AT315222B - Schwelle für Eisenbahnschienen und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

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   Es ist bekannt, zementgebundene Betonschwellen im Eisenbahnoberbau zu verwenden. Solche
Betonschwellen haben gegenüber Holzschwellen den Vorteil eines festen Gefüges und einer grossen
Witterungsbeständigkeit. Es hat sich nun aber gezeigt, dass bereits nach verhältnismässig kurzer Betriebsdauer
Abnutzungserscheinungen im Bereich der Schienenauflager auftreten, wobei die Auflagerstelle des Schienenfusses bzw. der Unterlagsplatte zerstört wird. Es treten sogar häufig Verbiegungen oder Brüche der Unterlagsplatten auf. Die Ursachen dieser Zerstörungen im Bereiche der Schienenauflage liegen in der zu grossen Härte und
Sprödigkeit der Schwelle.

   Es wurde bereits vorgeschlagen, die Elastizität von Schwellen aus zementgebundenem
Beton durch organische Zuschläge, beispielsweise Polyvinylacetat oder Mineralöl enthaltende Harzseife, zu vergrössern, jedoch konnte ein Erfolg hiedurch nicht erreicht werden. 



   Ferner sind Schwellen für Eisenbahnschienen bekanntgeworden, welche aus ausgehärtetem Kunstharz und anorganischen bzw. organischen Zuschlagsstoffen bestehen. Kunststoffschwellen dieser Art haben jedoch trotz der verwendeten Zuschlagstoffe eine verhältnismässig geringe Härte und sind daher den Beanspruchungen des rauhen Fahrbetriebes nicht gewachsen. Da der überwiegende Gewichtsanteil dieser Schwellen auf das Kunstharz entfällt, liegen die Herstellungskosten dieser bekannten Schwellen sehr hoch. 



   Die Erfindung zielt nun darauf ab, diese Nachteile bei einer Schwelle für Eisenbahnschienen, welche ausgehärtetes Kunstharz und mineralische Zuschlagstoffe enthält, zu beseitigen und ist im wesentlichen darin gelegen, dass die Schwelle aus kunstharzgebundenem Beton besteht, bei welchem die für Beton üblichen
Zuschläge ausschliesslich durch Kunstharz gebunden sind. Bei den für zementgebundenen Beton üblichen
Zuschlägen handelt es sich vor allem um Hartgesteinschotter, der zweckmässig eine Korngrösse von 0 bis 15 mm, gegebenenfalls nach der Fullerkurve geordnet, aufweist. Ein solcher kunstharzgebundener Beton weist eine wesentlich grössere Elastizität und geringere Sprödigkeit als zementgebundener Beton auf, wobei seine Festigkeit ohne weiteres mit der Festigkeit zementgebundenen Betons verglichen werden kann.

   Solcher kunstharzgebundener Beton eignet sich daher im besonderen Masse zur Aufnahme der von der Schiene ausgehenden stossartigen Belastungen. Auf diese Weise werden die dem Beton anhaftenden Vorteile in bezug auf die Witterungsbeständigkeit, den Widerstand gegen Korrosion und die Festigkeit beibehalten und die der
Kunstharzbindung des Betons zukommenden Vorteile der grösseren Elastizität und verringerten Sprödigkeit ausgenutzt, ohne dass die der Verwendung von zementgebundenem Beton anhaftenden Nachteile, welche in dem baldigen Verschleiss der Auflagerstellen der Schiene liegen, in Kauf genommen werden müssen. Es hat sich gezeigt, dass die Festigkeitswerte des kunststoffgebundenen Betons höher liegen als jene des zementgebundenen
Betons, so dass im Vergleich zu den herkömmlichen Betonschwellen die Bauhöhe der erfindungsgemässen
Schwellen geringer gehalten werden kann.

   Ein weiterer Vorteil der erfmdungsgemässen Schwellen liegt darin, dass
Beschädigungen der Schwellen, welche bei Entgleisungen auftreten, ohne weiteres durch Ausfüllen der
Vertiefungen mit Kunststoff repariert werden können. Bei kunstharzgebundenen Schwellen ist es sogar möglich, gebrochene Schwellen zu kleben. 



   Überdies hat der kunstharzgebundene Beton den Vorteil, dass eine einwandfreie Befestigung der Unterlagsplatten an der Schwelle durch Verklebung ermöglicht wird, so dass auf Schrauben für die Befestigung der Unterlagsplatten an der Schwelle verzichtet werden kann. 



   Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das ausgehärtete Kunstharz im Kern der Schwelle elastischer als das ausgehärtete Kunstharz in den Aussenschichten desselben. Bei der Herstellung von Schwellen dieser Art kann gemäss der Erfindung zur Erzielung eines gegenüber den Aussenschichten der Schwelle elastischeren Kernes derselben das Kunstharz in den Aussenschichten der Schwellen während eines Zeitraumes erhitzt werden, welcher zur Durchwärmung des Kernes der Schwelle nicht ausreicht. In derart, beispielsweise durch Nachhärten bei höheren Temperaturen (Nachtempern) hergestellten Schwellen können selbst die insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten auftretenden Zugsbelastungen, vor allem Schläge und Schwingungen, von der Schwelle besser aufgenommen und durch die härtere Mantelfläche der Schwelle in das Schotterbett weitergeleitet werden. 



   Bei der Herstellung von kunstharzgebundenen Schwellen kann gemäss der Erfindung auch so vorgegangen werden, dass in die der Herstellung der Schwelle dienende Form an den Stellen der Schwellenschrauben deren Gewinde aufweisende Kerne eingesetzt werden, welche nach Fertigstellung der Schwelle wieder entfernt werden. 



  Beim Befestigen der Schienen auf den Schwellen ist es bei solchen Schwellen aus kunstharzgebundenem Beton möglich, die in die vorbereiteten Gewindelöcher einzuschraubenden Schwellenschrauben mit einem dem zur Herstellung der Schwelle verwendeten Kunststoff ähnlichen Kunststoff zu beschichten, welcher sich nach dem Einschrauben der Schwellenschrauben mit dem Kunststoffbeton verbindet und eine verlässliche Haftverbindung zwischen den Schrauben und der Schwelle gewährleistet. Die in der Kunststoffschwelle haftenden Schwellenschrauben können jedoch im Bedarfsfalle mit entsprechenden Schlagschraubgeräten aus dem Kunststoffbeton gelöst werden und nach Eintauchen in die gleiche Kunststoffmasse wieder in der Kunststoffschwelle verhaftet werden. 



   Für die Zwecke der Erfindung können im Prinzip beliebige härtbare Kunststoffmassen verwendet werden. 



  Beispiele für solche Kunststoffmassen sind   Phenol-Formaldehyd-Vorkondensate,   Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensate, Melamin-Formaldehyd-Kondensate, Mischungen von ungesättigten Polyestern mit vernetzenden 

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 Monomeren (Polyesterharze), Mischungen von Polyepoxyden mit Polyaminen (Epoxydharze) und Blockpolymerisate liefernde Monomere oder Monomerengemische. Durch entsprechende Wahl der Zusammensetzung bzw. des Mischungsverhältnisses der einzelnen Komponenten solcher härtbarer Massen oder durch Auswahl spezieller Komponenten zur Herstellung solcher härtbarer Massen, kann die Elastizität des nach Aushärtung solcher Massen erhaltenen Kunststoffes nach Wunsch eingestellt werden, so dass die Möglichkeit besteht, das Innere der Schwelle elastischer zu gestalten als die Reibungsflächen der Schwelle mit dem Gleisschotter. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Schwelle für Eisenbahnschienen, welche ausgehärtetes Kunstharz und mineralische Zuschlagstoffe 
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Claims (1)

1. zur Erzielung eines gegenüber den Aussenschichten der Schwelle elastischeren Kernes derselben das Kunstharz in den Aussenschichten der Schwelle während eines Zeitraumes erhitzt wird, welcher zur Durchwärmung des Kernes der Schwelle nicht ausreicht. EMI2.2 deren Gewinde aufweisende Kerne eingesetzt werden, welche nach Fertigstellung der Schwelle wieder entfernt werden.