EP1181412A1 - Herzstück - Google Patents

Herzstück

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Publication number
EP1181412A1
EP1181412A1 EP00935125A EP00935125A EP1181412A1 EP 1181412 A1 EP1181412 A1 EP 1181412A1 EP 00935125 A EP00935125 A EP 00935125A EP 00935125 A EP00935125 A EP 00935125A EP 1181412 A1 EP1181412 A1 EP 1181412A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
frog
course
tip
rail
area according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP00935125A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1181412B1 (de
Inventor
Sebastian Benenowski
Alfred Kais
Stefan Schmedders
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voestalpine Railway Systems GmbH
Voestalpine Turnout Technology Germany GmbH
Original Assignee
Voestalpine BWG GmbH
Butzbacher Weichenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voestalpine BWG GmbH, Butzbacher Weichenbau GmbH filed Critical Voestalpine BWG GmbH
Publication of EP1181412A1 publication Critical patent/EP1181412A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1181412B1 publication Critical patent/EP1181412B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • E01B7/10—Frogs

Definitions

  • the invention relates to a centerpiece for switches and crossings comprising a centerpiece tip as well as wing rails and running rails running on both sides thereof, each with a basic course aligned with a trunk or siding.
  • wheel handlebars perform management tasks, since a wheel flange in the area of a centerpiece gap which is inevitably caused by crossing ruts can no longer guide the wheel on a rail head.
  • the axle i.e. the wheel set of a vehicle
  • This deflection occurs on trains that have a focal area at a speed of z. B. drive through 160 km / h, in hundreds of seconds.
  • these impacts reduce driving comfort and, on the other hand, cause undesirable wear.
  • frog tips are extremely narrow in their front area so that they are exposed to increased wear when they are hit by a wheel. This applies to an increased extent if the wheel flange of a wheel in the front area of the frog tip grinds along it.
  • EP 0 282 796 B1 there is a targeted expansion of the transition area between the wing rail and frog tip in order to avoid a point-like or sudden force transmission from the wing rail to the frog tip in a very narrow area .
  • control arm and the centerpiece as a unit start from a common base, which are supported transversely elastically with respect to a threshold by means of an intermediate layer having spring properties. On the one hand, this protects the tip of the frog and, on the other hand, a sudden interaction between the wheel and the wheel handlebar is avoided.
  • Movable frog tips are also known, which is also intended to try to prevent abrupt starting of the frog tip or grinding of the flange along the frog tip.
  • the present invention is based on the problem of developing a centerpiece of the type mentioned at the outset in such a way that wear reduction of the centerpiece tip region takes place without the need for redesigning the centerpiece tip itself or the wheel links assigned to it or their alignment with one another.
  • the problem is essentially solved in that at least one of the travel rails, in particular both travel rails, deviates from their basic course in the area of the frog tip in such a way that a rail vehicle passing through the trunk or siding has an influence of movement directed away from the frog tip with its wheel or bogie axis experiences.
  • the wheel rolling on the rail side undergoes a change in its wheel contact point in such a way that the wheel or bogie axis is forced into alignment with the main or side track in such a way that its normal runs parallel or almost parallel to the respective longitudinal axis of the track to be traversed, with the result that the otherwise sliding or sliding movement of the wheel rim along the flank of the frog tip is prevented.
  • the course change of the running rail is designed such that a wheel passing through the running rail is supported on a running circle of a radius r, which is smaller than a running circle r- of the wheel rolling on the frog tip in its support.
  • the radii r, to r 2 behave roughly like r,: r 2 «0.91: 1 to r,: r : ⁇ 0.98: 1.
  • the running rail in the area of the centerpiece tip is curved in a direction away from the centerpiece tip with respect to its contact line formed by the respective wheel contact points of the wheel, that is, it shows a concave course with respect to the centerpiece tip.
  • the line of contact deviating from the basic course between the wheel and the rail head can be achieved in that the head of the rail or its driving surface in the area of the frog tip is more inclined in comparison with the running rail in the basic course towards the frog tip.
  • the running rail or its driving surface in the area of the frog tip can be inclined more by an angle ⁇ to the frog tip than the running rail in the basic course, 1.5 ° ⁇ ⁇ 5 °, in particular ⁇ «3 °.
  • Optimal protection of the frog tip is achieved when the change in the direction of the travel rail begins at a distance x with 15000 - 20000 mm>x> 5000 mm in front of the frog tip.
  • the change in course should end at a distance y of 18000 - 23000 mm>y> 8000 mm behind the start of the frog tip.
  • the start and end of the main and branch tracks can vary in distance, but they can also be the same. This essentially depends on the radius of a switch.
  • the invention is characterized in that the maximum change in the basic course of the running rail transverse to the main or secondary track is 5 mm to 30 mm. Due to the related widening of the track, the wheel or bogie axis can be influenced in a structurally simple way in such a way that the wheel rolling on the frog tip side cannot approach the frog tip laterally without the required guidance itself being impaired.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a frog area with a rigid frog tip
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of a frog area with a movable frog tip
  • FIG. 3 shows a basic illustration of a first embodiment for achieving a change in the course of a running rail
  • FIG. 4 shows a basic illustration of a second embodiment in order to achieve a change in the running direction of a rail
  • Fig. 5 is a schematic diagram of a third embodiment to achieve a
  • Fig. 6 shows a schematic diagram of a travel rail in the area of a frog tip in plan view.
  • FIG. 1 and 2 schematically show a frog area 10 or 12, which according to FIG. 1 comprises a rigid frog tip 14 and wing rails 16, 18 running on both sides thereof and travel rails 20, 22.
  • wing rails 16, 18 and travel rails 20, 22 are also assigned to a movable centerpiece tip 24 in FIG. 2.
  • the main track is identified by reference number 26 and the siding by reference number 28.
  • the travel rail 20 of the main track 26 or the travel rail 22 of the secondary track 28 undergoes a change in course such that the wheel of the rail vehicle rolling on the travel rail 20, 22 is influenced in its wheel contact point in such a way that the corresponding axis of the Wheel is aligned with its normal to the main or secondary track 26, 28 in such a way that it runs essentially parallel to its longitudinal axis, so that the wheel rolling on the frog tip 14, 24 does not drag along its flank with its wheel rim.
  • the respective change in the course of the travel rails 20, 22 is in principle drawn with the reference symbols 34, 36, whereas the basic curve has the reference symbols 38, 40 in a broken line.
  • the change in course 34, 36 can be implemented in various ways, the crucial factor being that in the area of the change in course the wheel contact point shifts away from the frog tip 14, 24.
  • the solid line 34, 36 in the actual sense represents the course of contact lines between the wheel and the rail head, i. H. their driving surface.
  • the course change 34, 36 is preferably brought about by the fact that the running rail 20, 22 in the area of the frog 14, 24 is curved away from it, that is to say with respect to its running surface on which the respective wheel is supported , shows a course concave to the frog tip 14, 24.
  • a wheel 42 is shown in FIG. 3 that rolls on the running rail 20.
  • a cross section of the travel rail 20 is shown in the region of the change in course, that is to say in the region 34.
  • dashed lines and with reference numeral 44 the rail 20 is identified with its head 44 outside the change in course, that is to say drawn in in the basic course 38.
  • the course change which is achieved by the exemplary embodiment in FIG.
  • the wheel contact point of the wheel 42 is specifically changed such that the wheel axis and thus the wheel rolling on the centerpiece 14, 24 is "pulled” in the direction of the travel rail 20, thereby ensuring that the wheel flange of the on the frog 14, 24 rolling wheel does not drag along the frog tip 14, 24.
  • the wheel or bogie axis is aligned with the main or secondary track 26, 28 or its longitudinal axis in such a way that they essentially describe a right angle to one another with the result that the undesired and premature wear of the Centerpiece tip 14, 24 leading grinding movement of the wheel flange of the wheel rolling on the centerpiece tip 14, 24 along its flank does not occur.
  • a course change can also be achieved according to FIG. 4 in that the running rail 20, 22 in the area of the course change 34, 36 runs more inclined in its running surface 46 by machining the head 44 to the frog tip 14, 24 than in the basic course (reference numeral 48) , which in turn results in a change of the wheel contact point of the wheel 42 to the extent that the wheel contact point moves to the outside, ie away from the frog tip 14, 24.
  • the driving surface of the head 44 in the area of the course change 34, 36 describes an angle ⁇ with the driving surface in the basic course 38, 40 with 1.5 ° ⁇ ⁇ 5 °.
  • the travel rail 20, 22 can be inclined as a whole in the region of the change in course, as is illustrated in FIG. 5.
  • the head 44 of the rail is not changed. Rather, its foot 50 z. B. arranged on a wedge plate, not shown, to adjust the required inclination of the running surface of the rail head 44 to influence the wheel contact point.
  • the course change of the running rail 20 of the main track 26 should be in front of the frog point 30, 32 at a distance X h with 5000 mm ⁇ X h ⁇ 15000 mm and behind the frog point 30, 32 at a distance Y h with 8000 mm ⁇ Y h ⁇ 18000 mm.
  • the change of shape 40 in the side track 28 should the distance X n before the cross frog tip 30, 32 of 5000 mm ⁇ X n ⁇ 20000 mm or be behind the cross frog tip 30, 32 end at a distance Y n of 8000 mm ⁇ Y n ⁇ 23000 mm.
  • the maximum deviation Z h or Z n of the wheel contact point in the area of the course change 34 or 36 in comparison to the basic course 38, 40 should be: 5 mm ⁇ Z h ⁇ 30 mm or 5 mm ⁇ Z n ⁇ 35 mm.
  • the maximum course change 34 or 36 should run at a distance A n or A h behind the frog tip 30, 32, 300 mm ⁇ A n ⁇ 2000 mm or 300 mm ⁇ A h ⁇ 2000 mm.
  • the running rail 20, 22 has a bulge of a corresponding size Z n or Z h .
  • a section of the travel rail 20 is again shown in principle in plan view, a dashed line showing a contact line 52 resulting from the contact points between the travel surface of the rail head 44 and the wheel contact point of the wheel 42, which is in the area of the frog tip 30 , 32 curved outwards, that is to say concave with respect to the frog tip 14, 24.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Herzstück (10) für Weichen und Kreuzungen umfassend eine Herzstückspitze (14) sowie beiderseits dieser verlaufende Flügelschienen (16, 18) und Fahrschienen (20, 22) mit jeweils einem auf ein Stamm- bzw. Nebengleis (26, 28) ausgerichteten Grundverlauf (38). Um eine Verschleißminderung des Herzstückspitzenbereichs zu erzielen, ohne dass es Umkonstruktionen der Herzstückspitze selbst oder der dieser zugeordneten Radlenker bzw. deren Ausrichtung zueinander bedarf, wird vorgeschlagen, dass zumindest eine der Fahrschienen im Bereich der Herzstückspitze von ihrem Grundverlauf derart abweicht, dass ein das Stamm- oder Nebengleis durchfahrendes Schienenfahrzeug mit seiner Rad- oder Drehgestellachse eine von der Herzstückspitze weggerichtete Bewegungsbeeinflussung erfährt.

Description

Beschreibung
Herzstück
Die Erfindung bezieht sich auf ein Herzstück für Weichen und Kreuzungen umfassend eine Herzstückspitze sowie beiderseits dieser verlaufende Flügelschienen und Fahrschienen mit jeweils einem auf ein Stamm- bzw. Nebengleis ausgerichteten Grundverlauf.
Im Bereich von starren Herzstücken üben Radlenker Führungsaufgaben aus, da ein Spurkranz im Bereich einer durch sich kreuzende Spurrillen zwangsläufig bedingten Herzstücklücke das Rad an einem Schienenkopf nicht mehr führen kann. In Abhängigkeit von der Breite der Spurrillen wird die Achse, also der Radsatz eines Fahrzeuges durch den Radlenker stoßartig seitlich ausgelenkt. Dieses Auslenken erfolgt bei Zügen, die einen Herzstückbereich mit einer Geschwindigkeit von z. B. 160 km/h durchfahren, in hundertstein von Sekunden. Diese Stöße vermindern einerseits den Fahrkomfort und rufen andererseits einen unerwünschten Verschleiß hervor.
Konstruktionsbedingt sind Herzstückspitzen in ihrem vorderen Bereich überaus schmal ausgebildet, so dass sie dann, wenn diese von einem Rad angefahren werden, einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt sind. Dies trifft im verstärkten Maße dann zu, wenn der Spurkranz eines Rades im vorderen Bereich der Herzstückspitze an dieser entlangschleift. Um das Anfahren der Herzstückspitze zu vermeiden bzw. zu verringern, erfolgt nach der EP 0 282 796 Bl eine gezielte Ausdehnung des Übergangsbereiches zwischen Flügelschiene und Herzstückspitze, um eine punktformige oder in einem sehr engen Bereich erfolgende plötzliche Kraftübertragung von der Flügelschiene auf die Herzstückspitze zu vermeiden.
Nach der DE 42 24 159 AI ist vorgesehen, dass Radlenker und Herzstück als Einheit von einer gemeinsamen Unterlage ausgehen, die gegenüber einer Schwelle über eine Federeigenschaften aufweisende Zwischenlage querelastisch abgestützt sind. Hierdurch erfolgt einerseits eine Schonung der Herzstückspitze und andererseits wird ein schlagartiges Zusammenwirken von Rad und Radlenker vermieden.
Auch sind bewegliche Herzstückspitzen bekannt, wodurch ebenfalls versucht werden soll, ein schlagartiges Anfahren der Herzstückspitze bzw. ein Entlangschleifen des Spurkranzes entlang der Herzstückspitze zu unterbinden.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, ein Herzstück der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass eine Nerschleißminderung des Herzstückspitzenbereichs erfolgt, ohne dass es Umkonstruktionen der Herzstückspitze selbst oder der dieser zugeordneten Radlenker bzw. deren Ausrichtung zueinander bedarf.
Erfindungsgemäss wird das Problem im Wesentlichen dadurch gelöst, dass zumindest eine der Fahrschienen, insbesondere beide Fahrschienen, im Bereich der Herzstückspitze von ihrem Grundverlauf derart abweicht, dass ein das Stamm- oder Nebengleis durchfahrendes Schienenfahrzeug mit seiner Rad- oder Drehgestellachse eine von der Herzstückspitze weggerichtete Bewegungsbeeinflussung erfährt.
Durch die Verlaufsänderung erfährt das fahrschienenseitig abrollende Rad in seinem Radaufstandspunkt eine Änderung derart, dass die Rad- bzw. Drehgestellachse auf das Stamm- bzw. Nebengleis derart gezwungen ausgerichtet wird, dass deren Normale parallel oder nahezu parallel zur jeweiligen Längsachse des zu durchfahrenden Gleises mit der Folge verläuft, dass die ansonsten zu einem Verschleiß führende schleifende bzw. gleitende Bewegung des Radkranzes entlang der Flanke der Herzstückspitze unterbunden wird.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Verlaufsänderung der Fahrschiene derart ausgebildet ist,dass ein die Fahrschiene durchfahrendes Rad sich auf einem Laufkreis eines Radius r, abstützt, der kleiner als ein Laufkreis r-, des sich auf der Herzstückspitze abrollenden Rades in seiner Abstützung ist. Dabei verhalten sich die Radien r, zu r2 in etwa wie r, : r2 « 0,91 : 1 bis r, : r: ~ 0,98 : 1.
Abweichend vom vorbekannten Stand der Technik erfolgt im Bereich einer Herzstückspitze keine Umkonstruktion dieser selbst oder der Anordnung Herzstückspitze - Radlenker, sondern die der Herzstückspitze zugeordneten Fahrschienen werden derart in ihrem Verlauf verändert, dass eine gezielte Beeinflussung des Radaufstandspunktes des auf der Fahrschiene abrollenden Rades mit dem Ergebnis gegeben ist, dass der Radkranz des auf der Herzstückspitze abrollenden Rades von deren Flanke ferngehalten wird.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Fahrschiene im Bereich der Herzstückspitze in Bezug auf ihre durch die jeweiligen Radaufstandspunkte des Rades gebildete Berührungslinie von der Herzstückspitze weggerichtet gekrümmt verläuft, also in Bezug auf die Herzstückspitze einen konkaven Verlauf zeigt.
Die vom Grundverlauf abweichende Berührungslinie zwischen Rad und Fahrschienenkopf kann dadurch erzielt werden, dass der Fahrschienenkopf bzw. deren Fahrfläche im Bereich der Herzstückspitze im Vergleich zu der Fahrschiene im Grundverlauf zu der Herzstückspitze hin stärker geneigt ist. Dabei kann die Fahrschiene bzw. ihre Fahrfläche im Bereich der Herzstückspitze um einen Winkel α zur Herzstückspitze stärker geneigt sein als die Fahrschiene im Grundverlauf, wobei 1,5° < α < 5°, insbesondere α « 3° ist. Eine optimale Schonung der Herzstückspitze ergibt sich dann, wenn die Verlaufsänderung der Fahrschiene im Abstand x mit 15000 - 20000 mm > x > 5000 mm vor der Herzstückspitze beginnt. Des Weiteren sollte die Verlaufsänderung im Abstand y mit 18000 - 23000 mm > y > 8000 mm hinter dem Beginn der Herzstückspitze enden. Beginn und Ende bei Stamm- und Zweiggleis können abstandsmäßig voneinander abweichen, aber auch gleich sein. Dies hängt im Wesentlichen vom Radius einer Weiche ab.
Insbesondere zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass die maximale Grundverlaufsänderung der Fahrschiene quer zum Stamm- bzw. Nebengleis 5 mm bis 30 mm beträgt. Durch die diesbezügliche Spurerweiterung kann auf konstruktiv einfachem Wege eine Beeinflussung der Rad- bzw. Drehgestellachse derart erfolgen, dass das herzstückspitzenseitig abrollende Rad die Herzstückspitze seitlich nicht anfahren kann, ohne dass die erforderliche Führung selbst beeinträchtigt wird.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüche, 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 eine Prinzipdarstellung eines Herzstückbereichs mit starrer Herzstückspitze,
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines Herzstückbereichs mit beweglicher Herzstückspitze,
Fig. 3 eine Prinzipdarstellung einer ersten Ausführungsform zur Erzielung einer Verlaufsänderung einer Fahrschiene,
Fig. 4 eine Prinzipdarstellung einer zweiten Ausführung sform zur Erzielung einer Ver- laufsänderung einer Fahrschiene,
Fig. 5 eine Prinzipdarstellung einer dritten Ausführungsform zur Erzielung einer
Verlaufsänderung einer Fahrschiene und
Fig. 6 eine Prinzipdarstellung einer Fahrschiene im Bereich einer Herzstückspitze in Draufsicht.
In den Fig. 1 und 2 ist schematisch ein Herzstückbereich 10 bzw. 12 dargestellt, der gemäß Fig. 1 eine starre Herzstückspitze 14 sowie beiderseits von dieser verlaufende Flügelschienen 16, 18 sowie Fahrschienen 20, 22 umfasst. Entsprechend sind in Fig. 2 einer beweglichen Herzstückspitze 24 ebenfalls Flügelschienen 16, 18 sowie Fahrschienen 20, 22 zugeordnet. Insoweit wird auf hinlänglich bekannte Konstruktionen verwiesen. Ferner sind in den Fig. 1 und 2 das Stammgleis mit dem Bezugszeichen 26 und das Nebengleis mit dem Bezugszeichen 28 gekennzeichnet.
Um beim Durchfahren des Herzstückbereichs 10 bzw. 12 sicherzustellen, dass die Herzstückspitzen 14, 16 in ihren vorderen Bereichen 30 bzw. 32 seitlich nicht angefahren werden, wodurch anderenfalls ein erhöhter Verschleiß auftreten und zusätzlich der Fahrkomfort eines den Herzstückbereich 10, 12 durchfahrenden Schienenfahrzeuges negativ beeinflusst würde, ist vorgesehen, dass die Fahrschiene 20 des Stammgleises 26 bzw. die Fahrschiene 22 des Nebengleises 28 eine Verlaufsänderung derart erfährt, dass das jeweilige auf der Fahrschiene 20, 22 abrollende Rad des Schienenfahrzeuges in seinem Radaufstandspunkt derart beeinflusst wird, dass die entsprechende Achse des Rades mit ihrer Normalen so auf das Stamm- bzw. Nebengleis 26, 28 ausgerichtet wird, dass diese im Wesentlichen parallel zu dessen Längsachse verläuft, so dass hierdurch bedingt das auf der Herzstückspitze 14, 24 abrollende Rad mit seinem Radkranz nicht entlang deren Flanke schleift. Mit anderen Worten wird durch eine gezielte Verlaufsänderung der Fahrschiene 20, 22, die von dem Grundverlauf der Fahrschiene 20, 22 außerhalb des Herzstücks 14, 24 abweicht, eine Beeinflussung der Bewegung der Rad- bzw. Drehgestellachse eines den Herzstückbereich 10, 12 durchfahrenden Schienenfahrzeuges derart beeinflusst, dass eine von der Herzstückspitze 14, 24 weggerichtete Bewegung erfolgt.
In den Fig. 1 und 2 ist die jeweilige Verlaufsänderung der Fahrschienen 20, 22 mit dem Bezugszeichen 34, 36 prinzipiell eingezeichnet, wohingegen der Grundverlauf in gestrichelter Darstellung die Bezugszeichen 38. 40 aufweist. Die Verlaufsänderung 34, 36 kann dabei auf verschiedene Weise realisiert werden, wobei ausschlaggebend ist, dass im Breich der Verlaufsänderung sich der Radaufstandspunkt von der Herzstückspitze 14, 24 weg verschiebt. Insoweit repräsentiert die durchgezogene Linie 34, 36 im eigentlichen Sinne den Verlauf von Berührungslinien zwischen Rad und Fahrschienenkopf, d. h. deren Fahrfläche.
Entsprechend der Prinzipdarstellung der Fig. 3 wird die Verlaufsänderung 34, 36 vorzugsweise dadurch herbeigeführt, dass die Fahrschiene 20, 22 im Bereich des Herzstücks 14, 24 von diesem weggerichtet gekrümmt verläuft, also in Bezug auf ihre Fahrfläche, auf der sich das jeweilige Rad abstützt, einen zu der Herzstückspitze 14, 24 konkaven Verlauf zeigt. So ist in Fig. 3 rein prinzipiell ein Rad 42 dargestellt, das auf der Fahrschiene 20 abrollt. In der ausgezogenen Darstellung ist ein Querschnitt der Fahrschiene 20 im Bereich der Verlaufsänderung, also im Bereich 34 dargestellt. Demgegenüber ist in gestrichelter Darstellung und mit dem Bezugszeichen 44 die Fahrschiene 20 mit ihrem Kopf 44 außerhalb der Verlaufsänderung gekennzeichnet, also im Grundverlauf 38 eingezeichnet. Durch die Verlaufsänderung, die durch das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 dadurch erzielt wird, dass die Fahrschiene 20 zu der Herzstückspitze 14, 24 einen größeren Abstand im Vergleich zu einem üblichen Grundverlauf aufweist, wird der Radaufstandspunkt des Rades 42 gezielt derart verändert, dass die Radachse und somit das auf dem Herzstück 14, 24 abrollende Rad quasi in Richtung der Fahrschiene 20 "gezogen" wird, wodurch sichergestellt wird, dass der Spurkranz des auf dem Herzstück 14, 24 abrollenden Rades nicht entlang der Herzstückspitze 14, 24 schleift.
Durch die Verlaufsänderung erfolgt eine Ausrichtung der Rad- bzw. Drehgestellachse auf das Stamm- bzw. Nebengleis 26, 28 bzw. deren Längsachse derart, dass diese zueinander im Wesentlichen einen rechten Winkel mit der Folge beschreiben, dass die unerwünschte und zu einem vorzeitigen Verschleiß der Herzstückspitze 14, 24 führende schleifende Bewegung des Spurkranzes des auf der Herzstückspitze 14, 24 abrollenden Rades entlang dessen Flanke unterbleibt.
Eine Verlaufsänderung kann entsprechend der Fig. 4 auch dadurch erzielt werden, dass die Fahrschiene 20, 22 im Bereich der Verlaufsänderung 34, 36 in ihrer Fahrfläche 46 durch Bearbeiten des Kopfes 44 zur Herzstückspitze 14, 24 stärker geneigt verläuft als im Grundverlauf (Bezugszeichen 48), wodurch wiederum eine Radaufstandspunkt- änderung des Rades 42 insoweit erfolgt, dass der Radaufstandspunkt nach außen, also von der Herzstückspitze 14, 24 weg wandert. Die Fahrfläche des Kopfes 44 im Bereich der Verlaufsänderung 34, 36 beschreibt dabei zu der Fahrfläche im Grundverlauf 38, 40 einen Winkel α mit 1,5° < α < 5°.
Alternativ kann die Fahrschiene 20, 22 im Bereich der Verlaufsänderung als Ganzes geneigt werden, wie dies anhand der Fig. 5 verdeutlicht wird. In diesem Fall wird der Kopf 44 der Schiene nicht verändert. Vielmehr wird dessen Fuß 50 z. B. auf einer nicht dargestellten Keilplatte angeordnet, um die erforderliche Neigung der Fahrfläche des Schienenkopfes 44 zur Beeinflussung des Radaufstandspunktes einzustellen.
Die Verlaufsänderung der Fahrschiene 20 des Stammgleises 26 sollte vor der Herzstückspitze 30, 32 im Abstand Xh mit 5000 mm < Xh < 15000 mm und hinter der Herzstückspitze 30, 32 im Abstand Yh mit 8000 mm < Yh < 18000 mm betragen. Bezüglich' der Verlaufsänderung 40 im Nebengleis 28 sollte der Abstand Xn vor der Herzstückspitze 30, 32 mit 5000 mm < Xn < 20000 mm betragen bzw. hinter der Herzstückspitze 30, 32 im Abstand Yn mit 8000 mm < Yn < 23000 mm enden.
Die maximale Abweichung Zh bzw. Zn des Radaufstandspunktes im Bereich der Verlaufsänderung 34 bzw. 36 im Vergleich zum Grundverlauf 38, 40 sollte betragen: 5 mm < Zh < 30 mm bzw. 5 mm < Zn < 35 mm. Dabei sollte die maximale Verlaufsänderung 34 bzw. 36 im Abstand An bzw. Ah hinter der Herzstückspitze 30, 32 verlaufen, wobei 300 mm < An < 2000 mm bzw. 300 mm < Ah < 2000 mm ist.
Sofern die Verlaufsänderung durch einen nach außen gebogenen Verlauf der Fahrschiene 20, 22 erzielt wird, weist die Fahrschiene 20, 22 eine Ausbuchtung entsprechender Größe Zn bzw. Zh auf.
In Fig. 6 ist noch einmal rein prinzipiell ein Ausschnitt der Fahrschiene 20 in Draufsicht dargestellt, wobei in gestrichelter Darstellung eine sich aus den Berührungspunkten zwischen Fahrfläche des Schienenkopfes 44 und des Radaufstandspunktes des Rades 42 ergebende Berührungslinie 52 eingezeichnet ist, die im Bereich der Herzstückspitze 30, 32 nach außen gekrümmt, also in Bezug auf die Herzstückspitze 14, 24 konkav verläuft.

Claims

PatentansprücheHerzstück
1. Herzstückbereich (10, 12) für Weichen und Kreuzungen umfassend eine Herzstückspitze (14, 24) sowie beiderseits dieser verlaufende Flügelschienen (16, 18) und Fahrschienen (20, 22), deren jeweiliger Grundverlauf (38, 40) auf ein Stamm- bzw. Nebengleis (26, 28) ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Fahrschienen (20, 22) im Bereich der Herzstückspitze (24, 30) von ihrem Grundverlauf (38, 40) derart abweicht, dass ein das Hauptoder Nebengleis (26, 28) durchfahrendes Schienenfahrzeug mit seiner Rad- oder Drehgestellachse eine von der Herzstückspitze weggerichtete Bewegungsbeeinflussung erfährt.
2. Herzstückbereich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrschiene (20, 22) im Bereich der Herzstückspitze (14, 24) derart von ihrem Grundverlauf (38, 40) abweicht, dass die Rad- oder Drehgestellachse mit ihrer Normalen parallel oder im Wesentlichen parallel zur Längsachse des zu durchfahrenden Stamm- bzw. Nebengleises (26, 28) verläuft.
3. Herzstückbereich nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlaufsänderung (34, 36) der Fahrschiene (20, 22) derart ausgebildet ist, dass ein die Fahrschiene durchfahrendes Rad sich auf einem Laufkreis eines Radius r, abstützt, der kleiner als ein Laufkreis r2 des sich auf der Herzstückspitze (14, 24) abrollenden Rades in seiner Abstützung ist.
4. Herzstückbereich nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Radien r, zu r2 verhalten wie in etwa r, : r2 = 0,91 : 1 bis r, : r2 « 0,98 : 1.
5. Herzstückbereich nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrschiene (20, 22) im Bereich der Herzstückspitze (14, 24) in Bezug ihrer durch die jeweiligen Radaufstandspunkte des Rades gebildete Berührungslinie (52) einen von der Herzstückspitze weggerichteten gekrümmten Verlauf aufweist.
6. Herzstückbereich nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrschiene (20, 22) in Bezug auf ihre Fahrfläche im Bereich der Herzstückspitze (14, 24) im Vergleich zu der Fahrschiene im Grundverlauf (38, 40) zu der Herzstückspitze (14, 24) hin stärker geneigt ist.
7. Herzstückbereich nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrschiene (20, 22) mit ihrer Fahrfläche im Bereich der Verlaufsänderung (34, 36) gegenüber der Fahrschiene im Bereich ihres Grundverlaufs um einen Winkel α zur Herzstückspitze (14, 24) geneigt verläuft, wobei insbesondere 1,5° < α < 5°, vorzugsweise 2 « 3° ist.
8. Herzstückbereich nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlaufsänderung (34) der Fahrschiene (20) des Stammgleises (26) im Abstand Xh vor der Herzstückspitze (14, 24) beginnt, wobei 15000 mm < Xh < 5000 mm ist.
9. Herzstückbereich nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlaufsänderung (34) der Fahrschiene (20) des Nebengleises (28) im Abstand Xn vor der Herzstückspitze (14, 24) beginnt, wobei 20000 mm < Xn < 5000 mm ist.
10. Herzstückbereich nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlaufsänderung (38) der Fahrschiene (20) des Stammgleises (26) im Abstand Yh von der Herzstückspitze (14, 24) endet, wobei 18000 mm < Yh < 8000 mm ist.
11. Herzstückbereich nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlaufsänderung (38) der Fahrschiene (20) des Nebengleises (28) im Abstand Yn von der Herzstückspitze (14, 24) endet, wobei 23000 mm < Yn < 8000 mm ist.
12. Herzstückbereich nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Grundverlaufsänderung der Fahrschiene (20) des Stammgleises (26) quer zum Stammgleis Zh beträgt, wobei 5mm < Zh < 30 mm ist.
13. Herzstückbereich nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Grundverlaufsänderung der Fahrschiene (20) des Nebengleises (28) quer zum Nebengleis Zn beträgt, wobei 5 mm < Zn < 30 mm ist.
14. Herzstückbereich nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Verlaufsänderung Zh der Fahrschiene (20) des Stammgleises (26) im Abstand Ah vor der Herzstückspitze (30, 32) verläuft, wobei 300 mm < Ah < 2000 mm, vorzugsweise in etwa 1000 mm ist.
15. Herzstückbereich nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Verlaufsänderung Zn der Fahrschiene (20) des Nebengleises (28) im Abstand Aπ vor der Herzstückspitze (30, 32) verläuft, wobei 300 mm < An < 2000 mm, vorzugsweise in etwa 1000 mm ist.
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