DE1058532B

DE1058532B - Rail fastening on wooden sleepers for all kinds of track systems

Info

Publication number: DE1058532B
Application number: DEM30725A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Vollmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-06-07
Filing date: 1956-06-07
Publication date: 1959-06-04

Description

DEUTSCHESGERMAN

Zur Befestigung der beiden Schienen, die in einem bestimmten Abstand voneinander, der Spurweite, auf den quer zu den Schienen untergelegten Holzschwellen als Gleisanlagen für Voll-, Klein-, Graben-, Feldbahnen u. dgl. verlegt werden, sind Befestigungsmittel verschiedenster Ausführung bekannt, die mit oder ohne Unterlagsplatte Anwendung finden. Solche bekannten Schienenbefestigungen verwenden Nägel ohne und mit keilartiger Beilage, Holzschrauben mit Klemmplatten, Federstahlnägel mit bogenförmiger Kopfausbildung u. dgl. als Befestigungsmittel; auch sind hülsenförmige Befestigungsmittel, die in ihrer Längsrichtung mit einem keilförmigen Glied in einer Schwellenbohrung verspannt werden, bekannt. Am oberen Ende haben andere bekannte Befestigungsmittel einen von oben oder auch zwei von oben bzw. unten gegen den Schienenfuß sich legende Ansätze.To fix the two rails, which are at a certain distance from each other, the track width the wooden sleepers placed across the rails as track systems for full, small, trench, field railways and the like are laid, fasteners of various designs are known with or can be used without a base plate. Such known rail fasteners use nails without and with a wedge-like insert, wood screws with clamping plates, spring steel nails with arched ones Head training and the like as fastening means; are also sleeve-shaped fastening means in their Longitudinally are braced with a wedge-shaped member in a sleeper bore, known. At the At the top end, other known fastening means have one from above or two from above or Approaches lying down against the rail foot.

Durch den Betrieb der Schienenfahrzeuge sind die Holzschwellen unter dem Schienenfuß einer frühzeitigen Abnutzung ausgesetzt, d. h„ unter dem Schienenfuß werden in den Schwellen Vertiefungen (Einschnitte) hervorgerufen, die in von der Härte des Holzes (Holzsorte) und dem Grad der Beanspruchung abhängigen, bestimmten Zeitabschnitten solche Formen annehmen, daß die bekannten Schienenbefestigungen versagen oder von Hand nachgezogen werden müssen, soweit letzteres bei den bekannten Schienenbefestigungen möglich ist. Erfolgt solche Nachstellung nicht oder nicht rechtzeitig, so sind dadurch bestimmte Gefahren für den Betrieb der Schienenfahrzeuge gegeben, d. h., es treten vorübergehende Änderungen der Spurweite auf, die zur Vergrößerung der Schlingerbewegungen und schließlich zum Entgleisen der Schienenfahrzeuge führen.Due to the operation of the rail vehicles, the wooden sleepers under the rail foot are an early one Exposed to wear, d. h “under the rail foot there are indentations in the sleepers (Cuts) caused by the hardness of the wood (type of wood) and the degree of stress dependent, certain periods of time take such forms that the known rail fastenings fail or have to be tightened by hand, as far as the latter is the case with the known rail fastenings is possible. If such readjustment does not take place or does not take place in time, it is certain There are dangers to the operation of the rail vehicles, d. That is, there are temporary changes the track width, which increases the rolling movements and ultimately leads to derailment of the rail vehicles.

Die Schienenbefestigung nach der Erfindung wirkt bei eintretendem Schwellenverschleiß unter dem Schienenfuß selbsttätig festziehend und behebt dadurch den bisherigen Übelstand.The rail fastening according to the invention acts when threshold wear occurs under the Self-tightening rail foot and thereby eliminates the previous problem.

Zu einer Schienenbefestigung nach der Erfindung sind zwei Befestigungsmittel erforderlich, die beiderseitig der Schiene in den recht- oder schiefwinklig zur Oberfläche der Schwelle in dieser vorgesehenen Bohrungen von beliebigem Querschnitt angebracht werden. Im wesentlichen besteht das Schienenbefestigungsmittel nach der Erfindung aus einer zweiteiligen Hülse entsprechend dem Querschnitt der Schwellenbohrung, die in Längsrichtung mit einem keilförmigen Glied in dieser verspannt wird. Einer der beiden Hülsenschenkel hat an seinem oberen Ende zwei von oben bzw. von unten gegen den Schienenfuß sich legende Ansätze; unten sind die beiden Hülsenschenkel durch ein biegsames Glied verbunden. Die Außen wandungen der beiden Hülsenschenkel verlaufen parallel zu der Schwellenbohrung; die Wandstärke derselben nimmtFor a rail fastening according to the invention, two fastening means are required, which are on both sides the rail in the holes provided at right or oblique angles to the surface of the threshold of any cross-section. Essentially, there is the rail fastening means according to the invention from a two-part sleeve corresponding to the cross-section of the threshold bore, which is clamped in the longitudinal direction with a wedge-shaped member in this. One of the two sleeve legs has at its upper end two from above and from below against the rail foot Approaches; at the bottom the two sleeve legs are connected by a flexible link. The outside walls the two sleeve legs run parallel to the sleeper bore; the wall thickness of the same increases

Schienenbefestigung auf Holzschwellen für Gleisanlagen aller ArtRail fastening on wooden sleepers for all types of track systems

Anmelder:
Ferdinand Vollmann,
St. Wendel (Saarl.), Am Wassersack 1Applicant:
Ferdinand Vollmann,
St. Wendel (Saarl.), Am Wassersack 1

Ferdinand Vollmann, St. Wendel (Saarl.),
ist als Erfinder genannt wordenFerdinand Vollmann, St. Wendel (Saarl.),
has been named as the inventor

der Steigung des Keilgliedes nachaccording to the slope of the wedge link

entsprechend
unten zu.corresponding
down to.

An der Außenwandung des einen oder der beiden Hülsenschenkel sind nach der Erfindung in kleinen, gleichmäßigen Abständen Rillen oder Zähne angebracht; die obere Flanke derselben verläuft rechtwinklig und die untere schiefwinklig zu den Hülsenschenkeln bzw. zu der Schwellenbohrung.According to the invention, on the outer wall of one or both of the sleeve legs are in small, evenly spaced grooves or teeth attached; the upper flank of the same runs at right angles and the lower one at an oblique angle to the sleeve legs or to the sleeper hole.

Die mit den Innenflächen der Hülsenschenkel korrespondierende Steigung des Keilgliedes ist so gewählt, daß dieser selbsthemmend wirkt. Zusätzlich ist nach der Erfindung noch eine Keilsicherung vorgesehen. The slope of the wedge link corresponding to the inner surfaces of the sleeve legs is chosen so that that this is self-locking. In addition, a wedge lock is provided according to the invention.

Die Wirkungsweise der Schienenbefestigung nach der Erfindung ist folgende:The mode of operation of the rail fastening according to the invention is as follows:

Durch den Betrieb der Schienenfahrzeuge werden von den Radkränzen der Antriebs- und Laufräder vertikal gerichtete Kräfte in Größe der darauf wirkenden Last auf den Schienenkopf übertragen. Von den - Spurkränzen dieser Räder werden zusätzlich horizontal gerichtete Kräfte, die Schienenrichtkräfte, auf den Schienenkopf übertragen; die Größe derselben ist abhängig von der Fahrgeschwindigkeit, die durch die Schlingerbewegung der Schienenfahrzeuge und beim Bogenlauf derselben die Schienenrichtkräfte maßgebend beeinflußt. Durch das Zusammenwirken beider Kräfte werden beide Schienen der Gleisanlage auf Druck und eine Schiene zusätzlich auf Umbruch und seitliche Verschiebung (Erweiterung der Spurweite) beansprucht.When the rail vehicles are in operation, the wheel rims become the drive and running wheels Transfer vertically directed forces in the amount of the load acting on them to the rail head. from the - wheel flanges of these wheels are additionally horizontally directed forces, the rail straightening forces, transferred to the rail head; the size of the same depends on the driving speed that is driven by the rolling movement of the rail vehicles and the rail straightening forces when they are curved decisively influenced. Through the interaction of both forces, both rails of the track system become on pressure and a rail in addition to break and lateral displacement (extension of the track width) claimed.

Von dem Schienenbefestigungsmittel nach der Erfindung müssen die Auswirkungen der Kräfte, die diese Beanspruchungen hervorrufen, aufgenommen werden. Hiervon sind für die Wirkungsweise der Erfindung in Erwägung zu ziehen: die Druckkräfte, die sich nur insoweit auf das Befestigungsmittel aus-Of the rail fastening means according to the invention, the effects of the forces that cause these stresses. These are for the operation of the invention to be considered: the compressive forces that only affect the fastening means

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wirken, als mit zunehmendem Schwellenverschleiß unter dem Schienenfuß die Schiene tiefer gedrückt wird, und die Zugkräfte, die durch die Beanspruchung der Schiene auf Umbruch, d. h. auf Verkantung derselben um die äußere Kante des Schienenfußes als Drehpunkt, hervorgerufen werden.act as, with increasing sleeper wear, the rail under the rail foot is pressed deeper is, and the tensile forces caused by the stress on the rail on break, d. H. on tilting the same around the outer edge of the rail foot as a fulcrum.

Die Zugbeanspruchung des Schienenbefestigungsmittels, die sich mit zunehmender Breite des Schienenfußes verringert und bei Schienenprofilen mit breitem Schienenfuß (z. B. S 30 nach DIN 20 501) gleich Null wird, ist wesentlich kleiner als die darauf wirkende Druckbeanspruchung.The tensile stress on the rail fastener, which increases with the width of the rail foot reduced and zero for rail profiles with a wide rail foot (e.g. S 30 according to DIN 20 501) is much smaller than the compressive stress acting on it.

Auf der Auswirkung des Größenunterschiedes der Druck- und Zugbeanspruchung auf das Schienenbefestigungsmittel beruht die Wirkungsweise der Erfindung. On the effect of the size difference of compressive and tensile loads on the rail fastener the mode of operation of the invention is based.

Tritt unter dem Schienenfuß ein Verschleiß der Schwelle ein, so wird fortschreitend mit diesem durch die Einwirkung der größeren Druckbeanspruchung das in der Schwellenbohrung verspannte Befestigungsmittel nach der Erfindung tiefer in diese gedrückt und dadurch die gelockerte Schienenbefestigung selbsttätig wieder festgezogen.If the sleeper undergoes wear and tear under the rail foot, it progressively goes through with it the effect of the greater compressive stress the fastening means clamped in the sleeper bore according to the invention pressed deeper into this and thereby the loosened rail fastening automatically tightened again.

Die Anpressung der verspannten Hülse des Befestigungsmittels gegen die Wandung der Schwellenbohrung ist nach der Erfindung so gewählt, daß der dadurch hervorgerufene Reibungswiderstand die Auswirkung der Druckkräfte zuläßt, dagegen aber die Auswirkung der wesentlich kleineren Zugkräfte verhindert. The pressing of the clamped sleeve of the fastener against the wall of the sleeper hole is chosen according to the invention so that the resulting frictional resistance has the effect which allows compressive forces, but on the other hand prevents the effect of the much smaller tensile forces.

Für Schienen mit schmalerem Schienenfuß, wobei etwas größere Zugkräfte auftreten, sind nach der Erfindung an der Außenwand der verspannten Hülse des Befestigungsmittels Halterillen oder -zähne vorgesehen, die in ihrer Flankenform so ausgebildet sind, daß diese die Auswirkung der Druckkräfte zulassen, dagegen aber die Auswirkung der Zugkräfte verhindern. For rails with a narrower rail foot, with somewhat greater tensile forces occurring, are according to the invention retaining grooves or teeth are provided on the outer wall of the clamped sleeve of the fastening means, which are designed in their flank shape so that they allow the effect of the pressure forces, however, prevent the effect of the tensile forces.

Die Schienenbefestigung nach der Erfindung kann ohne und mit waagerechter oder nach innen geneigter Unterlagsplatte verwendet werden.The rail fastening according to the invention can with and without horizontal or inwardly inclined Production plate can be used.

Ein Ausführungsbeispiel des Schienenbefestigungsmittels nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. An embodiment of the rail fastening means according to the invention is shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt den Längsschnitt eines Schienenbefestigungsmittels für eine zylindrische Schwellenbohrung, die rechtwinklig zur Oberfläche der Schwelle angeordnet ist;Fig. 1 shows the longitudinal section of a rail fastening means for a cylindrical sleeper bore, which is arranged at right angles to the surface of the threshold;

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des Schienenbefestigungsmittels nach Fig. 1 zur Schnittlinie a-a. Fig. 2 shows a cross section of the rail fastening means according to Fig. 1 to the section line aa.

Das Schienenbefestigungsmittel nach der Erfindung besteht aus einer zweiteiligen Hülse mit den beiden Hülsenschenkeln 9,10, die an ihrem unteren Ende mit einem biegsamen Glied 4 verbunden sind. Der der Schiene zugewandte Hülsenschenkel 10 hat an seinem oberen Ende zwei Ansätze 6, 7; der obere Ansatz 6 greift über und der untere Ansatz 7 unter den Schienenfuß 3. Zur Verspannung der beiden Hülsenschenkel 9, 10 in der Schwellenbohrung 12 ist der Keil 8 vorgesehen, der so lang ist, daß er in eingetriebenem Zustand die Höhe der Ansätze 6, 7 erreicht. Die Außenwandung der beiden Hülsenschenkel 9,10 ist parallel zur Schwellenbohrung ausgebildet; die Wandstärke derselben nimmt entsprechend der Steigung des Keiles 8 nach unten zu, so daß die an der Wandung der Schwellenbohrung 12 anliegende Außenfläche beider Hülsenschenkel 9, 10 auf ihrer ganzen Länge mit gleichem Druck angepreßt wird.The rail fastening means according to the invention consists of a two-part sleeve with the two sleeve legs 9, 10, which are connected to a flexible member 4 at their lower end. The sleeve leg 10 facing the rail has two lugs 6, 7 at its upper end; the upper extension 6 engages over and the lower extension 7 under the rail foot 3. To brace the two sleeve legs 9, 10 in the sleeper bore 12 , the wedge 8 is provided, which is so long that, in the driven-in state, it corresponds to the height of the extensions 6, 7 reached. The outer wall of the two sleeve legs 9, 10 is formed parallel to the threshold bore; the wall thickness thereof increases in accordance with the slope of the wedge 8 to down, so that the voltage applied to the wall of the bore 12 emerging outside surface of both legs sleeve 9, is pressed over its entire length with the same pressure 10th

Der Keil 8 kann auch zylindrisch als Preßbolzen ausgebildet sein; die Innenflächen der beiden Hülsen-The wedge 8 can also be designed as a cylindrical press bolt; the inner surfaces of the two sleeve

schenkel 9, 10 verlaufen dann parallel zur Schwellenbohrung 12. Legs 9, 10 then run parallel to the sleeper bore 12.

An dem oberen, aus der Schwellenbohrung herausragenden Ende hat der Keil 8 bzw. der Preßbolzen eine umlaufende Aussparung 2, die, wenn der Keil 8 eingetrieben ist, einer Nut 5 in dem Schenkel 10 zur Aufnahme eines Sicherungsgliedes 1 gegenübersteht.At the upper end protruding from the threshold bore, the wedge 8 or the press bolt has a circumferential recess 2 which, when the wedge 8 is driven in, faces a groove 5 in the leg 10 for receiving a securing member 1.

Die Außenwandung des Hülsenschenkels 10 oder der beiden Hülsenschenkel 9, 10 können zusätzlich kleine, in gleichen Abständen angeordnete Zähne oder RillenThe outer wall of the sleeve leg 10 or of the two sleeve legs 9, 10 can also have small, equally spaced teeth or grooves

11 aufweisen, an denen die oberen Flanken rechtwinklig und die unteren Flanken schiefwinklig zu den Außenflächen der Hülsenschenkel 9, 10 verlaufen. 11 , on which the upper flanks run at right angles and the lower flanks run at an oblique angle to the outer surfaces of the sleeve legs 9, 10 .

Bei Anbringung des Schienenbefestigungsmittels nach der Erfindung liegen die oberen Enden der beiden Hülsenschenkel 9,10 zusammen, so daß dieses bei aufliegender Schiene trotz des unter den Schienenfuß greifenden Ansatzes 7 ohne weiteres in die Schwellenbohrung 12 gebracht werden kann. Mit dem Keil 8 werden alsdann die beiden Hülsenschenkel 9, 10 in der Schwellenbohrung 12 verspannt und gleichzeitig die beiden Ansätze 6, 7 von oben bzw. unten gegen den Schienenfuß 3 gepreßt, die diesen umschließen.When the rail fastening means according to the invention is attached, the upper ends of the two sleeve legs 9, 10 lie together so that this can be easily brought into the sleeper bore 12 when the rail is resting, despite the shoulder 7 reaching under the rail foot. With the wedge 8 , the two sleeve legs 9, 10 are then clamped in the sleeper bore 12 and at the same time the two lugs 6, 7 are pressed from above and below against the rail foot 3 , which enclose it.

Die von dem Betrieb der Schienenfahrzeuge hervorgerufenen, auf den Schienenkopf wirkenden Druckkräfte werden von dem Schienenfuß auf den unteren Ansatz 7 übertragen. Da diese Druckkräfte größer sind als der Reibungswiderstand der beiden verspannten Hülsenschenkel in der Schwellenbohrung, wird das Schienenbefestigungsmittel nach der Erfindung entsprechend dem fortschreitenden Verschleiß der Schwelle 13 unter dem Schienenfuß tiefer in die Schwellenbohrung gedrückt und dadurch das durch den Schwellenverschleiß gelöste Schienenbefestigungsmittel selbsttätig wieder festgezogen.The compressive forces acting on the rail head and caused by the operation of the rail vehicles are transmitted from the rail foot to the lower extension 7. Since these compressive forces are greater than the frictional resistance of the two clamped sleeve legs in the sleeper bore, the rail fastening means according to the invention is pressed deeper into the sleeper bore under the rail foot in accordance with the progressive wear of the sleeper 13 and the rail fastening means loosened by the sleeper wear is thereby automatically tightened again.

Die durch den Betrieb der Schienenfahrzeuge hervorgerufenen Zugkräfte werden von dem oberen Ansatz 6 des Schienenbefestigungsmittels aufgenommen. Diese Zugkräfte sind, insbesondere bei Schienen mit breitem Schienenfuß, wesentlich geringer als die auftretenden Druckkräfte (etwa 1 :24) und somit nicht in der Lage, den Reibungswiderstand der in der Schwellenbohrung 12 verspannten Hülsenschenkel zu überwinden.The tensile forces caused by the operation of the rail vehicles are absorbed by the upper extension 6 of the rail fastening means. These tensile forces are, in particular in the case of rails with a wide rail foot, significantly lower than the compressive forces occurring (about 1:24) and thus not able to overcome the frictional resistance of the sleeve legs clamped in the sleeper bore 12.

Die Anordnung der Rillen 11 in kleinen, gleichen Abständen und die Ausbildung der Flanken derselben in der Form, daß die oberen rechtwinklig und die unteren schiefwinklig zu der Außenfläche der Hülsenschenkel verlaufen, setzen den auftretenden Druckkräften nur geringen Widerstand entgegen, verhindern dagegen aber die Auswirkung der angreifenden Zugkräfte. The arrangement of the grooves 11 at small, even distances and the formation of the flanks of the same in such a way that the upper ones run at right angles and the lower ones at an oblique angle to the outer surface of the sleeve limbs, offer little resistance to the compressive forces that occur, but prevent the effect of the attacking tensile forces.

Zur Lösung des Schienenbefestigungsmittels nach der Erfindung wird der Keil 8 mit einer Vorrichtung, z. B. einem auf dem Schienenkopf gelagerten Hebel, in der Aussparung 2 gefaßt und herausgezogen. Die beiden Hülsenschenkel 9, 10 werden mit ihren oberen Enden aneinandergelegt und aus der SchwellenbohrungTo solve the rail fastening means according to the invention, the wedge 8 with a device, for. B. a lever mounted on the rail head, taken in the recess 2 and pulled out. The two sleeve legs 9, 10 are placed against one another with their upper ends and out of the threshold bore

12 entfernt, ohne daß die Lage der Schiene oder der Schwelle verändert werden muß. 12 removed without changing the position of the rail or the threshold.

Die beiden Schienenbefestigungsmittel einer Schienenbefestigung nach der Erfindung können auch in bekannter Weise durch eine Unterlagsplatte zwischen Schienenfuß und Schwelle miteinander verbunden werden. Der untere Ansatz des Schienenbefestigungsmittels würde dann unter die Unterlagsplatte greifen, kann aber auch bei entsprechend ausgeführter Bohrung der Unterlagsplatte unter den Schienenfuß greifen. Soll die Unterlagsplatte nach innen geneigt sein, so sind nach diesem Ausführungsbeispiel die Schwellen-The two rail fastening means of a rail fastening according to the invention can also be used in known way connected to each other by a washer plate between the rail foot and sleeper will. The lower approach of the rail fastener would then reach under the base plate, but can also reach under the rail foot with an appropriately drilled hole in the base plate. If the base plate is to be inclined inwards, according to this exemplary embodiment, the threshold

Claims

Bores 12 to be attached not at right angles to the surface of the threshold, but at right angles to the plane of inclination of the base plate. The corresponding slope of the inner surfaces of the sleeve legs 9, 10 with the wedge 8 is to be kept according to the invention so that the wedge 8 has a self-locking effect. In addition, a wedge lock is provided according to the invention for special stresses, which consists in that a groove 1 is attached to the upper end of the sleeve leg 10, which faces the circumferential recess 2 of the driven wedge 8 and is thus suitable for receiving the locking member 5 . A bolt, a screw, a split pin, etc., for example, can be used as the locking member. Patent claims:

1. Rail fastening on wooden sleepers using one at its top two from above or from below against the rail foot having lugs having fastening means, which by means of a in the longitudinal direction of the fastening means insertable, wedge-like acting member is braced in the longitudinal direction of the sleeper, characterized in that the fastening means as a two-part sleeve that can be inserted into a threshold bore of any cross-section is formed with lying parallel to the bore outer wall, the two parts of which below by a flexible transition are connected and their wall thickness when using a conical Wedge increases downwards with a corresponding slope or when using a cylindrical one Press bolt is constant.

2. Rail fastening according to claim 1, characterized by such a length of the wedge or the press bolt that it extends in the driven state up to the height of the approaches.

3. Rail fastening according to claim 1 or 2, characterized in that the outer wall one or both sleeve legs has small, equally spaced teeth or grooves, where the upper flank at right angles and the lower flank at an oblique angle to the sleeve legs runs.

4. Rail fastening according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two sleeve-like rail fastening means of a rail fastening in a known manner are connected by a washer plate between the rail foot and sleeper.

5. rail fastening according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Wedge or the press bolt at the upper end protruding from the threshold hole has a circumferential end Has recess.

6. rail fastening according to claim 5, characterized in that a sleeve leg on the upper end has a groove corresponding to the cross section of the recess on the wedge or press bolt for the purpose of introducing a locking member.

Considered publications:
German Patent No. 3194;
British Patent Nos. 18,680 from 1899, 8329 from 1900;
British Patent No. 678,739;
U.S. Patent No. 1,407,677.

1 sheet of drawings