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Schienennagel oder-schraube.
Die Erfindung bezieht sich auf Schienennägel oder Schienenschrauben für die Befestigung von Eisenbahnschienen an Quer- oder Längsschwellen und fusst auf der Beobachtung, dass schief mit ihrer Spitze unterhalb der Schiene in die Schwelle eingetriebene Nägel oder Schrauben besser halten als lotrecht eingebrachte.
Die jetzt gebräuchlichen Schienennägel und-schrauben besitzen einen Kopf, dessen Unterseite, d. h. dessen Kontaktfläche mit der Schiene, rechtwinkelig oder nahezu rechtwinkelig zum Schaft steht Daraus folgt, dass die Erschütterungen der Schiene sich als eine Kraft äussern, die in der Schaftrichtung herausreissend wirkt und schliesslich das Herausziehen bei den wiederholten Erschütterungen zur Folge hat. Das gleiche erfolgt auch bei Schienennägel oder-schrauben, deren Berührungsfläche mit der Schiene gegen die Horizontale leicht geneigt ist oder eine Anzahl Stufen besitzt, da diese ebenfalls den vertikalen Kräften, die das Herausziehen bewirken wollen, Angriffspunkte darbieten.
Die Erfindung besteht im Wesen darin, der Fläche des Schienennagels oder-schraube, die mit der Schiene in Berührung kommt, eine soche Neigung zu geben, dass die auf sie wirkenden Vertikalkräfte der Schiene bestrebt sind, das Befestigungsmittel seitlich zu verrücken, statt es in lotrechter Richtung zu heben. Wenn die Nagelkopfunterseite unter ungefähr 450 oder meIn'zur Wagrechten geneigt ist, trachten die lotrechten Kräfte am Schienenfuss nicht mehr das Befestigungsmittel auszuziehen, sondern
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gleichzeitig der ganze Schaft in entgegengesetzter Richtung verstellt werden, welche Bewegung nur unter seitlicher Zusammendrückung des Holzes bzw. des Schwellenmaterials geschehen könnte.
Der den Schienenkräften entgegengesetzte Widerstand ist demnach ungleich grösser als in der Nagellängsrichtung und demzufolge ist eine längere Dauer der Schienenfixierung gewährleistet.
Die gleiche Wirkung lässt sich auch mit den gewöhnlich gestalteten Schienenschrauben dadurch erzielen, dass man unter ihren Kopf eine konische Scheibe od. dgl. anbringt, derart, dass im Gebrauche der konische Teil der Scheibe oder des Zusatzteiles am Schienenfuss anliegt. Die obere Fläche der konischen
Scheibe oder des kegelförmigen Stückes kann der Unterfläche des Befestigungsmittels angepasst werden.
Den Gegenstand der Erfindung bildet weiters eine Ausgestaltung des Schienennagels oder des Tirefonds in der Weise, dass dessen Nutzfläche dadurch vergrössert wird, dass-die Kopfrückseite, das ist die der Schienenangriffsfläche gegenüberliegende Fläche, eine geeignete Neigung erhält. Weiters kann man die Wirksamkeit der Nägel oder Schrauben dadurch erhöhen, dass man jene Teile ihres Schaftes, die durch die Erschütterungen der Schiene in das Schwellenmaterial eingepresst werden wollen, mit Zähnen versieht.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele dargestellt : Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine Schiene, die auf ihrer linken Seite mit einem gewöhnlichen Schienennagel, auf ihrer rechten Seite dagegen mit einem nach der Erfindung ausgebildeten Schienennagel befestigt ist ; Fig. 2 ist ein Querschnitt durch einen Teil des Schienenfusses und zeigt schematisch die Wirkung der Sehienenschwingungen auf einen erfindungsgemässen Nagel ; Fig. 3 zeigt in gleicher Weise einen Teil des Schienenfusses, der auf der Schwelle mit Hilfe einer erfindungsgemässen Schienenschraube befestigt ist. Fig 4 veranschaulicht einen Teil eines Schienenfusses im lotrechten Schnitt, der auf der Schwelle durch eine gebräuchliche, mit einer konischen Scheibe versehenen Schienenschraube befestigt ist.
Fig. 5 zeigt schaubildlich eine konische Scheibe, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist. Fig. 6 zeigt in Ansicht einen Nagel etwas anderer Gestalt, der schräg in eine
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Fig. 10 und 11 sind Querschnitte durch Schienenfüsse, die duieh Schienensehrauben nach der Erfindung' festgehalten sind.
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sich, dass die durch die Schienenerschütterungen hervorgerufenen Kräfte auf den Nagel in vertikaler oder nahezu vertikaler Richtung wirken, wie dies durch die Pfeile angedeutet ist.
An der rechten Seite ist die Schiene durch einen erfindungsgemässen Nagel festgehalten. Die Unter-
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Linien in der Stellung dargestellt, die er annehmen müsste, damit die Schiene vollständig freigegeben wäre ; die Schraffen geben den Weg an, den die Vorderseite des Nagelschaftes ausführen müsste, um diese Stellung einzunehmen.
In Fig. 3 ist der Fuss der Schiene cl durch eine Schienenschraube h mit konischem Kopf befestigt. dessen Unterseite eine Neigung von 45 zur Wagrechten aufweist. Die durch die Erschütterungen der Schiene hervorgerufenen Kräfte haben auf diese Schienenschraube dieselbe Wirkung wie auf den Nagel e,
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so dass, wenn sie gegen den Rand des Fusses der Schiene cl und gegen den Kopf der Sehienenschraube h angepresst wird, die Kräfte bei der Schienen erschütterung auf die Schraube unter Vermittlung der Scheibe so wirken, als wenn sie selbst mit einem Kopf mit konischer Angriffsfläche ausgestattet wäre.
Gemäss Fig. 6 hat die Vorder- oder Angriffsfläche des Kopfes des Nagels/ ? eine solche Neigung, dass sie nach Einbringung einen Winkel von mindestens 45 zur Wagrechten einschliesst und weiters ist die Rückseite n des Nagelkopfes in entgegengesetzter Richtung, u. zw. unter solchem Winkel geneigt, dass sie nach dem Einsehlagen des Nagels auf der Oberfläche der Schwelle aufruht. Wie aus der Zeichnung
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Schwelle (Fig. 7) anlegt. Von diesem Augenblick an, ergibt die Fläche i einen zusätzlichen Widerstand, der sich zu jenem addiert, den der Nagelsehaft der seitlichen Verstellung entgegenstellt, die die Schiene hervorrufen will.
Wie früher ausgeführt, ist die seitliche Verstellung die Wirkung einer drehenden Kraft, welche bestrebt ist, zuerst den oberen Teil der Rückfläche und gleichzeitig den unteren Teil der Vorderfläche des Nagelschaftes in das Material der Schwelle einzudrücken. Um die Haftfestigkeit des Schaftes an den
Wandungen des vorgebohrten Loches zu vergrössern, ist es zweckmässig, den unteren Teil der Vorder- fläche p und den oberen Teil der hinteren Fläche q mit Zahnungen r zu versehen, welche sich in die Sehwelle einbeissen und sich dort um so fester verankern, je grösser die von der Schiene ausgeübten, herausreissend wirkenden Kräfte sind.
Vorzugsweise wird die Zahnung r nicht über die ganze Länge des Schaftes erstreckt, damit nicht übergrosse Hohlräume an den Stellen entstehen, wo der Schaft sich von den Wandungen des S Schwellenloches entfernen will.
Der in Fig. 8 dargestellte Nagel ist ähnlich dem der Fig. 6 und 7, jedoch ist die Neigung der Fläche ; ; derart, dass sie an der Schwelle anliegt, nachdem der Nagel lotrecht eingeschlagen wurde.
Der in Fig. 9 dargestellte Nagel unterscheidet sich von den früheren durch einen am oberen Ende der Vorder- oder Angriffsfläche f angeordneten Haken s. Dieser wirkt, wenn der Nagel eingeschlagen ist, nicht auf den Schienenfuss und soll mit diesem nur dann in Berührung kommen, wenn unter besonders starken Beanspruchungen, der Nagel eine sehr starke Neigung in der Schwelle annehmen wollte, in welchen Fall also der Haken als Sicherheitseinrichtung dienen würde. Wegen dieser starken Neigung haben sodann die vom Schienenfuss auf den Haken wirkenden vertikalen Kräfte nur zur Folge, dass der Vorder- teil des Nagelschaftes gegen das Schwellenmaterial gepresst wird.
Es ist klar, dass die Schienenschrauben nach der Erfindung ebenfalls mit einem Kreisvorsprung. wie in Fig. 10 bei k dargestellt, versehen sein können, der dieselbe Wirkung wie der Sicherheitshaken hat.
Man kann auch bei den Schienenschrauben die Rückseite des Kopfes dazu ausnützen, die nutzbare
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ihres Schaftes kann man auch den hinteren Teil des Schienenschraubenkopfes gegen die Schwelle selbst abstützen lassen.