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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Herzstück umfassend eine
Herzstückspitze bestehend aus vorzugsweise einer Vollspitze
sowie mit dieser verschweißten und teilweise bearbeiteten
Anschweiß- oder Anschlussschienen sowie zu beiden Seiten
entlang des Herzstücks unter Einhaltung jeweils einer Durchfahrrille
verlaufenden Flügelschienen, wobei die Herzstückspitze
gegenüber den Flügelschienen über Futterstücke
abgestützt ist.
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Nach
der
DE-C-44 42 416 wird
eine Herzstückspitze gegenüber Flügelschienen über
Futterstücke abgestützt. Dabei kann das Futterstück über eine
im Schnitt ovale Basisplatte mit dem Steg der Flügelschiene
verschweißt sein. Ferner geht von der Herzstückspitze
ein Ansatzstück aus, das gleichfalls mit dem Futterstück,
und zwar einem quaderförmigen Block, verschweißt
wird. Eine diesbezügliche Konstruktion ist aufwendig und
zeigt zudem Nachteile dahingehend, dass beim Austausch einer Flügelschiene
die Schweißverbindung zu dem Futterstück zerstört
werden muss.
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Bei
einem Herzstück nach der
EP-B-0
906 452 ist die Herzstückspitze über
geschmiedete Futterstücke zu Flügelschienen definiert
beabstandbar. Die Futterstücke können dabei mit
der Herzstückspitze verschweißt sein. Ferner werden
die Flügelschienen und die Herzstückspitze im
Bereich der Futterstücke von einem Bolzen durchsetzt, um
die Elemente zueinander zu fixieren und zu verspannen.
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Nach
der
EP-B-0 651 833 besteht
eine Herzstückspitze aus unverschweißten Schienenabschnitten,
die von einer Hülse spielfrei durchsetzt sind, die sich
ihrerseits durch Futterstücke erstreckt, über
die eine Beabstandung zwischen der Herzstückspitze und
entlang dieser verlaufenden Flügelschienen erfolgt. Die
Hülse wird von einem Bolzen durchsetzt, über die
die Flügelschienen zu der Herzstückspitze fixiert
und verspannt werden.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Herzstück
der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass durch konstruktiv
einfache Elemente ein geometrisch gewünschtes Ausrichten
von Herzstückspitze und Flügelschienen möglich ist.
Auch sollen Bauteile verwendet werden, die kostengünstig
herstellbar und problemlos individuell an den Verlauf von Herzstückspitze
und Flügelschienen anpassbar sind.
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Zur
Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung im Wesentlichen
vor, dass die Futterstücke zumindest ein Rohrelement sind,
das zum einen mit der Herzstückspitze verschweißt
ist und zum anderen jeweils von einem Befestigungselement durchsetzt
ist, über das die Flügelschiene gegenüber
der Herzstückspitze fixiert und verspannbar ist.
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Abweichend
vom vorbekannten Stand der Technik wird ein insbesondere eine Hohlzylindergeometrie
aufweisendes Rohrelement benutzt, das kostengünstig herstellbar
ist und von einem Rohr abgelängt werden kann, um individuell
an den Verlauf der Flügelschienen zu der Herzstückspitze
bzw. den Anschlussschienen und deren Verlauf angepasst zu werden.
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Es
werden keine geschmiedeten Futterstücke benötigt,
so dass sich eine kostengünstige Konstruktion ergibt. Durch
das Anschweißen der auch als Rohrfutterstücke
zu bezeichnenden Rohrelemente weisen diese einen eindeutigen geometrischen
Verlauf auf. Somit können die an dem bzw. den Rohrelementen
abgestützten Flügelschienen in ihrem Verlauf eindeutig
positioniert werden; denn die Stege der Flügelschienen
liegen an den Stirnflächen des bzw. der Rohrelemente bzw.
-stücke an, deren Verläufe im gewünschten
Umfang zu der Längsachse des Rohrelementes ausrichtbar
sind.
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Die
Rohrfutterstücke können das Herzstück, d.
h. die Herzstückspitze bzw. die mit dieser verschweißten
Anschlussschienen, durchsetzt und/oder mit diesen verschweißt
sein.
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Insbesondere
ist vorgesehen, dass in einer die Vollspitze durchsetzenden ersten
Schnittebene des Herzstücks jeweils ein Rohrelement als
das Futterstück zwischen der jeweiligen Flügelschiene
und der Vollspitze verläuft, wobei jedes Rohrelement mit der
Vollspitze verschweißt ist. Die Rohrfutterstücke verlaufen
zu beiden Seiten des Stegs der Vollspitze und sind mit dieser verschweißt.
Die Stirnflächen weisen sodann zu den Längsachsen
der Rohrelemente eine gewünschte Neigung auf, durch die
eine gewünschte geometrische Ausrichtung der Flügelschienen
erfolgt, die mit ihren Stegen flächig oder im Wesentlichen
flächig an den Stirnflächen anliegen. In diesem
Bereich weisen die Stege Durchbrechungen auf, um sodann die Rohrelemente
von einem Befestigungselement wie Bolzen durchsetzen zu lassen, über
den die Flügelschienen verspannt und somit fixiert werden.
Hierzu ist in bekannter Weise zwischen dem Bolzenkopf bzw. der Bolzenmutter
und dem zugewandten Steg der jeweiligen Flügelschiene eine entsprechende
Unterlage vorgesehen, über das die erforderliche Krafteinleitung
erfolgt. Die Unterlage sowie Kugelscheibe und Kegelpfanne stellen
ein definiertes Anliegen an dem Steg beim Anziehen des Bolzens sicher.
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In
einer bearbeitete Anschweißschienen durchsetzenden zweiten
Schnittebene des Herzstückes verläuft jeweils
ein Rohrelement zwischen der jeweiligen Flügelschiene und
der benachbart verlaufenden und mit dem Rohrelement verschweißten
Anschweißschiene. Dabei weisen die Stege der Anschweißschienen
in ihren von der jeweiligen Stirnfläche der Rohrelemente
umgebenden Bereichen fluchtend zueinander ausgerichtete Durchbrechungen auf,
um die in ihrem Innenraum fluchtend zueinander ausgerichteten beiden
Rohrelemente gleichfalls von einem Bolzenelement durchsetzen zu
können, über das die Flügelschienen gegenüber
dem Rohrelement verspannt sind. Die erforderliche Unverrückbarkeit ergibt
sich dabei durch die mit den Anschweißschienen bzw. deren
Stegen verschweißten Rohrelemente als die Futterstücke.
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In
einer die im Kopfbereich unbearbeiteten Anschlussschienen durchsetzenden
dritten Schnittebene des Herzstückes verläuft
zwischen den Flügelschienen ein einziges die Anschlussschienen
durchsetzendes und mit diesen verschweißtes Rohrelement,
das zum Fixieren und Verspannen der Flügelschienen zuvor
beschriebener Art von einem Befestigungselement durchsetzt ist.
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Aufgrund
der erfindungsgemäßen Lehre ergibt sich ein einfach
aufgebautes und in seinem geometrischen Verlauf präzise
ausrichtbares Herzstück, das kostengünstig herstellbare
und eine hohe Steifigkeit besitzende Futterstücke in Form
eines oder mehrerer Rohrelemente umfasst. Die Rohrelemente können
von in Meterware zur Verfügung stehenden Rohren abgelängt
werden, so dass problemlos eine individuelle Längenanpassung
an den Bereich des Herzstückes erfolgt, in dem die Rohrfutterstücke
zum Abstützen der Flügelschienen gegenüber
der Herzstückspitze bzw. der Anschweißschienen
untereinander und gegenüber den Flügelschienen
angeordnet werden. Durch die Verwendung von Rohrfutterstücken
wird eine geometrisch genaue Anlagefläche für die
Stege der Flügelschienen zur Verfügung gestellt, so
dass ein eindeutiger Verlauf dieser gewährleistet ist.
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Sofern
die Rohrfutterstücke mit der Herstückspitze bzw.
den Anschlussschienen, d. h. den jeweiligen Stegen verschweißt
sind, sollten diese derart bearbeitet sein, dass ein flächiges
Anliegen der Stirnflächen der Rohrfutterstücke
und somit eine sichere Schweißverbindung gewährleistet
ist.
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Des
Weiteren sind die Anschluss- oder Anschweissschienen selbst untereinander
nicht verschweißt, sondern werden zueinander über
die Futterstücke oder Laschen und das unmittelbare Aneinanderliegen
von Kopf- und Fußbereichen zueinander ausgerichtet und
fixiert.
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Die
Verbindung zwischen den Anschlussschienen und der Vollspitze erfolgt
durch Schweißen im Stumpfstoß, wobei Abbrennstumpfschweißen,
Widerstandsschweißen, Schutzgasschweißen, Elektronenstrahlschweißen,
aluminothermisches Schweißen oder sonstige bekannte Schweißverfahren
zur Anwendung gelangen.
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Die
Rohrfutterstücke selbst bestehen aus einem gut schweißbaren
Material, insbesondere Baustahl wie S 355.
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Der
Außendurchmesser des Rohrfutterstücks sollte im
Bereich zwischen 50 und 60 mm und der Innendurchmesser zwischen
25 und 40 mm liegen, ohne dass hierdurch eine Einschränkung
der erfindungsgemäßen Lehre erfolgt.
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Ein
eigenerfinderischer Vorschlag sieht vor, dass – unabhängig
von Rohrfutterstücken – in den Bereichen, in denen
die Anschlussschienen in ihren Köpfen und Füßen
unmittelbar aneinander liegen, in die Laschenkammern Laschen eingebracht
sind, die sicherstellen, dass beim Zusammenpressen der Anschlussschienen
durch Anziehen eines sowohl die Laschen als auch die Stege der Anschlussschienen durchsetzenden
Schraub- wie Bolzenelements der jeweilige Kopf über das
Futterstück auf den Fuß abgestützt wird,
so dass beim Durchfahren der Herzstückspitze eine Verlaufsänderung
nicht erfolgt.
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Weitere
Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht
nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich
und/oder in Kombination –, sondern auch aus der nachfolgenden
Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
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Es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf ein Herzstück,
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2 einen
Schnitt entlang der Linie A-A in 1,
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3 einen
Schnitt entlang der Linie B-B in 1,
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4 einen
Schnitt entlang der Linie D-D in 1 und
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5 einen
Schnitt entlang der Linie E-E in 1.
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In 1 ist
rein prinzipiell eine Draufsicht auf ein Herzstück 10 dargestellt,
das entsprechend bekannter Konstruktionen aus einer Herzstückspitze 12 sowie
entlang dieser verlaufenden Flügelschienen 14, 16 besteht.
Die Herzstückspitze 12 setzt sich ihrerseits aus
einer Vollspitze 18 sowie mit dieser stumpf verschweißten
Anschluss- oder Anschweissschienen 20, 22 zusammen.
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Zwischen
der Herzstückspitze 12 und der jeweiligen Flügelschiene 14, 16 verläuft
eine Durchlaufrinne 24, 26 für einen
Radkranz eines Rades eines Schienenfahrzeuges. Damit die Flügelschienen 14, 16 eindeutig
zu der Herzstückspitze 12 positioniert werden,
um also Durchlaufrillen 24, 26 gewünschter
Breite zu erhalten, sind Futterstücke vorhanden, über
die die Flügelschienen 14, 16 abgestützt
werden und die von Befestigungselementen wie Bolzen durchsetzt werden, über
die die Flügelschienen 14, 16 zueinander
und gegenüber der Herzstückspitze 12 verspannt
werden.
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Des
Weiteren ist darauf hinzuweisen, dass die Anschluss- oder Anschweissschienen 20, 22 untereinander
nicht verschweißt sind, sondern ausschließlich
mit der Vollspitze 18, die aus einer bearbeiteten Vollschiene,
aus Flachmaterial oder aus einem Abschnitt eines Dickblechs bestehen
kann. Das Verschweißen der Anschlussschienen 20, 22 mit
der Vollspitze 18 kann nach jeder geeigneten Technik erfolgen.
Beispielsweise ist Abbrennstumpfschweißen, Widerstandsschweißen,
Elektronenstrahlschweißen oder aluminothermisches Schweißen
zu nennen.
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Wie
sich aus den Figuren ergibt, sind entsprechend der erfindungsgemäßen
Lehre die Futterstücke als Rohrelemente ausgebildet, die
in Abhängigkeit von dem Abstützbereich entweder
die Herzstückspitze durchsetzen oder an den in diesem Bereich
verlaufenden Stegen Herzstückspitzenbauelemente abgestützt
sind. Unabhängig hiervon sind das bzw. die auch als Rohrfutterstücke
zu bezeichnenden Rohrelemente mit der Herzstückspitze 12 bzw.
deren Abschnitten verschweißt.
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Die
nachstehend beispielhaft erläuterten Verläufe
bzw. Befestigungen der Rohrfutterstücke in Abhängigkeit
von dem betrachteten Schnitt im Herzstück 10 sollen
jedoch nicht einschränkend zu verstehen sein. Vielmehr
kann in jeder Schnittebene des Herzstücks grundsätzlich
jede Ausgestaltung der Anordnung bzw. Befestigung der Rohrfutterstücke
erfolgen.
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In
einer ersten der 2 entsprechenden Schnittebene
des Herzstückes 10, die die Vollspitze 18 durchsetzt,
geht von jeder Stegaußenfläche ein Rohrfutterstück 28, 30 aus,
das stirnflächenseitig im Wesentlichen plan an dem Steg 32 der
Vollspitze 18 anliegt und mit dieser verschweißt
ist (Schweißnähte 34, 36).
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An
den gegenüberliegenden äußeren Stirnflächen 38, 40 liegen
die Flügelschienen 14, 16 mit ihren Stegen 42, 44 flächig
an, wobei die Ausrichtung der Stirnflächen 38, 40 zur
Längsachse der Rohrfutterstücke 28, 32 auf
den Verlauf der Flügelschienen 14, 16,
d. h. deren Ausrichtung zur Vertikalen, angepasst ist. Mit anderen
Worten wird durch die Stirnflächen 38, 40 eine
eindeutige geometrische Positionierung der Flügelschienen 14, 16 sichergestellt.
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In
dem Bereich, in dem die Rohrfutterstücke 28, 30 an
dem Steg 32 anliegen, ist der Steg 32 durchbrochen.
Gleiches gilt für die Bereiche der Stege 42, 44 der
Flügelschienen 14, 16, die von den Stirnflächen 38, 40 der
Rohrfutterstücke 28, 30 umgeben sind.
Somit ergibt sich eine fluchtend in die Rohrfutterstücke 28, 30 übergehende
Durchgangsöffnung, die von einem Bolzen 46 als
Befestigungselement durchsetzt ist, über den die Flügelschienen 14, 16 gegenüber
den Rohrfutterstücken 28, 30 verspannt
werden. In bekannter Weise verlaufen dabei zwischen Kopf 48 und
Mutter 50 des Bolzens 46 an den Außenflächen
der Stege 42, 44 anliegende Unterlagselemente,
um ein definiertes Anliegen an den Stegen und damit Krafteinleitung
sicherzustellen. Bei den Unterlagselementen kann es sich z. B. um
eine Kombination aus einer Unterlage sowie einer Kugelscheibe und
einer Kegelpfanne handeln. Die Unterlage weist eine scheibenförmige
Quadergeometrie auf und wird mit Uul bezeichnet.
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In
einer zweiten Schnittebene entsprechend der 3, die im
Bereich der Anschweißschienen 20, 22 verläuft,
sind gleichfalls zwei als Rohrelemente ausgebildete Rohrfutterstücke 52, 54 zur
positionsgenauen Beabstandung der Flügelschienen 14, 16 zu
den Anschweißschienen 20, 22 und damit
der Herzstückspitze 12 vorgesehen.
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Entsprechend
den Erläuterungen der 2 sind die
Rohrfutterstücke 52, 54 mit den Stegen 56, 58 der
Anschweißschienen 20, 22 verschweißt
und weisen fluchtend zueinander verlaufende Durchbrechungen 60, 62 auf,
die von einem der 2 entsprechenden Bolzen 46 durchsetzt
sind, über den gleichfalls in zuvor beschriebener Art und
Weise die Flügelschienen 14, 16 verspannt
werden.
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Wie
sich insbesondere aus den 2 und 3 ergibt,
liegen die Futterstücke 28, 30 bzw. 52, 54 flächig
an den Stegen 32, 56, 58 an, mit denen
die Futterstücke 28, 30, 52, 54 verschweißt
sind. Hierzu werden zuvor die Stege 32, 56, 58 entsprechend
bearbeitet.
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Ebenfalls
sind die Stege der Flügelschienen 14, 16 zumindest
in den Bereichen 39, 41 bearbeitet, in denen die
Rohrfutterstücke 28, 30, 52, 54, 68 anliegen;
denn ein flächiges Anliegen muss erfolgen, um eine definierte
Positionierung der Flügelschienen 14, 16 zur
Herzstückspitze 12 sicherzustellen.
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In
einer dritten Schnittebene gemäß 4, in
der die Anschweißschienen 20, 22 zumindest
an ihrem jeweiligen Kopf 64, 66 unbearbeitet sind,
werden die Flügelschienen 14, 16 durch
ein einziges zwischen diesen verlaufendes Rohrfutterstück 68 gegeneinander
abgestützt. Ungeachtet dessen ist das Rohrfutterstück 68 gleichfalls
mit den Stegen 56, 58 der Anschlussschienen 20, 22 verschweißt.
Die Befestigung bzw. das Verspannen der Flügelschienen 14, 16 erfolgt
in zuvor beschriebener Art.
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Gemäß der 5 erfolgt
unabhängig von der zuvor erläuterten erfindungsgemäßen
Ausbildung der Futterstücke im Bereich der Herzstückspitze 12 unmittelbar
hinter der Vollspitze 18 ein Verspannen der Anschweißschienen 20, 22 über
einen diese durchsetzenden Bolzen 70, der gegenüber
den Stegen 56, 58 der Anschweißschienen 20, 22 über Futterstücke 72, 74 festziehbar
ist. Die Laschen 72, 74 sind derart in die Laschenkammern
eingesetzt bzw. an deren Geometrien angepasst, dass beim Anziehen
des Bolzens 17, also Zusammenpressen der Anschweissschienen 20, 22,
die Laschen 72, 74 den jeweiligen Schienenkopf 21 bzw. 22 gegenüber
dem Fuß 25 bzw. 27 abstützen.
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Die
erfindungsgemäßen und mit der Herzstückspitze 12 bzw.
der Vollspitze 18 und den Anschweiß- bzw. Anschlussschienen 20, 22 verschweißten
Rohrfutterstücke 28, 30, 52, 54, 68 bestehen
aus gut schweißbarem Material wie Baustahl wie S 355 und
sollten einen Außendurchmesser von 45 mm bis 60 mm und
einen Innendurchmesser von 25 mm bis 45 mm aufweisen.
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Die
Rohrfutterstücke 28, 30, 52, 54, 68 können
von in Meterware zur Verfügung stehenden Rohren abgelängt
werden, wobei die Stirnflächen derart bearbeitet werden,
dass die ge wünschte Ausrichtung der Herzstückspitze 12,
d. h. der Stege der Vollspitze 18 und der Anschweißschienen 20, 22 zu
den Stegen der Flügelschienen 14, 16 einen
derartigen Verlauf aufweisen, dass die Flügelschienen 14, 16 entsprechend
des Verlaufs des Herzstücks 10 zur Vertikalen ausgerichtet
sind.
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Ist
die erfindungsgemäße Lehre anhand eines Herzstücks
erläutert worden, das eine Vollspitze umfasst, so ist hierdurch
eine Beschränkung jedoch nicht gegeben. Die erfindungsgemäßen
als Rohrstücke ausgebildeten Futterstücke können
für sämtliche Arten von Herzstücken eingesetzt
werden, bei denen eine positionsgenaue Ausrichtung der Flügelschienen
zu der Herzstückspitze erfolgen muss. In diesem Sinne sind
die Begriffe „Vollspitze” und „Anschweißschienen” auszulegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4442416
C [0002]
- - EP 0906452 [0003]
- - EP 0651833 [0004]