WO2013037635A1 - Weichenheizungssystem - Google Patents

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WO2013037635A1
WO2013037635A1 PCT/EP2012/066670 EP2012066670W WO2013037635A1 WO 2013037635 A1 WO2013037635 A1 WO 2013037635A1 EP 2012066670 W EP2012066670 W EP 2012066670W WO 2013037635 A1 WO2013037635 A1 WO 2013037635A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rail
heat exchanger
tongue
heating system
heat
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/066670
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Reiner Wittig
Michael Funke
Original Assignee
Triple S-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 Triple S-Gmbh filed Critical Triple S-Gmbh
Priority to DK12759044.6T priority Critical patent/DK2756131T3/en
Priority to PL12759044T priority patent/PL2756131T3/pl
Priority to NO12759044A priority patent/NO2756131T3/no
Priority to EP12759044.6A priority patent/EP2756131B1/de
Priority to EA201400344A priority patent/EA029004B1/ru
Publication of WO2013037635A1 publication Critical patent/WO2013037635A1/de

Links

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
    • E01B7/24—Heating of switches

Definitions

  • the invention relates to a point heating system for maintaining the function of railway turnouts in frost and snow, which comprise at least one stock rail and at least one tongue rail and which at least one slide chair is associated with Gleitieneplatte.
  • Railway turnouts are, by definition, track constructions for track judgment and association.
  • Turnouts are incorporated in track-guided traffic to branch railways, to turn sideways or swerve, to allow overtaking, to bypass sections, and so on. In this case, moving parts of a switch are moved back and forth, thus initiating a change of direction within tracks.
  • the effectiveness and cost-effectiveness of point heaters depends largely on the heat transfer between the heating cables and the switch parts to be heated. From DE 1277290 it is known that a self-hardening plastic compound is applied between the radiators and the surfaces to be heated, which is mixed with metal in powder form for the purpose of achieving a good heat transfer. At the same time, the mass used is the mechanical support of the radiator to the Support rail parts.
  • the radiators are pipes through which a heated fluid flows.
  • the tubes may be clamped with springs, and between the tubes and the heated surfaces a self-hardening plastic mass enriched with aluminum, iron or similar thermally conductive metal powders is arranged in order to achieve a good heat transfer.
  • a heating fluid eg. As linseed oil or glycerin, which has a high evaporation point and a low freezing point.
  • U1 and EP 01645688 A2 discloses a heating device with a fastened on a rail side, frontally closed cover box is known which extends substantially between the rail head and rail and are arranged in the heating elements, which provided with a provided outside the cover box heater in Connection stand.
  • the heating elements are formed in the cover by at least two, a liquid heating medium, preferably water, leading channels, which are embedded in a rail profile adapted body of good heat conducting material, preferably aluminum.
  • the cover box is thermally insulated and sealed against the rail head and the rail foot and provided on its inside with a townisoliermantel.
  • a heated pipe for heating the web of a rail of the switch is known, which is acted upon by an externally heated liquid.
  • EP 1262597 A2 also discloses a geothermal system and a method of heating railway sleepers, in which a heat conducting device comprises a duct whose wall is in heat-conducting contact with a rail part and is connected to a ducting system extending to a predetermined depth extends in the underground, to draw from there via a circulating liquid heat or cold.
  • the piping system is equipped with a heat pump and a heat exchanger to transfer heat from the groundwater and increase the temperature of the liquid heating the rail.
  • the channels are arranged from sheet metal between the stock rail and tongue device on the web of the stock rail and also on the foot of the tongue rail. The sheet metal can be welded to the rail, screwed on or held with a clamp.
  • a heat-conducting paste can also be arranged between the channel and the rail and the channel on the tongue rail can be thermally insulated from the outside air.
  • WO 2009/109664 describes a heating system for heating railroad crossings, in which a heating line through which liquid flows has at least one wall in heat-conducting contact with a rail part and is connected to a line system which preferably draws heat from the underground via a circulating liquid.
  • the heating system according to WO 2009/109664 has shown that known devices for the winter operation of points do not ensure sufficient operational readiness in all weather conditions. This results in additional costs for the operator, in addition to the costs due to schedule deviations, as well as unreasonably high costs due to delay minutes and diversions or detours.
  • the object of the invention is to enable a high operational readiness of railway turnouts at the same time minimized maintenance even under difficult climatic conditions.
  • a railway turntable may, in particular, be a tongue switch.
  • a switch may have tongue rails tongue rails, wherein a tongue rail each associated with a stock rail can and / or in each case be movable relative to an associated stock rail, for example, to switch a switch.
  • a tongue rail can be applied to a stock rail in a contact area provided for this purpose.
  • Sliding chairs may be designed to provide a tongue rail with a base on which it can be slidably mounted.
  • a slide chair may be designed to hold a stock rail laterally, in particular from the side on which the tongue rail associated with the stock rail is arranged.
  • a slide chair may comprise a slide chair plate which may be adapted to provide a pad for the tongue rail to support it, and / or to hold a stock rail laterally, such as by clamping. It is conceivable that a slide chair has a base plate which can be firmly connected or connectable to an earth-resistant base such as a threshold and / or a concrete pad of the switch, for example by pouring and / or a suitable anchoring and / or fastening nails or fastening bolts.
  • a Gleitieneplatte a sliding chair can be firmly connected to the base plate or connectable. In particular, the Gleitstuhlplatte may be integrally and / or materially formed with the base plate and / or be forged or welded together.
  • base plate and Gleitstuhlplatte can be positively and / or non-positively connected to each other and / or riveted together and / or screwed.
  • the slide chair plate may be disposed above the base plate.
  • the base plate may be disposed between the slide chair plate and a base of the slide chair, such as a sill or a concrete substrate.
  • a switch in particular one or more stock rails, one or more associated tongue rails and one or more sliding chairs can be considered.
  • a switch can store any tongue rail on its associated, separately formed sliding chairs.
  • a heat exchanger may generally be configured to carry a heating fluid or heating medium.
  • a heating fluid or heating medium may comprise a liquid and / or a gas, such as water and / or oil and / or a water / glycol mixture and / or superheated steam and / or combustion exhaust gases.
  • a heat exchanger or heat exchanger is designed to be brought into a heat-conducting contact with a component of the railway switch and / or to be in a thermally conductive contact with a component of the railway switch.
  • a heat exchanger may be designed to heat the component of the switch assigned to it.
  • Such components may in particular be a rail, such as a stock rail or a tongue rail, and / or a sliding chair, in particular a base plate and / or a Slide chair.
  • heat exchanger is arranged on a component, in particular a rail, such as a stock rail or tongue rail, arranged one behind the other over the course of the rail.
  • a component in particular a rail, such as a stock rail or tongue rail, arranged one behind the other over the course of the rail.
  • Such heat exchangers can be designed identically.
  • heat exchangers are arranged or can be arranged on different such components.
  • a heat exchanger may be arranged on a stock rail and / or another heat exchanger on a tongue rail and / or a heat exchanger on a sliding chair.
  • the arrangement of a heat exchanger to a component of a switch may in particular comprise the bringing of the heat exchanger in heat-conducting contact.
  • a thermally conductive contact may generally be a direct contact between the heat exchanger and the component in question, such as a rail or a slide chair. It can also be provided that a heat-conducting contact is provided indirectly via an element arranged therebetween or can be arranged, for example via a thermal paste or heat-conducting cement.
  • a heat exchanger may generally be provided to allow and / or to produce a heat conduction between a heating fluid or heating medium guided in its interior and that component with which it is or can be brought into heat-conducting contact. In particular, it can be provided that the heat exchanger with one or more walls or wall areas is able to stand in a thermally conductive contact with a component of the switch.
  • At least one corresponding wall region of the heat exchanger may consist of a suitable, highly thermally conductive material and / or be formed such that its profile can be applied and / or adapted to a corresponding wall region of the component, so that the heat exchanger is received at least partially in the component or can be receivable.
  • a heat exchanger may comprise one or more channels and / or one or more flow fields for guiding a heating medium in its interior region, in particular on the inside of a wall region provided for heat conduction, and / or corresponding connections via which the heating medium can be supplied and removed.
  • a heat exchanger may have at least one channel guided in one or more arcs.
  • the sheets may in particular be semicircularly guided sheets.
  • a fastening element is fixed or fastened in a fixed manner, for example to a component of a switch and / or to devices fixed relative to the switch or one of its components.
  • a fastening element may be designed to fasten and / or hold an associated heat exchanger.
  • a fastening element may be provided to a To hold heat exchanger such that it is in heat transfer contact with its associated component of the switch is or held.
  • a fastening element may be designed to engage and / or be supported on the corresponding component and / or on a point that is fixedly arranged and / or held relative to this component.
  • a detachable connection of a heat exchanger by means of a fastening element can mean that the fastening element and / or the corresponding heat exchanger can be removed or detached without having to disassemble a component which is larger and / or heavier than the fastening element and / or the heat exchanger, in particular without having to disassemble a component of the rail switch such as a rail or a slide chair.
  • a releasable connection may comprise a screw connection and / or a clamp connection. It is conceivable that a detachable connection can be solved essentially non-destructive.
  • a fastener may be formed as a fastener with one or more fastener components.
  • Mounting components may include, for example, retainers and / or screws and / or fittings and / or anchors and / or clamps and / or brackets and / or mounting bodies and similar components.
  • the inclusion of a heat exchanger in a component of a switch, in particular within a sliding chair, may include that the heat exchanger is at least partially received in a receiving space of the component and / or surrounded by one or more walls of the component.
  • a heat exchanger can be considered to be included in a component if it is surrounded by at least two, at least three, at least four sides of a wall or a wall region of the component and / or can apply it, optionally via an intermediate layer such as a thermal grease and / or a réelleleitzement.
  • a point heating system may generally include one or more heat exchangers. Further, a point heating system may include and / or be connectable to one or more heat sources, such as burners, geothermal sources, and / or electrically powered sources. One or more fluid pumps may be provided. A points heating system may have pipes and / or hoses, via which a heating fluid heated by a heat source can be guided to the heat exchanger or heat exchangers.
  • One Insulating element may generally be a thermally insulating element. It is conceivable that an insulation element comprises or consists of a heat-insulating material, such as a heat-insulating foam and / or a plastic, such as polystyrene and / or polyurethane.
  • a sealing element such as a sealing rubber may be provided to provide a fluidic seal.
  • a sealing element may be designed to fluidically seal a volume guiding a heating fluid or heating medium and / or a corresponding tube against escaping heating fluid.
  • the railway turnouts include each cheek rails and tongue rails, and the railway switches are each associated with Gleitiene chairs with Gleitieneplatten.
  • One or more heat exchangers are provided, wherein a heat exchanger is in each case detachably connected or connectable to a stock rail and / or a tongue rail and / or a sliding chair with a slide chair plate by means of a fastening element and / or is received or receivable therein.
  • heat exchangers can be easily attached to the switch system and solve about for maintenance purposes.
  • an existing space is used optimally and at the same time provided a good heat-conducting contact.
  • the tongue rails, stock rails and sliding chairs are each assigned at least one heat exchanger.
  • the points heating system is intended to not heat all types of components.
  • the point heating system may be configured to heat one or more tongue diverters and / or one or more jaws and / or one or more sliding chairs.
  • the points heating system can have corresponding heat exchangers, which can be detachably connected to the corresponding components or connectable and / or can be accommodated or accommodated therein.
  • the detachable connection with a component may in particular mean that the heat transferable is brought into a heat-conducting contact with the corresponding component or brought and / or held or held in such a component.
  • a fastening element can have a retaining clip, which can be connected or connectable to a rail, in particular a stock rail or tongue rail.
  • the headband may have a rail overlap, which is able to engage over a rail foot. It can be provided that the rail overlap is designed such that it corresponds to a shape of a rail foot of a rail to which it is to be attached. Thus, the headband to different types of Be adapted to rail profiles.
  • the rail overlap can have a support strand, which can transition into the rail overlap. It is conceivable that the retaining strand can be applied to an underside of a rail foot. In particular, the support strand may be planar and have a length which at least corresponds to or exceeds the width of the rail foot.
  • the rail overlap and the support strand can be applied to a rail profile from below or be applied.
  • the rail overlap can be designed to hook into the rail foot.
  • the headband may further comprise a tensioning device.
  • a counter clamping plate may be provided on the headband.
  • the counter clamping plate can be integrally formed with the support strand.
  • a clamping device may be attached, which may be clamped by a clamping device such as a screw with the counter clamping plate.
  • the clamping device may have a clamping bracket, which can be braced and / or supported via a supporting device against an outer side of a heat exchanger to be fastened to the rail.
  • the clamping bracket can be movable in a non-tensioned state relative to the retaining strand, in particular rotatable. In the clamped state, such as when a bracing device is tightened, for example by tightening a screw a screw, the clamp can be held stationary relative to the support strand. It can be provided that the retaining strand, the rail overlap and the tensioning device are dimensioned such that the fastening element can be applied to a rail and a heat exchanger to be fastened thereto such that the heat exchanger is fastened by the clamped clamping bracket and connected to the rail in such a way in that a thermally conductive contact is established.
  • the support strand may be configured to interconnect the rail overlap and the bracing device.
  • the tensioning device can be arranged with respect to the retaining strand on the side opposite the rail overlap side of the fastening element.
  • the rail overlap may extend upwards relative to the support strand.
  • the bracing device may alternatively or additionally extend upwards relative to the retaining strand.
  • Between clamping bracket and counter clamping plate may be provided an intermediate disc.
  • the intermediate disc and / or the retaining strand and / or the clamping strap may have a contact device, to which a rail foot is able to apply.
  • the application devices are designed to be complementary to one another in such a way that, in the tensioned state, a profile of a rail foot is at least partially received and / or applied in a contact profile formed by the application devices.
  • the contact profile can be the rail foot from above and below at least partially surrounded to prevent displacement of the fastener.
  • the contact profile may be formed at a comparable height relative to the support strand as the rail overlap.
  • a screw can be provided to pull the clamp and / or the washer to the counter clamping plate and / or to clamp it.
  • the clamping bracket may have a clamping strand which is opposite the support strand at an angle which may be between 15 and 75 degrees, in particular between 30 and 60 degrees, in particular between 40 and 50 degrees, in particular about 45 degrees.
  • the support means may be arranged. Clamping strand and support device may be integrally formed.
  • the clamping strand is arranged at an angle that it is able to bear against an outer region of a rail foot. Accordingly, a contact device may be formed by the clamping strand.
  • a complementary application device can be easily provided by a corresponding angled surface of the washer or the retaining clip.
  • the support device may have at least one support surface, which may be brought into surface contact with the heat exchanger.
  • a heat exchanger can each be detachably connected or connectable to a rail web between a rail head and a rail foot of a stock rail and / or on a rail web between a rail head and a rail of a tongue rail. By connecting a thermally conductive contact can be made.
  • the rail web provides a relatively large contact surface for a heat exchanger and thus provides a good way to transfer heat to the rail.
  • a fastener may each be provided to provide a releasable connection.
  • a heat exchanger assigned to a stock rail can be configured differently and / or with regard to its performance data differently than a heat exchanger assigned to a tongue rail. This applies in particular to the respective profile intended for application to the respective rail, which profile can be adapted in each case to the rail.
  • the heat exchanger can have an aluminum profile, an insulation element, a sealing rubber and a cover plate, which can be glued to one another by adhesive surfaces.
  • a heat exchanger is simple and inexpensive to produce.
  • the heat exchanger has an aluminum profile, an insulating element, a sealing rubber and a cover plate, wherein the Cover plate between a groove and a clamping edge is clamped or clamped.
  • Such a construction is easy to assemble.
  • a fastener may be provided to engage around a rail of a stock rail and / or a rail of a tongue rail, wherein a heat exchanger can be connected by means of the fastener releasably connected to the web of the stock rail or tongue rail or connectable.
  • the heat exchanger can be attached directly to the rail, which space can be saved.
  • such mounted on a tongue rail heat exchanger can move with this, the switch should be switched.
  • a fastener may in particular be designed to encompass either the stock rail or the tongue rail to connect an associated heat exchanger.
  • a fastener comprises a headband, a clamp, a threaded stud, a backup washer and a hex nut.
  • a fastener is particularly suitable for connecting a heat exchanger with a rail.
  • the fastening element can be fastened to a component of the switch and / or base and / or a corresponding object provided fixedly to the rail.
  • the points heating system may have an additional heating, which comprises a pipe and a heat exchanger, which is arranged or can be arranged between two slide chairs between tongue rail and stock rail and connected via a fastener releasably connected to the stock rail or connectable.
  • an additional heating which comprises a pipe and a heat exchanger, which is arranged or can be arranged between two slide chairs between tongue rail and stock rail and connected via a fastener releasably connected to the stock rail or connectable.
  • This makes it possible to heat a region between slide chairs and / or sleepers.
  • the corresponding heat exchanger is arranged between two sleepers, which in each case one of the two Gleitstühle is assigned and / or on which in each case one of the two Gleitstühle is attached.
  • the sliders or sleepers may be track-side adjacent sliders or sleepers.
  • a heat exchanger between a Gleitstuhlplatte and a base plate of a sliding chair is arranged or can be arranged to be received in the sliding chair.
  • the heat exchanger can be inserted into a receiving space between the base plate and Gleitstuhlplatte.
  • a detachable connection can optionally be achieved in that the heat exchanger Surrounded by walls of the receiving space and is therefore unable to change its position.
  • the heat exchanger can be used such that it is in heat-conducting contact with the base plate and / or the Gleitieneplatte and / or a side wall of the slide chair directly or via an intermediate element such as a thermal grease.
  • the heat exchanger is inserted into a receiving space before the base plate and Gleitstuhlplatte are fastened together.
  • the heat exchanger can be used in the receiving space via an access opening provided in the sliding chair. Such an access opening may be provided approximately at an underside of the base plate.
  • an upwardly open recess or an upwardly open profile is provided, in which the heat exchanger is inserted or used.
  • An upwardly open profile may be open towards the slide chair plate.
  • the profile can be closed down to be in heat-conducting contact with the heat exchanger can.
  • the profile may be drilled, milled or cast into the baseplate.
  • the profile may be channel-shaped.
  • the profile may describe one or more curves and / or have at least one turn in which a flow direction of the heating medium can be reversed.
  • the heat exchanger is designed as a tube or hose, which is used or inserted into the profile.
  • the heat exchanger may be held or durable by the wall of the profile within the profile.
  • a heat conducting element such as a thermal paste is arranged or can be arranged.
  • the heat exchanger can be arranged or arranged in a recess in the Gleitstuhlplatte and / or the base plate.
  • the receiving space may be correspondingly formed by one or more recesses. It is conceivable that the recess of the Gleitstuhlplatte downwards, in the direction of the base plate, is open, while the recess in the base plate may be open at the top. In one variant, the recess in the base plate is open at the bottom and provides an access opening.
  • heat exchangers are supplied by hose lines with a heating medium or can be supplied. Hose lines are easy to lay and replace.
  • a snow protection is arranged or can be arranged. Thus, it can be prevented that snow is blown or transported from the rail direction on the switch.
  • the snow guard may be formed as arranged in front of the slide chair or can be arranged plate. Such a plate provides a reliable and easy to install snow protection.
  • the snow guard at the beginning of the tongue comprises two plates which are spaced or can be spaced apart from the cheek rails. Thus, it can be prevented that the snow protection interferes with the switch operation.
  • the fastening element comprises a retaining clip with a receptacle for a temperature sensor arranged thereon. It is conceivable that a temperature sensor is included in the recording. The temperature sensor can thus be arranged easily and protected near a component of the switch to be heated.
  • a point heating system for maintaining the integrity of railway turnouts in frost and snow which include cheek rails and tongue rails and which are associated with Gleitstuhlplatten Gleitiene, with the Weichenschienen, i. the rails in the area of the railway switch, and the sliding chairs with Gleitieneplatten heat exchangers are releasably connected by means of fastening elements.
  • the heat exchangers heat is supplied here by means of a heating medium. From the heat exchanger, the heat is supplied to the jaw rails and tongue rails of the railway turnouts.
  • a heat source for the heating medium in the primary cycle preferably renewable energy, such as geothermal, are used.
  • a first heat exchanger is preferably arranged on the stock rail between the rail head and rail.
  • stock rails also called Vignole rails
  • various profile shapes are known. In Western Europe, the profile S49, S54 and UIC-60 is widespread, whereas in Eastern Europe and Russia the higher profile S65 or R65 is common.
  • the invention is not limited to the mentioned profiles, but is suitable for all common stock rails, including grooved rails.
  • the first heat exchanger can be representative of a first type of heat exchanger or an arrangement of a heat exchanger.
  • the heating line of the heat exchanger consists of round metal or plastic pipes, which are inserted into a corresponding receiving device.
  • the receiving device is therefore advantageously made of a good heat-conducting material, such as aluminum.
  • the heat exchanger therefore preferably consists of the following elements: an aluminum profile, an insulating element, a sealing rubber element and a cover plate.
  • the aluminum profile, the insulating element, the sealing rubber element and the cover plate can be mounted in a form-fitting, non-positive or cohesive manner, wherein combinations of the joining techniques are also included.
  • the aluminum profile, the insulating element, the sealing rubber element and the cover plate are glued together.
  • an aluminum profile is used, which comprises grooves or clamping edges or a combination of both.
  • the pipeline is arranged in correspondingly shaped recesses of the aluminum profile and covered with a complementary profile to the aluminum profile insulation element.
  • a sealing rubber element and a cover plate are arranged, wherein the cover plate engages in the groove and clamping edge of the aluminum profile and so releasably fixes the sealing rubber element, the insulating element and the pipe in the aluminum profile and thus allows repair and service measures on the heat exchanger easy.
  • fastening elements are provided which encompass the rail foot.
  • the fasteners consist of a headband, a clamp, a threaded bolt, a backup washer and a hex nut. Since jaw and tongue rails are different in their geometric dimensions, different fasteners are provided for jaw and tongue rails.
  • additional heat exchangers may be provided on the slide chairs with Gleitstuhlplatten.
  • Such second heat exchangers may be considered representative of a second type of heat exchanger or an arrangement of a heat exchanger.
  • These second heat exchangers are fastened by means of special fasteners releasably on the sliding chair.
  • special contact materials can be provided to improve the heat transfer from the heat exchanger to the slide chair, such as a thermal grease.
  • suitable insulation may be provided to prevent unwanted heat dissipation into the environment.
  • An additional heating can be arranged in the area of the sliding chairs with Gleitstuhlplatten on the stock rail or the tongue rail in the area of the sliding chair between the tongue rail and stock rail.
  • the auxiliary heater may have a representative of a third type of heat exchanger or an arrangement of a heat exchanger third heat exchanger.
  • This third heat exchanger comprises at least one pipe with fastening straps.
  • thermally conductive material between the heat exchanger and rail is advantageous. To the side facing away from the rail, so the environment, the heat exchanger can be isolated.
  • a representative for a fourth type of heat exchanger fourth heat exchanger can be arranged in the sliding chairs between Gleitstuhlplatte and base plate.
  • This fourth heat exchanger comprises at least one pipeline and is in Recesses of Gleitstuhlplatte and base plate arranged. Again, the use of thermally conductive material between the heat exchanger and Gleitstuhlplatte / base plate is advantageous.
  • the fourth heat exchanger can be arranged in a particularly advantageous manner in a cavity of the slide chair, wherein the cavity is formed by recesses in the slide chair plate and the base plate. This arrangement provides optimum protection of the heat exchanger against mechanical and corrosive environmental influences.
  • the fourth heat exchanger can be arranged in a recess of the base plate of the sliding chair particularly advantageous. This arrangement provides a very good protection of the heat exchanger against mechanical environmental influences.
  • the heat exchangers mentioned can be arranged in a secondary circuit and supplied via pipe or hose lines with a heating medium.
  • the heating medium is acted upon by heat exchangers between primary and secondary circuit with heat.
  • a snow guard can be arranged at a tongue beginning of the tongue rail in front of the sliding chair.
  • This is preferably formed as arranged in front of the slide chair plate.
  • this comprises two spaced apart from the stock rails or spaced plates. These plates prevent snow from being introduced through snowdrifts or railway vehicles between the jaw and tongue rails. This contributes to the improvement of the efficiency of the points heating system.
  • Fig. 1 is a perspective view of a railway switch with
  • Fig. 2 shows a section through a stock rail "with it
  • Fig. 3 left a section through a stock rail with
  • first heat exchanger arranged thereon first heat exchanger
  • first heat exchanger arranged thereon first heat exchanger
  • Fig. 4 left a section through the stock rail with
  • FIG. 5 is a perspective view of the jaw rail with arranged thereon first heat exchanger
  • Fig. 6 is an exploded perspective view of the stock rail
  • Fig. 7 is a section in exploded view through the stock rail
  • Fig. 8 is a section through the stock rail with a
  • Fig. 1 1 is an exploded perspective view of
  • Fig. 12 is a perspective view of the fastener for
  • 12a is a perspective view of the fastening element for the tongue rail or the stock rail with it
  • FIG. 13 shows a section through a stock rail with first heat exchanger arranged thereon with aluminum profile with groove and clamping edge and a rail foot insulation
  • Fig. 14 is a perspective view of the sliding chair with
  • Fig. 15 is a perspective view of two Gleitstühle with
  • Fig. 16 on the left a plan view of a first variant of the arrangement of
  • 17 is an exploded perspective view of a sliding chair with fourth heat exchanger
  • Fig. 18 is a plan view and sectional views of a first variant
  • Fig. 19 is a plan view and sectional views of a second variant
  • Fig. 20 is a plan view of a third variant of the arrangement of the fourth
  • Fig. 21 is a plan view of Gleitienes with Gleitieneplatte and it
  • Fig. 22a is a side view of the third variant of the fourth
  • Fig. 22b is a sectional view of the third variant of the fourth
  • Fig. 22c is a plan view of the third variant of the fourth
  • Fig. 23a is a sectional view of the third variant of the sliding chair with
  • Fig. 23b is a sectional view of the third variant of the sliding chair with
  • Fig. 23c is a plan view of the third variant of the sliding chair with
  • FIG. 1 shows a perspective view of a railroad switch made of stock rails 1, 1 ' and tongue rails 7 " with slide chairs 50, 80, 80 ' , 80 " arranged on tongue beginning 71 with slide chair plates 51, 81, 81 ' , 81 " and a snowguard 70.
  • this snow protection 70 is disposed between opposing jaw rails 1, 1 'in the region of the slide plates 50, 80, 80', 80 "on the tongue, the top 71 of the tongue rails 7".
  • the snow protection 70 may be embodied as metal plates and fixed to the sleepers.
  • FIG. 2 shows the stock rail 1 with a first heat exchanger 4 arranged thereon in a sectional view.
  • the first heat exchanger 4 is arranged between the rail head 2 and the rail foot 3.
  • a heat-conducting element 21 which preferably consists of heat-conducting cement.
  • a pipe 5 for flow and return of a heat medium is embedded between an aluminum profile 1 1 and an insulating element 14.
  • the web 8 of the stock rail 1 facing away from the side of the insulating member 14 is covered with a sealing rubber member 12 and enclosed by a cover plate 13.
  • FIG. 3 shows on the left a section through a stock rail 1 ' .
  • the first heat exchanger 4 ' is arranged, which comprises an aluminum profile 1 1 ' , a pipe 5 ' , a sealing rubber element 12 ' , an insulating element 14 ' and a cover plate 13 ' .
  • the aluminum profile 1 1 ' is between the rail head 2 ' and rail foot 3 ' on the web 8 ' of the stock rail 1 ' almost positively.
  • an insulating element 14 ' is arranged between the aluminum profile 1 1 ' and the stock rail 1 ' .
  • the first heat exchanger 4 ' is releasably fixed by a fastening element 30, which comprises a headband 31 and a clamping bracket 32, on the web 8 ' of the stock rail 1 ' .
  • the headband 31 surrounds the rail foot 3 'of the stock rail 1 ' .
  • FIG. 3 on the right shows a section through a tongue rail 7 'with a rail head 2 "and a rail 3".
  • the first heat exchanger 4 “comprises an aluminum profile 1 1", a pipe 5', a sealing rubber member 12 ', an insulation member 14' and a cover plate 13 " .
  • the aluminum profile 1 1 " is almost positively between head rail 2 " and rail 3 " on the web 8 " of the rail 7 " .
  • An insulating element 14 " is arranged between the aluminum profile 11 " and the tongue rail 1 " .
  • the heat exchanger 4 " is detachably fastened to the tongue rail 7 " by means of a fastening element 40 which comprises a retaining clip 41 and a clamping clip 42.
  • the retaining clip 41 engages around the rail foot 3 "of the tongue rail 7 " .
  • FIG. 4 shows on the left a section drawn in thin lines through the stock rail 1 ' .
  • the aluminum profile 1 1 ' of the heat exchanger 4 ' is arranged.
  • the sealing rubber element 12 ' and the cover plate 13 ' are indicated.
  • the cover plate 13 ' is arranged between a groove 23 ' and a lower clamping edge 24 ' clamped.
  • 4 shows on the right a section through the tongue rail 7 " .
  • the sealing rubber element 12 " and the cover plate 13 " are indicated.
  • the cover plate 13 " is clamped between a groove 23 " and a lower clamping edge 24 " .
  • FIG. 5 shows a perspective view of the stock rail 1 with the first heat exchanger 4 arranged thereon, which is arranged between the rail head 2 and rail foot 3 on the web 8.
  • the connections of the heat exchanger 4 for flow and return of the heat medium are arranged on the pipe 5.
  • FIG. 6 shows a perspective view of the stock rail 1 and the first heat exchanger 4 according to Figure 2 in an exploded view. From this representation, the individual components of the first heat exchanger 4 can be seen.
  • the pipe 5 is located in an aluminum profile 1 1, which contacts the web 8 of the stock rail 1.
  • the aluminum profile 1 1 engages in the insulation element 14. Forward and return of the pipe 5 are connected to a connecting element 15.
  • the profiles of the insulating element 14 and the aluminum profile 1 1 are recessed in this area according to detail X, Y so that the pipe 5 is not crushed during assembly of the insulating member 14 with the aluminum profile 1 1.
  • the aluminum profile 1 1 with the embedded pipe 5 and the insulating element 14 is covered during assembly by the sealing rubber element 12, the sealing rubber element 16 on the end face of the pipe 5 and the sealing rubber element 17 on the front side.
  • the sealing rubber elements 12, 16, 17 are enclosed by the cover plate 13, which comprises cover plates 18, 19.
  • FIG. 7 shows a section through the stock rail 1 with a first heat exchanger 4 arranged thereon in an exploded view.
  • the contact surface between the web 8 of the stock rail 1 and the aluminum profile 1 1 is provided with the heat-conducting element 21 of heat-conducting cement in order to realize a favorable heat transfer.
  • the aluminum profile 1 1, the insulating element 14, the sealing rubber element 12 and the cover plate 13 can be joined to the adhesive surfaces 20 with adhesive.
  • FIG. 8 shows a section through the stock rail 1 with a first heat exchanger 4 ' arranged thereon in an exploded view.
  • the contact surface between the web 8 'of the stock rail 1 ' and the aluminum profile 1 1 ' is connected to the townleitelement 21 provided from bathleitzement to achieve a favorable heat transfer.
  • the aluminum profile 1 1 ' , the insulating element 14 ' , the sealing rubber element 12 ' and the cover plate 13 ' are joined by positive engagement by the cover plate 13 ' in the groove 23 ' and the clamping edge 24 'is clamped.
  • the sealing rubber element 16 ' and the cover plate 19 ' are mounted on the front side of the heat exchanger 4 ' .
  • FIG. 9 shows a three-dimensional sectional view of the aluminum profile 11 ' .
  • the groove 23 ' is formed on the inside of the upper edge of the aluminum profile 1 1 ' .
  • the clamping edge 24 ' is formed on the inside of the lower edge of the aluminum profile 1 1 ' as a hook-shaped profile edge.
  • FIG. 10 shows a perspective view of the fastening element 30 for the stock rail 1, 1 ' in the assembled state.
  • a threaded welding bolt 33 is mounted in a counter clamping plate.
  • the clamping bracket 32 is fixed by sliding onto the threaded stud 33 by means of securing washer 34 and hex nut 35 on the mounting bracket 31, whereby a tensioning device is provided.
  • an intermediate disc is provided, on which a contact device is formed.
  • the clamping strap forms the complementary counterpart to this application device.
  • the clamping bracket has a support device which can be applied against an outer side of a heat exchanger in order to be able to press it against a rail.
  • a rail overlap is arranged, which is able to engage over an opposite rail foot and hook there.
  • a rail foot is received and clamped on the one side in the rail overlap and on the other side at least partially between clamping strap and the contact device of the intermediate piece, so that the fastening element 30 is fastened to the rail and can not move.
  • FIG. 11 shows a perspective view of the fastening element 30 according to FIG. 5 for the stock rail 1, 1 ' in an exploded view.
  • the fastener 30 consists of the headband 31, the threaded stud 33, the clamp 32, the backup washer 34 and the hex nut 35.
  • the headband 31 is formed so as to include the rail foot 3, 3 'of the stock rail 1, 1 ' can.
  • the clamping bracket 32 is designed so that it fixes the headband 31 in the mounted state on the rail foot 3, 3 'of the stock rail 1, 1 ' and at the same time the first heat exchanger 4, 4 ' between the rail head 2, 2 ' and rail 3, 3 ' the stock rail 1, 1 ' attached.
  • FIG. 12 shows a perspective view of the fastening element 40 for the tongue rail 7 " in the mounted state, a threaded welding bolt 33 'being attached to the retaining clip 41.
  • the clamping clip 42 is secured by being pushed onto the threaded welding bolt 33 ' by means of a securing washer 34 ' and a hexagonal nut 35 '. fixed on the bracket 41.
  • FIG. 12a shows a perspective view of the fastening element 30, 40 for the stock rail 1, 1 ' or the tongue rail 7 " in the assembled state with a temperature sensor 91 arranged thereon, and a threaded welding bolt 33, 33 ' is arranged on the mounting bracket 31, 41 32, 42 is fixed by being pushed onto the threaded stud 33, 33 ' by means of securing washer 34, 34 ' and hex nut 35, 35 ' on the mounting bracket 31, 41.
  • the mounting bracket 31, 41 has a receptacle 90 designed as a U-profile for one Temperature sensor 91. After the mounting of the fastening element 30, 40, the temperature sensor 91 is in contact with the rail foot 3, 3 ' , 3 " , which has no rail foot insulation 22 in the region of the temperature sensor 91.
  • Fig. 13 shows a section through the stock rail 1 'with between rail head 2' arranged and the rail base 3 'to the web 8' first heat exchanger 4 'comprising an aluminum profile 1 1' with tongue 23 'and terminal edge 24' and the conduit 5, the insulating element 14 ' , the sealing rubber element 12 ' and the cover plate 13 ' .
  • a Schienenfußisoltechnik 22 is arranged below the rail foot 3 ' to reduce the heat loss.
  • the rail foot insulation 22 is encompassed by retaining clips 31 adapted in the dimensions and fixed to the rail foot 3 ' .
  • the tongue rail 7 " may also comprise a rail foot insulation 22 which is interrupted in the area of the sliding chairs 50 so as not to impair the function of the tongue rail 7 " .
  • FIG. 14 shows a perspective view of a slide chair 50 with a slide chair plate 51 and a second heat exchanger 52 arranged thereon.
  • the heat medium is supplied to the second heat exchanger 52 via hose lines 53, 55.
  • the second heat exchanger 52 is detachable with a fastening element 54 attached to the slide 50.
  • the heat transfer to the sliding chair 50 can be improved by the use of the heat-conducting element 21 made of heat-conducting cement at the contact surface between the sliding chair 50 and the second heat exchanger 52.
  • the first heat exchanger 4, 4 ' , 4 " can not be mounted in the area of the slide chairs 50 with slide chair plates 51.
  • an additional heater 60 and a fourth heat exchanger 82, 82 ' which is arranged in the slide chair 80, are provided.
  • FIG. 15 shows a perspective view of two sliding chairs 50 with sliding-chair panels 51, stock rail 1, 1 ' , tongue rail 7 " and third heat exchanger 61 arranged thereon. 2 ' and rail foot 3, 3 ' along the stock rail 1, 1 ' and extends between the slide chairs 50.
  • the heat exchanger 61 consists essentially of a pipe 63 with attached mounting tabs 64.
  • the third heat exchanger 61 is by means of hose 62 and pipes 63 with a Supplied heat medium.
  • FIG. 16 shows a plan view of a first variant of the arrangement of the fourth heat exchanger 82 in the region of the slide chairs 80.
  • the fourth heat exchangers 82 are bent in an S-shape in the region of the slide chairs 80 and connected to one another by hose lines 62 ' or pipes 63 ' . which are thermally insulated in the area outside the sliding chairs 80.
  • heat conducting elements made of heat-conducting cement are provided.
  • FIG. 16 shows on the right in plan view a second variant of the arrangement of the fourth heat exchanger 82 ' in the region of the sliding chairs 80 ' .
  • the fourth heat exchangers 82 ' are in this case bent in a double S-shape in the region of the sliding chairs 80 ' and connected to one another by hose lines 62 ' or pipes 63 ' , which are thermally insulated in the area outside the sliding chairs 80 ' .
  • heat conduction elements not shown are provided of heat-conducting cement.
  • FIG. 17 shows an exploded perspective view of a sliding chair 80 with the fourth heat exchanger 82.
  • the fourth heat exchanger 82 is arranged in recesses 85, 86 of the slide chair plate 81 and the base plate 84. Subsequently, slide chair plate 81 and base plate 84 are connected to each other together. Joining is carried out by positive, non-positive and / or cohesive joining methods.
  • a clamping bracket 83 is laterally inserted into the slide and fixed, as shown in Fig. 18, in the mounted state, the stock rail.
  • FIG. 18 shows a top view and sectional views of a first variant of a sliding chair 80 with a fourth heat exchanger 82.
  • the section BB shows the stock rail 1, 1 ' and the tongue rail 7 " as dashed lines in their arrangement on the sliding chair 80.
  • the stock rail 1, 1 ' is fixed by the clamping bracket 83, which is resiliently mounted within the sliding chair 80.
  • FIG. 19 shows a plan view and sectional views of a second variant of a sliding chair 80 with the fourth heat exchanger 82 ' .
  • FIG. 20 shows a plan view of a third variant of the arrangement of the fourth heat exchanger 82 " on the slide chair 80 " .
  • FIG. 21 shows a plan view of the slide chair 80 " with fourth heat exchanger 82 " arranged thereon with piping 63 “ and hose lines 62 " .
  • the heat exchanger 82 " is integrated in the sliding chair 80 " .
  • the heating medium flows through the pipes 63 " and the hose lines 62 “ and outputs the heat from the heat exchanger 82 " to the sliding chair 80 " from.
  • FIG. 22a to c show the heat exchanger 82 " in side view, sectional view and plan view, wherein Fig. 22b shows the sectional view along the axis AA of Fig. 22a.
  • the heat exchanger 82 " is formed of a main body 92 and a lid 93, which is provided with fastening elements 94 is disposed on the main body 92.
  • the heat exchanger 82 " passes through channels 95 through which the heating medium is conducted, and the heat exchanger 82 " is advantageously made of a highly thermally conductive material in order to promote heat transfer from the heating medium to the slide chair 80 "
  • the main body 92 and the lid 93 of the heat exchanger 82 " made of aluminum or aluminum alloys.
  • FIG. 23 a shows a sectional view of the third variant of the slide chair 80 " with fourth heat exchanger 82 " .
  • the stock rail 1, 1 as shown by a dashed line ' is “disposed.
  • the slide plate 80' on the base plate 84 is formed of base plate 84 'and slide chair plate 81", wherein the slide chair plate 81 rests “on the base plate 84' and the slide chair 81" the base plate 84 contacted "to the support surface 87".
  • the recess 85 'of the slide chair plate 81' and the recess 86 "of the base plate 84 ' together form a cavity in which the heat exchanger 82' is disposed and the heat exchanger 82 ', the base plate 84" and the slide chair 81 "contacted. the heat of the heating medium via the heat exchanger 82 'on the slide chair 80" transmitted.
  • the arrangement of a heat conduction member (not shown) between heat exchanger 82 is "and slide chair 80".
  • FIG. 23b shows a sectional view of the third variant of the slide chair 80 " with fourth heat exchanger 82 " .
  • the recess 85 "of the slide chair plate 81 'and the recess 86" of the base plate 84' together form a cavity in which the heat exchanger 82 'is arranged.
  • for the heat transfer is the arrangement of a (not shown) réelletulments between heat exchanger 82 " and 80 Gleitiene " .
  • FIG. 23 c shows a plan view of the third variant of the sliding chair 80 " with fourth heat exchanger 82 " .
  • the recess 85 “of the slide chair plate 81 " and the recess 86 “of the base plate 84 “ together form a cavity which accommodates the heat exchanger 82 "
  • the heat exchanger 82 " is supplied with the heating medium via pipes 63 " arranged on it.

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Abstract

Weichenheizungssystem mit einem oder mehreren Wärmeübertragern (4, 4', 4", 52, 61, 82, 82', 82"), wobei ein Wärmeübertrager (4, 4', 4", 52, 61, 82, 82', 82") jeweils mit einer Backenschiene (1, 1') und/oder einer Zungenschiene (7") und/oder einem Gleitstuhl (50, 80, 80', 80") mit einer Gleitstuhlplatte (51, 81, 81', 81") mittels eines Befestigungselementes (30, 40, 54, 64, 88) lösbar verbindbar und/oder darin aufnehmbar ist.

Description

Weichenheizungssystem
Die Erfindung betrifft ein Weichenheizungssystem zur Funktionserhaltung von Eisenbahnweichen bei Frost und Schnee, welche mindestens eine Backenschiene und mindestens eine Zungenschiene umfassen und welchen mindestens ein Gleitstuhl mit Gleitstuhlplatte zugeordnet ist. Eisenbahnweichen sind definitionsgemäß Gleiskonstruktionen zur Spurteilung und -Vereinigung.
Weichen werden bei spurgeführten Verkehren eingebaut, um Schienenwege zu verzweigen, Nebengleise an- oder abzuschwenken, Überholstrecken zu ermöglichen, Teilabschnitte zu umfahren usw. . Dabei werden bewegliche Teile einer Weiche hin und her bewegt, um somit eine Richtungsänderung innerhalb von Gleisen einzuleiten.
Es ist wichtig, Weichen mit einer möglichst hohen Verfügbarkeit vor zu halten. Funktionieren Weichen nicht ordnungsgemäß, so entstehen für den Betreiber unangemessen hohe Kosten durch Verspätungsminuten und Umleitungen bzw. Umfahrungen. Es gibt Bestrebungen, wartungsintensive Weichen gegen wartungsarme zu ersetzen, doch bleiben die Heizungen und die Schmierstellen an Antrieben, Verschlüssen und Gelenken als Wartungspunkte erhalten.
Es gibt Weichenheizungen, die mit Heißwasser, heißem Dampf, Gas, elektrisch oder mit Wärmepumpen betrieben werden. Der Betrieb mit Heißdampf und Gas ist sehr gefährlich. Immer wieder kommt es zu folgeschweren Arbeitsunfällen beim Umgang mit dem Brennstoff. Die Wartung und Instandhaltung ist sehr aufwändig und kostenintensiv und deshalb für die Betreiber wenig erstrebenswert. Fakt ist neben dem erhöhten Gefährdungspotential aber auch, dass die Eis- und Schneefreihaltung mit den bekannten Systemen enorme Energie- und Wartungskosten verschlingt.
Die Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit von Weichenheizungen hängt maßgeblich ab vom Wärmeübergang zwischen den Heizleitungen und den zu beheizenden Weichenteilen. Aus der DE 1277290 ist es bekannt, dass zwischen den Heizkörpern und den zu beheizenden Flächen eine selbsthärtende Kunststoffmasse aufgetragen ist, die zum Zweck der Erzielung eines guten Wärmeüberganges mit Metall in Pulverform versetzt ist. Zugleich soll die verwendete Masse die mechanische Halterung der Heizkörper an den Schienenteilen unterstützen. Bei den Heizkörpern handelt es sich um von einem geheizten Strömungsmittel durchflossene Rohrleitungen. Die Rohre können mit Federn festgeklemmt sein, und zwischen den Rohren und den beheizten Flächen ist eine mit Aluminium, Eisen oder ähnlich wärmeleitenden Metallpulvern angereicherte selbsthärtende Kunststoffmasse angeordnet, um einen guten Wärmeübergang zu erzielen. Durch die Rohre wird eine in einem Heizkessel stark erhitzte Flüssigkeit gepumpt, wie eine Heizflüssigkeit, z. B. Leinöl oder Glyzerin, welches einen hohen Verdampfungspunkt und einen niedrigen Gefrierpunkt hat.
Aus der DE 202005021255 U1 und der EP 01645688 A2 ist eine Heizvorrichtung mit einem an einer Schienenseite befestigbaren, stirnseitig geschlossenen Abdeckkasten bekannt, der sich im wesentlichen zwischen Schienenkopf und Schienenfuß erstreckt und in dem Heizelemente angeordnet sind, die mit einer außerhalb des Abdeckkastens vorgesehenen Heizvorrichtung in Verbindung stehen. Die Heizelemente sind im Abdeckkasten durch zumindest zwei, ein flüssiges Heizmedium, vorzugsweise Wasser, führende Kanäle gebildet, die in einen dem Schienenprofil angepassten Körper aus gut wärmeleitendem Material, vorzugsweise Aluminium, eingebettet sind. Der Abdeckkasten ist gegen den Schienenkopf und den Schienenfuß wärmeisoliert und abgedichtet sowie an seiner Innenseite mit einem Wärmeisoliermantel versehen.
Aus der FR 2244053 A1 ist ein beheiztes Rohr zur Erwärmung des Steges einer Schiene der Weiche bekannt, das durch eine extern erwärmte Flüssigkeit beaufschlagt wird.
Aus der EP 0247693 A1 ist es bekannt, die Schienenfüße der Weiche im Bereich der Zungenvorrichtung von unten mittels eines speziellen metallischen Leitungsblocks für geheizte Flüssigkeiten zu erwärmen.
Aus der DE 3037721 A1 ist ein Wärmerohr zu Ausnutzung der Wärmekapazität des Erdreichs bekannt. Es soll damit ein Einfrieren von Weichen, Hydranten, Wasserleitungen und ein Vereisen von Auffahrten, Brücken, Landebahnen und Straßen vermieden werden. Eine Anwendung bei Weichen ist nicht offenbart.
In der EP 1262597 A2 sind ebenfalls ein Erdwärmesystem und ein Verfahren zur Beheizung von Eisenbahnweichen offenbart, bei dem eine Wärmeleitungseinrichtung einen Kanal umfasst, dessen Wand in wärmeleitendem Kontakt mit einem Schienenteil steht und mit einem Leitungssystem verbunden ist, das sich in eine vorbestimmte Tiefe im Untergrund erstreckt, um von dort über eine zirkulierende Flüssigkeit Wärme oder Kälte zu ziehen. Das Leitungssystem ist mit einer Wärmepumpe und einem Wärmetauscher ausgestattet, um Wärme vom Grundwasser zu übertragen und die Temperatur der die Schiene erwärmenden Flüssigkeit zu erhöhen. Bei den konkreten Ausführungsformen sind die Kanäle aus Blech zwischen Backenschiene und Zungenvorrichtung am Steg der Backenschiene und auch auf dem Fuß der Zungenschiene angeordnet. Das Blech kann an der Schiene angeschweißt, angeschraubt oder mit einer Klammer gehalten werden. Zwischen Kanal und Schiene kann auch eine wärmeleitende Paste angeordnet und der Kanal auf der Zungenschiene zur Außenluft hin wärmeisoliert sein.
Die Anordnung zwischen Backenschiene und Zungenschiene ist nicht optimal, da dort wenig Raum ist. Die Anbringung der Blechkanäle erscheint ebenfalls umständlich.
Die WO 2009/109664 beschreibt ein Wärmesystem zur Beheizung von Eisenbahnweichen, bei dem eine mit Flüssigkeit durchströmte Heizleitung mit mindestens einer Wand in Wärme leitendem Kontakt mit einem Schienenteil steht und mit einem Leitungssystem verbunden ist, das vorzugsweise vom Untergrund über eine zirkulierende Flüssigkeit Wärme bezieht.
Das Wärmesystem gemäß der WO 2009/109664 hat gezeigt, dass bekannte Vorrichtungen für den Winterbetrieb von Weichen nicht bei allen Witterungsbedingungen eine ausreichende Betriebsbereitschaft gewährleisten. Hierdurch entstehen für den Betreiber, neben den Kosten durch Fahrplanabweichungen, zusätzliche Wartungskosten sowie unangemessen hohe Kosten durch Verspätungsminuten und Umleitungen bzw. Umfahrungen.
Aufgabe der Erfindung ist es, auch unter schwierigen klimatischen Bedingungen eine hohe Betriebsbereitschaft von Eisenbahnweichen bei gleichzeitig minimiertem Wartungsaufwand zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Allgemein kann im Rahmen dieser Beschreibung eine Eisenbahnweiche insbesondere eine Zungenweiche sein. Eine Weiche kann Backenschienen Zungenschienen aufweisen, wobei eine Zungenschiene jeweils einer Backenschiene zugeordnet sein kann und/oder jeweils gegenüber einer zugeordneten Backenschiene bewegbar sein, beispielsweise um eine Weiche umzuschalten. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine Zungenschiene in einem dafür vorgesehenen Kontaktbereich an eine Backenschiene anlegbar ist. Gleitstühle können dazu ausgebildet sein, einer Zungenschiene eine Unterlage bereitzustellen, auf welcher sie verschiebbar gelagert sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann ein Gleitstuhl dazu ausgebildet sein, eine Backenschiene seitlich zu halten, insbesondere von derjenigen Seite, auf welcher die der Backenschiene zugeordnete Zungenschiene angeordnet ist. Ein Gleitstuhl kann eine Gleitstuhlplatte aufweisen, welche dazu ausgebildet sein kann, eine Unterlage für die Zungenschiene zu bieten, um diese zu lagern, und/oder eine Backenschiene seitlich zu halten, etwa durch Einklemmen. Es ist vorstellbar, dass ein Gleitstuhl eine Grundplatte aufweist, welche mit einer erdfesten Unterlage wie einer Schwelle und/oder einer Betonunterlage der Weiche fest verbunden oder verbindbar sein kann, beispielsweise durch Eingießen und/oder eine geeignete Verankerung und/oder Befestigungsnägel oder Befestigungsbolzen. Eine Gleitstuhlplatte eines Gleitstuhls kann mit der Grundplatte fest verbunden oder verbindbar sein. Insbesondere kann die Gleitstuhlplatte einstückig und/oder materialschlüssig mit der Grundplatte ausgebildet sein und/oder miteinander verschmiedet oder verschweißt sein. Alternativ oder zusätzlich können Grundplatte und Gleitstuhlplatte formschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sein und/oder miteinander vernietet und/oder verschraubt sein. Allgemein kann die Gleitstuhlplatte oberhalb der Grundplatte angeordnet sein, Die Grundplatte kann zwischen der Gleitstuhlplatte und einer Unterlage des Gleitstuhls angeordnet sein, etwa einer Schwelle oder einem Betonuntergrund. Als Komponenten einer Weiche können insbesondere eine oder mehrere Backenschienen, eine oder mehrere zugeordnete Zungenschienen und ein oder mehrere Gleitstühle angesehen werden. Eine Weiche kann jede Zungenschiene auf ihr zugeordneten, separat ausgebildeten Gleitstühlen zu lagern vermögen. Ein Wärmeübertrager kann allgemein dazu ausgebildet sein, ein Heizfluid oder Heizmedium zu führen. Ein Heizfluid oder Heizmedium kann eine Flüssigkeit und/oder ein Gas umfassen, etwa Wasser und/oder Öl und/oder ein Wasser/Glykol-Gemisch und/oder Heißdampf und/oder Verbrennungsabgase. Es ist vorstellbar, dass ein Wärmeübertrager oder Wärmeübertrager dazu ausgebildet ist, in einen wärmeleitenden Kontakt mit einer Komponente der Eisenbahnweiche bringbar zu sein und/oder in einem wärmeleitenden Kontakt mit einer Komponente der Eisenbahnweiche zu stehen. Insbesondere kann ein Wärmeübertrager dazu ausgebildet sein, ihm zugeordnete Komponente der Weiche zu erwärmen. Derartige Komponenten können insbesondere eine Schiene, etwa eine Backenschiene oder eine Zungenschiene, und/oder ein Gleitstuhl sein, insbesondere eine Grundplatte und/oder eine Gleitstuhlplatte. Es ist vorstellbar, dass an einer Komponente, insbesondere einer Schiene, wie einer Backenschiene oder Zungenschiene, mehr als ein Wärmeübertrager angeordnet ist, etwa über den Verlauf der Schiene hintereinander angeordnet. Derartige Wärmeübertrager können gleichartig ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass Wärmeübertrager an unterschiedlichen solchen Komponenten angeordnet oder anordenbar sind. Beispielsweise kann ein Wärmeübertrager an einer Backenschiene und/oder ein weiterer Wärmeübertrager an eine Zungenschiene und/oder noch ein Wärmeübertrager an einem Gleitstuhl angeordnet sein. Das Anordnen eines Wärmeübertragers an eine Komponente einer Weiche kann insbesondere das Bringen des Wärmeübertragers in wärmeleitenden Kontakt umfassen. Ein wärmeleitender Kontakt kann allgemein ein direkter Kontakt zwischen dem Wärmeübertrager und der betreffenden Komponente, etwa einer Schiene oder einem Gleitstuhl sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein wärmeleitender Kontakt indirekt über ein dazwischen angeordnetes oder anordenbares Element vorgesehen ist, etwa über eine Wärmeleitpaste oder Wärmeleitzement. Ein Wärmeübertrager kann allgemein dazu vorgesehen sein, eine Wärmeleitung zwischen einem in seinem Inneren geführten Heizfluid oder Heizmedium und derjenigen Komponente zu ermöglichen und/oder herzustellen, mit welcher er in wärmeleitenden Kontakt steht oder bringbar ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Wärmeübertrager mit einer oder mehreren Wänden oder Wandbereichen in einem wärmeleitenden Kontakt mit einer Komponente der Weiche zu stehen vermag. Dabei kann mindestens ein entsprechender Wandbereich des Wärmeübertragers aus einem geeigneten gut wärmeleitenden Material bestehen und/oder derart geformt sein, dass sich sein Profil an einen entsprechenden Wandbereich der Komponente anlegen und/oder anzuschmiegen vermag, so dass der Wärmeübertrager etwa zumindest teilweise in der Komponente aufgenommen oder aufnehmbar sein kann. Ein Wärmeübertrager kann einen oder mehrere Kanäle und/oder ein oder mehrere Strömungsfelder zum Führen eines Heizmediums in seinem Innenbereich, insbesondere an der Innenseite eines zur Wärmeleitung vorgesehenen Wandbereichs, und/oder entsprechende Anschlüsse umfassen, über welche das Heizmedium zugeführt und abgeführt werden kann. Ein Wärmeübertrager kann mindestens einen in einem oder mehreren Bögen geführten Kanal aufweisen. Die Bögen können insbesondere halbkreisförmig geführte Bögen sein. Es ist vorstellbar, dass ein Befestigungselement ortsfest befestigt oder befestigbar ist, etwa an eine Komponente einer Weiche und/oder an gegenüber der Weiche oder einer ihrer Komponenten ortsfesten Einrichtungen. Bei einer Variante kann ein Befestigungselement dazu ausgebildet sein, einen zugeordneten Wärmeübertrager zu befestigen und/oder zu halten. Insbesondere kann ein Befestigungselement dazu vorgesehen sein, einen Wärmeübertrager derart zu halten, dass er in wärmeübertragenden Kontakt mit der ihm zugeordneten Komponente der Weiche steht oder gehalten ist. Ein Befestigungselement kann dabei dazu ausgebildet sein, an der entsprechenden Komponente und/oder an einem relativ zu dieser Komponente ortsfest angeordneten und/oder gehaltenen Punkt anzugreifen und/oder sich daran abzustützen. Eine lösbare Verbindung eines Wärmeübertragers mittels eines Befestigungselements kann bedeuten, dass das Befestigungselement und/oder der entsprechende Wärmeübertrager entfernbar oder lösbar sind, ohne dass eine Komponente abmontiert werden muss, die größer und/oder schwerer ist als das Befestigungselement und/oder der Wärmeübertrager, insbesondere ohne dass eine Komponente der Schienenweiche wie eine Schiene oder ein Gleitstuhl abmontiert werden muss. Eine lösbare Verbindung kann eine Schraubverbindung und/oder eine Klemmverbindung umfassen. Es ist vorstellbar, dass eine lösbare Verbindung sich im Wesentlichen zerstörungsfrei lösen lässt. Für eine lösbare Verbindung mittels eines Befestigungselements kann vorgesehen sein, dass das Befestigungselement derart angeordnet oder anordenbar ist, dass es zugänglich ist, insbesondere derart zugänglich, dass keine größeren Komponenten oder Objekte für einen Zugang entfernt werden müssen. Ein Befestigungselement kann als eine Befestigungseinrichtung mit einer oder mehreren Befestigungskomponenten ausgebildet sein. Befestigungskomponenten können etwa Halter und/oder Schrauben und/oder Verschraubungen und/oder Verankerungen und/oder Klemmen und/oder Klammern und/oder Befestigungskörper und ähnliche Komponenten umfassen. Das Aufnehmen eines Wärmeübertragers in einer Komponente einer Weiche, insbesondere innerhalb eines Gleitstuhls, kann umfassen, dass der Wärmeübertrager zumindest teilweise in einem Aufnahmeraum der Komponente aufgenommen ist und/oder von einer oder mehreren Wandungen der Komponente umgeben ist. Insbesondere kann ein Wärmeübertrager dann als in einer Komponente aufgenommen angesehen werden, wenn er an mindestens zwei, mindestens drei, mindestens vier Seiten von einer Wandung oder einem Wandungsbereich der Komponente umgeben und/oder sich daran anzulegen vermag, gegebenenfalls über eine Zwischenschicht wie eine Wärmeleitpaste und/oder einen Wärmeleitzement. Ein Weichenheizungssystem kann allgemein ein oder mehrere Wärmeübertrager aufweisen. Ferner kann ein Weichenheizungssystem eine oder mehrere Wärmequellen aufweisen und/oder damit verbindbar sein, etwa Brenner, geothermische Quellen und/oder elektrisch betriebene Quellen. Es können ein oder mehrere Fluidpumpen vorgesehen sein. Ein Weichenheizungssystem kann Rohre und/oder Schläuche aufweisen, über welche ein durch eine Wärmequelle erwärmtes Heizfluid zu dem oder den Wärmeübertrager führbar ist. Entsprechend können der oder die Wärmeübertrager an die Rohre oder Schläuche anschließbar sein. Ein Isolierungselement kann allgemein ein wärmeisolierendes Element sein. Es ist vorstellbar, dass ein Isolierungselement ein wärmeisolierendes Material umfasst oder daraus besteht, etwa einen wärmeisolierenden Schaum und/oder einen Kunststoff, etwa Styropor und/oder Polyurethan. Ein Dichtelement wie ein Dichtgummi kann dazu vorgesehen sein, eine fluidische Abdichtung bereitzustellen. Insbesondere kann ein Dichtelement dazu ausgebildet sein, ein ein Heizfluid oder Heizmedium führendes Volumen und/ oder ein entsprechendes Rohr fluidisch gegen austretendes Heizfluid abzudichten.
Es ist ein Weichenheizungssystem zur Funktionserhaltung von Eisenbahnweichen bei Frost und Schnee vorgesehen, wobei die Eisenbahnweichen jeweils Backenschienen und Zungenschienen umfassen, und den Eisenbahnweichen jeweils Gleitstühle mit Gleitstuhlplatten zugeordnet sind. Es sind ein oder mehrere Wärmeübertrager vorgesehen, wobei ein Wärmeübertrager jeweils mit einer Backenschiene und/oder einer Zungenschiene und/oder einem Gleitstuhl mit einer Gleitstuhlplatte mittels eines Befestigungselementes lösbar verbunden oder verbindbar ist und/oder darin aufgenommen oder aufnehmbar ist. Somit lassen sich Wärmeübertrager unkompliziert an dem Weichensystem anbringen und etwa für Wartungszwecke lösen. Darüber hinaus wird ein vorhandener Bauraum optimal genutzt und gleichzeitig ein guter wärmeleitender Kontakt bereitgestellt. Es kann vorgesehen sein, dass den Zungenschienen, Backenschienen und Gleitstühlen jeweils mindestens ein Wärmeübertrager zugeordnet sind. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass das Weichenheizungssystem dazu vorgesehen ist, nicht alle Komponentenarten zu Heizen. Somit kann das Weichenheizungssystem dazu ausgebildet sein, etwa eine oder mehrere Zungenweichen und/oder eine oder mehrere Backenweichen und/oder einen oder mehrere Gleitstühle zu heizen. Dazu kann das Weichenheizungssystem entsprechende Wärmeübertrager aufweisen, die lösbar mit den entsprechenden Komponenten verbunden oder verbindbar und/oder darin aufgenommen oder aufnehmbar sein können. Das lösbare Verbinden mit einer Komponente kann insbesondere bedeuten, dass der Wärmeübertragbar in einen wärmeleitenden Kontakt mit der entsprechenden Komponente gebracht oder bringbar und/oder in einem solchen haltbar oder gehalten ist. Ein Befestigungselement kann insbesondere einen Haltebügel aufweisen, welcher mit einer Schiene, insbesondere einer Backenschiene oder Zungenschiene, verbunden oder verbindbar sein kann. Der Haltebügel kann einen Schienenübergriff aufweisen, welcher es vermag, einen Schienenfuß zu übergreifen. Es kann vorgesehen sein, dass der Schienenübergriff derart ausgebildet ist, dass er einer Form eines Schienenfußes einer Schiene entspricht, an welcher er anzubringen ist. Somit kann der Haltebügel an unterschiedliche Arten von Schienenprofilen angepasst sein. Der Schienenübergriff kann einen Haltestrang aufweisen, welcher in den Schienenübergriff übergehen kann. Es ist vorstellbar, dass der Haltestrang an eine Unterseite eines Schienenfußes anlegbar ist. Insbesondere kann der Haltestrang eben ausgebildet sein und eine Länge aufweisen, welche der Breite des Schienenfußes zumindest entspricht oder diese überschreitet. Somit können der Schienenübergriff und der Haltestrang an ein Schienenprofil von unten angelegt werden oder anlegbar sein. Der Schienenübergriff kann dazu ausgebildet sein, sich im Schienenfuß einzuhaken. Der Haltebügel kann ferner einen Spanneinrichtung aufweisen. Insbesondere kann eine Gegenspannplatte an dem Haltebügel vorgesehen sein. Die Gegenspannplatte kann einstückig mit dem Haltestrang ausgebildet sein. An der Gegenspannplatte kann eine Klemmeinrichtung angebracht sein, welche über eine Verspannungseinrichtung wie eine Verschraubung mit der Gegenspannplatte verspannbar sein kann. Die Klemmeinrichtung kann einen Klemmbügel aufweisen, welcher über eine Abstützeinrichtung gegen eine Außenseite eines an der Schiene zu befestigenden Wärmeübertragers verspannbar und/oder abstützbar sein kann. Der Klemmbügel kann in einem nichtverspannten Zustand gegenüber dem Haltestrang beweglich, insbesondere drehbar sein. Im verspannten Zustand, etwa dann, wenn eine Verspannungseinrichtung zugezogen ist, beispielsweise durch Anziehen einer Schraube einer Verschraubung, kann der Klemmbügel relativ zum Haltestrang ortsfest gehalten sein. Es kann vorgesehen sein, dass der Haltestrang, der Schienenübergriff und die Verspannungseinrichtung derart dimensioniert sind, dass sich das Befestigungselement derart an eine Schiene und einen daran zu befestigenden Wärmeübertrager anlegen lässt, dass der Wärmeübertrager durch den verspannten Klemmbügel befestigt und mit der Schiene derart verbunden ist, dass sich ein wärmeleitender Kontakt einstellt. Der Haltestrang kann dazu ausgelegt sein, den Schienenübergriff und die Verspannungseinrichtung miteinander zu verbinden. Die Verspannungseinrichtung kann bezüglich des Haltestranges auf der dem Schienenübergriff gegenüberliegenden Seite des Befestigungselements angeordnet sein. Der Schienenübergriff kann sich gegenüber dem Haltestrang nach oben erstrecken. Die Verspannungseinrichtung kann sich alternativ oder zusätzlich gegenüber dem Haltestrang nach oben erstrecken. Zwischen Klemmbügel und Gegenspannplatte kann eine Zwischenscheibe vorgesehen sein. Die Zwischenscheibe und/oder der Haltestrang und/oder der Klemmbügel kann eine Anlegeeinrichtung aufweisen, an welche sich ein Schienenfuß anzulegen vermag. Es ist vorstellbar, das Anlegeeinrichtungen derart zueinander komplementär ausgebildet sind, dass im verspannten Zustand ein Profil eines Schienenfußes zumindest teilweise in einem durch die Anlegeeinrichtungen ausgebildeten Anlegeprofil aufgenommen und/oder angelegt ist. Das Anlegeprofil kann den Schienenfuß von oben und unten zumindest teilweise umgeben, um ein Verschieben des Befestigungselements zu verhindern. Das Anlegeprofil kann auf einer vergleichbaren Höhe gegenüber dem Haltestrang ausgebildet sein wie der Schienenübergriff. Eine Verschraubung kann dazu vorgesehen sein, den Klemmbügel und/oder die Zwischenscheibe an die Gegenspannplatte zu ziehen und/oder daran zu verspannen. Der Klemmbügel kann einen Klemmstrang aufweisen, der gegenüber dem Haltestrang in einem Winkel steht, der zwischen 15 und 75 Grad, insbesondere zwischen 30 und 60 Grad, insbesondere zwischen 40 und 50 Grad, insbesondere etwa 45 Grad betragen kann. Am Klemmstrang kann die Abstützeinrichtung angeordnet sein. Klemmstrang und Abstützeinrichtung können einstückig ausgebildet sein. Es ist vorstellbar, dass der Klemmstrang in einem Winkel angeordnet ist, dass er sich gegen einen äußeren Bereich eines Schienenfußes anzulegen vermag. Entsprechend kann eine Anlegeeinrichtung durch den Klemmstrang gebildet sein. Eine komplementäre Anlegeeinrichtung lässt sich leicht durch eine entsprechend abgewinkelte Fläche der Zwischenscheibe oder des Haltebügels bereitstellen. Die Abstützeinrichtung kann mindestens eine Abstützfläche aufweisen, welche in flächige Anlage mit dem Wärmeübertrager bringbar sein kann.
Ein Wärmeübertrager kann jeweils an einem Schienensteg zwischen einem Schienenkopf und einem Schienenfuß einer Backenschiene und/oder an einem Schienensteg zwischen einem Schienenkopf und einem Schienenfuß einer Zungenschiene lösbar verbunden oder verbindbar sein. Durch das Verbinden kann ein wärmeleitender Kontakt hergestellt sein. Der Schienensteg bietet eine relativ große Anlagefläche für einen Wärmeübertrager und bietet somit eine gute Möglichkeit, Wärme auf die Schiene zu übertragen. Ein Befestigungselement kann jeweils dazu vorgesehen sein, eine lösbare Verbindung bereitzustellen. Ein einer Backenschiene zugeordneter Wärmeübertrager kann konstruktiv und/oder hinsichtlich seiner Leistungsdaten anders ausgebildet sein als ein einer Zungenschiene zugeordneter Wärmeübertrager. Dies gilt insbesondere für das jeweilige zum Anlegen an die jeweilige Schiene vorgesehene Profil, welches jeweils an die Schiene angepasst sein kann.
Bei einer Variante kann der Wärmeübertrager ein Aluminiumprofil, ein Isolierungselement, ein Dichtgummi und ein Abdeckblech aufweisen, welche an Klebeflächen miteinander verklebt sein können. Ein solcher Wärmeübertrager ist einfach und kostengünstig herstellbar.
Es kann vorgesehen sein, dass der Wärmeübertrager ein Aluminiumprofil, ein Isolierungselement, ein Dichtgummi und ein Abdeckblech aufweist, wobei das Abdeckblech zwischen einer Nut und einer Klemmkante eingeklemmt oder einklemmbar ist. Eine derartige Konstruktion lässt sich leicht montieren.
Jeweils ein Befestigungselement kann dazu vorgesehen sein, einen Schienenfuß einer Backenschiene und/oder einen Schienenfuß einer Zungenschiene zu umgreifen, wobei ein Wärmeübertrager jeweils mittels des Befestigungselementes lösbar am Steg der Backenschiene oder Zungenschiene verbunden oder verbindbar sein kann. Somit kann der Wärmeübertrager direkt an der Schiene befestigt sein, wodurch Bauraum eingespart werden kann. Außerdem kann sich ein derart an einer Zungenschiene angebrachter Wärmeübertrager mit dieser mitbewegen, sollte die Weiche umgeschaltet werden. Ein Befestigungselement kann insbesondere dazu ausgebildet sein, entweder die Backenschiene oder die Zungenschiene zu umgreifen, um einen zugeordneten Wärmeübertrager zu verbinden.
Es ist vorstellbar, dass ein Befestigungselement einen Haltebügel, einen Klemmbügel, einen Gewindeschweißbolzen, eine Sicherungs-Unterlegscheibe und eine Sechskantmutter umfasst. Ein solches Befestigungselement eignet sich besonders zum Verbinden eines Wärmeübertragers mit einer Schiene. Das Befestigungselement kann an einer ortsfest zur Schiene vorgesehenen Komponente der Weiche und/oder Unterlage und/oder einem entsprechenden Objekt befestigt sein.
Das Weichenheizungssystem kann eine Zusatzheizung aufweisen, welche eine Rohrleitung und einen Wärmeübertrager umfasst, der zwischen zwei Gleitstühlen zwischen Zungenschiene und Backenschiene angeordnet oder anordenbar ist und über ein Befestigungselement lösbar mit der Backenschiene verbunden oder verbindbar ist. Dies ermöglicht es, einen Bereich zwischen Gleitstühlen und/oder Schwellen zu heizen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der entsprechende Wärmeübertrager zwischen zwei Schwellen angeordnet ist, welchen jeweils einer der zwei Gleitstühle zugeordnet ist und/oder auf welchen jeweils einer der zwei Gleitstühle befestigt ist. Die Gleitstühle oder Schwellen können in Schienenrichtung benachbarte Gleitstühle oder Schwellen sein.
Es ist vorstellbar, dass ein Wärmeübertrager zwischen einer Gleitstuhlplatte und einer Grundplatte eines Gleitstuhls angeordnet oder anordenbar ist, um im Gleitstuhl aufgenommen zu sein. Insbesondere kann der Wärmeübertrager in einen Aufnahmeraum zwischen Grundplatte und Gleitstuhlplatte eingesetzt sein. Eine lösbare Verbindung kann gegebenenfalls dadurch erreicht werden, dass der Wärmeübertrager von Wänden des Aufnahmeraums umgeben ist und seine Position daher nicht zu verändern vermag. Der Wärmeübertrager kann derart eingesetzt sein, dass er mit der Grundplatte und/oder der Gleitstuhlplatte und/oder einer seitlichen Wand des Gleitstuhls direkt oder über ein Zwischenelement wie eine Wärmeleitpaste in wärmeleitendem Kontakt steht. Es ist vorstellbar, dass der Wärmeübertrager in einen Aufnahmeraum eingesetzt wird, bevor der Grundplatte und Gleitstuhlplatte aneinander befestigt werden. Alternativ kann der Wärmeübertrager über eine im Gleitstuhl vorgesehene Zugangsöffnung in den Aufnahmeraum einsetzbar sein. Eine solche Zugangsöffnung kann etwa an einer Unterseite der Grundplatte vorgesehen sein. Es ist vorstellbar, dass in der Grundplatte eine nach oben geöffnete Aussparung oder ein nach oben geöffnetes Profil vorgesehen ist, in welches der Wärmeübertrager eingesetzt oder einsetzbar ist. Ein nach oben geöffnetes Profil kann in Richtung der Gleitstuhlplatte offen sein. Das Profil kann nach unten geschlossen sein, um in wärmeleitendem Kontakt mit dem Wärmeübertrager stehen zu können. Das Profil kann beispielsweise in die Grundplatte gebohrt, gefräst oder gegossen sein. Das Profil kann kanalartig ausgebildet sein. Bei einer Variante kann das Profil einen oder mehrere Bogen beschreiben und/oder mindestens eine Kehre aufweisen, in welcher eine Strömungsrichtung des Heizmediums umgekehrt werden kann. Es ist vorstellbar, dass der Wärmeübertrager als Rohr oder Schlauch ausgebildet ist, welcher in das Profil einsetzbar oder eingesetzt ist. Der Wärmeübertrager kann durch die Wandung des Profils innerhalb des Profils gehalten oder haltbar sein. Es ist vorstellbar, dass zwischen einer Wandung des Profils und dem Wärmeübertrager ein Wärmeleitelement wie eine Wärmeleitpaste angeordnet oder anordenbar ist.
Insbesondere kann der Wärmeübertrager in einer Aussparung in der Gleitstuhlplatte und/oder der Grundplatte angeordnet oder anordenbar sein. Der Aufnahmeraum kann entsprechende durch eine oder mehrere Aussparungen gebildet sein. Es ist vorstellbar, dass die Aussparung der Gleitstuhlplatte nach unten, in Richtung auf die Grundplatte hin, offen ist, während die Aussparung in der Grundplatte nach oben offen sein kann. Bei einer Variante ist die Aussparung in der Grundplatte nach unten offen und bietet eine Zugangsöffnung.
Es ist vorstellbar, dass Wärmeübertrager durch Schlauchleitungen mit einem Heizmedium versorgt werden oder versorgbar sind. Schlauchleitungen lassen sich leicht verlegen und ersetzen. Bei einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass am Zungenanfang einer Zungenschiene vor einem Gleitstuhl ein Schneeschutz angeordnet oder anordenbar ist. Somit kann verhindert werden, dass aus Schienenrichtung Schnee auf die Weiche geblasen oder transportiert wird.
Der Schneeschutz kann als vor dem Gleitstuhl angeordnete oder anordenbare Platte ausgebildet sein. Eine solche Platte bietet einen zuverlässigen und leicht zu montierenden Schneeschutz.
Es ist vorstellbar, dass der Schneeschutz am Zungenanfang zwei zu den Backenschienen beabstandete oder beabstandbare Platten umfasst. Somit kann verhindert werden, dass der Schneeschutz den Weichenbetrieb störend beeinflusst.
Allgemein kann vorgesehen sein, dass das Befestigungselement einen Haltebügel mit einer daran angeordneten Aufnahme für einen Temperaturfühler umfasst. Es ist vorstellbar, dass in der Aufnahme ein Temperaturfühler aufgenommen ist. Der Temperaturfühler lässt sich somit leicht und geschützt nahe einer zu erwärmenden Komponente der Weiche anordnen.
Alternativ oder zusätzlich ist ein Weichenheizungssystem zur Funktionserhaltung von Eisenbahnweichen bei Frost und Schnee beschrieben, die Backenschienen und Zungenschienen umfassen und welchen Gleitstühle mit Gleitstuhlplatten zugeordnet sind, wobei mit den Weichenschienen, d.h. den Schienen im Bereich der Eisenbahnweiche, und den Gleitstühlen mit Gleitstuhlplatten Wärmeübertrager mittels Befestigungselementen lösbar verbunden sind.
Den Wärmeübertragern wird hierbei mittels eines Heizmediums Wärme zugeführt. Vom Wärmeübertrager wird die Wärme den Backenschienen und Zungenschienen der Eisenbahnweichen zugeführt. Als Wärmequelle für das Heizmedium im Primärkreislauf werden vorzugsweise erneuerbare Energien, wie beispielsweise Erdwärme, verwendet.
Ein erster Wärmeübertrager ist dabei vorzugsweise an der Backenschiene zwischen Schienenkopf und Schienenfuß angeordnet. Für Backenschienen, auch Vignolschienen genannt, sind verschiedene Profilformen bekannt. In Westeuropa ist das Profil S49, S54 und UIC-60 verbreitet, wohingegen in Osteuropa und Russland das höhere Profil S65 bzw. R65 üblich ist. Die Erfindung ist aber nicht auf die genannten Profile beschränkt, sondern eignet sich für alle gängigen Backenschienen, einschließlich Rillenschienen. Der erste Wärmeübertrager kann dabei repräsentativ für einen ersten Typ von Wärmeübertrager oder einer Anordnung eines Wärmeübertragers stehen.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Heizleitung des Wärmeübertragers aus runden Metall- oder Kunststoffrohren besteht, die in eine entsprechende Aufnahmevorrichtung eingelegt werden.
Aluminium weist bekanntermaßen eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf und lässt sich im Druckguss in wenigen Sekunden formen, wobei auch andere Materialien, wie beispielsweise Kupfer, ein gutes Wärmeleitungsvermögen besitzen. Die Aufnahmevorrichtung besteht daher in vorteilhafter Weise aus einem gut wärmeleitendem Material, wie beispielsweise Aluminium. Der Wärmeübertrager besteht daher vorzugsweise aus folgenden Elementen: Einem Aluminiumprofil, einem Isolierungselement, einem Dichtgummielement und einem Abdeckblech.
Das Aluminiumprofil, das Isolierungselement, das Dichtgummielement und das Abdeckblech können formschlüssig, kraftschlüssig oder stoffschlüssig montiert werden, wobei auch Kombinationen der Verbindungstechniken umfasst sind.
In einer ersten Ausführungsform werden das Aluminiumprofil, das Isolierungselement, das Dichtgummielement und das Abdeckblech miteinander verklebt. In einer weiteren Ausführungsform kommt ein Aluminiumprofil zur Anwendung, das Nuten oder Klemmkanten oder eine Kombination von beidem umfasst. Beispielsweise wird dazu die Rohrleitung in entsprechend ausgeformten Vertiefungen des Aluminiumprofils angeordnet und mit einem zum Aluminiumprofil komplementär geformten Isolierungselement abgedeckt. Auf dem Isolierungselement werden ein Dichtgummielement und ein Abdeckblech angeordnet, wobei das Abdeckblech in Nut und Klemmkante des Aluminiumprofils eingreift und so das Dichtgummielement, das Isolierungselement und die Rohrleitung im Aluminiumprofil lösbar fixiert und somit Reparatur- und Servicemaßnahmen am Wärmeübertrager einfach ermöglicht.
Beim Montieren des ersten Wärmeübertragers an der Backenschiene ist es vorteilhaft, die Kontaktfläche zwischen Wärmeübertrager und Schiene mit einem Wärmeleitelement zu versehen, um einen guten Wärmeübergang vom Wärmeübertrager auf die Schiene zu gewährleisten. Ein Verkleben des Wärmeübertragers mit der Schiene ist nicht sinnvoll, da die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten des Wärmeübertragers und der Schienen zu schädlichen Spannungen im Wärmeübertrager bis hin zur Zerstörung desselben führen können. Auch eine Demontage des Wärmeübertragers zu Wartungszwecken wird durch ein Verkleben von Wärmeübertrager und Schiene erschwert.
Es ist daher vorteilhaft, den ersten Wärmeübertrager mittels lösbarer Befestigungselemente an den Backen- und Zungenschienen zu befestigen. Hierfür sind Befestigungselemente vorgesehen, die den Schienenfuß umgreifenden. Die Befestigungselemente bestehen aus einem Haltebügel, einem Klemmbügel, einem Gewindeschweißbolzen, einer Sicherungs-Unterlegscheibe und einer Sechskantmutter. Da Backen- und Zungenschienen unterschiedlich in ihren geometrischen Abmessungen sind, sind für Backen- und Zungenschienen unterschiedliche Befestigungselemente vorgesehen.
Zusätzlich zum ersten Wärmeübertrager können weitere Wärmeübertrager an den Gleitstühlen mit Gleitstuhlplatten vorgesehen sein. Derartige zweite Wärmeübertrager können als repräsentativ für einen zweiten Typ von Wärmeübertrager oder einer Anordnung eines Wärmeübertragers angesehen werden. Diese zweiten Wärmeübertrager werden mittels spezieller Befestigungselemente lösbar am Gleitstuhl befestigt. Auch hier können spezielle Kontaktmaterialien zur Verbesserung des Wärmeübergangs vom Wärmeübertrager auf den Gleitstuhl vorgesehen sein, wie etwa eine Wärmeleitpaste. Außerdem können geeignete Isolierungen vorgesehen sein, um einen unerwünschten Wärmeabfluss in die Umgebung zu vermeiden.
Eine Zusatzheizung kann im Bereich der Gleitstühle mit Gleitstuhlplatten an der Backenschiene oder der Zungenschiene im Bereich des Gleitstuhls zwischen Zungenschiene und Backenschiene angeordnet sein. Die Zusatzheizung kann einen für einen dritten Typ von Wärmeübertrager oder einer Anordnung eines Wärmeübertragers repräsentativen dritten Wärmeübertrager aufweisen. Dieser dritte Wärmeübertrager umfasst mindestens eine Rohrleitung mit Befestigungslaschen.
Auch hier ist der Einsatz von wärmeleitendem Material zwischen Wärmeübertrager und Schiene vorteilhaft. Zu der der Schiene abgewandten Seite, also zur Umgebung, kann der Wärmeübertrager isoliert sein.
Ein für einen vierten Typ von Wärmeübertrager repräsentativer vierter Wärmeübertrager kann im Bereich der Gleitstühle zwischen Gleitstuhlplatte und Grundplatte angeordnet sein. Dieser vierte Wärmeübertrager umfasst mindestens eine Rohrleitung und ist in Aussparungen der Gleitstuhlplatte und Grundplatte angeordnet. Auch hier ist der Einsatz von wärmeleitendem Material zwischen Wärmeübertrager und Gleitstuhlplatte/Grundplatte vorteilhaft.
Besonders vorteilhaft angeordnet werden kann der vierte Wärmeübertrager in einem Hohlraum des Gleitstuhls, wobei der Hohlraum aus Aussparungen in der Gleitstuhlplatte und der Grundplatte gebildet wird. Diese Anordnung bietet einen optimalen Schutz des Wärmeübertragers vor mechanischen und korrosiven Umwelteinflüssen.
Weiterhin kann der vierte Wärmeübertrager in einer Aussparung der Grundplatte des Gleitstuhls besonders vorteilhaft angeordnet werden. Diese Anordnung bietet einen sehr guten Schutz des Wärmeübertragers vor mechanischen Umwelteinflüssen.
Die genannten Wärmeübertrager können in einem Sekundärkreislauf angeordnet sein und über Rohr- oder Schlauchleitungen mit einem Heizmedium versorgt werden. Das Heizmedium wird über Wärmeübertrager zwischen Primär- und Sekundärkreislauf mit Wärme beaufschlagt.
An einem Zungenanfang der Zungenschiene vor dem Gleitstuhl kann ein Schneeschutz angeordnet sein. Dieser ist vorzugsweise als vor dem Gleitstuhl angeordnete Platte ausgebildet. Vorzugsweise umfasst dieser zwei zu den Backenschienen beabstandete oder beabstandbare Platten. Diese Platten verhindern, dass Schnee durch Schneeverwehungen oder Eisenbahnfahrzeuge zwischen Backen- und Zungenschiene eingebracht wird. Dies trägt zur Verbesserung des Wirkungsgrades des Weichenheizungssystems bei.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Eisenbahnweiche mit
daran angeordnetem Schneeschutz,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Backenschiene„mit daran
angeordnetem ersten Wärmeübertrager,
Fig. 3 links einen Schnitt durch eine Backenschiene mit
daran angeordnetem ersten Wärmeübertrager und
Befestigungselement, Fig. 3 rechts einen Schnitt durch eine Zungenschiene mit
daran angeordnetem ersten Wärmeübertrager und
Befestigungselement,
Fig. 4 links einen Schnitt durch die Backenschiene mit
einem Aluminiumprofil und angedeutetem Dichtgummielement mit Abdeckblech,
Fig. 4 rechts einen Schnitt durch die Zungenschiene mit
einem Aluminiumprofil und angedeutetem Dichtgummielement mit Abdeckblech,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Backenschienemit daran angeordnetem ersten Wärmeübertrager,
Fig. 6 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Backenschiene
mit dem ersten Wärmeübertrager,
Fig. 7 einen Schnitt in Explosionsdarstellung durch die Backenschiene
mit einem daran angeordneten ersten Wärmeübertrager,
Fig. 8 einen Schnitt durch die Backenschiene mit einem
daran angeordneten ersten Wärmeübertrager in
Explosionsdarstellung,
Fig. 9 einen Schnitt durch das Aluminiumprofil mit Nut und
Klemmkante,
Fig. 10 eine perspektivische Darstellung des Befestigungselements für
eine Backenschiene in montiertem Zustand,
Fig. 1 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung des
Befestigungselements für die Backenschiene,
Fig. 12 eine perspektivische Darstellung des Befestigungselements für
die Zungenschiene in montiertem Zustand, Fig.12a eine perspektivische Darstellung des Befestigungselements für die Zungenschiene oder die Backenschiene mit daran
angeordnetem Temperaturfühler,
Fig. 13 einen Schnitt durch eine Backenschiene mit daran angeordnetem erstem Wärmeübertrager mit Aluminiumprofil mit Nut und Klemmkante und einer Schienenfußisolierung,
Fig. 14 eine perspektivische Darstellung des Gleitstuhls mit
Gleitstuhlplatte und daran angeordnetem zweiten
Wärmeübertrager,
Fig. 15 eine perspektivische Darstellung zweier Gleitstühle mit
Gleitstuhlplatten, Zungenschiene, Backenschiene und daran angeordneter Zusatzheizung,
Fig. 16 links eine Draufsicht einer ersten Variante der Anordnung der
vierten Wärmeübertrager im Bereich der Gleitstühle,
Fig. 16 rechts eine Draufsicht einer zweiten Variante der Anordnung der vierten Wärmeübertrager im Bereich der Gleitstühle,
Fig. 17 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Gleitstuhls mit viertem Wärmeübertrager,
Fig. 18 eine Draufsicht und Schnittdarstellungen einer ersten Variante
eines Gleitstuhls mit viertem Wärmeübertrager,
Fig. 19 eine Draufsicht und Schnittdarstellungen einer zweiten Variante
eines Gleitstuhls mit viertem Wärmeübertrager,
Fig. 20 eine Draufsicht einer dritten Variante der Anordnung des vierten
Wärmeübertragers im Bereich der Gleitstühle,
Fig. 21 eine Draufsicht des Gleitstuhls mit Gleitstuhlplatte und daran
angeordnetem viertem Wärmeübertrager, Fig. 22a eine Seitenansicht der dritten Variante des vierten
Wärmeübertragers,
Fig. 22b eine Schnittansicht der dritten Variante des vierten
Wärmeübertragers,
Fig. 22c eine Draufsicht der dritten Variante des vierten
Wärmeübertragers,
Fig. 23a eine Schnittansicht der dritten Variante des Gleitstuhls mit
viertem Wärmeübertrager,
Fig. 23b eine Schnittansicht der dritten Variante des Gleitstuhls mit
viertem Wärmeübertrager.
Fig. 23c eine Draufsicht der dritten Variante des Gleitstuhls mit
viertem Wärmeübertrager.
Die nachfolgend verwendeten Indizes kennzeichnen die beispielhaft gewählten Ausführungsformen der Erfindung.
Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Eisenbahnweiche aus Backenschienen 1 ,1 ' und Zungenschienen 7" mit am Zungenanfang 71 angeordneten Gleitstühlen 50, 80, 80', 80" mit Gleitstuhlplatten 51 ,81 ,81 ', 81 " und einem Schneeschutz 70. Dieser Schneeschutz 70 ist zwischen den gegenüberliegenden Backenschienen 1 ,1 ' im Bereich der Gleitstühle 50, 80, 80', 80" am Zungenanfang 71 der Zungenschienen 7" angeordnet. Der Schneeschutz 70 kann als Metallplatten ausgeführt sein und wird an den Schwellen befestigt. Durch den Schneeschutz am Zungenanfang 71 der Zungenschienen 7" vor den Gleitstühlen 50, 80, 80', 80" wird verhindert, dass Schnee durch Schneeverwehungen oder Eisenbahnfahrzeuge zwischen Backenschienen 1 , 1 ' und Zungenschienen 7" eingebracht wird.
Die Figur 2 zeigt die Backenschiene 1 mit einem daran angeordneten ersten Wärmeübertrager 4 in Schnittdarstellung. Der erste Wärmeübertrager 4 ist zwischen dem Schienenkopf 2 und dem Schienenfuß 3 angeordnet. Zwischen dem ersten Wärmeübertrager 4 und dem Steg 8 der Backenschiene 1 ist zur Verbesserung des Wärmeübergangs ein Wärmeleitelement 21 vorgesehen, das bevorzugt aus Wärmeleitzement besteht. Eine Rohrleitung 5 für Vor- und Rücklauf eines Wärmemediums ist zwischen einem Aluminiumprofil 1 1 und einem Isolierungselement 14 eingebettet. Die dem Steg 8 der Backenschiene 1 abgewandte Seite des Isolierungselements 14 ist mit einem Dichtgummielement 12 abgedeckt und von einem Abdeckblech 13 umschlossen.
Die Figur 3 zeigt links einen Schnitt durch eine Backenschiene 1 '. Am Steg 8' der Backenschiene 1 ' ist der erste Wärmeübertrager 4' angeordnet, der ein Aluminiumprofil 1 1 ', eine Rohrleitung 5', ein Dichtgummielement 12', ein Isolierungselement 14' und ein Abdeckblech 13' umfasst. Das Aluminiumprofil 1 1 ' liegt zwischen Schienenkopf 2' und Schienenfuß 3' am Steg 8' der Backenschiene 1 ' nahezu formschlüssig an. Zwischen dem Aluminiumprofil 1 1 ' und der Backenschiene 1 ' ist ein Isolierungselement 14' angeordnet. Der erste Wärmeübertrager 4' wird durch ein Befestigungselement 30, welches einen Haltebügel 31 und einen Klemmbügel 32 umfasst, am Steg 8' der Backenschiene 1 ' lösbar fixiert. Der Haltebügel 31 umgreift den Schienenfuß 3' der Backenschiene 1 '.
Die Figur 3 zeigt rechts einen Schnitt durch eine Zungenschiene 7" mit einem Schienenkopf 2" und einem Schienenfuß 3". Der erste Wärmeübertrager 4" umfasst ein Aluminiumprofil 1 1 ", eine Rohrleitung 5", ein Dichtgummielement 12", ein Isolierungselement 14"und ein Abdeckblech 13". Das Aluminiumprofil 1 1 " liegt zwischen Schienenkopf 2" und Schienenfuß 3" am Steg 8" der Zugenschiene 7" nahezu formschlüssig an. Zwischen dem Aluminiumprofil 1 1 " und der Zungenschiene 1 " ist ein Isolierungselement 14" angeordnet. Der Wärmeübertrager 4" ist mittels eines Befestigungselements 40, das einen Haltebügel 41 und einen Klemmbügel 42 umfasst, an der Zungenschiene 7" lösbar befestigt. Der Haltebügel 41 umgreift den Schienenfuß 3" der Zungenschiene 7".
Die Figur 4 zeigt links einen in dünnen Linien gezeichneten Schnitt durch die Backenschiene 1 '. Zwischen dem Schienenkopf 2' und dem Schienenfuß 3' der Backenschiene 1 ' ist das Aluminiumprofil 1 1 ' des Wärmeübertragers 4' angeordnet. Durch weitere dünne Strichlinien sind das Dichtgummielement 12' und das Abdeckblech 13' angedeutet. Das Abdeckblech 13' ist zwischen einer Nut 23' und einer unteren Klemmkante 24' klemmbar angeordnet. Die Figur 4 zeigt rechts einen Schnitt durch die Zungenschiene 7". Zwischen dem Schienenkopf 2" und dem Schienenfuß 3" der Zungenschiene 7" ist das Aluminiumprofil 1 1 " des Wärmeübertragers 4" angeordnet. Durch Strichlinien sind das Dichtgummielement 12" und das Abdeckblech 13" angedeutet. Das Abdeckblech 13" ist zwischen einer Nut 23" und einer unteren Klemmkante 24" klemmbar angeordnet.
Die Figur 5 zeigt eine perspektivische Darstellung der Backenschiene 1 mit daran angeordnetem ersten Wärmeübertrager 4, der zwischen Schienenkopf 2 und Schienenfuß 3 am Steg 8 angeordnet ist. Die Anschlüsse des Wärmeübertragers 4 für Vor- und Rücklauf des Wärmemediums sind an der Rohrleitung 5 angeordnet.
Die Figur 6 zeigt eine perspektivische Darstellung der Backenschiene 1 und den ersten Wärmeübertrager 4 gemäß Figur 2 in Explosionsdarstellung. Aus dieser Darstellung sind die Einzelkomponenten des ersten Wärmeübertragers 4 ersichtlich. Die Rohrleitung 5 liegt in einem Aluminiumprofil 1 1 , welches den Steg 8 der Backenschiene 1 kontaktiert. Das Aluminiumprofil 1 1 greift in das Isolierungselement 14 ein. Vor- und Rücklauf der Rohrleitung 5 sind mit einem Verbindungselement 15 verbunden. Die Profile des Isolierungselements 14 und des Aluminiumprofils 1 1 sind in diesem Bereich gemäß Detail X, Y so ausgespart, dass die Rohrleitung 5 bei der Montage des Isolierungselements 14 mit dem Aluminiumprofil 1 1 nicht gequetscht wird. Das Aluminiumprofil 1 1 mit der eingebetteten Rohrleitung 5 und dem Isolierungselement 14 wird bei der Montage durch das Dichtgummielement 12, das Dichtgummielement 16 an der Stirnseite der Rohrleitung 5 und das Dichtgummielement 17 an der Stirnseite abgedeckt. Die Dichtgummielemente 12, 16, 17 sind vom Abdeckblech 13, welches Abdeckbleche 18, 19 umfasst, umschlossen.
Die Figur 7 zeigt einen Schnitt durch die Backenschiene 1 mit einem daran angeordneten ersten Wärmeübertrager 4 in Explosionsdarstellung. Die Kontaktfläche zwischen dem Steg 8 der Backenschiene 1 und dem Aluminiumprofil 1 1 ist mit dem Wärmeleitelement 21 aus Wärmeleitzement versehen, um einen günstigen Wärmeübergang zu realisieren. Das Aluminiumprofil 1 1 , das Isolierungselement 14, das Dichtgummielement 12 und das Abdeckblech 13 können an den Klebeflächen 20 mit Klebstoff gefügt werden.
Die Figur 8 zeigt einen Schnitt durch die Backenschiene 1 mit einem daran angeordneten ersten Wärmeübertrager 4' in Explosionsdarstellung. Die Kontaktfläche zwischen dem Steg 8' der Backenschiene 1 ' und dem Aluminiumprofil 1 1 ' ist mit dem Wärmeleitelement 21 aus Wärmeleitzement versehen, um einen günstigen Wärmeübergang zu erreichen. Das Aluminiumprofil 1 1 ', das Isolierungselement 14', das Dichtgummielement 12' und das Abdeckblech 13' sind durch Formschluss gefügt, indem das Abdeckblech 13' in die Nut 23' und die Klemmkante 24' geklemmt wird. An der Stirnseite des Wärmeübertragers 4' sind das Dichtgummielement 16' und das Abdeckblech 19' angebracht.
Die Figur 9 zeigt eine räumliche Schnittdarstellung des Aluminiumprofils 1 1 '. Die Nut 23' ist an der Innenseite der oberen Flanke des Aluminiumprofils 1 1 ' ausgebildet. Die Klemmkante 24' ist an der Innenseite der unteren Flanke des Aluminiumprofils 1 1 ' als hakenförmige Profilkante ausgebildet.
Die Figur 10 zeigt eine perspektivische Darstellung des Befestigungselements 30 für die Backenschiene 1 , 1 ' im montierten Zustand. Am Haltebügel 31 , welcher einenvon unten gegen einen Schienenfuß anlegbaren Haltestrang aufweist, ist ein Gewindeschweißbolzen 33 in einer Gegenspannplatte angebracht. Der Klemmbügel 32 ist durch Aufschieben auf den Gewindeschweißbolzen 33 mittels Sicherungs- Unterlegscheibe 34 und Sechskantmutter 35 am Haltebügel 31 fixiert, wodurch eine Verspannungseinrichtung bereitgestellt ist. Zwischen Klemmbügel und Gegenspannplatte ist eine Zwischenscheibe vorgesehen, an welcher eine Anlegeeinrichtung ausgebildet ist. Der Klemmbügel bildet das komplementäre Gegenstück zu dieser Anlegeeinrichtung. Der Klemmbügel weist eine Abstützeinrichtung auf, welche gegen eine Außenseite eines Wärmeübertragers anlegbar ist, um diesen gegen eine Schiene pressen zu können. Auf der der Verspannungseinrichtung gegenüberliegenden Ende des Haltstrangs ist ein Schienenübergriff angeordnet, welcher es vermag, einen gegenüberliegenden Schienenfuß zu übergreifen und sich dort einzuhaken. Im montierten Zustand ist ein Schienenfuß auf der einen Seite im Schienenübergriff und auf der anderen Seite zumindest teilweise zwischen Klemmbügel und der Anlegeeinrichtung des Zwischenstücks aufgenommen und eingeklemmt, so dass das Befestigungselement 30 an der Schiene befestigt ist und sich nicht zu verschieben vermag.
Die Figur 1 1 zeigt eine perspektivische Darstellung des Befestigungselements 30 gemäß Figur 5 für die Backenschiene 1 , 1 ' in Explosionsdarstellung. Das Befestigungselement 30 besteht aus dem Haltebügel 31 , dem Gewindeschweißbolzen 33, dem Klemmbügel 32, der Sicherungs-Unterlegscheibe 34 und der Sechskantmutter 35. Der Haltebügel 31 ist so ausgebildet, dass er den Schienenfuß 3, 3' der Backenschiene 1 , 1 ' umfassen kann. Der Klemmbügel 32 ist so ausgebildet, dass er den Haltebügel 31 in montiertem Zustand am Schienenfuß 3, 3' der Backenschiene 1 , 1 ' fixiert und gleichzeitig den ersten Wärmeübertrager 4, 4' zwischen Schienenkopf 2, 2' und Schienenfuß 3, 3' an der Backenschiene 1 , 1 ' befestigt.
Die Figur 12 zeigt eine perspektivische Darstellung des Befestigungselements 40 für die Zungenschiene 7" im montierten Zustand. Am Haltebügel 41 ist ein Gewindeschweißbolzen 33' angebracht. Der Klemmbügel 42 wird durch Aufschieben auf den Gewindeschweißbolzen 33' mittels Sicherungs-Unterlegscheibe 34' und Sechskantmutter 35' am Haltebügel 41 fixiert.
Die Fig.12a zeigt eine perspektivische Darstellung des Befestigungselements 30, 40 für die Backenschiene 1 , 1 ' oder die Zungenschiene 7" im montierten Zustand mit daran angeordnetem Temperaturfühler 91 . Am Haltebügel 31 , 41 ist ein Gewindeschweißbolzen 33, 33' angeordnet. Der Klemmbügel 32, 42 ist durch Aufschieben auf den Gewindeschweißbolzen 33, 33' mittels Sicherungs-Unterlegscheibe 34, 34' und Sechskantmutter 35, 35' am Haltebügel 31 , 41 fixiert. Der Haltebügel 31 , 41 besitzt eine als U-Profil ausgebildete Aufnahme 90 für einen Temperaturfühlers 91 . Nach der Montage des Befestigungselements 30, 40 ist der Temperaturfühler 91 in Kontakt mit dem Schienenfuß 3, 3', 3", welcher im Bereich des Temperaturfühlers 91 keine Schienenfußisolierung 22 aufweist.
Die Fig. 13 zeigt einen Schnitt durch die Backenschiene 1 ' mit zwischen Schienenkopf 2' und Schienenfuß 3' am Steg 8' angeordnetem ersten Wärmeübertrager 4', umfassend ein Aluminiumprofil 1 1 ' mit Nut 23' und Klemmkante 24' sowie die Rohrleitung 5, das Isolierungselement 14', das Dichtgummielement 12' und das Abdeckblech 13'. Unterhalb des Schienenfußes 3' ist zur Verringerung der Verlustwärme eine Schienenfußisolierung 22 angeordnet. Bei der Montage des Wärmeübertragers 4' wird die Schienenfußisolierung 22 durch in den Abmessungen angepasste Haltebügel 31 umgriffen und am Schienenfuß 3' fixiert. Die Zungenschiene 7" kann ebenfalls eine Schienenfußisolierung 22 umfassen, welche im Bereich der Gleitstühle 50 unterbrochen ist, um die Funktion der Zungenschiene 7" nicht zu beeinträchtigen.
Die Figur 14 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Gleitstuhls 50 mit Gleitstuhlplatte 51 und daran angeordnetem zweiten Wärmeübertrager 52. Das Wärmemedium wird dem zweiten Wärmeübertrager 52 über Schlauchleitungen 53, 55 zugeführt. Der zweite Wärmeübertrager 52 ist mit einem Befestigungselement 54 lösbar am Gleitstuhl 50 befestigt. Auch hier kann durch den Einsatz des Wärmeleitelements 21 aus Wärmeleitzement an der Kontaktfläche zwischen Gleitstuhl 50 und zweitem Wärmeübertrager 52 der Wärmeübergang auf den Gleitstuhl 50 verbessert werden. Bauraumbedingt kann der erste Wärmeübertrager 4, 4', 4" im Bereich der Gleitstühle 50 mit Gleitstuhlplatten 51 nicht angebracht werden. Hierfür ist eine Zusatzheizung 60 und ein vierter Wärmeübertrager 82, 82', welcher im Gleitstuhl 80 angeordnet ist, vorgesehen.
Die Figur 15 zeigt eine perspektivische Darstellung zweier Gleitstühle 50 mit Gleitstuhlplatten 51 , Backenschiene 1 , 1 ', Zungenschiene 7" und daran angeordnetem dritten Wärmeübertrager 61 . Die Zusatzheizung 60 für die Gleitstühle 50 ist als dritter Wärmeübertrager 61 ausgebildet, der sich zwischen Schienenkopf 2, 2' und Schienenfuß 3, 3' entlang der Backenschiene 1 , 1 ' und zwischen den Gleitstühlen 50 erstreckt. Der Wärmeübertrager 61 besteht im Wesentlichen aus einer Rohrleitung 63 mit angefügten Befestigungslaschen 64. Der dritte Wärmeübertrager 61 wird mittels Schlauchleitungen 62 und Rohrleitungen 63 mit einem Wärmemedium versorgt.
Die Figur 16 zeigt links in Draufsicht eine erste Variante der Anordnung des vierten Wärmeübertragers 82 im Bereich der Gleitstühle 80. Die vierten Wärmeübertrager 82 sind hierbei S-förmig gebogen im Bereich der Gleitstühle 80 angeordnet und untereinander mit Schlauchleitungen 62' oder Rohrleitungen 63' verbunden, welche im Bereich außerhalb der Gleitstühle 80 wärmeisoliert sind. Für einen guten Wärmeübergang sind zwischen Wärmeübertrager 82 und Gleitstuhl 80 nicht gezeigte Wärmeleitelemente aus Wärmeleitzement vorgesehen.
Die Figur 16 zeigt rechts in Draufsicht eine zweite Variante der Anordnung des vierten Wärmeübertragers 82' im Bereich der Gleitstühle 80'. Die vierten Wärmeübertrager 82' sind hierbei Doppel-S-förmig gebogen im Bereich der Gleitstühle 80' angeordnet und untereinander mit Schlauchleitungen 62' oder Rohrleitungen 63' verbunden, welche im Bereich außerhalb der Gleitstühle 80' wärmeisoliert sind. Für einen guten Wärmeübergang sind zwischen Wärmeübertrager 82' und Gleitstuhl 80' nicht gezeigte Wärmeleitelemente aus Wärmeleitzement vorgesehen.
Die Figur 17 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Gleitstuhls 80 mit dem vierten Wärmeübertrager 82. Bei der Montage des Gleitstuhls 80 wird der vierte Wärmeübertrager 82 in Aussparungen 85, 86 der Gleitstuhlplatte 81 und der Grundplatte 84 angeordnet. Anschließend werden Gleitstuhlplatte 81 und Grundplatte 84 miteinander gefügt. Das Fügen erfolgt durch formschlüssige, kraftschlüssige und/oder stoffschlüssige Fügeverfahren. Ein Spannbügel 83 ist seitlich in den Gleitstuhl eingeschoben und fixiert, wie es in Fig. 18 dargestellt ist, im montierten Zustand die Backenschiene.
Die Figur 18 zeigt eine Draufsicht und Schnittdarstellungen einer ersten Variante eines Gleitstuhls 80 mit einem vierten Wärmeübertrager 82. Nach erfolgter Anordnung des Wärmeübertragers 82 im Bereich der Auflagefläche 87 zwischen Grundplatte 84 und Gleitstuhlplatte 81 wird die Grundplatte 84 mit der Gleitstuhlplatte 81 durch eine Schweißnaht 89 stoffschlüssig gefügt. Der Schnitt B-B zeigt die Backenschiene 1 , 1 ' und die Zungenschiene 7" in ihrer Anordnung auf dem Gleitstuhl 80 als Strichpunktlinien. Die Backenschiene 1 , 1 ' ist durch den Spannbügel 83 fixiert, welcher innerhalb des Gleitstuhls 80 federnd gelagert ist.
Die Figur 19 zeigt eine Draufsicht und Schnittdarstellungen einer zweiten Variante eines Gleitstuhls 80 mit dem vierten Wärmeübertrager 82'. Nach erfolgter Anordnung des Wärmeübertragers 82' im Bereich der Auflagefläche 87' zwischen Grundplatte 84' und Gleitstuhlplatte 81 ' wird die Gleitstuhlplatte 81 ' auf die Grundplatte 84' durch Befestigungselemente 88, beispielsweise Nieten, gefügt. Der Schnitt B-B zeigt die Backenschiene 1 , 1 ' und die Zungenschiene 7" in ihrer Anordnung auf dem Gleitstuhl 80 als Strichpunktlinien. Der Spannbügel 83' umgreift den Absatz unterhalb der Gleitstuhlplatte 81 ' (Schnitt A-A) und fixiert die Backenschiene 1 , 1 ' zwischen Grundplatte 84' und Gleitstuhlplatte 81 ' (Schnitt B-B).
Die Figur 20 zeigt eine Draufsicht einer dritten Variante der Anordnung des vierten Wärmeübertragers 82" am Gleitstuhl 80". Der Wärmeübertrager 82" wird über Rohrleitungen 63" und Schlauchleitungen 62" von einem Heizmedium durchströmt.
Figur 21 zeigt eine Draufsicht des Gleitstuhls 80" mit daran angeordnetem viertem Wärmeübertrager 82" mit Rohrleitungen 63" und Schlauchleitungen 62". Der Wärmeübertrager 82" ist in den Gleitstuhl 80" integriert. Das Heizmedium durchströmt die Rohrleitungen 63" und die Schlauchleitungen 62" und gibt die Heizwärme über den Wärmeübertrager 82" an den Gleitstuhl 80" ab.
Die Figuren 22 a bis c zeigen den Wärmeübertrager 82" in Seitenansicht, Schnittansicht und Draufsicht, wobei 22b die Schnittansicht entlang der Achse A-A aus Fig. 22a darstellt. Der Wärmeübertrager 82" wird gebildet aus einem Hauptkörper 92 und einem Deckel 93, welcher mit Befestigungselementen 94 am Hauptkörper 92 angeordnet ist. Den Wärmeübertrager 82" durchziehen Kanäle 95, durch die das Heizmedium geleitet wird. Der Wärmeübertrager 82" wird vorteilhafter Weise aus einem gut wärmeleitenden Material ausgeführt, um die Wärmeübertragung vom Heizmedium auf den Gleitstuhl 80" zu begünstigen. Vorzugsweise wird der Hauptkörper 92 und der Deckel 93 des Wärmeübertragers 82" aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen ausgeführt.
Die Figur 23a zeigt eine Schnittansicht der dritten Variante des Gleitstuhls 80" mit viertem Wärmeübertrager 82". Die mit einer Strichlinie dargestellte Backenschiene 1 , 1 ' ist dabei auf der Grundplatte 84" angeordnet. Der Gleitstuhl 80" wird aus Grundplatte 84" und Gleitstuhlplatte 81 " gebildet, wobei die Gleitstuhlplatte 81 " auf der Grundplatte 84" aufliegt und die Gleitstuhlplatte 81 " die Grundplatte 84" an der Auflagefläche 87" kontaktiert. Die Aussparung 85" der Gleitstuhlplatte 81 " und die Aussparung 86" der Grundplatte 84" bilden zusammen einen Hohlraum, in dem der Wärmeübertrager 82" angeordnet ist und der Wärmeübertrager 82" die Grundplatte 84" und die Gleitstuhlplatte 81 " kontaktiert. Die Wärme des Heizmediums wird über den Wärmeübertrager 82" auf den Gleitstuhl 80" übertragen. Vorteilhaft für den Wärmeübergang ist die Anordnung eines (nicht gezeigten) Wärmeleitelements zwischen Wärmeübertrager 82" und Gleitstuhl 80".
Die Figur 23b zeigt eine Schnittansicht der dritten Variante des Gleitstuhls 80" mit viertem Wärmeübertrager 82". Die Aussparung 85" der Gleitstuhlplatte 81 " und die Aussparung 86" der Grundplatte 84" bilden zusammen einen Hohlraum, in dem der Wärmeübertrager 82" angeordnet ist. Die Wärme des Heizmediums wird über den Wärmeübertrager 82" auf den Gleitstuhl 80" übertragen. Vorteilhaft für den Wärmeübergang ist die Anordnung eines (nicht gezeigten) Wärmeleitelements zwischen Wärmeübertrager 82" und Gleitstuhl 80".
Die Figur 23c zeigt eine Draufsicht der dritten Variante des Gleitstuhls 80" mit viertem Wärmeübertrager 82". Die Aussparung 85" der Gleitstuhlplatte 81 " und die Aussparung 86" der Grundplatte 84" bilden zusammen einen Hohlraum, welcher den Wärmeübertrager 82" aufnimmt. Der Wärmeübertrager 82" wird über an ihm angeordnete Rohrleitungen 63" mit dem Heizmedium versorgt.
Es wurden Aspekte der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren beispielhaft beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Für die Umsetzung der Erfindung können die hierin beschriebenen Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination relevant sein.

Claims

Patentansprüche
1 . Weichenheizungssystem zur Funktionserhaltung von Eisenbahnweichen bei Frost und Schnee, wobei die Eisenbahnweichen jeweils Backenschienen (1 , 1 ') und Zungenschienen (7") umfassen, und den Eisenbahnweichen jeweils Gleitstühle (50, 80, 80', 80") mit Gleitstuhlplatten (51 , 81 , 81 ',81 ") zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Wärmeübertrager (4, 4', 4", 52, 61 , 82, 82', 82") vorgesehen sind, wobei ein Wärmeübertrager (4, 4', 4", 52, 61 , 82, 82', 82") jeweils mit einer Backenschiene (1 , 1 ') und/oder einer Zungenschiene (7") und/oder einem Gleitstuhl (50, 80, 80', 80") mit einer Gleitstuhlplatte (51 , 81 , 81 ',81 ") mittels eines Befestigungselementes (30, 40, 54, 64, 88) lösbar verbunden oder verbindbar ist und/oder darin aufgenommen oder aufnehmbar ist.
2. Weichenheizungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Wärmeübertrager (4, 4', 4") an einem Schienensteg (8, 8', 8") zwischen einem Schienenkopf (2, 2', 2") und einem Schienenfuß (3, 3', 3") einer Backenschiene (1 , 1 ') und/oder an einem Schienensteg (8, 8', 8") zwischen einem Schienenkopf (2, 2', 2") und einem Schienenfuß (3, 3', 3") einer Zungenschiene (7") lösbar angeordnet oder anordenbar ist.
3. Weichenheizungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
Wärmeübertrager (4, 4', 4") ein Aluminiumprofil (1 1 , 1 1 ', 1 1 "), ein
Isolierungselement (14, 14', 14"), ein Dichtgummi (12, 12', 12") und ein Abdeckblech (13, 13', 13") aufweist, welche an Klebeflächen (20) miteinander verklebt sind.
4. Weichenheizungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
Wärmeübertrager (4, 4', 4") ein Aluminiumprofil (1 1 , 1 1 ', 1 1 "), ein
Isolierungselement (14, 14', 14"), ein Dichtgummi (12, 12', 12") und ein Abdeckblech (13, 13', 13") aufweist, wobei das Abdeckblech (13, 13', 13") zwischen einer Nut (23', 23") und einer Klemmkante (24', 24") eingeklemmt oder einklemmbar ist .
5. Weichenheizungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Befestigungselement (30) dazu vorgesehen ist, einen Schienenfuß (3, 3') einer Backenschiene (1 , 1 ') und/oder einer Zungenschiene (7") zu umgreifen, wobei ein Wärmeübertrager (4, 4') mittels des Befestigungselementes (30) lösbar am Steg (8, 8') der Backenschiene (1 , 1 ') oder Zungenschiene (7") verbunden oder verbindbar ist.
6. Weichenheizungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (30, 40) einen Haltebügel (31 , 41 ), einen Klemmbügel (32, 42), einen Gewindeschweißbolzen (33, 33'), eine Sicherungs-Unterlegscheibe (34, 34') und eine Sechskantmutter (35, 35') umfasst.
7. Weichenheizungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusatzheizung (60) vorgesehen ist, welche eine Rohrleitung (63) und einen Wärmeübertrager (61 ) umfasst, der zwischenzwei Gleitstühlen (50) zwischen Zungenschiene (7") und Backenschiene (1 , 1 ') angeordnet oder anordenbar ist und über ein Befestigungselement (64) lösbar mit der Backenschiene (1 , 1 ") verbunden oder verbindbar ist .
8. Weichenheizungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmeübertrager (82, 82', 82") zwischen einer Gleitstuhlplatte (81 , 81 ', 81 ") und einer Grundplatte (84, 84', 84") eines
Gleitstuhls (50) angeordnet oder anordenbar ist, um im Gleitstuhl (50) aufgenommen zu sein.
9. Weichenheizungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der
Wärmeübertrager (82") einer Aussparung in der Gleitstuhlplatte (81 ") und/oder der Grundplatte (84") angeordnet oder anordenbar ist.
10. Weichenheizungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertrager (4, 4', 4", 52, 61 , 82, 82', 82") durch Schlauchleitungen (53, 53', 62, 62', 62") mit einem Heizmedium versorgt werden oder versorgbar sind.
1 1 . Weichenheizungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Zungenanfang (71 )einer Zungenschiene (7") vor einem Gleitstuhl (50, 80, 80', 80") ein Schneeschutz (70) angeordnet oder anordenbar ist.
12. Weichenheizungssystem nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schneeschutz (70) als vor dem Gleitstuhl (50, 80, 80', 80") angeordnete oder anordenbare Platte ausgebildet ist.
13. Weichenheizungssystem nach einem der Ansprüche 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneeschutz (70) am Zungenanfang (71 ) zwei zu den Backenschienen (1 , 1 ') beabstandete oder beabstandbare Platten umfasst.
14. Weichenheizungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (30, 40) einen Haltebügel (31 , 41 ) mit einer daran angeordneten Aufnahme (90) für einen Temperaturfühler (91 ) umfasst.
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