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Vorrichtung zum Prüfen von Konstruktionen zum Befestigen von Schienen
auf Schwellen, Fahrbahnen und Mauerwerken Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Prüfen von Schienenbefestigungskonstruktionen auf Schwellen, Fahrbahnen und
Mauerwerken mittels eines Scherenhebeis, dessen beide unteren Schenkelenden je auf
einer der beiden Schienen schräg angreifend aufruhen und in diese bei vertikaler
Belastung des Scherenhebeis mittels einer Druck- oder Druckschweilvorrichtung sowohl
vertikale wie auch horizontale Kräfte einleiten.
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Die Prüfvorrichtung ist eine Weiterentwicklung der Vorrichtung zur
Prüfung der Befestigung von Schienen für Eisenbahnen, Straßenbahnen u. dgl. gemäß
deutscher Patentschrift 955460.
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Bei dieser bekannten Vorrichtung ist für beide Hebelarme ein gemeinsames
Lager oberhalb der Schienen angeordnet. Der Druckpunkt der Prüfvorrichtung liegt
deshalb hoch über den zu prüfenden Schienenbefestigungen. Das Einbauen der Proben
in die Prüfmaschine gestaltet sich deshalb mitunter schwierig, da die Übereinstimmung
der Prüfachsen von Pulsatorkolben und Scherenhebel mit der zu prüfenden Schienenbefestigung
nicht immer sogleich gewährleistet ist. Es treten deshalb, insbesondere bei der
Dauerschwellbeanspruchung, mitunter horizontale Kraftkomponenten auf, welche Reibungswiderstände
im Pulsatorkolben erzeugen, die Prüfkraft in unprüfbarer Weise verändern und zum
»Fressen« der Pulsatorkolben führen.
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Auch sind diesem Scherenhebel drei Hebelarme angeordnet, von denen
jeweils zwei auf die eine und nur einer auf die andere Schiene drückt. Dies hat
den Nachteil, daß eine Dreipunktlagerung entsteht und die anteiligen Prüfkräfte
auf den beiden Schienen unterschiedlich ausfallen.
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Zudem hat dieses Gerät keine Nachstellmöglichkeit, so daß bei ungewollt
verschiedenen, ungenauen Schienenabständen unterschiedliche horizontale-Prüfkräfte
in die Schienen eingeleitet werden können.
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Dazu kommt, daß mit diesem Gerät die zu prüfenden Schienenbefestigungskonstruktionen
nur im Druck- oder Druckschwellbereich beansprucht werden können. Die im Gleis tatsächlich
auftretende Beanspruchung, wo bei der Belastung durch die Fahrzeugachsen sich der
Durchbiegungswelle des Gleises nach unten stets eine Voreil- und Nacheilhebewelle
nach oben anschließt, kann dadurch nicht nachgeahmt werden. Auch dies ist ein Nachteil,
der den Wert der bekannten Prüfvorrichtung einschränkt.
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Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Vorrichtung zum Prüfen der Schienenbefestigungskonstruktionen auf
Schwellen, Fahrbahnen und Mauerwerken zu schaf-
fen, durch welche es möglich ist,
die aufgezeigten Mängel zu beseitigen und alle Prüfungen und Untersuchungen betriebsnahe
durchzuführen.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß in der Weise, daß
das Lager aus Lagerplatten besteht, die sich von den Anlenkpunkten der Scherenhebel
aus abwärts erstrecken und an denen in ihrem unteren Teil etwas unterhalb der Schienenoberkanten
die Druckvorrichtung angreift.
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Bei der Erfindung sind statt eines gemeinsamen Lagers für alle Scherenschenkel
deren zwei je in be sonderen Lagerplatten angeordnet. Der Druckpunkt des Pulsatorstößels
liegt tiefer als die Schienenköpfe und ist kugelförmig ausgebildet. Damit ist eine
statisch bestimmte, stabile Prüfkrafteinleitung in die Schienen gewährleistet. Geringe
Unstimmigkeiten hinsichtlich der Mittellage von Pulsatorkolben und der zu prüfenden
Sohienonbefestigungskonstruktionen können durch das leichte Einspielen der Prüfvorrichtung
leicht ausgeglichen und ein »Fressen« der Pulsatorkolben, insbesondere bei der Dauerschwellbeanspruchung,
vermieden werden.
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Durch die Längsteilung der Lagerplatten und Verschrauben derselben
besteht die Möglichkeit, Zwischenstücke verschiedener Breite einzulegen. Diese können
erforderlich werden in geringer Breite zum eventuellen Ausgleich der Schienenabstände
bei ungenauer Herstellung der Prüfkörper, um bei vergleichbaren Versuchen die gleichen
Prüfkräfte sicherzustellen, oder in größerer Breite zur Verminderung der Schrägstellung
der Scherenschenkel und gewollten Verminderung der horizontalen Prüfkräfte.
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Durch die Anordnung einer geraden Anzahl je auf die Schienen drückender
Scherenschenkel ist eine gleichmäßige Prüfkrafteinleitung auf beide Schienen köpfe
gewährleistet.
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Das Anheben der Schienen bei der Dauerschwellbeanspruchung zur Nachahmung
der Vor- und Nacheilwelle im Gleis kann durch eine besondere Gegendruckvorrichtung,
vorzugsweise Druckfedern, unter den Schienen beiderseits der Schienenauflager angordnet,
bewirkt werden. Durch eine zweckmäßige Abstimmung der Prüfen und Federspannkräfte
ist es dadurch möglich, die Schienenbefestigung im Druckschwellbereich der Prüfmaschine
einer Dauerwechselbeanspruchung zu unterziehen, wie sie im Betriebsgleis aufzutreten
pflegt.
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Beträgt beispielsweise die senkrecht nach abwärts gerichtete Druckkraft
des Pulsatorstößels im Druckschwellbereich Po = 17 Mp und Pu = 1 Mp, so beträgt
die Lastschwingweite Ps = 16 Mp. Werden nunmehr die vier Gegendruckfedern auf je
0,5 Mp vorgespannt, so erzeugen diese in den Schienen eine nach oben gerichtete
Abhebekraft von insgesamt 2 Mp. Die Prüfung der Schienenbefestigung erfolgt demnach
im gewünschten Dauerwechselbereich zwischen15 Mp (Druck) und t 1 Mp (Zug).
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Ein Ausführungsbeispiel der Prüfeinrichtung nach der Erfindung wird
an Hand der Zeichnung erläutert.
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Es zeigt F i g. 1 die Prüfeinrichtung in Vorderansicht, F i g. 2 die
Prüfeinrichtung in Seitenansicht.
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F i g. 3 die Prüfeinrichtung in der Draufsicht.
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Auf der Prüfschwelle 1 sind zwei Schienenabschnitte 2 mittels der
zu prüfenden Schienenbefestigungskonstruktionen 3 befestigt. Die Festhaltung der
Prüfschwelle 1 auf dem Pulsatortisch 4 erfolgt in bekannter Weise mittels U-Proffl
5 od. dgl. und Schraubenbolzen. Zur Prüfung der Schienenbefestigung sind die Scherenschenkel
6 und 7 je auf die linke und rechte Schiene so aufgesetzt, daß gleichzeitig lotrechte
und waagerechte Druckkräfte auf die Schienenköpfe eingeleitet werden können.
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Die Scherenschenkel sind in den Lagern 8 und 9 der Lagerplattenhälften
10 und 11 gelagert, welche wiederum mit Rohrstücken 12 und 13 im gewünschten Abstand
gehalten werden. Im unteren Teil der Lagerpiatten 10 und 11 ist eine Querverbindung
14 zur Aufnahme des kugelig oder dergleichen ausgebildeten Druckstückes 15 eingesetzt,
mit welchem das Stößelrohr 16 des Pulsatorkolbens od. dgl. verbunden ist. Die Abstandhaltung
der beiden Lagerplattenhälften 10 und 11 wird jeweils durch eingelegte Zwischenstücke
verschiedener Breite 17 bewirkt, deren Befesti-
gung in den Lagerplatten mittels
Schraubenbolzen 18 erfolgt, für welche erstere besondere Ausnehmungen 19 besitzen.
Das Hochdrücken der Schienen erfolgt durch Druckstempel 20, welche in kleineren
Ausnehmungen 21 an der Unterseite der Schienen 2 einrasten und an ihrem oberen Teil
ein Gewinde 22 mit Spannmutter 23 zum Vorspannen der Windungsfeder 24 besitzen.
An der Unterseite sind Federteller 25 angeordnet, welche sich an Auskragungen 26
der Lagerplatte 27 auf den Pulsatortisch 4 abstützen.