Weichen- oder Kreuzungskomponente mit lösbarer Verbindung sowie Verfahren und Anordnung zur Überwachung der lösbaren Verbindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Weichen- oder Kreuzungskomponente, insbesondere Rillenschienenweichen- oder Kreuzungskomponente, wie Herzstück oder Zungenschienenvorrichtung, umfassend eine Basiskomponente, wie Herzstückblock oder Zungenschienenadapter oder Zungenvorrichtung in Monoblockbauweise mit einem in einem oberen Teil oder oberen Abschnitt von dieser vorhandenen Zungenbett, eine auswechselbare Komponente, wie Herzstückeinsatz oder Zungenschiene, zumindest eine lösbare Verbindung, wie Verschraubung und/oder Klemmung, mittels der die auswechselbare Komponente mit der Basiskomponente, insbesondere kraftschlüssig und/oder formschlüssig, verbindbar ist, sowie zumindest einen Sensor zur Überwachung der Qualität, insbesondere der Kraftübertragung und/oder des Formschlusses, der lösbaren Verbindung, wobei in dem Sensor beim Überfahren eines Schienenfahrzeugs über die Weichen- oder Kreuzungskomponente ein Signal erzeugt wird, das repräsentativ für die Qualität der lösbaren Verbindung ist.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Überwachung der lösbaren Verbindung einer Weichen- oder Kreuzungskomponente, insbesondere Rillenschienenweichen- oder Kreuzungskomponente, wie Herzstück oder Zungenschienenvorrichtung, wobei mittels der lösbaren wie klemmenden Verbindung eine auswechselbare Komponente, wie Herzstückeinsatz oder Zungenschiene, auf einer Basiskomponente, wie Herzstückblock oder Zungenschienenadapter oder Zungenvorrichtung in Monoblockbauweise mit einem in einem oberen Teil oder oberen Abschnitt von dieser vorhandenen Zungenbett, befestigt wird und wobei mittels eines Sensors ein Signal zur Überprüfung der Qualität, insbesondere der Kraftübertragung oder des Formschlusses, der lösbaren Verbindung erfasst wird, das beim Überfahren eines Schienenfahrzeugs über die Weichen- oder Kreuzungskomponente erzeugt wird und repräsentativ für die Qualität der lösbaren Verbindung ist.

Die Erfindung nimmt auch Bezug auf eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.

In der FR 2 745 543 Al wird ein Femüberwachungssystem für ein Eisenbahnnetz zur Überwachung von Betriebsparametem mindestens einer Weichenanlage des Eisenbahnnetzes beschrieben. Dabei ist vorgesehen, dass jede Weichenanlage einen Satz von Sensoren umfasst, die jeweils angepasst sind, um einen Eigenschaftswert zu messen, der repräsentativ für eine Eigenschaft ist. Die Sensoren sind jeweils mit einer Datenerfassungseinheit verbunden, in der ein Algorithmus zum Verwalten der erfassten Messdaten gespeichert ist. Ferner sind Mittel vorgesehen, um die Messdaten mit mindestens einem Schwellenwert zu vergleichen, der repräsentativ für den Grenzwert für einen entsprechenden Betriebsparameter ist.

Die bekannte Anordnung umfasst z. B. eine auswechselbare Komponente in Form eines Radlenkers, der über eine lösbare Verbindung mit einer Basiskomponente in Form eines Gleises verbunden ist. Zur Überwachung einer durch die lösbare Verbindung aufgebrachten Klemmung des Radlenkers an dem Gleis ist ein Sensor vorgesehen. Dieser Sensor ist in dem Radlenker angeordnet, was zur Folge hat, das bei einem Wechsel des Radlenkers auch der Sensor ausgetauscht bzw. demontiert werden muss. Dies ist mit erhöhtem Aufwand verbunden.

Bei dem Verfahren ist zudem vorgesehen, dass die Qualität der Klemmung des Radlenkers unter Verwendung von Messsignalen überwacht wird, die von einem Beschleunigungssensor geliefert werden, der die von einem Rad an dem Radlenker erzeugten Stöße erfasst.

Die DE 200 16674 Ul betrifft eine Anordnung zur Messung des Anfahrens einer Herzspitze einer Weiche. Die Anordnung zeichnet sich durch einen Körperschallsensor aus, der an einer mit einem Herzstück der Weiche verschraubten Flügelschiene befestigt ist. Der Sensor an der Flügelschiene ist frei zugänglich und damit Verschmutzungen und der Gefahr von Beschädigungen ausgesetzt. Der Sensor wäre bei im Straßenbahnbereich typischerweise eingedecktem Gleis unzugänglich. Muss die Flügelschiene ausgetauscht werden, wird gleichzeitig der Sensor mit entfernt.

Gegenstand der DE 10 2004 014 282 B4 ist ein Verfahren zur Diagnose und Zustandsmonitoring im Überlaufbereich einer Weiche und/oder einer Kreuzung und/oder einer Kreuzungsweiche eines Schienenverkehrsweges. Bei Überfahrt eines Zuges in einer bestimmten Befahrrichtung über die Weiche und/oder die Kreuzung und/oder die Kreuzungsweiche wird am starren Herzstück oder am Kreuzungspunkt eine Messung von Beschleunigungen des Herzstückes oder des Kreuzungspunktes an mindestens einem Ort des Herzstückes oder Kreuzungspunktes in mindestens einer Raumrichtung durchgeführt, die durch die Überfahrt des Zuges über das Herzstück oder den Kreuzungspunkt erzeugt werden. Eine lösbare Verbindung wird nicht überwacht.

Die EP 2 103 738 Bl (Dl) bezieht sich auf ein Herzstück, das einen Herzstückeinsatz aufweist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Weichen- oder Kreuzungskomponente, ein Verfahren oder eine Anordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die Überwachung einer lösbaren Verbindung, wie Befestigung oder Klemmung, von auswechselbaren Komponenten, mittels Sensorik vereinfacht und verbessert wird. Eine sich lösende Verschraubung und/oder Klemmung soll sicher signalisiert/ erkannt werden.

Auch soll der Austausch einer defekten auswechselbaren Komponente ohne größeren Aufwand möglich sein, insbesondere ohne Austausch der Sensorik bzw. des Sensors.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß u.a. im Wesentlichen durch eine Weichen- oder Kreuzungskomponente, wie Herzstück oder Zungenschienenvorrichtung, umfassend eine Basiskomponente, wie Herzstückblock oder Zungenschienenadapter, eine auswechselbare Komponente, wie Herzstückeinsatz oder Zungenschiene oder Zungenvorrichtung in Monoblockbauweise mit einem in einem oberen Teil oder oberen Abschnitt von dieser vorhandenen Zungenbett, zumindest eine lösbare Verbindung, wie Verschraubung und/oder Klemmung, mittels der die auswechselbare Komponente, durch insbesondere Kraftübertragung und/oder Formschluss, mit der Basiskomponente, insbesondere kraftschlüssig und/oder formschlüssig, verbindbar ist, sowie zumindest einen Sensor zur Überwachung der Qualität, insbesondere der Kraftübertragung und/oder des Formschlusses, der lösbaren Verbindung, wobei in dem Sensor beim Überfahren eines Schienenfahrzeugs über die Weichen- oder Kreuzungskomponente, insbesondere die auswechselbare Komponente, ein Signal erzeugt wird, das repräsentativ für die Qualität der lösbaren Verbindung ist, dadurch gelöst, dass der Sensor in der Basiskomponente angeordnet und fest mit dieser verbunden ist.

Üblicherweise liegt die auswechselbare Komponente, insbesondere flächig auf der Basiskomponente auf und wird von einem Schienenfahrzeug überfahren.

Insbesondere ist die Basiskomponente ein Herzstückblock oder ein Zungenschienenadapter oder Zungenvorrichtung in Monoblockbauweise mit einem in einem oberen Teil oder oberen Abschnitt von dieser vorhandenen Zungenbett, in dem bzw. der jeweils zumindest ein Sensor integriert ist bzw. fest mit diesem verbunden ist.

Insbesondere ist der zumindest eine Sensor in einer Aussparung der Basiskomponente angeordnet, die von einer auswechselbaren Komponente abgedeckt ist.

Damit ein Austausch einer auszuwechselnden Komponente eines Rillenschienengleises auf einfache Weise ermöglicht wird, d.h. ohne Zerstörung einer Gleiseindeckung bzw. ohne Demontage des intakten Sensors von der auszuwechselnden Komponente, ist vorgesehen, dass der Sensor in der Basiskomponente angeordnet und fest mit dieser verbunden ist.

Beim Austausch einer auswechselbaren Komponente bleibt sowohl der Sensor als auch die Zuleitung von einem Wechsel der Komponente unberührt, da der Sensor mit der auswechselbaren Komponente nicht in Kontakt steht.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Sensor vorzugsweise als Beschleunigungssensor oder Körperschallsensor ausgebildet.

Vorzugsweise ist der Sensor derart in der Basiskomponente zur Übertragung von Beschleunigungen und mechanischen Schwingungen angeordnet ist, dass dieser bei Überfahrt eines Schienenfahrzeugs insbesondere über eine unzureichend befestigte auswechselbare Komponente zumindest eine von der unzureichend befestigten auswechselbaren Komponente auf die zumindest eine lösbare Verbindung und/oder die Basiskomponente ausgeübten Stoß als Beschleunigung und/oder mechanische Schwingung erfasst.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Weichen- oder Kreuzungskomponente ein Herzstück ist, wobei die Basiskomponente ein Herzstückblock und die auswechselbare Komponente ein Herzstückeinsatz ist, welcher mittels der lösbaren Verbindung vorzugsweise in Form einer verschraubbaren Klemmverbindung mit dem Herzstückblock verbunden ist.

Besonders bevorzugt ist der Herzstückeinsatz in einer im eingedeckten Zustand des Herzstücks zerstörungsfrei zugänglichen Aussparung des Herzstückblocks angeordnet, wobei der Sensor in der Aussparung, vorzugsweise in vertikaler Richtung unterhalb des auswechselbaren Herzstückeinsatzes angeordnet und vorzugsweise durch diesen ohne Kontakt zu dem Sensor abgedeckt ist.

Der Sensor ist in einer in einem Boden der Aussparung ausgebildeten Rinne angeordnet, wobei die Rinne zumindest einen Abschnitt eines Wasserablaufs bildet und in einen Ablauf mündet.

Ferner weist der Sensor eine Zuleitung auf, die durch den in einem Boden der Aussparung ausgebildeten, vorzugsweise als vertikale Bohrung ausgeführten, Ablauf und/oder durch einen quer zur Fahrtrichtung in dem Herzstückblock ausgebildeten Kanal aus dem Herzstückblock, vorzugsweise in einen mit dem Herzstück verbundenen Kabelschacht, herausgefuhrt ist. Der Sensor mit Zuleitung ist wasserdicht ausgebildet.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Weichenoder Kreuzungskomponente eine Zungenvorrichtung ist, wobei die Basiskomponente ein Zungenschienenadapter und die auswechselbare Komponente eine Zungenschiene ist, die mitels der lösbaren Verbindung in Form eine verschraubbaren Klemmverbindung mit dem Zungenschienenadapter verbunden ist. Die lösbare Verbindung weist bevorzugt zumindest einen Spannkeil auf, wobei der Spannkeil von einer Spannschraube durchsetzt ist, die in ein in der Basiskomponente ausgebildetes Gewinde, vorzugsweise Sacklochgewinde, verschraubbar ist.

Vorzugsweise sind zwischen einem Kopf der Spannschraube und der Oberseite des Spannkeils zumindest eine Spannscheibe, insbesondere zwei Spannscheiben, angeordnet, die eine Vorspannung bewirken. Zwischen einer Unterseite des Spannkeils und der Basiskomponente, ist ein insbesondere geschlossenzelliges Dichtelement, wie Moosgummi, angeordnet, durch das eine Abdichtung zwischen dem das Keilelement durchsetzenden Schraubelement und der ein Innengewinde aufweisenden Bohrung in dem Basiselement erfolgt, so dass ein Eindringen von Feuchtigkeit unterbunden und somit eine Korrosion unterbunden wird.

Hervorzuheben ist des Weiteren, dass die Basiskomponente eine Zungenvomchtung in Monoblockbauweise mit einem in einem oberen Teil oder oberen Abschnitt von dieser vorhandenen Zungenbet sein kann. Monoblockbauweise bedeutet, dass die Zungenvomchtung einen ein Zungenbett aufweisenden einstückigen Block als oberes Teil aufweist, in dem die Zungenschiene verstellbar gleitend angeordnet ist. Das obere das Zungenbett aufweisende Teil der Zungenvomchtung besteht dabei insbesondere aus einem Stahl hochfester Güte mit einer Festigkeit vorzugsweise bis 1600 N/mm ² oder mehr, insbesondere einer Festigkeit zwischen 1200 N/mm ² und 1600 N/mm ² . Beispielhaft sind unter den Bezeichnungen Dillidur, Xar, Hardox oder Bainit bekannte Stähle zu nennen. Das obere Teil der Zungenvomchtung wird von einem unteren Teil abgestützt, das gleichfalls blockartig ausgebildet oder als Ständerung ausgebildet sein kann. Das untere Teil der Zungenvomchtung besteht vorzugsweise aus Baustahl.

Selbstverständlich können oberes und unteres Teil auch ein einziger monolithischer Körper sein.

Die Zungenvorrichtung kann dabei derart ausgebildet sein, dass sich das Zungenbett über die gesamte Länge der Zungenschiene erstreckt. Insoweit ist auf eine Konstruktion zu verweisen, die der EP 2 569485 Bl zu entnehmen ist.

Zum Klemmen der Zungenschiene sind in dem oberen Teil Innengewinde aufweisende Bohrungen vorhanden, in die die Schrauben eindrehbar sind, die die Klemmkeile zum Klemmen der Zungenschiene durchsetzen. Im Bereich der Klemrnkeile ist sodann in dem oberen Teil der Monoblockzungenvorrichtung zumindest ein Sensor angeordnet, mittels dessen Signale zur Überprüfung der Qualität der Verbindung, wie Klemmverbindung, generiert werden.

Um auszuschließen, dass sich im Bereich des Anschlusses des Sensors Flüssigkeit ansammeln kann, verläuft der Anschluss in einer Öffnung, die wiederum in eine in dem Unterteil der Monoblockzungenvorrichtung verlaufende Abflussöffnung übergeht.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Überwachen einer lösbaren Verbindung einer Weichen- oder Kreuzungskomponente, wie Herzstück oder Zungenschienenvomchtung, wobei mittels der lösbaren Verbindung eine auswechselbare Komponente, wie Herzstückeinsatz oder Zungenschiene, auf einer Basiskomponente, wie Herzstückblock oder Zungenschienenadapter oder Zungenvorrichtung in Monoblockbauweise mit einem in einem oberen Teil oder oberen Abschnitt von dieser vorhandenen Zungenbett, befestigt wird und wobei mittels eines Sensors ein Signal zur Überprüfung der Qualität, insbesondere der Kraftübertragung und/oder des Formschlusses, der lösbaren Verbindung erfasst wird, das beim Überfahren eines Schienenfahrzeugs über die Weichen- oder Kreuzungskomponente, insbesondere die auswechselbare Komponente, erzeugt wird und repräsentativ für die Qualität der lösbaren Verbindung ist.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das Signal beim Überfahren des Schienenfahrzeugs über die auswechselbare Komponente durch zumindest einen von der auswechselbaren Komponente auf die lösbare Verbindung und/oder auf die Basiskomponente ausgeübten Stoß erzeugt und mittels des in der Basiskomponente angeordneten Sensors in dieser erfasst wird.

Bei einem bevorzugten Verfahren werden die Signale ausgewertet, die bei Überfahrt des Schienenfahrzeugs durch eine Relativbewegung oder eine Verschiebung der auswechselbaren Komponente, und/oder durch eine aus der optimalen Lage verschobene auswechselbare Komponente in Bezug auf die lösbare Verbindung und/oder die Basiskomponente erzeugt werden.

Versuche haben gezeigt, dass durch eine Relativbewegung oder Verschiebung zwischen den Komponenten aufgrund einer unzureichend geklemmten Verbindung charakteristische Beschleunigungen und/oder ein charakteristischer Körperschall verursacht werden. Daher wird als Sensor vorzugsweise ein Beschleunigungssensor oder ein Körperschallsensor verwendet, wobei der Sensor bei Überfahrt des Schienenfahrzeugs über die auswechselbare Komponente zumindest eine von einer unzureichend befestigten auswechselbaren Komponente auf die zumindest eine lösbare Verbindung und/oder Basiskomponente ausgeübte charakteristische Beschleunigung oder einen charakteristischen Körperschall erfasst.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass das durch die Überfahrt des Schienenfahrzeugs erzeugte Signal als Istwertsignal mit einem Referenzsignal oder einem Grenzwert verglichen wird, um ein die charakteristische Beschleunigung oder den charakteristischen Körperschall aufweisendes Signal zu erkennen. Bei einer Abweichung des Istwertsignals von dem Referenzsignal oder dem Grenzwert wird eine Meldung über eine unzureichende Qualität der Kraftübertragung und/oder des Formenschlusses der lösbaren Verbindung erzeugt.

Um Störsignale auszuschließen, die z. B. durch eine Flachstelle an einem Rad eines Schienenfahrzeugs erzeugt werden, ist vorgesehen, bei einer Überfahrt des Schienenfahrzeugs oder bei zwei aufeinanderfolgenden Schienenfahrzeugen zumindest zwei Messungen durchgefuhrt werden und dass die Meldung nur dann ausgelöst wird, wenn zumindest zwei Events pro Überfahrt oder aufeinanderfolgender Überfahrten detektiert werden, wobei das Event die Detektion eines charakteristischen Signals ist.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anordnung zum Überwachen einer lösbaren Verbindung einer Weichen- oder Kreuzungskomponente, wie Herzstück oder Zungenschienenvorrichtung, wobei mittels der lösbaren Verbindung eine auswechselbare Komponente, wie Herzstückeinsatz oder Zungenschiene, mit einer Basiskomponente, wie Herzstückblock oder Zungenschienenadapter oder Zungenvorrichtung in Monoblockbauweise mit einem in einem oberen Teil oder oberen Abschnitt von dieser vorhandenen Zungenbett, verbunden ist und wobei die Anordnung einen mit einer Auswerteeinheit verbundenen Sensor zu Überwachung der Qualität, insbesondere einer Kraftübertragung und/oder eines Formenschlusses, der lösbaren Verbindung aufweist, mittels dem ein Signal erfasst wird, das beim Überfahren eines Schienenfahrzeugs über die auswechselbare Komponente erzeugt wird und repräsentativ für die Qualität der lösbaren Verbindung ist. Die Anordnung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass der Sensor ausschließlich mit der Basiskomponente verbunden bzw. in dieser integriert und derart ausgebildet ist, dass dieser das durch zumindest eine von der lösbaren Verbindung und/oder der auswechselbare Komponente auf die Basiskomponente ausgebübten Stoß erzeugte Signal erfasst.

Der zumindest eine Sensor ist über eine Zuleitung mit der Auswerteeinheit verbunden. Die Auswerteeinheit weist vorzugsweise eine Recheneinheit mit einem Vergleicher zum Vergleich des erfassten Sensorsignals mit einem Referenzsignal oder einem Grenzwert auf.

Als Kem der Erfindung kann zudem auch eine lösbare Verbindung, wie Klemmung bzw. Verschraubung, für eine auswechselbare Komponente, wie Wechselherzstück oder Zungenschiene, einer Straßenbahnweiche angesehen werden, umfassend ein Basiselement in Form eines Herzstückblocks oder eines Zungenschienenadapters oder einer Zungenvorrichtung in Monoblockbauweise mit einem in einem oberen Teil oder oberen Abschnitt von dieser vorhandenen Zungenbett, wobei die lösbare Klemmung zumindest einen Spannkeil umfasst, der mit einer Spamschraube in dem Basiselement, wie Herzstückblock oder Zungenschienenadapter, verbunden ist, einen Sensor, vorzugsweise Beschleunigungssensor aufweist, der dazu ausgebildet ist, bei der Überfahrt eines Schienenfahrzeugs von einer unzureichend geklemmten auswechselbaren Komponente, wie Wechselherzstück oder Zungenschiene, eine auf die Klemmung bzw. Verschraubung ausgeübte Beschleunigung aufzunehmen.

Die Erfindung zeichnet sich auch aus durch ein Verfahren zum Überwachen einer lösbaren Verbindung einer Weichen- oder Kreuzungskomponente, wie Herzstück oder Zungenschienen Vorrichtung, wobei mittels der lösbaren Verbindung eine auswechselbare Komponente, wie Herzstückeinsatz oder Zungenschiene, auf einer Basiskomponente, wie Herzstückblock oder Zungenschienenadapter oder ein ein Zungenbett aufweisendes oberes Teil einer Zungenvorrichtung in Monoblockbauweise, befestigt wird und wobei mittels eines Sensors ein Signal zur Überprüfung der Qualität, insbesondere der Kraftübertragung oder des Formschlusses, der lösbaren Verbindung erfasst wird, das beim Überfahren eines Schienenfahrzeugs über die Weichen- oder Kreuzungskomponente erzeugt wird und repräsentativ für die Qualität der lösbaren Verbindung ist, das dadurch gekennzeichnet ist dass das Signal beim Überfahren des Schienenfahrzeugs über die auswechselbare Komponente durch zumindest einen von der auswechselbaren Komponente auf die lösbare Verbindung und/oder auf die Basiskomponente ausgeübten Stoß erzeugt und mittels des in der Basiskomponente angeordneten Sensors in dieser erfasst wird.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination-, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von den Zeichnungen zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie deren Erläuterungen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Herzstück mit lösbarer Verbindung für einen auswechselbaren Herzstückeinsatz,

Fig. 2a einen Schnitt des Herzstücks gemäß Fig. 1 entlang einer Schnittlinie AC-AC,

Fig. 2b einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer Spannvorrichtung,

Fig. 3 eine Draufsicht des Herzstücks gem. Fig. 1 ohne Herzstückeinsatz,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Herzstücks gem. Fig. 1 ,

Fig. 5 eine Anordnung zur Überprüfung einer lösbaren Verbindung eines Herzstückes,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Zungenschienenadapters,

Fig. 7a eine Seitenansicht des Zungenschienenadapters gemäß Fig. 6,

Fig. 7b einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines Klemmelements des

Zungenschienenadapters,

Fig. 8 eine Seitenansicht des Zungenschienenadapters gemäß Fig. 6, Fig. 9 eine Draufsicht auf den Zungenschienenadapter gemäß Fig. 6,

Fig. 10 eine bevorzugte weitere Ausfuhrungsform eines Klemmelementes zum klemmenden Verbinden einer auswechselbaren Komponente mit einer Basiskomponente,

Fig. 11 eine Draufsicht auf eine Zungen Vorrichtung in Monoblockbauweise,

Fig. 12 einen Ausschnit der Fig. 11 im Bereich einer klemmenden Fixierung einer Zungenschiene in der Zungenvorrichtung,

Fig. 13 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 12 und

Fig. 14 einen Ausschnitt B aus Fig. 13.

Die Fig. 1 zeigt in Draufsicht eine erste Ausführung einer Weichen- oder Kreuzungskomponente in Form eines Rillenschi enen-Herzstücks 10, umfassend eine Basiskomponente in Form eines Herzstückblocks 12 mit sich kreuzenden Rillen 14,16. Im Herzstückmittenbereich 18 ist eine auswechselbare Komponente in Form eines Herzstückeinsatzes 20 angeordnet, der in Nutzposition klemmend in dem Herzstückblock 12 fixiert ist.

Fig. 2a zeigt eine Schnittdarstellung des Herzstücks 10 entlang einer Schnittlinie AC-AC gemäß Fig. 1. Der Herzstückeinsatz 20, nachfolgend auch Wechselherzstück genannt, ist in einer Aussparung 22 eingelassen, die in einer Oberseite 24 des Herzstückblocks 12 ausgebildet ist. Dabei ist vorgesehen, dass eine Oberseite 26 des Wechselherzstücks 20 und die Oberseite 24 des Herzstückblocks 12 in einer Ebene liegen. Das Wechselherzstück 20 ist über eine zumindest eine lösbare Verbindung 28, 30, 32, 34, auf dem Herzstückblock 12 befestigt. Die lösbare Verbindung 28, 30, 32, 34 umfassen jeweils Spannkeile 34, 36, 38, 40, die mit Spannschrauben 42, 44, 46, 48 in entsprechenden Sacklochaufhahmen bzw. Sacklochgewinden 50, 52, 54, 56 in dem Herzstückblock 12 fixiert sind. Der Überlaufbereich im Herzstück 12 ist konstruktionsbedingt besonders hohen Belastungen ausgesetzt. Um die Lebensdauer des kompletten Herzstücks 12 von der des Überlaufbereichs unabhängig zu machen, ist der Überlaufbereich in Form des Wechselherzstücks 20 auswechselbar gestaltet. Das Wechselherzstück 20 ermöglicht zudem die Austauschbarkeit des Überlaufbereichs des Herzstücks 10 ohne Beschädigung eines Deckenanschlusses. Dadurch können Kosten minimiert und ein weitgehend störungsfreier Schienen- bzw. Straßenbahnverkehr gewährleistet werden. Auch können Liegezeiten verlängert und Wartungszeiten verkürzt werden.

Durch eine beim Überfahren des Herzstückeinsatzes 20 auf die lösbare Verbindung 28, 30, 32, 34 einwirkende wechselnde Belastung kann sich die Klemmung lösen. Daher muss die lösbare Verbindung 28, 30, 32, 34 regelmäßig kontrolliert werden.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Überwachung der lösbaren Verbindung 28, 30, 32, 34 zur Fixierung des Wechselherzstücks 20 an dem Herzstückblock 12 mittels einer Sensorik bzw. eines Sensors 58 erfolgt. Durch die Sensorik 58 wird ein Signal erfasst, das beim Überfahren eines Schienenfahrzeugs über die auswechselbare Komponente in Form des Wechselherzstücks 20 erzeugt wird und repräsentativ für die Qualität der Kraftübertragung der lösbaren Verbindung 28, 30, 32, 34 ist. Fällt die Qualität der Kraftübertragung unter einen Grenzwert, wird eine sich lösende Verbindung bzw. ein Lösen der lösbaren Verbindung 28, 30, 32, 34 signalisiert und einem Betreiber der Gleisanlage angezeigt.

Fig. 2b zeigt beispielhaft einen Schnitt durch eine erste Ausfuhrungsform der Spannvorrichtung 34 mit dem Spannkeil 40, wobei der Spannkeil 40 von der Spannschraube 48 durchsetzt ist, die in die in der Basiskomponente 12 ausgebildete Gewindebohrung 56, wie Sacklochgewindebohrung, verschraubt ist. Zwischen einem Kopf 48.1 der Spannschraube 48 und einer Oberseite 40.1 des Spannkeils 40 ist zumindest eine Spannscheibe 41 sowie gegebenenfalls ein erster Dichtring 43 angeordnet. Die Spannscheibe 41 verhindert im Betrieb ein unerwünschtes Lockern der Spannschraube 48 durch eine elastische Vorspannung. Ferner ist vorzugsweise zwischen einer Unterseite 40.2 des Spannkeils und der Basiskomponente ein zweiter Dichtring 45 angeordnet. Die Abdichtung soll gewährleisten, dass die Verschraubung, d.h. Spannschraube 41 in Sacklochbohrung, vor Korrosion geschützt ist, so dass die Basiskomponente möglichst oft bei einem Tausch der auswechselbaren Komponente, also der Herzstückeinsatz 20, wiederverwendet werden kann.

Eine besonders hervorzuhebende und als eigenerfinderisch zu bezeichnende Klemmeinrichtung, die bei der Verwirklichung der erfindungsgemäßen Lehre zum Einsatz gelangt, ist der Fig. 10 zu entnehmen. Die lösbare Verbindung besteht - wie bei der Fig. 2b - aus einem Spannkeil 340, der von einer Spannschraube 348 durchsetzt ist und in eine in einer Basiskomponente 312 ausgebildete Gewindebohrung 356 schraubbar ist.

Um bei eingeschraubter Spannschraube 348 ein Lösen dieser zu verhindern, sind zwischen der Unterseite des Kopfes 348.1 der Spannschraube 348 und einer in einer Vertiefung des Spannkeils 340 verlaufenden Auflagefläche 340.1 zwei Spannscheiben 341.1 und 341.2 angeordnet.

Zwischen der Unterseite 340.2 des Spannkeils 340 und der Oberseite 312.1 der Basiskomponente 312 ist ein die Spannschraube 340 umgebendes Dichtelement, das aus einem geschlossenzelligen Dichtmaterial besteht, wie Moosgummi, angeordnet, so dass sich beim Anziehen der Schraube 348 das Dichtmaterial dichtend um den Schaft der Spannschraube 348 anlegt und die das Innengewinde 356 aufweisende Bohrung abdichtet.

Somit ist sichergestellt, dass Flüssigkeit in die Bohrung 356 nicht eindringen kann, so dass Korrosionen vermieden werden.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht des Herzstücks 10 gem. Fig. 1, wobei das Wechselherzstück 20 nicht eingesetzt ist. Gemäß der Erfindung umfasst die Sensorik 58 vorzugsweise einen Beschleunigungssensor, der in der Basiskomponente in Form des Herzstückblocks 12 angeordnet und derart ausgebildet ist, dass dieser bei Überfahrt eines Schienenfahrzeugs zumindest eine von dem ggf. unzureichend befestigten auswechselbaren Wechselherzstück 20 auf die lösbare Verbindung 28, 30, 32, 34 und/oder die Basiskomponente, d.h. den Herzstückblock 12, ausgeübte Beschleunigung erfasst.

Der Sensor 58 ist im Bodenbereich 68 der Aussparung 22 fest mit dem Herzstückblock 12 derart verbunden, dass der Sensor das durch zumindest eine von der lösbaren Verbindung 28, 30, 32, 34 und/oder dem Wechselherzstück 20 auf den Herzstückblock 12 ausgeübte Kraft erzeugte Signal erfasst. Der Sensor 58 steht mit der auswechselbaren Komponente in

Form des Wechselherzstücks 20 nicht direkt in Kontakt.

Der Sensor wie Beschleunigungssensor 58 ist in einer sich entlang Längsachse 62 erstreckenden Rinne 64 in dem Herzstückblock 12 angeordnet, also dem Bereich, der die Aussparung 22 bodenseitig begrenzt. Eine Verbindungsleitung 66 des Sensors 58 kann durch eine Bohrung 68, die in vertikaler Richtung, also entlang einer Vertikalachse 70 des Herzstückblocks 12 ausgebildet ist, bodenseitig ausgefuhrt werden. Alternativ kann die Verbindungsleitung 66 über einen entlang einer Querachse 74 des Herzstückblocks 12 verlaufenden Kanal 72 seitlich aus dem Herzstückblock 12 herausgefiihrt werden.

Durch diese Anordnung ist gewährleistet, dass der Sensor 58 sowie die Verbindungsleitung 66 ausschließlich mit dem Herzstückblock 12 in Verbindung steht und von der auswechselbaren Komponente in Form des Wechselherzstücks 20 beabstandet ist.

Durch die Anordnung des Sensors 58 unterhalb des Wechselherzstücks 20 ist eine wirksame Kraftübertragung von dem Wechselherzstück 20 bzw. der lösbaren Verbindung in den Sensor 58 gewährleistet.

Durch das auswechselbare Wechselherzstücks 20 ist der Sensor 58 im eingedeckten Gleis zerstörungsfrei zugänglich. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Aussparung 22 mit Bohrung 68 gleichzeitig als Wasserablauf des Herzstückblocks 12 ausgebildet.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Herzstücks 10 mit eingesetztem Wechselherzstück 20. Zum Schutz der lösbaren Verbindung 28, 30, 32, 34 ist diese mit einer Abdeckung 76, 78 abgedeckt. Die Abdeckung 76, 78 liegt in einer von der Oberseite 24 des Herzstückblocks 12 und der Oberseite 26 des Wechselherzstücks 20 aufgespannten Ebene. Die Oberseiten sollten in einer gemeinsamen Ebene liegen.

Fig. 5 zeigt eine Anordnung 80 zum Überwachen der lösbaren Verbindungen 28, 30, 32, 34 des Herzstücks 10, wobei mittels der lösbaren Verbindung 28, 30, 32, 34 die auswechselbare Komponente in Form des Wechselherzstücks 20 mit der Basiskomponente in Form des Herzstückblocks 12 verbunden ist. Der Sensor 58, der fest in dem Herzstückblock 12 integriert bzw. mit diesem verbunden ist, ist über die Verbindungsleitung 66 mit einer

Auswerteeinheit 82 verbunden.

Der Sensor 58, der als Beschleunigungssensor ausgebildet ist bzw. sein sollte, kann Beschleunigungen in zumindest eine Richtung, vorzugsweise Beschleunigungen in drei Richtungen, d.h., in Richtung der Längsachse 62, der Querachse 74 sowie der Vertikalachse 70 des Herzstücks 12 erfassen.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass eine lose, d.h. unzureichend geklemmte auswechselbare Komponente bei der Überfahrt des Schienenfahrzeugs auf die Basiskomponente, d.h. den Herzstückblock 12 und/oder die lösbare Verbindung 28, 30, 32, 34 aufschlägt und dabei charakteristische Beschleunigungen erzeugt bzw. verursacht, welche von dem Sensor 58 gemessen und anschließend von der Auswerteeinheit 82 ausgewertet, insbesondere mit einem Grenzwert, verglichen werden. In Abhängigkeit des Vergleichs zwischen dem gemessenen Signal und dem gespeicherten Referenzsignal wird beim Überschreiten des Grenzwertes ein Meldesignal erzeugt, welches auf eine unzureichend geklemmte bzw. gelöste Verbindung 28, 30, 32, 34 hinweist.

Fig. 6 zeigt eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Weichenkomponente in Form einer Zungenschienenvorrichtung 200. Die

Zungenschienenvorrichtung 200 umfasst eine Basiskomponente in Form eines

Zungenschienenadapters 202 an dem mittels einer lösbaren Verbindung 204 eine auswechselbare Komponente in Form einer Zungenschiene 206 befestigt, wie geklemmt, ist. Der Zungenschienenadapter 202 ist z.B. am Fuß 208 einer Anschluss-Rillenschiene 210 z.B. durch Schweißen befestigt, die mit der Zungenschiene 206 entlang Längsachse 212 fluchtet. Eine integrale Ausbildung von Zungenschienenadapter 202 und Rillenschiene 210 ist gleichfalls möglich.

Fig. 7a zeigt eine Seitenansicht der Zungenschienenvorrichtung 200. Die Zungenschiene 206 ist mittels der lösbaren Verbindung 204 gegen einen Anschlag 214 des Zungenschienenadapter 202 mit Kraft beaufschlagt. Die lösbare Verbindung 204 umfasst im dargestellten Ausfiihrungsbeispiel drei Klemmelemente 216, 218, 220, bestehend jeweils aus einem Spannkeil 222, 224, 226, der mittels einer Schraube 228, 230, 232 gegen einen Anschlag 234 des Zungenschienenadapters 202 und einer Seitenfläche 236 der Zungenschiene spannbar ist. Die Schrauben 228, 230, 232 sind jeweils in Sacklochgewinden 238, 240,242 aufgenommen.

Da sich die lösbare Verbindung 204, bestehend aus den einzelnen Klemmelementen 216. 218, 220, während des Betriebs lösen kann, muss die Verschraubung bzw. Klemmung regelmäßig kontrolliert werden. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Zungenschienenadapter 202 ein Sensor 244 zur Überwachung einer von der lösbaren Verbindung aufgebrachten Kraftübertragung bzw. Klemmkraft integriert ist. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass eine aufgrund einer unzureichend gespannten Verbindung 204 die lose bzw. nicht hinreichend fixierte Zungenschiene 206 bei der Überfahrt des Schienenfahrzeugs auf den Zungenschienenadapter 202 und/oder die lösbare Verbindung 204 aufschlägt und dabei charakteristische Beschleunigungen verursacht, die von dem Sensor gemessen werden und von einer Auswerteeinheit mit einem Grenzwert verglichen werden.

Der Sensor 244 ist als Beschleunigungssensor ausgebildet und misst Beschleunigungen nach Richtung und Betrag in einem durch Achsen 212, 246, 248 aufgespannten Koordinatensystem.

Fig. 7b zeigt im Detail ein Schnitt durch das Klemmelement 216 mit dem Spannkeil 222, wobei der Spannkeil 222 von der Spannschraube 228 durchsetzt ist, die in die in der Basiskomponente 202 ausgebildete Gewindebohrung 238 wie Sacklochgewindebohrung, verschraubt ist. Zwischen einem Kopf 228.1 der Spannschraube 228 und einer Oberseite 222.2 des Spannkeils 222 sind eine Spannscheibe 223 und ein erster Dichtring 225 angeordnet. Die Spannscheibe 223 verhindert im Betrieb ein unerwünschtes Lockern der Spannschraube durch eine elastische Vorspannung. Ferner ist vorzugsweise zwischen einer Unterseite 228.2 des Spannkeils 222 und der Basiskomponente 202 ein zweiter Dichtring 227 angeordnet. Die Abdichtung soll gewährleisten, dass die Verschraubung, d.h. Spannschraube 228 in Sacklochbohrung, vor Korrosion geschützt ist, so dass die Basiskomponente möglichst oft bei einem Tausch der auswechselbaren Komponente wiederverwendet werden kann.

Bevorzugt ist die lösbare Verbindung jedoch entsprechend der Fig. 10 ausgebildet, die erwähntermaßen eigenerfinderischen Gehalt aufweist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Sensor 244 entlang einer Achse 250 angeordnet (s. Fig. 7 und Fig. 8), die parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 212 der Schienen bzw. senkrecht zu den Längsachsen der Klemmelemente 216, 218, 220 (lösbare Verbindung 204) verläuft. Alternativ kann der Sensor 244 auch unterhalb der Zungenschiene 206 in dem Zungenschienenadapter 202 oder unterhalb der lösbaren Verbindung 204 angeordnet sein.

Das von dem Sensor 244 erfasste Signal wird, wie im Zusammenhang mit der Fig. 5 bereits beschrieben, einer Auswerteeinrichtung zugefuhrt. Die Auswerteeinrichtung umfasst eine Recheneinheit sowie einen Vergleicher, wobei das von dem Sensor erfasste Signal als Ist- Wert-Signal mit einem Referenzsignal verglichen wird, wobei bei Überschreiten eines Grenzwertes eine Meldung erzeugt wird, die ein Lösen der Verbindung 204 bzw. zumindest einer der Klemmvorrichtungen 216, 218, 202 anzeigt.

Den Fig. 11 bis 14 ist eine weitere hervorzuhebende Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Lehre zu entnehmen, die eigenerfinderischen Gehalt aufweist.

So bezieht sich die Ausfuhrungsform auf eine Zungenvorrichtung 500 in Monoblockbauweise, d.h. eine solche, die aus einem monolithischen oberen Teil 502 und einem unteren Teil 504 besteht, das ebenfalls monolithisch ausgebildet sein kann. Gegebenenfalls kann das untere Teil 504 auch die Form einer Aufständerung aufweisen, wie diese z.B. der EP 2 569 485 Bl zu entnehmen ist.

Das obere das Zungenbett aufweisende Teil der Zungenvorrichtung besteht dabei insbesondere aus einem Stahl hochfester Güte mit einer Festigkeit vorzugsweise bis 1600 N/mm ² oder mehr, insbesondere einer Festigkeit zwischen 1200 N/mm ² und 1600 N/mm ² . Beispielhaft sind unter den Bezeichnungen Dillidur, Xar, Hardox oder Bainit bekannte Stähle zu nennen.

In dem oberen Teil 502 ist ein Zungenbett 506 durch z.B. thermisches Schneiden wie autogenes Schneiden, Plasmaschneiden oder Laserschneiden oder durch CNC-Fräsen herausgearbeitet, in dem eine Zungenschiene 508 gleitend verstellbar ist. Das Zungenbett 506 ist von einer Backenschiene 510 und einer Beischiene 512 begrenzt, die folglich auch integrale Bestandteile des oberen Teils 502 sind.

Um die Zungenschiene 506 mit einem integral in dem oberen Teil 502 ausgebildeten Abschnitt einer Anschlussschiene 514 zu verbinden, werden Klemmkeile benutzt, wie diese insbesondere im Zusammenhang mit der Fig. 10 beschrieben worden sind und auch durch die Fig. 13 und 14 verdeutlicht werden.

So weist das obere Teil 502 Bohrungen 516, 518, 520 mit Innengewinden auf, in die Spannschrauben 522, 524, 526 einschraubbar sind, die ihrerseits Spannkeile 528, 530, 532 durchsetzen, um beim Anziehen der Schrauben 522, 524, 526 diese entlang des geneigt verlaufenden Stegs der Zungenschiene zu verschieben und diese klemmend zwischen den Klemmkeilen 528, 530, 532 und der Anschlussschiene 514 bzw. der Beischiene 512 zu fixieren.

Unterhalb der Spannschrauben 522, 524, 526 weist das untere Teil 504 der Zungenvorrichtung 500 eine entsprechende Aussparung auf. Ansonsten liegt das obere Teil 502 flächig auf dem unteren Teil 504 auf und ist mit diesem insbesondere durch Schweißen verbunden.

Wie die Detaildarstellung B der Fig. 14 verdeutlicht, weist jeder Spannkeil 530 eine von der Oberseite ausgehende Aussparung mit bodenseitiger Auflagefläche 534 auf.

Der Schaft der Spannschraube 524 durchsetzt zwei Spannscheiben 536, 538, die beim Einschrauben der Spannschraube 524 zwischen der Auflagefläche 534 und dem Kopf 540 der Spannschraube verlaufen. Durch Anziehen der Schraube 524 und durch die Spannscheiben 536, 538 bedingt wird eine Vorspannkraft erzeugt, die ein Lösen der Schraube 524 verhindern soll.

Um ein Eindringen von Flüssigkeit in die das Innengewinde aufweisende Bohrung 518 zu vermeiden, ist der Spannschaft von einem geschlossenzelligen Dichtmaterial umgeben, das beim Anziehen der Schraube 524 derart verpresst wird, dass eine Abdichtung zwischen dem Schaft und der das Innengewinde aufweisenden Bohrung 518 erfolgt. Somit kann Flüssigkeit nicht eindringen und Korrosionen werden vermieden. Es findet sich somit eine Konstruktion wieder, wie diese der Fig. 10 zu entnehmen ist.

Entsprechend der erfindungsgemäßen Lehre ist in dem oberen Teil 502 ein Sensor 558 integriert, der über einen Anschluss 560 mit einer Auswerteeinheit verbunden ist. Der Anschluss 560 erstreckt sich in einer unterhalb der Spannschrauben 516, 518, 520 verlaufenden Aussparung 562 in dem unteren Teil 504 der Zungenvorrichtung 500, die ihrerseits mit einer das untere Teil 504 durchsetzenden Abflussöffnung verbunden ist, so dass sich Flüssigkeit nicht ansammeln kann.

In der Bodenwandung des oberen Teils 502 sind des Weiteren im Bereich der Spannkeile 528, 530, 532 Aussparungen 566, 568, 570, 572 vorhanden, in denen Ausdrücksteine angeordnet werden, die ein Innengewinde aufweisen, damit diese beim Eindrehen von Schrauben sodann von der Bodenwandung der Aussparung 566, 568, 570, 572 abgehoben werden und somit ein Lösen der Spannkeile und damit der Zungenschiene 508 ermöglichen.

Anzumerken ist, dass die auswechselbare Komponente, insbesondere flächig auf der Basiskomponente aufliegt und von einem Schienenfahrzeug überfahren wird.