DE1911259A1

DE1911259A1 - Befestigungsvorrichtung fuer eine stromfuehrende Schiene

Info

Publication number: DE1911259A1
Application number: DE19691911259
Authority: DE
Original assignee: FERROVIAIRES SOC
Current assignee: FERROVIAIRES SOC
Priority date: 1968-03-14
Filing date: 1969-03-05
Publication date: 1969-12-18
Also published as: DE6811133U; US3533106A; BE722872A; FR1569755A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr.K. Fincke Dipl.-Ing. F. A/Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 27, DEN

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

SCHa

SOCIETE D ¹EiDuDES FERRQVIAIEES, 13, Rue Chardin, 75 Paris,

Prankreich

Befestigungsvorrichtung für eine stromführende Schiene

Die Erfindung bezieht sich auf eine elastische und elektrisch isolierende Befestigungsvorrichtung zur Befestigung einer stromführenden Schiene, insbesondere einer Eisenbahnschiene, auf einer Schwelle, einem Querträger oder dergleichen.

Beim Bau von Eisenbahn-Schienenwegen werden in zunehmendem Maß zur Unterstützung der Schienen aus anderen Materialien als Holz hergestellte Schwellen oder dergleichen verwendet» So finden vor allem Beton und Stahl Anwendung· Während jedoch das Holz von Natur aus elektrisch isoliert und es gestattet, die Schienen ale Teile von Stromkreisen, beispielsweise für Signaleinriohtungen, zu verwenden, sind Beton und Stahl leitende oder zumindest ungenügend isolierende Materialien, die man als Träger der Schienen auf Strecken, bei denen Signalströme durch die Schienen geleitet werden, nur dann verwenden kann, wenn besonders ausgebildete Befestigungsvorrichtungen •vorgesehen sind, die die Schienen gegenüber den Schwellen elektrisch isolieren·

Eine der vorwiegend verwendeten Befestigungsvorrichtungen für

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Schienen weist eine metallene Klemmplatte auf, die üblicherweise aus zwei etwa parallelen, durch ein Bogenstück verbundenen Platten besteht, wobei das Bogenstück: entweder direkt oder über eine Zwischenlage auf der Schwelle abgestützt ist, ' während die obere, längere Platte der Klemmplatte auf dem Fuß der Schiene ruht und die untere, kürzere Platte die seitliche Stellung' der Schiene dadurch bestimmt, daß sie mit ihrem freien Ende auf den Rand des Fußes im Stoß auftrifft.

Es sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, die Schienen-gegenüber den Schwellen zu isolieren, wobei unter Verwendung der bekannten Befestigungsvorrichtung zwischen deren Teilen, der Schwelle und der Schiene isolierende Zwischenlagen vorgesehen werden·

Die bekannten und zum Teil weit verbreiteten Vorrichtungen weisen im allgemeinen den Nachteil auf, daß die isolierenden Zwisohenlagen an ihrer Einbausteile statischen und dynamischen Kraftwirkungen unterworfen werden, die zu ihrer Zerstörung führen. Daher können im allgemeinen im üblichen Gußverfahren oder im Spritzgußverfahren hergestellte Zwisohenlagen aus Plastik nicht verwendet werden, obwohl deren Preis vorteilhaft ist. Das mechanische Verhalten dieser Materialien, insbesondere ihre Scherfestigkeit und ihre Widerstandsfähigkeit gegen ein Fließen unter Dauerlast sind nämlich ungenügend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden, insbesondere eine Befestigungsvorrichtung für eine stromführende Schiene mit einer langen Lebensdauer und unter Verwendung von billigen Materialien zu schaffen.

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Diese Aufgabe wird bei einer Befestigungsvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst durch eine Klemmplatte aus einem isolierenden Kunststoff, die einen von einer senkrechten Öffnung durchsetzten Mittelteil und auf ihrer Oberseite zwei

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Flanschfortsätze auf-weist, durch eine darauf angeordnete, . ebenfalls mit einer Öffnung versehene Metallplatte sowie durch einen Schraub ent) öl ζ en mit Mutter, der durch die Öffnungen der Metallplatte und der Klemmplatte hindurchgeführt ist und diese unter Abstützung auf der Schwelle und auf dem Fuß der Schiene gemeinsam auf der Schwelle befestigt.

Bei dieser Bauart ist die die Schiene auf der Sohwelle festhaltende Metallplatte von dem Fuß der Schiene und von der Schwelle durch die Flanschfortsätze der Klemmplatte isoliert, während deren Mittelteil den Schaft des Schraubenbolzens gegenüber dem Ranä des Fußes isolierte

Gemäß einer Ausgestaltung, der Erfindung ist der Mittelteil der Klemmplatte derart ausgebildet, daß er auf einer Seite in stumpfem Stoß auf dem Rand des Fußes der Schiene und auf seiner gegenüberliegenden Seite direkt oder indirekt auf der Schwelle abgestützt istο Dabei erstrecken sich weiter die Flanschfortsätse auf äen fnS ä©r Schiene und auf die Oberfläche äer Schwelle,. und äie Metallplatte hält die Klemmplatte und sich selbst fest, wenn die Mutter des in der Schwelle verankerten Schraubenbolzens angezogen wird«. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die länge der Metallplatte etwas geringer ist als die Summe der Längen des Mittelteils und der beiden Flanschfortsätze der Klemmplatte·>

Zwischen der Schwelle und der Unterseite des Fußes der Schiene muß selbstverständlich, wie bei seitherigen Befestigungen, ein isolierendes Band oder eine isolierende Platte als Zwischenlage verwendet werden.»

Der Kopf des Schraubenbolzens kann z.B. in üblicher Weise als Hammerkopf ausgebildet sein.

Die Erfindung sowie weitere Vorteile und Ausgestaltungen

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seien im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläuterte Es zeigens

Fig.1 im Schnitt eine elastische und elektrisch isolierend s-

Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung in ü@t • Anwendung bei einer Betonschwelle§

Fig«2 eine ähnliche Befestigungsvorrichtung gemäß d©r dung bei einer Metallschwelle;

Fig« 3 eine ähnliche Ansicht eine® anderen AusfUteu& der Erfindung bei einer Betonschwelle_a

Bei dem in Fig.1 dargestellten Ausführungsbeispiel trägt eine Schwelle 1 aus Beton den Fuß 2 einer Sohl en® $, wobei.©ine Platte 3 aus isolierendem Material als Zwischenlage- fliest:_o. In die Schwelle 1 ist ein Loch 4 eingegoSSeJi₉ la_ äas ©in Mit einem Hammerkopf versehener Schraubenbolzen 5 eingeführt and in üblicher Weise in einer eingegossenen Terankeruagsplatt© 7 gehalten ist· Die Schwelle 1 weist weiter eine ebenfalls eingegossene Stützschulter 8 auf, die am oberes Ende des Lochs 4 in Form eines mit seiner Kante parallel zur Sehiene. verlaufenden keilförmigen Ausschnitts vorgesehen ist© Bs sei bemerkt, daß die Stützfläche 8 ebenfalls von einem in ögn Beton eingelassenen oder auf diesen aufgeklebten Eisen gebil« det werden kann· :

Zwischen der Stützfläche 8 der Schwelle 1 und dem senkrechten Rand 9 des Fußes 2 der Schiene ist der Mittelteil 10 eimer Klemmplatte vorgesehen, die dureh Gießen oder im Druckspritz«» gußverfahren aus einem wärmehärtenden, thermoplastischen Kunststoff, einem Kunstharz, einem auf der Grundlage eines vulkanisierten Elastomers hergestellten Stoff oder aus einem beliebigen anderen Material hergestellt ist, das genügende mechanische Festigkeitseigenschaften aufweist.

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Der Mittelteil 10 der Klemmplatte hat etwa die Form eines • Parallelepipeds und eine Dicke gleich oder größer als diejenige des Fußes 2, während seine Weite so gewählt ist, daß er die gewünschte Entfernung der Schiene gegenüber der Stützfläche 8 der Sohwelle 1 festlegt. Der Mittelteil 10 ist etwa in seiner Mitte von einer öffnung 11 durchsetzt· Die Klemmplatte weist weiter in einem Stüok mit ihr hergestellte Flanschfortsätze 12, 13 auf, die sioh auf der Oberseite der Klemmplatte nach beiden Seiten erstrecken· Diese Flansohfortsätze 12, 13 weisen jeweils an ihrem Ende einen nach oben stehenden Rand 14 auf, und ihre Oberseite verläuft günstigerweise derart, daß sie eine nach oben gesehen konkave Rinne bildet, deren Mantellinien parallel zur Schiene verlaufen· Die Seite 15 des Mittelteils 10 der Klemmplatte berührt die Stützfläche 8 der Schwelle 1, und die gegenüberliegende Seite 16 stützt sioh gegen den Rand 9 des Fußes 2, wobei sioh die Flansohfortsätze 12, 13 auf den Fuß 2 bzw. auf die der Stützfläche 8 benachbarte Oberfläche der Sohwelle 1 erstrekken·

Auf den Flanschfortsätzen 12, 13 ist eine Metallplatte 17 angeordnet, die vorzugsweise aus'Federstahl besteht, in ihrer Mitte eine öffnung 18 aufweist und sich zwischen den hochstehenden Rändern 14 an den Enden der Flansohfortsätze 12, 13 erstreckt· Der Schaft des Schraubenbolzens 5 erstreckt sioh durch den Mittelteil 10 der Klemmplatte und die öffnung 18 der Metallplatte 17 und ist mit einer Mutter 19 an seinem oberen Ende versahraubt· Wenn die Mutter 19 auf den Schraubenbolzen 5 aufgeschraubt wird, biegt sioh die Metallplatte 17 durch und schmiegt sioh der konkaven Form der Flansohfortsätze 12, 13 an, wobei sie den auf die Sohwelle 1 aufgesetzten Fuß 2 festhält, während der Rand 9 dieses Fußes 2 gegen die Seite 16 des Mittelteils 10 der Klemmplatte stößt.

Die parallel zum Rand des Fußes der Schiene und aur Längeaoh-

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se des Schienenwegs gemessene Länge des die Form eines Parallelepipets aufweisenden Mittelteils 10 der Klemmplatte ist etwa gleich der entsprechenden länge der Stützfläche 8_β Diese länge ist genügend groß gewählt, z.B. 80 mm, daß die insbesondere in den Kurven von der Schiene auf die Seiten 15, 16 in Querrichtung ausgeübten Druckkräfte nicht diejenige Druckbelastung überschreiten, denen das isolierende Material unterworfen werden kann, ohne daß ein Fließen auftritt,,

In Fig.2 ist eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung in ihrer Anwendung bei einer üblichen metallenen Schwelle 21 gezeigt. Es ist erkennbar, daß der Mittelteil 10 der Klemmplatte indirekt auf der Schwelle abgestützt ist. Es ist hier eine Zwischenlage 22 vorgesehen, um so eine Stützfläche 28 für die Seite 25 des Mittelteils 10 der Klemmplatte zu schaffen. Die Zwischenlage 22 besteht z.B. aus Metall und weist einen in die Öffnung 24 der Schwelle 21 reichenden Fortsatz 23 auf, der nach oben in die Stützfläche 28 tibergeht, die etwa senkrecht steht und sioh parallel zur Schiene erstreckt. Die parallel zur Schiene gemessene länge der Seite 25 und der Stützfläche 28 der Zwischenlage 22, auf der sie sich abstützt, ist genügend groß gewählt, daß die Belastung des synthetischen Materials im elastischen Bereich unterhalb von Werten bleibt, bei denen eine bleibende Deformation durch Fließen unter Druck erfolgen könnte. Der Abstand zwischen dem Hand des Fußes 2 der Schiene und der abstützenden Seite 28 ist so gewählt, daß die Befestigung der Schiene in Querrichtung im Hinblick auf den Elastizitätsmodul des die Klemmplatte bildenden Kunststoffs eine gewünschte Elastizität hat. Es ist zu bemerken, daß gewünschte seitliche Versetzungen der Schiene leicht dadurch erhalten werden können, daß die Breite des Mittelteils 10 und/oder diejenige des Fortsatzes 23 der Zwischenlage 22 verändert werden.

Die senkrechte Halterung fler Schiene auf der Schwelle ist

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elastisch und erfolgt durch den in Pig·2 nicht angezogen dargestellten Schraubenbolzen 5, dessen Mutter 19 auf der Metallplatte 17 aus Federstahl aufsitzt. Die richtige Anzugskraft ist leicht durch Augenschein zu überprüfen, wenn der Metallplatte 17 einerseits und der Oberfläche der Flanschfortsätze 12, 1-3} auf die sie sich abstützt} andererseits eine solche Porm gegeben wird ρ daß Tor dem Anziehen der Mutter 19 zwischen der Metallplatt® 17 und der Klemmplatte in deren Mitte ein Spiel S bestehtο Dieses Spiel J ergibt sich im Fall der I¹Xg₉2 aus der zylindrische^ nach oben konkaven Form der ä Oberfläche der !Planschfortsätze-12, 13_S und diese Biegung und das Spiel 3 sind so berechnet₃ claß die Metallplatte sich auf ihrer ganzen Länge auf öle Klemmplatte auflegt, doh· das Spiel J verschwunden ist₀ xiexni die Muttsr 19 genügend angesogen ist, und die dementsprechend auf den Puß der Schiene ausgeübte vertikale Kraft ihren gewünsohten Wert erreicht hat.

Um zu dem gleichen Resultat au ]£©mni@n₉ sind selbstverständlich weitere Formen äe'f Metallplatte und der Oberfläche der Flanschfortsätze denkbare Insbesondere kann bei einer ebenen Oberfläche der llanschfortsätze eine nach unten gewölbt ge- " schmiedete Feder st ahlplatte verwendet werden«,

Hach allem hat die federnde Metallplatte 17 eine dreifache Aufgabe· Erstens gibt sie der Befestigungsvorrichtung die gewünschte Elastizität in vertikaler Richtung, wobei sie erlaubt, das Spiel J zn. kontrollieren, das wie bei einem Kraftmesser die tatsächliche Anzugskraft des Schraubenbolzens bestimmt. Zweitens verteilt ■-..-.. die Metallplatte die Anzugskraft des Schraubenbolzens auf die !Flanschfortsätze 12, 13 auf den großen Oberflächen, so daß der auf die Planschfortsätze ausgeübte Fläohendruck in zulässigen Grenzen gehalten werden kann und unter Druck kein Pließen auftritte Schließlich erlaubt sie drittens dem zwischen dem Rand des Fußes der Schiene und der Abstützung auf dem Träger gelegenen Teil

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der Klemmplatte kein Ausv/eichen, da sie zwischen den Abstützungen auf der Schiene einerseits und auf der. Zwischenlage 22 andererseits eine Brücke bildet, während die Beobachtung des Spiels J hilft, ein übermäßiges Anziehen zu verhindern, das zu einer dauernden Verformung der Metallplatte 17 und der isolierenden Klemmplatte führen könnte«

In Fig.3 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel dargestellt, das zur Anwendung bei einer Betonschwelle 31 üblicher Bauart bestimmt ist. Diese weist eine eingegossene Ein-, ne als Stützfläche 38 auf, in die sonst die Aufitfölbung einer derzeit üblichen Klemmplatte eingesetzt wirdo Hier jedoch ist der Mittelteil der Klemmplatte auf einer Seite unter dem Planschfortsatz 13 mit einer verdickten, gerundeten Materialaufwölbung 33 versehen, deren Oberfläche 35 in ihrer form der Stützfläche 38 der Schwelle 31 entspricht _o

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Claims

Patentansprüohe

Elastische und elektrisch isolierende Befestigungsvorrichtung zur Befestigung einer stromführenden Schiene auf einer Schwelle oder dergleichen, gekennzeichnet duroh eine Klemmplatte aus einem isolierenden Kunststoff, die einen von einer senkrechten öffnung (11) durchsetzten Mittelteil (10) und auf ihrer Oberseite zwei Flansohfortsätze (12, 13) aufweist, duroh eine darauf angeordnete, ebenfalls mit einer' öffnung (18) versehene Metallplatte (17) sowie duroh einen Schraubenbolzen (5) mit Mutter (19), der duroh die Öffnungen (11, 18) hindurohgefuhrt ist und diese.unter Abstützung auf der Schwelle (1) und . auf dem Fuß (2) der Schiene gemeinsam auf der Schwelle (1) befestigt (Fig·!).
2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (10) der Klemmplatte derart ausgebildet ist, daß er auf einer Seite (16) in stumpfem Stoß auf dem Rand (9) des Fußes (2) der Schiene und, auf seiner gegenüberliegenden Seite (15) direkt oder indirekt auf der Schwelle (1) abgestützt ist, daß sich weiter die Flanschfortsätze (12, 13) auf den Fuß (2) der Schiene und auf die Oberfläche der Schwelle (1) erstrecken und daß die Metallplatte (17) die Klemmplatte und sich selbst gegen ein Ausweichen festhält, wenn die Mutter (19) des in der Sohwelle (1) verankerten Schraubenbolzens (5) angezogen wird·
3· Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (10) der Klemmplatte auf der Sohwelle (21) über eine Zwischenlage (22) abgestützt ist, äie einen in eine öffnung (24) der Sohwelle (21)

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reichenden Portsatz (23) und eine Auflagefläche (25) aufweist, die der Oberfläche (25) des Mittelteils (10) der Klemmplatte angepaßt ist und die parallel zu der Schiene verläuft (Pig.2).
4· Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (10) der Klemmplatte etwa die form eines Parallelepipeds hat₀
5· Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (10) der Klemmplatte auf einer Seite eine Materialaufwölbung (33) aufweist, die auf einer entsprechend geformten Stützfläche (35) der Schwelle (31) aufliegt,(Pig.3).
6. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Planschfortsätze (12, 13) der Klemmplatte eine von oben gesehen konkave Rinne bil-• det, deren Mantellinien parallel zur Schiene verlaufen.
7· Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, d-adurch gekennzeichnet, daß beide Planschfortsätze (12, 13) jeweils an ihrem Ende einen nach oben stehenden Rand (14) aufweisen.
8· Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte (17) aus Pederstahl besteht,
9· Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Metallplatte (17) etwas geringer ist als die Summe der Längen des Mittelteils (10) und der beiden Planschfortsätze (12, 13) der Klemmplatte·
10. Befestigungavorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn·· zeichnet, daß die zwischen seinen Abstützflachen (15, 16)

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gemessene Breite des Mittelteils (10) der Klemmplatte auf den "beiden Seiten des Schraubenbolzens (5) die Stellung der Schiene gegenüber der Schwelle (1, 21, 31) bestimmt.

β Befestigungsvorriehtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet* daß die Klemmplatte aus einem thermoplastischen oder aushärtbaren Kunststoff gegossen

12· Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmplatte aus einem Kunstharz besteht«

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