheizvorrichtungen in den meisten I'ällen nahe den Schienen auf dem Boden angeordnet, und daher können sie durch Schmutz und Schnee verstopft werden, so daß sie nicht einwandfrei arbeiten.

Gemäß der Erfindung sollen nunmehr die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten vermieden werden, und es soll eine neuartige und verbesserte Weichenheizvorrichtung geschaffen werden, die es ermöglicht, die erzeugte Wärme vollständig und auf wirtschaftliche Weise einer Weiche zuzuführen, um Eis und/oder Schnee zum Schmelzen zu bringen, ohne daß irgendeine Beschädigung der Weichenkonstruktion und/oder eine Beeinträchtigung der einwandfreien Arbeitsweise zu erwarten ist.

Die erfindungsgemäße Weichenheizvorrichtung umfaßt ein Gehäuse, das sich längs einer Seite einer Weiche nahe einer Schiene erstreckt, gegenüber dem Boden erhöht angeordnet ist und einen oder mehrere Brenner trägt. Jeder Brenner ist hierbei auf einen Baum zwischen benachbarten Schwellen ausgerichtet und mit einem Wärmeverteilerrohr versehen, das sich unterhalb der Schiene nach unten und dann in dem Baum »wischen benachbarten Schwellen nach innen erstreckt. Das Verteilerrohr ist von einem Leitungsrohr umschlossen, da« sich noch über eine weitere Strecke zwischen den Schwellen erstreckt, so daß die Meißen Gase und/oder die Strahlungswärme auf alle Bauteile der Weiche einschließlich der Weichenzungen und der

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Weichenbetätigungsstangen verteilt werden können. Die Flammen der Brenner erstrecken sich nach unten, so daß alle kritischen Bauteile oberhalb der Schwellen angeordnet werden können, und daß ihr einwandfreier Betrieb weniger stark durch Schmutz und/oder Schnee gefährdet werden kann© Somit führt die Heizvorrichtung Wärme den kritischen Zonen einer Weiche zu, so daß diese kritischen Zonen von Eis und Schnee freigehalten werden und ein einwandfreier Betrieb der Weiche gewährleistet ist. Wegen der V_erwendung der erwähnten Bateile zum Verteilen der Wärme ist es bei der erfindungsgemäßen Weichenheizvorriohtung nur erforderlich, die kritischen Bauteile, d.h. die Zündvorrichtungen der Heizvorrichtung, längs einer Seite der Weiche anzuordnen; hierdurch verringern sich die Gesamtkosten der Heizvorrichtung wie auch die gesamten Betriebskosten· -

Ferner ermöglicht es die Erfindung, Wärme schwer zu erwärmenden Zonen zuzuführen, wie sie bei Doppel- oder Kreuzungsweichen vo banden sind. Da sich bei Weichen der größte Teil der Bewegung der Schienen an den Weichenzungen und in deren Nähe abspielt, während am hinteren Ende nur eine sehr geringe Bewegung stattfindet, ist es emai 4er Erfindung nur erforderlich, eine Heizvorrichtung vorzusehen, aie sich über etwa 50% bis 60% der Länge der Weiche und längs desjenigen Teils erstreckt, wo die beweglichen Bauteile angeordnet sind. Wärme wird mit Hilfe der erwähnten Leitungen in Form heißer Gase nicht nur den'kritischen Zonen zugeführt, sondern in der Nähe des Brenners wird auch. Strahlungswärme abgegeben, j

die direkt der benachbaretn Schiene zugeführt wird.

Ferner sieht die Erfindung eine Weichenheizvorrichtung su» Befreien von Weichen von Eis und/oder Sehne« vor, bei der Wärme auch schwer zu beheizenden Teilen einer Weiche zugeführt werden kann, so daß es nicht erforderlich ist, die betreffenden Teile mit der Hand von Eis und/oder Schnee asu befreien.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen am Ausführungsbeispielen näher erläutert.

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Fifr. 1 ist ein etwas vereinl neater <jucr;;.cnnitt einer Weiche, üie mit einer Weichenheizvorrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist,

Fig. 2 zeigt in einem verkürzten Grundriß eine Brennerund Leitungsbaugruppe einer erfindungsgemäßen Weichenheizvorrichtung.

Fig. 3 ist ein Schnitt durch die Brenner- und Leitungsbaugruppe nach Fig. 2 längs der Linie 3-3 in. Fig. 2 und zeigt außerdem mit gestrichelten Linien die Schienen und Weichenzungen einer Weiche.

Fig. 4 ist ein Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3·

Fig. 5 zeigt im Grundriß eine erfindungsgemäße Vveichenheizvorrichtung in ihrer Beziehung zu einer auf Schwellen angeordneten Schiene, wobei bestimmte Teile der Deutlichkeit halber we; gebrochen gezeichnet sind, und wobei die Weichenzungen aus dem gleichen Grunde fortgelassen sind.

Die Weichenheizvorrichtung nach der Erfindung läßt sich gleich gut sowohl bei einfachen als auch bei komplizierten Weichenkonstruktionen verwenden, um den in Frage kommenden Teilen Wärme zuzuführen und die beweglichen Teile einer Weiche frei bewegbar und betriebsfähig zu halten, wenn die Betriebsfähigkeit normalerweise durch Schnee und Eis gefährdet werden könnte. Eine mit einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ausgerüstete Weiche könnte natürlich nach dem Einfrieren vollständig aufgetaut werden, wenn die Heizvorrichtung in Betrieb gesetzt wird. Die Wärme wird bei der'Weichenanordnung direkt den Weichenzungen und den Betätigungsstangen sowie den Schienen zugeführt.

Die erfindungsgemäße Vveichenheizvorrichtung kann bei den verschiedensten Weichenkonstruktionen benutzt werden. Sie ist insbesondere zur Verwendung bei schwer zu beheizenden Weichen geeignet, z.B. bei Doppel- oder Kreuzungsweichen, die

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sich wegen der großen Zahl und der besonderen Anordnung der beweglichen Zungen nur schwer beheizen lassen. Ferner kann man eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung zusätzlich zu Heizvorrichtungen bekannter Art sowie auch bei Rangieranlagen verwenden, bei denen zahlreiche kurze Weichen betriebsfähig gehalten werden müssen, um das Ordnen von Güter- und Personenwagen zu ermöglichen. Schließlich sei bemerkt, daß die Kosten der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung so niedrig sind, daß sie nicht als Investitionskosten zu betrachten sind, deren Aufwand einer besonderen Genehmigung bedürfen würde.

In Fig. 1 erkennt man zwei parallele Schienen 10 und einer Weichenkonstruktion, denen zwei Weichenzungen 12 und zugeordnet sind, die gleichzeitig auf die Schienen 10 und 11 m zu bzw. von ihnen weg bewegt werden können_o Es sei bemerkt, daß man Weichenbetätigungsstangen in jeder gewünschten Anzahl vorsehen kann. Ohne eine grundsätzliche Änderung der Ausführungsform nach Fig. 1 zu bewirken, kann man eine Betätigungsstangen-Verlängerung 14a vorsehen, die mit den Weichenzungen eines benachbarten Schienenpaars verbunden ist, so daß alle Zungen gemeinsam betätigt werden können· Um ie Weiche im betriebsmäßigen Zustand und frei von Eis und Schnee zu halten, müssen die Weichenzungen und die Betätigungsstangen in einem Zustand gehalten werden, in dem sie auf die Schienen 10 und 11 zu bzw. von ihnen weg bewegt werden können. Jede Ansammlung von Eis und/oder Schnee zwischen einer Weichenzungen und der benachbarten Schiene oder zwischen einer Betätigungs- I

stange und den Schwellen oder dem Boden würde zu einer Behinderung der Bewegung der Weichenzungen und zu einem fehlerhaften Arbeiten der Weiche führen. Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung hält die beweglichen Teile einer Weiche von Eis und/oder Schnee frei, so daß sie jederzeit betätigt werden können.

Gemäß Fig. 5 würde eine typische Heizvorrichtung für eine Weiche mehrere Brennerbaugruppen 15 umfassen, die nahe der Außenseite einer der Schienen der Weiche angeordnet sind.

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Jedem Brenner ist ein Verteilerrohr 16 zugeordnet, und jedem Verteilerrohr ist eine langgestreckte Leitung 17 zugeordnet, die zwischen benachbarten Schwellen 18 vorgesehen und daran befestigt ist. Je zwei benachbarte Schwellen begrenzen einen Raum 19, von dem jeweils eine der Leitungen 17 aufgenommen wird. Eine Hcuptbrennstoffzuführungsleitung 20 mit einem Einlaß 21 führt sämtlichen Brennerbaugruppen 15 Brennstoff zu. Zwar könnte man einen Brennstoff beliebiger Art verwenden, doch sei bemerkt, daß die Verwendung von gasförmigem Brennstoff besonders zweckmäßig ist·

Eine Zündvorrichtung 22 dient zum Zünden sämtlicher Brenner der Heizvorrichtung. Es sei bemerkt, daß die Brenner mit der Hand oder mittels einer ständig brennenden Zündflamme oder mit Hilfe von Zündkerzen gezündet werden können, so aß gegebenenfalls eine Fernbetätigung möglich ist. Ferner kann man Vorrichtungen vorsehen, die ein automatisches Zünden der Brenner ermöglichen. Es liegt auf der Hand, daß man eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung aus einer beliebigen Anzahl von Brennern zusammensetzen kann, wobei sich die Zahl der Brenner nach der gewünschten Leistung der Heizvorrichtung und den Abmessungen der Weichenkonstruktion richtet.

Gemäß Fig. 1 bis 4 ist die Brennerbaugruppe 15 nahe einer der Weichenschienen auf deren Außenseite und derart geneigt angeordnet, daß sie sich nach unten und dann unterhalb der Schiene nach innen erstreckt. Ferner ist jede Brennerbaugruppe gleichachsig Mit einem von zwei benachbarten Schwellen 16 abgegrenzten Baum 19 angeordnet. Sas Abgasverteilerrohr 16 bildet eine Verlängerung der Brennerbaugruppe und dient dazu, die Verbrennungsgase nach unten und innen zu der Leitung 17 zu leiten. Zu diesem Zweck hat das Verteilerrohr 16 die Form eines Kniestücks mit einem Einlaßabschnitt 16a und einem Auslaßabschnitt 16b. Längs des Austrittsabschnitts 16b des Verteilerrohrs sind mehrere Öffnungen 23 verteilt, damit Verbrennungsluft eintreten kann und die Verbrennungsgase entweichen können. Gemäß Fig. 1 und 3 ragt der Austritts«·

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GemäB Fig. '+ bet. crr.e I*rir.a.ü£ "'"■■" μ in ex, .I:./:-; ,ir re^oeckigen Querschnitt, sie ist an ihren Enden 2^ υΐ-.l 25 ufer). lind diese Enden sind in einem Icle inen Abstand unter den Weichenzungen 12 und 13 auf beiden Seiten der Weiche angeordnet. Somit treten die Verbrennungsgase in die Leitung 17 über, sie strömen in beiden Richtungen durch die Leitung, und sie entweichen über die Öffnungen 24 und 25 an den Enden, so daß die heißen Verbrennungsgase im Bereich der Weichenzungen abgegeben werden. Hierdurch werden die Zungen und die benachbarten Schienen von Eis und/oder Schnee freigehalten, so daß die Weiche jederzeit ungehindert betätigt werden kann,, Gemäß Pig. 5 werden Befestigungsstreifen 26 verwendet, um die Lei- M tungen 17, die in den Zwischenräumen 19 der Schwellen angeordnet sind, mit den benachbarten Schwellen zu verbinden* Jedoch könnte man auch andere Vorrichtungen vorsehen, um die Leitungen 17 in ihrer Lage zu halten.

Die Weichenbetätigungsstangen 14 werden durch von den Leitungen 17 ausgehende Wärmekonvekt ionss trömunge η und die von den leitungen abgegebene Strahlungswärme von Eis und/οdeτ Schnee freigehalten. Es macht keinen Unterschied, ob die Betätigungsstahgen direkt über den Leitungen oder über einer benachbarten Schwelle liegen, denn die abgegebene Wärme ;iält die benachbarten Schwellen frei von Eis und Schnee. Es sei jedoch bemerkt, daß die Betätigungsstangen gewöhnlich über i

den offenen Lücken zwischen benachbarten Schwellen angeordnet und daher auf die Leitungen 17 der Heizvorrichtung ausgerichtet sind. Strahlungswärme wird auch von den Brennerbaugruppen und den Verteilerrohren unterhalb und in der Umgebung der Schiene 11 abgegeben, und diese Wärme trägt dazu bei, die Schiene von Eis und/oder Schnee freizuhalten.

Auf der Außenseite der Schienen 10 und 11 sind Abdeckungen 27 angeordnet, um einen Teil der Verbrennungsgase und der Strahlungswärme zurückzuhalten, damit die Schienen erwärmt

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werden, und um außerdem die Brennerbaugruppen zu schützen. Gemäß Fig. 1 und 3 erstrecken sich die Abdeckungen 27 von den Schienenköpfen aus nach außen und dann nach unten über die Brennerbaugruppen hinweg. Die Abdeckungen verstärken die Heizwirkung der Verbrennungsgase und der Strahlungswärme, da sie verhindern, daß die Wärme auf der Außenseite der Schienen direkt nach oben entweicht. Normalerweise erstrecken sich die Abdeckungen nur über 50% bis 60% der Länge einer Weiche, da nur dieser Teil freigehalten zu werden braucht, und da sich die Schienen am anderen Ende der Weiche nur wenig oder überhaupt nicht bewegen. Die Tatsache, daß die Brenner mit nach unten gerichteten Flammen arbeiten, dient dazu, die Teile der Brenner und ihre Öffnungen von Schmutz und Schnee freizuhalten, wodurch sich der Wartungsaufwand verringert» Außerdem ermöglicht diese Anordnung den Betrieb der Heizvorrichtung, wenn die Umschließung mit Eis bedeckt ist, da jedes Brennerrohr mit einer zusätzlichen Öffnung versehen ist. Abschließend sei bemerkt, daß die Heizvorrichtung so ausgebildet ist, daß sie zum Ausgleichen unterschiedlicher Schienenhöhen und Schwellenabstände verstellt und außer Berührung mit den Weichenbetätigungsstangen angeordnet werden kann.

Potentansprüche;

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Claims

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i, 1./ He ir. vorrichtung für -,isenbahnweieh^n, gekennzeichnet durch einen nahe der Außenseite einer eiu~. deiche zugeordneten Schiene '11)'angeordneten Brenner (15). ein VerDrennungsgas-Vertoiloxrolir (16), u.u£> slcL von dom Brenner at.ε unter der Schien..-, hinweg nacL anfcen und in ei.— durch benacabarte üchwellen x'i&) abgegrenzten liauid '19,.■ e.,— streckt, i:cwie eine zwisuhex. u.en öcnwoijc*. un^eur-änece, s*· i. parallel dazu erstreckende -L>ri.L"L.ii^ (1?) j^lt ϊ,'Λ^γ den ^θιοιχΟλ zungen ^!'12, 13) liegenden offenen Enden (?4-> 25)» wobei da: Verteilerrohr in die Leitung hineinragt, um die Verbrennuiiga gase darin zu verteilen, so daß sie länge dex- Leitung strömen und auH deren voneinander ab gewandt er. luxid^a untweijhe.i.
2. Heizvorriohtunr; nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine über dem Brenner (15) angeordnet: Abdeckung (27), die sich zu der Schiene (11) erstreckt und dazu dient, die durch den Brenner erzeugte Wärme der Schiene zuzuführenο
3. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch, gekenn zeichnet, daß längs der Weiche mehrere Brenner (15) und Leitunge (17) umfassende Baugruppen in Abständen verteilt sind»
4. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Querschnitt der Leitung (17) erheblich größer ist als der Querschnitt des Verteilerrohrs (16).

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