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Verfahren zur Herstellung von isolierten Schienenstössen
Um im Eisenbahnsicherungswesen den fahrenden Zug selbsttätig mitwirken zu lassen, sind in den Gleisanlagen an bestimmten Stellen isolierte Schienen eingebaut, die beim Befahren durch Eisenbahnfahr- zeuge eine Einwirkung auf elektrische Sicherungsanlagen, wie Weichenhebelsperren, Gleisfreimeldeanlagen, Auflösung von Fahrstrassen u. dgl., auslösen. Während die Schwierigkeiten der Herstellung nichtisolierter Schienenstösse durch Anfertigung grösserer Walzlängen bzw. durch Zusammenschweissen ganzer Streckenlängen weitgehend ausgeschaltet wurden, ist das Problem der Herstellung dauerhafter und verschleissfester, isolierter Schienenstösse noch in keiner Weise zufriedenstellend gelöst.
Durch die Einführung der modernen Technik im Eisenbahnsicherungswesen, d. h. durch die Einrichtung von Gleisbildstellwerken, automatischer Streckenblockung usw., hat die isolierte Schiene erheblich an Bedeutung gewon- nen, so dass die Herstellung isolierter Schienenstösse mehr als zuvor im Vordergrund des Interesses der Gleisbauer steht.
Es ist bekannt, den Stromdurchgang durch einen Schienenstoss in der Weise zu verhindern, dass man die Schienenenden mittels Holz- oder Pressholz- oder aus anderm Isoliermaterial gefertigten Laschen unter Verwendung von Bei- und Zwischenlagen aus Leder oder sonstigen isolierenden Stoffen miteinander verbindet. Auch Verbindungen mittels Stahllaschen sind bekannt, bei denen die Laschen selbst wie auch die Schrauben und Schienenenden mit isolierenden Beilagen versehen sind. In gleicher Weise werden auch Stahllaschen verwendet, die an ihren mit den Schienen in Berührung stehenden Flächen sowie in den Bohrungen für die Schrauben eine Auflage aus einem Nichtleitermetall tragen oder auf die ein Isoliermaterial, z. B. Gummi, aufgespritzt ist.
Schliesslich sind für die Herstellung isolierter Schienenstösse Verbindungen bekannt, die ganz oder teilweise. Pakete aus metallischen Lamellen, Blechen, Platten oder Bändern bilden, die mit isolierenden Oberflächen ausgestattet sind.
Bei allen diesen Ausführungen besteht aber der grundsätzliche Mangel, dass die Schienenenden nur durch Schraubverbindungen verlascht sind und dadurch dem rollenden Rad, besonders auch bei Berücksichtigung der ständig steigenden Verkehrslasten, einen Angriffspunkt zu einem schnell fortschreitenden Verschleiss bieten. Als Folge davon brechen Holz- und Pressholzlaschen, auch die isolierenden Bei- und Zwischenlagen werden zerstört und büssen dadurch ihre Isolierwirkung ein, und selbst aufgespritztes Isoliermaterial wird abgenutzt und hindert dann den Stromdurchgang nicht mehr. Es ist eine dem Fachmann bekannte Tatsache, dass Isolierstösse noch wesentlich schneller verschleissen als ein normaler Schienenstoss.
Es wurde nun gefunden, dass alle oben geschilderten Nachteile vermieden werden und man isolierte Schienenstösse erhält, die neben einer hervorragenden Isoliereigenschaft eine ausserordentlich hohe Ver- schleissfestigkeit besitzen, wenn die Schienen mittels- eines härtbaren Klebe- oder Giessharzes, vorzugsweise eines epoxydharz-Härter-Gemisches, in der Weise miteinander verbunden werden, dass die mit einem Abstand von einigen Millimetern aneinandergelegten Enden mit Hilfe einer sie umgebenden Form an allen Stellen, die nicht mit dem rollenden Rad in Berührung kommen, etwa in Länge der gebräuchlichen Laschen mit einem Harzkörper umgeben werden und die Form nach dem Aushärten des Harzes entfernt wird. Die Ummantelung kann an Ort und Stelle im Betriebsgleis erfolgen.
Es können aber auch zwei lose Schienenstücke an ihrer Stossstelle mit einem Harzmantel umgeben und die so verbundenen Teile nach erfolgter Aushärtung in bekannter Weise metallurgisch in den Schienenstrang eingeschweisst werden.
Die Ummantelung wird in einer Stärke von etwa 7 cm an beiden Schienenlängsseiten und von etwa 3 cm unter dem Schienenfuss aufgebracht, wobei der Harzkörper die Schienenenden auf einer Länge von
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etwa 30 cm beiderseits der Stossstelle umschliesst. Um die Elastizität des Harzes zu erhöhen, wird es zweckmässig im Gemisch mit einem Füllstoff, beispielsweise Glaswollgewebe, angewendet. Zur Gewährleistung einer blasenfreien Verklebung wird der Guss im Vakuum oder unter Anwendung von Druck oder Ultraschall vorgenommen. Durch Zusatz geeigneter Härter werden ausserordentlich hohe Festigkeiten der Klebeverbindungen erreicht. Die Aushärtung erfolgt je nach dem benutzten Härtungsmittel bei Temperaturen von 80 bis 1400C oder bei normaler Aussentemperatur.
Da Giess-und Klebeharze auch bei niedrigen Temperaturen in hohem Masse elastisch bleiben, besitzen die erfindungsgemäss hergestellten Schienenstösse eine ausgezeichnete Dauerelastizität. Sie sind ausserdem standfest und wasserunempfindlich, so dass eine gute und dauernde stromisolierende Wirkung gewährleistet ist. In ihrem statischen Verhalten stehen sie den nach einem der üblichen metallurgischenverfahren verschweissten Schienenstossen in nichts nach.
In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens nach Anspruch 3 schematisch dargestellt. Fig. l zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung, Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie A-A in Fig. l.
Die Vorrichtung besteht aus einer Traverse l zur Aufnahme der miteinander zu verbindenden Schienenstücke S. In der Mitte der Traverse ist eine unten geschlossene Giessform 2, die in ihrer Höhe etwa der Länge einer üblichen Lasche entspricht, so an ihr befestigt, dass sie nach dem Aufspannen der Schienenstücke den Stoss umschliesst. Die Traverse 1 mit der daran angebrachten, unten geschlossenen Giessform 2 ist von einem heizbaren Vakuumgefäss umgeben, das aus einem Oberteil 3 und einem Unterteil 4 besteht, die luftdicht miteinander verschraubt werden können. An dem Oberteil befindet sich ein Gefäss 5 zum Einfüllen des Giessharzes mit einem Ablaufrohr 6, das bei verschraubtem Zustand des Vakuumbehälters bis an die Oberkante der Giessform reicht. Ausserdem sind in bekannter Weise ein Schauglas und eine Temperaturmessvorrichtung vorgesehen.
Der Stutzen 7 dient zum Anschluss der Vakuumpumpe ; er kann an jeder beliebigen Stelle des Vakuumgefässes angebracht sein.
Zur Durchführung des Verfahrens wird die Giessform 2 in an sich bekannter Weise mit einem Formen- trennmbeJ, wie Silikonlack und Silikonfett, ausgekleidet, um ein Festkleben des Harzes an den Wänden zu verhindern. Die Schienenstücke S werden auf der Traverse 1 aufgespannt und die fest miteinander verbundenen Teile (Traverse 1, Giessform 2 und Schienenstücke S) in den unteren Teil 4 des Vakuumgefässes lose hineingestellt. Um ein Ankleben des unteren Schienenstückes auf dem Boden des Vakuumgefässes bei Überlaufen der Giessform zu vermeiden, kann eine hölzerne Unterlage eingelegt werden. Dann wird der Oberteil 3 aufgesetzt und mit dem Unterteil 4 luftdicht verschraubt.
Bei einem Vakuum von 10 bis 20 cm Hg wird nun das Harz-Härter-Gemisch in das Gefäss 5 eingefüllt, von wo es durch das Rohr 6 in die Giessform 2 läuft, in die zuvor das gewünschte Füllmaterial eingebracht worden war. Die Menge des benötigten Harz-Härter-Gemisches, die so bemessen sein muss, dass die Giessform möglichst bis zum Rand gefüllt wird, kann vorher bestimmt und das Gefäss 5 entsprechend geeicht werden. Die Aushärtung erfolgt im Falle der Verwendung von Heisshärtern durch Aufheizen des Vakuumgefässes auf 1300C während der Dauer von 18 Stunden.
Um zu erreichen, dass die mit dem Rad in Berührung kommenden Stellen des Schienenstosses von Harz frei bleiben, kann man in die Gussform ein entsprechend ausgebildetes Holzfutter einlegen. Die Schienenenden können aber auch voll umgossen und die in Frage kommenden Stellen nachträglich ausgearbeitet werden.
Die Vorrichtung kann sinngemäss auch zur Ummantelung des Schienenstosses an Ort und Stelle im Betriebsgleis Anwendung finden. An Stelle von Vakuum kann auch unter Druck oder mit Ultraschall gearbeitet werden, wobei die Vorrichtung natürlich entsprechend modifiziert werden muss.