Elektrisch isolierende Schienenverbindung Im Eisenbahnwesen, und zwar besonders im Zu sammenhang mit dem Betrieb elektrischer Sicherungs einrichtungen, ergibt sich häufig die Notwendigkeit, aufeinanderfolgende Schienenstücke so zu verbinden, dass kein Stromübergang zwischen ihnen erfolgt.
Es ist bekannt, eine nichtisolierende Schienenver bindung in der Art auszuführen, d'ass die Stossstelle zwischen zwei Laschenkörper eingeklemmt wird:, die zu beiden Seiten der Schienen sitzen und die Stoss stelle überdecken. Diese im allgemeinen stählernen Laschenkörper werden durch sie verbindende, quer durch die Schiene gehende Schrauben oder, bei so genannten lochlosen Schienenverbindungen, durch Keile, die quer zur Schienenrichtung wirken, zwi schen die Unterseite des Schienenkopfes und die Oberseite des Schienenfusses, die keilförmig zuein- andergeneigt sind, gepresst.
Die zum Mittelteil der Schiene parallel laufende Laschenfläche bekommt hierbei keine Verbindung mit dem Schienensteg, son dern es verbleibt dazwischen ein als Schienenkammer bezeichneter Hohlraum.
Zur Erzielung einer isolierenden Schienenver bindung hat man bereits zumindest die Flächen des Laschenkörpers, die nach dem Zusammenbau mit der Schiene in Berührung sind, mit einem fest haftenden elastischen Überzug, z. B. Gummi, ver sehen. Führt man bei einer solchen Lasche die zur Befestigung an den Schienen dienenden Schrauben isoliert durch den Laschenkörper, und achtet man darauf, dass die Schienen an der Stossstelle einander nicht berühren, wird ein Stromdurchgang von Schiene zu nachfolgender Schiene unterbunden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass zufolge unvermeidlicher Relativ bewegungen zwischen Schiene und Lasche die Isolier- schicht bald beschädigt wird und ihren Zweck nicht mehr erfüllt.
Um diesem Nachteil abzuhelfen, hat man die schienenseitigen Flächen der mit einer elastischen Isolierschicht versehenen Laschen mit zwei neben einanderliegenden Abdeckplatten in Form von Stahl blechen belegt, wobei in der Laschenmitte zwischen den Stahlblechen ein dem Zwischenraum zwischen den aufeinanderfolgenden Schienen entsprechender Spalt freibleibt, sonst aber die schienenseitige Iso lierung vollständig überdeckt wird.
Durch die Überdeckung wurde zwar die Bean spruchung der Isolierschicht auf Abrieb geringer; es stellt sich jedoch heraus, dass bei den zufolge der starken Erschütterung unvermeidlichen Relativbewe gungen der Schienen zueinander und zur Lasche auch die Abdeckplatten relativ zu den übrigen Laschen teilen verschoben wurden, und zwar sowohl in Schie nenlängsrichtung als auch seitlich dazu.
Dadurch wur den die Isolierschichten ausser auf Druck auch auf Scherung beansprucht und besonders am Schienen kopf bzw. Schienenfuss zwischen Lasche und Abdeck- blech hinausgepresst. Diese Verschiebung der Bleche in Verbindung mit der allmählichen Zerstörung der elastischen Schicht führte zur Aufhebung der Iso lationswirkung.
Auch dann, wenn nicht nur die am Schienenkopf und Schienenfuss eingeklemmten Teile der Lasche mit Gummi belegt waren, sondern damit zusammenhängend, auch der die Schienenkammer be grenzende Teil, trat diese Erscheinung auf, weil sich die Form der Abdeckplatten nicht so genau der La schenform anpassen bzw. einhalten lässt, dass an der schienenseitigen Fläche der Lasche jeder Zwischen raum zwischen der Isolierschicht und den Abd'eck- platten vermieden wird.
Es sind ferner isolierende Schienenverbindungen, bestehend aus zu einem Laschenkörper zusammen gesetzten Stahlteilen bekannt, wobei an der Berüh rungsfläche zwischen zwei Stahlteilen elektrisch iso lierende Schichten, z. B. aus Gummi, angebracht sind, die nach beiden Seiten hin eine feste Haftverbindung haben. Die Frage zweckmässiger Gestaltung der Ein zelteile des Laschenkörpers, insbesondere in bezug auf möglichst geringe Schwächung des tragenden Quer schnitts, ist jedoch in der Veröffentlichung nicht be rührt.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine isolierende Schienenverbindung zu schaffen, bei der einerseits der Querschnitt und damit das Widerstands moment der zur Aufnahme der bei Belastung der Stossstellen auftretenden Kräfte bestimmten, durch gehenden Lasche möglichst wenig geschwächt wird und anderseits eine bessere Haltbarkeit der Isolier schicht als bisher erzielt wird.
Als Lösung ergibt sich eine elektrisch isolierende Schienenverbindung mit je einem die Schienen an der Stossstelle auf jeder Seite überdeckenden, aus meh reren Metallteilen zusammengesetzten Laschenkörper, bei dem mehrere Teile durch eine elastische Isolier schicht festhaftend verbunden sind und an jeder Schienenseite beiderseits des Spaltes zwischen den aufeinanderfolgend'en Schienen je ein Blech vorge sehen ist, das einerseits mit der Isolierschicht fest verbunden ist und anderseits am Schienenkopf und Schienenfuss anliegt.
Bei festhaftender Verbindung der elastischen Iso lierschicht nach beiden Seiten können Stösse quer zur Fahrtrichtung nicht mehr zur schädlichen Seher beanspruchung und Ausquetschen des Gummis an den schrägen, dem Schienenkopf und dem Schienen fuss anliegenden Stellen der Verbindung führen. Der dem Schienensteg parallele Schichtteil wirkt nämlich dem Abscheren der mit ihm zusammenhängenden schrägen Schichtteil entgegen. Vor allem wird bei Stössen quer zur Fahrtrichtung dieser Schichtteil zu sammengedrückt, so dass schnell eine starke Dämp fung des Stosses eintritt und sich die Schrägungen der Stahlbleche gegenüber der Lasche nur unbedeu tend verschieben können.
Aus den genannten Gründen kann man bei fest haftender Verbindung der Isolierschicht für diese Schicht auch weicheres Material mit höheren elasti schen Eigenschaften einsetzen, wodurch die Lebens dauer der Schichterhöht wird.
Die den Schienen anliegenden Bleche können über die Isolierschicht direkt mit dem zur Aufnahme der bei Belastung der Stossstellen auftretenden Kräfte die nenden, durchgehenden Metallkörper verbunden sein.
Ferner können diese Bleche über die elastische Schicht mit einem durchgehenden Blech fest verbun den sein und der so gebildete Isolierkörper mit dem davon unabhängigen, der Aufnahme der Kräfte die nenden, durchgehenden Metallkörper lösbar zusam mengesetzt sein, wobei der Isolierkörper der schie- nenseitigen Form des Metallkörpers angepasst und zwischen dem Metallkörper und den Schienen einge klemmt ist.
Schliesslich kann an jeder Schienenseite beiderseits des Spalts zwischen den aufeinanderfolgenden Schie nen je ein Isolierkörper vorgesehen sein, der aus Blechen und einer mit ihnen fest verbundenen elasti schen Zwischenschicht besteht, und die Isolierkörper können mit dem davon unabhängigen, der Aufnahme der Kräfte dienenden, durchgehenden Metallkörper lösbar zusammengesetzt sein, wobei der Isolierkörper der schienenseitigen Form des Metallkörpers ange passt und zwischen dem Metallkörper und den Schie nen eingeklemmt ist. In den beiden zuletzt genannten Fällen ist der Isolierkörper relativ leicht und kann daher getrennt vom schweren Metallkörper unge fährdet transportiert und leicht eingebaut werden.
Ferner bedarf es bei Beschädigung der Isolierung nur noch des Auswechselns des Isolierkörpers.
Um eine Verschiebung der Isolierkörper gegen über dem Metallkörper in Schienenlängsrichtungen zu vermeiden, können beide zumindest an den aufein- anderliegend'en Flächen mit einander entsprechenden Sicken und Rillen versehen werden, die senkrecht zur Schienenlängsrichtung verlaufen.
Eine Minderung des Anpressdruckes auf die dem Schienenkopf bzw. dem Schienenfuss anliegenden Teils der Schienenverbindung und damit eine Minderung der Scherbeanspruchung an diesen Stellen wird er reicht, wenn der Raum zwischen dem Isolierteil und dem Schienensteg zumindest teilweise mit druck belastetem Gummi ausgefüllt wird. Dadurch wird nämlich ein wesentlicher Teil der Kräfte vom Schie nenstrang über den eingepressten Gummi auf die ihm gegenüberliegende Seite der Schienenverbindung direkt übertragen.
Gleichzeitig bewirkt die allgemein erzielte Verringerung des Anpressdruckes und die Er höhung des Reibungskoeffizienten zwischen der Schiene und den ihr zugewandten Flächen der Ab deckbleche, dass Längenänderungen der Schiene zu folge von Temperaturänderungen in weniger starkem Masse zu einem Gleiten der Schienen innerhalb der Schienenverbindung und damit zu einer Änderung des Abstandes zwischen aufeinanderfolgenden Schie nen führen.
Die Ausfüllung der Schienenkammer mit Gummi kann zweckmässig in der Art erfolgen, dass der Gummi in Form von Rippen mit seitlichem Ab stand voneinander auf den schienenseitigen Stahl blechen des Isolierkörpers angebracht ist.
Hierdurch wird trotz der hohen Toleranz, mit der man für den von der Schienenkammer gebildeten Hohlraum rechnen muss, eine geeignete kraftschlüssige Verbin dung zwischen Schienensteg und Abdeckplatten des Isolierkörpers erreicht, weil die Rippen genügend seitlichen Spielraum haben, um beim Anziehen der Verbindung so weit zusammengedrückt zu werden, bis alle Rippen mehr oder minder an der Aufnahme der Kräfte mitwirken.
Schliesslich kann eine gute Ausfüllung der Schie nenkammer auch dadurch erzielt werden, wenn nach dem erfindungsgemässen Verfahren eine der Farm der Schienenkammer angepasste, bei Normaltemperatur vulkanisierende Gummimasse in unvulkanisiertem Zu stand in die Schienenkammer eingelegt und durch die vorerst nur leicht eingespannte Verbindung bis zum Ausvulkanisieren abgedeckt wird, worauf durch end gültiges Verspannen der Verbindung die Gummiaus füllung unter Druck gesetzt wird.
Die Schienenverbindung nach der Erfindung ist auf der Zeichnung in drei verschiedenen Ausführungs formen dargestellt.
Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine Schienenverbin dung, bei welcher der zur Aufnahme der Kräfte die nende Metallkörper gleichzeitig die durchgehende Lasche bildet.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht zu Fig. 1.
Fig. 3 zeigt im Querschnitt eine Schlenenverbin- dung, die aus einem Isolierkörper und dem zur Aufnahme der Kräfte dienenden Metallkörper durch Spannkeile lösbar zusammengesetzt ist.
Fig. 4 ist eine Seitenansicht zu Fig. 3.
Fig. 5 zeigt 'im Querschnitt einen Metallkörper nebst zusammengehörigem Isolierkörper für Schrau- benbefestigung.
Fig. 6 ist ein Schnitt entsprechend der Linie A-A der Fig. 5.
Nach Fig. 1 und 2 sind die durchgehenden Me tallkörper 1 mit Gummi 2 belegt und mit den Stahl blechen 3 versehen. Die Metallkörper 1 und die Stahl bleche 3 sind durch die elastische Isolierschicht fest haftend miteinander verbunden und bilden zusammen den Laschenkörper. Sie werden mit Schrauben 4, welche sie isoliert durchdringen, zwischen dem Schie nenkopf 5 und dem Schienenfuss 6 festgeklemmt. Be sondere Gummiauflagen zur Ausfüllung der Schie nenkammer sind im Beispiel nicht vorgesehen.
Da die Stahlbleche 3, die am Schienenkopf und am Schienenfuss anliegen, am Schienenstoss unterbro chen sind, ist kein Stromübergang von der einen auf die andere Schiene möglich. Bei Stössen quer zur Fahrtrichtung wird die zum Schienensteg 7 parallele Gummischicht 8 sofort auf Druck beansprucht und verhindert eine übermässige Verschiebung der Stah il- bleche 3 gegenüber dem Metallkörper 1 und damit ein Herausquetschen des Gummis an den schrägen Schichtteilen 9 und <RTI
ID="0003.0044"> 1d.
In den Ausführungsbeispielen nach den Fig.3 bis 6 bestehen die beiden symmetrischen Laschen körper 11 bis 15 der Schienenverbindung aus dem Metallkörper 11 und dem davon unabhängigen Iso lierkörper, der sich aus den Blechen 12 und 13, welche durch die elastische Isolierschicht 14 fest haftend miteinander verbunden ,sind,
und den Gummi- auflagen 15 zusammensetzt. Bei einer Spannkeil verbindung nach Fig. 3 und 4 werden die isolierten Laschenkörper 11 bis 15 durch Anziehen der Schraube 16 über die Keile 17 an die Schienen bei- derseitig herangedrückt, wobei einmal die Verbin dungsstücke zwischen Schienenkopf und -fuss ein geklemmt und zugleich die Gumnupolster 15 zusam- mengedrückt werden.
Aus Fig. 4 ist zu entnehmen, dass der Metallkörper 11 sowie vom Isolierkörper die Bleche 12 und die Gummischicht 14 über den Schienenstoss 19 hinweggehen, während die schienen seitigen Bleche 13 jeweils vor dem Schienenstoss endigen, so dass keine leitende Verbindung zwischen den Schienen besteht.
Die in Fig.5 und 6 dargestellte Verbindung wirkt genau wie die Ausführungsform nach Fig. 3 und 4, nur dass die beiden Teile des Verbindungs stückes durch Anziehen von Schrauben, welche die Öffnungen 20 isolierend und entsprechende öffnun- gen im Schienensteg mit Spiel durchdringen, an den Schienensteg gepresst werden.
In Abänderung von Fig. 4 sind in Fig. 6 für die Auflage auf den durchgehenden Metallkörper 11 zwei Isolierkörper 12 bis 15 bestimmt, die an der Stossstelle 19 so viel Abstand voneinander haben, wie ungefähr dem Spalt zwischen den zu verbindenden Schienen entspricht. Eine Verschiebung der Isolier teile gegenüber dem Metallkörper 11 wird durch die Sicken 21 bzw. Rillen 22 verhindert.
Electrically insulating rail connection In the railway sector, especially in connection with the operation of electrical safety devices, there is often the need to connect successive pieces of rail so that no current is transferred between them.
It is known to perform a non-insulating rail connection in the way d'ass the joint is clamped between two tab body: that sit on both sides of the rails and cover the joint. These brackets, which are generally made of steel, are connected by screws that connect transversely through the rail or, in the case of so-called perforated rail connections, by wedges that act transversely to the rail direction, between the underside of the rail head and the upper side of the rail base, which are inclined towards one another in a wedge shape are pressed.
The tab surface running parallel to the middle part of the rail does not get a connection with the rail web, but a cavity called the rail chamber remains between them.
To achieve an insulating rail connection you already have at least the surfaces of the tab body that are in contact with the rail after assembly, with a firmly adhering elastic coating, for. B. rubber, see ver. With such a bracket, if the screws used for fastening to the rails are passed through the bracket body in an isolated manner, and if one takes care that the rails do not touch each other at the joint, the passage of current from rail to subsequent rail is prevented. It has been shown, however, that due to inevitable relative movements between the rail and bracket, the insulating layer is soon damaged and no longer fulfills its purpose.
To remedy this disadvantage, the rail-side surfaces of the tabs provided with an elastic insulating layer have been covered with two adjacent cover plates in the form of steel sheets, with a gap corresponding to the space between the successive rails remaining free in the center of the tab between the steel sheets, but otherwise the gap the rail-side insulation is completely covered.
Because of the cover, the stress on the insulating layer was reduced by abrasion; It turns out, however, that in the unavoidable Relativbewe conditions of the rails to each other and to the tab and the cover plates were moved relative to the other tabs share, both in the longitudinal direction of the rails and laterally to it.
As a result, the insulating layers were stressed not only by pressure but also by shearing and, especially on the rail head or rail foot, pressed out between the bracket and the cover plate. This displacement of the sheets in connection with the gradual destruction of the elastic layer led to the abolition of the insulation effect.
This phenomenon also occurred when not only the parts of the bracket clamped on the rail head and rail base were covered with rubber, but also the part bordering the rail chamber, because the shape of the cover plates did not match the shape of the bracket so precisely or allows it to be ensured that any space between the insulating layer and the cover plates is avoided on the rail-side surface of the tab.
There are also insulating rail connections, consisting of steel parts put together to form a bracket body known, where on the contact surface between two steel parts electrically iso lating layers, for. B. made of rubber, which have a firm adhesive bond on both sides. The question of appropriate design of the individual parts of the strap body, in particular with regard to the lowest possible weakening of the load-bearing cross-section, is not touched in the publication.
The invention is based on the task of creating an insulating rail connection in which, on the one hand, the cross-section and thus the resistance moment of the through-flap intended to absorb the forces occurring when loading the joints is weakened as little as possible and, on the other hand, a better durability of the insulation layer than is previously achieved.
The solution is an electrically insulating rail connection with one each of the rails at the joint on each side overlapping tab body composed of several metal parts, in which several parts are firmly connected by an elastic insulating layer and on each rail side on both sides of the gap between the successive 'en rails each a sheet is seen that is firmly connected on the one hand to the insulating layer and on the other hand rests on the rail head and rail foot.
If the elastic insulation layer is firmly bonded on both sides, impacts across the direction of travel can no longer lead to harmful viewer stress and the rubber being squeezed out at the inclined points of the connection adjacent to the rail head and rail base. The layer part parallel to the rail web counteracts the shearing off of the inclined layer part connected to it. Above all, when there are bumps across the direction of travel, this part of the layer is compressed, so that strong damping of the shock occurs quickly and the bevels of the steel sheets can only move insignificantly with respect to the bracket.
For the reasons mentioned, you can use a firmly adhering connection of the insulating layer for this layer and softer material with higher elastic properties, whereby the life of the layer is increased.
The metal sheets resting against the rails can be connected via the insulating layer directly to the continuous metal body that is used to absorb the forces that occur when the joints are loaded.
Furthermore, these sheets can be firmly connected via the elastic layer to a continuous sheet and the insulating body formed in this way can be releasably put together with the continuous metal body which is independent of it and which absorbs the forces, the insulating body being the rail-side shape of the metal body adapted and clamped between the metal body and the rails.
Finally, on each side of the rail, on both sides of the gap between the successive rails, an insulating body can be provided, which consists of metal sheets and an elastic intermediate layer firmly connected to them, and the insulating bodies can be connected to the continuous metal body that is independent of this and serves to absorb the forces be detachably assembled, the insulating body of the rail-side shape of the metal body fits and is clamped between the metal body and the rails NEN. In the last two cases mentioned, the insulating body is relatively light and can therefore be transported and easily installed separately from the heavy metal body without danger.
Furthermore, if the insulation is damaged, all that is required is to replace the insulating body.
In order to avoid a displacement of the insulating body relative to the metal body in the longitudinal directions of the rails, both can be provided with corresponding beads and grooves at least on the surfaces lying one on top of the other, which run perpendicular to the longitudinal direction of the rail.
A reduction in the contact pressure on the part of the rail connection resting on the rail head or the rail foot and thus a reduction in the shear stress at these points is sufficient if the space between the insulating part and the rail web is at least partially filled with pressure-loaded rubber. As a result, a substantial part of the forces are transmitted directly from the rail via the pressed-in rubber to the opposite side of the rail connection.
At the same time, the generally achieved reduction in the contact pressure and the increase in the coefficient of friction between the rail and the surfaces facing it from the cover plates causes changes in length of the rail as a result of temperature changes to a lesser extent to a sliding of the rails within the rail connection and thus to a Change the distance between successive rails.
The filling of the rail chamber with rubber can expediently be done in such a way that the rubber stood in the form of ribs with lateral spacing from each other on the rail-side steel sheets of the insulator is attached.
In this way, despite the high tolerance that must be expected for the cavity formed by the rail chamber, a suitable non-positive connection between the rail web and cover plates of the insulating body is achieved because the ribs have enough lateral clearance to be compressed so far when the connection is tightened until all ribs participate more or less in absorbing the forces.
Finally, a good filling of the rail chamber can also be achieved if, according to the method according to the invention, a rubber compound that is adapted to the shape of the rail chamber and vulcanized at normal temperature is placed in the rail chamber in an unvulcanized state and is covered by the initially only slightly clamped connection until it is fully vulcanized , whereupon the rubber filling is put under pressure by final tensioning of the connection.
The rail connection according to the invention is shown in the drawing in three different execution forms.
Fig. 1 shows a cross section of a rail connection in which the metal body to absorb the forces simultaneously forms the continuous tab.
FIG. 2 is a side view of FIG. 1.
3 shows, in cross section, a Schlenen connection which is detachably assembled from an insulating body and the metal body used to absorb the forces by means of clamping wedges.
FIG. 4 is a side view of FIG. 3.
5 shows, in cross section, a metal body together with an insulating body that belongs together for screw fastening.
FIG. 6 is a section along line A-A of FIG. 5.
According to Fig. 1 and 2, the continuous Me tallkörper 1 are covered with rubber 2 and sheets 3 with the steel. The metal body 1 and the steel sheets 3 are firmly adhered to one another by the elastic insulating layer and together form the tab body. They are clamped between the rail head 5 and the rail foot 6 with screws 4, which penetrate them in isolation. Be special rubber pads to fill the rail chamber are not provided in the example.
Since the steel sheets 3, which are in contact with the rail head and the rail foot, are interrupted at the rail joint, no current transfer from one rail to the other is possible. In the event of bumps across the direction of travel, the rubber layer 8 parallel to the rail web 7 is immediately subjected to pressure and prevents excessive displacement of the steel sheets 3 relative to the metal body 1 and thus squeezing out the rubber on the inclined layer parts 9 and <RTI
ID = "0003.0044"> 1d.
In the embodiments according to FIGS. 3 to 6, the two symmetrical tabs body 11 to 15 of the rail connection consist of the metal body 11 and the independent Iso lierkörper, which consists of the sheets 12 and 13, which are firmly adhered to each other by the elastic insulating layer 14 are connected,
and the rubber pads 15 assembled. In the case of a clamping wedge connection according to FIGS. 3 and 4, the insulated tab bodies 11 to 15 are pressed against the rails on both sides by tightening the screw 16 over the wedges 17, the connecting pieces being clamped between the rail head and foot and the rubber padding at the same time 15 can be compressed.
From Fig. 4 it can be seen that the metal body 11 and from the insulating body the sheets 12 and the rubber layer 14 go over the rail joint 19, while the rail-side sheets 13 each end before the rail joint, so that there is no conductive connection between the rails.
The connection shown in FIGS. 5 and 6 acts exactly like the embodiment according to FIGS. 3 and 4, except that the two parts of the connection piece are made by tightening screws, which isolate the openings 20 and penetrate corresponding openings in the rail web with play, pressed against the rail web.
In a modification of FIG. 4, two insulating bodies 12 to 15 are intended in FIG. 6 for the support on the continuous metal body 11, which are spaced as much from one another at the joint 19 as approximately corresponds to the gap between the rails to be connected. A displacement of the insulating parts relative to the metal body 11 is prevented by the beads 21 or grooves 22.