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betreffend eine
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"Schiene mit einem induktiven Schienenschalter"
Die
Erfindung betrifft eine Schiene mit einem auf einer Schwelle od. dgl. befestigbaren
Schienenfuß, einem von dem Schienenfuß mittig aufragenden Sctrienensteg, einem am
oberen Ende des Schienensteges ausgebildeten, eine Laufbahn bildenden Schienenkopf
und einem am Schienensteg befestigten induktiven Schienenschalter, wobei der Schienenschalter
ein Gehäuse, mindestens eine in dem Gehäuse angeordnete Ansprechspule mit einer
zugehörigen elektrischen Schaltung und einen Befestigungsbügel aufweist, wobei vorzugsweise
die Hau?tachse der Ansprechspule und des vor der Ansprechspule befindlichen Beeinflussungsbereiches
in einem spitzen Winkel zur vertikalen, in Längsrichtung liegenden Hauptebene der
Schiene verläuft und wobei zur Befestigung des Schienenschalters am Schienensteg
der Schienensteg und der Befestigungsbügei des Schienenschalters jeweils mindestens
eine Bohrung bzw. Gewindebohrung zur Aufnahme einer Befestigungsschraube aufweisen.
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Schienen der in Rede stehenden Art, also Schienen mit einem Schienenschalter
sind seit langem aus der Praxis bekannt Der Schienenschalter ist dabei str auf der
Seite des Schienensteges angeordnet, auf der sich auch der entsprech--nde Spurkranz
eines betriebsmäßig auf der Laufbahn rollenden Rades befindet.
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Der Spurkranz eines auf der' Laufbahn rollenden Rades dient also als
Beeinflussungselement für den Schienenschalter. Diese Technik ist seit langem bekannt.
Dabei sind grundsätzlich neben induktiven Schienenschaltern auch kapazitive Schienenschalter
bekannt, die anstelle der Ansprechspule eine Ansprechkapazität aufweisen. In die
Praxis haben solche kapazitiven Schienenschalter allerdings keinen Eingang gefunden,
da sie schaltungstechnisch, insbesondere hinsichtlich der Empfindlichkeit gegenüber
Umwelteinflüssen, und vom Schaltabstand her problematischer sind als induktive Schienenschalter.
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Ungeachtet dessen gelten die nachstehenden Ausführungen grundsätzlich
auch für Schienen mit kapazitiven Schienenschaltern.
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Bei der aus der Praxis bekannten Schiene, von der die Erfindung ausgeht,
weist der Schienenschalter in einem Gehäuse zwei in Längsrichtung der Schiene hintereinander
angeordnete Ansprechspulen auf, so daß eine Bestimmung der Bewegungsrichtung eines
auf der Laufbahn der Schiene rollenden Rades möglich ist.
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Die Hauptachsen der Ansprechspulen verlaufen dabei nicht nur, wie
eingangs erläutert, in einem spitzen Winkel zur vertikalen, in Längsrichtung lieenden
Hauptebene der Schiene, sondern auch in einem spitzen Winkel zur vertikalen, senkrecht
zur Längsrichtung liegenden Hauptebene der Schiene, sind also gewissermaßen etwas
voneinander weg gerichtet. Das ist aus schaltungstechnischen und auswertungstechnischen
Gründen vorteilhaft. Der Schaltabstand jeder der Ansprechspulen bei dem als bekannt
vorausgesetzten Schienenschalter ist vermittels eines einstellbaren Widerstandes
in der zugehörigen elektrischen Schaltung einstellbar.
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Bei den bekannten Schienen der in Rede stehenden Art wird in der Praxis
eine Abnutzung des Schienenkopfes in vertikaler Richtung zugelassen, die ganz erhebliche
Werte annehmen kann. So ist bei den im Bereich der Deutschen Bundesbahn eingesetzten
Schienen eine Abnutzung des Schienenkopfes um mehr als 10 mm zulässig, bevor die
Schiene insgesamt ausgewechselt werden muß. Diese Abnutzung des Schienenkopfes führt
dazu, daß der als Beeinflussungselement für den Schienenschalter dienende Spurkranz
eines Rades zunehmend näher an den Schienenschalter heranrückt. Dadurch verändert
sich der Schaltpunkt des Schienenschalters, was unerwünscht ist. Wird eine ein bestimmtes
Maß überschreitende Abnutzung des Schienenkopfes festgestellt, so wird daher bei
der bekannten Schiene, von der die Erfindung ausgeht, der Schaltabstand des Schienenschalters
nachgestellt, indem der einstellbare Widerstand in der zu der Ansprechspule gehörenden
elektrischen Schaltung nachgestellt wird Dazu muß einerseits das Gehäuse des Schienenschalters
geöffnet werden, was handhabungstechnisch unglücklich ist, andererseits kann die
elektrische Schaltung im Gehäuse nicht vollständig vergossen werden, was Angriffspunkte
für Umwelteinflüsse bietet, und schließlich ist für diese Einstellung besonderes
Fachpersonal notwendig, kann nämlich diese Einstellung nicht von beim Eisenbahnbau
vielfach eingesetzten Hilfskräften ohne Fachausbildung vorgenommen werden.
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Ausgehend von dem zuvor erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung
nun die Aufgabe zugrunde anzugeben, wie bei einer Schiene mit Schienenschalter eine
verschleißbedingte Abnutzung des Schienenkopfes beim Schienenschalter
berücksichtigt
werden kann, ohne daß komplizierte, fachlich besonders geschultes Personal erfordernde
Einstellungen am Schienenschalter notwendig sind.
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Die erfindungsgemäße Schiene, bei der die zuvor aufgezeigte Aufgabe
gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schienenschalter in unterschiedlichen
vertikalen Abständen vom Schienenfuß an dem Schienensteg befestigbar ist. Erfindungsgemäß
ist erkannt worden daß jede Maßnahme am Schienenschalter selbst unterbleiben kann,
wenn anstelle einer Nachstellung des Schaltabstandes des Schienenschalters einfach
der Schienenschalter als solcher bei zunehmender Abnutzung des Schienenkopfes nach
unten, also in Richtung auf den Schienenfuß hin, versetzt werden kann. Dadurch werden
dreierlei Vorteile erreicht. Erstens ist es nicht mehr notwendig, das Gehäuse des
Schienenschalters zu öffnen. Zweitens kann die zu der Ansprechspule bzw. den Ansprechspulen
gehörende elektrische Schaltung vollständig vergossen werden, da kein Schaltungselement
betriebsmäßig zugänglich sein muß. Dadurch finden Umwelteinflüsse keine Angriffspunkte
mehr. Drittens bedarf es wegen der nunmehr lediglich rein mechanischen Handhabungen,
die zum Nachstellen des Schienenschalters entsprechend der Abnutzung des Schienenkopfes
notwendig sind, nicht mehr des Einsatzes von fachlich besonders geschultem Personal.
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Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der Erfindung auszugestalten
und weiterzubilden, was im folgenden nur beispielhaft erläutert werden soll.
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Hinsichtlich der Befestigung des Schienenschalters in unterschiedlichen
vertikalen Abständen vom Schienenfuß am Schienensteg gibt es zunächst die Möglichkeit,
die Bohrung im Schienensteg als Langlochbohrung auszuführen. Das erfordert spezielle
Bohrmaßnahmen am Schienensteg, was insbesondere bei Nachrüstung eines Schienenschalters
an einer schon verlegten Schiene ungünstig ist. Eine Langlochbohrung am Befestigungsbügel
des Schienenschalters erfüllt demgegenüber dieselbe Funktion, ohne daß am Schienensteg
mehr als unbedingt nötig - Anbringung einer oder,bei einem zwei Ansprechspulen aufweisenden
Schienenschalter
zweier Bohrungen - getan werden muß. Langlochbohrungen am Befestigungsbügel haben
allerdings wiederum die Schwierigkeit, daß sie nicht ohne weiteres als Gewindebohrungen
ausgeführt werden können. Dementsprechend geht eine weitere Lehre der Erfindung,
der besondere Bedeutung zukommt, dahin, im Schienensteg und/oder im Befestigungsbügel
mindestens zwei in unterschiedlichen vertikalen Abständen vom Schienenfuß angeordnete
Bohrungen bzw.
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Gewindebohrungen vorzusehen. Ist der vorgesehene vertikale Abstand
der beiden Befestigungsstellungen des Schienenschalters am Schienensteg geringer
als der Durchmesser der Bohrungen bzw. Gewindebohrungen, so kann eine Quasi-Langlochbohrung,
also eine Langlochbohrung mit liner mittigen Einschnürung, vorgesehen sein. Will
man dies vermeiden, so empfiehlt es sich, die Bohrungen bzw. Gewindebohrungen in
Längsrichtung der Schiene versetzt zueinander anzuordnen. Es bedarf hier an sich
keiner besonderen Erwähnung, daß bei einem Schienenschalter mit zwei Ansprechspulen
dann insgesamt vier Bohrungen bzw. Gewindebohrungen vorgesehen sein müssen.
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Bei der erfindungsgemäß verwirklichten mechanischen Nachstellung des
Schienenschalters, bei der also der Schaltabstand selbst nicht geändert wird, kommt
allerdings ein neues Problem auf, das bei Änderung des Schaltabstandes zur Nachstellung
entsprechend der Abnutzung des Schienenkopfes keine Rolle spielt. Tatsächlich wirkt
nämlich der Schienenkopf für die Ansprechspule des Schienenschalters als eine permanente
Bedämpfung. Wird nun der Schienenschalter in unterschiedlichen vertikalen Abständen
vom Schienenfuß an dem Schienensteg befestigt, so ändert sich die Größe der durch
den Schienenkopf verursachten permanenten Bedämpfung. Um hier Abhilfe zu schaffen,
geht eine weitere Lehre der Erfindung, der besondere Bedeutung zukommt, dahin, die
erfindungsgemäße Schiene so auszugestalten, daß der Schienenschalter bei größerem
vertikalen Abstand vom Schienenfuß in größerem horizontalen Abstand vom Schienensteg
und bei kleinerem vertikalen Abstand vom Schienenfuß in kleinerem horizontalen Abstand
vom Schienensteg an dem Schienensteg befestigbar ist. Die Änderung des horizontalen
Abstandes hängt dabei von der Änderung des vertikalen Abstandes ab, wobei die Größenordnungen
der beiden Abstandsänderungen durch die Forderung miteinander verknüpft sind, daß
die
von dem Schienenkopf verursachte permanente Bedämpfung der Ansprechspule des Schienenschalters
unverändert bleiben soll.
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Die bei der zuvor erläuterten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Schiene notwendige Abstandsänderung in horizontaler Richtung läßt sich besonders
einfach dadurch verwirklichen, daß eine nötigenfalls zwischen dem Schienensteg und
dem Befestigungsbügel einlegbare Distanzscheibe vorgesehen ist.
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Die Distanzscheibe ist also nur bei größerem vertikalen Abstand des
Schienenschalters vom Schienenfuß zwischen dem Schienensteg und dem Befestigungsbügel
eingelegt. Aus Stabilitätsgründen sollte sich dabei die DistanzscheibG in der Breite
über beide Bohrungen bzw. Gewindebohrungen erstrecken.
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Zuvor ist ausgeführt worden, daß eine ganz erhebliche verschleißbedingte
Abnutzung des Schienenkopfes zugelassen wird, bevor eine Schiene der in Reize stehenden
Art ausgetauscht wird. Gleichwohl ist es durchaus möglich, daß ein Schienenschalter
die zugehörige Schiene "überlebt", also bei einer neu verlegten Schiene weiterverwendet
werden soll. Aus diesem Grunde sollte die zwischen dem Schienensteg und dem Befestigungsbügel
einlegbare Distanzscheibe aufgehoben werden können. Um hier sicherzugehen, daß eine
nicht benötigte Distanzscheibe auch wirklich nicht verloren geht oder weggeworfen
wird, Pmpfiehlt sich eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schiene, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß am Befestigungsbügel des Schienenschalters eine
Halterung, vorzugsweise eine Schraubhalterung, für die nicht benötigte Distanzscheibe
vorgesehen ist. Bedeutet die Verwirklichung einer weiteren Halterung für eine nicht
benötigte Distanzscheibe an dem Befestigungsbügel des Schienenschalters einen zu
großen technischen Aufwand, so läßt sich der gleiche Erfolg auch dadurch erzielen,
daß die Distanzscheibe dann, wenn sie nicht benötigt wird, als (zusätzliche) Unterlegscheibe
für die Befestigungsschraube auf der von dem Schienenschalter abgewandten Seite
des Schienensteges verwendet wird.
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Zuvor ist die Bedeutung der Versetzbarkeit des Schienenschalters in
horizontaler Richtung für die Frage der durch den Schienenkopf bewirkten permanenten
Bedämpfung
der Ansprechspule erläutert worden. Das dabei durch die horizontale Verstellbarkeit
erzielte Ergebnis läßt sich auch auf einem anderen Wege erreichen, nämlich dadurch,
daß der Winkel zwischen der Hauptachse der Ansprechspule und des vor der Ansprechspule
befindlichen Beeinflussungsbereiches und der vertikalen, in Längsrichtung liegenden
Hauptebene der Schiene veränderbar ist, daß nämlich der Winkel bei größerem vertikalen
Abstand des Schienenschalters vom Schienenfuß größer und bei kleinerem vertikalen
Abstand des Schienenschalters vom Schienenfuß kleiner ist. Die im Ergebnis geänderte
Winkelstellung des Beeinflussungsbereiches vor der Ansprechspule hat für die Beeinflussung
des Schienenschalters durch den Spurkranz eines auf der Laufbahn rollenden Rades
praktisch keine Bedeutung, da die Änderung der Winkelstellung in der vertikalen,
aber senkrecht zur Längsrichtung liegenden Hauptebene der Schiene erfolgt.
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Die zuvor erläuterte Lehre der Erfindung kann ganz konkret beispielsweise
dadurch verwirklicht werden, daß eine im Querschnitt keilförmige, zwischen dem Schienensteg
und dem Befestigungsbügel eingelegte Distanzscheibe vorgesehen ist und daß die den
unterschiedlichen vertikalen Abständen vom Schienenfuß entsprechenden Bohrungen
bzw. Gewindebohrungen im Befestigungsbügel eine dem Keilwinkel der Distanzscheibe
entsprechende unterschiedliche Neigung aufweisen. Hier kann und muß die Distanzscheibe
in beiden Befestigungsstellungen des Schienenschalters zwischen dem Schienensteg
und dem Befestigungsbügel eingelegt sein, entweder in normaler oder in um 1800 gewendeter
Lage.
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Schließlich gibt es auch bei der zuletzt erläuterten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Schiene natürlich die Möglichkeit, die Distanzscheibe so
zu dimensionieren, daß sie sich in der Breite über beide Bohrungen bzw.
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Gewindebohrungen erstreckt.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt
Fig. 1 im Vertikalschnitt
eine Schiene mit einem am Schienensteg befestigten Schienenschalter in Seitenansicht
und in einer "oberen" Befestigungsstellung, Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 mit
dem Schienenschalter in einer "unteren" Befestigungsstellung und Fig. 3 den Gegenstand
nach Fig. 2 in Draufsicht, einen Teil des Schienenkopfes weggebrochen.
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In den Fig 1 bis 3 ist eine Schiene í mit einem auf einer Schwelle
od. dgl.
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befestigbaren Schienenfuß 2, einem von dem Schienenfuß 2 mittig aufragenden
Schienensteg 3, einem am oberen Ende des Schienensteges 3 ausgebildeten, eine Laufbahn
bildenden Schienenkopf 4 und einem am Schienensteg 3 befestigten induktiven Schienenschalter
5 dargestellt. Der Schienenschalter 5 weist ein Gehäuse 6, zwei in dem Gehäuse 6
in Längsrichtung der Schiene 1 hintereinander angeordnete Ansprechspulen 7 und einen
Befestigungsbügel 8 auf. Zu den Ansprechspulen 7 gehört eine elektrische Schaltung,
die jedoch in den Figuren nicht dargestellt ist.
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Wie sich aus den Fig. 1 und 2 besonders deutlich ergibt, verlaufen
die Hauptachsen der Ansprechspulen 7 und der vor den Ansprechspulen 7 jeweils befindlichen
Beeinflussungsbereiche 9 in einem spitzen Winkel zur vertikalen, in Längsrichtung
liegenden Hauptebene der Schiene 1. In den Figuren nicht erkennbar ist, daß die
Hauptachsen der Ansprechspulen nicht parallel verlaufen, sondern im übrigen auch
noch in einem spitzen Winkel zur vertikalen, senkrecht zur Längsrichtung liegenden
Hauptebene der Schiene verlaufen.
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Zur Befestigung des Schienenschalters 5 am Schienensteg 3 weisen der
Schienensteg 3 und der Befestigungsbügel 8 des Schienenschalters 5 jeweils mehrere
Bohrungen 10 bzw. Gewindebohrungen 11 auf. Im Schienensteg 3 sind genauer gesagt
zwei Bohrungen 10 vorgesehen, während im Befestigungsbügel 8 vier Gewindebohrungen
11 vorgesehen sind. Durch jede der Bohrungen 10 läßt sich eine
Befestigungsschraube
12 in eine der Gewindebohrungen 11 einschrauben, wobei auf der vom Schienenschalter
5 abgewandten Seite des Schienensteges 3 zu jeder Befestigungsschraube 12 eine Unterlegscheibe
13 vorgesehen ist.
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In den Fig. 1 und 2 ist noch deutlich erkennbar, daß am Schienenschalter
5 eine Anschlußeinrichtung 14 zum Anschluß eines Übertragungskabels 15 vorgesehen
ist.
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Um verschleißbedingten Abnutzungen des Schienenkopfes Rechnung tragen
zu können, ist der Schienenschalter 5, wie die Fig 1 und 2 zeigen, in unterschiedlichen
vertikalen -Abständen vom Schienenfuß 2 an dem Schienensteg 3 befestigbar. In dem
dargestellten Ausführungsbeispiel sind dabei im Befestigungsbügel 8 in unterschiedlichen
vertikalen Abständen vom Schienenfuß 2 und in Längsrichtung der Schiene 1 versetzt
zueinander zwei Gewindebohrungen 11 zu jeweils einer Bohrung 10 im Schienensteg
3 vorgesehen. Die Befestigung des Schienenschalters 5 in unterschiedlichen vertikalen
Abständen vom Schienenfuß 2 an dem Schienensteg 3 wird also ganz einfach dadurch
realisiert, daß die Befestigungsschrauben 12 in die unterschiedlichen Gewindebohrungen
11 eingeschraubt werden.
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Aus einem Vergleich der Fig. 1 und 2 miteinander ergibt sich, daß
der Schienenschalter 5 bei größerem vertikalen Abstand vom Schienenfuß 2 in größerem
horizontalen Abstand vom Schienensteg 3 und bei kleinerem vertikalen Abstand vom
Schienenfuß 2 in kleinerem horizontalen Abstand vom Schienensteg 3 an dem Schienensteg
3 befestigt ist. Das ist technisch dadurch realisiert, daß bei größerem vertikalen
Abstand des Schienenschalters 5 vom Schienenfuß 2 zwischen dem Schienensteg 3 und
dem Befestigungsbügel 8 eine Distanzscheibe 16 eingelegt ist. Die Distanzscheibe
16 erstreckt sich in der Breite, wie Fig. 3 besonders deutlich erkennen läßt, über
beide Gewindebohrungen 11 im Befestigungsbügel 8.
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Fig. 2 läßt im übrigen noch erkennen, daß am Befestigungsbügel 8 des
Schienenschalters 5 eine Halterung 17 in Form einer Schraubhalterung vorgesehen
ist,
die für die in dieser Befestigungsstellung des Schienenschalters 5 nicht benötigte
Distanzscheibe 16 bestimmt ist.
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