-
Schienenbefestigung auf Betonschwellen mit eingeklebten Befestigungsteilen
Die Erfindung betrifft eine Schienenbefestigung auf Betonschwellen ohne Unterlagsplatte
mit in den Schwellenkörper eingeklebten stählernen Befestigungsteilen.
-
Schienenbefestigungen auf Betonschwellen: ohne Unterlagsplatten unter
der Schiene sind in vielen Ausführungsarten bekannt. Für die Beurteilung der Konstruktion
sind folgende Gesichtspunkte maßgebend: 1. Auf der Schwellendecke müssen Widerlager
zu beiden Seiten der Schiene vorhanden: sein zur Führung der Schiene und zur Aufnahme
der erheblichen Seitenkräfte. Diese Widerlager müssen von hoher Widerstandskraft
und in ihrer Lage sehr genau sein. Sie können entweder unmittelbar neben dem Schienenfuß
oder in einiger Entfernung angeordnet werden; in letzterem Falle übernimmt eine
besonders ausgebildete Klemmplatte (z. B. Nasenkl@emmplatte) die überbrückung.
-
?. Die Kräfte zur Verspannung der Schiene mit der Schwelle müssen
im Schwellenkörper ihre sichere Verankerung finden.
-
'. Da die Betonschwelle eine sehr lange, Lebensdauer erwarten läßt,
die Schienenbefestigungsteile aber der Verrottung und dem Verschleiß unterliegen,
sollen sie auswechselbar sein. Das feste Einbetonieren von Widerlagern und Verankerungsteilen
ist deshalb nicht zu empfehlen.
-
-1. Die gesamte Konstruktion soll in der Beschaffung billig sein;
die Arbeiten beim Auswechseln von Einzelteilen sollen einfach sein; die Jahreskosten
der Schienenbefestigung sollen ein Minimum betragen.
-
Zur Verankerung der Schiene mit der Schwelle wurden bis jetzt entweder
Schraubenbolzen verwendet, die den Schwellenkörper mittels einer Lochung ganz durchdringen
und mit ihrem Kopf sich von unten gegen die. Schwellen stützen, oder Schrauben,
deren besonders ausgebildete Köpfe sich in einbetonierte Widerlager einhaken, oder
Schrauben, die in Dübel aus Holz, Gummi oder Stahl ein- und ausgedreht werden, oder
Federklammern, die an Bolzen gespannt werden, die den Schwellenkörper mittels einer
Lochung quer durchdringen.
-
Widerlager, die hohe, auch stoßartige Seitenkräfte sicher aufzunehmen
vermögen, wurden bis. heute dadurch geschaffen, daß man entweder tiefgreifende Stahlteile
fest einbetoniert hat, was der Forderung 3 widerspricht (z. B. Auflagerleiste oder
fest einbetonierte Stahldübel mit Ansätzen zur Schienenführung), oder man hat kleine
Stahlplatten mit Führungsleisten einfach auf die Schwellendecke neben die Schiene
gelegt und dann mit Hilfe der Schwellenschrauben fest aufgepreßt. Das Einlegen einer
solchen Platte in eine kleine Oberflächenausnehmung der Schwelle hat nur optische
Bedeutung. Die Seitenkräfte werden hier durch die Reibung der Platte und durch Scherbeanspruchung
der Schraube aufgenommen; die Aufnahmefähigkeit ist begrenzt.
-
Neuerdings werden Verankerungen auch dadurch Geschaffen, d'aß Befestigungsteile
in den Schwellenkörper eingeklebt werden. Die Klebetechnik bringt neue Möglichkeiten
und wesentlich billigere Konstruktionen, was sich bei einem Massenartikel wie einer
Eisenbahnschwelle wirtschaftlich sehr bedeutungsvoll auswirkt. Das Klebemittel muß
dein Festigkeitsforderungen genügen und muß bei Erwärmung weich werden, damit das
eingeklebte Teilstück auch wieder herausgenommen werden kann und das Prinzip der
Auswechselbarkeit gewährleistet ist. Die Klebetechnik erlaubt, einfache Bauteile
ohne kostspielige Bearbeitung zu verwenden und durch geeignete Kombination dieser
Bauteile sehr hohe Widerstandseffekte zu erzielen.
-
Hierbei wurden Schienenbefestigungen bekannt, bei welchen neben der
Schiene Halter aus Flachstahl eingeklebt werden, die das Einstecken eines kleinen,
mit Ausnehmungen versehenen Winkels neben dem Schienenfuß gestatten, welcher wiederum
der Schiene als Führung und einem Federbügel ass Auflager dient. Die Krafteinleitung
in die. Schwelle erfolgt jedoch hier nur über die Flachstählhalter, wobei für die
hohen Seitenkräfte lediglich deren Schmalseiten verfügbar sind.
-
Der Winkel liegt auf der Schwellendecke auf. Auch sind Klemmbügel
vorhanden, die das Einlegen verschieden
dicker Zwischenlagen unter
der Schiene für den Höhenausgleich in nur geringem Maße gestatten.
-
Ferner wurden Schienenbefestigungen vorgeschlagen mit seitlich eingeklebten
Widerlagern, die aus einem besonders geformten Blech bestehen, wobei das eine Ende
lotrecht neben der Schiene in den Schwellenkörper greift, während das andere Ende
auf der Schwelle aufliegt, in der Mitte hochgewölbt ist zur Aufnahme. einer kurzen
Hakenschraube. Bei großen Seitenkräften und Verwendung eines dünnen, billigen Bleches
kann wegen der Verbiegungsmöglichkeit des Bleches unter der Hochwölbung der Beton
ausbrechen. Um dies möglichst zu verhindern, ist eine starke Dimensionierung des
Bleches erforderlich.
-
Gegenüber dem vorstehend erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, eine Schienenbefestigung der eingangs beschriebenen Art zu
schaffen, die aus wenigen, leicht und billig herzustellenden Einzelteilen besteht
und trotzdem alle Kräfte in die Schwelle einzuleiten in der Lage ist und daneben
zuverlässig die Schiene auf der Schwelle verspannt.
-
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß in der Weise, daß
auf jeder der beiden Schienenseiten ein im Schnitt senkrecht zur Schiene im wesentlichen
winkelförmig ausgebildetes Widerlager mit der Schwelle verklebt ist, dessen einer
Schenkel unmittelbar neben dem Schienenfuß lotrecht in den Schwellenkörper greift
und dessen anderer Schenkel waagerecht auf der Schwellendecke aufliegt, der äußeren
Stelze einer Klemmplatte als Auflager dient und von einer Ankerschraube durchdrungen
ist, die zum Anspannen und Halten der Klemmplatte dient und mit ihrem Schaft tief
in den Schwellenkörper eingelassen und dort verklebt ist.
-
Das eigentliche Widerlager besteht .nur aus einem winkelförmigen Walzstahl
mit einer gestanzten Öffnung. Der lotrechte Schenkel ist unmittelbar neben dem Schienenfuß
angeordnet, .greift senkrecht zur Schwellenoberseite nach unten in eine Aussparung
des Schwellenkörpers ein und wird in dieser Lage durch Kleburig festgehalten. Der
waagerechte Schenkel liegt auf der Schwellendecke auf und wird dort aufgeklebt.
Ein Winkel, in dieser Lage mit der Schwelle vereinigt, vermag einer Seitenkraft
einen sehr hohen Widerstand entgegenzusetzen.
-
Bei ständiger Steigerung der Seitenkraft würde schließlich der Beton,
vom unteren Winkelende ausgehend, mit großer Scherfläche keilförmig ausbrechen.
Schon der waagerecht aufgeklebte Schenkel des Widerlagers vergrößert den Ausbruchkeil
wesentlich; dazu kommt dann noch, daß der Absche-rwiderstand bei der Schienenbefestigung
nach der Erfindung dadurch sehr erhöht wird, daß am Ende des waagerechten Winkels
ein zuverlässiger Klemmplatte-ndruck lotrecht nach unten wirkt. Eine weitere wesentliche
Verbesserung dieser sehr einfachen Widerlagerbauart, die bei der Forderung nach
Auswechselbarkeit nur durch Verklebung möglich ist, wird dadurch erreicht, daß der
lange Schaft einer Ankersahraube, ebenfalls durch Kleburig verankert, den horizontal
liegenden Schenkel des Widerlagers durchdringt und nun als eine Art Sicherheitsdübel
gegenüber dem zu erwartenden Betonausbruchkeil wirkt. Voraussetzung für diese Wirkung
ist das, Nichtvorhandensein eines Spiels zwischen Schraubenschaft und Schwellenkörper,
was bei der Kleburig der Fall ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegt am
lotrechten Schenkel des Winkels der Schienenfuß an. Er reibt bei den lotrechten
Bewegungen der Schiene am Widerlager, vermag .das Widerlager jedoch nicht von der
Schwellendecke zu lösen, da der lotrechte Schenkel gut in der Schwelle durch Kleburig
verankert ist.
-
Die Ankerschraube ist verhältnismäßig billig. Die auf die Schraube
wirkende Spannkraft wird vom eingeklebten Schraubenschaft auf das Innere des Schwellenkörpers
übertragen.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Schienenbefestigung nach der Erfindung
ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 und 2 die Schienenbefestigung
mit Widerlager, Ankerschraube und Klemmplatte, Fig. 3 bis 5 die Schienenbefestigung
mit einer mit einem Bund versehenen Ankerschraube und einer Nasenklemmplatte.
-
In der Betonschwelle l sind die Widerlager 2 unmittelbar neben dem
Schienenfuß 3, welcher auf einer elastischen Zwischenlage 4 ruht, eingeklebt. Der
lotrechte Schenke15 des Widerlagers reicht hierbei tief in den Schwellenbeton, während
der waagrechte Schenke16 etwas in die Betonschwellendecke 7 -eingelassen und aufgeklebt
ist. Unmittelbar neben dem Schienenfuß ist auf dem Widerlager eine kräftige Rippe
8 vorgesehen, welche zur Führung der Schiene dient, große Seitenkräfte aufzunehmen
in, der Lage ist und das Herausrutschen der elastischen Zwischenlage 4 verhindert.
Am äußeren oberen Rand des Widerlagers ist eine Leiste 9 vorgesehen, die sowohl
zur Versteifung als auch der Klemmplattenstelze 10 als seitliche Halterung dient.
Der waagerechte Schenkel 6 des Widerlagers besitzt eine Bohrung (Stanzung) 11, durch
welche die Ankerschraube 12 .gesteckt und ebenfalls eingeklebt wird. Die Ankerschraube
hat an ihrem unteren Ende im Bedarfsfalls eine Verquetschung 13 od. dgl., welche
eine Erhöhung des Ausziehwiderstandes bewirkt. Der Oberteil der Ankerschraube ist
mit einem Gewinde 14 versehen, auf welches eine Mutter 15 aufgedreht wird und. über
einen Federring 16 die Klemmplatte 17 mit ihren beiden Stelzen 18 und 10 auf Schiene
und Widerlager drückt.
-
Für weniger stark beanspruchte Gleise wird man sich auf eine leichtere
Befestigung mit Nasenklennmplatte 19 beschränken können. Bei dieser hat das Widerlager
20 am Schienenfuß keine obere. Rippe, vielmehr wird der Schienenfuß 21 durch die
Nase 22 der Klemmplatte gehalten, während sich die andere Klemmplattenstelze 23
auf den in die Schwellendecke 24 eingelassenen und aufgebogenen Rand 25 des Widerlagers
abstützt. Die Ankerschraube 26 kann auch einen. Bund 27 erhalten, der zur Versteifung
der geklebten Schienenbefestigung beiträgt.