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Verbundschwelle für Spurbahnen.
Gegenstand der Erfindung ist eine neuartige, im wesentlichen aus Holz bestehende Unterschwellung für Spurbahnen.-
Die auch heute noch fast ausschliesslich verwendete Holzschwelle in Blockform zeichnet sich zwar unter anderem durch ihre Elastizität aus, was ein geräuschloseres Befahren soleherart unterschweller Geleise ergibt und das rollende Material schont, allein es steht auch fest,. dass die blockförmige Schwelle zufolge ihrer Formgebung insoferne nicht befriedigt, als die Prismenform den über die Sehwellenlänge sehr verschiedenen Beanspruchungen nicht gerecht wird. Sie weist Bereiche sehr hoher Beanspruchungen auf, die nach einer bestimmten Zeit zerstört werden, während andere, minder beanspruchte Teile nach dieser Zeit noch keine Anzeichen einer bedenklichen Abnutzung zeigen.
Die Folge davon ist der Austausch solcher Schwellen in einem Zeitpunkt, zu dem der Schwellenmittelteil noch ganz gut brauchbar ist. Diese Nachteile gelten auch besonders für die heute angestrebten Lang- schienengeleise.
Diese und andere Übelstände sollen die sogenannten Verbundschwellen ausschliessen oder mildern ; sie bestehen aus mehreren, zu einem im Regelfall prismatischen Gebilde vereinigten Teilen, die auch Altschwellen entnommen sein können. Die Verbindung dieser Einzelteile erfolgte durch Bolzen, Laschen, durch Verkittung mittels bituminöser Stoffe ; man hat auch versucht, Schwellen aus unterschiedlichen Materialien, z. B. Beton und Holz, Holz und Eisen od. dgl., zusammenzusetzen, ohne allerdings zu befriedigenden Ergebnissen zu gelangen. Einerseits wird durch die Verbindung mittels Bolzen oder Schrauben viel an tragender Holzfaser durchgetrennt, anderseits sind auch Bohrungen im Hinblick auf die vielfältigen zerstörenden Einflüsse, denen eine Schwelle ausgesetzt ist, ungünstig.
Die Verbindung einzelner Teile durch die bekannten Kitte ist unzulänglich und führt nicht zu einem Gebilde, das hinsichtlich Homogenität der aus dem Vollen geschnittenen Schwelle einigermassen entspricht.
Aus ähnlichen Gründen hat es sich als unzweckmässig erwiesen, Holzteile mit Kunststein-oder Metallteilen zu Schwellen zusammenzubauen ; technisch voll brauchbare Konstruktionen scheiterten bislang an ihrer Kostspieligkeit.
Es sind nun in neuerer Zeit Klebestoffe bekanntgeworden, die sich durch aussergewöhnlich günstige Eigenschaften hinsichtlich Wetterbeständigkeit und Festigkeit der damit hergestellten Verbindungen auszeichnen und auch die Möglichkeit bieten, auch Einzelteile aus wesensversehiedenen Baustoffen dauernd fest zu verkleben. Die vorliegende Erfindung fusst auf der Erkenntnis, dass die Verwendung dieser neuartigen Klebestoffe bzw. Kittstoffe, z. B. der Kolloidklebemittel, auch der Herstellung von Verbundschwellen ganz neue Möglichkeiten eröffnet, und sie besteht in einer neuartigen Formgebung einer Verbundschwell unter wirkungsvoller Ausnutzung der. Klebeeigenschaften dieser neuen Bindestoffe.
Hiebei wird von der Erwägung ausgegangen, dass es durch Anwendung dieser vergleichsweise billigen und dennoch sicheren Klebeart möglich sein müsse, der Schwelle die festigkeitstechnisch und mit Bezug auf die Sondererfordernisse des Einzelfalle nötige zweckmässige Form dauernd zu verleihen und auf diese Weise zunächst eine gleichmässigere Beanspruchung des gesamten Schwellengebildes zu erreichen und besser als bisher Altsehwellen zu verarbeiten.
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Die Erfindung betrifft demgemäss Verbundschwellen für Spurbahnen, die aus einer Mehrzahl von vorwiegend hölzernen Bauteilen zusammengesetzt sind, wobei die fallweise Mitverwendung von Einzelteilen aus anderem, wesensverschiedenem Material, z. B. Kunststoffen, Metall, Stein, Beton od. dgl., dank der Bindeeigenschaften der neuartigen Klebestoffe durchaus gegeben ist. Die Erfindung besteht darin, dass die Holzteile und gegebenenfalls zusätzlich vorhandene Bauelemente aus andern Stoffen der genannten Art durch flächige, die Festigkeiten der Baustoffe im wesentlichen erreichende Verklebung mittels witterungsbeständiger Klebemittel, z. B. den genannten Kolloidklebestoffen, zu einem Verbundschwellenkörper in vorzugsweise festigkeitstechnisch aufgelöster Bauweise verbunden sind.
Diese aufgelöste Bauweise ermöglicht es, die Form der Schwellen, d. h. also insbesondere ihr Widerstands-bzw. Trägheitsmoment den in der Praxis auftretenden Beanspruchungen mit einfachen Mitteln dauernd anzupassen. Man erhält so eine Verbundsehwelle, die an den Stellen hoher Beanspruchung besonders verstärkt ist, während anderseits die bisherigen unwirtschaftlichen Materialanhäufungen an Stellen geringerer Beanspruchung vermieden sind.
Zweckmässig wird daher im Sinne der Erfindung so verfahren, dass die Bestandteile der Schwelle an den Stellen höchster Beanspruchung aus Stoffen hoher Festigkeit bestehen, während die minder beanspruchten Teile aus noch brauchbaren Teilen von Altschwellen oder sonstigem Altholz verfertigt sind ; durch entsprechende Auswahl der Holzarten und Formgebung des Hauptkörpers und der Einzelteile sowie durch einen entsprechenden Verlauf der Faserrichtung dieser Bestandteile-zweckmässig sich kreuzend-erhält man ein Gebilde, welches auch nach langer Benutzungszeit weder Formänderungen noch nennenswerte Rissbildungen zeigt. Die Anwendung sich kreuzender Fasern erweist sich besonders bei massigen Grundkörpern als zweckmässig.
Im Sinne eines wesentlichen Kennzeichens der Erfindung, nämlich der Erzielung einer aufgelösten Bauweise, können auch die den Verbundkörper bildenden Teile unter Aussparung von Hohlräumen so zusammengefügt sein, dass sich eine von der prismatischen Blockform abweichende
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erzeugten Werkstoffen mit oder ohne Gewebe-oder Drahteinlagen, Metall od. dgl. ) gegenüber den Zonen geringerer Beanspruchung verstärken.
Die Klebung der Einzelteile erfolgt unter Verwendung flächiger Berührungen, worunter auch Durchdringungen, wie Dübelungen, Keil-oder Falzverbindungen u. dgl., verstanden seien. Weitere Kennzeichen der Erfindung werden im folgenden an Hand der schematischen Zeichnungen erläutert, die Ausführungsbeispiele veranschaulichen.
Die Fig. 1--5 zeigen in Ansicht, Schnitt und Draufsicht eine Schwelle nach der Erfindung ;
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durch halbrunde Leisten 2 versteift. Wie Fig. 3 zeigt, besteht der Mittelteil aus einem i-Profil, gebildet durch die Hölzer 5, 6. Der rechte Teil der Schwelle (Fig. 1, 4) besteht aus einem Mittelholz 5, dem Stegholz 6, zwei sich daran anschliessenden, die Auflage verbreiternden Leisten 8, zwei Verstärkungsleisten 9 und zwei halbrunden Abschlussleisten 7. Die Teile 7, 8, 9 sind lediglich im Bereiche des Schienenauflagers vorgesehen.
Gemäss Fig. 6 und 7 (letztere zeigt eine Draufsicht auf Fig. 6) bilden die Schienenauflagerteile, die selbst als Verbundkörper ausgebildet sind, Einheiten für sich und sind durch ein spurhaltendes Verbindungsglied 19 zu einem einheitlichen Schwellengebilde vereinigt. Der linke Auflagerteil besteht aus einer Lagerplatte 20, die auch ihrerseits aus Einzelteilen zusammengesetzt ist, einem Mittelteil17 und Unterlagsplatten 23, 24. Die Unterlagsplatten können in sich wieder geteilt sein (vgl. 24, Fig. 6).
Die rechte Hälfte der Fig. 6 zeigt Dübel 22, die den Mittelteil durchdringen und eine gute Verbindung mit dem Unterlagsteil 25 schaffen. Diese Dübel sind besonders zur Ausfüllung aller Nägellöcher in Altschwellenteilen vorteilhaft.
Die Herstellung der Sehienenauflagereinheiten kann so vor sich gehen, dass man zuerst die Auflagereinheiten fertigstellt und sodann das spurhaltende Verbindungsglied 19 hinzufügt.
Fig. 8 zeigt eine Verbundschwelle, bestehend aus den Auflagerteilen 26, 27 und dem Spurhalter 28. Wie Fig. 9 im Grundriss zeigt, ist diese Schwelle stirnseitig verbreitert, u. zw. links durch eine Platte 30 mit Versteifungsstreben 3 und rechts durch zwei schräg angesetzte Platten 29. Diese Form bietet einen erhöhten Widerstand gegen seitliche Verschiebungen in der Bettung.
Die Fig. 10 und 11 zeigen in An-und Draufsicht eine Ausführungsform, bei welcher die Auflagerteile 33 durch Kunststein-, z. B. Betonformstücke, gebildet werden. Das eigentliche Auflager 35, 36 ist in die Blöcke eingekittet. Der spurhaltende Mittelteil 34 passt in eine Ausnehmung im Block 33 und ist mit diesem verklebt.
An Stelle einer einzigen zentralen Ausnehmung könnten auch deren zwei seitlich im Teil 33 und zwei Spurhalter 34 vorgesehen sein, wie überhaupt auch dieser Erfindung- gedanke verschiedentlich wandelbar ist,
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Gemäss Fig. 12 ist die aus Kunststein bestehende Schienenauflagereinheit M mit Teilen 52-54 aus vergütetem Holz ausgekleidet ; man erhält einen Schienenstuhl, der gleichzeitig Haltemittel zur Befestigung einer Leitschiene bilden kann. Ähnlich kann ein Schienenstuhl für Doppelkopfschienen beschaffen sein, wofür die Fig. 13 ein Beispiel zeigt (Formstück 57, Holzteile 58-61). Eine aus Einzelstäben zusammengesetzte Unterlagsplatte 55 (Fig. 12) schafft eine elastische Unterstützung ;
gemäss Fig. 13 sind diese Stäbe durch Auflagerteile 62 und Stirnteile 63 ersetzt. In beiden eben geschilderten Ausführungsformen besitzen die Auflagereinheiten oder Aufsätze, die mit dem Schwellenkörper eine Einheit bilden, Kammern,'Ansätze oder Taschen für die Aufnahme von Leit-oder Doppelkopfsehienen.
Die Fig. 14 zeigt im Schnitt eine Ausführungsform, bei welcher die Zonen hoher Beanspruchung durch Auflager, z. B. aus vergütetem Holz (78), verstärkt sind. Der eigentliche Schwellenkörper ist nicht dargestellt. Die eigentliche Schienenunterlage ist durch Auflagen (79, 82, 83) aus Hartgewebe od. dgl. (allenfalls verstärkt durch Metalldraht-oder Drahtgewebeeinlagen 80, 81) gebildet. Der Tragsattel kann auch die Form einer Metallhülse haben, die aus einem Blech tiefgezogen und mit Haltemitteln für die Schienen verschweisst sein kann. Auf diese Weise bildet die Metallhülse gleichzeitig ein Widerlager für die Schienenbefestigungsmittel. Dieses Blechstück umschliesst die zu verstärkenden
Schwellenteile unter Vermeidung von Hohlräumen.
Die Fig. 15 und 16 zeigen in Ansicht und Draufsicht eine andere Ausführungsform der Erfindung, u. zw. die Vereinigung mehrerer Verbundschwellenkörper, die im Sinne der vorhergehenden Ausführungen beschaffen sind, zu einem sich über einen grösseren Bereich des Geleises erstreckenden Unterschwellungsgebilde. Je zwei Verbundschwellen 64-66 bzw. 67-69 werden durch Längsschwellen 71, 72 und allenfalls eine Diagonalstrebe 70 zu einem Schwellenrahmen oder einer Kuppelschwelle ausgebildet. In ähnlicher Weise kann man auch ein den Schienenstoss unterstützendes Gebilde erhalten und unterhalb des Stosses elastische, die Querkräfte aufnehmende, allenfalls auch in Verbundbauart ausgeführte Bauteile vorsehen.
Es ist ersichtlich, dass der erfindungsgemässe Grundgedanke, nämlich die Verkittung einer Mehrzahl von Einzelteilen zu einem Verbundschwellenkörper eine ausserordentliche Anzahl von Abwandlungen und Ausgestaltungen zulässt, die jedem praktisch vorkommenden Bedürfnis angepasst werden können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Aus einer Mehrzahl von vorwiegend hölzernen Bauteilen zusammengesetzte Verbundschwelle für Spurbahnen, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzteile und gegebenenfalls zusätzlich vorhandenen Bauelemente aus andern Stoffen, wie Stein, Kunststoffen, Metall od. dgl., durch flächige, die Festigkeiten der Baustoffe im wesentlichen erreichende Verklebung mittels witterungsbeständiger Klebemittel z. B. Kolloidklebestoffen, zu einem Verbundschwellenkörper vorzugsweise in festigkeitstechnisch aufgelöster Bauweise verbunden sind.