NL2008641C2 - Werkwijze voor het verwarmen van een spoorstaafsamenstel. - Google Patents

Description

NLP190812A

Werkwijze voor het verwarmen van een spoorstaafsamenstel

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verwarmen van een spoorstaafsamenstel.

5 Het verwarmen van een spoorstaafsamenstel kan tot doel hebben om tegen te gaan dat bewegende onderdelen van het spoorstaafsamenstel, bijvoorbeeld de tong van een wissel, bij koude weersomstandigheden door ijsvorming of sneeuwophoping niet meer naar behoren functioneren. Het 10 verwarmen van een spoorstaafsamenstel kan tevens tot doel hebben om het spoorstaafsamenstel op een neutrale temperatuur en een daarmee overeenkomende neutrale lengte te brengen alvorens het spoorstaafsamenstel wordt aangebracht in de spoorweg. Hierdoor kunnen ontoelaatbare drukspanning 15 en trekspanning in de spoorweg tengevolge van temperatuurschommelingen worden tegengaan en kan spoorspat-ting of spoorbreuk worden voorkomen.

Voor het verwarmen van spoorstaafsamenstellen wordt al tientallen jaren gebruik gemaakt van warmtebronnen 20 in de vorm van gasbranders, buisverwarming en elektrische verwarmingselementen die door het temperatuurverschil tussen de warmtebron en het spoorstaafsamenstel via warmteoverdracht warmte overdragen aan het spoorstaafsamenstel. Bij deze warmteoverdracht gaat een groot deel van de warmte- 2 energie verloren, waardoor het rendement van deze vorm van verwarming slecht is.

Het is een doel van de uitvinding een werkwijze voor het verwarmen van een spoorstaafsamenstel te verschaf-5 fen, waarbij het rendement tussen de gegenereerde warmte-energie en de opwarming van het spoorstaafsamenstel verbeterd kan worden.

10 SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

De uitvinding verschaft een werkwijze voor het met een verwarmingsinrichting verwarmen van een elektrisch geleidend spoorstaafsamenstel, waarbij de verwarmingsinrich-15 ting een stroombron omvat met een eerste pool en een tweede pool waartussen een potentiaalverschil aanwezig is, waarbij de werkwij ze de stappen omvat van het via een eerste verbinding elektrisch geleidend verbinden van de eerste pool met een vast eerste aansluitpunt op het spoorstaafsamenstel, 20 het via een tweede verbinding elektrisch geleidend verbinden van de tweede pool met een vast tweede aansluitpunt op het spoorstaafsamenstel op afstand van het eerste aansluitpunt, het vormen van een eerste stroomkring door de stroombron, de eerste verbinding, het tussen het eerste aansluitpunt en het 25 tweede aansluitpunt gelegen gedeelte van het spoorstaafsa-menstel en de tweede verbinding, het gedurende een tijdsverloop voeren van een eerste stroom van ten minste 250 Ampère door de eerste stroomkring, waarbij het gedeelte van het spoorstaafsamenstel tussen het eerste aansluitpunt en het 30 tweede aansluitpunt een eerste elektrische weerstand bezit, waarbij de eerste stroom ten minste 62.500 Joule per seconde per Ohm van de eerste weerstand aan warmte-energie genereert in het spoorstaafsamenstel ter plaatse van de eerste stroomkring .

35 Door het gedeelte van het spoorstaafsamenstel tussen het eerste aansluitpunt en het tweede aansluitpunt op te nemen in de eerste stroomkring kan de warmte-energie in 3 het gedeelte zelf worden ontwikkeld. De temperatuur van het gedeelte van het spoorstaafsamenstel tussen het eerste aansluitpunt en het tweede aansluitpunt kan worden verhoogd zonder dat daarvoor een externe warmtebron noodzakelijk is.

5 De warmteverliezen die optreden bij de overdracht van warmte tussen een externe warmtebron en het spoorstaafsamenstel kunnen daardoor worden voorkomen.

In een uitvoeringsvorm is de eerste stroom in de eerste stroomkring ten minste 500 Ampère en is bij voorkeur 10 in het bereik van 1000 Ampère tot 10.000 Ampère gelegen, waarbij de eerste stroom respectievelijk ten minste 250.000 Joule en bij voorkeur in het bereik van 1.000.000 Joule tot 100.000.000 Joule per seconde per Ohm van de eerste weerstand aan warmte-energie genereert in het spoorstaafsamen-15 stel ter plaatse van de eerste stroomkring. Door de eerste stroom te verhogen kan de hoeveelheid gegenereerde warmte-energie aanzienlijk worden verhoogd, waardoor de gewenste temperatuur sneller kan worden bereikt.

In een uitvoeringsvorm is de eerste weerstand ten 20 minste 50 procent en bij voorkeur ten minste 80 procent van de totale weerstand in de eerste stroomkring. De warmte-energie treedt op daar waar de eerste stroom weerstand ondervindt. Als de weerstand voor een groot deel en bij voorkeur voor het grootste deel in het gedeelte van het 25 spoorstaafsamenstel tussen het eerste aansluitpunt en het tweede aansluitpunt optreedt, dan kan bewerkstelligd worden dat een groot deel en bij voorkeur het grootste deel van de warmte-energie in het gedeelte van het spoorstaafsamenstel tussen het eerste aansluitpunt en het tweede aansluitpunt 30 gegenereerd wordt.

In een uitvoeringsvorm is het gedeelte van het spoorstaafsamenstel tussen het eerste aansluitpunt en het tweede aansluitpunt in hoofdzaak van staal vervaardigd, waarbij het staal bij voorkeur een soortelijke weerstand 35 heeft in het bereik van 0,0000002 Ohmmeter tot 0,00000035 Ohmmeter. Het staal kan de eerste stroom geleiden maar kan tegelijkertijd door de soortelijke weerstand van het staal 4 een warmte-energie in het staal veroorzaken.

In een uitvoeringsvorm zijn de eerste verbinding en de tweede verbinding van een materiaal zijn vervaardigd met een soortelijke weerstand die ten minste tien keer zo 5 laag is als de soortelijke weerstand van staal. De eerste verbinding en de tweede verbinding veroorzaken door de lagere soortelijke weerstand minder warmte-energie, waardoor rendementsverlies in de verbindingen kan worden tegengegaan. Bovendien kunnen de verbindingen een weg van minste weer-10 stand verzorgen zodat de eerste stroom bij de verbindingen de stroomkring volgt en niet in verder vloeit in het spoorstaaf samenstel .

In een uitvoeringsvorm is het potentiaalverschil in de eerste stroomkring kleiner dan of gelijk aan 50 Volt. 15 De relatief lage spanning kan hiermee onder de maximale veilige aanraakspanning bij wisselstroom gehouden worden en kan de veiligheid voor het bedienend personeel van de ver-warmingsinrichting verbeteren.

In een uitvoeringsvorm is het tijdsverloop ten 20 minste 5 minuten en bij voorkeur ten minste 10 minuten. Gedurende het tijdsverloop kan een bepaalde hoeveelheid warmte-energie gegenereerd worden voldoende kan zijn voor het opwarmen van het gedeelte van het spoorstaafsamenstel tussen het eerste aansluitpunt en het tweede aansluitpunt 25 tot een gewenste temperatuur.

In een uitvoeringsvorm omvat het gedeelte van het spoorstaafsamenstel tussen het eerste aansluitpunt en het tweede aansluitpunt ten minste een gedeelte van een eerste spoorstaaf. Het gedeelte van de eerste spoorstaaf is daar-30 door opgenomen in de eerste stroomkring, waarbij de warmte-energie in het gedeelte van de eerste spoorstaaf zelf kan worden gegenereerd.

In een uitvoeringsvorm omvat het gedeelte van het spoorstaafsamenstel tussen het eerste aansluitpunt en het 35 tweede aansluitpunt een meervoud van spoorstaafgedeelten van een of meerdere spoorstaven, waarbij het meervoud van gedeelten tussen het eerste aansluitpunt en het tweede aan- 5 sluitpunt elektrisch in serie met elkaar verbonden zijn. De in serie geschakelde gedeelten van de een of meerdere spoorstaven kunnen in dezelfde eerste stroomkring worden opgenomen, waarbij de eerste stroom in alle gedeelten gelijk is en 5 de warmte-energie in de gedeelten van de een of meerdere spoorstaven zelf kan worden gegenereerd.

In een uitvoeringsvorm omvat het spoorstaafsamenstel een tweede spoorstaaf met een tweede elektrische weerstand, waarbij de werkwij ze de stappen omvat van het vormen 10 van een elektrisch parallel aan de eerste stroomkring geschakelde tweede stroomkring, waarbij ten minste een gedeelte van de eerste spoorstaaf en/of de tweede spoorstaaf in de tweede stroomkring is opgenomen, het gedurende een tijdsverloop voeren van een tweede stroom van ten minste 250 Ampère 15 door de tweede stroomkring, waarbij de tweede stroom op vergelijkbare wijze als in de eerste stroomkring in de tweede stroomkring ten minste 62.500 Joule per seconde per Ohm van de tweede weerstand aan warmte-energie genereert in het spoorstaafsamenstel ter plaatse van de tweede stroom-20 kring. Door de eerste stroomkring en de tweede stroomkring elektrisch parallel aan elkaar te schakelen kunnen de potentiaalverschillen in beide stroomkringen gelijk gehouden worden, waarbij de stroom van de stroombron over de stroomkringen kan worden verdeeld. Hierdoor kan het benodigde 25 potentiaalverschil ten opzichte van de benodigde stroom relatief laag gehouden worden.

In een uitvoeringsvorm zijn de stroomkringen zwevende stroomkringen. Hierdoor kan er ter plaatse van de stroomkringen ten opzichte van de rest van de spoorweg een 30 plaatselijk hogere stroom gerealiseerd worden.

In een uitvoeringsvorm omvat de werkwi j ze de stap van het tussen de polen van de stroombron en de verbindingen met een transformator elektrisch transformeren van het potentiaalverschil en de stroom van de stroombron. De trans-35 formator kan bij een omlaag getransformeerd potentiaalverschil een zeer hoge stroom leveren.

In een uitvoeringsvorm wordt de stap van het 6 voeren van stroom door de stroomkringen gestart nadat de temperatuur van het spoorstaafsamenstel ter plaatse van de stroomkringen gedaald is tot minder dan 5 graden Celsius. Hiermee kan worden tegengegaan dat er zich ijs vormt op of 5 in het spoorstaafsamenstel dat de werking van het spoorstaaf samenstel mogelijk kan hinderen.

In een uitvoeringsvorm heeft het spoorstaafsamenstel bij aanvang van de werkwijze een temperatuur die lager is dan 15 graden Celsius, waarbij de stap van het voeren van 10 stroom door de stroomkringen wordt uitgevoerd totdat het spoorstaafsamenstel ter plaatse van de stroomkringen een temperatuur van ten minste 15 graden Celsius en bij voorkeur ten minste 20 graden Celsius heeft bereikt. Hiermee kan het spoorstaafsamenstel op een bepaalde neutrale temperatuur 15 gebracht worden, waarbij het spoorstaafsamenstel een neutrale lengte heeft die na plaatsing van het spoorstaafsamenstel in een spoorweg tengevolge van de schommelingen in temperatuur de minste drukspanning of trekspanning in de spoorweg oplevert.

2 0 In een uitvoeringsvorm is het spoorstaaf samenstel een wissel. De verwarmingsinrichting kan tegengaan dat de wissel tengevolge van ijsvorming of ophoping van sneeuw niet meer naar behoren functioneert.

In een uitvoeringsvorm is de afstand van het 25 gedeelte van het spoorstaafsamenstel tussen het eerste aansluitpunt en het tweede aansluitpunt kleiner dan of gelijk aan 100 meter, bij voorkeur kleiner dan of gelijk aan 50 meter, bij meeste voorkeur kleiner dan of gelijk aan 30 meter. Hierdoor kan de weerstand van het gedeelte van het 30 spoorstaafsamenstel tussen het eerste aansluitpunt en het tweede aansluitpunt beperkt gehouden worden, waardoor met een relatief laag potentiaalverschil een hoge stroom door de stroomkringen gevoerd kan worden.

De in deze beschrijving en conclusies van de 35 aanvrage beschreven en/of de in de tekeningen van deze aanvrage getoonde aspecten en maatregelen kunnen waar mogelijk ook afzonderlijk van elkaar worden toegepast. Die 7 afzonderlijke aspecten kunnen onderwerp zijn van daarop gerichte afgesplitste octrooiaanvragen. Dit geldt in het bijzonder voor de maatregelen en aspecten welke op zich zijn beschreven in de volgconclusies.

5

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand 10 van een aantal in de bij gevoegde schematische tekeningen weergegeven voorbeelduitvoeringen. Getoond wordt in: figuur 1 een bovenaanzicht van een spoorstaafsamenstel en een verwarmingsinrichting volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding; 15 figuur 2 een bovenaanzicht van een alternatief spoorstaafsamenstel en een alternatieve verwarmingsinrichting volgens een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding; en figuur 3 een aanzicht in dwarsdoorsnede van het 20 spoorstaafsamenstel volgens de lijn III-III in figuur 1 en van het alternatieve spoorstaafsamenstel volgens de lijn III-III in figuur 2.

25 GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

Figuur 1 toont volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding een spoorstaafsamenstel 1 en een elektrische geleidend met het spoorstaafsamenstel 1 verbonden 30 verwarmingsinrichting 2 voor het door middel van weerstands-verhitting of dissipatie elektrisch verwarmen van het spoorstaaf samenstel 1. De verwarming van het spoorstaafsamenstel 1 is van belang op het moment dat hierin bewegende delen, zoals een puntstuk of een tong van een wissel zijn opgeno-35 men, waarvan de beweegbaarheid onder koude weersomstandigheden moet worden gewaarborgd. De verwarmingsinrichting 2 kan worden ingeschakeld op het moment dat de temperatuur van het 8 spoorstaafsamenstel 1 het vriespunt nadert, bijvoorbeeld op basis van een temperatuursensor of door aansturing vanuit een weerstation. De verwarmingsinrichting 2 kan tegengaan dat het spoorstaafsamenstel 1 tengevolge van ijsvorming of 5 ophoping van sneeuw niet meer naar behoren functioneert.

In de hiernavolgende figuurbeschrijving zal eerst kort worden ingegaan op de eigenschappen van het spoorstaaf-samenstel 1. Deze eigenschappen zijn van belang voor de wijze waarop het spoorstaafsamenstel 1 zich gedraagt wanneer 10 het spoorstaafsamenstel 1 elektrisch geleidend is verbonden met de verwarmingsinrichting 2. Vervolgens zal de verwarmingsinrichting 2 en de werking hiervan worden beschreven.

Het spoorstaafsamenstel 1 omvat een eerste spoorstaaf 11 en een tweede spoorstaaf 12 die gezamenlijk een 15 deel van een wissel van een verder niet weergegeven spoorweg vormen. De spoorstaven 11, 12 zijn vervaardigd van elek trisch geleidend staal met een soortelijke elektrische weerstand van ongeveer 0,000000224719 Ohmmeter, een soortelijk gewicht van ongeveer 7900 kilogram per kubieke meter en 20 een soortelijke warmte van ongeveer 500 Joule per kilogram per graad Celsius. De eerste spoorstaaf 11 bezit een prismatische doorsnede en vormt een van de doorgaande aanslags-poorstaven van de wissel. De tweede spoorstaaf 12 heeft een tabs toelopende vormgeving en vormt de beweegbare tong van 25 de wissel.

De dwarsdoorsnede van de eerste spoorstaaf 11 is in figuur 3 schematisch weergegeven. De eerste spoorstaaf 11 bezit in dit voorbeeld een Vignol profiel van het type 54E1. De eerste spoorstaaf 11 omvat een voet 91, een uit het 30 midden van de voet 91 opstaand draaglichaam 92 en een kop 93. De eerste spoorstaaf 11 heeft in dit voorbeeld een voetbreedte B van ongeveer 140 millimeter, een hoogte H van ongeveer 159 millimeter en een kopbreedte van ongeveer 70 millimeter. Het oppervlak S van de eerste spoorstaaf 11 is 35 in dit voorbeeld ongeveer 0,0070 vierkante meter. De eerste spoorstaaf 11 weegt ongeveer 55 kilogram per meter. De elektrische weerstand per meter van de eerste spoorstaaf 11 9 is volgens de wet van Pouillet gelijk aan de soortelijke weerstand van de eerste spoorstaaf 11 gedeeld door het oppervlak S van de eerste spoorstaaf 11. Hieruit volgt dat de eerste spoorstaaf 11 een inwendige eerste weerstand R1 5 heeft van in dit voorbeeld 0,000000224719 Ohmmeter / 0,0070 vierkante meter = ongeveer 0,0000321 Ohm per meter. De tweede spoorstaaf 12 bezit een inwendige tweede weerstand R2 die door het afnemende oppervlak van de dwarsdoorsnede in ieder geval groter is dan de eerste elektrische weerstand R1 10 van de eerste spoorstaaf 11.

Zoals in figuur 1 is weergegeven omvat de verwar-mingsinrichting 2 een stroombron 20 en een met de stroombron 20 verbonden transformator 23. De stroombron 20 kan een vast bij de spoorweg aangebrachte stroomvoorziening of een mobie-15 le generator zijn. De stroombron 20 bezit een eerste pool 21 en een tweede pool 22 met daartussen een basispotentiaalverschil V0 ten opzichte van de aarde van ongeveer 230 tot 400 Volt wisselspanning. De transformator 23 is voorzien van een primaire spoel 24 en een of meer secundaire spoelen 25. De 20 primaire spoel 24 is aangesloten op de stroombron 20. In het geval van meerdere secundaire spoelen 25 kunnen deze in serie of parallel aan elkaar geschakeld worden voor het aanpassen van de verhouding tussen de windingen van de primaire spoel 24 ten opzichte van de secundaire spoelen 25. 25 De transformatieverhouding tussen het aantal windingen van de primaire spoel 24 en de een of meer secundaire spoelen 25 veroorzaakt dat het basispotentiaalverschil V0 over de primaire spoel 24 omlaag getransformeerd wordt tot een getransformeerd potentiaalverschil VI over de secundaire 30 spoel 25 van ongeveer 5 tot 50 Volt. De bovengrens van 50 Volt is de maximaal toelaatbare aanraakspanning bij wisselstroom. De transformator 23 is ingericht teneinde bij een dergelijk omlaag getransformeerd potentiaalverschil VI een zeer hoge totale stroom II in de orde grootte van 100 Ampère 35 tot 10.000 Ampère te kunnen leveren.

De transformator 23 is aan de zijde van de secundaire spoel 25 voorzien van een derde pool 26 en een vierde 10 pool 27 waartussen het getransformeerde potentiaalverschil VI heerst. De stroombron 20 is ingericht teneinde over de derde pool 26 en de vierde pool 27 een wisselspanning en een wisselstroom te leveren met een instelbare frequentie van 5 ongeveer 50 tot 200 Hertz. De verwarmingsinrichting 2 kan echter ook op gelijkstroom II werken. In dat geval wordt er een gelijkrichter 28 tussen de derde pool 26, de vierde pool 27 en de secundaire spoel 25 van de transformator 23 geplaatst, hetgeen in figuur 1 sterk vereenvoudigd is weerge-10 geven. De gelijkrichter 28 kan de wisselstroom van de stroombron 20 gelijkrichten zodat een gelijkstroom II ontstaat .

De transformator 23 en in het geval van gelijkstroom de gelijkrichter 28 zijn aangesloten op een koelin-15 richting 29 van waaruit een koelmedium M, bijvoorbeeld water of lucht, via leidingen door de transformator 23 en de gelijkrichter 28 gecirculeerd wordt. De koelinrichting 29, de leidingen, de transformator 23 en de gelijkrichter 28 zijn geïsoleerd zodat deze bestand zijn tegen temperaturen 20 tot -20 graden Celsius.

De verwarmingsinrichting 2 omvat een eerste verbinding 31 en een tweede verbinding 32 in de vorm van elektrisch geleidende aansluitkabels. De eerste verbinding 31 is met een uiteinde elektrisch geleidend aangesloten op de 25 derde pool 26 van de transformator 23 en is met het andere uiteinde met behulp van een niet weergegeven kabelbevesti-ging elektrisch geleidend vastgezet aan een eerste aansluit-punt 33 op de eerste spoorstaaf 11. De tweede verbinding 32 is met één uiteinde aansloten op de vierde pool 27 van de 30 transformator 23 en is met het andere uiteinde met behulp van een niet weergegeven kabelbevestiging elektrisch geleidend vastgezet aan een tweede aansluitpunt 34 op de eerste spoorstaaf 11. De aansluitpunten 33, 34 zijn op afstand van elkaar gelegen en zijn tijdens de nader te beschrijven 35 werkwijze plaatsvast ten opzichte van hun initiële aanbreng-posities op de eerste spoorstaaf 11. De lengte van het tussen de aansluitpunten 33, 34 gelegen, aangesloten gedeel- 11 te 13 van de eerste spoorstaaf 11 is in dit voorbeeld gelijk aan of kleiner dan 30 meter.

De secundaire spoel 25 van de transformator 23, de eerste verbinding 31, het aangesloten gedeelte 13 van de 5 eerste spoorstaaf 11 en de tweede verbinding 32 vormen gezamenlijk een eerste stroomkring 30. Het aangesloten gedeelte 13 van de eerste spoorstaaf 11 vormt dus een onderdeel van de eerste stroomkring 30. De eerste stroomkring 30 is niet geaard, waardoor er sprake is van een zwevende 10 eerste stroomkring 30. Hierdoor kan er over het aangesloten gedeelte 13 van de eerste spoorstaaf 11 ten opzichte van de rest van de spoorweg een plaatselijk hogere stroom gerealiseerd kan worden.

De verwarmingsinrichting 2 omvat verder een derde 15 verbinding 41 en een vierde verbinding 42 in de vorm van elektrisch geleidende aansluitkabels. De derde verbinding 41 is met een uiteinde elektrisch geleidend aangesloten op de derde pool 2 6 van de transformator 23 en is met het andere uiteinde met behulp van een niet weergegeven kabelbevesti-20 ging elektrisch geleidend vastgezet aan een derde aansluit-punt 43 op de tweede spoorstaaf 12. De vierde verbinding 42 is met één uiteinde aansloten op de vierde pool 27 van de transformator 23 en is met het andere uiteinde met behulp van een niet weergegeven kabelbevestiging elektrisch gelei-25 dend vastgezet op een vierde aansluitpunt 44 op de tweede spoorstaaf 12. De aansluitpunten 43, 44 zijn op afstand van elkaar gelegen en zijn tijdens de nader te beschrijven werkwijze plaatsvast ten opzichte van hun initiële aanbreng-posities op de tweede spoorstaaf 12. De lengte van het 30 tussen de aansluitpunten 43, 44 gelegen, aangesloten gedeelte 14 van de tweede spoorstaaf 12 is in dit voorbeeld gelijk aan of kleiner dan 30 meter.

De secundaire spoel 25 van de transformator 23, de derde verbinding 41, het aangesloten gedeelte 14 van de 35 tweede spoorstaaf 12 en de vierde verbinding 42 vormen gezamenlijk een tweede stroomkring 40 met een tweede stroom 13. Het aangesloten gedeelte 14 van de tweede spoorstaaf 12 12 vormt dus een onderdeel van de tweede stroomkring 40. De tweede stroomkring 40 is niet geaard, waardoor er sprake is van een zwevende tweede stroomkring 40. Hierdoor kan er over het aangesloten gedeelte 14 van de tweede spoorstaaf 12 ten 5 opzichte van de rest van de spoorweg een plaatselijk hogere stroom gerealiseerd kan worden.

De tweede stroomkring 40 is elektrisch parallel geschakeld aan de eerste stroomkring 30. De totale stroom II wordt derhalve in samenhang met de weerstanden binnen de 10 eerste stroomkring 30 en de tweede stroomkring 40 volgens een bepaalde verhouding verdeeld over de eerste stroomkring 30 en de tweede stroomkring 40. Het eerste potentiaalverschil V2 over de eerste stroomkring 30 en het tweede potentiaalverschil V3 over de tweede stroomkring 40 zijn door de 15 parallelschakeling gelijk aan elkaar en het getransformeerde potentiaalverschil VI.

De verbindingen 31, 32, 41, 42 zijn voorzien van geleiders met een soortelijke weerstand die aanzienlijk lager is dan de soortelijke weerstand van het staal van de 20 spoorstaven 11, 12. Bij voorkeur zijn de geleiders van een materiaal met een soortelijke weerstand die ten minste 10 tot 20 keer lager is dan de soortelijke weerstand van het staal, bijvoorbeeld koper met een soortelijke weerstand van ongeveer 0,0000000175 Ohmmeter. De verbindingen 31, 32, 41, 25 42 bevatten bovendien een groot aantal geleiders of gelei ders met een grote dwarsdoorsnede (bijvoorbeeld tot 630 vierkante millimeter met een stroombelastbaarheid van 950 Ampère per geleider) zodat het samengestelde oppervlak daarvan in dwarsdoorsnede zo groot mogelijk is. Hierdoor kan 30 de weerstand in de verbindingen 31, 32, 41, 42 tot een minimum worden teruggebracht. De overgangsweerstand tussen de verbindingen 31, 32, 41, 42 en de spoorstaven 11, 12 ter plaatse van de aansluitpunten 33, 34, 43, 44 kan worden teruggebracht door gebruik te maken van smelt- of soldeer-35 verbindingen of klemmen waarbij het contactoppervlak van de aansluitpunten 33, 34, 43, 44 met de verbindingen 31, 32, 41, 42 en de spoorstaven 11, 12 zo groot mogelijk is.

13

De werkwijze voor het met de verwarmingsinrichting 2 elektrisch verwarmen van het spoorstaafsamenstel 1 volgens de eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding zal hieronder aan de hand van figuur 1 worden toegelicht.

5 De werkwijze omvat de stappen van het op de hier voor beschreven wijze elektrisch geleidend aansluiten van de verwarmingsinrichting 2 op het spoorstaafsamenstel 1 en het gedurende een tijdsverloop leveren van een totaalstroom II met een getransformeerd potentiaalverschil VI vanuit de 10 transformator 23. De totaalstroom II verdeeld zich in een bepaalde verhouding over de eerste stroomkring 30 en de tweede stroomkring 40. De eerste stroom 12 in de eerste stroomkring 30 en de tweede stroom 13 in de tweede stroomkring 40 genereren tengevolge van de aldaar ondervonden 15 weerstanden R2, R3 en in samenhang met de potentiaalverschillen V2, V3 in de stroomkringen 30, 40 een eerste dissi-patie of warmte-energie W2 en een tweede dissipatie of warmte-energie W3 in respectievelijk de eerste spoorstaaf 11 en de tweede spoorstaaf 12.

2 0 De warmte-energie W2, W3 hangt volgens de wet van

Joule samen met het kwadraat van de hoeveelheid stroom 12, 13 in Ampère die per Ohm van de weerstand R2, R3 per seconde door de betreffende spoorstaaf 11, 12 gaat. Door substitutie van de wet van Ohm in de wet van Joule kan bovendien worden 25 afgeleid dat de warmte-energie W2, W3 tevens samenhangt met de stroom 12, 13 in Ampère die per Volt van het potentiaal verschil V2, V3 per seconde door het aangesloten gedeelte 13, 14 van de betreffende spoorstaaf 11, 12 gaat.

Op basis van de gegenereerde warmte-energie W2, 30 W3, de warmtecapaciteit van het staal en het gewicht van het aangesloten gedeelte 13, 14 van de betreffende spoorstaaf 11, 12 kan een theoretisch temperatuurverschil van het aangesloten gedeelte 13, 14 van de spoorstaven 11, 12 tengevolge van de daaraan toegevoegde warmte-energie W2, W3 35 worden berekend. Omgekeerd kan worden berekend hoeveel warmte-energie W2, W3 gegenereerd moet worden voor het verkrijgen van een gewenst temperatuurverschil.

14

Deze inzichten kunnen worden gebruikt bij het volgens de werkwijze aansluiten en bedienen van de verwar-mingsinrichting 2 voor het verkrijgen van de gewenste hoeveelheid warmte-energie W2, W3 en/of het gewenste tempera-5 tuurverschil. Zo kan de lengte van de aangesloten gedeelten 13, 14 van de spoorstaven 11, 12 en daarmee de weerstand R2, R3 van de gedeelten 13, 14 van de spoorstaven 11, 12 binnen de stroomkringen 30, 40 bewust gekozen worden. Tegelijker tijd of afzonderlijk kan de hoogte van het getransformeerde 10 potentiaalverschil VI, de totale stroom II en daarmee de geleverde stroom 12, 13 over de gedeelten van de spoorstaven 11, 12 worden ingesteld. Tenslotte kan het tijdsverloop gekozen worden zodat daarbinnen de gewenste opwarming optreedt of kan het tijdsverloop vanwege een vereiste opwarm-15 snelheid beperkt zijn tot een bepaald maximaal tijdsverloop.

In het hieronder beschreven rekenvoorbeeld is een situatie als uitgangspunt genomen waarin gedurende een tijdsverloop van 10 minuten het aangesloten gedeelte 13 van de eerste spoorstaaf 11 ongeveer 5 graden Celsius verwarmd 20 dient te worden. Het eerste aansluitpunt 33 en het tweede aansluitpunt 34 zijn op een zodanige afstand van elkaar vastgezet op de eerste spoorstaaf 11 dat het daartussen gelegen, aangesloten gedeelte 13 van de eerste spoorstaaf 11 een lengte van 30 meter heeft. Het gewicht van het aangeslo-25 ten gedeelte 13 van de spoorstaaf 11 is dus 55 kilogram per meter x 30 meter = ongeveer 1650 kilogram. De eerste warmte-energie W2 die nodig is voor het verhogen van de temperatuur van het aangesloten gedeelte 13 van de eerste spoorstaaf 11 met 5 graden Celsius is dus 500 Joule per kilogram per graad 30 Celsius x 1650 kilogram x 5 graden Celsius = ongeveer 4.125.000 Joule. Om deze temperatuurverhoging in 10 minuten te bewerkstelligen is een warmte-energie W2 per seconde van 4.125.000 Joule / 600 seconden = ongeveer 6.875 Joule per seconde nodig.

35 De benodigde eerste stroom 12 kan nu aan de hand van de wet van Joule berekend worden. Hierin is de eerste weerstand R2 van het aangesloten gedeelte 13 van de eerste 15 spoorstaaf 11 0,0000321 Ohm/meter x 30 meter = ongeveer 0,000963 Ohm. De benodigde eerste stroom 12 is het resultaat van de vierkantswortel van 6.875 Joule / 0,000963 Ohm. De benodigde eerste stroom 12 voor het genereren van 6.875 5 Joule aan warmte-energie W2 per seconde in het 30 meter lange aangesloten gedeelte 13 van de eerste spoorstaaf 11 is ongeveer 2672 Ampère.

Het benodigde eerste potentiaalverschil V2 voor het verkrijgen van de bovengenoemde eerste stroom 12 zou 10 zonder extra weerstand in de eerste stroomkring 30 volgens de wet van Ohm (V = I x R) het resultaat zijn van de vermenigvuldiging van 2672 Ampère met 0, 000963 Ohm. Het eerste potentiaalverschil V2 zou dus ten minste ongeveer 2,57 Volt moeten zijn.

15 Het aangesloten gedeelte 14 van de tweede spoor staaf 12 zal op dezelfde lengte van 30 meter in hoofdzaak op dezelfde wijze opwarmen als het aangesloten gedeelte 13 van de eerste spoorstaaf 11. De berekeningen wijken echter af omdat de eigenschappen van de tweede spoorstaaf 12 vanwege 20 de tabs toelopende punt anders zijn. Voor dit rekenvoorbeeld wordt aangenomen dat het oppervlak van de dwarsdoorsnede van de tweede spoorstaaf 12 in de richting van de punt lineair afneemt. Het gewicht van het aangesloten gedeelte 14 van de tweede spoorstaaf 12 is dan ongeveer 825 kilogram en de 25 tweede weerstand R3 is dan ongeveer 0,001926 Ohm. Het tweede potentiaalverschil V3 is door de parallelschakeling gelijk aan het tweede potentiaalverschil V2 en bedraagt ongeveer 2,57 Volt. Uit de wet van Ohm volgt dat de tweede stroom 13 ongeveer 1334 Ampère is. Dit vertaalt zich via de Wet van 30 Joule in een tweede warmte-energie W3 van ongeveer 3427 Joule per seconde en een warmte-energie W3 van ongeveer 2.056.200 Joule per 10 minuten. Uit de soortelijke warmte van het staal volgt dat dit resulteert in een temperatuurverschil van ongeveer 5 graden Celsius.

35 De totale stroom II die in het bovenstaande reken voorbeeld door de transformator 23 geleverd moet worden gelegen is ten minste gelijk aan 2672 Ampère + 1334 Ampère = 16 4006 Ampère bij een getransformeerd potentiaalverschil van 2,57 Volt. In de praktijk veroorzaken de verbindingen 31, 32, 41, 42, de aansluitpunten 33, 34, 43, 44 en de transformator 23 echter extra weerstand, waardoor het getransfor-5 meerde potentiaalverschil VI aanzienlijk hoger ingesteld zal moeten worden. Het in de praktijk benodigde getransformeerde potentiaalverschil VI kan proefondervindelijk worden vastgesteld of worden berekend als de totale weerstand R1 van de eerste stroomkring 30 en de tweede stroomkring 40 bekend is. 10 Bij voorkeur bedraagt de weerstand van de overige onderdelen in de stroomkringen 30, 40 minder dan 50 procent van de totale weerstand in de stroomkringen 30, 40 en wordt de overige 50 procent van de totale weerstand in de stroomkringen 30, 40 gevormd door de eerste weerstand R2 en de 15 tweede weerstand R3. Hoe langer het aangesloten gedeelte 13, 14 van de spoorstaaf 11, 12 is, des te hoger zijn de eerste weerstand R2 en de tweede weerstand R3 in verhouding tot de rest van de weerstand in de stroomkringen 30, 40. Bij lange trajecten kan zo een opwarmrendement van ongeveer 80 procent 20 of zelfs meer gehaald worden. Voor een effectieve opwarming vindt het grootste deel van de warmteontwikkeling plaatsvindt in de aangesloten gedeelten 13, 14 van de spoorstaven 11, 12.

Het rendement van de verwarmingsinrichting 2 kan 25 verder worden vergroot door gebruik te maken van wisselstroom met een gekozen frequentie F1 waarbij het Skineffect optreedt. Het Skineffect is een elektrisch verschijnsel waarbij de elektronen tengevolge van de tegenwerkende wis-selflux van de wisselstroom geneigd zijn langs het buitenop-30 pervlak van een geleider te bewegen, waardoor de stroomdichtheid langs de buitenzijde van de geleider hoger wordt. In het geval van de spoorstaven 11, 12 zal de warmte-energie W2, W3 zich met name langs de buitenzijde van de spoorstaven 11, 12 gunstig ontwikkelen, waardoor de buitentemperatuur 35 van de spoorstaven 11, 12 sneller toeneemt. De frequentie waarbij het Skineffect optreedt kan proefondervindelijk worden vastgesteld door de frequentie van de wisselstroom te 17 variëren.

Door de aangesloten gedeelten 13, 14 van de spoorstaven 11, 12 op te nemen in de stroomkringen 30, 40 wordt de warmte-energie W2, W3 in de spoorstaven 11, 12 zelf 5 ontwikkeld. Hierdoor is er geen sprake van een warmteoverdracht en de bijbehorende warmteverliezen die optreden bij de verwarmingsinrichtingen volgens de stand van de techniek, waarbij de warmte-energie ontwikkeld wordt in een extern op de spoorstaaf gemonteerd verwarmingselement.

10 De hiervoor beschreven werkwijze wordt uitgevoerd terwijl de spoorweg - waar het spoorstaafsamenstel 1 deel van uitmaakt - in gebruik is. Bij bekende spoorwegen is de spoorweg ingedeeld in baanvakken waarbinnen treinen door middel van stroomkringen en de kortsluiting daarvan kunnen 15 worden gedetecteerd. Een bekend voorbeeld is een spoor-stroomloop waarbij een wisselstroom van enkele Ampère tot hoogstens 30 Ampère (prikspanningspoorstroomloop) en met een bepaalde frequentie via de spoorstaven van een spoorweg loopt en een sein aanstuurt. Wanneer de verwarmingsinrich-20 ting 1 door wisselstroom gevoed wordt dan zou de frequentie van de wisselstroom de spoorstroomloop kunnen storen. In dat geval zal een andere frequentie F1 gekozen moeten worden, die mogelijk niet optimaal is voor het opwarmen. Eventueel kan worden uitgeweken naar de eerder beschreven optie met 25 gelijkstroom.

Bij het passeren van een trein wordt een tractie-stroomkring gesloten tussen de bovenleiding van de spoorweg en de spoorstaven. De tractiestroom die door de tractie-stroomkring gaat bedraagt maximaal 4000 Ampère gelijkstroom 30 met een potentiaalverschil van 1500 tot 1800 Volt. De tractiestroom voorziet de elektrische motor van de trein van vermogen. De elektrische motor is de grootste weerstand binnen de tractiestroomkring en verbruikt daarmee het meeste vermogen. Desalniettemin zal de weerstand in de spoorstaven 35 een kortstondige warmteontwikkeling in de spoorstaven veroorzaken. Doordat de trein echter geen vast aansluitpunt is op de spoorstaven maar zich met een snelheid over het spoor 18 voortbeweegt zal de warmteontwikkeling zich verplaatsen met de trein. Zodra de trein een aarding van de spoorstaven passeert zal het daaraan voorafgaande gedeelte van de spoorstaven niet langer verwarmd worden. De warmteontwikkeling is 5 daardoor niet voldoende voor het verkrijgen van het gewenste temperatuurverschil, bijvoorbeeld ter plaatse van een wissel .

Teneinde te voorkomen dat de stroomkringen 30, 40 van de verwarmingsinrichting 2 interfereren met de tractie-10 stroomkring bij het passeren van een trein, kan de verwarmingsinrichting 2 worden voorzien van niet weergegeven detectoren voor het detecteren van de komst van een trein en het vervolgens tijdelijk afschakelen van de stroomkringen 30, 40. Het tijdsverloop waarbinnen de trein de verwarmings-15 inrichting 2 passeert is vrij kort, waardoor de tempera-tuursdaling tengevolge van het afschakelen minimaal is.

Figuur 2 toont volgens een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding een alternatief spoorstaafsamenstel 101 en een alternatieve, elektrisch geleidend met het alternatieve 20 spoorstaafsamenstel 101 verbonden verwarmingsinrichting 102 voor het door middel van weerstandsverhitting of dissipatie neutraliseren van het alternatieve spoorstaafsamenstel 101. Onder neutraliseren wordt in dit verband de stap verstaan van het op een voorafbepaalde neutrale temperatuur brengen 25 van het alternatieve spoorstaafsamenstel 101, alvorens deze in-situ wordt aangebracht als onderdeel van een spoorweg. Het alternatieve spoorstaafsamenstel 101 heeft op de neutrale temperatuur een neutrale lengte op basis waarvan de krachten in de spoorweg minimaal zijn. De voorafbepaalde 30 neutrale temperatuur is gekozen in een middengebied van het temperatuurbereik waaraan het alternatieve spoorstaafsamenstel 101 volgens de klimatologische verwachtingen gedurende de seizoenen zal worden blootgesteld. In Nederland is de neutrale temperatuur gekozen op ongeveer 25 graden Celsius. 35 Een alternatief spoorstaafsamenstel 101 dat bijvoorbeeld bij een temperatuur van 10 graden Celsius aangebracht wordt in een spoorweg zal dus eerste met behulp van de alternatieve 19 verwarmingsinrichting 102 verwarmd moeten worden tot een temperatuur van ongeveer 25 graden Celsius. Hiermee kan worden tegengegaan dat het alternatieve spoorstaafsamenstel 101 na het aanbrengen tengevolge van temperatuurschommelin-5 gen ontoelaatbaar uitzet of krimpt.

Het neutraliseren van het alternatieve spoorstaafsamenstel 101 is vooral van belang op het moment dat het alternatieve spoorstaafsamenstel 101 wordt aangebracht als onderdeel van een langgelaste spoorweg. De langgelaste 10 spoorweg omvat een meervoud van geneutraliseerde alternatieve spoorstaafsamenstellen 101 die opeenvolgend door een lasverbinding voegloos met elkaar verbonden zijn voor het vormen van een gladde, comfortabele en geluidsarme spoorweg. De lengte van de op deze wijze vervaardigde spoorweg kan 15 meerdere kilometers bedragen. De onderling verbonden alternatieve spoorstaafsamenstellen 101 in een langgelaste spoorweg gedragen zich als één doorgaand spoorstaafsamenstel, hetgeen bij temperatuurschommelingen kan leiden tot enorme druk- en trekspanningen en in het ergste geval zou kunnen 20 leiden tot spoorspattingen of spoorbreuk.

Zoals in figuur 2 is weergegeven omvat het alternatieve spoorstaafsamenstel 101 een eerste spoorstaaf 111 en een zich parallel aan de eerste spoorstaaf 111 uitstrekkende tweede spoorstaaf 112. De spoorstaven 111, 112 zijn in 25 hoofdzaak recht en vormen gezamenlijk een doorgaande spoorweg. De spoorstaven 111, 112 kunnen echter ook licht gekromd zijn voor het vormen van bogen in de spoorweg of een onderdeel vormen van een voegloos in de spoorweg aan te brengen wissel. De spoorstaven 111, 112 bezitten een dwarsdoorsnede 30 die in figuur 3 schematisch is weergegeven. De eigenschappen van de spoorstaven 111, 112 komen in dit voorbeeld overeen met de eigenschappen van de eerste spoorstaaf 11 volgens de eerste uitvoeringsvorm en zullen hier niet worden herhaald.

De alternatieve verwarmingsinrichting 102 omvat 35 dezelfde stroombron 20, dezelfde transformator 23 en dezelfde koelinrichting 29 als de verwarmingsinrichting 2 volgens de eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding. De eigenschap- 20 pen en de werking hiervan is vergelijkbaar en zullen hier niet worden herhaald. In het geval van de eerder beschreven gelijkstroom-optie kan de alternatieve verwarmingsinrichting 102 voorzien worden van een gelijkrichter 29. Ook de werking 5 hiervan is al eerder beschreven en zal niet worden herhaald.

De alternatieve verwarmingsinrichting 102 verschilt van de verwarmingsinrichting 2 volgens de eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding doordat de eerste stroomkring 130 en de tweede stroomkring 140 anders zijn aangeslo-10 ten op de spoorstaven 11, 12.

Zoals in figuur 2 is weergegeven zijn de derde pool 26 en de vierde pool 27 van de transformator 23 via een eerste verbinding 131 en een tweede verbinding 132 elektrisch geleidend vastgezet aan respectievelijk een eerste 15 aansluitpunt 133 ongeveer halverwege de eerste spoorstaaf 111 en een tweede aansluitpunt 134 ongeveer halverwege de tweede spoorstaaf 112. Aan weerzijden op afstand van het eerste aansluitpunt 133 en het tweede aansluitpunt 134 zijn de spoorstaven 111, 112 voorzien van respectievelijk een 20 eerste verbindingsbrug 50 en een tweede verbindingsbrug 60. De eerste verbindingsbrug 50 is aan een uiteinde elektrisch geleidend vastgezet aan een derde aansluitpunt 51 op de eerste spoorstaaf 111 en aan het andere uiteinde elektrisch geleidend vastgezet aan een vierde aansluitpunt 52 op de 25 tweede spoorstaaf 112. De tweede verbindingsbrug 60 is aan een uiteinde elektrisch geleidend vastgezet aan een vijfde aansluitpunt 61 op de eerste spoorstaaf 111 en aan het andere uiteinde elektrisch geleidend vastgezet aan een zesde aansluitpunt 62 op de tweede spoorstaaf 112.

30 De secundaire spoel 25 van de transformator 23, de eerste verbinding 131, het tussen het eerste aansluitpunt 133 en het derde aansluitpunt 51 gelegen eerste gedeelte 113 van de eerste spoorstaaf 111, het tussen het tweede aansluitpunt 134 en het vierde aansluitpunt 52 gelegen eerste 35 gedeelte 115 van de tweede spoorstaaf 112 en de tweede verbinding 132 vormen gezamenlijk de eerste stroomkring 130. Het eerste gedeelte 113 van de eerste spoorstaaf 111 en het 21 eerste gedeelte 115 van de tweede spoorstaaf 112 zijn binnen de eerste stroomkring 130 elektrisch in serie geschakeld en vormen een onderdeel van de eerste stroomkring 140. De eerste weerstand R2 in de eerste stroomkring 130 is een 5 optelsom van de weerstand van het eerste gedeelte 113 van de eerste spoorstaaf 111 en het eerste gedeelte 115 van de tweede spoorstaaf 112.

De secundaire spoel 25 van de transformator 23, de eerste verbinding 131, het tussen het eerste aansluitpunt 10 133 en het vijfde aansluitpunt 61 gelegen tweede gedeelte 114 van de eerste spoorstaaf 111, het tussen het tweede aansluitpunt 134 en het zesde aansluitpunt 62 gelegen tweede gedeelte 116 van de tweede spoorstaaf 112 en de tweede verbinding 132 vormen gezamenlijk de tweede stroomkring 140. 15 Het tweede gedeelte 114 van de eerste spoorstaaf 111 en het tweede gedeelte 116 van de tweede spoorstaaf 112 zijn binnen de tweede stroomkring 140 elektrisch in serie geschakeld en vormen een onderdeel van de tweede stroomkring 140. De tweede weerstand R3 in de tweede stroomkring 140 is een 20 optelsom van de weerstand van het tweede gedeelte 114 van de eerste spoorstaaf 111 en het tweede gedeelte 116 van de tweede spoorstaaf 112. De tweede stroomkring 140 is net als bij de stroomkringen 30, 40 volgens de eerste uitvoerings vorm van de uitvinding elektrisch parallel geschakeld aan de 25 eerste stroomkring 130.

De totaalstroom II wordt vanuit het eerste aansluitpunt 133 verdeeld in een eerste stroom 12 over de eerste stroomkring 130 via de eerste gedeelten 113, 115 van de spoorstaven 111, 112 en in een tweede stroom 13 over de 30 tweede stroomkring 140 via de tweede gedeelten 114, 116 van de spoorstaven 111, 112. De stromen worden bij het tweede aansluitpunt 134 weer samengevoegd tot de totale stroom II.

De spoorstaven 111, 112 zullen zich bij het doorleiden van de stroom 12, 13 vergelijkbaar gedragen aan de 35 eerste spoorstaaf 11 volgens de eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding. In de situatie waarin de gedeelten 113-116 van de spoorstaven 111, 112 elk ongeveer 15 meter lang zijn 22 zullen de weerstanden R2, R3 en de tengevolge daarvan gegenereerde warmte-energie W2, W3 gelijk zijn. Voor de berekening van de verschillende parameters wordt terugverwezen naar het rekenvoorbeeld van de eerste uitvoeringsvorm.

5 Het voordeel van het met de alternatieve verwar- mingsinrichting 102 neutraliseren van het alternatieve spoorstaaf samenstel 101 is dat de warmte-energie W2, W3 in de spoorstaven 111, 112 zelf wordt ontwikkeld. Hierdoor is er geen sprake van een warmteoverdracht en de bijbehorende 10 warmteverliezen die optreden bij de verwarmingsinrichtingen volgens de stand van de techniek, waarbij de warmte-energie ontwikkeld wordt door een gasbrander van een over de spoorweg rijdende verwarmingswagen. Ten opzichte van het hydraulisch oprekken van spoorstaven 111, 112 heeft de alternatie-15 ve verwarmingsinrichting 102 als voordeel dat het materiaal van de spoorstaaf 111, 112 gelijkmatig uitzet, in plaats van dat het materiaal mechanisch vervormd wordt. De alternatieve verwarmingsinrichting 102 is met name voordelig bij het neutraliseren van gebogen spoorstaven, waarbij bij mechani-20 sche vervorming zou leiden tot ontoelaatbare vervormingen in de spoorstaaf.

Het zal voor de vakman duidelijk zijn dat de hierboven uitvoeringsvormen slechts voorbeelden beschrijven van de mogelijke elektrische schakelingen, en dat ook andere 25 schakelingen waarbij ten minste gedeelten van een of meerdere spoorstaven zijn opgenomen in een of meerdere stroomkring tot de mogelijkheden behoren. Zo kan de alternatieve verwarmingsinrichting 102 volgens de tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding ook op een wijze vergelijkbaar aan de eerste 30 uitvoeringsvorm op de eerste spoorstaaf 111 en tweede spoorstaaf 112 worden aangesloten. Tevens is een eerste stroomkring zonder een tweede parallel geschakelde stroomkring denkbaar, waardoor een serieschakeling verkregen wordt. De totaalstroom II zal in dat laatste geval niet worden onder-35 verdeeld een eerste stroom 12 en een tweede stroom 13 per stroomkring maar zal in de gehele schakeling gelijk zijn.

De bovenstaande beschrijving is opgenomen om de 23 werking van voorkeursuitvoeringen van de uitvinding te illustreren, en niet om de reikwijdte van de uitvinding te beperken. Uitgaande van de bovenstaande uiteenzetting zullen voor een vakman vele variaties evident zijn die vallen onder 5 de geest en de reikwijdte van de onderhavige uitvinding.

Claims (17)

1. Werkwijze voor het met een verwarmingsinrich-ting verwarmen van een elektrisch geleidend spoorstaafsamenstel, waarbij de verwarmingsinrichting een stroombron omvat met een eerste pool en een tweede pool waartussen een poten- 5 tiaalverschil aanwezig is, waarbij de werkwijze de stappen omvat van het via een eerste verbinding elektrisch geleidend verbinden van de eerste pool met een vast eerste aansluit-punt op het spoorstaaf samenstel, het via een tweede verbinding elektrisch geleidend verbinden van de tweede pool met 10 een vast tweede aansluitpunt op het spoorstaafsamenstel op afstand van het eerste aansluitpunt, het vormen van een eerste stroomkring door de stroombron, de eerste verbinding, het tussen het eerste aansluitpunt en het tweede aansluitpunt gelegen gedeelte van het spoorstaafsamenstel en de 15 tweede verbinding, het gedurende een tijdsverloop voeren van een eerste stroom van ten minste 250 Ampère door de eerste stroomkring, waarbij het gedeelte van het spoorstaafsamenstel tussen het eerste aansluitpunt en het tweede aansluitpunt een eerste elektrische weerstand bezit, waarbij de 20 eerste stroom ten minste 62.500 Joule per seconde per Ohm van de eerste weerstand aan warmte-energie genereert in het spoorstaafsamenstel ter plaatse van de eerste stroomkring.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de eerste stroom in de eerste stroomkring ten minste 500 Ampère 25 is en bij voorkeur in het bereik van 1000 Ampère tot 10.000 Ampère gelegen is, waarbij de eerste stroom respectievelijk ten minste 250.000 Joule en bij voorkeur in het bereik van 1.000.000 Joule tot 100.000.000 Joule per seconde per Ohm van de eerste weerstand aan warmte-energie genereert in het 30 spoorstaafsamenstel ter plaatse van de eerste stroomkring.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij de eerste weerstand ten minste 50 procent en bij voorkeur ten minste 80 procent van de totale weerstand in de eerste stroomkring is.

4. Werkwij ze volgens een der voorgaande conclu-5 sies, waarbij het gedeelte van het spoorstaafsamenstel tussen het eerste aansluitpunt en het tweede aansluitpunt in hoofdzaak van staal vervaardigd is, waarbij het staal bij voorkeur een soortelijke weerstand heeft in het bereik van 0,0000002 Ohmmeter tot 0,0000004 Ohmmeter.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij de eerste verbinding en de tweede verbinding van een materiaal zijn vervaardigd met een soortelijke weerstand die ten minste tien keer zo laag is als de soortelijke weerstand van staal.

6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclu sies, waarbij het potentiaalverschil in de eerste stroomkring kleiner is dan of gelijk is aan 50 Volt.

7. Werkwij ze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het tijdsverloop ten minste 5 minuten en bij 20 voorkeur ten minste 10 minuten is.

8. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het gedeelte van het spoorstaafsamenstel tussen het eerste aansluitpunt en het tweede aansluitpunt ten minste een gedeelte van een eerste spoorstaaf omvat.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarbij het gedeelte van het spoorstaafsamenstel tussen het eerste aansluitpunt en het tweede aansluitpunt een meervoud van spoorstaafgedeelten omvat van een of meerdere spoorstaven, waarbij het meervoud van gedeelten tussen het eerste aan- 30 sluitpunt en het tweede aansluitpunt elektrisch in serie met elkaar verbonden zijn.

10. Werkwijze volgens conclusie 8 of 9, waarbij het spoorstaafsamenstel een tweede spoorstaaf met een tweede elektrische weerstand omvat, waarbij de werkwijze de stappen 35 omvat van het vormen van een elektrisch parallel aan de eerste stroomkring geschakelde tweede stroomkring, waarbij ten minste een gedeelte van de eerste spoorstaaf en/of de tweede spoorstaaf in de tweede stroomkring is opgenomen, het gedurende een tijdsverloop voeren van een tweede stroom van ten minste 250 Ampère door de tweede stroomkring, waarbij de tweede stroom op vergelijkbare wijze als in de eerste 5 stroomkring in de tweede stroomkring ten minste 62.500 Joule per seconde per Ohm van de tweede weerstand aan warmte-energie genereert in het spoorstaafsamenstel ter plaatse van de tweede stroomkring.

11. Werkwijze volgens een der voorgaande conclu- 10 sies, waarbij de stroomkringen zwevende stroomkringen zijn.

12. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de werkwijze de stap omvat van het tussen de polen van de stroombron en de verbindingen met een transformator elektrisch transformeren van het potentiaalverschil en 15 de stroom van de stroombron.

13. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de stap van het voeren van stroom door de stroomkringen gestart wordt nadat de temperatuur van het spoorstaafsamenstel ter plaatse van de stroomkringen gedaald 20 is tot minder dan 5 graden Celsius.

14. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het spoorstaafsamenstel bij aanvang van de werkwijze een temperatuur heeft die lager is dan 15 graden Celsius, waarbij de stap van het voeren van stroom door de 25 stroomkringen wordt uitgevoerd totdat het spoorstaafsamenstel ter plaatse van de stroomkringen een temperatuur van ten minste 15 graden Celsius en bij voorkeur ten minste 20 graden Celsius heeft bereikt.

15. Werkwijze volgens een der voorgaande conclu- 30 sies, waarbij het spoorstaafsamenstel een wissel is.

16. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de afstand van het gedeelte van het spoor staaf samenstel tussen het eerste aansluitpunt en het tweede aansluitpunt kleiner dan of gelijk aan 100 meter, bij voor- 35 keur kleiner dan of gelijk aan 50 meter, bij meeste voorkeur kleiner dan of gelijk aan 30 meter is.

17. Werkwijze voorzien van een of meer van de in de bij gevoegde beschrijving omschreven en/of in de bij gevoegde tekeningen getoonde kenmerkende maatregelen. -o-o-o-o-o-o-o-o- RM/FG