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Betonschwellendübel aus einem hochkriechfesten Kunststoff für Schwellenlöcher und Verfahren zur Herstellung seiner Dübelschalen
Die Erfindung hat eine Verbesserung der Betonschwellendübel aus Kunststoff, wie z. B. aus Polyäthylen und sehr hoher Dichte zum Gegenstand, welche an Stelle der unbrauchbar gewordenen Hartholzdübel in die Schwellenlöcher von Stahlbetonschwellen eingesetzt werden. Diese Hartholzdübel haben ein gewelltes Längsprofil und an zwei um 180 im Kreis um die Dübellängsachse versetzten Mantelstellen abgeflachte Teilflächen. Die Betonschwellenlöcher haben aus diesem Grund ein unrundes Querschnittprofil und, dem Dübellängsprofil entsprechend, eine teilweise gewellte Leibung.
Die als Ersatz der Hartholzdübel in diese Schwellenlöcher einzusetzenden Kunststoffdübel müssen daher aus zwei je einer Querschnittshälfte entsprechenden Dübelhälften bestehen, zwischen denen ein ungefähr der Wellenamplitude des Längsprofiles entsprechender Spalt vorhanden sein muss, damit die beiden Dübelhälften in ein Schwellenloch eingeführt und dann ausschliesslich durch eine zwischen dieses eingeschraubte Schwellenschraube gegen die gewellte Lochwandung des Schwellenloches gepresst werden können.
Diese Kunststoffdübel sind dickwandig. Beim Spritzgussverfahren hat sich daher bei diesen Kunststoffdübeln der schwer ins Gewicht fallende Nachteil der langen Abkühlzeit des heissen Kunststoffmaterials in der Form herausgestellt. Dadurch ergab sich eine derart starke Arbeitstaktverzögerung, dass die Herstellung der Dübel im Spritzgussverfahren als unwirtschaftlich aufgegeben wurde. Man hat es daher vorgezogen, den Kunststoffdübel durch eine spanabhebende Bearbeitung aus einem vollen Stück Kunststoffmaterial herauszuarbeiten. Die spanabhebende Bearbeitung ist, selbst wenn sie von Automaten ausgeführt wird, umständlich, zeitraubend und mit einem nicht unerheblichen Verlust an Material verbunden.
Die Erfindung verfolgt nun das Ziel, dieses aufwendige mechanische Herstellungsverfahren, das bisher zur Erzeugung der Schwellendübel aus hochkriechfestem Kunststoff erforderlich ist, durch eine neuartige Dübelkonstruktion zu erübrigen, durch die es erstmals möglich ist, Schwellendübel aus dem gleichen oder einem ähnlichen hochkriechfesten Kunststoffmaterial im Spritzgussverfahren in Formen einbaufertig, also ohne Nachbearbeitung herzustellen.
Gemäss der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, dass der Querschnitt der beiden aus einem hochkriechfesten Kunststoffmaterial, wie z. B. Polyäthylen mit sehr hoher Dichte gebildeten Dübelschalen 1, 2, mit gewellter, dem Längsprofil der Schwellenlochwandung angepasster Aussenmantelfläche 9 zugunsten eines Kerndübels 3 aus gleichem oder ähnlichem Kunststoffmaterial verschmälert ist, wel- cher eine zentrale Bohrung 15 zur Aufnahme des Schwellenbolzens aufweist und in Einbaulage das Schwellenloch zusammen mit den Dübelschalen 1,2 bis auf die Bohrung 15 für den Schwellenbolzen ausfüllt.
Bei der Herstellung dieser Dübelschalen wird ein besonderes Verfahren angewendet, das gemäss der Erfindung darin besteht, dass die beiden Dübelschalen mit einer von der Grenze der Fliessfähigkeit des hochkriechfesten Kunststoffmaterials, wie z. B. Polyäthylen, abhängigen Wandstärke gespritzt werden.
Dadurch wird nicht nur das umständliche spanabhebende Herstellungsverfahren samtseinembeträcht- lichen Materialverlust ausgeschaltet, sondern darüber hinaus auch der Einbau dieser Kunststoffdübel in die zur Aufnahme der Holzdübel bestimmten Schwellenlöcher ganz bedeutend erleichtert und dadurch der Aufwand an Arbeitszeit und Vorrichtungen wesentlich verringert.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Kerndübel mit einem Aussengewinde versehen und in ein Gewinde der Dübelschalen einschraubbar. Diese Massnahme hat den Vorteil, dass die Dübelschalen beim Eintreiben des Kerndübels ihre relative Lage zueinander nicht ändern können und daher gleichmässig unter Druck gesetzt werden. Es kann auch zweckmässig sein, die Dübelschalen schon vor ihrem Einbau in das Schwellenloch gegeneinander durch nachgiebige Verbindungselemente 14, z. B. Zähne und Zahn- lücken, relativ zueinander auf gleicher Höhe zu halten.
In den Zeichnungen ist ein erfindungsgemäss ausgebildeter Betonschwellendübel aus einem Kunststoffmaterial in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt, wobei die Fig. l und 2 zwei Dübelschalen im Längsschnitt und im Grundriss vor ihrem Einbau und die Fig. 3 und 4 die beiden Dübelschalen im Einbauzustand zusammen mit einem Kerndübel im Längsschnitt und im Grundriss veranschaulichen. Fig. 3 zeigt links vom Kerndübel eine Dübelschale mit glatter Innenfläche und rechts vom Kerndübel eine Dübelschale mit einem mit dem Kerndübel im wesentlich übereinstimmenden Innengewinde.
Der Betonschwellendübel besteht laut dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus drei Teilen, u. zw. zwei Dübelschalen 1 und 2 und einem Kerndübel 3, welche Teile aus einem hochkriechfesten Kunststoffmaterial gebildet sind, das in seinen Festigkeitseigenschaften den Anforderungen der Schienenbefestigung entspricht. Es wird vorzugsweise zur Herstellung der drei Dübelteile ein Polyäthylen von hoher Dichte, Kältefestigkeit, Dauerstandfestigkeit und Zähigkeit verwendet, das bekanntlich eine hohe Viskosität aufweist. Der Betonschwellendübel ist praktisch in der seine beiden ebenen Aussenflächen 4,5 in der Querschnittsmitte halbierenden Längsmittelebene in zwei gleiche Hälften geteilt, die infolge ihrer halbrunden Innenflächen 6,7 die beiden Dübelschalen 1,2 darstellen.
Diese Dübelschalen 1,2 besitzen zwischen den beiden ebenen Aussenflächen 4,5 im Querschnitt kreisrunde, im Längsschnitt des Betonschwellendübels eine Wellung aufweisende Flächenabschnitte 8 bzw. 9, die genau den gewellten Teilflächen der von den Hartholzdübeln befreiten Schwellenlöcher entsprechen. Zwischen den beiden Dübelschalen 1 und 2 verbleibt im Einbauzustand ein Spalt 10, dessen lichte Weite so bemessen ist, dass die beiden Dübelschalen dicht zusammengeschlossen in das Schwellenloch vollständig eingeführt werden können. Die Spaltweite entspricht daher im wesentlichen der Amplitude der Wellung.
Im Einbauzustand der beiden Dübeisehaien l, 2 bilden ihre halbrunden Innenflächen 6,7 einen zylindrischen oder auch konischen Hohlraum 11, der von glatten, längs- oder quergeriffelten oder auch mit einem Gewinde versehenen Innenflächen 6,7 der beiden Dübelschalen umschlossen wird. In diesen Hohlraum 11 wird der Kerndübel 3 von oben entweder mittels eines Schlagwerkzeuges, einer Druckeinrichtung unter Druck eingebracht oder mittels eines geeigneten Werkzeuges in den Hohlraum hineingeschraubt. Zu diesem Zweck kann der Kerndübel 3 eine zylindrische oder gegen sein unteres Ende konisch zulaufende Aussenfläche aufweisen, die entweder glatt sein kann oder die Reibung erhöhende Vorsprünge oder Vertiefungen, wie z. B.
Längs- oder Querrippen oder auch Stacheln, besitzen kann, um die Haftreibung zu erhöhen. Der Kerndübel 3 hat eine Bohrung 15 zur Aufnahme der Schwellenschraube.
Für den Fall, dass der Kerndübel 3 mit einem Aussengewinde versehen ist, das in das Muttergewinde 12 der beiden Dübelschalen 1 und 2 eingreift, dann kann der Kerndübel 3 zwischen die beidenDübelschalen 1 und 2 hineingeschraubt werden. Das obere Ende des Kerndübels 3 kann einen sich nach oben zu konisch erweiternden Endteil 13 aufweisen.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel zu beschränken ist. So kann um den Kerndübel 3, wenn erforderlich, ein Kranz von mehr als zwei Dübelschalen vorgesehen werden, um die Einbauweise eines Betonschwellendübels in das Schwellenloch einer Stahlbetonschwelle zu erleichtern oder die Festigkeit der Dübelkonstruktion zu erhöhen.
Wesentlich ist für alle möglichenausführungen der erfindungsgemässen Dübelkonstruktion, dass die Wandstärke jeder Dübelschale von der Fliessfähigkeit bzw. Spritzfähigkeit des hochkriechfesten Kunststoffmaterials abhängig gemacht werden kann, wodurch erst die Herstellung der Dübelschalen in einem Fliessverfahren möglich ist. Die Dübelschalen werden in ihrer Wandstärke wirksam durch den Dübelkern ergänzt, der ja aus dem gleichen Kunststoffmaterial bestehen kann, wie die Dübelschalen.
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