WO2009089558A1 - Weiche mit beweglicher herzstückspitze - Google Patents

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Thomas Klemen
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    • 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
    • E01B7/14—Frogs with movable parts

Definitions

  • the invention relates to a switch with a switch frog piece with movable frog tip and wing rails, wherein the wing rails in the region of the frog tip have a lower rail profile compared to a control rail profile.
  • Centerpiece tips are known in various designs, with u.a. a two-piece, composed of main and Beispitze movable frog tip is used, both connecting rails have a spring point.
  • the tip of the piece is surrounded by wing rails, i. from the railways continuing from the tongues, which are bent in the centerpiece area.
  • the centerpiece is characterized by greater carrying capacity and stability, in particular in the tip region
  • the main and Beispitze are formed using thick-ridge rail profiles and that are arranged as outer wing rails with respect to the thick-web control rail profiles lower, at least partially fixed to base plates asymmetric tongue profiles.
  • thick-ridge rail profiles the same material can be selected for both the main and the top tips, so that a uniform wear and thus a lower maintenance is achieved.
  • the choice of thick-ridge rail profiles gives the main and spike the required stability with simultaneous improvement of the possibility of elastic bracing of the wing rail parts.
  • the measure lower form the outer wing rails compared to the thick-ridge standard rail profiles of the heart and set at least partially on underlay plates, the possibility is created that the thick-ridge rail profiles are secured with a pivoting of the apex with its foot below the wing rails against rising can.
  • Such a design is particularly advantageous for high speed turnouts.
  • the trained as asymmetric tongue profile lesser height wing rail parts in the region of the heart are forged either in the area immediately in front of the apex of the lower asymmetric tongue profile on the control rail profile or mutually adapted and welded to a control rail, which extends to the heart piece start. Furthermore, the wing rail parts are either led to the wing rail end as asymmetric tongue profile or after the overflow area behind the tongue after the heart points also forged on the rail profile or mutually adapted and welded to a control rail that extends to the wing rail end.
  • the installation of a wing rail of the type according to EP 0343150 A2 from an asymmetric thick-web control profile thus requires two profile adjustments and connection welds with the control rails.
  • the present invention aims to provide a switch of the type mentioned with wing rails, which has a lower rail profile in the region of the frog point compared to a control rail profile and in which nevertheless no separate rail profile and no connection welds are required.
  • the switch according to the invention is characterized essentially by the fact that the wing rails are designed as Vignol rails whose area formed with a lower rail profile is made starting from the Vignolschie- nenprofil by forming.
  • the fact that the wing rails are designed as Vignol rails, they can each be made of a single rail piece, so that the need for Racsch spazier deleted.
  • the wing rail according to the invention is made starting from the Vignole rail profile by forming.
  • the heat-affected zone in the region of the deformation is substantially reduced by the inventive design, so that no structural changes in the rail head profile of the wing rail, with the material choice for the wing rail no looking back on an otherwise required aftertreatment in the rail head because of the thermal forming process must be taken.
  • the fact that the wing rails are each made of a single piece, the wheel tread has no An publishedelungen, so results in the rollover area a smooth ride.
  • the design is made in such a way that the area formed with a lower rail profile, starting from the Vignole rail profile, while retaining the rail head profile, is formed to form a lower rail web wider towards the rail foot.
  • the deformation takes place here preferably after preheating to about 900 °, wherein the control rail profile is compressed, so that a symmetrically widened rail web with a constant Rail head profile results.
  • the rail head profile and possibly a part of the adjoining the rail head web is held during the upsetting process in a corresponding form.
  • the wing rails are fixed by bolted to the web of the wing rails supports, the supports have a thickening of the wing rail web substantially corresponding material taper so that the supports are adapted to the deformed area of the wing rails.
  • the wing rails are mechanically reworked in the region of the installation of the movable frog point to form an asymmetrical rail cross section.
  • the design is advantageously such that the wing rails have a profile height in the region of their lower rail profile, which is lower by at least the height of the foot of the frog tip than the profile height of the frog point.
  • the frog point can be inserted in the respective end position with its foot below the outer wing rails.
  • the training is made here so that the wing rails are at least partially arranged on chairs in the region of their lower rail profile.
  • the design is advantageously such that the foot of the frog point in the Area is formed at least part of the chairs of the wing rails except for smaller width.
  • FIG. 2 shows a section along the line 11/11 of FIG. 1
  • FIG. 3 shows a section along the line III / FIG.
  • FIG. 4 shows a side view of a partial section of the wing rail
  • FIG. 5 shows a section along the line V / V of FIG. 4
  • FIG. 6 shows a section along the line VI / VI of FIG.
  • Fig.l 1 denotes a center piece, which has a frog tip 2 with a main tip 3 and a tip 4.
  • the wing rails of the frog 1 are denoted by 5 and 6.
  • the foot 9 of the main tip 3 has partially in the field of fixing the wing rails 5 on a base plate 7 recesses 10, whose operation will be explained in more detail below.
  • the main tip 3 is shown in contact with the wing rail 6.
  • the main tip is a rail project fil, for example, 54El or 60El EN13674-1 trained.
  • the wing rails 5 and 6 are formed asymmetrically and with lesser height in the region of the system shown here Her Foundationspitze to the wing rails and adapted to the used rail profile for the top.
  • the wing rails 5 and 6 are each fixed to chairs 11 whose height is such that the total height of the chairs 11 corresponds to the lower portion of the wing rail 5 and 6, respectively, the height of the main tip 3.
  • the determination of the wing rails 5 on the chairs 11 takes place in a known manner via supports 12 which is connected by means of a screw 13 with the wing rail and by means of the screw 8 to the chair 11.
  • the chairs 11 have, at their end faces facing the tip 3, recesses 14, into which the offset, formed part 10 of the rail foot 9 of the apex 3 can engage in a position adjacent to the wing rail. Such an overlapping of the chairs 11 prevents the tip 3 from rising and thus the chair 11 acts as a hold-down in a position adjacent to the wing rail.
  • the chairs 11 are connected to the base plates 7 or form a common component.
  • the base plates 11 are mounted on thresholds or concrete slabs, not shown.
  • the tip 4 like the main tip 3, is formed using rail profiles as discussed above. Just like the main point, the tip 4 also has a rail foot 15 for a more stable formation of the centerpiece with a lesser risk of tipping over.
  • the wing rails 5 and 6 have in the area shown here a conventional Vignol rail profile and are fixed directly to the base plates 7.
  • the profile profile of the wing rails 5 and 6 designed as Vignol rails is shown more clearly in the illustrations according to FIGS. 4 to 6.
  • FIG. 4 in which a partial section of the wing rail is shown, it can be seen that the wing rail is lower in a region 16 Profile height, which is made by forming.
  • the area of the deformation of the wing rail can be extended by welding two wing rails that have been converted on one side.
  • FIG. 5 designed as a Vignole rail profile output profile of the wing rail is shown.
  • FIG. 6 shows the lower profile of the wing rail produced by forming, wherein it can be seen that the Vignol rail was compressed while maintaining the rail head profile, so that a rail web 18 widened towards the rail foot 17 results.
  • the rail profile produced by forming is subsequently mechanically reworked, resulting in the asymmetric wing rail profile shown in Figure 2.

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Abstract

Bei einer Weiche mit einem Weichenherzstück (1) mit beweglicher Herzstückspitze (2) und Flügelschienen (5, 6), wobei die Flügelschienen (5, 6) im Bereich der Herzstückspitze (2) ein gegenüber einem Regelschienenprofil niedrigeres Schienenprofil aufweisen, sind die Flügelschienen (5, 6) als Vignolschienen ausgebildet, deren mit niedrigerem Schienenprofil ausgebildeter Bereich ausgehend vom Vignolschienenprofil durch Umformen hergestellt ist.

Description

Weiche mit beweglicher Herzstückspitze
Die Erfindung betrifft eine Weiche mit einem Weichenherzstück mit beweglicher Herzstückspitze und Flügelschienen, wobei die Flügelschienen im Bereich der Herzstückspitze ein gegenüber einem Regelschienenprofil niedrigeres Schienenprofil aufweisen.
Eine derartige Weiche ist beispielsweise der EP 0343150 A2 zu entnehmen.
Herzstückspitzen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt, wobei u.a. eine zweiteilige, aus Haupt- und Beispitze zusammengesetzte bewegliche Herzstückspitze zum Einsatz gelangt, wobei beide Anschlussschienen eine Federstelle aufweisen. Die Her- stückspitze wird von Flügelschienen umgeben, d.h. von den sich von den Zungen her fortsetzenden Schienensträngen, die im Herzstückbereich abgeknickt sind.
Damit bei einem derartigen Herzstück im Schienen- und Wei- chenbau übliche Werkstoffe uneingeschränkt Verwendung finden können und damit sich das Herzstück durch größere Tragfähigkeit und Standfestigkeit insbesondere im Spitzenbereich auszeichnet, ist bei der aus der EP 0343150 A2 bekannt gewordenen Ausbildung vorgesehen, dass die Haupt- und Beispitze unter Verwendung von Dicksteg-Regelschienenprofilen ausgebildet sind und dass als äußere Flügelschienen gegenüber den Dicksteg-Regelschienenprofilen niedrigere, wenigstens teilweise auf Unterlagsplatten festgelegte asymmetrische Zungenprofile angeordnet sind. Durch die Verwendung von Dicksteg-Regelschienenprofilen kann sowohl für die Haupt- als auch für die Beispitze gleiches Material gewählt werden, sodass ein gleichmäßiger Verschleiß und damit ein geringerer Wartungsaufwand erzielt wird. Die Wahl von Dicksteg-Regelschienenprofilen verleiht hierbei der Haupt- und Bespitze die erforderliche Stabilität bei gleichzeitiger Ver- besserung der Möglichkeit der elastischen Abspannung der Flügelschienenteile. Durch die Maßnahme, die äußeren Flügelschienen gegenüber den Dicksteg-Regelschienenprofilen des Herzstücks niedriger auszubilden und wenigstens teilweise auf Unterlags- platten festzulegen, wird die Möglichkeit geschaffen, dass die Dicksteg-Regelschienenprofile bei einem Verschwenken der Herzspitze mit ihrem Fußteil unterhalb der Flügelschienen gegen Aufsteigen gesichert werden können. Eine derartige Ausbildung ist insbesondere für Hochgeschwindigkeitsweichen von besonderem Vorteil.
Die als asymmetrisches Zungenprofil geringerer Höhe ausgebildeten Flügelschienenteile im Bereich des Herzstücks werden entweder im Bereich unmittelbar vor der Herzspitze vom niederen asymmetrischen Zungenprofil auf das Regelschienenprofil ausgeschmiedet oder gegenseitig angepasst und mit einer Regelschiene verschweißt, welche bis zum Herzstückbeginn reicht. Weiters werden die Flügelschienenteile entweder bis zum Flügelschienenende als asymmetrisches Zungenprofil geführt oder nach dem Überlaufbereich hinter der Zunge nach den Herzspitzen ebenfalls auf das Regelschienenprofil ausgeschmiedet oder gegenseitig angepasst und mit einer Regelschiene verschweißt, die bis an das Flügelschienenende reicht. Der Einbau einer Flügelschiene der Bauart nach der EP 0343150 A2 aus einem asymmetrischen Dicksteg-Regelprofil erfordert somit zwei Profilanpassungen und Anschlussverschweißungen mit den Regelschienen.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine Weiche der eingangs genannten Art mit Flügelschienen zu schaffen, die im Bereich der Herzstückspitze ein gegenüber einem Regelschienenprofil niedrigeres Schienenprofil aufweist und bei denen dennoch kein gesondertes Schienenprofil und keine An- schlussverschweißungen erforderlich sind. Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die erfindungsgemäße Weiche im wesentlichen dadurch aus, dass die Flügelschienen als Vignolschienen ausgebildet sind, deren mit niedrigerem Schienenprofil ausgebildeter Bereich ausgehend vom Vignolschie- nenprofil durch Umformen hergestellt ist. Dadurch, dass die Flügelschienen als Vignolschienen ausgebildet sind, können sie jeweils aus einem einzigen Schienenstück hergestellt werden, sodass die Notwendigkeit von Anschlussverschweißungen entfällt. Man benötigt keinen gesonderten eingeschweißten Flügelschienen- teil, sondern es reicht eine örtlich begrenzte Profiländerung des Vignolschienenprofils zur Ausbildung des im Bereich der Herzstückspitze vorgesehenen niedrigeren Schienenprofils der Flügelschiene. Zur Ausbildung dieses niedrigeren Schienenprofils ist die Flügelschiene erfindungsgemäß ausgehend vom Vignolschienenprofil durch Umformen hergestellt. Insgesamt wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung die Wärmeeinflusszone im Bereich der Umformung wesentlich reduziert, sodass keine Gefügeänderungen im Schienenkopfprofil der Flügelschiene erfolgen, wobei bei der Materialwahl für die Flügelschiene keine Rück- sieht auf eine sonst erforderliche Nachbehandlung im Schienenkopf wegen des thermischen Umformprozesses genommen werden muss. Dadurch, dass die Flügelschienen jeweils aus einem einzigen Stück hergestellt sind, weist die Radlauffläche keine Anstückelungen auf, sodass sich im Überrollbereich ein gleich- mäßiges Fahrverhalten ergibt.
Mit Vorteil ist die Ausbildung hierbei derart getroffen, dass der mit niedrigerem Schienenprofil ausgebildete Bereich ausgehend vom Vignolschienenprofil unter Beibehaltung des Schienen- köpfprofus zur Ausbildung eines niedrigeren, zum Schienenfuß hin breiteren Schienenstegs umgeformt ist. Die Umformung erfolgt hierbei bevorzugt nach einer Vorwärmung auf ca. 900°, wobei das Regelschienenprofil gestaucht wird, sodass sich ein symmetrisch verbreiterter Schienensteg mit gleichbleibendem Schienenkopfprofil ergibt. Zu diesem Zweck wird das Schienenkopfprofil und ggf. ein Teil des an den Schienenkopf anschließenden Stegs beim Stauchvorgang in einer entsprechenden Form gehalten.
Um der veränderten Form des Schienenstegs in diesem Bereich bei der Abstützung Rechnung zu tragen, ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung vorgesehen, dass die Flügelschienen durch mit dem Steg der Flügelschienen verschraubte Abstützungen festgelegt sind, wobei die Abstützungen eine der Verdickung des Flügelschienenstegs im Wesentlichen entsprechende Materialverjüngung aufweisen, sodass die Abstützungen an den umgeformten Bereich der Flügelschienen angepasst sind.
Um nun zu gewährleisten, dass die bewegliche Herzstückspitze an flächige Anlage an die Flügelschienen gelangen kann, ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung vorgesehen, dass die Flügelschienen im Bereich der Anlage der beweglichen Herzstückspitze zur Ausbildung eines asymmetrischen Schienenquerschnitts mechanisch nachbearbeitet sind.
Um die Gefahr des Aufsteigens der Herstückspitze zu mindern, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, dass die Flügelschienen im Bereich ihres niedrigeren Schienenprofils eine Profilhöhe aufweisen, die um wenigstens die Höhe des Fußes der Herzstückspitze geringer ist als die Profilhöhe der Herstückspitze. Auf diese Weise kann die Herzstückspitze in der jeweiligen Endlage mit ihrem Fußteil unterhalb der äußeren Flügelschienen eingeschoben werden. Mit Vorteil ist die Ausbildung hierbei so getroffen, dass die Flügelschienen im Bereich ihres niedrigeren Schienenprofils wenigstens teilweise auf Stühlen angeordnet sind. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung ist es vorgesehen, dass die der Herzstückspitze zugewandten Stirnseiten der Stühle Ausnehmungen für das Übergreifen des Fußes der Herzstückspitze in anliegender Stellung der Herzstückspitze aufweisen.
Um in denjenigen Bereichen, in welchen eine derartige Ab- Stützung gegen Aufsteigen nicht ohne weiteres realisiert werden kann, die Stabilität nicht zu beeinträchtigen und um gleichzeitig die Flexibilität der Herzstückspitze zu erhöhen, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, dass der Fuß der Herzstückspitze im Bereich zumindest eines Teils der Stühle der Flügelschienen auf geringere Breite ausgenommen ausgebildet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels • näher erläutert. In dieser zeigen Fig.l den Ausschnitt einer Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Weiche mit einem Herzstück mit beweglicher Haupt- und Beispitze, Fig.2 einen Schnitt nach der Linie 11/11 der Fig.l, Fig.3 einen Schnitt nach der Linie III/III der Fig.l, Fig.4 eine Seitenansicht eines Teilabschnitts der Flü- gelschiene, Fig.5 einen Schnitt nach der Linie V/V der Fig.4 und Fig.6 einen Schnitt nach der Linie VI/VI der Fig.4.
In Fig.l ist mit 1 ein Herzstück bezeichnet, welches eine Herzstückspitze 2 mit einer Hauptspitze 3 und einer Beispitze 4 aufweist. Die Flügelschienen des Herzstücks 1 sind mit 5 und 6 bezeichnet. Die Festlegung der Flügelschienen 5 und 6 auf Unterlagsplatten 7 erfolgt mittels Schrauben 8. Der Fuß 9 der Hauptspitze 3 weist teilweise im Bereich der Festlegung der Flügelschienen 5 auf einer Unterlagsplatte 7 Ausnehmungen 10 auf, deren Funktionsweise weiter unten näher erläutert werden wird.
In Fig.2 ist die Hauptspitze 3 in Anlage an die Flügelschiene 6 dargestellt. Die Hauptspitze ist dabei aus einem Schienenpro- fil, beispielsweise 54El oder 60El EN13674-1 ausgebildet. Die Flügelschienen 5 und 6 sind im Bereich der hier dargestellten Anlage der Herstückspitze an die Flügelschienen asymmetrisch und mit geringerer Höhe ausgebildet und dem verwendeten Schie- nenprofil für die Spitze angepasst. Die Flügelschienen 5 und 6 sind jeweils auf Stühlen 11 festgelegt, deren Höhe so bemessen ist, dass die Gesamthöhe der Stühle 11 mit dem niedrigeren Bereich der Flügelschiene 5 bzw. 6 jeweils der Höhe der Hauptspitze 3 entspricht. Die Festlegung der Flügelschienen 5 auf den Stühlen 11 erfolgt dabei in bekannter Weise über Abstützungen 12, welche mittels einer Verschraubung 13 mit der Flügelschiene und mittels der Verschraubung 8 mit dem Stuhl 11 verbunden ist. Die Stühle 11 weisen an ihren der Spitze 3 zugewandten Stirnflächen Ausnehmungen 14 auf, in welche der abge- setzt ausgebildete Teil 10 des Schienenfußes 9 der Herzspitze 3 in an die Flügelschiene anliegender Stellung eingreifen kann. Durch ein derartiges Übergreifen der Stühle 11 wird ein Aufsteigen der Spitze 3 vermieden und es wirkt der Stuhl 11 somit als Niederhalter in an die Flügelschiene anliegender Stellung. Die Stühle 11 sind mit den Unterlagsplatten 7 verbunden oder bilden einen gemeinsamen Bauteil. Die Unterlagsplatten 11 sind auf nicht dargestellten Schwellen oder Betonplatten befestigt.
In der Darstellung gemäß Fig.3 ist die Verbindung der Haupt- spitze 3 mit der Beispitze 4 näher dargestellt. Die Beispitze 4 ist ebenso wie die Hauptspitze 3 unter Verwendung von Schienenprofilen, wie oben erläutert, ausgebildet. Ebenso wie die Hauptspitze weist auch die Beispitze 4 einen Schienenfuß 15 für eine stabilere Ausbildung des Herzstücks bei geringerer Kippge- fahr auf. Die Flügelschienen 5 und 6 weisen in dem hier dargestellten Bereich ein übliches Vignolschienenprofil auf und sind unmittelbar an den Unterlagsplatten 7 festgelegt. Der Profilverlauf der als Vignolschienen ausgebildeten Flügelschienen 5 und 6 ergibt sich noch deutlicher aus den Darstellungen gemäß Fig.4 bis 6. In Fig.4, in welcher ein Teilabschnitt der Flügelschiene dargestellt ist, ist ersichtlich, dass die Flügelschiene in einem Bereich 16 eine niedrigere Profilhöhe aufweist, welche durch Umformung hergestellt ist. Bei größeren Herzstücken kann der Bereich der Umformung der Flügelschiene durch Verschweißen zweier einseitig umgeformter Flügelschienen verlängert werden. In der Schnittansicht gemäß Fig.5 ist das als Vignolschienenprofil ausgebildete Ausgangsprofil der Flügelschiene dargestellt. In Fig.6 ist das durch Umformen hergestellte niedrigere Profil der Flügelschiene dargestellt, wobei ersichtlich ist, dass die Vignolschiene unter Beibehaltung des Schienenkopfprofus gestaucht wurde, sodass sich ein zum Schienenfuß 17 hin verbreiterter Schienensteg 18 ergibt. Das durch Umformen hergestellte Schienenprofil wird in der Folge mechanisch nachbearbeitet, sodass sich das in Fig.2 dargestellte asymmetrische Flügelschienenprofil ergibt.
Insgesamt ist die erfindungsgemäße Bauweise wesentlich kostengünstiger, da die notwendige Umformung an ein verändertes Profil in einem einzigen Arbeitsschritt erfolgen kann und Anschlussverschweißungen entfallen können.

Claims

Patentansprüche:
1. Weiche mit einem Weichenherzstück mit beweglicher Herzstückspitze und Flügelschienen, wobei die Flügelschienen im Bereich der Herzstückspitze ein gegenüber einem Regelschienenprofil niedrigeres Schienenprofil aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelschienen (5, 6) als Vignolschienen ausgebildet sind, deren mit niedrigerem Schienenprofil ausgebildeter Bereich ausgehend vom Vignolschienenprofil durch Umformen hergestellt ist.
2. Weiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mit niedrigerem Schienenprofil ausgebildete Bereich ausgehend vom Vignolschienenprofil unter Beibehaltung des Schienen- kopfprofils zur Ausbildung eines niedrigeren, zum Schienenfuß hin breiteren Schienestegs umgeformt ist.
3. Weiche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelschienen (5, 6) durch mit dem Steg der Flügel- schienen verschraubte Abstützungen (12) festgelegt sind, wobei die Abstützungen ( 12 ) eine der Verdickung des Flügelschienenstegs (18) im wesentlichen entsprechende Materialverjüngung aufweisen.
4. Weiche nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelschienen (5, 6) im Bereich der Anlage der beweglichen Herzstückspitze (2) zur Ausbildung eines asymmetrischen Schienenquerschnitts mechanisch nachbearbeitet sind.
5. Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelschienen (5, 6) im Bereich ihres niedrigeren Schienenprofils wenigstens teilweise auf Stühlen (11) angeordnet sind.
6. Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelschienen (5, 6) im Bereich ihres niedrigeren Schienenprofils eine Profilhöhe aufweisen, die um wenigstens die Höhe des Fußes (9) der Herzstückspitze (2) ge- ringer ist als die Profilhöhe der Herstückspitze (3).
7. Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die der Herzstückspitze (2) zugewandten Stirnseiten der Stühle (11) Ausnehmungen (14) für das Über- greifen des Fußes (9) der Herzstückspitze (2) in anliegender Stellung der Herzstückspitze (2) aufweisen.
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