NL2015359B1 - Wisselglijstoel met verbeterd thermisch contact. - Google Patents

Abstract

Wissel of werkwijze waarbij een de warmte goed geleidend materiaal (10, 14), bij voorkeur in aanvankelijk vormvrije of pasta- of gelachtige toestand, aangebracht wordt tegen en/of tussen twee wisselcomponenten, bij voorkeur om een lege ruimte (11, 12, 13) tussen de ene wisselcomponent en een daarop aansluitende andere wisselcomponent te vullen. Bij voorkeur is de ene component, bijvoorbeeld aanslagspoorstaaf (3) of railtong (6), rechtstreeks verwarmd door de wisselverwarming (4), en ontbeert de andere component, bijvoorbeeld glijstoel (2), directe verwarming door de wisselverwarming.

Description

Wisselglijstoel met verbeterd thermisch contact.

De uitvinding is gericht op het voorkomen dat de goede werking van een met wisselverwarming uitgerust spoorwegwissel wordt geblokkeerd door sneeuw en ijs.

De stand van de techniek kent vele voorstellen om een wissel met verwarming tegen sneeuw en ijs te beschermen, zie bijvoorbeeld EP1262597, US-A-5004190, W02010142720, EP2677079, DE4325002 en DE19502125.

De uitvinding is gericht op het verbeteren van de prestatie van een wisselverwarming, zonder extra energieverbruik, die toepasbaar is voor nieuw aan te leggen wissels (nieuwbouw) en vooral ook geschikt is voor het verbeteren van bestaande, reeds in het spoor geïnstalleerde systemen (retrofit) en eenvoudig toepasbaar is op bestaande, reeds in het spoor geïnstalleerde systemen zonder noodzaak componenten te vervangen en zonder dat het spoor langdurig buiten bedrijf hoeft te worden gesteld.

Daartoe wordt volgens de uitvinding een de warmte goed geleidend materiaal, bij voorkeur in aanvankelijk vormvrije of pasta- of gelachtige toestand, aangebracht tegen en/of tussen twee wisselcomponenten, bij voorkeur om een lege ruimte tussen de ene wisselcomponent en een daarop aansluitende andere wisselcomponent te vullen, bij voorkeur in hoofdzaak volledig, om een innig de warmte goed geleidend contact tussen deze twee componenten te krijgen. Bij voorkeur is de ene component, bijvoorbeeld aanslagspoorstaaf of railtong, rechtstreeks verwarmd door de wisselverwarming, bijvoorbeeld is de wisselverwarming daaraan bevestigd en/of ontbeert de andere component, bijvoorbeeld glijstoel, directe verwarming door de wisselverwarming. Door aanbrengen van het goed warmtegeleidende materiaal wordt gezorgd voor een goede indirecte verwarming van de andere component via de direct verwarmde component. Het materiaal dat wordt aangebracht fungeert als een soort interface.

De uitvinding is enerzijds gericht op het vermijden of opheffen van een luchtspleet door deze te vullen met het warmtegeleidende materiaal, anderzijds gericht op vergroten van het contactoppervlak, voor een zo goed mogelijk gebruik van contactverwarming. De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat door te zorgen voor een goede warmtegeleiding of groot contactoppervlak, een wisselcomponent indirect voldoende kan worden verwarmd door de wisselverwarming door de warmte van de ene wisselcomponent via het toegevoegde goed warmtegeleidende materiaal naar de andere component te laten vloeien.

Voorbeelden van het aan te brengen warmtegeleidende materiaal zijn metaal, bij voorkeur bij lage temperatuur smeltend zoals lood, tin, zink, aluminium, koper (of legeringen van deze metalen), warmtegeleidende pasta of kleefstof, welke bij voorkeur in vormvrije toestand zoals gesmolten worden aangebracht en vervolgens stollen of uitharden. Door vormvrij materiaal te gebruiken wordt zo goed mogelijk gewaarborgd dat enige luchtspleet wordt weggenomen.

Bij voorkeur wordt het lood, enz., aangebracht nadat de betreffende twee wisselcomponenten definitief zijn gemonteerd en zonder geheel of gedeeltelijk demonteren van deze twee wisselcomponenten. Bij een bestaand wissel in het spoor wordt het lood, enz., zonder voorafgaande demontage, gedoseerd. Eventueel wordt gebruik gemaakt van een bekisting om het gedoseerde, vormvrije, bijvoorbeeld vloeibare, materiaal op zijn plaats te houden, bijvoorbeeld tot voldoende te zijn gestold of uitgehard. Bij nieuwbouw kan het materiaal, bijvoorbeeld wanneer het niet vanzelf weg vloeit, dus bijvoorbeeld een pasta of gel, voor of tijdens de assemblage van de twee wisselcomponenten op de gewenste plaats worden aangebracht.

Het aanbrengen van een met de beide wisselcomponenten innig contact makende rups of dot van het goed warmtegeleidende materiaal, of het deels bedekken of inbedden van één of beide wisselcomponenten met dit materiaal, behoort eveneens tot de uitvinding.

De stand van de techniek (zie hierboven) noemt het gebruik van lood, aluminium, koper, warmtegeleidende pasta of kleefstof om de overdracht van warmte van het verwarmingselement naar de direct door het verwarmingselement te verwarmen wisselcomponent te verbeteren. De stand van de techniek zwijgt echter over het indirect verwarmen van de ene wisselcomponent door de andere wisselcomponent bij een met wisselverwarming uitgerust wissel. Ook zwijgt de stand van de techniek over een oplossing die toepasbaar is op reeds in het spoor geïnstalleerde met wisselverwarming uitgeruste wissels. Het lood, enz., wordt volgens de stand van de techniek aangebracht voor of tijdens het aan elkaar monteren van de onderdelen. Toepassen van tin of zink als warmtegeleidend materiaal noemt de stand van de techniek niet.

Bij voorkeur is één of meer van het volgende van toepassing bij de uitvinding: de aanslagspoorstaaf of railtong is beneden de railkop uitgerust met een langs zijn lengte lopend verwarmingselement, bijvoorbeeld elektrisch of vlampijp en wordt rechtstreeks door dit verwarmingselement verwarmd; het verwarmingselement aan de aanslagspoorstaaf bevindt zich aan de naar de railtong gekeerde zijde of aan de andere zijde; de wisselcomponent waarvan de glijstoel integraal deel uitmaakt grijpt over de railvoet van de aanslagspoorstaaf om laatstgenoemde op zijn plaats te houden; de wisselcomponent waarvan de glijstoel integraal deel uitmaakt ontbeert een verwarmingselement, met andere woorden ontbeert directe wisselverwarming; het warmtegeleidende materiaal wordt aangebracht in de of een luchtspleet tussen de railvoet en het deel van de indirect te verwarmen wisselcomponent welke overlapt met de railvoet, bijvoorbeeld een luchtspleet onder de railvoet, opzij van de railvoet of boven de railvoet.

Van belang is dat het goed warmtegeleidend materiaal zodanig wordt aangebracht dat dit met minimaal twee afzonderlijke componenten van een spoorwegwissel innig contact maakt zodat het contactoppervlak voor warmteoverdracht tussen die twee componenten wezenlijk wordt vergroot waardoor een maximale warmtestroom van de ene naar de andere component ontstaat. Bij voorkeur zijn beide deze componenten van metaal, zoals staal en/of moeten sneeuw en ijs kunnen smelten.

In plaats van gieten zou men het materiaal kunnen aanbrengen door injecteren of spuiten of persen of storten, enz. Bijvoorbeeld een pasta of gel zou men in een nauwe luchtspleet kunnen injecteren of spuiten of spatelen.

De bijgaande tekening toont drie voorbeelden van de vele uitVoeringsva rianten die tot de uitvinding behoren.

Fig. 1 toont een eerste systeem;

Fig. 2 toont een tweede systeem;

Fig. 3 en 4 tonen ieder een alternatief voor fig. 2 resp. fig. 1;

Fig. 5 toont in perspectief een deel van een spoorbaan;

Fig. 6 toont in perspectief een tegen bevriezen te verwarmen wissel van een spoorweg.

Fig,· 1 “ 4 tonen alle ëëh schematisch kops aanzicht met de onderdelen op een afstand van elkaar weergegeven terwijl zij in de praktijk tegen elkaar steunen. De glijstoel 2 van fig. 1 wordt ook wel Duits systeem (railtype UIG.60), die van fig. 2 wordt ook wel Nederlands systeem (railtype UIC54) genoemd. De uitvinding is toepasbaar op alle typen glijstoel en rail.

Aan het lijf van de aanslagspoorstaaf 3 is aan do naar de wisseltong 6 gekeerde zijde of aan de andere zijde1 een langgerekt verwarmingselement 4 gemonteerd. Do gIi jstoel 2 loopt onder de ra11voet door en over het glijvlak ervan schuift de railtong (zie: de in de kop van de railtong getekende pijl) .

In fig. 1 gri jpt over de ra.i J.voet van do aanslagspoorstaaf de neus 7 van de glijstoel 2 en, door vormafwijkingen, oppervlakteriiwheden, enz. sluit deze neus 7 niet perfect op de ruilvoet aan, zodat het warmtegeleidende contactoppervlak tussen deze neus en de raiiyoet klein is. Met andere woorden onder deze neus bestaan 1 uchcsplet.cn met de rail voet. Dood 10 Is tegen deze neus 7 van de glijstoel 2 gegoten, en daardoor in deze 1 u ent spleten gedrongen. Warmte vloeit: van het: verwarmingselement 4 via de: aanslagspoorstaaf 3 haar: het lood 10 en verder door naar de glijstoel 2 zodat de wisseltong 6 niet met zijn voet aan de glijstoel 2 vast vriest en op het glijvlak liggende sneeuw en ijs worden gesmolten. Ook in de 1 ucht spleet 11 opzij van de rail voer. en in de 1 achtsp! eet 12 onder de rail voel. kan men lood gieten om de warmteoverdracht van de aanslagrail 3 naar de glijstoel 2 te verbeteren.

In fig. 2 is het lood 10 tegen de naar de: railtong 6 gekeerde neus van de voet 8 van de aanslagrail 3 gegoten en daardoor een stukje onder de railvoet 8 gevloeid, in de luchtspleet tussen de railvoet en de glijstoel 2. De loodrups (dus het lood dat opzij tegen de railvoet en bovenop de glijsteun is gestold) en ook het lood in de luchtspleet dragen bij aan de overdracht van contactwarmte van de aanslagspoorstaaf naar het glijvlk van de glijsteun 2. Voor maximaal contactoppervlak en dus de beste warmteoverdracht is in een alternatief (gestippeld getekend in fig. 2) gezorgd dat het lood overal onder de railvoet is gevloeid, bijvoorbeeld door ook aangieten vanaf de andere zijde van de railvoet 8 zodat daar een loodrups 14 ontstaat die eveneens bijdraagt aan een betere warmteoverdracht.

In fig. 3 is geen lood 10 onder de railvoet 8 gedrongen. De aangegoten loodrups zorgt voor extra warmteoverdracht.

In fig. 4 is veel lood 10 bovenop de railvoet en tegen de neus van de glijstoel gegoten. De luchtspleten 11, 12 en 13 zouden eveneens met lood kunnen worden gevuld.

Fig. 5 toont de palen 5 die de bovenleiding dragen van de spoorbaan. Het wissel van fig. 6 is uitgerust met een verwarming, bijv. gasgestookte branderpijpen of elektrisch weerstandsdraad.

Tot de uitvinding behoort ook een uitvoering verkregen door een hierdoor geopenbaarde maatregel afzonderlijk, eventueel gecombineerd met één of meer andere hierdoor geopenbaarde maatregelen afzonderlijk.

Claims (32)

1. Werkwijze waarbij een de warmte goed geleidend materiaal, aangebracht wordt tegen en/of tussen twee wisselcomponenten van een spoorwegwissel.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het materiaal wordt een lege ruimte (11, 12, 13) tussen de ene wisselcomponent en de daarop aansluitende andere wisselcomponent gevuld.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, het materiaal wordt in aanvankelijk vormvrije of pasta- of gelachtige toestand aangebracht.

4. Werkwijze volgens één van conclusies 1-3, als de warmte goed geleidend materiaal wordt lood, tin, zink, aluminium, koper (of een legering van deze metalen), warmtegeleidende pasta of kleefstof, in vormvrije toestand zoals gesmolten aangebracht en stolt of hardt uit.

5. Werkwijze volgens één van conclusies 1-4, een spoorstaaf van het wissel, zoals een aanslagspoorstaaf (3) is rechtstreeks verwarmd door de wisselverwarming (4), de ermee geassocieerde glijstoel (2) ontbeert directe verwarming door de wisselverwarming, het goed warmtegeleidende materiaal (10) verschaft een goede indirecte verwarming van de glijstoel via de aanslagspoorstaaf.

6. Werkwijze volgens één van conclusies 1-5, toegepast bij een bestaand wissel in het spoor, en de warmte goed geleidend materiaal, zoals lood wordt, zonder voorafgaande demontage, gedoseerd, waarbij eventueel gebruik gemaakt wordt van een bekisting om het gedoseerde lood op zijn plaats te houden.

7. Werkwijze volgens één van conclusies 1-6, omvattende het aanbrengen van een met de beide wisselcomponenten innig contact makende rups of dot van het goed warmtegeleidende materiaal.

8. Werkwijze volgens één van de conclusies 1-7, omvattende het deels bedekken of inbedden van één of beide wisselcomponenten met het goed warmtegeleidende materiaal.

9. Werkwijze volgens één van de conclusies 1-8, het warmtegeleidende materiaal (10, 14) wordt aangebracht in een luchtspleet (11, 12, 13) tussen de railvoet (8) en het deel van de indirect te verwarmen wisselcomponent (2) welke overlapt met de railvoet, bijvoorbeeld een luchtspleet onder de railvoet, opzij van de railvoet of boven de railvoet.

10. Werkwijze volgens één van conclusies 1-9, de spoorstaaf van het wissel, zoals de aanslagspoorstaaf (3) is rechtstreeks verwarmd door de wisselverwarming (4) doordat de wisselverwarming daaraan is gemonteerd, de ermee geassocieerde glijstoel (2) ontbeert directe verwarming door de wisselverwarming, het goed warmtegeleidende materiaal (10) verschaft een goede indirecte verwarming van de glijstoel via de aanslagspoorstaaf.

11. Werkwijze volgens één van conclusies 1-10, de glijstoel (2) is geassocieerd met een wisseltong (6).

12. Werkwijze volgens één van conclusies 1-11, gericht op het vermijden of opheffen van een luchtspleet door deze te vullen met het warmtegeleidende materiaal en/of gericht op vergroten van het contactoppervlak, voor een zo goed mogelijk gebruik van contactverwarming.

13. Werkwijze volgens één van conclusies 1-12, het warmtegeleidende materiaal, zoals lood, wordt aangebracht nadat de betreffende twee wisselcomponenten definitief zijn gemonteerd en zonder geheel of gedeeltelijk demonteren van deze twee wisselcomponenten.

14. Werkwijze volgens één van conclusies 1-13, één of meer van het volgende is van toepassing: de aanslagspoorstaaf of railtong is beneden de railkop uitgerust met een langs zijn lengte lopend verwarmingselement, bijvoorbeeld elektrisch of vlampijp en wordt rechtstreeks door dit verwarmingselement verwarmd, bijvoorbeeld door daaraan te zijn gemonteerd; het verwarmingselement aan de aanslagspoorstaaf bevindt zich aan de naar de railtong gekeerde zijde of aan de andere zijde; de wisselcomponent waarvan de glijstoel integraal deel uitmaakt grijpt over de railvoet van de aanslagspoorstaaf om laatstgenoemde op zijn plaats te houden; de wisselcomponent waarvan de glijstoel integraal deel uitmaakt ontbeert een verwarmingselement, met andere woorden ontbeert directe wisselverwarming; het warmtegeleidende materiaal wordt aangebracht in de of een luchtspleet tussen de railvoet en het deel van de indirect te verwarmen wisselcomponent welke overlapt met de railvoet, bijvoorbeeld een luchtspleet onder de railvoet, opzij van de railvoet of boven de railvoet.

15. Werkwijze volgens één van conclusies 1-14, het goed warmtegeleidend materiaal wordt zodanig aangebracht dat dit met minimaal twee afzonderlijke componenten van een spoorwegwissel innig contact maakt zodat het contactoppervlak voor warmteoverdracht tussen die twee componenten wezenlijk wordt vergroot waardoor een maximale warmtestroom van de ene naar de andere component ontstaat.

16. Werkwijze volgens één van conclusies 1-15, beide deze componenten zijn van metaal, zoals staal en/of moeten sneeuw en ijs kunnen smelten.

17. Werkwijze volgens één van conclusies 1-16, in plaats van gieten wordt het materiaal (10, 14) aangebracht door injecteren of spuiten of persen of storten, enz.; en/of een pasta of gel wordt in een nauwe luchtspleet (11, 12, 13) geïnjecteerd of gespoten of gespateld.

18. Spoorwegwissel waarbij een de warmte goed geleidend materiaal, bij voorkeur in aanvankelijk vormvrije of pasta-of gelachtige toestand, aangebracht is tegen en/of tussen twee wisselcomponenten, bij voorkeur om een lege ruimte tussen de ene wisselcomponent en een daarop aansluitende andere wisselcomponent te vullen.

19. Wissel volgens conclusie 18, als de warmte goed geleidend materiaal is lood, tin, zink, aluminium, koper (of een legering van deze metalen), warmtegeleidende pasta of kleefstof, in vormvrije toestand zoals gesmolten aangebracht en is gestold of uitgehard.

20. Wissel volgens conclusie 18 of 19, een spoorstaaf van het wissel, zoals een aanslagspoorstaaf (3) is rechtstreeks verwarmd door de wisselverwarming (4), de ermee geassocieerde glijstoel (2) ontbeert directe verwarming door de wisselverwarming, het goed warmtegeleidende materiaal (10) verschaft een goede indirecte verwarming van de glijstoel via de aanslagspoorstaaf.

21. Wissel volgens één van conclusies 18-20, toegepast bij een bestaand wissel in het spoor, en de warmte goed geleidend materiaal, zoals loodis, zonder voorafgaande demontage, gedoseerd, waarbij eventueel gebruik gemaakt is van een bekisting om het gedoseerde lood op zijn plaats te houden.

22. Wissel volgens één van conclusies 18-21, een met de beide wisselcomponenten innig contact makende rups of dot van het goed warmtegeleidende materiaal is aangebracht.

23. Wissel volgens één van de conclusies 18-22, één of beide wisselcomponenten zijn deels bedekt of inbed met het goed warmtegeleidende materiaal.

24. Wissel volgens één van de conclusies 18-23, het warmtegeleidende materiaal (10, 14) is aangebracht in een luchtspleet (11, 12, 13) tussen de railvoet (8) en het deel van de indirect te verwarmen wisselcomponent (2) welke overlapt met de railvoet, bijvoorbeeld een luchtspleet onder de railvoet, opzij van de railvoet of boven de railvoet.

25. Wissel volgens één van conclusies 18-24, de spoorstaaf van het wissel, zoals de aanslagspoorstaaf (3) is rechtstreeks verwarmd door de wisselverwarming (4) doordat de wisselverwarming daaraan is gemonteerd, de ermee geassocieerde glijstoel (2) ontbeert directe verwarming door de wisselverwarming, het goed warmtegeleidende materiaal (10) verschaft een goede indirecte verwarming van de glijstoel via de aanslagspoorstaaf.

26. Wissel volgens één van conclusies 18-25, de glijstoel (2) is geassocieerd met een wisseltong (6).

27. Wissel volgens één van conclusies 18-26, gericht op het vermijden of opheffen van een luchtspleet door deze te vullen met het warmtegeleidende materiaal en/of gericht op vergroten van het contactoppervlak, voor een zo goed mogelijk gebruik van contactverwarming.

28. Wissel volgens één van conclusies 18-27, het warmtegeleidende materiaal, zoals lood, is aangebracht nadat de betreffende twee wisselcomponenten definitief zijn gemonteerd en zonder geheel of gedeeltelijk demonteren van deze twee wisselcomponenten.

29. Wissel volgens één van conclusies 18-28, één of meer van het volgende is van toepassing: de aanslagspoorstaaf of railtong is beneden de railkop uitgerust met een langs zijn lengte lopend verwarmingselement, bijvoorbeeld elektrisch of vlampijp en wordt rechtstreeks door dit verwarmingselement verwarmd, bijvoorbeeld door daaraan te zijn gemonteerd; het verwarmingselement aan de aanslagspoorstaaf bevindt zich aan de naar de railtong gekeerde zijde of aan de andere zijde; de wisselcomponent waarvan de glijstoel integraal deel uitmaakt grijpt over de railvoet van de aanslagspoorstaaf om laatstgenoemde op zijn plaats te houden; de wisselcomponent waarvan de glijstoel integraal deel uitmaakt ontbeert een verwarmingselement, met andere woorden ontbeert directe wisselverwarming; het warmtegeleidende materiaal is aangebracht in de of een luchtspleet tussen de railvoet en het deel van de indirect te verwarmen wisselcomponent welke overlapt met de railvoet, bijvoorbeeld een luchtspleet onder de railvoet, opzij van de railvoet of boven de railvoet.

30. Wissel volgens één van conclusies 18-29, het goed warmtegeleidend materiaal is zodanig aangebracht dat dit met minimaal twee afzonderlijke componenten van een spoorwegwissel innig contact maakt zodat het contactoppervlak voor warmteoverdracht tussen die twee componenten wezenlijk is vergroot waardoor een maximale warmtestroom van de ene naar de andere component ontstaat.

31. Wissel volgens één van conclusies 18-30, beide deze componenten zijn van metaal, zoals staal en/of moeten sneeuw en ijs kunnen smelten.

32. Wissel volgens één van conclusies 18-31, in plaats van gieten is het materiaal (10, 14) aangebracht door injecteren of spuiten of persen of storten, enz.; en/of een pasta of gel is in een nauwe luchtspleet (11, 12, 13) geïnjecteerd of gespoten of gespateld.