-
Einfaches oder doppeltes Herzstück Beim Befahren der bei Kreuzungen
und Weichen verwendeten einfachen und doppelten Herzstücken tritt bekanntlich beim
Passieren der Schienenunterbrechungen ein mehr oder weniger starkes Schlagen der
Fahrzeuge auf, wobei Fahrzeuge mit neuen Bandagen gesenkt und wieder gehoben, solche
mit abgenutzten Bandagen gehoben und wieder gesenkt werden.
-
An Hand der Zeichnung sollen diese Verhältnisse näher erläutert werden.
Vorausgeschickt sei, daß die Abbildungen stets die Schienenunterbrechungen eines
einfachen Herzstückes zeigen. Die Verhältnisse bei doppelten Herzstücken weichen
nur geringfügig von denen bei einfachen Herzstücken ab, so daß sich eine besondere
Behandlung, doppelter Herzstücke erübrigt.
-
Als Fahrtrichtung ist stets die gegen die Herzstückspitze angenommen.
-
Die Abb. i bis q. zeigen die Verhältnisse beim Durchfahren. eines
Herzstückes durch Fahrzeuge mit neuer. Bandagen.
-
Theoretisch rollt die Bandage i auf der Schiene zunächst auf der Linie
a-al ab. Vor der Unterbrechung der Schiene tritt nunmehr infolge der Abrundung der
Schiene eine Richtungsänderung der Abrollinie ein, die von a1 nach b1 verläuft,
wobei die Berührungslinie auf der Bandage von a nach b wandert. Dabei erfolgt der
Neigung i : 2o und der Abrundung der Schiene entsprechend ein Senken der Bandage
und damit des Fahrzeuges. Von bi verläuft die Abrollinie nach cl, wobei .die Berührungslinie
auf der Bandage von b nach c wandert, und ein weiteres Senken der Bandage bzw. des
Fahrzeuges gemäß der Neigung i : io und der stärkeren Abrundung der Schivene q..
In diesem Augenblick findet die Bandage i auf der Spitze 5 im Punkte a2 eine Unterstützung.
Die Abrollinie verläuft von a2 nach a3 und von da ab wieder parallel zur Schienenrichtung.
Während des Abrollens der Bandage auf der Strecke a2-a3 erfolgt ein Heben der Bandage
bzw. des Fahrzeuges auf die normale Höhe.
-
Abb. z zeigt in einer Kurve das Senken und Heben der Bandage, die
Abb. 3 und q. zeigen die Stellung der Bandage i im Schnitt III-III bzw. IV-IV der
Abb. i.
-
Man könnte aus der eben angestellten Untersuchung den Schluß folgern,
daß trotz der Unterbrechung der Schienen eine glatte Übernahme der Fahrzeuge durch
die Herzstückspitze erfolgt. Daß dieses jedoch nicht der Fall ist, beweist die stets
auftretende Deformierung der Herzstückspitzen. Eine Erklärung hierfür kann vielleicht
darin gesucht werden, daß durch die mehr oder weniger großen Geschwindigkeiten im
Eisenbahnverkehr den Bandagen die Gelegenheit des geschilderten allmählichen Abwickelns
genommen
wird und infolgedessen die Senkung um etwa 7 mm, besonders
unter Berücksichtigung des großen Gewichts der Eisenbahnfahrzeuge, schlagartig auftritt.
-
Die Abb. 5 bis S zeigen die Verhältnisse bei abgenutzten Bandagen.
-
Die Abrollinie verläuft zunächst von ca nach a1 parallel zur Schienenrichtung.
Eine allmähliche Verschiebung auf der Bandage von a nach b tritt jetzt wegen der
Abnutzung nicht ein, vielmehr tritt nach Erreichen des Punktes cal die Bandage bei
b in Tätigkeit, die von Punkt b1 übernommen wird', wobei eine Auframpung bzw. Absenkung
der Form des Schienenkopfes entsprechend nach Punkt b= erfolgt. Von Punkt b= nach
cl erfolgt nunmehr die Abwicklung der Bandagenfläche b-c der Neigung a : io entsprechend.
Durch die Unterbrechung der Schienen verliert die Bandage ihre Auflage, und infolgedessen
fällt das Fahrzeug ruckartig nach 63, um hier mit der Bandage bei b von der Schiene
wieder aufgenommen zu werden: Von b3 über b4 nach bs hebt und senkt sich das Fahrzeug
der Form des Schienenkopfes entsprechend. Von Punkt b5 nach c= wickelt sich die
Bandagenfläche b-c, der Neigung i : io entsprechend, ab und läuft, sich immer noch
senkend, mit der Bandagenkante c nach c3. Hier wird das Fahrzeug von der Schiene
in Punkt a= übernommen, um dann gleichmäßig weiter zu verlaufen.
-
Entgegen der Darstellung nach Abb. i bis 4 erfolgt hier an jeder Schienenunterbrechung
ein zweimaliges Heben der Fahrzeuge und einmal ein ruckartiges. Fallen. Da das zweimalige
Heben bzw. Senken schlagartig erfolgt, treten demnach bei abgenutzten Bandagen für
jede Schienenunterbrechung drei Schläge auf.
-
Die bisher, verbreitete Ansicht, daß bei abgenutzten Bandagen der
Schlag unmittelbar die Herzstückspitze trifft, ist demnach nicht zutreffend; vielmehr
ist aus dem Vorgesagten zu folgern, daß, je mehr die Bandagen abgenutzt sind, der
Schlag von der Herzstückspitze abrückt, um, wie aus der Abb. 5 ersichtlich (bei
etwa 7mm.Bandagenabnutzung), in Richtung cl-b3 zu erfolgen. Abb. 7 zeigt deutlich,
daß die Herzstückspitze nicht unmittelbar, sondern seitlich je nach Abnutzung der
Bandagen durch das ruckartige Fallen betröffen wird.
-
Die Untersuchung nach Beseitigung dieser Übelstände, welche bei Kreuzungen
der vorbeschriebenen Bauart nicht zu vermeiden sind, ergab die Anordnung einer Kreuzung
nach Abb. g bis 16. Diese weicht von der bisher dargestellten im wesentlich dadurch
ab, daß hier die Schienenköpfe verbreitert sind. Da Vignolschienen: mit einem derartigen
Kopf nicht gewalzt werden, kann man für solche Kreuzungen die einfachen und doppelten
Herzstücke als Stahlgußkörper gießen. Es ist aber auch möglich, derartige Kreuzungen
aus geschmiedeten Blöcken herzustellen, wobei die Blockenden aufgeschlitzt und als
Herzstückschenkel entsprechend gespreizt werden..
-
Durch diese Art Kreuzungen wird zwar bei neuen Bandagen der eine Schlag
je Schienenunterbrechung nicht vermieden, dagegen aber bei abgenutzten Bandagen,
bei denen bekanntlich bei jeder Unterbrechung drei Schläge auftreten, diese bis
auf einen Schlag vermindert.
-
Aus der Darstellung der Kurve in Abb. io ist schonersichtlich, daß
hier bei neuen Bandagen keine wesentlichen Änderungen eintreten, daß dagegen bei
abgenutzten Bandagen der Verlauf der Kurve weit günstiger wird.
-
Aus Abb. g ist zu ersehen, daß der Kanten-und Flächenverlauf der Bandagen
mit dem der Abb. i fast übereinstimmt; es gilt daher das zu Abb. i Gesagte auch
für Abb. g.
-
Wesentlich anders verhält es sich mit abgenutzten Bandagen, wie die
Abb. 13 bis 16 zeigen. Hier kommt durch den verbreiterten Schienenkopf a die Bandage
überhaupt nicht bei d zur Auflage, sondern gleich bei b, wobei die Abrollinie nach
Punkt b1 parallel zur Schienenrichtung verläuft. Von Punkt b1 nach cl erfolgt nunmehr
die Abwicklung der Bandagenfläche b-c, der Neigung i : io entsprechend. Durch die
Unterbrechung 3 der Schienen verliert die Bandage i ihre Auflage; infolgedessen
fällt das Fahrzeug ruckartig nach b2, um hier mit der Bandage bei b von der Schiene
wieder aufgenommen zu werden. Von Punkt b2 aus, j e nach Absenkung der Spitze (durch
die'Neigung der Kreuzung bedingt), hebt sich das Fahrzeug bis b3, um von hier aus
auf der gleichen Höhe zu verlaufen.
-
Auch diese Bauart bietet somit keine befriedigende Lösung.
-
Die restlose Beseitigung der geschilderten Übelstände ist die Aufgabe
der Erfindung, die demgemäß ein einfaches oder doppeltes Herzstück zum Gegenstande
hat, bei dem das Durchfahren ohne Heben und Senken der Räder, also ohne Schläge
und Stöße erfolgt, und zwar gleichgültig, ob die Radkränze neu oder bis zum zulässigen
Grade abgenutzt sind.
-
Es sind Herzstückbauarten bekannt, bei denen durch Rilleneinlagen
die Laufflächen der Räder an den Kreuzungslücken von den Laufschienen abgehoben
werden. Dadurch ist aber ein, Heben und Senken der Räder beim Durchfahren der Herzstücke
nicht vermieden, abgesehen davon; daß in manchen
Fällen sich bei
abgenutztem Spurkranz besonders ungünstige Verhältnisse ergeben. Auch bei weiteren
Bauarten ist ein Durchfahren der Herzstücke ohne Heben und Senken der Räder nur
bei völlig uriabgenutzten Radreifen möglich.
-
Wesentlich für die Bauart nach der Erfindung ist in erster Linie das
Merkmal, daß die in normaler Höhe liegenden Fahrflächen der Schienenköpfe mindestens
die Breite der Radreifen haben und deren Form, d. h. Querschnitt, angepaßt sind.
Eine solche Bauart ist beispielsweise in den Abb. 17 bis 26 dargestellt.
-
Die Schnittzeichnungen zeigen, daß der Schienenkopf dem Profile der
Bandagen entspricht und gleichsam negativ der Bandage mit den Neigungen i : 2o und
i : io ausgestaltet ist. Diese Form des Kopfes ist erforderlich, um das Heben und
Senken der Fahrzeuge beim Passieren der Schienenunterbrechungen zu verhindern. Aus
Abb.22 ist ersichtlich, daß die Bandagenflächen a-b-c mit den Schienenpunkten a1,
b1, cl in gleicher Höhe liegen. Daraus ergibt sich, daß bei neuen Bandagen ein Heben
und Senken der Fahrzeuge ausgeschaltet ist, da die Bandagenfiäche in der Breite
b-c bis zur Schienenunterbrechung 3 als Lauffläche dient und hier das Fahrzeug von
der Herzstückspitze in Punkt a1 übernommen wird. Von hier aus bewegt sich das Fahrzeug
über die Punkte a1, b1, cl hinaus in gleicher Höhe weiter.
-
Bei doppelten Herzstücken tritt allerdings auch bei dieser Kopfform
noch ein Heben und Senken der Fahrzeuge ein. Dieses wird dadurch bedingt, daß man
bei doppelten Herzstücken die Schienenkopfneigungen i : 2o und i : io nicht parallel
zur Fahrkante bis zur Schienenunterbrechung durchführen kann.
-
Um das Heben und Senken der Fahrzeuge auch beim Durchfahren doppelter
Herzstücke dieser Bauart zu vermeiden, werden erfindungsgemäß in den Rillen Unterstützungen
für die Spurkränze angeordnet, die in ihrer Höhe so bemessen sind, daß sie der äußersten
Bandagenkante c entsprechen. Eine Auframpung der Spurkränze findet dadurch nicht
statt, sondern diese Unterstützungen dienen lediglich als Abfangvorrichtung und
haben den Zweck, das Fahrzeug in gleicher Höhe zu halten, wenn die Bandage den Punkt
dl verläßt, um bei a2 von der Herzstückspitze übernommen zu werden. Dementsprechend
bedingt die Abfangvorrichtung eine Mindestlänge von Punkt dl bis d2.
-
Durch diese Abfangvorrichtung ist also erreicht, daß der sonst aufgetretene
Schlag vermieden wird, weil das Fahrzeug nun auch bei doppelten Herzstücken die
Schienenunterbrechung ohne Heben und Senken passieren kann.
-
Ist die neue Lösung zur Verhinderung der Schläge bei doppelten Herzstücken
durch Einführung der Abfangvorrichtung von Vorteil, so steht der Anwendung derselben
auch bei einfachen Herzstücken nichts im Wege. Sie ist auch hier von Nutzen, weil
hier die Abfangvorrichtung bei abgenutzten Bandagen in Tätigkeit tritt. Dieses geschieht
sowohl bei einfachen als auch bei doppelten Herzstücken und bewirkt, daß die Fahrzeuge
mit abgenutzten Bandagen die Schienenunterbrechungen gleichfalls ohne jegliches
Schlagen passieren können. Allerdings müssen dann die Abfangvorrichtungen entsprechend
länger gehalten werden, und zwar zweckmäßig etwa in der Länge cl-c2.
-
Da die durch die Abfangvorrichtung bedingte Heranziehung des, Spurkranzes
zum Tragen bei dem üblichen Spurkranzumfang von etwa 3,3 m nur auf einen geringen
Bruchteil desselben in Frage kommt, kann von einer längeren Beanspruchung des Spurkranzes
nicht die Rede sein.
-
Die Erfindung kann naturgemäß nicht nur bei Herzstücken, sondern ganz
allgemein bei Schienenunterbrechungen mit gleichem Vorteil angewendet werden.