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Lösbare Schraubverbindung für die Befestigung von Schienen auf Betonschwellen
Die Erfindung betrifft eine lösbare SchraLbverbindung für die Befestigung von Schienen auf Betonschwellen unter Verwendung eines auf der Oberseite der Schwellendecke ein-und ausdrehbaren Schraubdübels, durch den ein Schraubbolzen hindurchragt, dessen Kopf sich von unten gegen den Schraubdübel abstützt.
Es ist bereits bekannt, zur Verankerung von Schienen Hartholzdübel zu verwenden, in die einfache
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die Holzdübel hinsichtlich Lebensdauer, Ausziehwiderstand und Verformung Mängel haben. Zudem zeigt auch der Holzdübel bezüglich der elektrischen Isolation nicht immer zufriedenstellende Werte, insbesondere dann nicht, wenn hohe Ansprüche an die elektrische Isolation gestellt werden.
Auch sind Schienenbefestigungen auf Betonschwellen bekannt, bei denen Spannägel mit unrunder Querschnittsform in Dübel mit gleich oder ähnlich geformten Löchern getrieben werden. Dabei ist jedoch der Ausziehwiderstand unterschiedlich und ausserdem in hohem Masse von der Rauhigkeit der Betonwandungen abhängig.
Die Erfindung geht nun aus von einem auf der Oberseite der Schwellendecke ein-und ausdrehbaren Schraubdübel, durch den ein Schraubbolzen hindurchragt, u. zw. so, dass sich sein Kopf von unten gegen den Schraubdübel abstützt, und die Erfindung besteht darin, dass das Lochdes Schraubdübels und der Schaft des Schraubbolzens von der Kreisform abweichende, aber miteinander übereinstimmende, z. B. vier- kantige Umrissformenhaben und dass der Schaft der Schraubbolzens den Schraubdübel noch oben hin überragt, wobei der Schaft des Schraubbolzens oberhalb des Schraubdübels gegen Verdrehung gesichert ist, indem sein oberhalb des Schraubdübels befindlicher Teil an festen Teilen der übrigen Schienenbefestigungselemente, z. B. an einer Unterlagsplatte, drehfest gehalten ist.
Zweckmässigerweise wird der Schraubdübel aus einem werkstoff mit hoher mechanischer Festigkeit und besten Eigenschaften hinsichtlich der elektrischen Isolation hergestellt, also z. B. aus Hartgummi, Kunststoff od. dgl. Da der Schraubbolzen den Schraubdübel durchdringt und sich von unten her mit seinem Kopf gegen den Schraubdübel abstützt, kann dieser Schraubdübel wegen dieser Kraftübertragung kurz gehalten werden, so dass er in der Herstellung billig ist.
Da darüber hinaus das Loch des Schraubdübels und der Schaft des Schraubbolzens von der Kreisform abweichende, aber miteinander übereinstimmende Umrissformen haben, also Dübelloch und Schraubbolzenschaft zusammenpassen und beide denselben nicht kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wird eine gegenseitige Verdrehung unmöglich. Der Schraubdübel kann somit mit Hilfe des Schraubbolzens von der Schwellendecke aus in den Schwellenkörper hineingedreht bzw. aus dem Schwellenkörper herausgedreht werden. Das Drehmoment wird hiebei über die ganze Schaftlänge verteilt. Ferner werden der Schraubdübel und der Schraubbolzen gemeinsam gegen Verdrehung gesichert, u. zw. durch eine Abstützung des Schaftes des Schraubbolzens oberhalb des Schraubdübels.
Dieses kann auch dadurch erfolgen, dass der oberhalb des Schraubdübels befindliche Teil des Schraubbolzenschaftes an einem festen Körper, z. B. an einer Platte, gehalten ist, wobei dieser feste Körper wiederum verdrehungsfest, jedoch lösbar an der Betonschwelle gelagert ist.
Die erfindungsgemässe Schraubverbindung ist den bekannten Einrichtungen gegenüber technisch und wirtschaftlich überlegen. Die Verankerung ist lösbar und auswechselbar. Der Ausziehwiderstand der Ver-
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ankerung aus dem Schwellenkörper ist sehr gross ; die Verankerung verfügt ferner über einen sehr hohen Sicherheitsgrad, so dass der in der Praxis auftretenden groben Handhabung weitgehend Rechnung getragen ist. Die Verankerungsteile verformen sich auch bei grossen Krafteinwirkungen nur geringfügig, so dass die vorgegebene Verspannung zwischen Schiene und Schwelle lange erhalten bleibt. Die Verwendung eines in der Herstellung billigen Federringes zur Aufrechterhaltung der Spannung ist möglich.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, die vorzugsweise verwendet werden sollen. Es zeigen : Fig. 1 und 2 je einen Querschnitt durch eine Schienenbefestigung unter Verwendung einer Unterlagsplatte, Fig. 3 einen Schraub- dübel für die Anordnung gemäss Fig, 1 und 2 im Grundriss, Fig. 4 eine abgewandelte Schienenbefestigung im Teilquerschnitt, Fig. 5 eine Einzelheit aus Fig. 4 im Grundriss und Fig. 6 eine Einzelheit aus Fig. 1 im Grundriss.
Der Schraubenbolzen hat einen Kopf l, ein Muttergewinde 2 mit Mutter 3 und einen Schaft 4 von quadratischem Querschnitt. Der Schraubdübel 5 hat einLängsloch mit gleichem quadratischem Querschnitt, in welches der Schaft 4 gut passt. Die Spannkraft des Schraubbolzens wird durch einen Federring 7 ge-
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ab, welcher aussen mit einem Gewinde 19 versehen ist. Dieses Gewinde greift in ein entsprechendes Gewinde der Aussparung 13 der Betonschwelle 20 ein, so dass der Schraubdübel 5 mit Hilfe des Schraubbolzens eingeschraubt und ausgeschraubt werden kann.
Die Unterlagsplatte 8 mit Führungsleisten 9 hat zur verdrehungsfesten Aufnahme des Schaftes 4 ein Loch 10, das gemäss Fig. 6 ebenfalls quadratisch gehalten ist.
Gemäss Fig. 4 übernimmt ein in die Decke der Schwelle 20 eingelassenes Blech 11 aus festem Werk-
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ohneUnterlagsplatte 8 die AufgabeSchraubdübels 5 und des Schaftes 4. Das sperrig in der Bstonschwelle 20 eingelassene Blech 11 hat ein quadratisches Loch 12, das dem Querschnitt des Schaftes 4 entspricht.
Es versteht sich, dass bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 und 2 zwischen der Unterlagsplatte 8 und der Betonschwelle 20 eine nicht näher dargestellte Zwischenplatte eingefügt werden kann, wenn dieses aus Gründen der elektrischen Isolation gewünscht wird. Diese Zwischenplatte isoliert die Unterlagsplatte 8 gegenüber der Betonschwelle 20, während die Isolation des Schaftes 4 und des Kopfes 1 gegenüber der Schwelle 20 durch den Schraubdübel 5 erfolgt.
Von besonderer Bedeutung ist ferner die Aussparung 13 der Betonschwelle 20. Der Querschnitt dieser Aussparung ist etwas grösser gehalten als der Kopf 1 und die Tiefe dieser Aussparung 13 ist so bemessen, dass der Schraubbolzen in seiner tiefsten Lage noch durch den Schraubdübel 5 gehalten ist und mit seinem oberen Ende die obere Fläche der Betonschwelle 20 bzw. die obere Fläche der Unterlagsplatte 8 um ein geringes Mass überragt, so wie dieses in Fig. 2 dargestellt ist. Mit dem Versenken des Schraubbolzens wird erreicht, dass. beim Verlegen der Schiene sein sonst hoch herausragendes Muttergewinde 2 der Gefahr einer Beschädigung entzogen wird.
Ausserdem kann bei Verwendung einer Unterlagsplatte 8 diese ohne wesentliche Schwierigkeiten unter der Schiene ausgewechselt werden, was besonders bei lückenloser Verschwei- ssung der Schiene wichtig ist.
Im versenkten Zustand liegt der Kopf 1 unten bei 14 auf, während der Schaft 4 in dieser Stellung
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bolzens über der Decke der Schwelle 20 um ein geringes Mass herausragende bzw. das noch die Unterlagsplatte 8 überragende Ende des Schraubbolzens, das noch gut erfassbar ist, ist mit dem Bezugszeichen 16 versehen.
Die Tiefenbegrenzung der Aussparung 13 wird gemäss Fig. 4 durch eine von vornherein festgelegte Tiefe der Aussparung 13 erreicht ; die Tiefenbegrenzung des Schraubbolzens kann jedoch auch bei durchgehenden, also die Schwelle 20 durchsetzenden Aussparungen 13 nachträglich durch Einbringen eines Betonpjrqpfensn erreicht werden, wie dieses in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist.
Zur Reinigung der Aussparung 13 und zum Wasserabfluss ist noch ein Loch 18 vorgesehen.
Zweckmässig ist es, den Schraubdübel 5 mit einer Gleitschicht, z. B. aus Paraffin, zu überziehen.
Dieser Überzug ist besonders dann von Bedeutung, wenn man den Schraubdübel 5 bereits bei der Herstellung der Schwellen 20 mit einbetoniert. Der vor der Herstellung der Schwellen 20 mit der dünnen Gleitschicht überzogene Schraubdübel 5 kann nach Erhärtung des Betons leicht herausgedreht werden.
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Detachable screw connection for fastening rails to concrete sleepers
The invention relates to a releasable screw connection for fastening rails to concrete sleepers using a screw anchor that can be screwed in and out on the top of the sleeper ceiling and through which a screw bolt protrudes, the head of which is supported against the screw anchor from below.
It is already known to use hardwood dowels for anchoring rails, in the simple
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the wooden dowels have defects in terms of service life, pull-out resistance and deformation. In addition, the wooden dowels do not always show satisfactory values with regard to electrical insulation, especially not when high demands are placed on electrical insulation.
Rail fastenings on concrete sleepers are also known in which clamping nails with a non-circular cross-sectional shape are driven into dowels with holes of the same or similar shape. However, the pull-out resistance is different and also depends to a large extent on the roughness of the concrete walls.
The invention is based on a screw dowel which can be screwed in and out on the top of the sleeper ceiling and through which a screw bolt protrudes, u. betwe. so that its head is supported from below against the screw anchor, and the invention consists in that the hole of the screw anchor and the shaft of the screw bolt deviating from the circular, but coinciding, e.g. B. have square outline shapes and that the shaft of the screw bolt protrudes above the screw anchor, the shaft of the screw bolt is secured against rotation above the screw anchor by its part located above the screw anchor on fixed parts of the other rail fastening elements, z. B. on a base plate, is rotatably held.
Conveniently, the screw anchor is made of a material with high mechanical strength and the best properties in terms of electrical insulation, so z. B. of hard rubber, plastic or the like. Since the screw bolt penetrates the screw anchor and is supported from below with its head against the screw anchor, this screw anchor can be kept short because of this power transmission, so that it is cheap to manufacture.
In addition, since the hole of the screw plug and the shaft of the screw bolt deviate from the circular shape, but coincide with each other, so the dowel hole and screw bolt shaft fit together and both have the same non-circular cross section, mutual rotation is impossible. The screw anchor can thus be screwed from the sleeper ceiling into the sleeper body or screwed out of the sleeper body with the aid of the screw bolt. The torque is distributed over the entire length of the shaft. Furthermore, the screw dowel and the screw bolt are secured together against rotation, u. between. By supporting the shaft of the screw bolt above the screw anchor.
This can also be done in that the part of the screw bolt shank located above the screw plug is attached to a solid body, e.g. B. on a plate, is held, this solid body in turn torsion-proof, but is releasably mounted on the concrete sleeper.
The screw connection according to the invention is technically and economically superior to the known devices. The anchorage is detachable and exchangeable. The pull-out resistance of the
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anchoring from the sleeper body is very large; the anchoring also has a very high level of security, so that the rough handling that occurs in practice is largely taken into account. The anchoring parts are only slightly deformed even under the influence of large forces, so that the specified tension between the rail and sleeper is maintained for a long time. It is possible to use a spring ring, which is cheap to manufacture, to maintain the tension.
Further details of the invention are explained with reference to the drawing, in which exemplary embodiments are shown which are preferably to be used. 1 and 2 each show a cross section through a rail fastening using a base plate, FIG. 3 a screw anchor for the arrangement according to FIGS. 1 and 2 in plan, FIG. 4 a modified rail fastening in partial cross section, FIG a detail from FIG. 4 in plan and FIG. 6 a detail from FIG. 1 in plan.
The screw bolt has a head 1, a nut thread 2 with nut 3 and a shank 4 of square cross section. The screw dowel 5 has a longitudinal hole with the same square cross-section, into which the shaft 4 fits well. The tensioning force of the screw bolt is reduced by a spring ring 7
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which is provided with a thread 19 on the outside. This thread engages in a corresponding thread of the recess 13 of the concrete sleeper 20, so that the screw plug 5 can be screwed in and unscrewed with the aid of the screw bolt.
The support plate 8 with guide strips 9 has a hole 10, which is also kept square according to FIG. 6, for the non-rotatable reception of the shaft 4.
According to FIG. 4, a sheet metal 11 made of solid material embedded in the ceiling of the threshold 20 takes over
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Without a base plate 8 the task of screw dowels 5 and the shaft 4. The sheet metal 11, which is bulky in the Bstonschwelle 20, has a square hole 12 which corresponds to the cross section of the shaft 4.
It goes without saying that in the embodiment according to FIGS. 1 and 2, an intermediate plate, not shown in detail, can be inserted between the base plate 8 and the concrete sleeper 20 if this is desired for reasons of electrical insulation. This intermediate plate insulates the base plate 8 from the concrete sleeper 20, while the insulation of the shaft 4 and the head 1 from the sleeper 20 is effected by the screw anchor 5.
Of particular importance is also the recess 13 of the concrete sleeper 20. The cross section of this recess is made slightly larger than the head 1 and the depth of this recess 13 is such that the screw bolt is still held in its lowest position by the screw anchor 5 and with its upper end projects beyond the upper surface of the concrete sleeper 20 or the upper surface of the base plate 8 by a small amount, as shown in FIG. Countersinking the screw bolt means that when the rail is being laid, its otherwise highly protruding nut thread 2 is removed from the risk of damage.
In addition, when a base plate 8 is used, it can be exchanged under the rail without any significant difficulties, which is particularly important when the rail is welded without gaps.
In the sunk position, the head 1 rests on the bottom at 14, while the shaft 4 is in this position
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The end of the screw bolt protruding slightly above the ceiling of the threshold 20 or the end of the screw bolt which still protrudes above the base plate 8 and which can still be easily grasped is provided with the reference number 16.
The depth limitation of the recess 13 is achieved according to FIG. 4 by a predetermined depth of the recess 13; the depth limitation of the screw bolt can, however, also be achieved subsequently in the case of continuous recesses 13, that is to say penetrating the threshold 20, by introducing a concrete plug, as is shown in FIGS. 1 and 2.
A hole 18 is also provided for cleaning the recess 13 and for draining water.
It is useful to screw the screw anchor 5 with a sliding layer, for. B. from paraffin to cover.
This coating is particularly important if the screw anchor 5 is already concreted in during the manufacture of the sleepers 20. The screw dowel 5 coated with the thin sliding layer prior to the production of the sleepers 20 can easily be unscrewed after the concrete has hardened.
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