DE2113518C3 - Heizeinrichtung für Weichen von Rillenschienenbahnen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung für Weichen von Rillenschienenbahnen, insbesondere Straßenoder Stadtbahnen, mit einem parallel zum Schienenkörper verlaufenden und mit diesem in wärmeleitender Verbindung stehenden elektrischen Heizelement.

Die bei Straßen- oder Stadtbahnen verwendeten Ril lenschienen sind überwiegend in der Straßendecke eingebettet, so daß für die Beheizung der Weichen im Winte<- hei Frostgefahr andere Maßnahmen notwendig •ind als bei frei verlegten Schienen. Für die Beheizung von Weichen für Rillenschienen ist es bekannt, neben dem Schienenkörper Heizelemente mit einer elektrischen Widerstandserwärmung anzuordnen. Bei den bereits im Einsatz befindlichen Rillenschienenweichen wird das stabförmig ausgebildete Heizelement im allgemeinen innerhalb eines Eisenrohres verlegt, welches seinerseits außen an der Backenschiene befestigt ist.

Seit einiger Zeit werden Rillenschienenweichen verwendet, bei denen sich unterhalb des Gleitstuhls eine Kammer für die Unterbringung eines Heizelementes befindet. Durch diese Heizkammer kann die vom Heizelement erzeugte Wärme zwar besser ausgenutzt werden, es bleibt aber ein schwerwiegender Nachteil bestehen! der ebenso wie bei den in einem Außenrohr verlegten Heizelementen zu einer vorzeitigen Zerstörung führt und zwar aus folgenden Gründen:

Straßen- und Stadtbahnen verwenden in der Regel Gleichstrom als Betriebsstrcm, der über den Schienenkörper als Rückleitung zur Einspeisungsstelle zurückfließt Dieser verhältnismäßig große Strom im Schienenkörper hat zur Folge, daß in einem parallel verlaufenden elektrischen Leiter, der an zwei voneinander entfernten Punkten mit der Fahrschiene in Verbindung steht zwischen den Berührungspunkten entsprechend der vorhandenen Potentialdifferenz in diesem Leiter sogenannte vagabundierende Ströme auftreten, die die unangenehme Eigenschaft haben, daß sie starke Korrosionen in dem vom Strom durchflossenen Leiter hervorrufen.

Die bisher in einem Außenrohr oder in einer Heizkammer verlegten Heizelemente mit einer metallischen Umhüllung stehen gleichfalls nur an einigen wenigen Punkten mit dem Schienenkörper in elektrisch leitender Berührung und sind somit auch den erwähnten vagabundierenden Strömen ausgesetzt. Es sind Fälle aus der Praxis bekannt in denen ein Heizelement mit einer metallischen Umhüllung als Folge von vagabundierenden Strömen bereits nach einer Benutzung von drei Wochen vollkommen zerfressen war.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Heizeinrichtung für Weichen von Rillenschienenbahnen derart auszubilden, daß vagabundierende Ströme im Heizelement vermieden werden und ferner eine bessere Wärmeübertragung auf den Schienenkörper als bei den bekannten Heizeinrichtungen erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Heizelement mit einem Schutzmantel aus einem elektrisch isolierenden, wärmeleitenden Werkstoff, z. B. Kunststoff, umgeben ist.

Bei einem Heizelement mit einer metallischen Umhüllung ist in weiterer Ausbildung der Erfindung der äußere Schutzmantel nicht durchgehend, sondern aus einzelnen Ringabschnitten aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit, z. B. Keramik, ausgebildet.

Bei Verwendung der Heizeinrichtung in einer Heizkammer einer Rillenschienenweiche ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das Heizelement mit seinem Schutzmantel aus einem elektrisch isolierenden, wärmeleitenden Werkstoff in einem die Heizkammer ausfüllenden Schüttgut hoher Wärmeleitfähigkeit, z. B. Quarzsand, eingebettet. Für diesen Anwendungsfall kann auch eine Heizeinrichtung verwendet werden, bei der der Schutzmantel des Heizelementes eine abgeflachte Querschnittsform hat und unter der Einwirkung der Kraft eines wellenförmigen Federbandes, das als Distanzkörper neben dem Schutzmantel angeordnet ist, mit der unter dem Gleitstuhl liegenden Wandung der Heizkammer in Berührung steht.

Im Falle der Wärmeübertragung auf die Backenschiene einer Rillenschienenweiche kann eine Ausführungsform verwendet werden, bei der das Heizelement mit seinem Schutzmantel in einem außen an der Bakkenschiene befestigten Rohr mit abgeflachtem Querschnitt .innerhalb einer Schüttgutfüllung hoher Wärmeleitfähigkeit, z. B. Quarzsand, angeordnet ist.

Der Hauptvorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die elektrische Isolierung des Heizelementes gegenüber dem Schienenkörper die Entstehung vagabundierender Ströme vermieden wird, wobei durch die

Verwendung eines Isoliermaterial mit hoher Wärmeleitfähigkeit eine gute Wärmeübertragung erhalten bleibt Durch eine zusätzliche Einbettung des Heizelementes in einem wärmeleitenden Füllgut wird die wärmeleitende Berührungsfläche zwischen dem Heizele- s ment und dem Schienenkörper vergrößert und damit der Wärmeübergang zusätzlich gesteigert In gleicher Weise dient die Verwendung einer abgeflachten Umhüllung und das Anpressen dieser Umhüllung des Heizelementes gegen die unter dem Gleitstuhl liegende Wandung mit Hilfe eines Federbandes der Verbesserung der Wärmeübertragung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt einer Backenschiene mit Gleitstuhl und Zunge einer Rillenschienenweiche mit einer unter dem Gleitstuhl liegenden Heizkammer,

F i g. 2 einen Querschnitt einer Backenschiene mit Gleitstuhl und Zunge einer Rillenschienenweiche, bei der das Heizelement in einem Außenrohr an der Bakkenschiene angeordnet ist,

F i g. 3 einen Querschnitt einer Backenschiene mit Gleitstuhl und Zunge einer Rillenschienenweiche mit einer Heizkammer, bei der das Heizelement unter der Druckeinwirkung eines Federbandes steht

F i g. 4 einen Längsschnitt der Schiene nach F i g. 3 in der Ebene der Linie I-I, ·

F i g. 5 einen Querschnitt einer Backenschiene mit Gleitstuhl und Zunge einer Rillenschienenweiche mit einer Heizkammer, in der sich ein Heizelement mit im Abstand voneinander angeordneten Isolierringen befindet, und

F i g. 6 einen Längsschnitt der Schiene nach F i g. 5 in der Ebene der Linie H-II.

Bei den dargestellten Ausführungsformen ist die Bakkenschiene mit 1, die Weichenzunge mit 2 und der Gleitstuhl mit 3 bezeichnet Die Ausführungsformen der F i g. 1, 3 und 5 enthalten unter dem Gleitstuhl 3 eine Heizkammer 4.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 ist ein Heizelement 5 mit einem Schutzmantel f« aus Kunststoff in einem wärmeleitenden Schüttgut 7, insbesondere Quarzsand, eingebettet

Die Ausführungsform der F i g. 2 zeigt die Verwendung der Heizeinrichtung in einem an der Außenseite der Backenschiene 1 befestigten Rohr 8 mit abgeflachtem Querschnitt In dem Rohr 8 ist das gleiche Heizelement 5, 6, wie bei der Ausführungsform der F i g. 1 in einem Schüttgut 9 eingebettet

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 3 und 4 hat der aus einem isolierenden, wärmeleitenden Werkstoff bestehende Schutzmantel 10 des Heizelementes 11 eine abgeflachte Querschnittsform. Mit einer flachen Seite des Schutzmantels 10 wird das Heizelement 11 mit Hilfe eines wellenförmigen Federbandes 12, das auf zwei nach innen ragenden Ansätzen 13 innerhalb der Heizkammer 4 aufliegt, gegen die unter dem Gleitstuhl 3 liegende Wandung der Heizkammer 4 gedruckt.

In den F i g. 5 und 6 ist ein weiterer Anwendungsfall für die Unterbringung eines Heizelementes 14 mit einer Umhüllung 15 aus Metall innerhalb einer Heizkammer 4 einer Rillenweiche dargestellt Auf der Umhüllung 15 sind in etwa gleichem Abstand aufeinanderfolgende Keramikringe 16 angeordnet, die eine elektrisch leitende Berührung der Umhüllung 15 mit dem Schienenkörper verhindern. Die Wärmeübertragung auf den Schienenkörper findet hier einerseits durch einen unmittelbaren Wärmeübergang von den Keramikringen 16 auf die Wandung der Heizkammer 4 und andererseits über die in der Kammer enthaltene Luft statt. Der in F i g. 6 wiedergegebene schlangenförmige Verlauf des Heizelementes stellt sich beim Einschieben desselben in die Heizkammer 4 von selbst ein.

Bei allen Ausführungsformen wird der Wärmeübergang auf den Schienenkörper gegenüber den bekannten Heizeinrichtungen wesentlich verbessert und dadurch eine erhebliche Senkung der Heizkosten erzielt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   Ί. Heizeinrichtung für Weichen von Rfllenschienenbahnen, insbesondere Straßen- oder Stadtbahnen, mit einem parallel zum Schienenkörper verlaufenden und mit diesem in wärmeleitender Verbindung stehenden elektrischen Heizelement, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement mit einem Schutzmantel (6; 10; 16) aus einem elektrisch isolierenden, wärmeleitenden Werkstoff, z. B. Kunststoff, umgeben ist
2. 2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, bei der das Heizelement eine metallische Umhüllung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Schutzmantel unterbrochen ist und aus einzelnen Ringabichnitten (16) aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit, z. B. Keramik, besteht
3. 3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, bei der das Heizelement in einer Heizkammer einer Rillenschienenweiche angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (5) mit seinem Schutzmantel (6) in einem die Heizkammer (4) ausfüllenden Schüttgut (7) hoher Wärmeleitfähigkeit

   z. B. Quarzsand, eingebettet ist
4. 4. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, bei der das Heizelement in einer Heizkammer einer Rillenschienenweiche angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet daß der Schutzmantel (iO) des Heizelements (11) eine abgeflachte Querschnittsform hat und unter der Einwirkung der Kraft eines wellenförmigen Federbandes (12), das als Distanzkörper neben dem Schutzmantel (10) angeordnet ist mit der unter dem Gleitstuhl (3) liegenden Wandung der Heizkammer (4) in Berührung steht.
5. 5. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, bei der das Heizelement an der Außenseite einer ßackenschiene angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet daß das Heizelement (5) mit seinem Schutzmantel (6) in einem außen an der Backenschiene (1) befestigten Rohr (8) mit abgeflachtem Querschnitt innerhalb einer Schüttgutfüllung (9) hoher Wärmeleitfähigkeit, z. B. Quarzsand, angeordnet ist.