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Federnder Eisenbahnoberbaunagel Gegenstand; der Erfindung ist eine
Verbesserung des federnden; Eisenhahnoberbaunagels nach Patent 815649, der
zur Befestigung der die Schiene aufnehmenden Unterlagsp Matte auf der darun:terliegenden
hölzernen Eisenbahnschwelle dient.
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Die Erfindung ist insbesondere zur Anwendung für einen. Eisenbahnoherbau
bestimmt, bei dem die Schienen in vertikaler Richtung frei beweglich auf Unterla:gsplatten
aufliegen, die mit seitlichen. Führungsleisten versehen sind, zwischen die der Schienenfuß
. derart aufgenommen wird, daß seitliche Bewegungen des Schienenfußes, gegenüber
der Unterlagsplatte vermieden werden. Die Längsbewegung bzw. das Wa.n,-lern der
Schiene wird dabei gewöhnlich durch Schienenanker verhindert, die einerseits am
Schienenfuß und andererseits an der Schwelle angreifen. Das Problem, mit dem sich
die vorliegende Zusatzerfindung in der Hauptsache befa:ßt, besteht in der sicheren:
und - unbeweglichen Befestigung der Un.terlagspdatten auf den im Schotterbett des
Eisenbahnoberbaues liegenden Schwellen.
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Es ist allgemein üblich, jede Unterlagsplatte mit zwei Gruppen von
Nagellöchern zu versehen., die je auf einer Seite des Schienensitzes liegen, wobei
jede dieser beiden: im Abstand voneinander, liegenden Gruppen vier Nagellöcher enthält.
Die beiden in der Nähe der Seitenränder an entgegengesetzten Enden der Platte liegenden
Löcher sind unter der Bezeichnung »Nebenlöcher« (lag holes) und die beiden am Schienensitz
liegenden Lochpaare sind als sogenan,nte »Linienlöcher« (gage holes) bekannt.
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Es hat sich gezeigt, d'aß der federnde Oberbaunagel nach dem Hauptpatent
mit seinen zwei Schenkeln, die sich beim Eintreiben, des Schienennagels federnd
gegeneinand'erlegen, nicht nur einen sicheren Eingriff in die Nagellöcher der Schwelle,
sondern - was von größerer Bedeutung ist - auch einen; sicheren Eingriff in die
Unterlagsplatte gewährleistet. Dies bedeutet einen wesentlichen Vorteil gegenüber
einem starren Nagel, der in das Nagellaclz der Platte mit losem Sitz eingreift und
bei dem die Festigkeit der Verbindung nur durch den Druck des Nagelkopfes auf die
Oberfläche der Unterlagsplatte oder, falls der Nagel als Schienennagel dient, durch
den: Druck bewirkt wird, der durch den; Nagelkopf auf den Fuß der auf die Platte
aufgesetzten Schiene ausgeübt wird.
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Während die Nägel nach dem Hauptpatent 815 6=19 völlig befriedigend
sind, wenn sie durch die äußeren oder Nebenlöcher der Unterlagsplatte eingetrieben
werden, sind sie weniger geeignet, in die Linienlöcher der Platte eingesetzt zu
werden, da der Nagelkopf so geformt ist, da,ß der Nagel in diesem Fall in, unmittelbare
Berührung mit dem Fuße der Schiene kommt, wobei diese Berührung bewirkt, daß die
Nägel unter der Einwirkung der Hubkraft, die auf sie durch die Schiene ausgeübt
wird, in: allmählich fortschreitendem Maße gelöst werden. Es. ist deshalb üblich.,
die Nägel in diagonal gegenüberliegende Nebenlöcher einzusetzen, um eine feste der
Unterlagsplatte mit der Schwelle zu erreichen, und. die billigeren festen Schienennägel
in diagonal gegenüberliegende Linienlöcher der Unterlagsplatte einzusetzen.
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Die vorliegende Zusatzerfindunig bezweckt, einen federnden Befestigungsnagel
für Unterlagspla:tten. zu schaffen, der die Vorteile der Nägel nach dem Hauptpatent
815 649 aufweist, der aber auch in völlig befriedigender Weise in den Linienlöchern:
einer Un.terlagsplatte angewendet werden kann und. durch den, in vielen Fällen die
Anwendung von Schienennägeln irgendeiner Art in den Nebenlöchern der Platte vermieden
wird.
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Demgemäß bestehen. die wesentlichen Merkmale der vorliegenden Zusatzerfindung
darin, daß der unmittelbar unter dem Nagelkopf gelegene Teil des dem Schienenfuße
zugewendeten Schenkels des Nagelschaftes auf eine die Höhe des äußeren Randes des
Schienenfußes nach oben und unten überragende Länge zurückgesetzt ist und mindestens
einer der Nagelschenkel in seinem oberen Teil mit einem gegen den anderen Schenkel
vorspringenden. Teil versehen ist, der das Zusammenrücken der Nagelschenkel beim
Eintreiben begrenzt und eine solche Iilemmwirkung
des Nagels in:
dem Nagelloch hervorruft, daß der Nagel nur bis zu einer Stellung eingetrieben werden
kann, in der der zurückgesetzte Teil des Schenkels in Höhe des Schienenfußes und
der Nagelkopf im Abstand über dein Schienenfuße liegt.
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-Ein in dieser Weise ausgebildeter Oberba.unagel, der je nach Bedarf
in Linien- oder Nebenlöchern einer Unterlagsp:latte anwendbar ist, kann infolge
seiner Gestaltung und. Federwirkung nur bis zu einer bestimmten Tiefe in das Nagelloch
der Unteriagspla,tte eingetrieben werden., wobei gewährleistet ist, da.ß der Nagel
bei dieser bestimmten Einxrieb.tiefe weder mit seinem Kopf noch mit seinem Schaft
Berührung mit dem Schienenfuße hat.
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Oberbaunägel, die sowohl in Linienlöcher als auch in Nebenlöcher einer
Unterla.gsplatte eingesetzt werden können, sind zwar an. sich bekannt. Bei einem
bekannten Nagel dieser Art sind zur Sicherung des festen Eingriffes des Nagelschaftes
in die Unterlagsplatte am Schaft dicht unterhalb des Kopfes Längsrippen aalgebracht,
die auf der der Schiene zugekehrten Seite des Nagelschaftes fehlen. Hierdurch kann
zwar erreicht werden, daß der Nagelschaft nicht in Berührung mit dem Schienenfuß
kommt, es ist aber nicht mit Sicherheit gewährleistet, daß der Nagel nur so tief
eingetrieben; werden kann, daß der Nagelkopf nicht in Berührung mit dem Schienenfuße
kommt.
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Es ist weiterhin bei Oberhaunägeln an sich bekannt, den Nagelschaft
im Bereich des Schienenfußes zurückzubiegen. Bei diesen bekannten Nägeln handelt
es sich aber um Schienennägel, die so weit eingetrieben. werden;, daß der Nagelkopf
fest auf dem Schienenfuße aufliegt und diesen niederhält.
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Demgegenüber hat die vorliegende Zusatzerfindung eine Verbesserung
des Eisenbahnoberhaunagels nach dem Patent 815 649 zum Gegenstand, die durch die
in keiner Weise nahegelegte Kombination der angegebenen Mittel gewährleistet, daß
der Nagel bei seiner Anwendung in einem Linienloch der Unterlagsplatte an keiner
Stelle mit dem Schienenfuße in. Berührung kommt, die Unterlagsplatte aber fest und
sicher an der Schwelle befestigt.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform eines Befestigungsnagels
nach der Erfindung als Beispiel dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Schwelle, die Unterlagsplatte
und den Schienenfuß mit dem Nagel nach der Erfindung in Seitenansicht; dabei sind
die verschiedenen zusammengehörigen Teile ini.t Ausnahme des Nagels selbst nur teilweise
dargestellt, und dieser ist als durch ein Linienloch der Un.terla.gsplatte eingetrieben
gezeigt; Fig. 2 ist ein: Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
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In der Zeichnung ist der in Fig. 1 dargestellte Befestigungsnagel
allgemein mit dein Bezugszeichen 1 bezeichnet. Dieser Nagel ist in Zusa:inmenwirkung
niit einer Unterlagsplatte 2 üblicher Abmessungen dargestellt, die mit vier Nebenlöchern
2a. und mit vier Linienlöchern 3 zum Einsetzen von. \Tägeln sowie mit zwei in seitlichem
Abstand voneinander aai.geordreten Führungsleisten 4 versehen ist, die einen Sitz
für die den Fuß der Schiene bildenden Flansche 5 darstellen. Die Unterlagsplatte
2 selbst ist auf eine Holzschwelle 6 aufgelegt.
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Der Befestigungsnagel selbst ist in der gleichen Weise wie der Schienennagel
nach dein Hauptpatent 815 649 aus einem einzigen Streifen Federmetall von gleichförmigem
Querschnitt gebildet. Wie dargestellt, ist es zweckmäßig, aber nicht erforderlich,
für den Streifen einen rechteckigen Querschnitt zu wählen. Am oberenEndeistderl\
etallstreifenineinerSchleifederart zurückgebogen, da,ß er einen verhältnismäßig
breiten Nagelkopf 7 zum Eintreiben mittels eines mit einer Ausnehmung versehenen
Hammerkopfes eines Handha@miners oder einer mechanischen Eintreibvorrichtung aufweist.
Unterhalb des Kopfes nähern sich die beiden Schenkel 8 und 9 einander, bis sie sich
berühren, wobei mindestens der eine Schenkel 9 gegen die Vertikalachse geneigt ist.
In dem nach unten anschließenden Eingriffsteil des Nagels mit der Platte verlaufen
die Schenkel 8 und 9 im geringen Abstand parallel zueinander, wobei sie sich im
eingetriebenen Zustand am oberen Ende des in die Schwelle eingreifenden Teiles,
des. Nagels leicht ausbauchen. Im anschließenden Teil legen sich die Schenkel dicht
aneinander an und reichen in nahezu paralleler Lage zueinander bis zum unteren Ende
des Nagels.
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Wie aus Fig.2 ersichtlich, ist der dem Schienenfuße zugewendete Nagelschenkel
8 unmittelbar unter dem Nagelkopf 7 auf eine Länge zurückgesetzt, die die Höhe des
äußeren Randes des Schienenfußes nach oben, und unten überragt. Hierdurch wird an
diesem Nagelschenkel zugleich ein gegen den, anderen Schenkel 9 vorspringender Teil
13 gebildet. Bei eingetriebenem Nagel begrenzt dieser Teil 13 das Zusammendrücken
der Nagelschenkel, wobei in dem umnittellaar -unter dem Kopf liegenden Teil ein
seitlicher Druck entsteht, wenn der Widerstand der Unterlagsplatten an den Wandungen:
des Linienloches 3 die federnden Schenkel des Nagels gegeneinanderpreßt. Die winklige
Ausbildung des Schenkels .9 in diesem Teil verursacht eine keilartige Wirkung gegen
die Wandungen des Nagelloches, wodurch sowohl für seitliche und senkrechte Kräfte
ein sicherer und fester Eingriff mit der Unterlagsplatte erreicht wird. Der zurückgesetzte
Teil bildet nach dem Schienenfuße 5 zu einen hohlkehlenartigen Teil 11, der
in seiner Länge genügend groß ist, um den Schenkel 8 von dein Schienenfuße im genügenden
Abstand zu halten, da, er einen wesentlichen Zwischenraum zwischen dem Nagelkopf
und der Oberfläche des Schienenfußes gewährleistet, wenn der Nagel voll eingetrieben
ist. Er ist aber nicht so lang, daß er die keilartige Wirkung in dein
Ab-
schnitt beeinträchtigt, in. welchem beide Schenkel des Nagels Berührung
mit den Wandungen des Nagelloches der Unterlagsplatte haben. Ebenso ist die Hohlkehle
11 genügend tief, um einen wesentlichen Zwischenraum d zwischen. der Außenfläche
des Schenkels 8 und dein Rand des Schienenfußes 5 herzustellen.
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Die Dicke der Unterlagsplatte und die Stärke des Schienenfußes entsprechen,
den üblichen genormten Maßen dieser Teile. Ebenso sind die Abmessungen der \ agellöcher
in der Unterlagsplatte genormt. Der obere Teil des federnden Befestigungsnagels
gemäß der Erfindung ist dabei in seinen Abmessungen, der Steifigkeit und Ausdehnung
der Nagelschenkel, im Neigungswinkel des Schenkels. bzw. der Schenkel und in den
Abmessungen des obererwähnten, zurückgesetzten Teiles 11 des Schenkels 8 so gewählt,
daß er bei voll eingetriebenem Schienennagel 1 die in. Fig. 1 gezeigte Lage einnimmt,
In dieser Lage ist die Verkeilung des Nagels in der Unterlagsplatte so fest, dai3
die gesaante Platte hei Eingriff von. nur einem Nagel mit diesem hochgehoben werden
kann. Die Gestaltung des Schienennagels ist außerdem derart, da.ß, wenn zum festen
Eingriff des Nagels in die Unterlagsplatte durch. Klemmwirkung in dem Linienloch
der Platte kein weiteres Eintreiben erforderlich ist, der Nagelkopf 7 in ausreichender
Entfernung über dem
Fuße 5 der Schiene liegt. Das heißt, wenn der
Befestigungsnagel um das erforderliche Maß eingetrieben ist, so, liegt der übergreifende
Teil des Nageskopfes in einer Höhe, die durch die normale vertikale Schienerl,-bewegung
nicht erreicht werden kann..
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Es sei noch bemerkt, daß der Widerstand der Unterlagsplatte, durch
den der eingesetzte federnde Nagel in seinem oberen Teil zusammengepreßt wird.,
zugleich ein Spreizen der Nagelschenkel in ihren unteren Teilen bewirkt und daß
hierdurch ein festerer Eingriff des Nagels in die Schwelle erreicht wird.
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Wenn der Nagel beim Eintreiben zusammengepreßt wird, legt sich das
Widerlager 13 des Schenkels 8, das durch die Zurückversetzung des Schenkels gebildet
ist, an den Schenkel 9 an und verhindert damit ein weiteres Zusammendrücken des
Nagels. Die Gestaltung ist derart, daß eine weitere Begrenzung der Zusammendrückung
stattfindet, wenn der Nagel als Ganzes seine richtigeLage zu dem Schienenfuße einnimmt
und ein Ei.ntreibzustand eintritt, bei dem der Nagel durch die Zusammendrüc1,ung
in dem Nagelloch. der Unterlagsplatte fest eingeklemmt ist.
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Der federnde Schienennagel gemäß der Erfindung ist vorstehend im Zusammenhang
mit der neuen Anwendung, für die er bestimmt ist, nämlich in seiner Anwendung zum
Eintreiben in die Linienlöcher einer Oberbauunterlagsplatte, beschrieben. Er kann
jedoch ohne Nachteile auch in Nebenlöchern der Platte angewendet werden. In; beiden
Fällen wird durch die Zusammenpressung des Nagels in dem Nagelloch der Platte ein
außerordentlich fester Eingriff zwischen diese Teile des Eisenbahnoberbaues erreicht.