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Verfahren zum Herstellen von Dübeln in Betonschwellen oder in einem
Beton-oder Mauerwerksunterbau Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
von Dübeln, in Betonschwellen oder in einem Beton- oder Mauerwerksunterbau für von
oben ein-und ausdrehbare Schwellenschrauben, bei dem für jeden Dübel in der Schwelle
bzw. dem Unterbau eine Aussparung vorgesehen wird und in diese Aussparung zur Bildung
des Dübels eine aus einem Füllstoff und einem Kunstharzkleber bestehende Dübelmasse
eingebracht wird.
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Schienenbefestigungen auf Betonschwellen oder sonstigen Gleisunterlagen
aus Beton oder Mauerwerk, bei denen für die Verankerung der Schwellenschrauben in
dem Betonkörper Aussparungen vorgesehen sind, welche mit reinem oder abgemagertem
Epoxydharz oder Harzen mit gleichen oder ähnlichen Eigenschaften ausgefüllt sind,
sind bereits bekannt. Bei diesen wird die Schwellenschraube nach dem Erhärten des
Harzes und nach entsprechendem Vorbohren des Schraubenloches eingedreht. Mit Rück'
sicht auf die Maßtoleranzen der Schwellenschrauben und die Härte der Kunststoffmasse
muß das vorge.-bohrte Loch jedoch größer gebohrt werden, woraus sich eine verminderte
Verankerung der Schraube ergibt, was bei der stets wiederkehrenden, zum Teil schlagartigen
Beanspruchung zu Spannungsspitzen führt, denen der Kunststoff auf die Dauer nicht
gewachsen ist. Zudem dürfte sich das Einschneiden des Gewindes in die sehr harte
Kunststoffmasse wegen des großen Bohrverschleißes aufwendig und zeitraubend gestalten.
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Weiterhin ist ein Verfahren bekannt, ausgeweitete Nagel- oder Schraubenlöcher
in Holzschwellen mit einer erhärtenden Masse auszufüllen und in dieser nach teilweisem
Erhärten durch Eintreiben des Befestigungsmittels selbst ein passendes Loch für
das Befestigungsmittel zu bilden. Dieses Verfahren beschränkt sich lediglich auf
die vorübergehende Brauchbarmachung abgenützter Nagel- und Schraubenlöcher in alten
Holzschwellen. Nachdem aber die betreffenden Befestigungsmittel in der erhärteten
Masse unlösbar oder nur schwer lösbar festsitzen, könnte ein etwa erforderliches
Lösen nur gewaltsam erfolgen und würde sodann die gänzliche Zerstörung des Loches
bewirken. Die erfindungsgemäß angestrebte jederzeitige Lösbarkeit wäre hierbei nicht
gewährleistet.
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Auch sind Schienenbefestigungen auf einem Beton»
unterbau bekannt,
bei denen Ankerschrauben oder Stiftschrauben in Aussparungen des Unterbaues mit
einem Kunstharzmörtel eingeklebt werden. Hierbei handelt es sich jedoch um eine
gewollte feste Verbindung zwischen Befestigungssehraube und Unterbau, während bei
der Erfindung die jederzeitige Lösbarkeit angestrebt wird.
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Vielfach werden auch die Befestigungsschrauben in Dübel aus Holz eingedreht,
welche ihrerseits in die Betonschwelle oder im Beton des Mauerwerksunterbaues einbetoniert
sind. Diese Dübel haben je-
doch ihre technischen Mängel und wirtschaftlichen
Grenzen. Holz verrottet im Laufe der Zeit. Der Holzdübel muß daher immer wieder
ersetzt werden, was rasch und billig möglich sein soll. Auch Gummi-oder Kunststoffdübel
mit Innengewinde können überbeansprucht werden. Ihre Auswechselbarkeit muß daher
vorgesehen werden. Dies verursacht Schwierigkeiten und Kosten.
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Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die.Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Dübeln der eingangs angegebenen Art zu
schaffen, das ein leichtes Auswechseln der Schwellenschrauben ohne Zerstörung des
Kunststoffdübels und des Schwellenschraubengewindeganges zuläßt und das sich
gleichzeitig auch für die erforderlich werdende Auswechslung von Buchenwellendübeln
in Spannbetonschwellen im Betriebsgleis eignet, wo die vorhandenen Schwellenschrauben
weiterhin benutzt werden müssen.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß in der Weise, daß
als Dübehnasse ein Klebestoffmörtel verwendet und das zur Aufnahme der Schwellenschraube
erforderliche Dübelloch mit Innengewinde durch die vor dem Erhärten des Klebestoffmörtels
eingebrachte Schwellenschraube selbst geformt wird, die vorher an ihren Berührungsflächen
mit dem Klebestoffmörtel mit einem dünnen Überzug aus einem plastischen Material,
z. B. Paraffin, versehen wird.
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Um die Schwellenschraube lösen und gegen andere auswechseln zu können,
muß die als Lehre dienende Schwellenschraube einen Überzug, von etwa 0,3
m Stärke erhalten. Dieser Überzug dient sowohl als Gleitschicht als auch zum Ausgleich
der Maßtoleranzen des Schraubenschaftes.
Eingehende Untersuchungen
haben gezeigt, daß ein aus abgemagertem Epoxydharz hergestellter Klebstoffmörtel
in der Lage'ist Widerstände zu entwickeln, die stärker sind als die Zerreißfestigkeit
der Schraube. Man kann deshalb die Schrauben kürzer halten als bisher, was sich,wirtschaftlich
vorteilhaft auswirkt.
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Sollte bei Unfällen oder aus einem anderen Grund einmal das Innengewinde
zerstört werden, so ist es nicht schwer, den Schaden zu beheben. Ausbohren des Lochs,
Einbringen des Klebemörtels und der paraffinierten Schraube, 'und die Ausgangsverhältnisse
sind wieder vorhanden.
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Da man mit locker sitzenden Schrauben ohne jede Haftspannung rechnen
muß, erscheint die Verw-en"-dung von Bundschwellenschrauben zweckmäßig. Der Bund
mit seinem quadratischen Querschnitt stützt sich bei gleichartiger Lochung der Unterlagplatte
oder Klemmplatte gegen diese ab, so daß die Schwellenschraube im Klebstoffdübel
gegen Verdrehen gesichert ist.
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Für abgängige Buchenholzwellendübel besteht die Möglichkeit, sie durch
zweiteilige Holzdübel zu ersetzen. Deren Dauerhaftigkeit ist allerdings auch begrenzt.
Man kann auf diese Art des Ersatzes verzichten und an Stelle des zweiteiligen Holzdübels
gleich einen Klebstoffdübel in das Loch der Betonschwelle einbringen. Allerdings
ist in solchen Fällen eine größere Menge Dübehnasse erforderlich. Sie kann jedoch
ohne Schaden stark abgemagert werden.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Schienenbefestigung auf Spannbetonschwelle
mit Rippenunterlagplatte und Bundschwellenschraube im Querschnitt mit einem Dübel
aus Klebstoffmörtel, F i g. 2 eine Schienenbefestigung auf Spannbetonschwelle
mit Leistenunterlagplatte, sonst wie vor, T i g. 3 eine Schienenbefestigung
auf Spannbetonschwelle mit Auflagereisen, sonst wie vor, Fig- ' 4 die Draufsicht
auf die Klemmplatte nach F i g. 3 mit eingedrehter Bundschwellenschraube
ohne Federring und Mutter, F i g. 5 eine Schienenbefestigung, auf einem Betonunterbau
aufgeklebt, für schwere Belastung mit Bundschwellenschraube und Klebstoffdübel im
Querschnitt, F i g. 6 eine Isolierbefestigung für geringere Belastung, sonst
wie vor, Fig* 7 den Zustand vor der Ausbesserung im Betriebsgleis (RippenpIattenbefestigung
auf Spannbetonschwelle mit Schwellenschraube in schadhaftem Buchenwellendübel vor
dem Entfernen desselben), F i g. 8 die Arbeitsweise der Ausbesserung im Betriebsgleis
(eingedrückter Weichholzpfropfen und in den frischen Klebstoffmörtel eingedrehte
Schwellenschraube), F ig._ 9 Zustand nach der Ausbesserung im Betriebsgleis
(unterlegter Federring), Fig.,10 eine Draufsicht auf den Klebstoffdübel ,näch F
i g. und 9.
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In F i g. 1 liegt die Schiene 1 mit ihrer elastischen
Zwischenlage.2 auf der Rippenunterlagplatte 3, die auf der Betonschwelle
4 mittels der Bundschwellenschraube 5 befestigt ist. Zu diesem Zweck ist
in der Betonschwelle eine Aussparung für das Einbringen des Kunstharzklebstoffmörtels
6 geschalt. Diese Aussparung wird beim Aufplatten der Schwelle etwa zu zwei
Drittel mit schnell erhärtendem Klebstoffmörtel gefüllt und die paraffinierte Bundschwellenschraube
5
eingedreht. Dabei ist darauf zu achten, daß der vierkantige Schaftteil
7 durch das vierkantige Loch 8 der Unterlagplatte bzw. einer Lehre
in der gewünschten Lage festgehalten wird, bis der Klebstoffmörtel ausreichend erhärtet
ist. An ihrer Oberseite besitzt die Schwellenschraube ein Muttergewinde
9, auf welcher die Mutter 10 unter Zwischenschaltung eines spannungshaltenden
Federringes 11 aufgeschraubt ist. Die Festigkeit von Schraube und Klebstoffmörtel
ist derart aufeinander abgestimmt, daß bei überbeanspruchung eher die Schraube ausschert,
als daß der Klebstoffdübel ausreißt oder die Schraube abgeriss en werden kann. Dies
hat den Vorteil, daß durch Einbringen von frischem Ergänzungskleber der Schaden
leicht wieder behoben werden kann.
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In F i g. 2 ist eine ähnliche, jedoch etwas leichtere Schienenbefestigung
dargestellt, bei der durch eine gemeinsame Bundschwellenschraube 12 sowohl die Schiene
auf ihrer Leistenplatte 13 gehalten als auch mit letzterer auf der Schwelle
befestigt wird. Auch die Leistenplatte besitzt viereckige Ausnehmungen 14, durch
welche der vierkantige Schaftteil 15 der Bundschwellenschraube gesteckt und
gegen Verdrehen gesichert ist. Klemmplatte 16, Federring 17 und Schraubenmutter
18 sorgen auch hier für eine gute spannungshaltende Verbindung. Klebstoffdübel
und dazugehöriger Schraubenschaft sind die gleichen wie in Fig. 1.
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F i g. 3 zeigt, wie diese Schienenbefestigung ohne Unterlagplatte
aussehen kann. Hierbei liegt die Schiene 19 mit ihrer elastischen Zwischenlage
20 unmittelbar auf der Betonschwelle 21 auf. Die Klernmplatte 22 drückt hierbei
mit einem Schenkel 23 auf den Schienenfuß, während der andere Schenkel 24
in einer armierten Ausnehmung 25 der Betonschwelle eingelassen ist. Auch
hier hat die Bundschwellenschraube 26 einen vierkantigen oder sonst sperrig
ausgebildeten Schaftteil 27, welcher im gleichartigen Loch 28 der Klemmplatte
wiederum verdrehungssicher gehalten ist. Gewindemutter 29 und Federring
30 sorgen auch hier für eine stets spannungshaltende Verbindung. Klebstoffdübel
und dazugehöriger Schraubenschaft sind auch hier die gleichen wie in F ig.
1.
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F i g. 4 zeigt eine Draufsicht auf die Klemmplatte 22 mit verdecktem
Klebstoffdübel, in welchen die Bundschwellenschraube 26 eingedreht und in
dem !Ü e> durch den vierkantigen Schaftteil 27 in der gleichartig
geformten Aussparung der Klemmplatte 28
gegen Verdrehen gesichert ist.
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In F i g. 5 ist eine Schienenbefestigung auf Betonunterbau
für schwerste Belastung dargestellt, bei der die Schiene 31 unter Zwischenschaltung
eines Pappelholzplättchens 32 auf der Rippenplatte 33 fest verschraubt
ist. Unter letzterer ist ein sehr nachgiebiges Gummipolster 34 auf einer Verteilerplatte
35 angeordnet, welches die elastische Nachgiebigkeit des fehlenden Schotterbettes
gewährleistet. Rippenplatte und Gummiplatte werden seitwärts und an den Stirnseiten
durch auf die Verteilerplatte aufgeschweißte Rippenspurplatten 36 gehalten.
In deren Rippen 37 wird der Spannbügel 38 eingesteckt, welcher mit
seinem mittleren Bügelteil 39 auf die Rippenplatte 33 drückt. Die
Befestigung auf dem Unterbau 40 erfolgt in der Weise, daß in diesen Löcher 41 mittels
einer Bohrlehre gebohrt werden.
In diese Löcher werden sodann
die mit einem Paraffinüberzug od.dgl. versehenen Befestigungsschrauben (Bundschwellenschrauben)
42 gesteckt und in ihrer Lage fixiert. Alsdann wird die Bohrung mit Klebstoffmörtel
43 gefüllt und die Höhenausgleichsschicht 44 unter die Verteilerplatte seitlich
eingestopft. Die Bundschwellenschraube besitzt ein vierkantiges Schaftteil 45, welches
durch die gleichartige Ausnehmung 46 einer oder beider Platten gesteckt und damit
gegen Verdrehen gesichert wird. Die Mutter 47 und der Federring 48 gewährleisten
wiederum eine gute, spannungshaltende Verbindung.
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F i 6 zeigt eine isolierte Schienenbefestigung für geringere
Belastung. Bei dieser ist das elastische Polster 49 unmittelbar unter der
Schiene 50 auf der Rippenplatte 51 angeordnet. Die Befestigung der
Schiene erfolgt hier sogleich mit einem Spannbügel 52, der mit seinen beiden Enden
in die Rippen 53
der Unterlagplatte eingreift und mit seinem mittleren Bügelteil
54 auf die Schiene drückt. Auch bei dieser Schienenbefestigung ist eine Verteilerplatte
55 angeordnet, welche auf dem Unterbau 56 mittels Klebstoffmörtels
57 aufgeklebt ist. Die Befestigung auf dem Unterbau erfolgt in der üblichen
Weise durch paraffinierte Bundschwellenschrauben 58, welche in Bohrungen
59 des Unterbaus mittels Klebstoffmörtels 60 eingeklebt sind. Bei
dieser Isolierbefestigung wird der runde Schaftteil der Bundschwellenschraube
61 in der Rippenplatte abisoliert, was durch Einsetzen einer entsprechenden
Isolierbüchse 62 erfolgen kann. Eine Isolierfolie 63 unter der Rippenplatte
verhindert dort den Stromübergang. Die Verdrehsicherung der Befestigungssehraube
wird in der Verteilerplatte bewirkt, welche Ausnehmungen 64 entsprechend dem eckigen
Schaftteil 65 der Befestigungsschraube besitzt. Im Bedarfsfall kann in das
Dübelloch 59 noch ein kleines Stück Isolierfolie 66
eingelegt werden.
Ist eine Isolierung nicht erforderlich, kann der Vierkant der Bundschwellenschraube
auch in die Rippenplatte gelegt werden, da hierbei die Isolierbüchse in derselben
entfällt. Außerdem kann man hierbei auf die Verteilerplatte verzichten und die Unterlagplatte
unmittelbar auf die Klebstoffmörtelausgleichsschicht legen.
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Die F i g. 7 bis 10 zeigen Ausbesserungsvorschläge für
im Betriebsgleis liegende Spannbetonschwellen mit Buchwellendübel unter Weiterbnützung
der vorhandenen Schwellenschrauben.
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F i g. 7 zeigt den Schnitt durch eine Rippenplattenbefestigung,
bei der die Rippenplatte 67 mittels der Schwellenschraube. 68 unter
Zwischenlegen eines Federringes 69 auf der Betonschwelle 70, in welche
der Buchenwellendübel 71 einbetoniert ist, befestigt ist.
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In F i g. 8 ist die Arbeitsweise beim Ersatz des Dübels dargestellt.
Zunächst werden die schadhaften Buchenwellendübel ganz ausgebohrt. Anschließend
wird ein ungetränkter Weichholzpfropfen 72 als abdichtender Abschluß in das
DübeHoch 73 gesteckt, die Rippenplatte 74 aufgelegt und der Pfropfen mit
der paraffinierten Schwellenschraube 75 eingetrieben, bis er etwa mit der
Schwellenunterseite 76 bündig ist. Hierbei wird die Schwellenschraube ohne
Federring etwas tiefer eingesetzt, um später bei Bedarf auch längere Schrauben sicher
einsetzen zu können. Anschließend wird die Schraube hochgezogen, der Klebstoffmörtel
77 eingebracht und schließlich die paraffinierte Schwellenschraube in den
noch frischen Klebstoffmörtel eingedreht. Um die gesamten Auswechslungsarbeiten
wirtschaftlich und in kurzen Betriebspausen zu ermöglichen, wird rasch erhärtender
Klebstoff verwendet. Um den erhärtenden Klebstoff vor Erschütterungen des Fahrbetriebs
zu schützen, werden an den zu behandelnden Schwellen je-
weils die Pappelholzzwischenlagen
unter der Schiene entfernt und die Klenunplatten abgenommen. Nach dem Erhärten des
Klebstoffdübels wird die Schwellenschraube herausgedreht, gemäß F i g. 9
der Federring 78 unter den Kopf der Schwellenschraube 79
gelegt und
letztere wiederum in den Klebstoffdübel 80 spannungshaltend eingedreht.
Durch das bis zum unteren Weichholzpfropfen 81 reichende Gewindeloch
82 wird erreicht, daß auch längere Schwellenschrauben als die zur Dübelherstellung
benutzte mühelos eingesetzt werden können.
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F i g. 10 zeigt die Draufsicht auf den Klebstoffdübel mit eingeklebter
Schwellenschraube.