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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Befestigen von Schienen, insbesondere Backenschienen in einer
Weiche, bestehend aus einer Unterlags- bzw. Grundplatte für die Schiene
mit einem darauf angeordneten Gleitstuhl für eine Weichenzunge, wobei
der Gleitstuhl eine sich bis über
den Schienenfuß erstreckende
Ausnehmung zur Aufnahme eines Spannbügels, einer Spannplatte oder
dergleichen und zumindest ein über
die Breite der Ausnehmung verlaufendes Widerlager aufweist sowie
an seinem das Schienenfuß übergreifenden
Ende als Kragarm ausgebildet ist.
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Eine solche sowohl für die innere
Backenschienenbefestigung als auch die innere Fahrschienenbefestigung
in Weichen dienende Vorrichtung ist durch die
DE 32 30 612 A1 bekanntgeworden.
Sie ist mit einem elastischen Überlastungs-
oder Kippschutz ausgerüstet,
der sowohl Brüche
der in der Regel zweischenkligen Spannmittel, wie insbesondere Spannbügel, als
auch Brüche
an den Unterlagsplatten verhindern soll, gleichgültig ob diese aus Einzelteilen
in Schweißkonstruktion
oder einstückig
aus Guß-
oder Schmiedeteile gefertigt sind. Die Unterlagsplatte der Schiene
trägt einen
Gleitstuhl für
die Weichenzungen und eine Klemmplattenbefestigung an der Außenseite
des Schienenfußes.
In einer bis über
die Innenseite des Schienenfußes
reichenden Ausnehmung des Gleitstuhles ist zum Niederhalten des
Schienenfußes
ein im wesentlichen U-förmiger Federbügel auf
der Gleitstuhlseite einschiebbar. Die freien Enden der Schenkel
des Federbügels
sind in gespanntem Zustand des Federbügels durch eine Rastverbindung
mit Ausformungen des Gleitstuhles gesichert.
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Im Bereich der Ausnehmung befindet
sich auf der Unterseite des Gleitstuhles eine buckelartige Ausformung,
die für
den gespannten Federbügel
als Widerlager wirkt. Vor dem Schienenfuß ist auf der Unterseite des
Gleitstuhles als Widerlager eine weitere buckelartige Ausformung
vorgesehen, die bei Normalspannung des Spannbügels ein geringfügiges Spiel
gegenüber
der Oberseite des Spannbügels
hat, welches aber bei Kippbeanspruchung der Schiene unter Bildung
eines verkürzten
Hebelarms am Federbügel überwunden
wird.
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Vor allem höhere Achslasten und erhöhte Geschwindigkeiten
der Eisenbahnzüge
führen
zu größeren Kräften, die über die
Räder auf
die Schienen übertragen
werden. In einem normalen Gleis werden die von den Spurkränzen der
Räder auftretenden
Horizontalkräfte
durch die vom Rad her auftretenden Vertikalkräfte überlagert, so daß ein Kippen
der Schienen in der Regel nicht auftreten kann bzw. durch die Niederhaltekraft
der beidseitig am Schienenfuß angeordneten
Befestigungselemente sicher verhindert wird. In einem Bogengleis
wirken zwar auf der Außenschiene
des Gleises bereits erhöhte
Querkräfte,
die jedoch auch hier in der Regel durch die gleichzeitigen Vertikalkräfte der
Radlast nicht zum Kippen der Backenschiene führen.
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Ganz anders stellt sich das Verhältnis der Vertikalkräfte zu den
Horizontalkräften
in der Zungenvorrichtung einer Weiche, insbesondere im abzweigenden
Strang, dar. Zusätzlich
zu dem in der Bogenfahrt auftretenden erhöhten Horizontalkräften wechselt
nämlich
das Rad durch die anliegende Zunge in etwa der Mitte der Zungenvorrichtung
von der Backenschiene auf die gebogene, abzweigende Zunge über. Damit
entfallen ab diesem Punkt die Vertikalkräfte auf der Backenschiene,
so daß die
auftretenden Vertikal- und Horizontalkräfte allein von der Zungenschiene
aufgenommen bzw. übertragen
werden müssen.
Die Zungenschiene liegt hier über
zahlreiche Schwellen unbefestigt auf den Gleitstuhlplatten auf.
Die Horizontalkräfte
in diesem abzweigenden Strang des Gleises sind unverändert sehr
hoch und werden ausschließlich über Stützknaggen,
die am Steg der Backenschiene verschraubt sind, auf die Backenschiene übertragen.
Da in diesem Bereich allerdings keine Vertikalkräfte auf der Backenschiene bestehen,
wirken sich die Horizontalkräfte
voll auf den oberen Teil des Steges der Backenschiene aus und führen zum
Kippen der Backenschiene.
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Um dieses Kippen zu verhindern, ist
es bekannt, insbesondere an der Innenseite des Backenschienenfußes Niederhaltevorrichtungen
vorzusehen. Hier hat sich als auch für hohe Geschwindigkeiten und
große
Achslasten geeignete Niederhaltevorrichtung für die Innenseite der Backenschiene
die sogenannte innere Backenschienenverspannung (IBAV) bewährt (vgl.
z.B.
DE-AS 20 00 482 ,
DE-PS 21
53 534 ,
DE-AS 24 09 138 ).
Diese weisen im Gleitstuhl innenliegende Spannbügel auf, die einen Überlastungsschutz
besitzen, der in der Lage ist, in der Dauerbeanspruchung durch das
Kippen der Backenschiene bewirkte Abhebekräfte bis 20 KN aufzufangen,
ohne daß dies
zu einer Überbeanspruchung
des Spannbügels
oder zum Anschlagen der Schiene am Kragarm des Gleitstuhles führt. Allerdings
hat sich gezeigt, daß Lockerungen
der Gleitstühle
und/oder Spannbügel-
und Plattenbrüche
bei vorliegenden noch höheren
Kräften
nicht auszuschließen
sind.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung
zu schaffen, die auch höchsten
Beanspruchungen standhält.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß der
Kragarm oberhalb des Schienenfußendes
der Backenschiene mit einem nach unten aus dem Lichtprofil des Kragarmes
herausragenden Widerlager versehen ist. Das an den Gleitstuhl bzw.
dessen Kragarm sogleich bei der Fertigung mit angegossene oder aufgeschmiedete
Widerlager ermöglicht
es, die maßlichen
Toleranzen für
das Abheben des Schienenfußes
durch maschinelles Bearbeiten mit hoher Genauigkeit einzuengen.
Weiterhin wurde erkannt, daß ein
weit vorgelagertes, nämlich im
Bereich des Kragarms angeordnetes Widerlager den Schwung- und Federweg des
Spannelementes verkürzt
und dauerhaft eine Überbeanspruchung
des Spannelementes (Spannbügel
oder dergleichen) sicher ausschließt.
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Nach einer vorteilhaften Ausführung der
Erfindung lassen sich hierbei zwei im Abstand voneinander diametral
angeordnete Widerlager vorsehen. Nach Ausgestaltungen der Erfindung
können
die beiden fluchtend zueinander verlaufenden Widerlager links und
rechts neben der Ausnehmung an der Unterseite des Kragarmes oder
alternativ im Bereich einer von Schenkeln eines Spannbügels gebildeten Schlaufe
in der Ausnehmung des Gleitstuhles angeordnet sein. Das in beiden
Fällen
somit zweigeteilte Widerlager läßt sich
in einem Bereich des Gleitstuhles anbringen, der mit beispielsweise
Formfräsen
frei zugänglich
ist, so daß durch
eine entsprechende präzise
Bearbeitung der Anschläge
ein präziser Überlastweg
für das
Spannelement erreicht werden kann.
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Nach einem weiteren Vorschlag der
Erfindung wird bevorzugt der Übergang
zwischen Grundplatte und Kragarm des Gleitstuhles mit einem großen Radius
ausgebildet. Hiermit läßt sich
begünstigen,
daß trotz
des Überlastungsschutzwiderlagers unter
dem Kragarm und damit außerhalb
des stabilen Rahmens beim Anschlagen des Schienenfußes an das
bzw. die Widerlager des Kragarmes dennoch keine erhöhten Spannungen
(Kerbspannungen) entstehen, die zum Bruch der Spannelemente oder
zum Abbrechen des Kragarmes führen
könnten.
Denn ein größtmöglicher Übergangsradius
und damit eine optimierte Formgebung des Übergangs von der Grundplatte
zum Gleitstuhl bzw. zum Kragarm des Gleitstuhles macht anders als
ein enger Übergangsradius die
aufgrund der hohen Kräfte
auftretenden Spannungen unschädlich.
Die ungehinderte Zugänglichkeit
ermöglicht
auch hier wiederum die gewünscht gute
und präzise
Bearbeitung der Radien.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten
der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden
Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
der Erfindung. Es zeigen:
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1 in
einer Teil-Seitenansicht einen auf einer Unterlags- bzw. Grundplatte
angeordneten Gleitstuhl, ohne Schienen dargestellt;
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2 den
Gleitstuhl nach 1 in
der Draufsicht mit sehr schematisch eingezeichnetem Spannelement
in Form eines Spannbügels;
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3 in
einer sehr schematischen Draufsicht eine Ausführung eines Gleitstuhles mit
im Bereich seines Kragarms angeordneten Widerlagern;
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4 in
der Draufsicht eine andere Ausführung
eines Gleitstuhls mit im Kragarmbereich angeordneten Widerlagern;
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5 in
einem sehr schematischen Teil-Längsschnitt
den Gleitstuhl nach 3 mit
demgegenüber
andeutungsweise eingezeichneter Backenschiene; und
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6 in
einem sehr schematischen Teil-Längsschnitt
den Gleitstuhl nach 4 mit
einer demgegenüber
andeutungsweise eingezeichneten Backenschiene.
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Ein in den 1 und 2 dargestellter
Gleitstuhl 1 ist auf einer Unterlagsplatte bzw. Grundplatte 2 angeordnet,
die in üblicher
Weise durch Schrauben oder dergleichen auf einer Schwelle befestigt
wird. Links auf der Unterlagsplatte 2 befindet sich eine
Rippe 3, gegen die sich das außenliegende Ende eines Schienenfußes 4 einer
Backenschiene 5 (vgl. die 5 und 6) anlegt und an dieser Seite
mit einer nicht gezeigten Klemmeinrichtung an die Unterlagsplatte 2 angepreßt wird.
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Der innenliegende Schienenfuß 4 der
Backenschiene 5 wird unter Einbeziehung des Gleitstuhles 1,
auf dem eine nicht gezeigte und gegen die Backenschiene 5 anstellbare
Weichenzunge gleitend angeordnet ist, befestigt. Hierzu ist der Gleitstuhl 1 an seinem
inneren, der Backenschiene 5 zugewandten Ende mit einem über den
innenliegenden Schienenfuß 4 der
Backenschiene 5 (vgl. die 5 und 6) reichenden Kragarm 6 und
einerseits einer von dem Gleitstuhl 1 und andererseits
der Unterlagsplatte 2 begrenzten, sich über die ganze Länge des
Gleitstuhles 1 erstreckenden Ausnehmung 7 versehen.
In die Ausnehmung 7 wird ein in 2 sehr schematisch angedeutetes, im Ausführungsbeispiel
in Form eines Spannbügels 8 ausgebildetes
Spannelement eingesetzt, wobei eine Schlaufe 9 des Spannbügels 8 nahe dem
Endbereich der Ausnehmung 7 auf den inneren Teil des Schienenfußes 4 der
Backenschiene 5 aufgleitet. Hingegen werden die freien
Enden der beiden Bügelschenkel 10a, 10b in
der Ausnehmung 7 des Gleitstuhles verrastet (nicht gezeigt).
Der Gleitstuhl 1 weist für das Spannelement bzw. den
Spannbügel 8 außerdem dem Überlastungsschutz
dienende Widerlager 11, 12 auf, die über die
Breite der Ausnehmung 7 verlaufend angeordnet sind, sowie
im Ausführungsbeispiel
nach den 3 und 4 auch noch endseitige Hilfs-Widerlager 13.
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Der Gleitstuhl 1 ist weiterhin
mit einem sehr weit vorgelagerten, nämlich außerhalb des stabilen Rahmens
im Bereich des Kragarms 6 angeordneten Widerlager 14 versehen
(vgl. 1), gegen das
sich das vordere Ende des Spannmittels, d.h. im Ausführungsbeispiel
die Schlaufe 9 des Spannbügels 8 (vgl. 2) anlegt. Nach den in den 3 und 4 dargestellten Varianten besteht das
Widerlager aus zwei getrennten, einander diametral und fluchtend
gegenüberliegenden
Widerlagern 15a, 15b bzw. 16a, 16b, wobei
nach 3 die Widerlager 15a, 15b links
und rechts neben der Ausnehmung 7 an der Unterseite des
Kragarmes 6 und gemäß 4 die Widerlager 16a, 16b in
dem von der Schlaufe 9 des Spannbügels 8 (vgl. 2) überdeckten Bereich aneinandergrückt, d.h.
gegenüber 3 angenähert, von dem Kragarm 6 bis
in die Ausnehmung 7 verlaufend angeordnet sind.
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In beiden Fällen sind die Widerlager 15a, 15b bzw. 16a,
16b zur optimierten herstellungstechnischen Bearbeitung, z.B.
durch Fräsen,
frei zugänglich,
womit sich ein präziser Überlastweg
für das Spannelement
bzw. den Spannbügel 8 erreichen läßt. Das
gilt gleichermaßen
für die
optimierte Formgebung des Übergangs
von der Unterlagsplatte 2 zum Gleitstuhl 1 bzw. zu dessen
Kragarm 6, der sich nämlich
mit einem größstmöglichen
Radius 17, wie in den 1 sowie 5 und 6 angedeutet, ausführen läßt.
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Das außerhalb des stabilen Rahmens
im Bereich des Kragarms 6 angeordnete Widerlager 14 bzw. 15a,
15b bzw. 16a, 16b verkürzt den Federweg des Spannelementes 8 und
trägt dazu
bei, dauerhaft eine Überbeanspruchung
sicher auszuschließen. Dies
gleichermaßen
und unabhängig
davon, ob die Widerlager 15a, 15b einen Anschlag
oberhalb der Schlaufe 9 des Spannbügels 8 oder die Widerlager 16a, 16b außerhalb
der Schlaufe 9 oberhalb des Spannbügels 8 bereitstellen.
Stets wird ein verstärkter Überlastungsschutz
für Spannbügel oder
dergleichen Spannelemente in Zungenvorrichtungen von Eisenbahnweichen
zur Bruchsicherung bei auftretenden hohen Horizontalkräften gewährleistet.