DD156091A5

DD156091A5 - Spannbuegel fuer kraftschluessige und elastisch nachgiebige schienenbefestigungen

Info

Publication number: DD156091A5
Application number: DD81227340A
Authority: DD
Inventors: Armin Heim; Johannes Horn; Karl-H Schwiede
Original assignee: Schwihag Gmbh; Richtberg K Gmbh Co Kg
Priority date: 1980-02-02
Filing date: 1981-01-30
Publication date: 1982-07-28
Also published as: SE8100493L; YU22981A; ES265233U; IT1170677B; LU83095A1; DE3003881A1; ES265233Y; AU6667881A; ZA81593B; IT8147687A1; FI810245L; RO81494A; RO81494B; HU184374B; BE887322A; IT8147687A0; NL8100313A; GB2070110A; JPS56156301A; FR2475086A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spannbuegel fuer kraftschluessige und elastische Schienenbefestigungen mit formschluessigem Seitenhalt von Gleisanlagen.Ziel ist eine optimale Schienenbefestigung mit hoher Niederhaltekraft, ausreichendem Durchschubwiderstand, festem Seitenhalt und hohem Verdrehwiderstand. Eine vollautomatische Montage soll moeglich sein. Dazu ist das Spannungsverhalten des Spannbuegels in bezug auf die Verankerungs- und Aufsetzpunkte entsprechend zu bestimmen. Erfindungsgemaess schliesst sich ein Verspannungsteil des Spannbuegels an das untere Ende eines Federbogens an und das freie Endteil besitzt ein auf den Schienenfuss aufsetzbares Formstueck, waehrend ein (bzw. zwei) Widerlagerschenkel vom oberen Ende des Federbogens ausgehen und an einem abwaerts gebogenen Endteil mit Vorspruengen versehen sind, die in die Verankerungsteile einrasten. Die Erfindung kann beim Verlegen von Gleisanlagen angewendet werden.

Description

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&=g IJ ^ - ·/- Berlin, 28. 4. 1981

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Spannbügel für kraftschlüssige und elastische Schienenbefestigungen

Die Erfindung betrifft einen Spannbügel für kraftschlüssige und elastische Schienenbefestigungen mit formschlüssigem Seitenhalt von Gleisanlagen, welche aus mindestens einem an Verankerungsteilen der Schienenstützpunkte, z» B. in Ausnehmungen an den Rippen von Rippenplatten, festlegbaren Widerlagerschenkel j einem unmittelbar neben den Verankerungsteilen auf den Schienenfuß aufsetzbaren Verspannungsteil und aus wenigstens einem den Widerlagerschenkel mit dem Verspannungsteil einstückig verbindenden Pederbogen besteht,

Gharakteristik der bekannten technischen Lösungen

In Deutschland und in dessen eisenbahntechnischem Ausstrahlungsbereich hat sich seit dem Jahre 1923 als Schienenbefestigung die Bauart K durchgesetzt und auch bewährt, we I-ehe aus einer Rippenplatte besteht, die mittels elastischer Federringe und Schwellenschrauben mit der Schwelle und durch Hakenschrauben, Klemmplatten und Pederringen nahezu starry aber formschlüssig mit dem Schienenfuß verbunden ist» Bei dieser Schienenbefestigung sitzen die Hakenschrauben mit ihrem Kopfteil in einer schwalbenschwanzförrnigen Ausnehmung der Rippen,

Die Schienenbefestigung der Bauart K weist durch die relativ starre Verspannung im verspannten Zustand einen Verdrehwiderstand auf, wie er bisher noch in keiner anderen Befestigungsart erreicht werden konnte»

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Die Schienenbefestigung der-Bauart K hat jedoch einen wesentlichen Nachteil. Bei der sich durch höhere Fahrgeschwindigkeiten, höhere Achslasten und größere Tagestonnenbelastungen ergebenden steigenden Beanspruchung des Gleissystems und. dem daraus -u«, a„ resultierenden Berührungsverschleiß lockern sich die Befestigungen der Bauart K leicht und erfordern deshalb eine dauernde Überwachung und Instandhaltung, bei der die Hakenschrauben nachgezogen werden müssen*

Ein anderer Nachteil der Schienenbefestigungen nach Bauart K besteht darin, daß ein vollautomatischer Einbau der Schraubverbindungen mittels GLeisbaumaschinen nicht möglich ist.

Bekannt ist auch die sog„ Spannklemmenbefestigung mit Rippenplatten, welche eine dauernd kraftschlüssige und elastisch nachgiebige Schienenbefestigung mit formschlüssigem Seitenhalt ergibt. .Eine kraftschlüssig-elastische Schienenbefestigung dieser Art gehört durch die DE-OS 2 623 944 zum Stand der Technik* Sie besteht aus Rippenplatten und Spannklemmenj wobei die Spannklemmen wenigstens einen neben den Rippen auf den Schienenfuß aufsetzbaren Verspannungsteil sowie mindestens einen auf den Rippenplatten anliegenden Stützteil mit zugehörigem Befestigungsteil aufweisen» Ebenso wie bei den Schienenbefestigung en der Bauart K werden als Befestigungsmittel für die Spannklemmen übliche Hakenschrauben verwendet, welche mit ihrem Kopfteil in einer schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung der Rippen verankert werden«,

Durch.eine solche bekannte Schienenbefestigung mit Spannklemmen ergibt sich ein Verdrehwiderstand für die Schienen,

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welcher der bekannten Schienenbefestigung nach Bauart K mindestens entspricht oder ihn übertrifft. Erreicht wird dies bei der Schienenbefestigung· nach der DE-OS 2 623 im wesentlichen dadurch, daß das Verspannungsteil der Spannklemme mit Linienberührung in Abstand von der Übergangslinie zwischen Fußdeckflache und Ausrundungsradius, aber im Bereich des Ausrundungsradius' auf dem Schienenfuß zur Auflage gebracht ist und dabei den Schienenfuß in Richtung zum Schienensteg hin unter Abstandshaltung weiter übergreift«. Wesentlich ist dabei, daß das Verspannungsteil des Spannbügels nicht auf der Schienenfußdecke, sondern vielmehr am äußeren Schienenfußende im Bereich des Über·» gangsradius' zur Auflage kommt, und zwar beispielsweise, mit einem geringen Abstand von der Übergangslinie zwischen der Schienenfußdecke und dem Abrundungsradius. Bei der Schienenbefestigung nach der DE-OS 2 623 944 wird aber nicht nur die Kippsicherheit und der Verdrehwiderstand der befestigten Schiene erhöht, sondern auch die Hebelarme der Vertikalkraft-Komponente, welche das maximale Biegemoment des Spannbügels bestimmen, v/erden wesentlich reduziert.

Ebenso wie die bekannten Schienenbefestigungen nach Bauart K hat auch die'Schienenbefestigung mit Spannklemmen nach der DE-OS 2 623 944 den Nachteil, daß ein vollautomatischer Einbau der Schraubverbindungen mittels Gleisbaumaschinen nicht möglich ist*

Ein Nachteil, den die Schienenbefestigung nach DE-OS 2 623 944 mit den ebenfalls bekannten Schienenfedernägeln bzw* Schienenfederklammern gemeinsam hat, liegt darin, daß die an der Quetschfaltenseite, d* h# der Innenseite der Spannklemmen wirksam' werdende Zugbeanspruchung die Dauerfestigkeit wesentlich reduziert«

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Abgesehen davon ist es aber" auch, von Nachteil, daß die Schienenbefestigung nach der DE-OS 2 623 944 eine ebenso hohe Zahl von Einzelteilen benötigt wie eine Schienenbefestigung der Bauart K, Die Gefahr der- Korrosion und des Verschleißes zwischen den Berührungsflächen dieser Teile ist daher auch entsprechend hoch·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, alle beschriebenen Nachteile der bekannten Schienenbefestigungen zu beseitigen« Der Spannbügel für permanent kraftschlüssige und elastisch nachgiebige Schienenbefestigungen mit formschlüssigem Seitenhalt von Gleisanlagen soll bei Krafteinleitung in den Schienenfuß eine hohe Niederhaltekraft bei ausrei-» chendem Durchschubwiderstand hervorbringen sowie gleichzeitig einen festen Seitenhalt und, einen hohen Widerstand gegen Verdrehung der Schiene auf dem Stützpunkt gewähr-Msten, ohne daß sich eine schädliche Zugbeanspruchung des an seiner Quetschfaltenseite liegenden kritischen. Bereichs ergeben kann. Der Spannbügel soll ferner vollautomatisch montierbar sein, . .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spannbügel für kraftschlüssige und elastische Schienenbefestigungen mit. formschlüssigem Seitenhalt von Gleisanlagen, der aus mindestens einem an Verankerungsteilen der Schienenstützpunkte j z» B_e in Ausnehmungen an den Rippen von Rippenplatten festlegbaren Widerlagerschenkel_?, einem" unmittelbar neben den Verankerungsteilen auf den Schienenfuß auf~ setzbaren Verspannungste.il-und aus γ/enigstens einem den

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Widerlagerschenkel mit dem Verspannungsteil einstückig verbindenden Federbogen zu schaffen, dessen Spannungsverhalten in bezug auf die Verankerungs- und Aufsetzpunkte eine stabile Schienenbefestigung gewährleistet*

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Verspannungsteil sich an das untere Ende des Federbogens anschließt und an seinem freien Endteil ein auf den Schienenfuß aufsetzbares Formstück hat, während der Widerlager» schenkel vom oberen Ende des Pederbogens ausgeht und an einem nach abwärts gebogenen Endteil mit in die Veranke«* rungsteile, wie Raststufen, der Rippenplatte unter Vor<spannung einrückbaren Vorsprüngen versehen ist.

Der wesentliche Vorteil einer solchen Ausgestaltung des Spannbügels liegt dabei darin, daß der auf dem Schienenfuß zur Auflage kommende Verspannungsteil unter einem end~ liehen Winkel zur Horizontalen, welcher größer ist als die steilste Schienenfußneigung (1:4)» am Schienenfußübergangsradius angreift. Hierdurch wird eine große, bisher nicht bekannte Horizontalkraft-Komponente an der Berührungslinie des Verspannungsteils mit dem Schienenfuß wirksam,, Es hat sich nämlich gezeigt, daß diese Horizontalkraft-Komponente bei einem erfindungsgemäßen Spannbügel mindestens fünfmal höher sein kann als bei anderen bekannten Spannelementen, Deshalb wird der seitliche Halt der Schiene und auch ihr Verdrehwiderstand wesentlich erhöht«.

Vorteilhaft ist auch, daß der Verspannungsteil des Spannbügels mit einer großen durchgehenden Linien-Auflagelänge wirken kann und damit gewährleistet, daß beim Verdrehen der Schiene die im nicht verdrehten Zustand, linienförmig eingeleitete VerSpannungskraft nach dem Verdrehen punktförmig am Ende der Auflagelinie und damit an einem großen

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Hebelarm der Verdrehung entgegenwirkt. Die relativ große Breite des Verspannungsteils kann diese Wirkung wesentlich unterstützen,,

Von besonders wesentlicher Bedeutung für die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Spannbügel"ist es_y daß Druck-, Zug- und Torsionsspannungen sowie deren gegenseitige Überlagerungen in die !hierfür besonders geeigneten Zonen des Spann« bügeis gelegt sind, und zwar derart, daß im verspannten Zustand des Spannbügels im Bereich der Quetschfalten-Innenradien derselben keine Zugspannungen, sondern lediglich Druckspannungen auftreten.

Der Spannbügel hat die Form einer Schlaufe, in der das abwärts gebogene Endteil des Widerlagerschenkels mit Abstand seitwärts am Verspannungsteil vorbeigreift. Es können sich zwei Widerlagerschenkel an den Federbogen anschließen, deren abwärts gebogene Endteile dann jeweils mit Abstand an verschiedenen Seiten des Verspannungsteiles vorbeigreifen.

Der Verspannungsteil ist hinter seinem auf dem Schienenfuß aufsetzbaren Formstück beiderseitig eingeschnürt oder ab'-gesetzt« Die abwärts gebogenen Endteile der Widerlager« schenkel liiqgen in diesen Bereichen»

Der Verspannungsteil ist mit dem Federbogen und den Widerlagerschenkeln einstückig aus einem Stahlband«»Formb.iegeteil gefertigt, wobei der Verspannungsteil einen im wesentlichen T-förmigen Grundriß hat, während die beiden Widerlagerschenkel jeweils eine sich vom Federbogen weg zu ihrem abwärts gebogenen Endteil .hin verringernde Breite haben.

Es hat sich auch als wichtig -erwiesen» Schienenbefestigungen mit Spannbügeln einen Kipp- bzw,- Überlastungsschutz bei

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schrägem oder vertikalem Lastangriff am Schienenkopf zu geben» Dabei soll der Spannbügel ein Abheben des Schienenfußes weich auffangen sowie anschließend mit stark zunehmender Spannkraft begrenzen« Die Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung durch die folgenden Merkmale erreicht» An den Widerlagerschenkeln sind oberhalb des Yerspannungsteiles Inende, je\veils nach einwärts gerichtete und den Verspannungsteil übergreifende Nocken angeordnet«

Sofern sich der Schienenfuß unter der Wirkung eines Kippoder Hubmomentes nur um ein geringes Maß, beispielsweise etwa einen Millimeter, anhebt, trifft der auf dem Schienenfuß aufliegende Verspannungsteil gegen die Unterkante der ihn übergreifenden Nocken der Widerlagerschenkel» Der gegen die Abhebung wirkende Hebelarm des Verspannungsteils wird dabei in solchem Maße verkürzt, daß trotz wesentlich höherer Abhebekraft keine plastische Verformung eintritt. Die dabei entstehende Federcharakteristik zeigt einen progressiven Verlauf* . .

Für einen problemlosen, und zwar insbesondere vollautomatischen Einbau der Spannbügel hat sich auch das folgende Merkmal als wichtig erwiesen. An den Widerlagerschenkeln sind etwa auf gleicher Höhe mit den Nocken nach auswärts gerichtete Nasen angeordnete Mit Hilfe eines Druckhebels lassen sich die Spannbügel an ihren Widerlagerschenkeln so elastisch nach unten drücken, daß ihre Rastvorsprünge sich in den Bereich der Verankerungsteile der Schienenstützpunkte bringen lassen, wo sie nach Freigabe durch den Keil selbsttätig einrasten.

Im gleichen Zusammenhang ist auch von Bedeutung, daß die Länge der an den Innenseiten der abwärts gebogenen Endteile der Widerlagerschenkel ausgebildeten Nocken gering-

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fügig kleiner ist als der seitliche Abstand zwischen' den Widerlagerschenkeln und dem Verspannungsteil und daß die Widerlagerschenkel unter Verminderung des Abstands seitwärts gegen den Verspannungsteil und gegeneinander, z, B. mittels eines zangenartigen Werkzeugs oder Druckhebels, elastisch verformbar sind, weil hierdurch die elastische Verformbarkeit der Widerlagerschenkel auf das für den Ein~ und Ausbau der Spannbügel unbedingt notwendige Maß beschränkt werden kann.

Pur das richtige Zusammenwirken der Spannbügel mit den Verankerungsteilen der. Schienenstützpunkte, z. B. mit den Rippen von Rippenplatten, kann es sich auch als zweckmäßig erweisen, folgende Merkmale in Gebrauch zu nehmen. Das Verspannungsteil hat an seinem auf dem Schienenfuß au'fsetzbaren Formstück einerseits eine aufwärtsgehende Verkröpfung. Andererseits ist es mit nach entgegengesetzten Seiten vorspringen Stütz- und Führungslappen versehen.

Aufgrund dieser Merkmale legt sich beim Einbau des Spannbügels dessen Verspannungsteil zunächst auf die Oberseite der Verankerungsteile an den Schienenstützpunkten auf und gleitet beim anschließenden Einrücken des Spannbügels in die Montagestellung von den Verankerungsteilen ab und springt unter Vorspannung auf den Schienenfuß, wo er dann spannungslos die Ueutralisierstellung einnimmt _a

Ausführungsbeispi el

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt« Dabei zeigt

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Fig* 1: einen erfindungsgemäßen Spannbügel in entspanntem Zustand und in Seitenansicht,

Pig, 2: den Spannbügel nach Pig« 1 in der Draufsicht,

Fig» 3ί den Spannbügel in Ansicht von vorne entsprechend der Pfeilrichtung III in den Pig, 1 und 2 gesehen,

Pig* 4: in Seitenansicht und teilweise im Schnitt einen Spannbügel gemäß den Pig» 1 bis 3 in seiner vormontierten Lage auf einer Rippenplatte,

Pig«¹ 5: in Seitenansicht und teilweise im Schnitt einen erfindungsgemäßen Spannbügel in seinem endmontierten Zustand, in Wirkverbindung mit einer Rippen~ platte und der darauf ruhenden Schiene,

Pig_e 6: eine der Pig, 5'entsprechende Darstellung einer Rippenplatte und einer darauf ruhenden Schiene, jedoch in einer sog«, Neutralisierst ellung des Spannbügels „

Das in den Pig, 1 bis 3 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Spannbügels 1 ist aus einem federelastischen Flachmaterial} insbesondere Plachstahlband gefertigt. Dabei wird er zunächst entsprechend seiner Umrißform aus einem ebenen Flachmaterialabschnitt herausgeschnitten, beispielsweise ausgestanzt, sowie anschließend in die Form einer Schlaufe gebogen, wie sie aus Fig, 1 ersichtlich ist.

Der Spannbügel 1 hat dabei einen Verspannungsteil 2, einen sich daran einstückig anschließenden Federbogen 3 sowie einen wiederum mit dem anderen Ende des Federbogens einstückig in Verbindung stehenden Widerlagerschenkel 4»

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Wesentlich ist dabei, daß das Verspannungsteil 2 sich an das untere Ende des Federbogens 3 anschließt und an seinem freien Ende mit einem auf einem Schienenfuß aufsetzbaren Formstück 5 versehen ist, während der Widerlagerschenkel 4 vom oberen Ende des Pederbogens 3 ausgeht und an seinem · nach abwärts gebogenen Endteil 6 mit in die Verankerungsteile der Schienenstützpunkte unter Vorspannung einrückbaren Vorsprüngen 7 versehen ist*

Aus Fig. 1 ergibt sich, daß der Federbogen 3 im entspannten Zustand eine etwa halbkreisförmige Gestalt hat, wobei er unten in einen geraden Abschnitt 8 des Verspannungsteils

2 übergeht. Auch oben schließt sich an den Federbogen 3 zunächst ein gerader Abschnitt 9 des Widerlagerschenkels 4 an. Dieser gerade Abschnitt 9 des Widerlagerschenkels geht in einen etwa viertelkreisförmigen Bogenabschnitt 10 über, an den sich dann mit leichter Einwärtskrümmung der Endteil 6 des Widerlagerschenkels 4 nach abwärts anschließt.

Aus den Fig. 2 und 3 geht hervor, daß der Widerlagerschenkel 4 einen Ausschnitt 11 aufweist, der sich vom freien Ende des Endteils 6 aus durch den Bogenab'schnitt 10.und den geraden Abschnitt 9 bis in den oberen Teil des Federbogens

3 hinein erstreckt. Hierdurch spaltet sich der Widerlagerschenkel 4 gewissermaßen in zwei gleiche, zu einer vertikalen Mittelebene 12-12 symmetrisch gestaltete Widerlagerschenkel 4^f und 4"·

Aus den Fig. 1 bis 3 wird deutlich, daß die b.eiden Widerlagerschenkel 4^! und 4"- mit ihren abwärts gebogenen Endteilen 6 bzw« 6^f, 6" im Abstand 13S 13" ®n verschiedenen Seiten des Verspannungsteils 2 vorb.eigreifen* Dabei ist das Verspannungsteil 2 hinter seinem Formstück 5 beidseitig

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eingeschnürt oder abgesetzt, so daß es eine etv/a T-fö'nnige Gestalt hat und.jeweils im eingeschnürten oder abgesetzten Bereich die abgesetzten Endteile 6»; 6" der Widerlager« schenkel 4^f«; 4" mit ihren seitlichen Vorsprüngen 7'; 7" aufgenommen sind«

Den Pig. 2 und 3 kann auch entnommen werden, daß die beiden Widerlagerschenkel 4' und 4" jeweils eine sich vom Pederbogen 3 weg zu ihrem abwärts gebogenen Endteil 6 bzw* 6¹; 6" hin verringernde Breite aufweisen und dabei oberhalb des Verspannungsteils 2 an den Widerlagerschenkeln 4'j 4" jeweils nach einwärts gerichtete und den Verspannungsteil 2 übergreifende Nocken 14^f; 14" angeformt sind» Dabei ist der Abstand 15 zwischen den einander zugewendeten Plächen der beiden Nocken 14^fj 14" zweckmäßigerweise so bemessen, daß diese Plächen bestenfalls gegenein-» anderstoßen, wenn die beiden Widerlagerschenkel 4¹; 4" seitwärts so elastisch gegeneinander verformt v/erden, daß die normalerweise vorhandenen Abstände 13^f; 13" zwischen den Innenseiten der beiden Endteile 6^f; 6".und den Außenseiten der Einschnürungsbereiehe des "Verspannungsteils nahezu auf EuIl gebracht ist«

Damit sich die beiden Widerlagerschenkel 4¹; 4" beispielsweise mit Hilfe eines zangenartigen Werkzeuges in Richtung gegeneinander verformen lassen, sind an den Widerlagersc.henkeln 4^!; 4" etwa auf gleicher Höhe mit den Nocken 14^r; 14" liegende, nach auswärts gerichtete Nasen 16';. 16" angeordnet. Diese dienen im endmontierten Zustand des Spannbügels 1 (Pig,, 5) als obere horizontale Abstüt~ zung gegen eine Abstützrippe 35«

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Wie sich insbesondere aus. der Pig· 1 ergibt, ist da-s Ver~ spannungsteil 2 an seinem auf den Schienenfuß 28 aufsetzbaren Formstück 5 etwa Z~förmig verkröpft ausgestaltet derart, daß eine auf die Oberseite des Schienenfußes zur Wirkung kommende Fläche 17 eine Lage hat, welche gegen' die Hauptebene des geraden Abschnittes 8 am Terspannungs-» teil 2 geneigt verläuft. Die relative Neigung der Fläche zum geraden Abschnitt 8 des Verspannungsteils 2 bestimmt dabei den Auflagewinkel des auf seiner ganzen Länge auf der Oberseite des Schienenfußes zur Auflage kommenden Formstücks 5«

Erwähnt sei schließlich noch, daß das Formstück 5 des Yerspannungsteils 2 mit nach entgegengesetzten Seiten vorspringenden Stütz- und Führungslappen 18'; 18" ausgestattet ist, welche in noch zu beschreibender Art und Weise mit der Oberseite cb? Rippen von Rippenplatten ' zusammenwirken können. Diese Stütz- und Führungslappen 18'; 18" bilden auch den Angriffskragarm für das Schienenfußverspannungs-Prüfgerät.

In Fig.. 4 der Zeichnung ist im Schnitt eine Hälfte einer Rippenplatte 19 zu sehen, auf deren Oberseite einstückig Rippen 20 angeformt sind.

Jede dieser Rippen 20 besteht dabei aus zwei zueinander spiegelbildlich angeordneten Rippenstücken, welche zwischen sich eine hinterschnittene Ausnehmung bildenj in welche sich .die Spannbügel 1 mit Hilfe der an den End-» teilen 6,^!; 6" der Widerlagerschenkel 4'; 4" befindlichen Vorsprünge 7'; 7" einrücken lassen.

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Auf der Rippenplatte 19? und zwar zwischen den sich gegenüberliegenden Rippen 20 ist in üblicher Weise eine Zwischenlage 21 vorgesehen*

Die Rippenplatte 19 wird in üblicher Weise, beispielsweise mit Hilfe von Schwellenschrauben 22 auf einer Schwelle oder einem ähnlichen Schienenstützpunkt befestigt«

Pig» 4 zeigt dabei einen auf der Rippenplatte 19 vormontierten Spannbügel 1 von der Seite gesehen und teilweise im Schnitt*-Dabei sitzt der Spannbügel 1 mit seinen Stütz- und Führungslappen 18^f; 18" so auf einer Stützfläche 23 an der Oberseite der Rippe 20 bzw* der diese bildenden Rippenstücke_r daß er nicht über die Innenseite 24 der Rippen 20 vorsteht. Andererseits ist der Widerlagerschenkel 4 bzw« sind die beiden Widerlagerschenkel 4^!; 4" über die an ihren Endteilen 6 bzw. 6^f; 6" ausgebildeten Vorsprünge 7 bzw, 7¹; 7" unter eine Raststufe in der hinterschnittenen Ausnehmung eingerastet, die sich beidseitig an den gegeneinander gerichteten Flächen der die Rippe 20 bildenden beiden Rippenstücke befindet* In der Raststufe 25 stützen sich die Vorsprünge 7 bzw, 7'; 7" am abwärts gerichteten Endteil 6 bzw, 6»; 6" der Widerlagerschenkel 4 bzw, 4^!; 4" mit einer gewissen horizontalen und vertikalen Vorspannung ab_? weil der Spannbügel 1 nicht nur mit dem Stütz- und Führungslappen 18'; 18" auf der Stützfläche 23 der Rippe 20 ruht, sondern sich andererseits noch, in einem Bereich 26 in der Nähe des' unteren Endes seines Federbogens 3 auf dfe Oberseite der Rippenplatte 19 auflegen kann, ' V .

In der aus Fig, 4 ersichtlichen Vormontagestellung der Spannbügel 1 läßt sich von oben her eine Schiene 27

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mit Schienenfuß 28 zwischen die sich gegenüberliegenden Rippen 20 auf die Zwischenlagen 21 der Rippenplatte 19 setzen, wie das der Pig· 5 entnommen werden kann.

Anschließend läßt sich durch Aufbringen einer'etwa horizontal gerichteten Schubkraft in Richtung eines Pfeiles sowie einer etwa vertikal in Richtung eines Pfeiles 30 wirkenden Druckkraft der Spannbügel 1 relativ zur Rippenplatte 19 und zur Schiene 27 in die Endmontagestellung bewegen, wie sie aus Pig» 5 ersichtlich ist. In dieser Endmontagestellung des Spannbügels 1 ist dabei das Formstück 5 des Verspannungsteils 2 mit seinen Stütz- und Führungslappen 18»; 18" von den Stützflächen 23 der Rippen 20 abgeglitten und drückt mit seiner ganzen Länge durch die Fläche 17 auf die Oberseite des Schienenfußes 28, und zwar auf dessen Radius 31_} wie das der Fig. 5 entnommen werden kann. Dabei schließt die Fläche 17 des'Formstücks 5 mit der Oberfläche des Schienenfußes 28 einen Auflagewinkel ein, der gegen die Horizontale geneigt ist und dessen Größe einerseits die Vertikalkraft und andererseits die Horizontalkraft für die Schienenbefestigung bestimmt.

Durch die im wesentlichen vertikal in Pfeilrichtung 30 aufgebrachte Druckkraft werden die Spannbügel 1 mit den am Endteil 6 bzw· 6'; 6" der Widerlagerschenkel 4 bzw. 4^!; 4" befindlichen Vorsprüngen 7 bzw. 7¹; 7" unter eine Raststufe 33.gedrückt, welche nicht nur wesentlich tiefer als die Raststufe 25 zwischen den beiden·gemeinsam die Rippe 20 bildenden Rippenstücken liegt, .sondern gegenüber der Raststufe 25 auch noch in Richtung zum Schienenfuß 28 hin verschoben ist.

Wie. die Fig. 5 deutlich erkennen läßt, liegen in der Endmontagestellung der Spannbügel 1 die jeweils an der

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Innenseite der Endteile 6 bzw. 6^f; 6" der Widerlagerschenkel 4 bzw« 4^!; 4" ausgeformten locken 14'; 14" mit ihrer Unterkante nur geringfügig oberhalb der Kröpfung des am Verspannungsteil ausgebildeten Formstücks 5, Bedingt hierdurch stützt sich das Formstück 5 des Verspannungsteils 2 schon nach einer geringsten Kipp» bzw* Anhebebewegung des Schienenfußes 28 der Schiene 27 gegen die Nocken 14^f; 14" ab. Damit wird aber der gegen die Abhebung wirksame Hebelarm so verkürzt, daß trotz wesentlich höherer Abhebekraft keine plastische Verformung im Verspannungsteil 2 eintritt« Die dabei entstehende Federcharakteristik zeigt einen progressiven Verlauf*

Weiter läßt Fig. 5 erkennen, daß sich im endmontierten Zustand des Spannbügels die beiden Nasen 16^!; 16" horizontal an der Abstützrippe 35 abstützen und so erst die optimale Einspannung ermöglichen.

Praktische Versuche haben ergeben, daß die Spannbügel 1 in ihrer Endmontagestellung gemäß Fig. 5 aufgrund des zur Horizontalen geneigten Auflagewinkels 32 zwischen dem Radius 31 des Schienenfußes und der Fläche 17 des Formstückes 5 ohne weiteres eine Vertikalkraft von 1120 kp und eine Horizontalkraft von 522 kp hervorbringen können. Zur Erzielung einer noch größeren Horizontalkraft ist es lediglich notwendig, das Formstück 5 durch seine Verkröpfung so an den geraden Abschnitt 8 des Verspannungsteils anzuschließen, daß sich ein noch größerer Auflagewinkel der Fläche 17 relativ zum Radius 31 des Schienenfußes ergibt* Dieser Zusammenhang ist besonders wichtig für die -horizontalelastische Lagerung - den Seitenhalt - der-Schiene 27 sowie bestimmend für die Größe des Verdreh-Widerstandes* ν

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Aus der Endmontagestellung nach Pig* 5 lassen sich .die Spannbügel 1 auch in eine sogenannte neutralisierstellung bringen, wie sie in Fig«, 6 gezeigt ist. In dieser Neutralisierstellung verbleibt zwar das Formstück 5 des Verspannungsteils 2 grundsätzlich in seiner Lage auf dem Schienenfuß 28 der Schiene 27» Der Spannbügel 1 wird voll entlastet, indem er mit den Vorsprüngen 7 bzw, 7^T; 7" an den Endteilen 6 bzw. 6'; 6" der Widerlagerschenkel 4 bzw· 4^f; 4" aiis der Raststufe 33 in eine mit Abstand darüber liegende dritte Raststufe 34 gesetzt wird« In diese Neutralisierstellung können die Spannbügel 1 dadurch gebracht v/erden, daß mit einem gabelartigen Werkzeug durch eine Bewegung von oben nach unten ein Druck gegen die Nasen 16 ^f; 16" ausgeübt wird. Dadurch v/erden die Widerlagerschenkel 4 bzw«, 4¹; 4" in Richtung gegeneinander elastisch verformt, und zwar unter Verminderung ihrer Abstände 13'; 13" von den Außenkanten im Einschnürungsbereich des Verspannungsteils 2«, Infolgedessen kommen die Vorsprünge 7'; 7" der Endteile 6 bzw. 6^f; 6" der Widerlagerschenkel 4 bzw, 4'; 4" außer Eingriff mit der Räststufe 33- Der Spannbügel 1 entspannt sich hierdurch, und zwar SOj daß daraufhin die Vorspränge 7 bzw» 7^fj 7" unter die Raststufe 34 gelangen. Die Neutralisierstellung der Spannbügel 1 macht es möglich, beispielsweise die Schlußschweißung der Schienen durchzuführen, während diese exakt ausgerichtet jedoch noch längsschiebbar auf den Rippenplatten 19 der Schienenstützpunkte aufliegen,.

Es sei noch erwähnt, daß die Spannbügel 1_S .wenn sie aus der Vormontagestellung gemäß Fig« 4 in'die Endmontagestellung nach Fig« 5 oder in die Neutralisierstellung nach Fig, gebracht werden, mit dem Übergangsbereich zwischen dem unteren Ende des Federbogens 3 und dem daran anschließenden geraden Abschnitt 8 des Verspannungsteils 2 von der

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Oberseite der Rippenplatte 19 abheben, und zwar derart_s daß' der gerade Abschnitt. 8 des Verspannungsteils 2 aus seiner vom Schienenfuß 28 weg nach abwärts geneigten Lage zumindest annähernd in eine horizontale Lage steigt.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die beanspruchte, beschriebene und dargestellte Bauform von Spannbügeln 1 sich nicht nur in Verbindung mit Rippenplatten oder dergleichen verwenden läßt, bei denen die Verankerungsteile an den Rippen 20 die aus den J¹Ig* 4 bis 6 ersichtliche Ausstattung'mit Raststufen 25; 33; 34 haben, sondern beispielsweise auch in etwas abgeänderter Form in eine K-Rippenplatte mit Schwalbenschwanz verankerbar ist»

Wichtig ist lediglich» daß die Verankerungsteile für die Spannbügel 1 so ausgebildet sind, daß an ihnen die Widerlagerschenkel 4 bzw« 4'; 4" von oben her angreifen können, 'während der Verspannungsteil 2 - unten liegend - zwischen den Verankerungsteilen hindurchgeführt ist und auf dem Schienenfuß 28 zur Auflage kommt»

Diese Ausgestaltung ist insofern von wesentlicher Bedeutung, als dadurch sichergestellt wird, daß an den Innenseiten des Pederbogens 3> d* h, im Bereich von dessen Quetschfalten-Innenseiten keine Zugspannungen, sondern lediglich Druckspannungen auftreten können.

Der besondere Vorteil der beanspruchten, beschriebenen und dargestellten Spannbügel 1 liegt darin, daß sie sich mit einfachen Werkzeugen, geringem Kraftaufwand, kurzen Taktzeiten und hoher Reproduzierbarkeit zum Einsatz bringen lassen und dabei eine wartungsarme Aufrechterhaltung

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der Berührungsgeometrie mit Schiene 27 und Verankerungsteil gewährleisten. Da durch Benutzung der Spannbügel 1 an der Schienenbefestigung eine minimale Anzahl von Einzelteilen beteiligt ist, kann der Berührungs» und Korr-osionsversohleiß auf einem Mindestmaß gehalten werden, so daß eine Lockerung der Verspannung praktisch nicht zu befürchten ist* Der Schiene 27 wird damit ein stabiler Seitenhalt gegeben und deshalb eine dauernd einwandfreie Spur gewährleistet. Eine permanente seitliche Anlage des Schienenfußes 28 an den starren Innenseiten 24 der Rippen 20 oder ähnlichen Verankerungsteilen kann vermieden wer-» denj weil die Spannbügel 1 auch in Horizontalrichtung elastisch'sind, jedoch mit steilerer Charakteristik als in Vertikalrichtung«

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Spannbügel ist auch darin zu sehen, daß die Spannbügel für die vollautomatische Montage geeignet sind.

Claims

28. 4. 1981 AP E 01 B / 227 340 58 733 26 - 19 - Erfindungsanspruch

1« Spannbügel für kraftschlüssige und elastische Schienenbefestigungen rait formschlüssigem Seitenhalt von Gleisanlagen, weicher aus mindestens einem an Verankerungsteilen der Schienenstützpunktej z. B* in Ausnehmungen an den Rippen von Rippenplatten, festlegbaren Widerlagerschenkel, einem unmittelbar neben den 'Verankerungsteilen auf den Schienenfuß aufsetzbaren Verspannungsteil und aus wenigstens einem den.'Widerlagerschenkel mit dem Verspannungsteil einstückig verbindenden Federbogen besteht, gekennzeichnet dadurch, daß der Verspannungsteil (2) sich an das untere Ende des Federbogens (3) anschließt und an seinem freien Endteil ein auf den Schienenfuß (28) aufsetzbares Formstück (5) hat, während der Widerlagerschenkel (4 bzw. 4'; 4") vom oberen Ende des Federbogens (3) ausgeht und an einem nach abwärts gebogenen Endteil (6 bzw. 6'; 6") mit in die Verankerungsteile, wie Raststufen (25; 33; 34)» der Rippenplatte (19) unter Vorspannung einrückbaren Vorsprüngen (7 bzw· 7¹; 7") versehen ist.

2* Spannbügel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß er die Form einer Schlaufe hat, in welcher das abwärts gebogene Endteil (6 bzw* 6'; 6") des Widerlagerschenkels (4 bzw. 4^f; 4") mit Abstand (13^f; 13") seitwärts am Verspannungsteil (2) vorbeigreift.

3. Spannbügel nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß sich zwei Widerlagerschenkel (4^!; 4") an den Federbogen (3) anschließen, deren abwärts gebogene Endteile (6¹; 6") Jeweils mit Abstand (I3^f bzw, 13") an verschiedenen Seiten des Verspannungsteils (2) vorbeigreifen.

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4* Spannbügel nach den Punkten 1 bis 3, gekennzeichnet da~ durch, daß der. Verspannungsteil (2) hinter seinem auf den Schienenfuß (28) aufsetzbaren Formstück (5) beid- seitig eingeschnürt oder abgesetzt ist und die abwärts gebogenen Endteile (6^f; 6") der Widerlagerschenkel (4*. 4") in diesen Bereichen liegen.

5.. Spannbügel nach den Punkten 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Verspannungsteil (2) mit·dem Federbogen (3) und den Widerlagerschenkeln (4'; 4") einstückig aus einem Stahlband-Formbiegeteil besteht.und dabei der Verspannungsteil (2) einen im wesentlichen T-förmigen Grundriß hat, während die beiden Widerlagerschenkel (4»· 4") jeweils eine sich vom Federbogen (3) weg zu ihrem abwärts gebogenen Endteil (6»; 6") hin verringernde Breite aufweisen«

6· Spannbügel nach den Punkten. 1 bis 5, gekennzeichnet da~ durch, daß an die Widerlagerschenkel (4^!; 4") oberhalb des Verspannungsteils (2) liegende _t jeweils nach einwärts gerichtete und den Verspannungsteil (2) übergrei-. fende Nocken (14^f; 14") angeformt sind«

7* Spannbügel nach den Punkten 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß an den Widerlagerschenkeln (4^!; 4") etwa auf gleicher Höhe mit den Hocken (14*; 14") liegende_? nach auswärts gerichtete Tfesen (16^s; 16") angeordnet sind,

8. Spannbügel nach den Punkten 1 bis 7? gekennzeichnet dadurch, daß die Länge der an den Innenseiten der abwärts gebogenen Endteile (6^f; 6") der Widerlagerschenkel (4*; 4") ausgebildeten Nocken (-14*; 14^!t) geringfügig kleiner ist als der seitliche Abstand (13^!; 13") zwischen den Widerlagerschenkeln (4*; 4") und dem Ver-

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spannungste.il (2), und daß die Widerlagersc.henkel (4'j 4") unter Verminderung des Abstands (13^f; 13") seitwärts gegen den W'spannungsteil (2) und gegeneinander? ζ« B« raittels eines zangenartigen Werkzeugs oder Druckhebels elastisch verformbar sind.

9« Spannbügel nach den Punkten 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß das Verspannungsteii (2) an seinem auf den Schienenfuß (28) aufsetzbaren Formstück (5) einerseits eine aufwärts gehende Verkröpfung hat und ande~ rerseits mit nach entgegengesetzten Seiten vorspringenden Stütz- und Führungslappen (18*; 18") versehen ist.

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen