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Es ist bekannt, Betonschwellen im Eisenbahnoberbau zu verwenden. 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.
Gegenstand des Stammpatentes ist nun eine Schwelle für Eisenbahnschienen, welche ausgehärtetes Kunstharz und mineralische Zuschlagstoffe enthält und aus kunstharzgebundenem Beton besteht, bei welchem die für Beton üblichen Zuschläge ausschliesslich durch Kunstharz gebunden sind. Ein solcher kunststoffgebundener 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 kunststoffgebundener Beton eignet sich daher im besonderen Masse zur Aufnahme der von der Schiene ausgehenden stossartigen Belastungen.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, die Ausbildung nach Stammpatent zu verbessern und besteht im wesentlichen darin, dass die Betonschwelle über ihre gesamte Länge eine zumindest über einen Teil des Umfanges reichende Hülle aus faserarmiertem Kunstharz, insbesondere glasfaserarmiertem Polyesterharz, aufweist. Aus der deutschen Patentschrift Nr. 40630 ist es bekanntgeworden, eine Betonschwelle aus zementgebundenem Beton im Bereich der Auflagefläche der Schiene bzw. der Unterlagsplatten mit einer Schicht aus Glasfasergewebe zu überziehen, wobei diese Schicht auch mit Glasfasergewebe armiert sein kann. Diese Schicht dient zur elektrischen Isolierung der Schiene und die Armierung durch Glasfasergewebe dient dazu, dieser Isolierschicht eine grössere Festigkeit zu erteilen, so dass sie nicht durch den Schienenfuss oder die Unterlagsplatten durchgebeizt werden kann.
Da diese Schicht örtlich auf die Stelle der Auflage des Schienenfusses bzw. der Unterlagsplatten beschränkt ist, kann sie nicht zur Erhöhung der Biegefestigkeit der Schwelle beitragen. Dadurch aber, dass gemäss der Erfindung die Hülle aus faserarmiertem Kunstharz über die gesamte Länge der Schwelle reicht, wird durch diese Hülle eine Armierung für die Schwelle geschaffen, welche, da sie ja am äussersten Umfang der Schwelle angeordnet ist, statisch besonders günstig liegt und die Biegefestigkeit der Schwelle erhöht.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist diese Hülle von einer vorgeformten verlorenen Schalung gebildet, die an der Schwelle verbleibt. Der kunststoffgebundene Beton wird in diese verlorene Schalung eingebracht, wobei nach dem Erhärten des Betons die verlorene Schalung infolge ihrer Faserarmierung als Armierung der Betonschwelle wirkt, so dass gegebenenfalls Armierung aus Eisen od. dgl. innerhalb des Betons erspart werden können, da die Hülle bzw. die verlorene Schalung als Armierung für die Schwelle ausreicht. Auf diese Weise wird einerseits eine gesonderte Schalung für die Herstellung der Schwelle erspart und anderseits die Schwelle armiert.
Die verlorene Schalung kann erfindungsgemäss rinnen-oder trogförmig ausgebildet sein, wobei sie die Unterfläche und die Seitenflächen der Schwelle bildet. Eine solche Ausbildung ist verhältnismässig einfach und erscheint dann zweckmässig, wenn man auf die Armierung an der oberen Oberfläche der Schwelle verzichtet oder eine solche Armierung gesondert aufbringt. Bei einer solchen Ausbildung der Hülle bzw. verlorenen Schalung kann die Anordnung auch so getroffen sein, dass die Höhe der Seitenwände derselben die Höhe der Schwelle übersteigt und die vorstehenden Teile der Seitenwände über die Betonschwelle gebogen und gegebenenfalls miteinander verklebt sind.
Es kann aber auch bei einer solchen rinnen- oder trogförmigen Ausbildung der Hülle bzw. verlorenen Schalung auf die von der Hülle bzw. von der verlorenen Schalung freie Oberfläche der Schwelle ein Hüllenteil aus faserarmiertem Kunstharz aufgeklebt oder aufgespritzt werden, welcher die Armierung des oberen Teiles der Schwelle bildet. In beiden Fällen ist das Einbringen des kunstharzgebundenen Betons in die Schalung erleichtert und es wird auch ein gewisser Armierungseffekt an der Oberfläche erreicht. Zweckmässig jedoch umgibt die Hülle bzw. die verlorene Schalung die Schwelle rundum. Hiebei kann die Hülle bzw. die verlorene Schalung als der Querschnittsform der Schwelle entsprechendes Rohr ausgebildet sein.
Eine solche Ausbildung ist festigkeitsmässig am günstigsten, jedoch gestaltet sich, wenn die Hülle als verlorene Schalung verwendet wird, das Einbringen des kunstharzgebundenen Betons in diese Schalung schwierig.
Der Beton kann zum Zwecke der Herstellung der Schwelle in entsprechend abgelängte Schalungen eingefüllt werden. Gemäss der Erfindung kann jedoch vorzugsweise der Beton in eine rohrförmige Schalung von grösserer Länge eingebracht und die Schwelle in der gewünschten Länge abgeschnitten werden. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass Schwellen von verschiedener Länge ohne zusätzlichen Formen- oder Arbeitsaufwand hergestellt werden können, was der Forderung entspricht, da bei Weichen Schwellen von grösserer Länge verwendet werden müssen. Es wird auf diese Weise auch ermöglicht, die Hülle bzw. die verlorene Schalung in endlosem Strang herzustellen und mit Beton zu verfüllen, so dass die Schwellen in Fliessarbeit erzeugt und dann entsprechend abgelängt werden können.
Für die Wandung des Kunststoffbetons können 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 Monomeren (Polyesterharze), Mischungen von Polyepoxyden mit Polyaminen (Epoxydharze) und Blockpolymerisate liefernde Monomeren oder Monomerengemische.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert. Fig. l, 2,3 und 4 zeigen verschiedene Varianten von Querschnitten der Schwelle.
Die Schwelle besteht aus einer Hülle bzw. einer vorgeformten verlorenen Schalung--l--aus glasfaserverstärktem Polyesterharz und weist eine Füllung--2--aus kunststoffgebundenem Beton auf. Bei der Ausführungsform nach Fig. l ist die verlorene Schalung trogartig ausgebildet, in welchem Falle die Armierung nur an den Seitenflächen und an der unteren Oberfläche der Schwelle gegeben ist. Es kann aber auch ein bandartiger Teil--3--aus dem gleichen Material aufgelegt und mit dem Kunstharzbeton verklebt werden, welche einer Armierung an der oberen Oberfläche ergibt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die verlorene Schalung als dem Schwellenquerschnitt entsprechendes Rohr ausgebildet, in welches der Kunstharzbeton eingefüllt wird. In diesem Falle ist die Armierung allseitig gegeben.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 weist die verlorene Schalung --1'''-- Seitenwände --4-- auf, deren Höhe die Höhe der Schwelle übersteigt. Diese Seitenwände-4--sind bei--5, 6--über die Betonfüllung-2-der Schwelle gebogen, so dass sie eine Armierung an der oberen Oberfläche der Schwelle ergeben. Bei --7-- können die Teile-5, 6--miteinander verklebt sein.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist die Schalung--1 trogartig ausgebildet. Innerhalb
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In allen Fällen ist es vorteilhaft, die Glasfaserarmierung in der Längsrichtung der Schwelle verlaufen zu lassen oder es soll zumindest die Hauptrichtung der Armierung in der Längsrichtung der Schwelle verlaufen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schwelle für Eisenbahnschienen, welche ausgehärtetes Kunstharz und mineralische Zuschlagstoffe enthält und aus kunstharzgebundenem Beton besteht, bei welchem die für Beton üblichen Zuschläge
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