DE3613073A1 - Radlenker fuer kreuzungen und weichen fuer eisenbahn-gleisanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Radlenker zur Anordnung an der Innenseite der Fahrschienen im Bereich der Herzstücke von Kreuzungen und Weichen bei Eisenbahn-Gleisanlagen. Er besteht aus einem mit seiner Oberseite mindestens auf Höhe - vorzugs­ weise aber oberhalb - der Schienenoberkante liegenden Füh­ rungsflansch, dessen freies Ende eine der Fahrkante des Schienenkopfes zugewendete Leitkante aufweist, und aus einem vom Führungsflansch aus unter einem Winkel nach abwärtsgerich­ teten Befestigungsflansch zur lösbaren Anbringung an aus schwellenseitig befestigten Platten sitzenden Stützböcken. Dabei weist die Leitkante des Führungsflansches an dessen beiden Enden jeweils einen größeren Abstand von der Fahrkante des Schienenkopfes der Fahrschiene auf als auf dessen halber Länge, und der geringste Abstand dieser Leitkante von der Fahrkante des Schienenkopfes ist um ein vorbestimmtes Maß mindestens 7 mm - größer gehalten als die Spurkranzbreite eines Radreifens.

Derartige Radlenker sind bereits seit langem bekannt. Sie werden im Herzstückbereich von Kreuzungen oder Weichen der Eisenbahn-Gleisanlagen angeordnet, wo außer der starren Herz­ stückspitze die daran in Rillenweite anschließenden Flügel­ schienen und die Fahrschienen vorhanden sind.

Die Radlenker verhindern dabei, daß Radsätze von Schienen­ fahrzeugen im Herzstückbereich - wegen der dort fehlenden Fahrkanten - in die falsche Richtung abirren und dann ent­ gleisen können.

Für verschiedene Funktionen werden dabei auch unterschiedlich ausgebildete Radlenker eingesetzt.

Neben den üblichen, starren Radlenkern sind zwischenzeitlich auch schon elastische Radlenker-Typen vorgeschlagen worden. Letztere haben sich jedoch bisher, insbesondere wegen der relativ hohen Gestehungskosten, in der Praxis noch nicht durchsetzen können.

In Einsatzgebieten, wo regelmäßig mit Schienen- und/oder Schneeräumgeräten gearbeitet werden muß, sind die Radlenker üblicherweise so angeordnet daß ihre Oberkante - in Verti­ kalrichtung gesehen - in Höhe der Schienenoberkante liegt, um Kollisionen mit den Schienen- bzw. Schneeräumgeräten zu ver­ meiden.

Sicherheitstechnisch hat es sich jedoch besonders bewährt, wenn die Radlenker in einfachen oder auch doppelten Herz­ stücken die Schienenoberkante mit ihrer Oberkante überragen, wobei die Einbau-Überhöhung regelmäßig in Bereichen bis zu 20 mm liegt, in manchen Fällen sogar 40 mm und mehr betragen kann. Hierdurch wird die Führung am Radrücken des radlenker­ seitigen Rades eines jeden Radsatzes relativ lang. Auch wird die Führungskraft erhöht, weil das Wenden eines Radsatzes, bspw. im Kurvenlauf eines abzweigenden Schienenstranges einer Weiche, nur mit Hilfe einer relativ großen Führungskraft mög­ lich ist.

Die Einbauüberhöhung von 40 mm und mehr wird in doppelten Herzstücken von Kreuzungsweichen und Kreuzungen vorgesehen, um in jedem Falle zu gewährleisten, daß die dort wirklich vorhandenen, führungslosen Lücken, welche bei einfachen Herz­ stücken nicht vorhanden sind, so klein wie möglich gehalten werden.

Alle diese Maßnahmen reichen jedoch in der Praxis nicht aus, um die aus den sehr großen Führungskräften resultierenden Brüche der Radlenkerstützbockplatten, die insbesondere im ersten Knickbereich in spitzbefahrenen Weichen zwischen den Einlauf- und den Parallelabschnitten der Leitkante von Rad­ lenkern auftreten, zu vermeiden.

Veranlaßt durch eine große Zahl von Brüchen an Radlenker­ stützbockplatten, wurden schon zahlreiche Versuche unternom­ men, mit Hilfe von Meßradsätzen und auch durch Anbringung von Dehnungsmeßstreifen an den Radlenkerstützbockplatten die sehr hohen Kräfte in den krtitischen Knickbereichen der Radlenker festzustellen, weil es eine auf Spurführungstechnik aufge­ baute, wissenschaftlich untermauerte Klarstellung über die Größe der Führungskräfte am Radlenker und über deren Entsteh­ ung bis heute weder national noch international gibt.

Bisher wurde angenommen, daß die größte Kraft am starren Radlenker in dem Augenblick entsteht, in welchem der Spuren­ kranz eines Radsatzes mit seiner Ausrundungskuppe an der Leitkante anfährt. Deshalb wurden auch die verschiedenen Ausführungen von elastischen Radlenkern entwickelt, um diesen vermeintlichen Anfahrstoß zu dämpfen.

Es wurde zwischenzeitlich bei einer Staatsbahn mit Hilfe von durchgeführten Beanspruchungs-Bewegungs-Messungen an einem räumlich elastisch gelagerten Radlenker festgestellt, daß die Größe der Führungskraft im Augenblick des Anfahrens gegen den Radlenker relativ klein ist im Verhältnis zu der Führungs­ kraft, die sich ergibt, wenn das Rad den ersten Knickbereich zwischen dem Einlaufbereich und dem Parallelführungsbereich der Leitkante passiert. Es hat sich hierbei ergeben, daß die Führungskraft im Augenblick des Anfahrens nur etwa 15 bis 20 % der maximal auftretenden Führungskraft an der Knickstelle ausmacht.

Praktische Erfahrungen haben ergeben, daß in hochbeanspruch­ ten, hauptsächlich in spitzbefahrenen Weichen die Radlenker- Stützbockplatten nur im Bereich der ersten Knickstelle der Leitkante zum Parallelführungsbereich hin brechen. Zurückzu­ führen ist diese Tatsache darauf, daß in diesem Bereich an den Radlenkern Führungskräfte auftreten, die zwischen 80 und 90 kN liegen.

Auf diese sehr hohen Führungskräfte, die in diesem Knickbe­ reich der Leitkante sowie davor und dahinter auftreten, ist auch der hohe Verschleiß in diesem Bereich zurückzuführen.

Zur Vermeidung dieses Nachteils ist daher auch schon versucht worden, entweder hochvergütete oder aber durch Auftrags­ schweißung an den Leitkanten gepanzerte Radlenker mit einer Festigkeit von 1300 bis 1400 N/mm² im Leitflächenberührungs­ bereich zu verwenden.

Die wahren Ursachen dieser Mängel, auf welche die bei den bekannten Radlenker-Ausführungen vorhandenen Unzulänglich­ keiten zurückzuführen sind, werden jedoch durch alle diese bekannten Maßnahmen nicht behoben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Radlenker der eingangs spezifizierten Art anzugeben, bei dem auf einfache Art und Weise sowohl die Brüche an den Radlenker-Stützbock­ platten als auch der sehr hohe Verschleiß an den Leitkanten unterbunden wird. Zudem sollen die Entgleisungsgefahr redu­ ziert und der Fahrkomfort erhöht werden.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe beruht auf der spurführungstechnischen Erkenntnis, daß es zur Erreichung des gesteckten Ziels einer Optimierung der Formgebung bzw. der Geometrie für die der Fahrkante der Fahrschienen zugewendeten Leitkanten an den Radlenkern bedarf.

Erfindungsgemäß wird diese Optimierung der Formgebung bzw. Geometrie der Leitkanten an den Radlenkern nach Anspruch 1 dadurch erreicht, daß die Radlenker-Leitkante am Führungs­ flansch einen relativ zur Radlenkerlänge etwa symmetrischen - konvexen - Kurvenverlauf aufweist, welcher wenigstens an­ nähernd bis an die Ein- bzw. Auslaufabschnitte der Führungs­ flanschenden heranreicht. Der Grundgedanke der Erfindung besteht spurführungstechnisch also darin, die Leitkantengeo­ metrie des Radlenkers so zu formen, daß der Abstand des Be­ rührungspunktes des Meridian- bzw. Tangentialschnittes der Spurkranzkuppe durch die Radlenkeroberkante und die Rad­ rückenhälfte bis zur Mitte des Spurkranzprofiles eine kon­ stante oder nur geringfügig reduzierte Entfernung vom Rad­ aufstandspunkt des Radreifens auf der Fahrschiene aufweist. Die Führungskraft kann daher nur minimal ansteigen, weil die bei der bisherigen Konfiguration der Radlenker-Leitkanten im Kurvenbereich zwangsläufig auftretende Verkürzung dieses He­ belarms bis Null unterbunden wird.

Bei der bisher üblichen Leitkantengeometrie der Radlenker näherte sich der Berührungspunkt am Radrücken durch das Über­ kragen der sogenannten Zigarre über die Knickstelle des Rad­ lenkers hinaus immer mehr dem Radaufstandspunkt auf der Schiene, mit der Folge, daß durch die Verringerung des Hebel­ arms - bei gleichbleibendem notwendigem Wendemoment am Rad­ satz - die Führungskraft entsprechend hoch ansteigen muß. Es hat sich gezeigt, daß diese Führungskraft bis zum Erreichen der Knickstelle an der Leitkante durch den Radaufstandspunkt zunächst steil ansteigt und dann wieder ebenso steil abfällt, nachdem die seitliche Verschiebung des Radsatzes beendet ist. Hiernach nehmen die Führungskräfte dann wieder bis auf eine Normalgröße ab, die etwa zwischen 15 und 20 kN liegt.

Der erfindungsgemäße Kurvenverlauf der Leitkantengeometrie eines Radlenkers ist hingegen solcher Art, daß der Hebelarm zwischen dem Anfahrpunkt der Spurkranzkuppe am Radlenker und dem Radaufstandspunkt auf der durchgehenden Fahrschiene nicht wesentlich reduziert wird. Es treten daher nur relativ ge­ ringe Führungskräfte am Radlenker auf, die keine Platten­ brüche mehr verursachen.

Der Verschleiß an den Leitkanten des Radlenkers vermindert sich auf einen Bruchteil der bisher üblichen Werte, so daß erfindungsgemäß Radlenker mit einer Festigkeit von 900 N/mm² vollkommen ausreichen, um eine Lebensdauer zu erreichen, welche diejenige der bisherigen Radlenker-Ausführungen um ein Mehrfaches übersteigt. Durch die wesentlich geringeren Füh­ rungskräfte wird aber auch der Verschleiß an den Radrücken des Radreifens wesentlich geringer, und außerdem verbessert sich hierdurch der Fahrkomfort der Eisenbahnfahrzeuge.

Vorteilhaft ist aber auch, daß, insbesondere bei Fahrten durch das abzweigende Bogengleis der Radsatz schon sehr früh gewendet, also radial eingestellt wird. Ruckartige Querglei­ tungen, welche die Herzstückspitzen im Herzstückbereich seit­ lich verquetschen können, werden hierdurch sicher vermieden.

Erfindungsgemäß besteht die vorteilhafte Möglichkeit, daß nach Anspruch 2 der Kurvenverlauf der Radlenker-Leitkante durch Kreisbogen bestimmt werden kann. Nach Anspruch 3 er­ weist es sich dabei als vorteilhaft, wenn die Radlenker-Leit­ kante im Bereich der Symmetrieachse einen kleinen Bogenradius hat, an den sich beidseitig je ein Bogenabschnitt mit relativ großem Radius anschließt.

Nach Anspruch 4 wird eine weitere Ausgestaltung solcher er­ findungsgemäßer Radlenker darin gesehen, daß sich an die Leitkanten-Bogenabschnitte mit dem großen Radius in Richtung zu den Radlenkerenden hin jeweils ein schräg von der Fahr­ kante des Schienenkopfes weg verlaufender, gerader Leitkan­ tenabschnitt anschließt, der wiederum in eine Endabrundung mit kleinem Bogenradius des Sicherheitseinlaufs übergeht.

Nach Anspruch 5 wird es aber auch als im Rahmen der Erfindung liegend angesehen, daß die Radlenker-Leitkante einen einer quadratischen Parabel entsprechenden Verlauf aufweist, der an Endabrundungen des Führungsflansches mit angepaßter Krümmung anschließt.

Anhand einer Zeichnung wird nachfolgend der Gegenstand der Erfindung ausführlich erläutert sowie auch mit einer Radlen­ ker-Ausführung bisheriger Bauart in Vergleich gesetzt. Es zeigen

Fig. 1 in schematisch vereinfachter Draufsicht-Darstellung einen Radlenker in Zuordnung zur Fahrkante einer geraden Fahrschiene,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht-Darstel­ lung eines Radlenkers zur Fahrkante einer gekrümmten Fahrschiene im abzweigenden Strang einer einfachen Weiche,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III durch die Anordnung nach den Fig. 1 und 2,

Fig. 4 einen Meridian- bzw. Tangentialschnitt in Höhe der Radlenker-Oberkante durch die Radrückenhälfte eines Radreifens bis zur Mitte des Spurkranzprofils ent­ lang der Linie IV-IV in Fig. 3, wobei der Berüh­ rungspunkt zwischen dem Radrücken und der Leitkante etwa im Bereich der Ebene E-E in Fig. 1 liegt,

Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung, wobei jedoch der Berührungspunkt des Radrückens mit der Leitkante sich etwa im Bereich der Ebene F-F in Fig. 1 befindet,

Fig. 6 wiederum eine der Fig. 4 entsprechende Darstel­ lung, bei der der betreffende Berührungspunkt sich etwa mittig zwischen den beiden Ebenen F-F und G-G in Fig. 1 befindet,

Fig. 7 eine weitere der Fig. 4 entsprechende Darstellung, bei der der Berührungspunkt zwischen dem Radrücken und der Leitkante dicht vor der Ebene G-G die in Fig. 1 liegt,

Fig. 8 der Berührungspunkt des Radrückens mit der Leitkante des Radlenkers auf der Ebene G-G in Fig. 1 lie­ gend,

Fig. 9 in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung einen Radlenker bekannter Bauart,

Fig. 10 ein Diagramm, welches die bei vier verschiedenen Beanspruchungs-Meßfahrten an einem Radlenker her­ kömmlicher Bauart ermittelten Führungskräfte erkenn­ bar macht,

Fig. 11 die Draufsicht des bei den Meßfahrten gemäß Fig. 10 verwendeten Radlenker bekannter Bauart, während die

Fig. 12 bis 16 den Fig. 4 bis 8 entsprechende Darstel­ lungen, jedoch im Zusammenhang mit dem vorbekannten Radlenker nach Fig. 9, wiedergeben.

In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Teilstück einer Fahrschiene 1 einer Weiche gezeigt, welches sich seitlich neben dem star­ ren Herzstück einer Kreuzung oder einer Weiche befindet. Die Fahrtrichtung wird durch den Pfeil X angegeben.

Im Bereich dieses (nicht dargestellten) Herzstücks ist der Innenseite der Fahrschiene 1 bzw. der Fahrkante 2 ihres Schienenkopfes 3 ein Radlenker 4 zugeordnet.

Während die Fahrschiene 1 nach Fig. 1 einen geraden Verlauf hat, ist in Fig. 2 eine entsprechende Fahrschiene 1′ zu sehen, die jedoch bogenförmig gekrümmt verläuft und folglich auch eine entsprechende gekrümmte Fahrkante 2′ an ihrem Schienenkopf 3′ aufweist.

Der Radlenker 4′ nach Fig. 2 entspricht in seiner grundsätz­ lichen Ausgestaltung dem Radlenker 4 nach Fig. 1. Er hat jedoch einen der Fahrschiene 1′ angepaßten Krümmungsverlauf.

In Fig. 3 der Zeichnung ist die Fahrschiene 1 bzw. 1′ im Vertikalschnitt gezeigt, wobei die Fahrkante 2 bzw. 2′ ihres Schienenkopfes 3 bzw. 3′ zu sehen ist.

Der Fahrschiene 1 bzw. 1′ ist der Radlenker 4 bzw. 4′ zuge­ ordnet, wobei dieser von Stützböcken 5 getragen wird, von denen jeweils einer zusammen mit einer Schienenbefestigung auf einer Tragplatte 6 sitzt, die in üblicher Weise auf einer Schwelle 7 befestigt werden kann.

Der Radlenker 4 bzw. 4′ hat nach Fig. 3 ein Winkelprofil mit einem etwa horizontalen Führungsflansch 8 und einem etwa vertikalen Stütz- und Befestigungsflansch 9, wobei der Be­ festigungsflansch 9 durch Schraubverbindungen 10 an jedem Stützbock 5 lösbar befestigt werden kann.

Der Fahrkante 2 bzw. 2′ am Schienenkopf 3 bzw. 3′ der durch­ gehenden Fahrschiene 1 bzw. 1′ ist am Führungsflansch 8 des Radlenkers 4 bzw. 4′ eine Leitkante 11 zugewendet, wobei diese Leitkante 11 einen seitlichen Mindestabstand 12 von der Fahrkante 2 bzw. 2′ aufweist, der um ein Mindestmaß von we­ nigstens 7 mm größer bemessen ist als die Breite 13 des Spur­ kranzprofils 14 am Radreifen 15 eines Eisenbahnrades.

In Fig. 3 ist weiterhin noch angedeutet, daß der durch einen Pfeil angedeutete Radaufstandspunkt 16 auf der Oberkante 17 des Schienenkopfes 3 bzw. 3′ etwa mit der vertikalen Längs­ mittelebene durch den Schienensteg 18 zusammenfällt.

Erkennbar ist schließlich aus Fig. 3 auch noch, daß dort der Radlenker 4 bzw. 4′ eine Anordnung hat, bei welcher sein Führungsflansch 8 mit Überhöhung 19 gegenüber der Oberkante 17 des Schienenkopfes 3 bzw. 3′ eingebaut ist.

Aus den Fig. 1 und 2 der Zeichnung geht hervor, daß der kleinste Abstand 12 zwischen der Fahrkante 2 bzw. 2′ der Fahrschiene 1 bzw. 1′ und der Leitkante 11 des Radlenkers 4 bzw. 4′ etwa auf halber Länge des Radlenkers 4 bzw. 4′ liegt, wo er gemäß Fig. 1 mit einer Querebene G-G zusammenfällt, die auch eine Symmetrieebene für die Leitkante 11 des Rad­ lenkers 4 bzw. 4′ bildet.

Beidseitig der Symmetrieebene G-G sind gemäß Fig. 1 der Fahrschiene 1 und dem Radlenker 4 jeweils noch Querebenen A-A, B-B . . . F zugeordnet, wobei die Querebenen F-F der Sym­ metrieebene G-G benachbart liegen. Der Abstand zwischen den einzelnen Querebenen A-A bis G-G ist dabei etwa gleich bemes­ sen, wie ohne weiteres aus Fig. 1 erkennbar wird. Die beiden Querebenen A-A verlaufen dabei mit Abstand außerhalb der Enden des Radlenkers 4, während alle übrigen Querebenen B-B bis G-G sowohl durch die Fahrschiene 1 als auch durch den Radlenker 4 hindurchgehen.

Aus den Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, daß die Leitkante 11 bzw. 11′ des Radlenkers 4 bzw. 4′ an beiden Enden je einen konvex gekrümmten Abschnitt 20, 20′ aufweist, der mit einem relativ geringen Krümmungsradius 21 versehen ist und sich etwa bis zur Querebene B-B hin erstreckt. Hieran schließt sich dann über den Bereich zwischen den Ebenen B-B und E-E ein gerader, jedoch gegenüber der Fahrkante 2 der Fahrschiene 1 flachgeneigt verlaufender Abschnitt 22 an, der wiederum in einen Bogenabschnitt 23 übergeht, welcher sich von der Quer­ ebene E-E bis zur Quer- bzw. Symmetrieebene G-G hin er­ streckt, oder aber relativ kurz vor dieser Quer- bzw. Sym­ metrieebene G-G in einen weiteren Krümmungsabschnitt über­ geht. Die Krümmungsabschnitte 23 haben einen großen Krüm­ mungsradius 24. Falls die Krümmungsabschnitte 23 nicht gänz­ lich bis zur Quer- bzw. Symmetrieebene G-G durchgeführt sind, gehen sie dort in einen Krümmungsabschnitt (nicht gezeigt) über, dessen Krümmungsradius wesentlich kleiner als der Krüm­ mungsradius 24 bemessen ist, wobei dieser bspw. dem Krüm­ mungsradius 21 der Krümmungsabschnitte 20 entsprechen kann. Die Leitkante 11 bzw. 11′ jedes Radlenkers 4 bzw. 4′ braucht in ihrem Verlauf nicht unbedingt durch die Abschnitte 20, 22, 23, 23, 22, 20 bestimmt zu werden. Vielmehr ist es statt dessen auch möglich, die Leitkante so zu gestalten, daß sie einen einer quadratischen Parabel entsprechenden Verlauf aufweist, der an Endabrundungen des Führungsflansches 8 mit angepaßter Krümmung anschließt.

In den Fig. 4 bis 8 der Zeichnung ist das Zusammenwirken eines Radlenkers 4 bzw. 4′ mit dem auf der Fahrschiene 1 bzw. 1′ laufenden Rad 15 eines Radsatzes dargestellt. Dabei sind einerseits seitlich außerhalb der Fahrkante 2 der Fahrschiene 1 der Radaufstandspunkt 16 auf dieser Schiene 1 und anderer­ seits die der Leitkante 11 des Radlenkers 4 zugewendete Hälf­ te des Spurkranzprofils 13 angedeutet.

Wenn das Laufrad 15 in den Bereich des Radlenkers 4 einläuft, dann trifft die Kuppe des Spurkranzes 13 mit ihrer dem Rad­ lenker 4 zugewendeten Profilhälfte am Berührungspunkt 25 auf die Leitkante 11, und zwar gemäß Fig. 4 bspw. in Höhe der Querebene E-E nach Fig. 1, wo der Bogenabschnitt 23 mit dem großen Radius 24 beginnt. Dieser Berührungspunkt 25 liegt dabei in Fahrtrichtung mit Abstand vor dem Radaufsatzpunkt 16 und ist gegenüber diesem natürlich auch seitlich nach innen versetzt angeordnet. Zwischen dem Berührungspunkt 25 und dem Radaufstandspunkt 16 ergibt sich dadurch der Hebelarm 26, durch welchen die auf den Radlenker einwirkende Führungskraft bestimmt wird.

In Fig. 5 ist erkennbar, daß sich das Rad 15 in Fahrtrich­ tung weiter in den Radlenker 4 hineinbewegt hat, wobei der Berührungspunkt 25 zwischen der Kuppe seines Spurkranzes 13 und der Leitkante 11 etwa im Bereich der Querebene F-F lie­ gend angenommen ist. Es ist dabei ohne weiteres erkennbar, daß der Hebelarm 26 zwischen dem Radaufstandspunkt 16 auf der Fahrschiene 1 und zwischen dem Berührungspunkt sich nicht verändert hat, so daß auch an dieser Stelle die auf den Rad­ lenker 4 wirkende Führungskraft gleich groß geblieben ist.

Wie ohne weiteres aus den Fig. 6 bis 8 entnommen werden kann, ändern sich diese Verhältnisse auch nicht, wenn sich das Rad 15 noch weiter in den Radlenker 4 hineinbewegt. Im Falle der Fig. 6 befindet sich der Berührungspunkt 25 etwa mittig zwischen den beiden Querebenen F-F und G-G, während er nach Fig. 7 im letzten Viertel des Abstandes zwischen den Querebenen F-F und G-G vor der Querebene G liegt und Fig. 8 die Deckungslage mit der Quer- bzw. Symmetrieebene G-G wie­ dergibt, wo dann die Scheitelhöhe der Leitkante 11 am Rad­ lenker 4 erreicht ist. Von dort aus vergrößert sich dann wieder der Abstand dieser Leitkante 11 von der Fahrkante 2 der Fahrschiene 1 fortwährend bis zum hinteren Ende des Rad­ lenkers 4 hin.

Da sich also während des Durchlaufs eines Rades 15 durch den Bereich eines Radlenkers 4 der Hebelarm 26 zwischen dem Rad­ aufstandspunkt 16 und dem Berührungspunkt 25 des Spurkranzes 13 an der Leitkante 11 des Radlenkers praktisch nicht ändert, bleibt währenddessen auch die auf den Radlenker 4 einwirkende Führungskraft praktisch immer gleich groß, d.h. sie über­ steigt die zwischen 15 und 20 kN liegende Normalgröße nicht. Folglich können die Radlenker 4 aus einem Material gefertigt werden, das eine Festigkeit von 900 N/mm² aufweist, ohne daß sich ein erhöhter Verschleiß einstellt.

In Fig. 9 ist vergleichsweise eine der Fig. 1 entsprechende Anordnung dargestellt, wobei jedoch der Fahrschiene 51 ein Radlenker 54 herkömmlicher Bauart zugeordnet ist.

Die der Fahrkante 52 des Schienenkopfes 53 zugewendete Leit­ kante 61 des Radlenkers 54 hat in diesem Falle jeweils an dessen Enden einen steil geneigten, aber geraden Abschnitt 60, der sich zwischen den Querebenen A-A und B-B befindet. Über den Bereich zwischen den Querebenen B-B bis F-F er­ streckt sich dann ein gerader, aber relativ flachgeneigter Abschnitt 62, während diese Abschnitte 62 jeweils im Bereich zwischen den Ebenen F-F und G-G in einen Abschnitt 63 über­ gehen, der parallel zur Fahrkante 52 des Schienenkopfes 53 verläuft. Im Übergangsbereich zwischen den Leitkanten-Ab­ schnitten 62 und 63 wird dabei jeweils eine Knickstelle 64 gebildet.

Wie sich diese bekannte Ausgestaltung der Leitkante 61 eines Radlenkers 54 auf die am Radlenker 54 wirkenden Führungs­ kräfte auswirkt, kann deutlich aus einem Vergleich der Zeich­ nungsfigur 12 bis 16 abgeleitet werden.

Obwohl während der ersten Bewegungsphase des Rades, die durch die Fig. 13 und 14 eingegrenzt ist, der Hebelarm 76 zwi­ schen dem Radaufstandspunkt 66 auf der Fahrschiene 51 sowie dem Berührungspunkt 65 des Spurkranzes mit der Leitkante 61 sich nicht verändert, tritt eine beträchtliche Verkleinerung des Hebelarms bis Null während der weiteren Bewegungsphasen ein, die zwischen den Fig. 13 und 16 liegen.

Diese beträchtlichen Veränderungen des Hebelarmes 76 führen zu Veränderungen der auf den Radlenker 54 einwirkenden Füh­ rungskräfte in der Weise wie das Fig. 10 in Verbindung mit Fig. 11 der Zeichnung deutlich erkennen läßt. Im Diagramm nach Fig. 10 sind dabei die Ergebnisse aus vier durchgeführ­ ten Beanspruchungs-Meßfahrten aufgetragen, die deutlich aus­ weisen, daß die höchsten Horizontalkräfte an der einlaufsei­ tigen Knickstelle des Radlenkers 54 auftreten, weil sich beim Durchlaufen des Rades relativ zu dieser Knickstelle be­ trächtliche Verkürzungen des Hebelarmes 76 bis Null einstel­ len, wie das den Fig. 13 bis 15 zu entnehmen ist.

Aus diesen Figuren ist erkennbar, daß sich der Berührungs­ punkt 65 am Radrücken durch das Überkragen der sogenannten Zigarre über die Knickstelle 64 des Radlenkers 54 hinaus immer mehr dem Radaufstandspunkt 66 nähert, so daß durch die Verringerung des Hebelarms 76 die Führungskraft entsprechend hoch ansteigt, weil das erforderliche Wendemoment am Radsatz immer gleich groß bleibt.

Die Führungskraft steigt also bis zur Erreichung der Knick­ stelle 64 durch den Radaufstandspunkt 66 (siehe Fig. 15) steil an, wie das die Fig. 10 verdeutlicht, und fällt dann wieder steil ab, nachdem die seitliche Verschiebung des Rad­ satzes weggefallen ist. Es nehmen dann, wie die Fig. 10 erkennen läßt, die Führungskräfte wieder bis zur normalen Größe von etwa 15 bis 20 kN ab.

Claims (5)

1. Radlenker zur Anordnung an der Innenseite der Fahrschie­ nen im Bereich der Herzstücke von Kreuzungen und Weichen bei Eisenbahn-Gleisanlagen, bestehend aus einem mit seiner Oberseite mindestens auf Höhe - vorzugsweise aber oberhalb - der Schienenoberkante liegenden Führungsflansch, dessen freies Ende eine der Fahrkante des Schienenkopfes zuge­ wendete Leitkante aufweist, und aus einem vom Führungs­ flansch aus unter einem Winkel nach abwärtsgerichteten Befestigungsflansch zur lösbaren Anbringung an auf schwel­ lenseitig befestigten Platten sitzenden Stützböcken, wobei die Leitkante des Führungsflansches an dessen beiden Enden jeweils einen größeren Abstand von der Fahrkante des Schienenkopfes aufweist als auf dessen halber Länge, und wobei der geringste Abstand dieser Leitkante von der Fahr­ kante des Schienenkopfes um ein vorbestimmtes Maß größer gehalten ist, als die Spurkranzbreite eines Radreifens, dadurch gekennzeichnet, daß die Radlenker-Leitkante (11) am Führungsflansch (8) einen relativ zur Radlenker-Länge etwa symmetrischen Kur­ venverlauf (23-23) aufweist, welcher wenigstens annähernd bis an die Ein- bzw. Auslaufabschnitte (20-20 und 22-22) der Führungsflanschenden heranreicht.

2. Radlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurvenverlauf (23-23) der Radlenker-Leitkante (11) durch Kreisbogen bestimmt ist.

3. Radlenker nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Radlenker-Leitkante (11) im Bereich der Symmetrie­ achse (G-G) einen kleinen Bogenradius hat, an den sich beidseitig je ein Bogenabschnitt (23) mit relativ großem Radius (24) anschließt (Fig. 1).

4. Radlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Leitkanten-Bogenabschnitte (23-23) mit dem großen Radius (24) in Richtung zu den Radlenkerenden hin jeweils ein schräg von der Fahrkante (2) des Schienenkop­ fes (3) wegverlaufender, gerader Leitkantenabschnitt (22-22) anschließt, der wiederum in eine Endabrundung (20-20) mit kleinem Bogenradius (21) übergeht (Fig. 1).

5. Radlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radlenker-Leitkante (11) einen einer quadratischen Parabel entsprechenden Verlauf aufweist, der an Endabrun­ dungen des Führungsflansches mit angepaßter Krümmung an­ schließt.