DE4011523C5

DE4011523C5 - Verfahren zum Herstellen von Profilkörpern für Weichen für Rillenschienen durch maschinelle Bearbeitung zur Herstellung von Weichen

Info

Publication number: DE4011523C5
Application number: DE4011523A
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Allegrucci; Charles Risch
Original assignee: Kihn Sarl
Current assignee: Kihn Sarl
Priority date: 1989-04-21
Filing date: 1990-04-10
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2010-04-11
Also published as: SE9001406L; AU621738B2; LU87503A1; FR2646115B1; CA2015042A1; NL9000829A; IT9067295A0; SE9001406D0; DE4011523C2; US5100046A; DE4011523A1; CA2015042C; FR2646115A1; GB2232099B; NL194617C; AU5321390A; CH682680A5; GB9008688D0; BE1004242A3; IT1240201B

Abstract

Verfahren zum Herstellen von Profilkörpern (16) für Weichen für Rillenschienen durch maschinelle Bearbeitung, wobei der Profilkörper (16) den Sitz einer Leitzunge (24) und die Lauf- und Führungsflächen aufweist und die Anbringung der zur Betätigung der Weiche erforderlichen Mittel ermöglicht, dadurch gekennzeichnet,
– dass ein gewalzter, geschmiedeter oder auf andere Weise bearbeiteter Stahlblock ausgewählt wird, wobei der Stahlblock eine Länge aufweist, die mindestens gleich der Länge der Weiche ist, und ferner einen Querschnitt aufweist, der, wenn er über die Länge des Stahlblocks konstant ist, zumindest gleich dem größten Querschnitt des herzustellenden Profilkörpers (16) ist, oder, wenn er über die Länge des Stahlblocks variabel ist, an jeder Position entlang der Länge des Stahlblockes zumindest gleich dem Querschnitt des herzustellenden Profilkörpers (16) an dieser Position ist, und
– dass der Stahlblock einer ausschließlich spanabhebenden Bearbeitung unterworfen wird, um vollständig außere und das innere Profil des herzustellenden Profilkörpers (16) herauszuarbeiten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Profilkörpern für Weichen für Rillenschienen durch maschinelle Bearbeitung wobei der Profilkörper den Sitz einer Leitzunge beinhaltet, sowie die und Führungsflächen aufweist und das Anbringen der zur Bereinigung der Weiche erforderlichen Mittel ermoglicht.
Die Erfindung, bezieht sich insbesondere, ohne darauf beschränkt zu sein, auf Weichen für die in den Straßenbelag eingebetteten Gleise von städtischen Verkehrsnetzen oder Hafenanlagen.
Diese Weichen werden im allgemeinen durch Zusammenbau verschiedener Komponenten von verschiedener Qualität und verschiedener Form verwirklicht, die nach Maß hergestellt werden, und zwar entweder durch maschinelle Bearbeitung und manuellen Zusammenbau, meistens durch Schweißen, oder durch Gießen. Derartige Verfahren sind aus DE-AS 1 284 439 und AT-PS 374 385 bekannt. Die nach diesen Verfahren hergestellten Profilkörper weisen Lauf- und Führungsflächen sowie einen Sitz für eine Leitzunge auf.
Die Tatsache, daß eine große Anzahl von Komponenten von spezieller Qualität und spezieller Form verwendet werden muß, verkompliziert die Herstellung und die Konstruktion in besonderem Maße.
Die Herstellung der Weichen durch Zusammenbau dieser Komponenten schließt nicht nur die Möglichkeit einer Automatisierung aus, sondern ist auch mit viel Arbeit verbunden und erfordert qualifizierte Arbeiter, insbesondere, um die Schweißungen auszuführen. Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, ein neues Verfahren zum Herstellen von Profilkörpern für Weichen für Rillenschienen durch maschinelle Bearbeitung zu schaffen, daß eine Verbesserung des fertigen Produktes ermöglicht, und zwar sowohl infolge der natürlichen Qualität , des Materials als auch infolge einer Verminderung der Herstellungstoleranzen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Verfahren gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen; vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind jeweils in den Unteransprüchen angegeben.
Mit der vorliegenden Erfindung wird also ein Verfahren vorgeschlagen, das im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß gewalzte, geschmiedete oder auf andere Weise bearbeitete Stahlblöcke ausgewählt werden, deren Länge mindestens gleich der Länge der Weiche ist, und die über die gesamte Länge einen Querschnitt aufweisen, der mindestens gleich allen Querschnitten des Körpers ist, und daß die besagten Blöcke einer ausschließlich spanabhebenden Bearbeitung unterworfen werden, um das äußere und innere Profil des Körpers vollständig zu verwirklichen.
Die Bearbeitung erfolgt vorzugsweise durch programmgesteuertes automatisches Fräsen. Nach dieser Bearbeitung wird vorteilhafterweise eine Oberflächen-Wärmebehandlung zur Härtung oder eine Aufschweißung von Hartmetall ausgeführt.
Die Enden des Weichenkörpers werden vorzugsweise durch Schweißen an den Schienen des Gleises befestigt. Die aufgrund der vorliegenden Erfindung erhaltene Weiche ermöglicht die Verwirklichung einer beinahe vollständigen Automatisierung, bei der sich die menschliche Beteiligung auf die Steuerung und Überwachung beschränkt. Daraus ergibt sich eine verbesserte Produktivität und eine Erhöhung der Produktionskapazität, mit einer besseren Garantie für die Qualität und die Zuverlässigkeit des Endproduktes.
Die Monoblock-Konzeption ist außerdem eine bessere Garantie für die gleichmäßige Qualität des Endproduktes, da die schwachen Verbindungspunkte, wie beispielsweise die bzgl. Beanspruchung und Abnutzung sehr anfälligen Schweißungen beseitigt sind.
Der Hersteller hat außerdem die Möglichkeit, die Qualität des Stahls der Blöcke auszuwählen, beispielsweise in Abhängigkeit von der Beanspruchung, oder in Abhängigkeit von dem Gleis, um die Homogenität des Gleises nicht zu beeinträchtigen. So ermöglicht beispielsweise Kohlenstoffstahl, die Weiche an den Enden an das Gleis anzuschweißen, wodurch die üblichen Fugen vermieden werden und die Umweltfreundlichkeit infolge einer wesentlichen Geräuschverminderung verbessert wird.
Weitere Besonderheiten und Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung einer vorteilhaften Ausführungsform, die nachstehend als Beispiel wiedergegeben ist, wobei auf die im Anhang beigefügten Figuren Bezug genommen wird, die folgendes darstellen:
1 einen schematischen Grundriß einer Weiche und 2 bis 6 die Querschnitte gemäß den Schnittebenen A, B, C, D und E der 1.
Die 1 zeigt ein Schienenpaar 10, 12, das durch eine Weiche 14 verlängert ist, die dazu bestimmt ist, einen Zug entweder auf das Schienenpaar 10a, 12a oder auf das Schienenpaar 10b, 12b zu leiten. Die Weiche funktioniert auf die übliche Weise, nur ihr Herstellungsverfahren, und folglich das Profil der Weichenkörper, ist verschieden von dem Stand der Technik. Dieses Profil wird durch die verschiedenen Querschnitte gemäß den 2 bis 6 veranschaulicht.
Die 2 zeigt einen Querschnitt des Weichenkörpers 16 im Bereich der Spitze einer Leitzunge 24. Dieser Körper 16 von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt weist vorzugsweise zwei vorspringende Befestigungsflansche oder -ränder 18, 20 in der Verlängerung der entsprechenden Befestigungsränder der Schiene 10 auf. Der Körper 16 weist eine Hohlkehle 22 auf, die den Sitz einer Leitzunge 24 bildet, deren Spitze in der 2 dargestellt ist. Der Boden der Hohlkehle 22 ist horizontal und bildet die Gleitfläche für die Leitzunge 24, damit diese von der Position gemäß der 2 nach rechts bis zu der Flanke auf der gegenüberliegenden Seite der Hohlkehle 22, und umgekehrt, verschoben werden kann. Der linke obere ebene Rand des Körpers 16, der sich längs der Hohlkehle 22 erstreckt, bildet die Lauffläche. Eine innere Längsnut 26 ermöglicht die Verlegung von – nicht dargestellten – Heizleitungen.
Die 3 zeigt denselben Körper 16 gemäß einem Schnitt, der ein wenig weiter unten gemacht wurde, im Bereich einer vertikalen Bohrung 28 durch den Körper 16, die zur Ableitung des Regen- und Reinigungswassers dient.
Im Bereich des Schnitts gemäß der 4 weist der Körper 16 einen horizontalen Durchbruch 30 auf, der dazu bestimmt ist, die Mittel zur Betätigung der Leitzunge 24 aufzunehmen.
Die 5 und 6 zeigen Querschnitte des Körpers 16 am Ende der Weiche. Wie aus diesen zwei Figuren ersichtlich ist, ist der Körper 16 am Ende der Weiche breiter, da er zwei Hohlkehlen 22a und 22b aufweisen muß, die den Schienen 10a bzw. l0b entsprechen.
Die 5 ist ein Schnitt am Ende der Weiche, und zwar dort, wo die Leitzunge 24 breiter geworden ist, um eine Lauffläche zu bieten, die der Lauffläche der Schienen l0b und 12b entspricht. Die Verbindung der Leitzunge 24 mit diesen Schienen kann durch Schweißen verwirklicht werden, wie dies bei 32 dargestellt ist, was einen sehr guten Übergang ermöglicht. Die Verbindung kann jedoch auch über eine Fuge verwirklicht werden, wobei die Befestigung der Leitzunge 24 durch einen Keil erfolgt, was einen leichteren Ausbau der Leitzunge ermöglicht. Die 6 gibt einen Querschnitt des Körpers 16 jenseits der Verbindungsstelle mit der Schiene 10b, und diesseits der Verbindungs stelle mit der Schiene 10a wieder, an einer Stelle, wo die Hohlkehle 22b in die Hohlkehle 36 der Schiene l0b übergegangen ist. Die Befestigung zwischen der Schiene l0b und dem Körper 16 erfolgt durch Verschrauben.
Der Teil der Weiche, der zwischen der Schiene 12 und ihren Verlängerungen 12a und 12b liegt, entspricht in analoger Weise der vorstehenden Beschreibung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird jeder Körper 16 vollständig durch maschinelle Bearbeitung hergestellt, und zwar sowohl, was seine äußere Form betrifft, als auch, was sein inneres Profil betrifft, insbesondere die Hohlkehlen 22, 22a und 22b, die Nut 26, die Bohrung 28 und der Durchbruch 30. Diese maschinelle Bearbeitung wird mit einer Fräsmaschine ausgeführt, und zwar vorzugsweise automatisch und mit programmierter Steuerung. Das Ausgangsmaterial ist ein gewalzter Block, bei dem die Qualität des Stahls von dem Hersteller der Weiche leicht bestimmt werden kann. Diese Blöcke müssen unbedingt eine Länge aufweisen, die mindestens gleich der Gesamtlänge der Weiche ist, und einen konstanten oder variablen Querschnitt aufweisen, bei dem durch Fräsen das Profil auf die verschiedenen Querschnitte vermindert werden kann, die über die gesamte Länge des Körpers aufeinanderfolgen, und von denen einige in den 2 bis 6 dargestellt sind. Anders ausgedrückt, wenn der Querschnitt des Blocks über die gesamte Länge konstant ist, muß er mindestens gleich dem größten Querschnitt des Körpers 16 sein, wobei sich dieser größte Querschnitt am Ende der Weiche befindet, wie dies in der 5 dargestellt ist. Bei dieser Art des Vorgehens wäre jedoch eine umfangreiche Fräsung erforderlich, um den Querschnitt des Blocks bis auf die weniger großen Querschnitte des Körpers 16 am Anfang der Weiche zu vermindern, wie dies in den 2 bis 4 dargestellt ist.
Um eine so umfangreiche Fräsung zu vermeiden, wird empfohlen, von einem Block auszugehen, dessen Breite im wesentlichen der Summe der maximalen Breiten im Bereich der Befestigungsränder 18 und 20 des Körpers 16 am Anfang und am Ende der Weiche, das heißt, der Summe der maximalen Breiten der Querschnitte der 2 und der 5 entspricht. Dieser Block wird dann in Längsrichtung schräg durchgeschnitten, um zwei symmetrische, identische Blöcke zu erhalten, deren Breiten von der Breite der Befestigungsränder 18, 20 der 2 bis zu der Breite der Befestigungsränder 18, 20 der 5, und umgekehrt, in progressiver Weise variieren.
Nach der Verwirklichung des Körpers 16 durch äußere und innere Bearbeitung der Blöcke kann dieser Körper einer örtlichen Wärmebehandlung oder Abschreckung unterworfen werden, um eine Oberflächenhärtung der Teile zu verwirklichen, die am stärksten beansprucht werden. Es ist ebenfalls möglich, Aufschweißungen auszuführen, um die Widerstandsfähigkeit örtlich zu erhöhen.
Da die Qualität des Stahls der Ausgangsblöcke frei gewählt werden kann, kann die gemäß der vorliegenden Erfindung bearbeitete Monoblock-Weiche an Ort und Stelle leicht mit den Schienen des Gleises verbunden werden, vorzugsweise durch Schweißen, und zwar insbesondere durch Schweißen nach dem Thermitverfahren, wodurch die Fuge zwischen der Weiche und dem Gleis vermieden wird und die Kontinuität des Gleises sichergestellt wird.

Claims

Verfahren zum Herstellen von Profilkörpern (16) für Weichen für Rillenschienen durch maschinelle Bearbeitung, wobei der Profilkörper (16) den Sitz einer Leitzunge (24) und die Lauf- und Führungsflächen aufweist und die Anbringung der zur Betätigung der Weiche erforderlichen Mittel ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, – dass ein gewalzter, geschmiedeter oder auf andere Weise bearbeiteter Stahlblock ausgewählt wird, wobei der Stahlblock eine Länge aufweist, die mindestens gleich der Länge der Weiche ist, und ferner einen Querschnitt aufweist, der, wenn er über die Länge des Stahlblocks konstant ist, zumindest gleich dem größten Querschnitt des herzustellenden Profilkörpers (16) ist, oder, wenn er über die Länge des Stahlblocks variabel ist, an jeder Position entlang der Länge des Stahlblockes zumindest gleich dem Querschnitt des herzustellenden Profilkörpers (16) an dieser Position ist, und – dass der Stahlblock einer ausschließlich spanabhebenden Bearbeitung unterworfen wird, um vollständig außere und das innere Profil des herzustellenden Profilkörpers (16) herauszuarbeiten.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die spanabhebende Bearbeitung durch programmgesteuertes, automatisches Fräsen erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach der spanabhebenden Bearbeitung eine Oberflächen-Wärmebehandlung zur Härtung durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden des Profilkörpers (16) an den Schienen des Gleises durch Schweißen befestigt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Stahlblöcke von einer Breite ausgewählt werden, die der Summe der maximalen Breite des herzustellenden Profilkörpers (16) am Anfang und der maximalen Breite des herzustellenden Profilkörpers (16) am Ende der Weiche entspricht, und dass der Stahlblock in Längsrichtung schräg durchgeschnitten wird, um zwei symmetrische, identische Halbblöcke zu erhalten, deren Breite sich von dem einen zu dem anderen Ende in progressiver Weise verändert.