DE1759762C2

DE1759762C2 - Mit Bandstahl bandagierte Eisenbahnschwelle aus Holz sowie Verfahren und Vorrichtung zur Befestigung der Bandage

Info

Publication number: DE1759762C2
Application number: DE19681759762
Authority: DE
Inventors: Hans 8430 Neumarkt Grau; Heinz 3011 Laatzen Keune
Original assignee: SCHULENBURG GUENZEL GRAF VON DER DR 3181 NORDSTEIMKE
Current assignee: SCHULENBURG GUENZEL GRAF VON DER DR 3181 NORDSTEIMKE
Priority date: 1967-06-06
Filing date: 1968-06-05
Publication date: 1974-08-29
Also published as: AT289175B; FR1571597A; DE1759762B1; NL142741B; CH477598A; NL6807963A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Eisenbahnschwelle aus was besonders dann unerwünscht ist, wenn die

Holz, die mit Bandstahl bandagiert ist und bei der Schwellen mit der Verbindungsslelle nach unten ver-

die Enden der die Schwelle umschlingenden Bandage legt werden. Die mit dem mechanischen Schließen

einander überlappen, sowie ein Verfahren und eine der Bandenden verbundenen Schwierigkeitet, haben

Vorrichtung zur Befestigung der Bandage auf der 5 zu der Lösung geführt, die Bandenden durch elek-

Schwelle. trische Punktschweißung zu verbinden. Dieses Ver-

Eisenbahnschwellen aus Holz, insbesondere solche fahren hat zwar den Vorteil, daß von der Rolle

aus Hartholz, wie Buchenholz oder Eichenholz, nei- gearbeitet werden kann, andererseits jedoch den

gen zu Trocknungsrissen. Solche Risse, die von den Nachteil, daß durch die Schweißhitze die Festigkeit

Stirnenden ausgehen, können schon vor der Fertig- io des Werkstoffes beeinträchtigt werden kann, ins-

stellung der Schwelle auftreten, ebenso aber auch besondere aber den Nachteil, daß eine Kontrolle der

erst dann, wenn sie verlegt ist. Um das Reißen des Schweißstelle auf ihre Güte nicht möglich ist. Wegen

Holzes zu verhindern bzw. um bereits vorhandene des einseitigen Angriffs der Schweißelektrode muß

Risse zu schließen, werden die Schwellen bandagiert, die Schweißapparatur auf eine ungewöhnlich hohe

indem eine Bandage aus Bandstahl um das betref- 15 Leistungsaufnahme ausgelegt werden und erfordert

fende Ende der Schwelle unter Spannung gelegt wird daher einen vergleichsweise hohen wirtschaftlichen

und die Bandenden unter Aufrechterhaltung der Span- Aufwand,

nung miteinander verbunden werden. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

Beispielsweise wird bei einer Eisenbahnschwelle eine Bandagenverbindung zu schaffen, bei der ein

aus Buchenholz mit einem Querschnitt 16 · 24 cm 20 Arbeiten von der Stahlbandrolle mögticti ist und die

üblicherweise ein Band aus Kohlenstoffstahl St 37 allen Anforderungen an Einfachheit, Zuverlässigkeit,

vom Querschnitt 20 - 3 mm verwendet. Die Band- Korrosionsbeständigkeit und Wirtschaftlichkeit im

enden werden bisher überwiegend durch mechanische vollen Maße entspricht.

Mittel, wie Schlaufen, Schlösser u. dgl., miteinander Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch

verbunden. Diese Art der Verbindung hat den Nach- 23 gelöst, daß die einander überlappenden Enden des

teil, daß die Bänder zunächst auf Länge geschnitt#n unter Spannung um die Eisenbahnschwelle gelegten

und dann die Bandenden mit Schlaufen, Einschnitten Stahlbandes miteinander und mit dem Holz durch

od. dg!, versehen und an die zur Verwendung gelan- wenigstens einen Nagel formschlüssig verbunden sind,

genden Schlösser angepaßt werden müssen. Diese der durch die Bandenden hindurch in das Holz

Verbindungsart ist daher wegen ihres Arbeits- und 30 geschlagen ist und wobei der in der Austrittsseite des

Werkstoffaufwandes vergleichsweise teuer und hat Durchschlages kraterförmig aufgestauchte Werkstoff

auch den Nachteil, daß be'tn Bandagieren nicht von des obenliegenden Bandendes in die kraterförmige

der Rolle gearbeitet werden kann. Einschlagvertiefung des untenliegenden Bandendes

Werden, wie es beispielsweise \.ύ einer oft anzu- eingeformt ist. Es wurde festgestellt, daß eine solchertreffenden Verbindung der Fall ist, die Bandenden 35 maßen hergestellte Verbindung imstande ist, Bruchan der Verbindungsstelle seitlich eingeschnitten und lasten zu übertragen, die um etwa ein Drittel höher zu ihrer Verbindung in die in Deckungslage gebrach- sind als die des Stahlbandes selbst. Diese überten Einschnitte Lappen eingebogen, die aus einer raschende Wirkung ist im wesentlichen dem Umstand darüberliegenden, als Schloß dienenden Platte aus- zuzuschreiben, daß die geschoß -,rtig die beiden eingeklinkt sind, hat dies den Nachteil, daß das Band 40 ander überlappenden Bandenden durchschlagende um die Tiefe der Einschnitte breiter gehalten werden Nagelspitze an ihrer Austrittsstelle aus dem obenmuß, im Beispielsfalle also nicht mehr 20 mm, son- liegenden Banclende eine kraterförmige Werkstoffdern etwa 22 bs 30 mm breit sein muß. Hinzu aufstauchung in die Einschlagvertiefung des untenkommt bei dieser Verbindungsart, daß die Verbin- liegenden Bandendes hineinformt, und ferner dem dungsstelle wegen der zahlreichen Einschnitte eine 45 Umstand, daß das Holz den Nagel in seiner die Bandvergleichsweise große, dem Korrosionsangriff aus- enden senkrecht durchsetzenden Stellung bei einwirgesetzte Oberfläche aufweist. kenden Zugkräften hält.

Bekannt ist auch eine Bandagierung, bei der die Fs versieht sich, daß der Nagel eine Abmessung,

einander überlappenden Enden der Bandage mit Formgestaltung und Festigkeit sowie Härte aufweisen

Löchern verschen sind, die beim Befestigen der 50 muß. um diese Aufgabe zu erfüllen.

Bandage zur Deckung gebracht werden müssen und Bei Bandagen für Eisenbahnschwellen aus Buchen-

zum Durchsch'agen von Befcstigungsnägcln dienen. holz mit einem Querschnitt von 16'26 cm, einem

Diese Art der Befestigung ist besonders ungünstig. Bandquerschnitt von 20 · 3 mm Stahl St 37 haben

Sie hat zunächst den Nachteil, daß wegen der Vor- sich Stahlniii'cl bewährt mit einer Mindestzugfes*i"-

lochung des Bandes nicht von der Rolle gearbeitet 55 keit von 15Okp/mm⁵, einer Mindestscherfestigkeit

werden kann; jedes Band muß vielmehr zuerst auf von 100 kp mm², einem Biegewinkcl 90", einer Härte

Länge geschnitten und dann gelocht werden. Weit Rc 50 bis 70, einem Mindcstschaftdurchmesscr von

größer ist aber der Nachteil, daß derart vorgelochte 3.5 mm und einer Länge des Nagels von 29 bis

Bänder immer nur mit einer Spannung angebracht 30 mm.

werden können, die dann besteht, wenn die Nagel- öo Bei der Verarbeitung von Bandstahl der vorstehend löcher sich decken, so daß also Toleranzen an der erwähnten Beschaffenheit und Abmessung und einer Schwelle nicht berücksichtigt werden können. Schließ- Stärke des Nagclschaftes von etwa 3.5 mm kann man lieh aber ist es nach der Erfahrung der Erfinder nicht am obenliegenden Bandende eine Kraterhöhe von möglich, mit derart vorgelochten Bändern durch etwa zwei Drittel der Dicke des Bandcndcs beob-Nagelung bei vertretbarem Werkstoff- und Arbeits- 65 achten; am untenliegenden Ende, an dem die Krateraufwand eine brauchbare Bandagicrung zu erzielen. bildung durch das Holz kaum behindert wird, kann

Bei den mechanischen Verbindungen ist noch der eine Kraterhöhe von etwa der Dicke des Bandes

Nachteil zu erwähnen, daß sie in der Höhe auftragen, festgestellt werden.

Der Widerstand des Nagels gegen Herausziehen bei bung von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichauftretender Spannung an der Bandage kann in Wei- nung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigt
terbildung der Erfindung dadurch erheblich gesteigert F i g. I die Btimansicht einer zu bandagierenden werden, daß der Nagelschaft mit einer schrauben- Holzschwelle, um die ein Stahlband herumgelegt ist, förmig verlaufenden Riffelung versehen ist. Dabei ist 5 F i g. 2 die Bandenden unmittelbar vor dem Eines vorteilhaft, daß der obere Teil des Nagelschaftes treiben der Stahlnägel,

einen zylindrischen Querschnitt aufweist und daß die F i g. 3 die durch das Band und in die Schwelle

Länge dieses Teiles etwa der doppelten Dicke des getriebenen Nägel,

Stahlbandes entspricht. Durch das Aufdrücken der F i g. 3 a in vergrößertem Maßstab einen Schnitt

Riffelung wird der Außendurchmesser des geriffelten io durch eine Nagelstelle,

Schaftes etwas gegenüber dem glatten oberen Teil F i g. 4 die Ansicht eines Stahlnagels, dessen Schaftvergrößert. Der Rand des aus der Unterseite des unte- mantelfläche geriffelt ist und der eine geschoßartig ren Bandendes hervortretenden Kraters befindet sich geformte Spitze aufweist,

dann etwa am oberen Ende der geriffelten Schaftzone F i g. 5 eine Draufsicht auf den schwenkbar über und wirkt mit dieser, den Ausziehwiderstand ver- 15 dem Spanntisch angeordneten Magnethammer, der in stärkend, zusammen. Der Nagelschaft endet vorteil- der unteren Stellung die beiden Schwenkstellungen hafterweise in einer geschoßartig geformten Spitze, für das Eintreiben der Nägel zeigt,
denn eine solche förder? die eingangs beschriebene F i g. 6 eine perspektivische Ansicht der Bindestarke und gleichmäßige Kraterbildung. Es ist auch anlage mit einer Einrichtung für die Zuführung der zweckmäßig, den Nagel mit einem Kopf zu versehen, 20 Schwellen und

dessen Höhe zweckmäßig etwa der Dicke der Ban- F i g. 7 eine Seitenansicht der Bindeanlage gemäß

dage entspricht und dessen Durchmesser etwa das F i g. 6.

Doppelte dieser Dicke betragen kann. Beim Ein- Das Stahlband 1, das von einer Rolle kommt und schlagen arbeitet sich der Kopf, der zweckmäßig an an Ort ..iid Stelle abgeschnitten wird, ist um das Ende seinem unteren Rand und an seinem Übergang in den 25 einer Holzschwelle 2 mittels der an sich bekannten, Schaft abgerundet ist, etwas in die von der Nagel- nur angedeuteten Spannvorrichtung 3 (Fig. 7) gespitze und dem Schaft vorgeformte Lochung im obe- spannt. Die Bandenden 4a und 4b sind übereinanderren Bandende ein, so daß im Beispielsfalle die Ober- gelegt. Um die Bandenden nunmehr miteinander und seite des Nagels nur noch etwa 2 mm oberhalb der mit dem Holz zu verbinden, werden ohne vorherige Oberseite des oberen Bandendes liegt. Dadurch 30 Lochung der Bänder zwei Nägel 5 durchgeschlagen schließt der Nagelkopf sehr dicht die Einmündung zu (Fig. 2 und 3). Dazu wird ein Magnethammer 6 den Nagcllöchern und verhindert dadurch den freien (Fig. 5 bis 7) benutzt, der bei einem Bandstahl Eintritt von Wasser. 20 · 3 mm und Nägeln mit einer Schaftstärke von

Ei'.i sehr weitgehender Korrosionsschutz kann da- 3.5 mm eine Schlagkraft von wenigstem; 3000 kp

durch erreicht werden, daß der Nagel mit einer Kor- 35 erzeugt. Bei einer Schlagzahl von etwa sechs Schlagen

rosionsschutzschicht überzogen ist, zweckmäßig durch pro Sekunde werden die Nägel geschoßartig durch die

eine galvanisch aufgetragene, passiviertt Zinkschicht einander überlappenden Bandenden hindurch in das

mit einer Mindestdicke von 6 μ. Zwischen dem Holz der Schwelle eingeschlagen.

Nagelkopi und dem oberen Bandendc kann schließ- Fig. 3a zeigt in vergrößertem MaBstabe eine

lieh noch eine Unterlagscheibe vorgesehen wer- 40 Nagelsi:elle. Die nicht gezeichnete, geschoßartig ge-

den. formte Nagelspitze hat das obere Bandende 4 α durch-

Dic Nagelung erfolgt nach einem weiteren Merk- schlagen und etwas eingetieft; in dieser Eintie-

mal der Erfindung zweckmäßigerweise derart, daß fung 4a- sitzt, zu etwa einem Drittel deiner Höhe ver-

jeder Nagel geschoßartig durch die einander über- senkt, der Nagelkopf 5 a. Aus, der Unterseite des

läppendem Enden des vorgespannten Stahlbandes hin- 45 Bandendes 4a haben die Nagelspitze und der Nagel-

durch in das Holz mittels eines Hammers eingetrie- schaft einen Werkstoffkrater 4a¹ herausgetrieben, des-

ben wird, der eine Schlagkraft von mindestens sen Ränder leicht eingerissen sind. In die Oberseite

3000 kp leistet. Diese Art des geschoßartigen Ein- des untenliegenden Bandendes 4 b ist von der Nagei-

treibens des Nagels hat den Vorteil, daß der Nagel spitze und dem -schaft eine Eintiefung 4 b- einge-

selbst lediglich einer einfachen Halterung mittels 50 schlagen worden, und in diese Eintiefung hat sich,

einer Zange od. dgl. bcdart. sie nahezu ausfüllend, der Krater 4a¹ eingetonnt. Die

Fs hat sich dabei bewährt, den Nagel mittels eines tiöhc des Kraters 4a¹ bzw. die Tiefe der Eintie-

Magnethammer?, der vorerwähnten Leistung zunächst fung 4 b- betragen etwa 2 mm. Der Kraterdurchmes-

mit zwei bis drei Schlagen vorzuheften. Der Nagel scr ist an seiner größten Stelle etwa 7 bis 3 mm. Aus

durchdringt danach mit seiner Spitze beide Band- 55 der Unterseite des untenliegenden landendes 4 b ist

enden. Fs genügen ein bis zwei weitere Schläge, um der Krater 4b¹ ausgeformt worden. Er ist etwas höher

den Napei vollends einzuschlagen. Der Magnctham- als der Kr; .er 4a¹, weil sich seiner Formung lcdig-

mcr macht clwa sechs Schläge pro Sekunde. lieh und kiium merkbar das Holz der Schwelle 2

Der Magnethammer ist zweckmüßigersveisc widersetzt.

schwenkbar über dem Tisch einer an sich bekannten 60 Der Nagclschaft ist zwischen dem Kopf 5a und

Einspannvorrichtung angeordnet, mit der die übcrcin- der geriffelten Zone 5c mit den Riffelkämmen 5 d

anderlicgcnden Bandenden über der mit dem Band glatt (5 b). Der Durchmesser der geriffelten Zone 5 c

zu bandagierenden Schwelle gespannt werden. Wenn ist durch das Anrolliercn der Riffelkämnc 5a* gegen-

dann ein Nagel in das Band aus der einen Stellung über dem Durchmesser des glatten Schaftteiles 5 b

des Magnethammers eingetrieben ist, braucht der 65 etwas aufgeworfen, und die geriffelte Zone reicht

Hammer nur in eine andere Stellung geschwenkt noch etwas in den Krater 4b¹ des unteren Bandendes,

zu werden, um einer weiteren Nagel einzutreiben. so daß dadurch ein Zusammengriff zwischen Krater-

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschrei- rand und Riffelung entsteht, der das Ausziehen des

Nagels aus der Durchschlagsstelle durch die beiden Bandenden erheblich erschwert.

Der Magne'hammer 6 ist über einem Einspanntisch 7 schwenkbar angeordnet; die äußersten Schwcnkstellungcn sind mit 8 und 8' bezeichnet (Fig. 5).

Claims

Patentansprüche: to

1. Mit Bandstahl bandagierte Eisenbahnschwelle aus Holz, bei der die Enden der die Schwelle umschließenden Bandage einander überlappen, dadurch gekennzeichnet, daß die einander überlappenden Enden (4a, 4 b) des unter Spannung um die Eisenbahnschwelle (2) gelegten Stahlbandes (1) miteinander und mit dem Holz durch wenigstens einen Nagel (5) formschlüssig verbunden sind, der durch die Bandenden hindurch in das Holz geschlagen ist und ao wobei der an der Austrittsseite des Durchschlages kraterförmig aufgestauchte Werkstoff (4 a¹) des obenliegenden Bandendes (4 a) in die kraterförmige Einschlagvertiefung (4b-) des untenliegenden Bandendes (4£>) eingeformt ist. as

2. Eisenbahnschwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft des Nagels bei einem Querschnitt des Stahlbandes von etwa 20 · 3 mm eine Mindestzugfestigkeit von 1.50kp/mm², eine Mindestscherfestigkeit von 100 kp/mm-, einen Biegewinkel von 90°, eine Härte Rc 50 bis 70, einen Mindestdurchmesser von 3,5 mm und eine schraubenförmig geriffelte Mantelfläche aufweist.

3. Eisenbahnschwelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil (5 b) des Nagelschaftcs einen zylindrischen Querschnitt aufweist und daß die Länge dieses Teiles etwa der doppelten Dicke des Stahlbandes (I) entspricht.

4. Eisenbahnschwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft des Nagels (5) eine geschoßartig geformte Spitze aufweist,

5. Eisenbahnschwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nagel (5) einen Kopf (5 a) aufweist.

6. Eisenbahnschwelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Nagelkopf (5 α) und dem Bandstahl (4) eine Unterlagsscheibc angeordnet ist.

7. Eisenbahnschwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Nagel (5) eine Korrosions-Schutzschicht aufweist.

8. Verfahren zum Verbinden der einander überlappenden Enden des unter Spannung um die Eisenbahnschwelle aus Holz gelegten Stahlbandes miteinander und mit dem Holz durch Nagelung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nagel (5) geschoßartig durch die einander überlappenden Enden (4a, 4b) des vorgespannten Stahlbandes hindurch ir das Holz mittels eines Hammers (6) eingetrieber wird, der eine Schlagkraft von mindestens 3000 kp leiste*

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß über einem Spanntisch (7), auf dem die Eisenbahnschwelle (2) sich mit dem unter Vorspannung und Überlappung seiner Enden(4a, 4b) um sie gelegten Stahlband befindet, der Hammer (6) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hammer (6) ein Magnethammer ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnethammer (6) übei dem Tisch (7) um eine vertikale Achse schwenkbar angeordnet ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen