EP1013826B1 - Schienenabschnitt mit Geometrieverlauf - Google Patents

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EP1013826B1
EP1013826B1 EP99125352A EP99125352A EP1013826B1 EP 1013826 B1 EP1013826 B1 EP 1013826B1 EP 99125352 A EP99125352 A EP 99125352A EP 99125352 A EP99125352 A EP 99125352A EP 1013826 B1 EP1013826 B1 EP 1013826B1
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EP
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rail
rail section
connector
tongue
section according
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EP99125352A
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Ulrich Haub
Alfred Kais
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Voestalpine Railway Systems GmbH
Voestalpine Turnout Technology Germany GmbH
Original Assignee
Voestalpine VAE GmbH
Voestalpine BWG GmbH
Butzbacher Weichenbau GmbH
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B7/00—Switches; Crossings
    • E01B7/02—Tongues; Associated constructions

Definitions

  • the invention relates to a rail portion such as tongue rail, which merges into a connecting rail with inclined to the horizontal gradient, wherein the connecting rail and adjacent terminal side end portion of the rail portion have a same profile and the rail portion is connected to the connecting rail via a welded joint.
  • tongue rails are end-side bulged and butt-welded to a connection or control rail.
  • the tongue rail end and connection or control rail are flush with each other.
  • the tongue with its tongue end is supported on a horizontal surface. If the adjoining control rail slopes, a geometry course adaptation between the end of the tongue and the connecting rail is usually carried out in the welding area. This is possible in particular when a connection is made by means of aluminothermic welding.
  • a switch with spring tongue is known, which is welded to a forged fitting, which in turn allows a geometry adjustment to a connecting rail. Fitting and connecting rail are in turn welded, so that a total of two welds between tongue rail and connecting rail are required. As a result, not only an increased workload, but also a frequent check of the switch is required.
  • the present invention is based on the problem, a rail section, in particular tongue rail of the type mentioned in such a way that a problem-free adaptation of the geometry of rail section and connecting rail is made possible without requiring reworking on the rail section itself.
  • the problem is essentially solved in that the rail section has in its connection-side end region a geometry curve corresponding to the connection rail and is connected to the exclusion rail via a single welded connection. This applies both in relation to the rail head and the web and the rail foot.
  • the geometry adjustment is not placed in the welding area, but spaced from this in a transition region, in particular in a tongue rail in the transition region between the tip side tongue profile and rule rail side end portion of the tongue rail.
  • the geometry adjustment takes place in the rail section as tongue root itself.
  • an adjustment of the profile of the rail section to a connecting rail with high inclination is easily possible.
  • a butt welding of rail section such as tongue rail and connecting rail such as control rail can be done without difficulty, without a change in the course must be laid in the welding area, also can not be compensated by such a large difference in inclination.
  • this could also be a tab connection, since according to the invention the geometry change does not run in the connection area.
  • only a welded joint between tongue and connecting rail is required, whereby a high load exposable rail section such as switch is provided.
  • connection-side rail portion may be supported on a surface corresponding to the terminal rail.
  • connection-side end already has a geometry profile over a region B, in particular B ⁇ 100 mm, which corresponds to that of the connection rail.
  • the reforged area itself may have a length of e.g. 500 to 2000 mm, even if the necessary length is essentially dependent on the type of geometry change.
  • the reforged intermediate region of the rail section allows a problem-free adjustment of the geometry of the rail end to the adjoining connection or control rail, without the need for machining the head itself. At the same time it is ensured that the rail section does not change in its driving edge course is, so that virtually the reforged area is "rotated" about the running edge, which corresponds to the driving edge course in the rail section area outside of the connection rail side end.
  • a tongue rail 10 is shown in side view, which forms a tongue forming the front portion 12, a transition region 14 in the form of z. B. a deflagration and an end portion 16 includes a profile corresponding to a subsequent connection or control rail, z. B. which can be butt welded by welding to the end portion 16 of the tongue rail 10.
  • the front tongue portion 12 is supported on a horizontal surface to deflect depending on its position wheels of a rail vehicle smoothly from a trunk track in a branch of a switch and vice versa.
  • connecting rail is inclined, so z. B. is supported on inclined to a horizontal surface extending, it must be ensured that the rail section 10 merges flush in its end portion 16 in the connecting rail, so with the same profile whose geometry or cross-sectional profile corresponds.
  • a geometry adjustment of the profile of the connecting rail to the tongue rail 10 by forming or Umschmieden the tongue rail 10 itself, in particular in the transition region 14, optionally also in the end region 16 such that a continuous change in geometry takes place such that a flush transition takes place in the connecting rail.
  • the running edge is not changed in the end region which changes in terms of its geometry.
  • the shaping such as forging the forging 14 in the direction of the end face 18, so the connecting rail quasi rotated about the driving edge 20, as is indicated in principle by the Fig. 2.
  • the view A illustrates that the end face 18 has an inclined foot 22 with a correspondingly inclined web 24 and inclined head 26, is rotated virtually around the running edge 20, wherein the geometry of the connecting rail corresponds.
  • the tongue rail 10 in its connection-side end 16 has a cross-section and a geometry curve corresponding to the connecting rail, wherein the rail feet are inclined identically and thus can be arranged on the same base plates.
  • a usual representation represented by a dot-dashed representation Arrangement with extending on a horizontal surface ab gandem rail foot 22 ', perpendicular thereto extending web 24' and corresponding rail head 26 'deviates.
  • the refilling can already end at a distance B from the end face 18, that is to say the welded connection region between the tongue rail 10 and the connecting rail.
  • the distance B is preferably more than 100 mm.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Schienenabschnitt wie Zungenschiene, der in eine Anschlussschiene mit zur Horizontalen geneigtem Verlauf übergeht, wobei die Anschlussschiene und angrenzender anschlussseitiger Endbereich des Schienenabschnitts ein gleiches Profil aufweisen und der Schienenabschnitt mit der Anschlussschiene über eine Schweißverbindung verbunden ist.
  • Heutzutage überlicherweise zum Einsatz gelangende Zungenschienen sind endseitig ausgeballt und mit einer Anschluss- oder Regelschiene stumpf verschweißt. Dabei gehen Zungenschienenende und Anschluss- oder Regelschiene bündig ineinander über. Die Zunge mit ihrem Zungenende ist auf einer horizontalen Fläche abgestützt. Verläuft die sich anschließende Regelschiene geneigt, so wird üblicherweise eine Geometrieverlaufsanpassung zwischen Zungenende und Anschlussschiene im Schweißbereich vorgenommen. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn eine Verbindung mittels aluminothermischen Schweißens erfolgt.
  • Auch ist es bekannt, eine Vertaufsunderung im Fahrflächenbereich dadurch vorzunehmen, dass der Schienenkopf mit einer geneigten Fahrfläche gewalzt wird, die einer geneigten Fahrfläche einer Anschlussschiene des durchgehenden Gleises entspricht (EP 0 598 638 B1 / DE 693 11 068 T2).
  • Eine Anpassung des Geometrieverlaufs im Schweißbereich ist ohne Weiteres dann möglich, wenn die Neigung der Anschlussschiene gering ist. Bei größeren Neigungen ist dies nicht mehr möglich, so dass eine Bearbeitung des Schienenkopfes der Zungenschiene notwendig ist. Hierdurch bedingt kann jedoch in Hochgeschwindigkeitsgleisen eine Beeinflussung des Fahrkomforts erfolgen. Auch ist es erforderlich, entsprechende von üblichen Profilquerschnitten abweichende Zungen häufiger zu überprüfen.
  • Aus der DE 33 33 700 A1 ist eine Weiche mit Federzunge bekannt, die mit einem geschmiedeten Formstück verschweißt ist, das seinerseits eine Geometrieanpassung an eine Anschlussschiene ermöglicht. Formstück und Anschlussschiene sind ihrerseits verschweißt, so dass insgesamt zwei Schweißnähte zwischen Zungenschiene und Anschlussschiene erforderlich sind. Hierdurch bedingt ist nicht nur ein erhöhter Arbeitsaufwand, sondern auch eine häufige Überprüfung der Weiche erforderlich.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Schienenabschnitt, insbesondere Zungenschiene der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass eine problemlose Anpassung des Geometrieverlaufs von Schienenabschnitt und Anschlussschiene ermöglicht wird, ohne dass es Nacharbeiten an dem Schienenabschnitt selbst bedarf.
  • Erfindungsgemäß wird das Problem im Wesentlichen dadurch gelöst, dass der Schienenabschnitt in seinem anschlussseitigen Endbereich einen der Anschlussschiene entsprechenden Geometrieverlauf aufweist und über eine einzige Schweißverbindung mit der Auschlussschiene verbunden ist. Dies gilt sowohl in Bezug auf den Schienenkopf als auch den Steg und den Schienenfuß.
  • Abweichend vom vorbekannten Stand der Technik wird die Geometrieanpassung nicht in den Schweißbereich, sondern beabstandet zu diesem in einen Übergangsbereich verlegt, insbesondere bei einer Zungenschiene in den Übergangsbereich zwischen spitzenseitigem Zungenprofil und regelschienenseitigem Endbereich der Zungenschiene. Die Geometrieanpassung erfolgt in dem Schienenabschnitt wie Zungenwurzel selbst. Infolgedessen ist auch eine Anpassung des Verlaufs des Schienenabschnitts an eine Anschlussschiene mit großer Neigung problemlos möglich. Somit kann ohne Schwierigkeit ein Stumpfverschweißen von Schienenabschnitt wie Zungenschiene und Anschlussschiene wie Regelschiene erfolgen, ohne dass eine Verlaufsänderung in den Schweißbereich verlegt werden muss, zudem durch einen solchen große Neigungsunterschied nicht kompensiert werden kann. Unabhängig hiervon könnte auch eine Laschenverbindung erfolgen, da erfindungsgemäß die Geometrieänderung nicht im Verbindungsbereich verläuft. Ferner ist nur eine Schweißverbindung zwischen Zungen- und Anschlussschiene erforderlich, wodurch ein hohen Belastungen aussetzbarer Schienenabschnitt wie Weiche zur Verfügung gestellt wird.
  • Insbesondere ist vorgesehen, dass im Abstand zum anschlussseitigen Ende des Schienenabschnitts in einem Übergangsbereich durch Schmieden eine Anpassung an den Geometrieverlauf der Anschlussschiene erfolgt. Somit kann der anschlussseitige Schienenabschnitt auf einer Fläche abgestützt sein, die der Anschlussschiene entspricht. Mit anderen Worten weist das anschlussseitige Ende über einen Bereich B mit insbesondere B ≥ 100 mm bereits einen Geometrieverlauf auf, der dem der Anschlussschiene entspricht. Der umgeschmiedete Bereich selbst kann eine Länge von z.B. 500 bis 2000 mm aufweisen, gleichwenn die notwendige Länge im wesentlichen von der Art der Geometrieverlaufsänderung abhängig ist.
  • Der umgeschmiedete Zwischenbereich des Schienenabschnitts ermöglicht eine problemlose Geometrieanpassung des Schienenendes an die sich anschließende Anschluss- bzw. Regelschiene, ohne dass es einer Bearbeitung des Kopfes selbst bedarf. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass der Schienenabschnitt in seinem Fahrkantenverlauf nicht verändert wird, so dass quasi der umgeschmiedete Bereich um die Fahrkante "gedreht" ist, die dem Fahrkantenverlauf im Schienenabschnittbereich außerhalb des anschlussschienenseitigen Endes entspricht.
  • 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.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht eines Zungenschienenabschnitts und
    Fig. 2
    eine Ansicht in Richtung A der Fig. 1.
  • In Fig. 1 ist in Seitenansicht ein Ende einer Zungenschiene 10 dargestellt, das einen die Zunge bildenden vorderen Abschnitt 12, einen Übergangsbereich 14 in Form z. B. einer Ausschmiedung sowie einen Endabschnitt 16 mit einem Profil umfasst, das einer sich anschließenden Anschluss- oder Regelschiene entspricht, z. B. die durch Schweißen mit dem Endabschnitt 16 der Zungenschiene 10 stumpf verschweißt werden kann. Der vordere Zungenabschnitt 12 ist auf einer horizontalen Fläche abgestützt, um in Abhängigkeit von seiner Stellung Räder eines Schienenfahrzeuges stoßfrei von einem Stammgleis in ein Zweigleis einer Weiche abzulenken und umgekehrt.
  • Sofern die Anschlussschiene geneigt verläuft, also auf z. B. auf zur einer Horizontalen geneigt verlaufenden Fläche abgestützt ist, muss sichergestellt sein, dass der Schienenabschnitt 10 in seinem Endbereich 16 bündig in die Anschlussschiene übergeht, also bei gleichem Profil deren Geometrie- bzw. Querschnittsverlauf entspricht.
  • Nach dem Stand der Technik wird dies grundsätzlich dadurch sichergestellt, dass durch aluminothermisches Schweißen die Stirnfläche des Endbereichs der Zungenschiene und der zugewandten Stirnfläche der Anschlussschiene verbunden werden, wobei sich die Verlaufsänderung im Verbindungsbereich befindet. Sofern die Anschlussschiene erhebliche Neigungen von z. B. 1 : 20 aufweist, ist es nicht mehr möglich, die entsprechende Geometrieanpassung in den Verbindungsbereich zu verlegen, ohne Nachteile beim Durchfahren des Übergangsbereichs zwischen Zungenschiene und Anschlussschiene in Kauf zu nehmen. Dies ist jedoch insbesondere bei Hochgeschwindigkeitsgleisen auszuschließen. Alternativ kann zwischen Zungenschiene und Anschlussschiene ein geschmiedetes Zwischenteil zur Geometrieanpassung eingeschweißt werden. Hierdurch bedingt liegen zwei Schweißnähte vor, die zu erheblichen Nachteilen wie Materialveränderung oder Stößen bei den Verfahrenszügen führen können.
  • Erfindungsgemäß erfolgt eine Geometrieanpassung des Verlaufs der Anschlussschiene zu der Zungenschiene 10 durch Umformen bzw. Umschmieden der Zungenschiene 10 selbst, insbesondere im Übergangsbereich 14, gegebenenfalls auch im Endbereich 16 derart, dass eine kontinuierliche Geometrieverlaufsänderung derart erfolgt, dass ein bündiger Übergang in die Anschlussschiene erfolgt. Gleichzeitig wird jedoch sichergestellt, dass die Fahrkante in dem in seinem Geometrieverlauf sich ändernden Endbereich nicht verändert wird. Hierzu wird bei der Formgebung wie Schmieden die Ausschmiedung 14 in Richtung der Stirnfläche 18, also der Anschlussschiene quasi um die Fahrkante 20 gedreht, wie dies prinzipiell durch die Fig. 2 angedeutet wird. So verdeutlicht die Ansicht A, dass die Stirnfläche 18 einen geneigt verlaufenden Fuß 22 bei entsprechend geneigtem Steg 24 und geneigtem Kopf 26 aufweist, quasi um die Fahrkante 20 gedreht wird, wobei die Geometrie der der Anschlussschiene entspricht. Hierdurch weist die Zungenschiene 10 in ihrem anschlussseitigen Ende 16 einen Querschnitt und einen Geometrieverlauf auf, der der Anschlussschiene entspricht, wobei die Schienenfüße identisch geneigt sind und somit auf gleichen Unterlageplatten angeordnet werden können. Hierdurch erfolgt eine Geometrieverlaufsänderung, die erkennbar von einer durch eine punktstrichlinierte Darstellung prinzipiell wiedergegebener üblichen Anordnung mit auf einer Horizontalen verlaufenden Fläche sich abstützendem Schienenfuß 22', senkrecht hierzu verlaufendem Steg 24' und entsprechendem Schienenkopf 26' abweicht. Gegebenenfalls kann die Umschmiedung bereits im Abstand B von der Stirnfläche 18, also dem Schweißverbindungsbereich zwischen Zungenschiene 10 und Anschlussschiene enden. Der Abstand B beträgt vorzugsweise mehr als 100 mm.

Claims (10)

  1. Schienenabschnitt (10), vorzugsweise Zungenschiene, der in eine Anschlussschiene mit zur Horizontalen geneigtem Verlauf übergeht, wobei die Anschlussschiene und angrenzender anschlussseitiger Endbereich des Schienenabschnitts ein gleiches Profil aufweisen und der Schienenabschnitt mit der Anschlussschiene über eine Schweißverbindung verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schienenabschnitt (10) selbst in seinem anschlussseitigen Endbereich (16) einen der Anschlussschiene entsprechenden Geometrieverlauf aufweist und über eine einzige Schweißverbindung mit der Anschlussschiene verbunden ist.
  2. Schienenabschnitt nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der anschlussseitige Endbereich (16) des Schienenabschnitts (10) stetig in den Geometrieverlauf der Anschlussschiene übergeht.
  3. Schienenabschnitt nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein beabstandet zum anschlussseitigen Endbereich (16) verlaufender Übergangsbereich (14) des Schienenabschnitts (10) derart umgeschmiedet ist, dass der anschließende anschlussschienenseitige Bereich (16) des Schienenabschnitts sowohl im Querschnitt als auch im Geometrieverlauf der Anschlussschiene entspricht.
  4. Schienenabschnitt nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schienenabschnitt (10) außerhalb seines anschlussseitigen dem Geometrieverlauf der Anschlussschiene angepassten Endbereich (16) mit seinem Fuß auf einer horizontal verlaufenden Fläche abgestützt ist.
  5. Schienenabschnitt nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass unabhängig vom Verlauf von Schienenfuß (22, 22') bzw. Schienenkopf (26, 26') der insbesondere durch Umschmieden an den Geometrieverlauf der Anschlussschiene wie Regelschiene angepasste Bereich (14) des Schienenabschnitts (10) in seinem Fahrkantenverlauf unverändert bleibt.
  6. Schienenabschnitt nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass parallel zueinander verlaufende Querschnittsflächen des an den Geometrieverlauf der Anschlussschiene sich anpassenden Bereichs (16) des Schienenabschnitts (10) sich als um die Fahrkante (20) als Fixpunkt gedrehte Flächen darstellen.
  7. Schienenabschnitt nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der umgeschmiedete Übergangsbereich (14) untersützungsfrei ist.
  8. Schienenabschnitt nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der umgeschmiedete Übergangsbereich (14) eine übliche Ausschmiedung einer Zungenschiene ist.
  9. Schienenabschnitt nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schienenabschnitt (10), eine Zungenschiene ist.
  10. Schienenabschnitt nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der die Geometrieanpassung ermöglichende Bereich des Schienenabschnitts (10) im Abstand B zu der Anschlussschiene bzw. der einen Schweißverbindung endet, wobei vorzugsweise B ≥ 100 mm beträgt.
EP99125352A 1998-12-23 1999-12-20 Schienenabschnitt mit Geometrieverlauf Expired - Lifetime EP1013826B1 (de)

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DE19904313 1999-01-28

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