EP0143289A1 - Herzstück für Weichen oder Kreuzungen und Verfahren zur Herstellung eines solchen Herzstückes - Google Patents

Herzstück für Weichen oder Kreuzungen und Verfahren zur Herstellung eines solchen Herzstückes Download PDF

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EP0143289A1
EP0143289A1 EP84112124A EP84112124A EP0143289A1 EP 0143289 A1 EP0143289 A1 EP 0143289A1 EP 84112124 A EP84112124 A EP 84112124A EP 84112124 A EP84112124 A EP 84112124A EP 0143289 A1 EP0143289 A1 EP 0143289A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
frog
centerpiece
recess
insert
tip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP84112124A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinrich Bosshammer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schreck Mieves GmbH
Original Assignee
Schreck Mieves 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 Schreck Mieves GmbH filed Critical Schreck Mieves GmbH
Publication of EP0143289A1 publication Critical patent/EP0143289A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B7/00—Switches; Crossings
    • E01B7/10—Frogs
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B7/00—Switches; Crossings
    • E01B7/10—Frogs
    • E01B7/12—Fixed frogs made of one part or composite

Definitions

  • the invention relates to a centerpiece for switches or crossings, consisting essentially of conventional, weldable rail steel, with two wing rails and a centerpiece tip arranged between the wing rails and widening from an initial region to an end region, the centerpiece tip with the wing rails being two acute angles to one another - And guide grooves forms, connecting rails can be welded on the one hand to free ends of the wing rails, and on the other hand to the end region of the frog tip, and in the area of greatest wear, in particular in the beginning region of the frog tip, equipment with high manganese steel is provided.
  • the invention also relates to a method for producing such a centerpiece.
  • the known centerpiece from which the invention is based (cf. DE-AS 20 42 488), consists of three parts, namely two wing rails and the centerpiece tip. These three parts are welded together into a manageable core.
  • This core is made of common, weldable rail steel.
  • this frog is provided with armor made of a manganese steel alloy in the wear area, namely in the beginning area of the frog tip and on the overflow edges of the adjacent wing rails.
  • This armor made of a manganese steel alloy is applied to the centerpiece tip and the corresponding areas of the wing rails by means of electron beam welding.
  • the centerpiece tip is designed as a part that is particularly susceptible to wear as a manganese-coated casting.
  • the centerpiece tip is screwed to the wing rails via connecting straps.
  • screw connections are not without problems in practice, since they can come loose in continuous operation, i. H. require constant monitoring and are also relatively prone to repair.
  • a core piece for switches or crossings which is produced entirely as a one-piece casting, is known (see DE-AS 12 42 252), which consists of a central area (wear area) made of high-manganese steel, front end areas made of a weldable rail steel and between the central area and the End regions formed, mixing zones produced by a composite casting process. It has been shown that this core is not optimal in operation and that the process for its production as a composite casting process is extremely complex.
  • the invention is based on the object of specifying a centerpiece of the type described at the outset, which combines the advantages of the known centerpieces explained above in terms of production technology and application technology, in which case welded connections with connecting rails can be produced without any problems and nevertheless an optimal wear-free design of the wear area is possible.
  • the object of the invention is also to provide of a method for producing such a core.
  • the centerpiece according to the invention in which the above-mentioned object is achieved, is initially characterized in that the wing rails and the centerpiece tip are formed with one another as a one-piece centerpiece block made of customary, weldable rail steel, that the centerpiece block is in the area of greatest wear, in particular in the beginning area of the Frog tip, has a recess and that a frog insert made of high manganese steel is firmly inserted into the recess.
  • the production of such a frog block which includes the wing rails and the frog tip, is easily possible with modern manufacturing methods.
  • the frog insert made of manganese steel is embodied as a separate part.
  • the centerpiece insert itself can also be easily manufactured as an independent part.
  • the connection of the frog insert to the frog block can be realized permanently and robustly because of the shape of the embedding of the frog insert in a recess in the frog block.
  • the heart of the invention can be easily welded to connecting rails. Nevertheless, the wear area of the centerpiece can also be easily produced from the preferred manganese steel. All the advantages of the known frogs explained at the outset are combined in the frog according to the invention.
  • the centerpiece insert of the centerpiece in such a way that it encompasses both the start region of the centerpiece tip and the adjacent upper run regions of the wing rails.
  • the centerpiece insert there are of course between the centerpiece tip and the wing rails formed the driving and guide grooves explained above.
  • the frog insert is made in several parts.
  • the centerpiece insert is then inserted into the recess from above and held in this recess in some way. How this can be done in detail will be explained in more detail later.
  • a second possibility is characterized in that the recess in the frog block is open at the top and on one long side and that the frog insert can be inserted into the recess in the frog block from the open long side.
  • a third possibility is characterized in that the recess in the frog block is open at the top and on both long sides, that is to say represents a channel running transversely to the direction of extension of the frog.
  • the recess has undercuts on the edge, in particular trapezoidal in cross section is formed, and that the frog insert the edge Has undercuts corresponding formations, in particular is correspondingly trapezoidal in cross section.
  • the second possibility with an opening open at the top and only on one long side such undercuts can be provided on the three other sides
  • such undercuts can only be provided on the two remaining end faces can. In any case, these undercuts prevent the centerpiece insert from being removed upward from the recess.
  • a clear insertion path can also be specified in the previously explained third possibility, namely by the sides of the crosswise to the direction of extension of the centerpiece Recess (or the centerpiece insert) are not arranged exactly parallel to each other.
  • an embodiment of the frog according to the invention is recommended, which is characterized in that the frog block is provided with threaded bores in the region of the recess and the frog insert is provided with push-through holes which are aligned with the threaded bores when the frog insert is inserted into the recess, and that fitting screws are provided through the push-through holes can be inserted and screwed into the threaded holes.
  • the centerpiece insert To do the screw To bind the connections or the fitting screws of the screw connections in an area that is not problematic from an operational point of view, it is advisable to provide the centerpiece insert with a gradation in the area of the screw connections.
  • the frog insert can be firmly connected to the frog block by being held in the press fit in the recess.
  • a configuration of the frog according to the invention is recommended, which is characterized in that the wing rails are provided in the region of the connecting rails welded to the end region of the frog tip.
  • the wheel control arms are expediently attached to wheel handlebar stands which are known per se and which do not need to be explained further here.
  • the frog insert In order to make the upper run area of wing rails and frog tip particularly easy to drive, the frog insert should have a trapezoidal shape in plan view on both end faces.
  • the centerpiece according to the invention it is also advisable to design the centerpiece according to the invention in such a way that the centerpiece tip rises in a concave-arc shape in the initial region from the level of the bottom of the driving and guide grooves to a level slightly below the treads of the wing rails and then to the level of Treads of the wing rails is just rising.
  • the load of an overflowing wheel is only fully transferred to the frog tip when its width is sufficiently large.
  • the subject matter of the invention is also a method for producing a heart of the type in question.
  • the method according to the invention is characterized in that the heart Piece block from a cast, forged or rolled starting block by shaping the wing rails, the driving and guide grooves, the centerpiece tip, the end areas for welding the connecting rails and the recess for the centerpiece insert and the centerpiece insert with wing rails, driving and guide grooves and centerpiece tip made of manganese hard steel is finished pouring.
  • These process steps take into account the fact that the necessary driving and guiding grooves, etc., can be produced with precision and inexpensively in the forged centerpiece block, for example, on modern machine tools, while a casting method made of wear-resistant manganese steel is more expedient for the centerpiece insert.
  • a special embodiment of a method according to the invention for the production of a frog is recommended, in which the frog insert is held in the recess in the frog block in a press fit, which is characterized in that the frog insert is manufactured with external dimensions that are normal operating temperatures to be expected are slightly larger than the dimensions of the recess in the frog block, that before inserting the frog insert into the recess in the frog block, the frog insert to a temperature that is very low compared to the normal temperature during operation and / or the frog block to a temperature that is high compared to the normal temperature during operation is brought and that the frog insert is then inserted into the recess in the frog block.
  • the frog insert is held in the recess in the frog block in a press fit, which is characterized in that the frog insert is manufactured with external dimensions that are normal operating temperatures to be expected are slightly larger than the dimensions of the recess in the frog block, that before insert
  • the centerpiece consists essentially of customary, weldable rail steel and has two wing rails 1 and a centerpiece tip 4 which is arranged between the wing rails 1 and widens from an initial region 2 to an end region 3.
  • the centerpiece tip 4 forms with the wing rails 1 two driving and guide grooves 5 which run at an acute angle to one another.
  • connecting rails 6 are weldable or welded in the exemplary embodiment shown.
  • equipment with high manganese steel is provided, as will be explained below.
  • the wing rails 1 and the frog tip 4 are designed together as a one-piece frog block 7 made of conventional, weldable rail steel.
  • the frog block 7 has a recess 8 in the area of greatest wear, into which a frog insert 9 made of high manganese steel is firmly inserted. This is particularly clear from FIG. 1 in conjunction with FIG. 2.
  • the frog insert 9 comprises both the initial region 2 of the frog tip 4 and also adjacent overflow regions 10 of the wing rails 1.
  • the recess 8 in the frog block 7 is designed as a trough which is only open at the top. This is shown particularly clearly in FIG. 3. 3 shows the driving and guide grooves 5 particularly well.
  • the recess 8 is designed as a trough which is only open at the top
  • the recess 8 in the frog block 7 is open at the top and on one long side, so that the frog insert 9 is from the open long side can be inserted into the recess 8 in the frog block 7.
  • the recess 8 in the frog block 7 is open at the top and on both longitudinal sides, thus forming a channel running transversely to the direction of extension of the frog.
  • the recess 8 in the second and third exemplary embodiment of a centerpiece according to the invention has undercuts 11, namely is trapezoidal in cross section.
  • the centerpiece insert 9 is provided on the edge side with the undercuts 11 corresponding formations 12, namely also correspondingly trapezoidal in cross section.
  • 7 screw connections 13 are provided for connecting the centerpiece insert 9 to the centerpiece block.
  • 7 and 11 show that the frog block 7 is provided in the region of the recess 8 with threaded holes 14 and the frog insert 9 is provided with through holes 15 aligned with the threaded holes 14 when the frog insert 9 is inserted into the recess 8, and that fit screws 16 are provided by the Push-through bores 15 can be pushed through and screwed into the threaded bores 14.
  • the centerpiece insert 9 has a gradation 17 or gradations 17 in the area of the screw connections 13 or in the areas of the screw connections 13, as can be seen from FIGS. 7 and 11.
  • a special feature is that the frog insert 9 is held in the recess 8 in a press fit. This is achieved in that the frog insert 9 is produced with external dimensions that are slightly larger than the dimensions of the recess 8 in the frog block 7 at the temperatures that normally occur during operation, and that before the frog insert 9 is inserted into the recess 8, the frog insert 9 is brought to a temperature which is very low compared to the normal temperature during operation and is only then inserted into the recess 8 in the frog block 7. When warming up to the normal temperature during operation, the frog insert 9 expands somewhat and wedges absolutely firmly in the recess 8 in the frog block 7.
  • the wing rails 1 extending wheel links 18 are arranged in the region of the connecting rails 6 welded to the end region 3 of the frog tip 4.
  • the wheel control arms 18 are attached to conventional wheel control arms 19.
  • 4, 8 and 12 show known fastenings 20 which engage on the rail foot so as to fasten the parts of the heart according to the invention to a rail support plate 21 or the like.
  • FIG. 1 finally shows a particularly preferred embodiment of a frog according to the invention when the frog insert 9 has a trapezoidal shape in plan view on both end faces. This is particularly convenient.
  • the shape of the centerpiece tip 4 which rises in a concave-arc shape from the level of the bottom of the driving and guide grooves 5 to a level slightly below the running surfaces of the wing rails 1, is also visible in FIGS. 2, 6 and 10 then only rises to the level of the tread of the wing rails 1.
  • a uniform block width for frog blocks 7 of frogs allows the use of uniform rib plates for these frog blocks 7. Furthermore, it is of course easily possible to design frog blocks 7 for use with curved switches in a corresponding curved shape. At intersections, double frogs can also be designed with uniform frog blocks 7 in the manner explained.

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Abstract

Bei einem Herzstück für Weichen oder Kreuzungen, im wesentlichen bestehend aus üblichem, schweißbaren Schienenstahl, mit zwei Flügelschienen (1) und einer zwischen den Flügelschienen (1) angeordneten, sich von einem Anfangsbereich (2) zu einem Endbereich (3) erweiternden Herzstückspitze (4), bei dem die Herzstückspitze (4) mit den Flügelschienen (1) zwei spitzwinklig zueinander verlaufende Fahr- und Führungsrillen (5) bildet, einerseits an freie Enden der Flügelschienen (1), anderseits an den Endbereich (3) der Herzstückspitze (4) Anschlußschienen (6) anschweißbar sind und im Bereich des größten Verschleißes eine Ausrüstung mit Manganhartstahl vorgesehen ist, wird herstellungstechnisch und anwendungstechnisch eine optimale Konstruktion dadurch erzielt, daß die Flügelschienen (1) und die Herzstückspitze (4) miteinander als einteiliger Herzstückblock (7) aus üblichem, schweißbaren Schienenstahl ausgebildet sind, daß der Herzstückblock (7) im Bereich des größten Verschleißes, insbesondere also im Anfangsbereich (2) der Herzstückspitze (4), eine Ausnehmung (8) aufweist und daß in die Ausnehmung (8) ein Herzstückeinsatz (9) aus Manganhartstahl fest eingesetzt ist. Bei einem solchen Herzstück läßt sich der Herzstückeinsatz (9) in der Ausnehmung (8) ohne weiteres im Preßsitz halten, wobei besonders zweckmäßig zur Herstellung dieses Preßsitzes ein Tieftemperatur-Schrumpfverfahren verwendet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Herzstück für Weichen oder Kreuzungen, im wesentlichen bestehend aus üblichem, schweißbaren Schienenstahl, mit zwei Flügelschienen und einer zwischen den Flügelschienen angeordneten, sich von einem Anfangsbereich zu einem Endbereich erweiternden Herzstückspitze, wobei die Herzstückspitze mit den Flügelschienen zwei spitzwinklig zueinander verlaufende Fahr- und Führungsrillen bildet, wobei einerseits an freie Enden der Flügelschienen, andererseits an den Endbereich der Herzstückspitze Anschlußschienen anschweißbar sind und wobei im Bereich des größten Verschleißes, insbesondere also im Anfangsbereich der Herzstückspitze, eine Ausrüstung mit Manganhartstahl vorgesehen ist. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Herzstückes.
  • Das bekannte Herzstück, von dem die Erfindung ausgeht (vgl. die DE-AS 20 42 488), besteht aus drei Teilen, nämlich zwei Flügelschienen und der Herzstückspitze. Diese drei Teile sind zu einem insgesamt handhabbaren Herzstück zusammengeschweißt. Dieses Herzstück besteht also aus üblichem, schweißbaren Schienenstahl. Der besonderen Beanspruchung eines solchen Herzstückes im Verschleißbereich Rechnung tragend, ist dieses Herzstück im Verschleißbereich, nämlich im Anfangsbereich der Herzstückspitze und an den Überlaufkanten der angrenzenden Flügelschienen mit einer Panzerung aus einer Manganhartstahllegierung versehen. Diese Panzerung aus einer Manganhartstahllegierung ist auf die Herzstückspitze und die entsprechenden Bereiche der Flügelschienen mittels Elektronenstrahlschweißung aufgebracht. Diese aufwendige Konstruktion ist notwendig, da sich Manganhartstahl mit den üblichen Schienenstählen nicht ohne weiteres verschweißen läßt, da Temperaturen über ca. 570 K zu einem Verspröden des Manganhartstahls führen. Selbst mit dem Verfahren der Elektronenstrahlschweißung läßt sich die gewünschte Panzerung aus einer Manganhartstahllegierung nicht zuverlässig mit dem übrigen Schienenstahl des Herzstückes verbinden. Trotz des ganz erheblichen herstellungstechnischen Aufwandes, den ein derartiges Herzstück erfordert, wird kein für die Praxis optimal geeigneter Erfolg erzielt. Hinzu kommt, daß eine Panzerung aus Manganhartstahl verschleißmäßig einem Massivteil aus Manganhartstahl natürlich unterlegen ist.
  • Da Manganhartstahl als besonders verschleißfester Werkstoff für den Verschleißbereich von Herzstücken der in Rede stehenden Art außerordentlich gut geeignet ist, aber bei Manganhartstahl die zuvor angesprochenen erheblichen Probleme bei der Herstellung von Schweißverbindungen auftreten, werden in der Praxis Schraubverbindungen bevorzugt. Bei einem derartigen bekannten Herzstück (vgl. die DE-OS 22 44 902) ist die Herzstückspitze als besonders verschleißgefährdetes Teil als manganveredeltes Gußteil ausgebildet. Die Herzstückspitze ist mit den Flügelschienen über Verbindungslaschen verschraubt. Auch derartige Schraubverbindungen sind jedoch in der Praxis nicht unproblematisch, da sie sich im Dauerbetrieb lösen können, d. h. eine beständige Überwachung erfordern, und außerdem relativ reparaturanfällig sind.
  • Schließlich ist ein gänzlich als einteiliges Gußstück hergestelltes Herzstück für Weichen oder Kreuzungen bekannt (vgl. die DE-AS 12 42 252), das aus einem mittleren Bereich (Verschleißbereich) aus Manganhartstahl, stirnseitigen Endbereichen aus einem schweißbaren Schienenstahl und zwischen dem mittleren Bereich und den Endbereichen ausgebildeten, durch ein Verbundgußverfahren erzeugten Mischzonen besteht. Es hat sich gezeigt, daß auch dieses Herzstück im Betrieb nicht optimal ist und daß das Verfahren zu seiner Herstellung als Verbundgußverfahren außerordentlich aufwendig ist.
  • Unter Berücksichtigung des zuvor detailliert erläuterten Standes der Technik liegt der Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, ein Herzstück der eingangs erläuterten Art anzugeben, das herstellungstechnisch und anwendungstechnisch die Vorteile der zuvor erläuterten, bekannten Herzstücke vereint, bei dem also Schweißverbindungen mit Anschlußschienen ohne weiteres hergestellt werden können und gleichwohl eine optimal verschleißfreie Ausbildung des Verschleißbereiches möglich ist. Aufgabe der Erfindung ist auch die Angabe eines Verfahrens zur Herstellung eines solchen Herzstückes.
  • Das erfindungsgemäße Herzstück, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist zunächst dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelschienen und die Herzstückspitze miteinander als einteiliger Herzstückblock aus üblichem, schweißbaren Schienenstahl ausgebildet sind, daß der Herzstückblock im Bereich des größten Verschleißes, insbesondere also im Anfangsbereich der Herzstückspitze, eine Ausnehmung aufweist und daß in die Ausnehmung ein Herzstückeinsatz aus Manganhartstahl fest eingesetzt ist. Die Herstellung eines derartigen Herzstückblockes, der die Flügelschienen und die Herzstückspitze umfaßt, ist mit modernen Herstellungsmethoden leicht möglich. In diesen Herzstückblock wird erfindungsgemäß der als getrenntes Teil ausgebildete Herzstückeinsatz aus Manganhartstahl eingebettet. Der Herzstückeinsatz selbst kann als eigenständiges Teil ebenfalls leicht hergestellt werden. Die Verbindung des Herzstückeinsatzes mit dem Herzstückblock ist wegen der Form der Einbettung des Herzstückeinsatzes in eine Ausnehmung im Herzstückblock dauerhaft und robust zu verwirklichen.
  • Das erfindungsgemäße Herzstück läßt sich ohne weiteres mit Anschlußschienen verschweißen. Gleichwohl läßt sich der Verschleißbereich des Herzstückes ebenso problemlos aus dem bevorzugten Werkstoff Manganhartstahl herstellen. Alle Vorteile der eingangs erläuterten bekannten Herzstücke sind bei dem erfindungsgemäßen Herzstück vereint.
  • Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Herzstück auszugestalten und weiterzubilden, was im folgenden nur beispielhaft erläutert werden soll.
  • Zunächst empfiehlt es sich, den Herzstückeinsatz des erfindungsgemäßen Herzstückes so auszugestalten, daß dieser sowohl den Anfangsbereich der Herzstückspitze als auch die angrenzenden Oberlaufbereiche der Flügelschienen umfaßt. Im Herzstückeinsatz sind dann natürlich zwischen der Herzstückspitze und den Flügelschienen die eingangs erläuterten Fahr- und Führungsrillen ausgebildet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, daß in einem solchen Fall der Herzstückeinsatz mehrteilig ausgeführt ist.
  • Hinsichtlich der Materialwahl für den Herzstückeinsatz empfiehlt es sich, diesen als Gußstück aus 12 bis 14 %igem Manganhartstahl herzustellen.
  • Was die Ausnehmung im Herzstückblock zur Aufnahme des Herzstückeinsatzes betrifft, so gibt es natürlich verschiedene Möglichkeiten.
  • Eine erste, herstellungstechnisch recht praktische Möglichkeit besteht darin, die Ausnehmung als lediglich nach oben offene Wanne auszubilden. Der Herzstückeinsatz wird dann also von oben in die Ausnehmung eingesetzt und auf irgendeine Weise in dieser Ausnehmung festgehalten. Wie das im einzelnen geschehen kann, wird später noch näher erläutert.
  • Eine zweite Möglichkeit ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung im Herzstückblock nach oben und an einer Längsseite offen ist und daß der Herzstückeinsatz von der offenen Längsseite her in die Ausnehmung im Herzstückblock einschiebbar ist.
  • Eine dritte Möglichkeit ist schließlich dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung im Herzstückblock nach oben und an beiden Längsseiten offen ist, also einen quer zur Erstreckungsrichtung des Herzstückes verlaufenden Kanal darstellt.
  • Während bei der zuvor an erster Stelle erläuterten Möglichkeit gerade oder nach oben divergierende Wände der Ausnehmung erforderlich sind, empfiehlt sich für die zweite und dritte Möglichkeit eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Herzstückes, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Ausnehmung randseitig Hinterschneidungen aufweist, insbesondere im Querschnitt trapezförmig ausgebildet ist, und daß der Herzstückeinsatz randseitig den Hinterschneidungen entsprechende Ausformungen aufweist, insbesondere im Querschnitt entsprechend trapezförmig ausgebildet ist. Bei der zweiten Möglichkeit mit einer nach oben und lediglich an einer Längsseite offenen Ausnehmung können derartige Hinterschneidungen an den drei anderen Seiten vorgesehen sein, während bei der dritten Möglichkeit mit nach oben und an beiden Längsseiten offener Ausnehmung derartige Hinterschneidungen lediglich an den beiden verbleibenden Stirnseiten vorgesehen sein können. In jedem Fall wird durch diese Hinterschneidungen verhindert, daß der Herzstückeinsatz nach oben aus der Ausnehmung entfernt werden kann.
  • Während bei der zuvor erläuterten zweiten Möglichkeit von vornherein nur eine einzige Möglichkeit besteht, wie der Herzstückeinsatz in die Ausnehmung eingeschoben werden kann, kann auch bei der zuvor erläuterten dritten Möglichkeit ein eindeutiger Einschubweg vorgegeben sein, indem nämlich die quer zur Erstreckungsrichtung des Herzstückes verlaufenden Seiten der Ausnehmung (bzw. des Herzstückeinsatzes) nicht exakt parallel zueinander angeordnet sind.
  • Sofern nicht auf andere weise schon für eine ausreichend feste Verbindung des Herzstückeinsatzes mit dem Herzstückblock gesorgt werden kann, empfiehlt es sich, zur Verbindung des Herzstückeinsatzes mit dem Herzstückblock, zumindest ergänzend, Schraubverbindungen vorzusehen. Dies gilt natürlich insbesondere dann, wenn die Ausnehmung im Herzstückblock an einer Längsseite oder an beiden Längsseiten offen ist. Zweckmäßigerweise sind derartige Schraubverbindungen am Rand bzw. an den Rändern des Herzstückeinsatzes angeordnet.
  • Im einzelnen empfiehlt sich hinsichtlich der Schraubverbindungen eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Herzstückes, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Herzstückblock im Bereich der Ausnehmung mit Gewindebohrungen und der Herzstückeinsatz mit bei in die Ausnehmung eingesetztem Herzstückeinsatz zu den Gewindebohrungen fluchtenden Durchsteckbohrungen versehen ist und daß Paßschrauben durch die Durchsteckbohrungen hindurchsteckbar und in die Gewindebohrungen einschraubbar sind. Um dabei die Schraubverbindungen bzw. die Paßschrauben der Schraubverbindungen in einen Bereich zu verlegen, der betriebsmäßig unproblematisch ist, empfiehlt es sich, den Herzstückeinsatz im Bereich der Schraubverbindungen mit einer Abstufung zu versehen.
  • Insbesondere dann, wenn die Ausnehmung im Herzstückblock als lediglich nach oben offene Wanne ausgebildet ist, läßt sich der Herzstückeinsatz dadurch fest mit dem Herzstückblock verbinden, daß er in der Ausnehmung im Preßsitz gehalten ist.
  • Um den erfindungsgemäß vorgesehenen einteiligen Herzstückblock nicht unnötig lang und breit zu gestalten, empfiehlt sich eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Herzstückes, die dadurch gekennzeichnet ist, daß im Bereich der am Endbereich der Herzstückspitze angeschweißten Anschlußschienen die Flügelschienen verlängernde Radlenker vorgesehen sind. Die Radlenker sind zweckmäßigerweise an für sich bekannten Radlenkerständern befestigt, die hier nicht weiter erläutert werden müssen.
  • Um den Oberlaufbereich von Flügelschienen und Herzstückspitze besonders fahrgünstig zu gestalten, sollte der Herzstückeinsatz in Draufsicht an beiden Stirnseiten zweckmäßigerweise eine trapezartige Form aufweisen. In diesem Zusammenhang empfiehlt es sich ferner, das erfindungsgemäße Herzstück so auszugestalten, daß die Herzstückspitze im Anfangsbereich vom Niveau des Bodens der Fahr- und Führungsrillen bis auf ein Niveau etwas unterhalb der Laufflächen der Flügelschienen konkav-bogenförmig ansteigend und daran anschließend bis auf das Niveau der Laufflächen der Flügelschienen gerade ansteigend ausgebildet ist. Dadurch wird die Last eines überlaufenden Rades erst dann voll auf die Herzstückspitze übertragen, wenn deren Breite ausreichend groß ist.
  • Gegenstand der Erfindung ist, wie eingangs erläutert worden ist, auch ein Verfahren zur Herstellung eines Herzstückes der in Rede stehenden Art. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei dadurch gekennzeichnet, daß der Herzstückblock aus einem gegossenen, geschmiedeten oder gewalzten Ausgangsblock durch Ausformen der Flügelschienen, der Fahr- und Führungsrillen, der Herzstückspitze, der Endbereiche zum Anschweißen der Anschlußschienen und der Ausnehmung für den Herzstückeinsatz gebildet und der Herzstückeinsatz mit Flügelschienen, Fahr- und Führungsrillen und Herzstückspitze aus Manganhartstahl fertig gegossen wird. Diese Verfahrensschritte tragen der Tatsache Rechnung, daß sich auf modernen Werkzeugmaschinen die erforderlichen Fahr-und Führungsrillen usw. im an sich beispielsweise geschmiedeten Herzstückblock toleranzgenau und kostengünstig herstellen lassen, während für den Herzstückeinsatz aus verschleißfestem Manganhartstahl ein Gießverfahren zweckmäßiger ist.
  • Schließlich empfiehlt sich eine besondere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Herzstückes., bei dem der Herzstückeinsatz in der Ausnehmung im Herstückblock im Preßsitz gehalten ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Herzstückeinsatz mit Außenabmessungen hergestellt wird, die bei im Betrieb zu erwartenden normalen Temperaturen geringfügig größer sind als die Abmessungen der Ausnehmung im Herzstückblock, daß vor dem Einsetzen des Herzstückeinsatzes in die Ausnehmung im Herzstückblock der Herzstückeinsatz auf eine gegenüber der normalen Temperatur im Betrieb sehr niedrige Temperatur und/oder der Herzstückblock auf eine gegenüber der normalen Temperatur im Betrieb hohe Temperatur gebracht wird und daß der Herzstückeinsatz dann in die Ausnehmung im Herzstückblock eingesetzt wird. Auf diese Weise kann insbesondere dann, wenn die Ausnehmung im Herzstückblock lediglich nach oben offen ist, ohne die Notwendigkeit von Schraubverbindungen eine im Betrieb absolut feste Verbindung des Herzstückeinsatzes mit dem Herzstückblock verwirklicht werden.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt
    • Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Herzstückes für eine Weiche in schematischer Darstellung,
    • Fig. 2 einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 entlang der Linie II-II,
    • Fig. 3 einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 entlang der Linie III-III,
    • Fig. 4 einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 entlang der Linie IV-IV,
    • Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Herzstückes für eine Weiche in schematischer Darstellung,
    • Fig. 6 einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 entlang der Linie VI-VI,
    • Fig. 7 einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 entlang der Linie VII-VII,
    • Fig. 8 einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 entlang der Linie VIII-VIII,
    • Fig. 9 ein drittes Ausführangsbeispiel eines erfindungsgemäßen Herzstückes für eine Weiche in schematischer Darstellung,
    • Fig. 10 einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 entlang der Linie X-X,
    • Fig. 11 einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 entlang der Linie XI-XI.und
    • Fig. 12 einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 entlang der Linie XII-XII.
  • Das erfindungsgemäße Herzstück für Weichen oder Kreuzungen soll zunächst in seinem grundsätzlichen Aufbau anhand von Fig. 1 erläutert werden.
  • Das Herzstück besteht im wesentlichen aus üblichem, schweißbaren Schienenstahl und weist zwei Flügelschienen 1 und eine zwischen den Flügelschienen 1 angeordnete, sich von einem Anfangsbereich 2 zu einem Endbereich 3 erweiternde Herzstückspitze 4 auf. Die Herzstückspitze 4 bildet mit den Flügelschienen 1 zwei spitzwinklig zueinander verlaufende Fahr- und Führungsrillen 5. Einerseits an freie Enden der Flügelschienen 1, andererseits an den Endbereich 3 der Herzstückspitze 4 sind Anschlußschienen 6 anschweißbar bzw. im dargestellten Ausführungsbeispiel angeschweißt. Im Bereich des größen Verschleißes, insbesondere im Anfangsbereich 2 der Herzstückspitze 4 ist eine Ausrüstung mit Manganhartstahl vorgesehen, wie nachstehend noch erläutert wird.
  • Wie sich aus Fig. 1 deutlich ergibt, sind die Flügelschienen 1 und die Herzstückspitze 4 miteinander als einteiliger Herzstückblock 7 aus üblichem, schweißbaren Schienenstahl ausgebildet. Der Herzstückblock 7 weist im Bereich des größten Verschleißes eine Ausnehmung 8 auf, in die ein Herzstückeinsatz 9 aus Manganhartstahl fest eingesetzt ist. Das ergibt sich aus Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 2 besonders deutlich.
  • Der Herzstückeinsatz 9 umfaßt im dargestellten Ausführungsbeispiel sowohl den Anfangsbereich 2 der Herzstückspitze 4 als auch angrenzende Überlaufbereiche 10 der Flügelschienen 1.
  • Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Ausnehmung 8 im Herzstückblock 7 als lediglich nach oben offene Wanne ausgebildet. Das zeigt Fig. 3 nochmals besonders deutlich. Fig. 3 läßt im übrigen besonders gut die Fahr- und Führungsrillen 5 erkennen.
  • Während beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die Ausnehmung 8 als lediglich nach oben offene Wanne ausgebildet ist, ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 die Ausnehmung 8 im Herzstückblock 7 nach oben und an einer Längsseite offen, so daß der Herzstückeinsatz 9 von der offenen Längsseite her in die Ausnehmung 8 im Herzstückblock 7 einschiebbar ist.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 ist die Ausnehmung 8 im Herzstückblock 7 nach oben und an beiden Längsseiten offen, bildet also einen quer zur Erstreckungsrichtung des Herzstückes verlaufenden Kanal.
  • Wie die Fig. 6, 7 und 10 zeigen, weist die Ausnehmung 8 beim zweiten und dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Herzstückes Hinterschneidungen 11 auf, ist nämlich im Querschnitt trapezförmig ausgebildet. Hierbei ist der Herzstückeinsatz 9 randseitig mit den Hinterschneidungen 11 entsprechenden Ausformungen 12 versehen, nämlich ebenfalls im Querschnitt entsprechend trapezförmig ausgebildet.
  • Beim zweiten und dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Herzstückes sind im übrigen zur Verbindung des Herzstückeinsatzes 9 mit dem Herzstückblock 7 Schraubverbindungen 13 vorgesehen. Das ist in den Fig. 5 und 9 angedeutet und in den Fig. 7 und 11 genauer dargestellt. Aus den Fig. 7 und 11 ergibt sich, daß der Herzstückblock 7 im Bereich der Ausnehmung 8 mit Gewindebohrungen 14 und der Herzstückeinsatz 9 mit bei in die Ausnehmung 8 eingesetztem Herzstückeinsatz 9 zu den Gewindebohrungen 14 fluchtenden Durchsteckbohrungen 15 versehen ist und daß Paßschrauben 16 durch die Durchsteckbohrungen 15 hindurchsteckbar und in die Gewindebohrungen 14 einschraubbar sind. Der Herzstückeinsatz 9 weist dabei im Bereich der Schraubverbindungen 13 bzw. in den Bereichen der Schraubverbindungen 13 eine Abstufung 17 bzw. Abstufungen 17 auf, wie sich das aus den Fig. 7 bzw. 11 ergibt.
  • Bei dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Herzstückes besteht eine Besonderheit darin, daß der Herzstückeinsatz 9 in der Ausnehmung 8 im Preßsitz gehalten ist. Dies wird dadurch verwirklicht, daß der Herzstückeinsatz 9 mit Außenabmessungen hergestellt wird, die bei den im Betrieb normalerweise auftretenden Temperaturen geringfügig größer sind als die Abmessungen der Ausnehmung 8 im Herzstückblock 7, daß ferner vor dem Einsetzen des Herzstückeinsatzes 9 in die Ausnehmung 8 der Herzstückeinsatz 9 auf eine gegenüber der normalen Temperatur im Betrieb sehr niedrige Temperatur gebracht wird und dann erst in die Ausnehmung 8 im Herzstückblock 7 eingesetzt wird. Beim Aufwärmen auf die normale Temperatur im Betrieb dehnt sich der Herzstückeinsatz 9 etwas aus und verkeilt sich in der Ausnehmung 8 im Herzstückblock 7 absolut fest.
  • übereinstimmend ist bei allen drei Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Herzstückes vorgesehen, daß im Bereich der am Endbereich 3 der Herzstückspitze 4 angeschweißten Anschlußschienen 6 die Flügelschienen 1 verlängernde Radlenker 18 angeordnet sind. Die Radlenker 18 sind an üblichen Radlenkerständern 19 befestigt. Im übrigen zeigen die Fig. 4, 8 und 12 noch bekannte Befestigungen 20, die am Schienenfuß angreifen, um so die Teile des erfindungsgemäßen Herzstückes auf einer Schienentragplatte 21 od. dgl. zu befestigen.
  • Fig. 1 zeigt schließlich noch eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Herzstückes, als der Herzstückeinsatz 9 in Draufsicht an beiden Stirnseiten eine trapezartige Form aufweist. Das ist besonders fahrgünstig.
  • Fahrgünstig ist auch die in den Fig. 2, 6 und 10 erkennbare Form der Herzstückspitze 4, die nämlich im Anfangsbereich 2 vom Niveau des Bodens der Fahr- und Führungsrillen 5 bis auf ein Niveau etwas unterhalb der Laufflächen der Flügelschienen 1 konkav-bogenförmig ansteigt und daran anschließend erst bis auf das Niveau der Laufflächen der Flügelschienen 1 gerade ansteigt.
  • Eine einheitliche Blockbreite für Herzstückblöcke 7 von Herzstücken erlaubt schließlich die Verwendung einheitlicher Rippenplatten für diese Herzstückblöcke 7. Im übrigen ist es natürlich ohne weiteres möglich, Herzstückblöcke 7 auch für die Verwendung bei Bogenweichen in entsprechender Bogenform zu gestalten. Bei Kreuzungen lassen sich auch Doppel-Herzstücke in der erläuterten Weise mit einheitlichen Herzstückblöcken 7 ausgestalten.

Claims (11)

1. Herzstück für Weichen oder Kreuzungen, im wesentlichen bestehend aus üblichem, schweißbarem Schienenstahl, mit zwei Flügelschienen und einer zwischen den Flügelschienen angeordneten, sich von einem Anfangsbereich zu einem Endbereich erweiternden Herzstückspitze, wobei die Herzstückspitze mit den Flügelschienen zwei spitzwinklig zueinander verlaufende Fahr- und Führungsrillen bildet, wobei einerseits an freie Enden der Flügelschienen, andererseits an den Endbereich der Herzstückspitze Anschlußschienen anschweißbar sind und wobei im Bereich des größten Verschleißes, insbesondere also im Anfangsbereich der Herzstückspitze, eine Ausrüstung mit Manganhartstahl vorgesehen ist, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Flügelschienen (1) und die Herzstückspitze (4) miteinander als einteiliger Herzstückblock (7) aus üblichem, schweißbarem Schienenstahl ausgebildet sind, daß der Herzstückblock (7) im Bereich des größten Verschleißes, insbesondere also im Anfangsbereich (2) der Herzstückspitze (4), eine Ausnehmung (8) aufweist und daß in die Ausnehmung (8) ein Herzstückeinsatz (9) aus Manganhartstahl fest eingesetzt ist.
2. Herzstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Herzstückeinsatz (9) sowohl den Anfangsbereich (2) der Herzstückspitze (4) als auch die angrenzenden überlaufbereiche (10) der Flügelschienen (1) umfaßt.
3. Herzstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Herzstückeinsatz (9) als Gußstück aus 12 bis 14 %igem Manganhartstahl hergestellt ist.
4. Herzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (8) im Herzstückblock (7) als lediglich nach oben offene Wanne ausgebildet ist oder die Ausnehmung (8) im Herzstückblock (7) nach oben und an einer Längsseite offen ist und der Herzstückeinsatz (9) von der offenen Längsseite her in die Ausnehmung (8) im Herzstückblock (7) einschiebbar ist oder die Ausnehmung (8) im Herzstückblock (7) nach oben und an beiden Längsseiten offen ist, also einen quer zur Erstreckungsrichtung des Herzstückes verlaufenden Kanal darstellt.
5. Herzstück nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (8) randseitig Hinterschneidungen (11) aufweist, insbesondere im Querschnitt trapezförmig ausgebildet ist, und der Herzstückeinsatz (9) randseitig den Hinterschneidungen (11) entsprechende Ausformungen (12) aufweist, insbesondere im Querschnitt entsprechend trapezförmig ausgebildet ist.
6. Herzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Herzstückblock (7) im Bereich der Ausnehmung (8) mit Gewindebohrungen (14) und der Herzstückeinsatz (9) mit bei in die Ausnehmung (8) eingesetztem Herzstückeinsatz (9) zu den Gewindebohrungen (14) fluchtenden Durchsteckbohrungen (15) versehen ist und daß Paßschrauben (16) durch die Durchsteckbohrungen (15) hindurchsteckbar und in die Gewindebohrungen (14) einschraubbar sind.
7. Herzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Herzstückeinsatz (9) in der Ausnehmung (8) im Preßsitz gehalten ist.
8. Herzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der am Endbereich (3) der Herzstückspitze (4) angeschweißten Anschlußschienen (6) die Flügelschienen (1) verlängernde Radlenker (18) vorgesehen sind.
9. Herzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Herzstückspitze (4) im Anfangsbereich (2) vom Niveau des Bodens der Fahr- und Führungsrillen (5) bis auf ein Niveau etwas unterhalb der Laufflächen der Flügelschienen (1) konkav-bogenförmig ansteigend und daran anschließend bis auf das Niveau der Laufflächen der Flügelschienen (1) gerade ansteigend ausgebildet ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Herzstückes nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Herzstückblock aus einem gegossenen, geschmiedeten oder gewalzten Ausgangsblock durch Ausformen der Flügelschienen, der Fahr- und Führungsrillen, der Herzstückspitze, der Endbereiche zum Anschweißen der Anschlußschienen und der Ausnehmung für den Herzstückeinsatz gebildet und der Herzstückeinsatz mit Flügelschienen, Fahr- und Führungsrillen und Herzstückspitze aus Manganhartstahl fertig gegossen wird.
11. Verfahren zur Herstellung eines Herzstückes nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Herzstückeinsatz mit Außenabmessungen hergestellt wird, die bei im Betrieb zu erwartenden normalen Temperaturen geringfügig größer sind als die Abmessungen der Ausnehmung im Herzstückblock, daß vor dem Einsetzen des Herzstückeinsatzes in die Ausnehmung im Herzstückblock der Herzstückeinsatz auf eine gegenüber der normalen Temperatur im Betrieb sehr niedrige Temperatur und/oder der Herzstückblock auf eine gegenüber der normalen Temperatur im Betrieb hohe Temperatur gebracht wird und daß der Herzstückeinsatz dann in die Ausnehmung im Herzstückblock eingesetzt wird.
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