DE4405115A1 - Rolleneinrichtung - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rolleneinrichtung für eine einem ersten Schienenabschnitt
wie Backenschiene zugeordneten, zu diesem entlang eines Verstellwegs verstellbaren und an
diesem anlegbaren bzw. mit diesem verriegelbaren zweiten Schienenabschnitt wie Weichen
zunge umfassend eine Unterlage wie Gleitstuhl für den zweiten Schienenabschnitt sowie
diesem entlang des Verstellwegs zugeordnete und vorzugsweise von einer gemeinsamen
Halterung ausgehende federnde oder federnd gelagerte Rollenelemente, auf die der zweite
Schienenabschnitt zumindest während des Verstellens abstützbar ist.
Eine entsprechende Rolleneinrichtung ist der EP 0 532 860 A1 zu entnehmen. Um sicherzu
stellen, daß eine Weichenzunge auch dann nicht auf einen Gleitstuhl schlägt, wenn eine
Schwingungsanregung erfolgt, ist vorgesehen, daß die Rollenelemente auf zumindest zwei
Federelemente unterschiedlicher Kennlinien abgestützt sind, wobei eines der Federelemente
eine im wesentlichen konstante Steifigkeit und das andere Federelement eine veränderliche
Steifigkeit aufweist. Dabei sind die Federelemente derart mechanisch miteinander gekoppelt,
daß bei durch die Weichenzunge belasteten Rollenelementen jedes Federelement einen
federfähigen Zustand aufweist.
Durch diese Maßnahmen konnte erstmals sichergestellt werden, daß die Weichenzunge, sofern
diese nicht verriegelt ist, bei Schwingungseinleitungen auf den Gleitstuhl nicht schlagen kann.
Während des Verstellen, und zwar dann, wenn die Weichenzunge von der verriegelten in die
geöffnete Stellung bewegt werden soll, können Kraftspitzen auftreten, die durch das Anfahren
des Weichenzungenfußes auf die in etwa 5 mm über den Gleitstuhl vorstehenden Rollen
elemente verursacht werden können; denn in verriegelter Stellung ruht die Weichenzunge
nach dem Stand der Technik allein auf dem Gleitstuhl und wird erst nach dem Entriegeln und
Verstellen der Weichenzunge von den erwähntermaßen im unbelasteten Zustand in etwa 5
mm über den Gleitstuhl vorstehenden Rollen erfaßt und durch diese angehoben.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Rolleneinrichtung der eingangs
beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß mögliche Kraftspitzen beim Umstellen des zu
dem ersten Schienenabschnitt verstellbaren zweiten Schienenabschnitts unterbunden bzw.
reduziert werden, sofern dieser auf Rollenelementen abgestützt werden soll.
Das Problem wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß der zweite Schie
nenabschnitt in mit dem ersten Schienenabschnitt anliegender bzw. verriegelter Stellung auf
zumindest einem Rollenelement aufliegt. Insbesondere ist vorgesehen, daß das (erste) Rollen
elemente bei zu dem ersten Schienenabschnitt anliegendem bzw. verriegeltem zweiten
Schienenabschnitt durch die Belastung des zweiten Schienenabschnitts fluchtend zur Unter
lage ausgerichtet ist oder über diese in einem Umfang vorsteht, daß der zweite Schienen
abschnitt vorzugsweise gewichtslos oder nahezu gewichtslos auf der Unterlage aufliegt.
Erfindungsgemäß ruht der zweite Schienenabschnitt wie Weichenzunge fußseitig stets auf
einem Rollenelement, also auch in anliegender bzw. verriegelter Position. Hierdurch bedingt
erfolgt sowohl eine Verringerung der Gleitkräfte beim Öffnen des zweiten Gleisabschnitts als
auch beim Auffahren des Fußes auf die folgenden Rollenelemente. Dies ist insbesondere dann
der Fall, wenn die entlang des Verstellwegs angeordneten Rollenelemente von einer gemein
samen Halterung ausgehen, die ihrerseits über eine elastische Lagerung derart abgestützt ist,
daß die Steifigkeit mit zunehmender lastaufnehmender Fläche zunimmt. Dabei ist bei an dem
ersten Gleisabschnitt anliegendem zweiten Gleisabschnitt die elastische Lagerung derart
keilförmig verformt, daß die Höhe schienenseitig geringer als im entferntliegenden Bereich
ist. Hierdurch bedingt verlaufen die Rollen quasi entlang einer von dem zweiten Schienen
abschnitt aus betrachtet ansteigenden Geraden mit der Folgen, daß der rollenseitige Rand des
Fußes des zweiten Gleisabschnitts wie Weichenzunge beim Anfahren des randseitigen
Rollenelements diese nahezu tangential berührt, wodurch die unerwünschten Kraftspitzen
unterbunden werden.
Aufgrund der Federcharakteristik der elastischen Unterstützung, die aus Elastomermaterial
besteht, erfolgt während des Verstellens des zweiten Schienenabschnitts ein langsames
Aufheben der Halterung, da während des Verstellens die Fläche, über die die Last abgetragen
wird, mit der Folge zunimmt, daß sich die Steifigkeit der elastischen Lagerung erhöht.
Infolgedessen ist in abliegender Stellung des zweiten Schienenabschnittes die zu Beginn
vorhandene Keilform der elastischen Lagerung verlorengegangen.
Um das Elastomermaterial zu entlasten, sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß im
schienenseitigen Randbereich der elastischen Lagerung eine mechanische, jedoch Federeigen
schaften aufweisende Verstärkung vorhanden ist, die z. B. durch ein Tellerfedernpaket
realisiert werden kann.
Alternativ können aufeinanderfolgende Rollen unterschiedlich gelagert bzw. voneinander
abweichende Federeigenschaften derart aufweisen, daß die dem ersten Schienenabschnitt
naheliegende Rolle bei Belastung stärker einsinkt als die entferntliegenden.
Schließlich zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß dann, wenn der zweite Schienen
abschnitt bei in bezug auf den ersten Schienenabschnitt abliegender Stellung mit ihrem Fuß
zwischen Rollenelemente festgelegt wie festgeklemmt ist, das oberhalb des Fußes verlaufende
Rollenelement höhenverstellbar und/oder elastisch gelagert ist.
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 von der Zeichnung zu entnehmenden
bevorzugten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Weichenbereich mit einem Abschnitt eines Fußes
einer Weichenzungen in ihrer verriegelten Position,
Fig. 2 der Schienenfuß nach Fig. 1, jedoch bei abliegender Stellung der Weichenzun
ge,
Fig. 3 einen Ausschnitt einer zweiten Ausführungsform einer Weiche mit anliegender
Weichenzunge und
Fig. 4 einen Draufsicht auf den Ausschnitt nach Fig. 3, teilweise weggebrochen,
jedoch ohne Schienenabschnitte und teilweise ohne deren Befestigungen.
In den nachstehenden Figuren, in denen grundsätzlich gleiche Elemente mit gleichen Bezugs
zeichen versehen sind, wird anhand eines Weichenbereichs die erfindungsgemäße Lehre
erläutert. Hierdurch erfolgt jedoch keine Einschränkung, da die die Erfindung prägenden
Merkmale in all denjenigen Gleisbereichen realisiert werden können, in denen Schienen
abschnitte relativ zueinander verstellbar und gegebenenfalls miteinander verriegelt werden.
In den Fig. 1 und 2 ist rein prinzipiell ein Fuß (10) einer Weichenzunge dargestellt, die in
Fig. 1 mit einer nichtdargestellten Backenschiene verriegelt bzw. an dieser angelegt und in
Fig. 2 zu dieser abliegend angeordnet ist.
Entlang ihres Verstellweges V sind Rollenelement (12), (14) und (16) angeordnet, die von
einer gemeinsamen Halterung (18) ausgehen, die ihrerseits über eine aus vorzugsweise
Elastomer bestehenden elastischen Zwischenlage (20) auf einer Unterlage (22) abgestutzt ist.
Bei unbelasteten Rollenelementen (12), (14), (16) ragen diese in etwa 5 mm über die
Oberfläche einer Abstützung wie Gleitstuhl (24) für die Weichenzunge vor. Wirkt jedoch die
Weichenzunge auf die Rollenelemente (12), (14), (16), so werden diese in bezug auf die freie
Oberfläche des Gleitstuhls (24) um in etwa 1 mm eingesenkt.
Um beim Verstellen der Weichenzunge (10) Kraftspitzen zu reduzieren, die durch Wechsel
wirken des vorderen Randes (26) der Weichenzunge mit in deren Verstellweg V angeordneten
Rollenelementen (14) und (16) auftreten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Fuß (10)
auch bei verriegelter bzw. anliegender Weichenzunge auf einer Rolle (12) aufliegt, die bei
anliegender bzw. verriegelter Weichenzunge heruntergedrückt und vorzugsweise mit der
Oberfläche des Gleitstuhl fluchtet, wie durch die Fig. 1 angedeutet werden soll.
Durch das Einsenken des Rollenelementes (12) derart, daß ein Fluchten zum Gleitstuhl (24)
erfolgt, wird die elastische Zwischenlage (20) dann, wenn eine Lastabtragung nur in ihrem
vorderen Bereich, also über das Rollenelement (12) erfolgt, in einem Umfang zusammen
gedrückt, daß sich eine Keilform ergibt, die rein prinzipiell der Fig. 1 zu entnehmen ist.
Hierdurch bedingt ist die im Verstellweg V der Weichenzunge nachfolgende Rolle (14)
stärker als normal in bezug auf die freie Oberfläche des Gleitstuhls (24) eingesenkt, so daß
der vordere Rand (26) der Weichenzunge das Rollenelement (14) quasi tangential anfährt,
wodurch Kraftspitzen beim Verstellen weitgehend ausgeschlossen werden.
Je weiter die Weichenzunge verstellt wird, um so größer wird die Fläche der Zwischenlage
(20), über die die Last abgetragen wird, mit der Folge, daß die Steifigkeit zunimmt. Infolge
dessen verliert sich die Keilform der Zwischenlage (20), wie die Fig. 2 belegt.
Um die elastische Lagerung (20) in ihrem vorderen schienenseitigen Endbereich (28) zu
entlasten, um also einen unerwünschten Verschleiß zu unterbinden, ist des weiteren vor
gesehen, daß eine mechanische Verstärkung (30) eingelassen ist, die aus einem Tellerfedern
paket bestehen kann.
In abliegender Stellung ist der Schienenfuß (10) zwischen dem unterseitig angeordneten
Rollenelement (16) und einem oberen Rollenelement (32) festgelegt bzw. festgeklemmt,
welches sich auf der Oberseite (34) des Fußes (10) abstützt.
Um das Festklemmen im gewünschten Umfang sicherzustellen, ist das Rollenelement (32)
einerseits über seine Halterung (36) höhenverstellbar und andererseits elastisch gelagert.
Hierzu weist die Halterung (36) einen elastischen Abschnitt (38) auf.
In den Fig. 3 und 4 ist eine Weichenzunge (40) mit ihrem Fuß (10) sowie eine zugeordnete
Backenschiene (42) dargestellt, die von einer Platte (44) ausgeht und deren Fuß (46) einer
seits von einem Klemmplatte (48) und andererseits von einem sich entlang der Oberseite des
Schienenfußes (46) erstreckenden Abschnitt (50) einer Halterung (52) festgelegt ist, die
ihrerseits mit der Platte (44) verschweißt sein kann.
Von der Halterung (52) gehen im Ausführungsbeispiel zwei Rollenelemente (54) und (56)
aus, auf die sich der Fuß (10) der Weichenzunge (40) sowohl in anliegender als auch in
abliegender Stellung abstützt. Dabei fluchtet zumindest das erste Rollenelement (54) mit der
freien Oberfläche eines nicht dargestellten Gleitstuhls bzw. ragt über dessen Oberfläche
geringfügig vor, sofern eine Belastung durch die Weichenzunge (40) erfolgt. Hierdurch
ergeben sich die Vorteile, die im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und
2 erläutert worden sind.
Zumindest das Rollenelement (54), das über eine Achse (58) starr gelagert ist, weist einen
Schwingmetallaufbau auf, d. h., zwischen einer äußeren metallischen Hülse (62) und einer
achsseitigen Hülse (64) ist eine aus elastischem Material bestehende Zwischenlage (66)
angeordnet wie einvulkanisiert. Hierdurch erfährt das Rollenelement (54) eine Federeigen
schaft derart, daß beim Verstellen der Weichenzunge (40) ein Entlanggleiten auf diesen
erfolgt, ohne daß ein zu hohen Reibungsverlusten führendes flächiges Entlanggleiten des
Fußes (10) auf dem Gleitstuhl erfolgt. Gleichzeitig wird erreicht, daß beim Verstellen der
Weichenzunge das folgende Rollenelement (56), das ebenfalls über eine Achse (60) starr
gelagert ist, jedoch geringere Federeigenschaften aufweist, quasi tangential angefahren wird.
Claims (11)
1. Rolleneinrichtung für einen einem ersten Schienenabschnitt (42) wie Backenschiene
zugeordneten, zu diesem entlang eines Verstellwegs (V) verstellbaren und mit an
diesem anlegbaren bzw. diesem verriegelbaren zweiten Schienenabschnitt (40) wie
Weichenzunge umfassend eine Unterlage wie Gleitstuhl (24) für den zweiten Schie
nenabschnitt sowie diesem entlang des Verstellwegs zugeordnete vorzugsweise von
einer gemeinsamen Halterung (18) ausgehende federnde oder federnd gelagerte
Rollenelemente (12, 14, 16, 54, 56), auf die der zweite Schienenabschnitt zumindest
während des Verstellens abstützbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Schienenabschnitt (10, 40) in an dem ersten Schienenabschnitt (42)
anliegender Stellung auf zumindest einem der Rollenelemente (12, 54) aufliegt.
2. Rolleneinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das (erste) Rollenelement (12, 54) bei anliegendem bzw. verriegeltem zweiten
Gleisabschnitt (10, 40) fluchtend zur freien Oberfläche der Unterlage (24) ausgerichtet
ist oder über diese geringfügig vorsteht.
3. Rolleneinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei über die freie Oberfläche der Unterlage (24) vorstehendem ersten Rollen
element (12, 54) der zweite Gleisabschnitt (10, 40) gewichtslos oder nahezu gewichts
los auf der Unterlage aufliegt.
4. Rolleneinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die entlang des Verstellwegs (V) angeordneten Rollenelemente von der Halterung
(18) ausgehen, die über eine elastische Lagerung (20) derart abgestützt ist, daß deren
Steifigkeit mit zunehmender lastaufnehmender Fläche zunimmt.
5. Rolleneinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei an dem ersten Schienenabschnitt (42) anliegendem zweiten Schienenabschnitt
(10, 40) die elastische Lagerung (20) eine Keilform derart aufweist, daß deren Höhe
schienenseitig geringer als im entferntliegenden Bereich ist.
6. Rolleneinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Lagerung (20) aus Elastomermaterial besteht oder dieses enthält.
7. Rolleneinrichtung nach zumindest Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerung (20) schienenseitig mit einer mechanischen Federeigenschaften
aufweisenden Verstärkung (30) versehen ist.
8. Rolleneinrichtung nach zumindest Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mechanische Verstärkung vorzugsweise ein Tellerfedernpaket ist.
9. Rolleneinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der
zweite Schienenabschnitt in zum ersten Schienenabschnitt abliegender Stellung mit
seinem Fuß (10) zwischen Rollenelementen (16, 32) festgelegt wie festgeklemmt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das oberhalb des Fußes (34) verlaufende Rollenelement (32) höhenverstellbar
und/oder elastisch gelagert ist.
10. Rolleneinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß aufeinanderfolgende Rollenelemente (54, 56) unterschiedlich federnd gelagert sind
oder unterschiedliche federnde Eigenschaften aufweisen.
11. Rolleneinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das dem ersten Schienenabschnitt (42) naheliegende Rollenelement (54) bei
Belastung eine geringere Federsteifigkeit als das nachfolgende Rollenelement (56)
aufweist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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Owner name: BWG BUTZBACHER WEICHENBAU GMBH & CO. KG, 35510 BUT |
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