WO2003085200A1 - Kreuzung oder weiche - Google Patents

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WO2003085200A1
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Reinhard Kossmann
Andreas Gloschat
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Thyssenkrupp Weichenbau Gmbh
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    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B7/00Switches; Crossings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2202/00Characteristics of moving parts of rail systems, e.g. switches, special frogs, tongues
    • E01B2202/02Nature of the movement
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01B2202/00Characteristics of moving parts of rail systems, e.g. switches, special frogs, tongues
    • E01B2202/02Nature of the movement
    • E01B2202/027Including a component perpendicular to the plane of the rails

Definitions

  • the invention relates to an intersection of rails for rail vehicles intersecting at predeterminable angles.
  • Turnout tongues are the parts of a turnout that wear out the most when they run over the rail vehicles. It is therefore necessary that switch blades have to be returned to their original state more often than other parts of the switch.
  • tongues for grooved rail switches which are usually recessed in a solid base, such as a street
  • the switches as a whole or as part can only be replaced with a great deal of work, since for this purpose the surrounding structure, especially the road surface, must be removed beforehand.
  • Turnouts conventionally used are to be regarded as construction-intensive with regard to the multitude of their, among other things, also movable components and, as already explained, have to be replaced at least partially at predetermined intervals.
  • the aim of the subject matter of the invention is to provide an intersection, or a switch, in such a way that a simple construction and low-wear construction deviating from the previous concept is designed in such a way that rail vehicles can safely drive over the heart of crossings or switches.
  • This goal is achieved on the one hand by crossing intersecting rails for rail vehicles which intersect at predeterminable angles, comprising a plurality of frogs which can be moved relative to the rails.
  • this goal is also achieved by a switch for rail vehicles, including a centerpiece that can be moved relative to the intersecting, in particular inner rails.
  • the heart pieces which can be moved in particular at a predeterminable angle to the intersection or switch, offer the possibility, depending on the direction of travel, of providing a track of the same profile in the area of the intersection or switch by appropriate position of the heart piece (s).
  • This solution also optimizes different operating conditions and the associated signs of wear compared to the prior art.
  • positive-locking end position testers can be provided in the area of the heart of the crossing or the switch.
  • electrical heating elements can be provided in the displacement areas if necessary.
  • the object of the invention ensures that an uninterrupted driving surface with a track channel for treads and wheel flanges of the wheels of rail vehicles is formed.
  • the drive type of the frogs can be electromechanical, respectively electrohydraulic or manually operated, the person skilled in the art will adapt this to the respective application in a corresponding manner.
  • the subject of the invention can be used for both local and long-distance transport.
  • intersection or switch according to the invention represents an alternative to conventional flat-groove frogs, whereby the entire frog area with its requirements for tracking, groove geometry and pending maintenance can advantageously be modified by the respective moving frog by using the movable frog.
  • the moveable centerpiece brings with it a much simpler lane guidance and significantly lower maintenance costs, since it is designed in the same way as the adjacent tracks.
  • FIGS. 4 and 5 sections through crossing or switch frogs according to FIGS. 1 to 3.
  • Figure 1 shows an intersection 1 of rails 2,3, the rails 2,3 cross each other at an angle of 90 °.
  • movable heart pieces 4, 5, 6, 7 are provided, which in this example can be moved electromechanically from the position shown (travel rails 2 can be driven) to the other position (travel rails 3 can be driven) in the direction of the arrow are.
  • the frogs 4, 7 and 5, 6 can be moved simultaneously in a corresponding manner via a single drive.
  • the frogs 4 - 7 contain corresponding travel profiles 8, 9, so that an identical track profile to the travel rails 2 and 3 can be produced.
  • the subject of the invention enables a wheel and rail-protecting track crossing to be implemented.
  • FIG. 2 also shows an intersection 10 for rails 2, 3 crossing at an angle of 45 °.
  • Movable frogs 4, 5, 6, 7 are also provided here, which have corresponding lane profiles 8, 9 and can be moved in the direction of the arrow, for example electrohydraulically.
  • the frogs 4 and 7 have individual drives, while the frogs 5 and 6 can be moved simultaneously via a single drive in the corresponding direction (arrow).
  • FIG. 3 shows a switch 11 for mutually intersecting rails 12, 13.
  • a frog 14 which can be moved transversely to the travel rails 12, 13 is provided and can be moved electromechanically, for example, in the direction of the arrow into the respective position.
  • the centerpiece 14 contains fairway profiles 15, 16, so that after the movement into the respective end position, the frog 14 or the switch 11 can be passed over without any problems.
  • End position test elements ensure that the respective centerpiece 4 to 8 or 14 is aligned in the respective position after the changeover and locking.
  • FIGS. 4 and 5 show sections through an intersection crosspiece, for example 4, 5, or a section through the crossover crosspiece 14.
  • the actuation area for the drive which is not shown here, is provided with the reference number 17.

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Abstract

Kreuzung (1, 10) bzw. Weiche (11) für unter vorgebbaren Winkeln einander schneidende Fahrschienen (2, 3, 12, 13) für Schienenfahrzeuge, beinhaltend einzelne oder mehrere im Kreuzungs- bzw. Weichenbereich relativ zu den Fahrschienen bewegbare Herzstücke (4-7, 14). Infolge der bewegbaren Herzstücke wird sichergestellt, dass eine ununterbrochene Fahrfläche mit Spurkanal für Laufflächen und Spurkränze der Räder von Schienenfahrzeugen gebildet wird.

Description

Kreuzung oder Weiche
Die Erfindung betrifft eine Kreuzung von unter vorgebbaren Winkeln einander schneidenden Fahrschienen für Schienenfahrzeuge.
Weichenzungen sind diejenigen Teile einer Weiche, die durch Überfahren der Schienenfahrzeuge am stärksten verschleißen. Von daher ist es erforderlich, daß Weichenzungen häufiger als andere Teile der Weiche wieder in den Ursprungszustand versetzt werden müssen. Speziell beim Einsatz von Zungen für Rillenschienenweichen, welche üblicherweise in einem festen Untergrund, wie einer Straße, vertieft eingebaut sind, besteht das Problem, daß die Weichen als ganzes oder als Teil nur unter großem Arbeitsaufwand ausgetauscht werden, können, da hierzu die umliegende Bausubstanz, speziell der Straßenbelag, vorher entfernt werden muß. Herkömmlich zum Einsatz gelangende Weichen sind bezüglich der Vielzahl ihrer unter anderem auch beweglichen Bauteile als bauintensiv anzusehen und müssen - wie bereits dargelegt - in vorgebbaren Zeitabständen zumindest partiell erneuert werden.
Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es, eine Kreuzung, respektive eine Weiche, dahingehend bereitzustellen, daß eine vom bisherigen Konzept abweichende einfach bauende und verschleißarme Konstruktion konzipiert wird, dergestalt, daß Schienenfahrzeuge sicher die Herzstücke von Kreuzungen bzw. Weichen überfahren können.
Dieses Ziel wird einerseits erreicht durch eine Kreuzung von unter vorgebbaren Winkeln einander schneidenden Fahrschienen für Schienenfahrzeuge, beinhaltend mehrere relativ zu den Fahrschienen bewegbare Herzstücke.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kreuzung sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen. Dieses Ziel wird darüber hinaus auch erreicht durch eine Weiche für Schienenfahrzeuge, beinhaltend ein relativ zu den einander schneidenden, insbesondere inneren Fahrschienen, bewegbares Herzstück.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Weiche sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.
Die insbesondere unter einem vorgebbaren Winkel zur Kreuzung bzw. Weiche bewegbaren Herzstücke bieten abweichend zum Stand der Technik die Möglichkeit, je nach Fahrtrichtung durch entsprechende Stellung des bzw. der Herzstücke(s) eine profilgleiche Spur im Kreuzungs- bzw. Weichenbereich bereitzustellen. Mit dieser Lösung werden auch unterschiedliche Betriebsbedingungen und damit verbundene Verschleißerscheinungen gegenüber dem Stand der Technik optimiert.
In gleicher Weise wird auch bei Weichen eine Optimierung dahingehend herbeigeführt, daß keine beweglichen Herzstückspitzen, z.B. gebildet durch Haupt- und Nebenspitze, mehr notwendig sind.
Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß können aus sicherheitsrelevanten Gründen, insbesondere formschlüssig wirkende Endlagenprüfer im Bereich des respektive der Herzstücke der Kreuzung bzw. der Weiche vorgesehen werden. Um einen über die Jahreszeit gesehen uneingeschränkten Betrieb der Kreuzung respektive der Weiche sicherzustellen, können in den Verschiebungsbereichen bedarfsweise elektrische Heizelemente vorgesehen werden.
Durch den Erfindungsgegenstand wird sichergestellt, daß eine ununterbrochene Fahrfläche mit Spurkanal für Laufflächen und Spurkränze der Räder von Schienenfahrzeugen gebildet wird. Die Antriebsart der Herzstücke kann elektromechanisch, respektive elektrohydraulisch oder handbetätigt sein, wobei der Fachmann dies dem jeweiligen Anwendungsfall in entsprechender weise anpassen wird.
Der Erfindungsgegenstand ist sowohl für den Nah- als auch für den Fernverkehr einsetzbar.
Im Bereich des Nahverkehrs stellt die erfindungsgemäße Kreuzung, respektive Weiche, eine Alternative zu herkömmlichen Flachrillen-Herzstücken dar, wodurch durch Einsatz des beweglichen Herzstückes der gesamte Herzstückbereich mit seinen Anforderungen an Spurführung, Rillengeometrie und anhängige Wartung vorteilhafterweise durch das jeweils bewegliche Herzstück modifiziert werden kann. Das bewegliche Herzstück bringt eine sehr viel einfachere Spurführung und deutlich geringere Wartungskosten mit sich, da es analog zu den angrenzenden Fahrschienen ausgebildet ist.
Für im Fernverkehr eingesetzte Vollbahnen kann die Forderung nach einer durchgehenden Fahrkante bei allen möglichen Kreuzungswinkeln erfüllt werden. Hier wurden bisher Lösungen bereitgestellt, daß Gleise, welche das DB-Gleis kreuzen, vorzugsweise mit Rampen versehen werden und der kreuzende Zug mit Spurkränzen über den Schienenkopf des DB-Gleises fahren muß. Somit kann man auch hier durch den Einsatz des bzw. der erfindungsgemäßen Herzstücke(s) im Bereich der Kreuzung/Weiche der Geräuschentwickiung und dem Fahrkomfort besser gerecht werden. Das bisherige Kreuzen des Nahverkehrs als Langsamfahrstelle im Kreuzungsbereich wird durch den Erfindungsgegenstand ebenfalls überwunden. Schließlich wird auch die Sicherheit gegen Entgleisung gewährleistet.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen: Figuren 1 und 2 Herzstücke für einander unter unterschiedlichen Winkeln kreuzende Fahrschienen;
Figur 3 Herzstück in einer Weiche;
Figuren 4 und 5 Schnitte durch Kreuzungs- bzw. Weichenherzstücke gemäß Figuren 1 bis 3.
Figur 1 zeigt eine Kreuzung 1 von Fahrschienen 2,3, wobei die Fahrschienen 2,3 einander unter einem Winkel von 90° kreuzen. Im Kreuzungsbereich sind unter einem vorgebbaren Winkel zu den Fahrschienen 2,3 bewegbare Herzstücke 4,5,6,7 vorgesehen, die in diesem Beispiel elektromechanisch von der dargestellten Position (Fahrschienen 2 befahrbar) in die andere Position (Fahrschienen 3 befahrbar) in Pfeilrichtung bewegbar sind. In diesem Beispiel können die Herzstücke 4,7 und 5,6 simultan jeweils über einen Einzelantrieb in entsprechender Weise bewegt werden. Andere Lösungen sind hier jedoch auch denkbar. Die Herzstücke 4 - 7 beinhalten entsprechende Fahrprofile 8,9, so daß ein spurgleiches Profil zu den Fahrschienen 2 und 3 herstellbar ist. Durch den Erfindungsgegenstand ist eine Rad und Schienen schonende Gleiskreuzung realisierbar.
Figur 2 zeigt ebenfalls eine Kreuzung 10 für einander unter einem Winkel von 45° kreuzende Fahrschienen 2,3. Auch hier sind bewegbare Herzstücke 4,5,6,7 vorgesehen, die entsprechende Fahrspurprofile 8,9 aufweisen und in Pfeilrichtung, beispielsweise elektrohydraulisch, bewegbar sind. Die Herzstücke 4 und 7 verfügen über Einzelantriebe, während die Herzstücke 5 und 6 simultan über einen Einzelantrieb in entsprechender Richtung (Pfeiles) bewegbar sind.
Figur 3 zeigt eine Weiche 11 für einander schneidende Fahrschienen 12,13. Im Schnittbereich ist ein quer zu den Fahrschienen 12,13 bewegbares Herzstück 14 vorgesehen, das beispielsweise elektromechanisch in Pfeilrichtung in die jeweilige Position bewegbar ist. Das Herzstück 14 beinhaltet Fahrrinnenprofile 15,16, so daß nach erfolgter Bewegung in die jeweilige Endlage ein problemloses Überfahren des Herzstückes 14, respektive der Weiche 11, möglich ist.
Über hier nicht weiter dargestellte Endlagenprüfelemente wird sichergestellt, daß das jeweilige Herzstück 4 bis 8 bzw. 14 nach erfolgter Umstellung und Verriegelung in der jeweiligen Lage ausgerichtet ist.
Die Figuren 4 und 5 zeigen Schnitte durch ein Kreuzungsherzstück, beispielsweise 4,5, respektive einen Schnitt durch das Weichenherzstück 14. Der Betätigungsbereich für den hier nicht weiter dargestellten Antrieb ist mit dem Bezugszeichen 17 versehen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Kreuzung von unter vorgebbaren Winkeln einander schneidenden Fahrschienen (2,3) für Schienenfahrzeuge, beinhaltend mehrere relativ zu den Fahrschienen (2,3) bewegbare Herzstücke (4,5,6,7).
2. Kreuzung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Herzstücke (4 bis 7) durchgehende Bereiche (8,9) aufweisen, die dem Spurbereich der Fahrräder der Schienenfahrzeuge entsprechend ausgebildet sind.
3. Kreuzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Herzstücke (4 bis 7) je Fahrschiene (2,3) unter einem vorgebbaren Winkel quer zu den Fahrschienen (2,3) einzeln bewegbar sind.
4. Kreuzung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Herzstücke (4,7;5,6) je Fahrschienenpaar (2,3) simultan unter einem vorgebbaren Winkel quer zu den Fahrschienen (2,3) bewegbar sind.
5. Kreuzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Herzstücke (4 bis 7) elektromechanisch bewegbar sind.
6. Kreuzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Herzstücke (4 bis 7) elektrohydraulisch betätigbar sind.
7. Kreuzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verschiebebereichen der Herzstücke (4 bis 7) Endlagenprüfelemente vorgesehen sind.
8. Kreuzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Kreuzungsbereich der Fahrschienen (2,3)/Herzstücke (4 bis 7) insbesondere elektrisch betätigbare Heizelemente vorgesehen sind.
. Weiche für Schienenfahrzeuge, beinhaltend ein relativ zu den einander schneidenden, insbesondere inneren Fahrschienen (12,13) bewegbares Herzstück.
10. Weiche nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Herzstück (14) durchgehende Bereiche (15,16) aufweist, die dem Spurbereich der Fahrräder der Schienenfahrzeuge entsprechend ausgebildet sind.
11. Weiche nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Herzstück (14) unter einem vorgebbaren Winkel quer zu den Fahrschienen (12,13) bewegbar ist.
12. Weiche nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß das Herzstück (14) elektromechanisch bewegbar ist.
13. Weiche nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß das Herzstück (14) elektrohydraulisch betätigbar ist.
14. Weiche nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Verschiebebereich des Herzstückes (14) Endlagenprüfelemente vorgesehen sind.
15. Weiche nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergangsbereich der Fahrschiene (12,13)/Herzstück (14), insbesondere elektrisch betätigbare Heizelemente vorgesehen sind.
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