DE19505472A1

DE19505472A1 - Expansion joint

Info

Publication number: DE19505472A1
Application number: DE19505472A
Authority: DE
Inventors: Josef Prof Dr Ing Eisenmann; Sebastian Benenowski; Erich Dipl Ing Nuding
Original assignee: Butzbacher Weichenbau GmbH
Current assignee: Voestalpine Turnout Technology Germany GmbH
Priority date: 1995-02-17
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 1996-08-22
Also published as: EP0727523B1; EP0727523A1; ATE180527T1; DE59601963D1

Abstract

The expansion joint fastens a first rail (12) such as a jaw rail and a second rail (14) such as a tongue rail. The First and second rails are fastened together by a closed linkage friction connection. The friction connection between the first and second rails is produced by a resistance force formed when the rails are pushed forward in the longitudinal direction. The resistance force is larger than the normal everyday temperature dependant compressive forces experienced by the rails.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dehnungsstoß eines Gleises, insbesondere be stimmt für eine Massivbrücke, umfassend eine erste Schiene wie Backenschiene und eine an diese anliegende zweite Schiene wie Zunge, auf die temperaturbedingt Längs zug- bzw. -druckkräfte einwirken, wobei die erste Schiene und die zweite Schiene durch Kraftschluß miteinander verbunden sind.The invention relates to an expansion joint of a track, in particular be is right for a solid bridge, including a first rail like stock rail and a second rail attached to this like tongue, on the temperature-dependent longitudinal act tensile or compressive forces, the first rail and the second rail through Adhesion are interconnected.

Die bekannten Dehnungsstöße, die auch als Schienenauszüge bezeichnet werden, ermöglichen z. B. im Bereich von Brücken eine Relativbewegung zwischen Bauwerk und Gleis. Hierzu kann eine Zunge im Vollschienenprofil zwischen einer Backenschiene und einer auf der gegenüberliegenden Seite ortsfest angeordneten Klemmbacke festgelegt werden. Der Fuß der Zunge und der der Backenschiene sind auf einer gemeinsamen Unterlage auf gleichem Niveau angeordnet. Hierdurch bedingt stützt sich die Backen schiene im wesentlichen nur über die der Zunge abgewandte Hälfte der Backenschiene auf der Unterlage ab. Instabilitäten werden dadurch ausgeglichen, daß die Backen schiene über Stützen und Winkelstücke befestigt ist. Dies erfordert jedoch eine zusätzli che Wartung. The well-known expansion joints, which are also called rail extensions, enable z. B. in the area of bridges a relative movement between the structure and Track. For this purpose, a tongue in the solid rail profile between a stock rail and a fixed jaw arranged on the opposite side will. The foot of the tongue and that of the stock rail are on a common one Document arranged on the same level. As a result, the jaws are supported essentially only over the half of the stock rail facing away from the tongue on the pad. Instabilities are compensated for by the fact that the cheeks rail is attached via supports and elbows. However, this requires an additional maintenance.

Ein entsprechender Schienenstoß ist z. B. der DE 30 16 492 A1 zu entnehmen.A corresponding rail joint is e.g. B. DE 30 16 492 A1.

Aus der DE-OS 15 34 052 ist ein Schienenauszug für den Eisenbahn-Oberbau bekannt, bei dem Backen- und Zungenschiene durch auf einer gemeinsamen Grundplatte an geordnete Druckstücke gegeneinander gepreßt sind, wobei zwischen mindestens je einem der sich gegenüberliegenden Druckstücke und einer Schiene eine oder mehrere Federn angeordnet sind. Hierbei kann es sich um Blattfedern handeln. Durch diese Konstruktion werden die ansonsten die Backen- mit Zungenschienen verbindenden Verbindungsbolzen vermieden, wodurch Schwächungen der Schienenstege erfolgen. Unabhängig von der Konstruktion ist die Anpreßkraft so gewählt, daß Längsverschie bungen der Backen- und Zungenschiene gegeneinander möglich sind.From DE-OS 15 34 052 a rail pull-out for the railway superstructure is known, with the stock and tongue rail by on a common base plate Ordered pressure pieces are pressed against each other, with at least between each one or more of one of the opposing thrust pieces and a rail Springs are arranged. This can be leaf springs. Through this The construction that would otherwise connect the stock and tongue rails Connection bolts avoided, which weakens the rail webs. Regardless of the construction, the contact pressure is selected so that longitudinal displacement exercises of the stock and tongue splint against each other are possible.

Ein Kraftschluß zwischen Backenschiene und Zunge eines Dehnungsstoßes ist auch aus der WO 93/23624 bekannt.A frictional connection between the stock rail and tongue of an expansion joint is also out WO 93/23624 known.

Durch die bei Brücken mit großen Dehnlängen über dem beweglichen Auflager erfor derlichen Dehnungsstöße wird im Sommer dem Auftreten einer unzulässig großen Längsdruckkraft in den Schienen (Gefahren der Gleisverwerfung) und im Winter dem Auftreten einer unzulässig großen Längszugkraft in den Schienen (Gefahr eines Schie nenbruchs) vorgebeugt. Die erhöhten Längsdruckkräfte bei einem lückenlos verschweiß ten Gleis über dem beweglichen Auflager einer Brücke resultieren aus der Längen änderung der Brücke, bei der über den Längsverschiebewiderstand des im Schotter gebetteten Gleisrostes die Schienenlängskräfte beeinflußt wird (Eisenmann und Leykauf, Brücken als Störstellen für das Gleis, der Eisenbahningenieur 1987, H.3).By using it for bridges with large expansion lengths above the movable support This type of expansion shock becomes an impermissibly large occurrence in summer Longitudinal compressive force in the rails (risks of warping the track) and in winter Occurrence of an impermissibly large longitudinal tensile force in the rails (risk of shooting break) prevented. The increased longitudinal compressive forces in the case of seamless welding ten tracks over the movable support of a bridge result from the lengths Modification of the bridge, over the longitudinal resistance of the in the gravel bedded rail grid the longitudinal forces are influenced (Eisenmann and Leykauf, Bridges as fault points for the track, the railway engineer 1987, H.3).

Da im Bereich des Dehnungsstoßes keine Schienenlängskraft übertragen wird, stellt sich bei der täglich auftretenden Erwärmung bzw. Abkühlung der Schienen eine Stoßbewe gung ein. Diese Stoßbewegung wird auf die im Schotter gebetteten Schwellen über tragen. Die Folge ist ein "Einarbeiten" der Schwellen in den Schotter verbunden mit einem Absacken des Gleisrostes im Bereich des Dehnungsstoßes. Der daraus resultieren de Gleislagefehler wirkt sich nachteilig auf den Fahrzeuglauf aus. Bei hohen Fahr geschwindigkeiten macht dies eine häufige Durcharbeitung des Gleises im Bereich von Dehnungs- oder Ausziehstößen notwendig.As no longitudinal rail force is transmitted in the area of the expansion joint, it turns out when the rails warm up or cool down every day entry. This impact movement is transferred to the sleepers embedded in the ballast carry. The result is an "incorporation" of the sleepers into the ballast associated with a sagging of the track grate in the area of the expansion joint. The result of this de Track position error has a negative impact on vehicle running. At high driving speeds makes this a frequent revision of the track in the range of Expansion or extension shocks necessary.

Bei Temperaturänderungen der Schienen im Bereich von 300 bis 400 können Schwellen längsbewegungen im Stoßbereich zwischen 7 und 15 mm auftreten, sofern Backen schiene und Zunge aus UIC 60 Schienenprofilen bestehen.When the temperature changes of the rails in the range of 300 to 400 thresholds can occur Longitudinal movements in the joint area between 7 and 15 mm occur, provided baking The rail and tongue consist of UIC 60 rail profiles.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Dehnungsstoß der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß aufgrund üblicher Temperatur schwankungen Gleisverwerfungen und Schienenbrüche ausgeschlossen und die Lagesta bilität des Schwellenrostes im Schotter verbessert wird. Gleichzeitig soll jedoch sicher gestellt sein, daß nach Erreichen der im lückenlos verschweißten Gleis im Sommer sich einstellenden maximalen Schienenlängsdruckkraft und im Winter sich einstellenden Schienenlängszugkraft ein Gleiten der den Dehnungsstoß bildenden ersten und zweiten Schienen auftritt.The present invention addresses the problem of an expansion shock type described above so that due to usual temperature Fluctuations in track warping and broken rails are excluded and the Lagesta stability of the threshold grate in the ballast is improved. At the same time, however, should be safe be set that after reaching the completely welded track in the summer adjusting maximum longitudinal rail pressure and in winter Rail longitudinal tensile force a sliding of the first and second forming the expansion joint Rails occurs.

Das Problem wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß der Kraft schluß zwischen der ersten und der zweiten Schiene eine ein Verschieben in deren Längsrichtung unterbindende Widerstandskraft F_L erzeugt, die größer als die üblicher weise tageszeitbedingt auftretenden temperaturabhängigen Längszug- bzw.-druckkräfte ist, insbesondere daß die Widerstandskraft F_L in etwa das 0,4- bis 0,9fache der im Jahr temperaturbedingten maximal auftretenden Längszug- bzw. -druckkräfte beträgt.The problem is essentially solved according to the invention in that the force circuit between the first and the second rail generates a shifting in the longitudinal direction of the resistance force F _L , which is greater than the temperature-dependent longitudinal tensile or compressive forces that occur as a result of the time of day, in particular that the resistance force F _{L is} approximately 0.4 to 0.9 times the maximum longitudinal tensile or compressive forces occurring in the year due to temperature.

Erfindungsgemäß werden die erste und zweite Schiene bei üblichen temperaturbedingten Längenänderungen derart kraftschlüssig verbunden, daß eine Relativbewegung ausge schlossen ist, so daß die ansonsten täglich durch die Schienenerwärmung bzw. -ab kühlung auftretende Längenveränderung und damit Schwellenlängsbewegung verhindert wird, so daß Gleislageverschlechterungen vermieden werden. Gleichzeitig wird der Kraftschluß und damit die Widerstandskraft F_L derart eingestellt, daß noch vor Errei chen der im Sommer sich einstellenden maximalen Schienenlängsdruckkraft und im Winter sich einstellenden Schienenlängszugkraft ein Gleiten der Schienen zueinander erfolgt, wodurch unter anderem die durch eine Brückenlängsbewegung auftretende Erhöhung der Schienenlängskraft verhindert wird. Da diese kritische Bewegung Massivbrücken nur im Sommer und im Winter auftritt, wird die für die rasche Gleisla geverschlechterung relevante oftmalige Schwellenlängsbewegung weitgehend vermieden.According to the invention, the first and second rails are connected in a force-fitting manner in the case of customary temperature-related changes in length such that a relative movement is excluded, so that the change in length that otherwise occurs daily due to the heating or cooling of the rails and thus longitudinal movement of the threshold is prevented, so that deterioration of the track position is avoided. At the same time, the frictional connection and thus the resistance F _{L is set} such that even before reaching the maximum longitudinal rail pressure that occurs in summer and the longitudinal rail force that arises in winter, the rails slide against one another, thereby preventing, among other things, the increase in rail longitudinal force that occurs due to a longitudinal movement of the bridge becomes. Since this critical movement of massive bridges only occurs in summer and winter, the frequent longitudinal movement of the sleeper, which is relevant for the rapid deterioration of the track, is largely avoided.

Insbesondere kann der die erforderliche Widerstandskraft F_L erzeugende Kraftschluß der ersten und zweiten Schiene zueinander dadurch erreicht werden, daß die erste und zweite Schiene durch eine Art "Schraubzwinge" gegeneinander verspannbar sind. Dabei sollte die Anspannkraft der "Schraubzwinge" so eingestellt werden, daß die bei einer Bewegung aktivierte Widerstandskraft F_L zwischen den Schienen um in etwa 30% kleiner als die maximale Schienenlängszug- bzw. -druckkraft ist.In particular, the frictional connection of the first and second rails generating the required resistance force F _L can be achieved in that the first and second rails can be braced against one another by a type of "screw clamp". The clamping force of the "screw clamp" should be set so that the resistance force F _L activated during movement between the rails is approximately 30% smaller than the maximum longitudinal tractive or compressive force.

Bei einer maximalen Schienentemperatur von 60°C und einer minimalen Schienentem peratur von -22° C bei der Verwendung eines UIC 60 Schienenprofils für die erste und zweite Schiene kann als maximale Schienenlängskraft 800 kN angesetzt werden, so daß infolgedessen die Widerstandskraft F_L und damit die Durchschubkraft, von der ab eine Relativbewegung zwischen den Schienen möglich ist, mit in etwa 560 kN anzugeben ist.At a maximum rail temperature of 60 ° C and a minimum rail temperature of -22 ° C when using a UIC 60 rail profile for the first and second rail, 800 kN can be applied as the maximum rail longitudinal force, so that the resistance F _L and thus the Pushing force, from which a relative movement between the rails is possible, is to be specified at approximately 560 kN.

Insbesondere können die erste und zweite Schiene über ihre Schienenfüße kraftschlüssig verbunden sein, wobei zwischen den Füßen, also Unterseite des einen Schienenfußes und der Oberseite des anderen Schienenfußes eine Klemmplatte angeordnet wird, um die erste und zweite Schiene im hinreichenden Umfang miteinander verspannen zu können. In particular, the first and second rails can be non-positively connected via their rail feet be connected, being between the feet, ie underside of a rail foot and a clamping plate is arranged around the top of the other rail foot sufficiently brace the first and second rails together can.

Die das Zusammenspannen bewirkende "Schraubzwinge" kann vorzugsweise durch eine die erste und die zweite Schiene bereichsweise umgebende Aufnahmeeinrichtung realisiert werden, die lösbar mit der ersten und zweiten Schiene verbunden sind.The "screw clamp" causing the clamping can preferably be carried out by a the first and the second rail surrounding area receiving device be realized, which are detachably connected to the first and second rails.

Zum Verspannen der ersten und zweiten Schiene weist die Aufnahmeeinrichtung zumindest ein Federelement wie Tellerfeder auf, das direkt oder indirekt auf eine der Schienen zu deren kraftschlüssiger Verbindung einwirkt.The receiving device has for bracing the first and second rails at least one spring element such as a plate spring, which directly or indirectly on one of the Rails acts to their non-positive connection.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine der Schienen formschlüssig mit der Aufnahmeeinrichtung oder einem von diesem ausgehenden Element verbunden sein, wodurch sich der Vorteil ergibt, daß bei den gegenläufigen Längsbewegungen der Schienen eine Schrägstellung der Aufnahmeeinrichtung unterbleibt.In a further embodiment of the invention, one of the rails can be positively connected to the Receiving device or an element emanating therefrom, which results in the advantage that in the opposite longitudinal movements of the Rails does not incline the receiving device.

Die Aufnahmeeinrichtung selbst kann zumindest ein durch das Federelement in Rich tung einer der Schienen vorgespanntes Element aufweisen, das zur Kraftübertragung auf die Schienen und damit deren Verspannung ein Hebelelement ist.The receiving device itself can at least one in the Rich by the spring element device of one of the rails biased element to transmit power the rails and thus their bracing is a lever element.

Nach einer Weiterbildung kann ein Druckelement wie Backe auf einen Steg einer der Schienen anliegen, wobei das Druckelement von einer Halterung ausgeht, die mit der anderen Schiene vorzugsweise formschlüssig verbunden ist.According to a further development, a pressure element such as a cheek can be placed on a web Rails abut, wherein the pressure element is based on a bracket that with the other rail is preferably positively connected.

Zum Vergrößern der den Durchschiebewiderstand beeinflussenden aufeinandergleitenden Flächen der Schienen ist vorgesehen, das aufeinanderliegende Flächen der Schienen in deren Längsrichtung profiliert sind und formschlüssig ineinandergreifen. Dabei kann die Profilierung durch von der jeweiligen Fläche ausgehende Zähne gebildet sein, wobei die Zähne mit ihren Zahnflanken spielfrei aufeinanderliegen. Zusätzlich sollten Zahnkopf und Zahnfuß von ineinandergreifenden Zähnen zueinander beabstandet sein. To increase the sliding on each other influencing the sliding resistance Surfaces of the rails are provided, the superimposed surfaces of the rails in whose longitudinal direction is profiled and interlock positively. The Profiling be formed by teeth emanating from the respective surface, the Teeth with their tooth flanks lie on top of one another without play. In addition, tooth shoulders and the tooth base of mutually engaging teeth.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß zur Erzielung des Kraftschlusses der Schienenfuß der ersten Schienen in Form einer Backenschiene zwischen einem Boden element wie Bodenplatte und einem Zwischenelement und der Schienenfuß der anderen Schiene in Form einer Zunge zwischen dem Zwischenelement und einem Kopfelement festgeklemmt sind, wobei das Kopfelement und das Bodenelement zueinander verspannt sind. Gleichzeitig kann der Backenschienenfuß auf seiner der Zunge gegenüberliegenden Seite von einem von dem Bodenelement ausgehenden Klemmelement festklemmbar sein.Another embodiment provides that to achieve the adhesion of the Rail base of the first rails in the form of a stock rail between a floor element like base plate and an intermediate element and the rail foot of the other Rail in the form of a tongue between the intermediate element and a head element are clamped, the head element and the base element bracing each other are. At the same time, the stock rail foot can be on its opposite side of the tongue Side of a clamping element starting from the base element can be clamped his.

Zum Verspannen des Bodenelements zu dem Kopfelement können diese von einem Schraubelement durchsetzt sein, wobei das Schraubelement gegenüber dem oberen Element über ein Federelement wie Tellerfeder abgestützt ist, die von dem Schraub element durchsetzt wird. Ferner kann zwischen dem Zwischenelement und dem Boden element ein weiteres Federelement angeordnet sein, wobei die von den Federelementen hervorgerufenen Federkräfte voneinander abweichen.To clamp the base element to the head element, these can be moved from one Be screwed through, the screw member relative to the upper Element is supported by a spring element such as a plate spring, which is supported by the screw element is enforced. Furthermore, between the intermediate element and the floor element can be arranged a further spring element, the of the spring elements caused spring forces deviate from each other.

Dabei können der Zungenfuß zwischen dem Kopfelement und dem Zwischenelement mit einer Kraft F₁ und der Backenschienenfuß zwischen dem Zwischenelement und dem Bodenelement mit einer Kraft F₂ festklemmbar sein, wobei F₁ größer F₂, vorzugsweise 2 F₂ ≈ F₁ ist.The tongue base between the head element and the intermediate element with a force F₁ and the stock rail foot between the intermediate element and the Bottom element can be clamped with a force F₂, F₁ greater than F₂, preferably 2 F₂ ≈ F₁.

Der Backenschienenfuß ist seinerseits auf seiner der Zunge abgewandten Seite mit einer Kraft F₃ festklemmbar, wobei F₂ größer F₃, vorzugsweise in etwa 2 F₃ ≈ F₂ ist.The stock rail foot is in turn on its side facing away from the tongue with a Force F₃ clampable, F₂ is greater than F₃, preferably about 2 F₃ ≈ F₂.

Nach einem weiteren Vorschlag kann der Zungenschienenfuß formschlüssig mit einer Bodenplatte verbunden sein, in der eine die Backenschiene abstützende und in Richtung des Zungenschienenfuß vorspannendes Federelement wie Tellerfeder angeordnet ist. Zum sicheren Verspannen kann dabei zwischen dem Zungenschienenfuß und der Bodenplatte eine zwischen Zungenschienenfußunterseite und Backenschienenfußobersei te sich erstreckende Klemmplatte angeordnet sein.According to a further proposal, the tongue rail foot can be form-fitting with a Be connected to the base plate, in the one supporting the stock rail and in the direction of the tongue rail foot biasing spring element is arranged as a plate spring. For safe tensioning can be between the tongue rail foot and the Base plate one between the tongue rail base and the top rail base te extending clamping plate may be arranged.

Auch sollten vorzugsweise Tellerfedern versetzt zur Mittelachse der Backenschiene in der Bodenplatte angeordnet sein, um beim Anziehen des Schraubelementes ein Kippen der Backenschiene bzw. der Zunge zu verhindern.Disc springs should also preferably be offset to the central axis of the stock rail the bottom plate can be arranged to tilt when tightening the screw element to prevent the stock rail or tongue.

Durch die Verspannung zwischen Zunge und Backenschiene mittels der fußunterseitig auf die Backenschiene einwirkenden Tellerfeder ergibt sich des weiteren der Vorteil, daß die dynamische Masse reduziert wird.Due to the tension between the tongue and stock rail using the underside of the foot The plate spring acting on the stock rail also has the advantage that the dynamic mass is reduced.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kom bination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von den Zeichnungen zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.Further details, advantages and features of the invention do not only result from the claims, the features to be extracted from them - for themselves and / or in com bination - but also from the following description of the drawings preferred preferred embodiments.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Dehnungsstoßes, Fig. 1 shows a cross section through a first embodiment of an expansion joint,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 shows a section along the line II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Dehnungsstoßes, Fig. 3 shows a cross section through a second embodiment of an expansion joint,

Fig. 4 eine Draufsicht des Dehnungsstoßes nach Fig. 3, Fig. 4 is a plan view of the expansion joint according to FIG. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform eines Dehnungsstoßes, Fig. 5 shows a cross section through a third embodiment of an expansion joint,

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine vierte Ausführungsform eines Dehnungsstoßes, Fig. 6 shows a cross section through a fourth embodiment of an expansion joint,

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine fünfte Ausführungsform eines Dehnungsstoßes, Fig. 7 shows a cross section through a fifth embodiment of an expansion joint,

Fig. 8 der Dehnungsstoß nach Fig. 7 in Draufsicht und Fig. 8, the expansion joint of FIG. 7 in plan view and

Fig. 9 eine sechste Ausführungsform eines Dehnungsstoßes. Fig. 9 shows a sixth embodiment of an expansion joint.

In den Figuren, in denen grundsätzlich gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, sind Schnittdarstellungen von verschiedenen Ausführungsformen von Dehnungsstößen dargestellt, bei denen erste und zweite Schienen, die nachstehend als Backenschienen und Zungen bezeichnet werden, kraftschlüssig derart miteinander verbunden sind, daß zwischen den Schienen eine Widerstandskraft F_L erzeugt wird, die eine Relativverschiebung der Schienen zueinander bei üblichen tageszeitlich bedingten Temperaturänderungen verhindert, jedoch eine solche Bewegung noch vor Erreichen der bei lückenlos verschweißten Gleisen im Sommer sich einstellenden maximalen Schie nenlängsdruckkraft und im Winter sich einstellenden Schienenlängszugkraft ermöglicht. Dabei sollte durch den Kraftschluß ein Durchschiebewiderstand zwischen den aufein anderliegenden Flächen der Schienen hervorgerufen werden, daß die Durchschiebekraft, also die Kraft, bei der eine Relativbewegung ermöglicht wird, in etwa 60% bis 90%, vorzugsweise jedoch in etwa 70% der maximalen Schienenlängskraft entspricht.In the figures, in which basically the same elements are provided with the same reference numerals, sectional representations of different embodiments of expansion joints are shown, in which the first and second rails, which are referred to below as stock rails and tongues, are non-positively connected to one another in such a way that between the rails a resistance force F _{L is} generated, which prevents a relative displacement of the rails relative to one another in the case of usual temperature changes during the day, but allows such movement before the maximum longitudinal compressive force that occurs in summer in the case of seamlessly welded rails and longitudinal longitudinal tensile force that occurs in winter. The frictional connection should cause a push-through resistance between the surfaces of the rails lying on top of each other, so that the push-through force, i.e. the force at which a relative movement is made possible, corresponds to approximately 60% to 90%, but preferably approximately 70%, of the maximum rail longitudinal force .

Bestehen z. B. Zunge und Backenschiene aus einem UIC 60 Profil, so beträgt die maximale Schienenlängskraft 800 kN unter der Voraussetzung einer Verschweißtempe ratur von 19°C, einer maximalen Schienentemperatur von 60°C und einer minimalen Schienentemperatur von -22°C. Somit sollte die Durchschubkraft etwa 560 kN betra gen.Exist z. B. tongue and stock rail from a UIC 60 profile, it is maximum rail longitudinal force 800 kN under the condition of a welded temperature temperature of 19 ° C, a maximum rail temperature of 60 ° C and a minimum Rail temperature of -22 ° C. The pushing force should therefore be about 560 kN gene.

Die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Schienen erfolgt durch ein Zusammen spannen dieser in Art einer "Schraubzwinge", wie anhand der nachfolgenden Beschrei bung erläutert wird. The non-positive connection between the rails is made by a joint clamp this in the manner of a "screw clamp", as shown in the following description exercise is explained.

Ein in Fig. 1 dargestellter Schienenstoß (10) umfaßt eine Backenschiene (12) und eine fußseitig auf gleichem Niveau verlaufende und an dieser anliegende Zunge (14). Die aneinanderliegenden Flächen (16) und (18) weisen durch Zähne gebildete Verzahnungen auf, so daß sich eine Vergrößerung der aufeinanderliegenden Gleitflächen ergibt.A rail joint ( 10 ) shown in FIG. 1 comprises a stock rail ( 12 ) and a tongue ( 14 ) running at the same level on the foot side and resting on it. The adjoining surfaces ( 16 ) and ( 18 ) have teeth formed by teeth, so that there is an enlargement of the superimposed sliding surfaces.

Die Backenschiene (12) wird mit der Zunge (14) über eine Aufnahmeeinrichtung oder Klemme (20) verspannt, die aus einem ersten winkelförmigen, einerseits an der Backen schiene (12) und andererseits sich unterhalb der Backenschiene (12) und der Weichen zunge sich erstreckenden winkelförmigen Teil (22) und aus einem eine bewegliche und sich an der Zunge (14) anlegende Backe (24) haltendes Teil (26) besteht, die gegenein ander vorzugsweise über eine Schraube (28) verstellbar sind.The stock rail ( 12 ) is clamped with the tongue ( 14 ) via a receiving device or clamp ( 20 ), which consists of a first angular, on the one hand on the stock rail ( 12 ) and on the other hand below the stock rail ( 12 ) and the switch tongue itself extending angular part ( 22 ) and consists of a movable and on the tongue ( 14 ) engaging jaw ( 24 ) holding part ( 26 ), which are adjustable against each other preferably via a screw ( 28 ).

Die sich an der Zunge (14) vorzugsweise flächig abstützende Backe (24) ist über zwei Tellerfederpakete (30), (32) gegenüber dem sich entlang der Zunge (14) erstreckenden Teil (26) der Klammer (20) abstützbar, um durch Anziehen der Schrauben (28) die Backenschiene (12) mit der Zunge (14) kraftschlüssig zu verbinden, also diese zu verspannen. Dabei kann der winkelförmige Abschnitt (22) der Klammer (20) über Stifte (34) formschlüssig mit der Backenschiene (12) verbunden werden, um eine Schräg stellung der Klammer (20) dann auszuschließen, wenn die Backenschiene (12) zu der Zunge (14) relativ verschiebbar ist.The cheek ( 24 ), which is preferably supported flatly on the tongue ( 14 ), can be supported via two plate spring assemblies ( 30 ), ( 32 ) relative to the part ( 26 ) of the clamp ( 20 ) extending along the tongue ( 14 ), in order to be tightened the screws ( 28 ) to connect the stock rail ( 12 ) to the tongue ( 14 ) in a non-positive manner, that is to say to brace them. The angular section ( 22 ) of the clamp ( 20 ) can be positively connected to the stock rail ( 12 ) via pins ( 34 ) in order to rule out inclination of the clamp ( 20 ) when the stock rail ( 12 ) to the tongue ( 14 ) is relatively displaceable.

Die nachfolgenden den Fig. 3 bis 9 zu entnehmenden Ausführungsbeispielen von Dehnungsstößen unterscheiden sich von dem Dehnungsstoß (10) der Fig. 1 und 2 dahingehend, daß die kraftschlüssige Verbindung der Schienen, also Backenschiene (36) und Zunge (38) nicht über aneinanderliegende Seitenflächen, sondern durch Verspannen der Schienenfüße, also des Backenschienenfußes (40) und des Zungenfußes (42) zueinander erfolgt, die in verschiedenen Ebenen abgestützt sind. The following embodiments of expansion joints shown in FIGS. 3 to 9 differ from the expansion joint ( 10 ) of FIGS. 1 and 2 in that the non-positive connection of the rails, i.e. stock rail ( 36 ) and tongue ( 38 ), does not have adjacent side surfaces , but by bracing the rail feet, that is, the stock rail foot ( 40 ) and the tongue foot ( 42 ) to each other, which are supported in different planes.

Beim Dehnungsstoß (44) gemäß der Fig. 3 und 4 ist die Backenschiene auf einer Bodenplatte (46) angeordnet, auf der eine Zwischenplatte angeordnet ist, die sich zwi schen den übereinander und teilweise überlappenden Füßen (40), (42) der Backen schiene (36) und der Zunge (38) erstreckt und die Funktion einer Klemmplatte ausübt. Oberhalb der Zwischenplatte (48) verläuft eine Kopfplatte (50), die sich bis über den Zungenschienenfuß (42) erstreckt.At the expansion joint (44) according to the Fig. 3 and 4, the stock rail arranged on a base plate (46) is arranged on the intermediate plate, the interim rule is the one above the other and partially overlapping feet (40), (42) of the jaws rail ( 36 ) and the tongue ( 38 ) extends and performs the function of a clamping plate. A head plate ( 50 ) extends above the intermediate plate ( 48 ) and extends over the tongue rail foot ( 42 ).

Um die Platten (46), (48), (50) gegeneinander und damit auch die Backenschiene (36) mit der Zunge (38) zu verspannen, werden die Platten (46), (48), (50) von zumindest ei nem Schraubelement (52) oder gleichwirkenden Element durchsetzt. Dabei ist das Schraubelement (52) gegenüber der Kopfplatte (52) über ein von dem Schraubelement (52) durchsetztes Tellerfederpaket (54) abgestützt. Ferner befindet sich ein zweites Tel lerfederpaket (56), das ebenfalls von dem Schraubelement (52) durchsetzt wird, zwi schen der Zwischenplatte (48) und der Bodenplatte (46).In order to brace the plates ( 46 ), ( 48 ), ( 50 ) against each other and thus also the stock rail ( 36 ) with the tongue ( 38 ), the plates ( 46 ), ( 48 ), ( 50 ) are made of at least one Screw element ( 52 ) or equivalent element penetrates. The screw element ( 52 ) is supported relative to the head plate ( 52 ) by a plate spring assembly ( 54 ) penetrated by the screw element ( 52 ). There is also a second Tel lerfederpaket ( 56 ), which is also penetrated by the screw element ( 52 ), between the intermediate plate ( 48 ) and the bottom plate ( 46 ).

Die Tellerfederpakete (54) und (56) sind unterschiedlich hoch, um unterschiedliche Federkräfte hervorzurufen, so daß infolgedessen beim Anziehen der Schraube (52) der Zungenschienenfuß (42) mit einer größeren Kraft F₁ zwischen der Kopfplatte (50) und der Zwischenplatte (48) festgeklemmt wird, als der Backenschienenfuß (40) zwischen der Zwischenplatte (48) und der Bodenplatte (46) (Kraft F₂). Vorzugsweise ist die durch das Verspannen auf dem Zungenschienenfuß einwirkenden Normalkraft F₁ doppelt so groß als die auf den Backenschienenfuß (40) unterhalb der Zunge (38) einwirkende Normalkraft F₂.The plate spring assemblies ( 54 ) and ( 56 ) are of different heights in order to produce different spring forces, so that as a result, when the screw ( 52 ) is tightened, the tongue rail foot ( 42 ) with a greater force F 1 between the head plate ( 50 ) and the intermediate plate ( 48 ) is clamped when the stock rail foot ( 40 ) between the intermediate plate ( 48 ) and the bottom plate ( 46 ) (force F₂). Preferably, the normal force F 1 acting by tensioning on the tongue rail foot is twice as large as the normal force F 2 acting on the stock rail foot ( 40 ) below the tongue ( 38 ).

Auf der der Zunge (38) fernliegenden Seite (56) des Backenschienenfußes (40) stützt sich eine Klemmplatte (58) ab, die über ein Schraubelement (60) mit der Bodenplatte (46) verbunden ist, wobei zwischen dem Schraubelement (60) und der Klemmplatte (58) ein weiteres Tellerfederpaket (62) angeordnet ist. Die von der Klemmplatte auf den Backenschienenfuß (40) hervorgerufene Normalkraft F₃ sollte dabei etwa die Hälfte der auf die gegenüberliegende Seite des Schienenfußes (40) eingeleitete Normalkraft F₂ sein.On the tongue (38) remote side (56) of the stock rail foot (40), a clamping plate (58) is supported, which is connected via a screw (60) with the base plate (46), wherein between the screw element (60) and a further plate spring assembly ( 62 ) is arranged on the clamping plate ( 58 ). The normal force F₃ caused by the clamping plate on the stock rail foot ( 40 ) should be about half of the normal force F₂ introduced on the opposite side of the rail foot ( 40 ).

Der Fig. 5 ist ein Dehnungsstoß (64) zu entnehmen, bei dem entsprechend der Fig. 3 und 4 die Backenschiene (36) mit der Zunge (38) über deren Schienenfüße (40) und (42) verspannt wird. Dabei verläuft ebenfalls zwischen den Schienenfüßen (40) und (42) eine als Klemmplatte zu bezeichnende Zwischenplatte (66), die jedoch gegenüber der Bodenplatte (46) nicht über ein Tellerfederpaket abgestützt ist. FIG. 5 is shown in an expansion joint (64), in which according to the Fig. 3 and 4, the stock rail (36) is braced with the tongue (38) on their rail bases (40) and (42). An intermediate plate ( 66 ), which can be referred to as a clamping plate, also runs between the rail feet ( 40 ) and ( 42 ), but is not supported with respect to the base plate ( 46 ) via a plate spring assembly.

Vielmehr wird die das Verspannen von Zunge (38) und Backenschiene (36) bewirkende Kraft durch eine als L-Hebel ausgebildete und sich an der Oberseite des Zungenfußes (42) abstützende Kopfplatte (68) hervorgerufen, die im Ausführungsbeispiel über zwei Schraubelemente (70), (72) mit der Bodenplatte (46) verbunden ist. Dabei sind die Schraubelemente (70) und (72) über jeweils ein Tellerfederpaket (74) bzw. (76) gegen über dem Hebel (68) abgestützt. Durch unterschiedliches Anziehen der Schrauben (70), (72) und/oder verschiedene Höhen bzw. Stärken der Tellerfedern (74) und (76) kann folglich die Zunge (38) im erforderlichen Umfang über die Klemmplatte (66) mit der Backenschiene (36) verspannt werden.Rather, the force which tensions the tongue ( 38 ) and stock rail ( 36 ) is caused by a head plate ( 68 ) designed as an L-lever and supported on the top of the tongue base ( 42 ), which in the exemplary embodiment has two screw elements ( 70 ). , ( 72 ) is connected to the base plate ( 46 ). The screw elements ( 70 ) and ( 72 ) are each supported by a plate spring assembly ( 74 ) and ( 76 ) against the lever ( 68 ). By tightening the screws ( 70 ), ( 72 ) and / or different heights or thicknesses of the disc springs ( 74 ) and ( 76 ) differently, the tongue ( 38 ) can consequently be clamped ( 66 ) with the stock rail ( 36 ) be braced.

Sowohl die Zwischenplatte (66) als auch der Hebel (68) mit seinem vertikal verlaufen den kurzen Schenkel (78) erstrecken sich teilweise innerhalb der Bodenplatte (46), um eine Lagefixierung zu ermöglichen, ohne daß jedoch zum Verspannen der Elemente deren Beweglichkeit zueinander eingeschränkt wird.Both the intermediate plate ( 66 ) and the lever ( 68 ) with its vertically extending short leg ( 78 ) extend partially within the base plate ( 46 ) to enable a positional fixation, but without restricting the mobility of the elements relative to one another becomes.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 zeigt einen Dehnungsstoß (80) der grundsätzlich dem Dehnungsstoß (64) mit der Einschränkung entspricht, daß nicht eine Kopfplatte (82), sondern eine Bodenplatte (84) eine winkelförmige Geometrie besitzt. Die Kopf platte (82) ist dabei einerseits an dem Zungenfuß (42) und andererseits auf dem vertikal und in Richtung der Kopfplatte (82) sich erstreckenden kurzen Schenkel (86) der Bodenplatte (84) abgestützt, um durch Anziehen eines von der Bodenplatte (84) ausge henden und gegenüber der Kopfplatte (82) über ein Tellerfederpaket (88) abgestützten Schraubelements (90) die Zunge (38) gegenüber der Backenschiene (36) zu verspannen.The embodiment of FIG. 6 shows an expansion joint ( 80 ) which basically corresponds to the expansion joint ( 64 ) with the restriction that not a head plate ( 82 ) but a bottom plate ( 84 ) has an angular geometry. The head plate ( 82 ) is supported on the one hand on the tongue base ( 42 ) and on the other hand on the short leg ( 86 ) of the base plate ( 84 ) extending vertically and in the direction of the top plate ( 82 ), in order to tighten one of the base plate ( 84 ) outgoing and opposite the head plate ( 82 ) via a plate spring assembly ( 88 ) supported screw element ( 90 ) to clamp the tongue ( 38 ) against the stock rail ( 36 ).

Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 bis 5 kann sich die Bodenplatte (46) und bei dem der Fig. 6 die Kopfplatte (82) bis zum gegenüberliegenden und entsprechend aufgebauten Dehnungsstoßes des Gleises erstrecken. Allerdings ist dies nicht zwingend erforderlich.In the exemplary embodiments of FIGS. 3 to 5, the base plate ( 46 ) and in that of FIG. 6 the head plate ( 82 ) can extend to the opposite and correspondingly constructed expansion joint of the track. However, this is not absolutely necessary.

Um die dynamische Masse einer die Backenschiene (36) mit der Zunge (38) verspan nenden "Schraubklemme" zu reduzieren, können folgende Maßnahmen vorgesehen sein.In order to reduce the dynamic mass of a "screw terminal" spanning the stock rail ( 36 ) with the tongue ( 38 ), the following measures can be provided.

Ein den Fig. 7 und 8 zu entnehmender Dehnungsstoß (92) weist eine Bodenplatte (94) auf, die über ein Schraubelement (96) formschlüssig mit der Zunge (38) verbunden ist. Hierzu durchsetzt die Schraube (96) den Zungenfuß (42). In der Bodenplatte (94) ist ein Tellerfederpaket (98) eingelassen, auf dem der Backenschienenfuß (40) abgestützt ist.An expansion joint ( 92 ) shown in FIGS. 7 and 8 has a base plate ( 94 ) which is positively connected to the tongue ( 38 ) via a screw element ( 96 ). For this purpose, the screw ( 96 ) passes through the tongue base ( 42 ). A plate spring assembly ( 98 ) is embedded in the base plate ( 94 ), on which the stock rail base ( 40 ) is supported.

Zwischen Oberseite des Backenschienenfußes (40) und Unterseite des Zungenfußes (42) ist ein Keilelement (98) angeordnet, welches ebenfalls von dem Schraubelement (96) durchsetzt wird.A wedge element ( 98 ) is arranged between the top of the stock rail foot ( 40 ) and the bottom of the tongue foot ( 42 ), which is also penetrated by the screw element ( 96 ).

Auf der der Zunge (38) abgewandten Seite (56) des Backenschienenfußes (40) ist die Backenschiene (36) durch einen hochgezogenen Rand (102) der Bodenplatte (94) seitlich gesichert. Durch Anziehen des Schraubelementes (96) kann nunmehr über die Klemmplatte (100) die Zunge (38) gegenüber der Backenschiene (36) verspannt werden. Hierzu wirken die Zunge (38), die Klemmplatte (100) sowie die Backenschiene (36) als Einheit gegenüber dem Tellerfederpaket (98). On the side (56) of the stock rail foot ( 40 ) facing away from the tongue ( 38 ), the stock rail ( 36 ) is laterally secured by a raised edge ( 102 ) of the base plate ( 94 ). By tightening the screw element ( 96 ), the tongue ( 38 ) can now be braced relative to the stock rail ( 36 ) via the clamping plate ( 100 ). For this purpose, the tongue ( 38 ), the clamping plate ( 100 ) and the stock rail ( 36 ) act as a unit with respect to the plate spring assembly ( 98 ).

Um ein Kippen der Zunge (38) bzw. der Backenschiene (38) bei deren Verspannen, also Anziehen der Schraube (96) auszuschließen, ist das Tellerfederpaket (98) versetzt zur Mittelachse (104) der Backenschiene (36) angeordnet. Die Mittelachse (106) des Tellerfederpaketes schneidet die Weichenzunge (38).In order to prevent the tongue ( 38 ) or the stock rail ( 38 ) from tipping when it is braced, i.e. tightening the screw ( 96 ), the plate spring assembly ( 98 ) is offset from the central axis ( 104 ) of the stock rail ( 36 ). The central axis ( 106 ) of the plate spring assembly cuts the switch tongue ( 38 ).

Eine entsprechend versetzte Anordnung eines Tellerfederpaketes (108) eines Dehnungs stoßes (110) erübrigt sich beim Ausführungsbeispiel der Fig. 9, da der Backenschienen fuß (40) auf der der Zunge fernliegenden Seite (56) von einer Klemmplatte (114) verspannbar ist, die mittels eines von der Bodenplatte ausgehenden Schraubenelements (112) anziehbar ist. Ansonsten entspricht der Aufbau des Dehnungsstoßes (110) der Fig. 9 dem des Dehnungsstoßes (92) der Fig. 7 und 8.A correspondingly offset arrangement of a plate spring assembly ( 108 ) of an expansion joint ( 110 ) is unnecessary in the embodiment of FIG. 9, since the stock rail foot ( 40 ) on the side remote from the tongue ( 56 ) can be clamped by a clamping plate ( 114 ) can be tightened by means of a screw element ( 112 ) extending from the base plate. Otherwise, the structure of the expansion joint ( 110 ) in FIG. 9 corresponds to that of the expansion joint ( 92 ) in FIGS. 7 and 8.

Claims

1. Expansion joint ( 10 , 44 , 64 , 80 , 92 , 110 ) of a track, in particular intended for a solid bridge, comprising a first rail ( 12 , 36 ) such as a stock rail and a second rail ( 14 , 38 ) such as a tongue adjoining it , act on the temperature-related longitudinal tensile or compressive forces, the first rail and the second rail being connected to one another by a force fit, characterized in that the force fit between the first and the second rail ( 12 , 14 , 36 , 38 ) is a Moving in the longitudinal direction preventing resistance force F _{L is} generated, which is greater than the temperature-dependent longitudinal tensile or compressive forces that usually occur due to the time of day.

2. Expansion joint according to claim 1, characterized in that the resistance force F _{L is} approximately 0.4 to 0.9 times the maximum occurring longitudinal tensile or compressive forces in the year.

3. Expansion joint according to claim 1 or 2, characterized in that the first and the second rail ( 36 , 38 ) are non-positively connected by bracing their feet ( 40 , 42 ).

4. Expansion joint according to at least one of the preceding claims, characterized in that for generating the frictional connection, the first and the second track ( 36 , 38 ) via a clamping arrangement ( 20 , 46 , 48 , 50 , 66 , 78 , 94 , 96 , 100 , 54 , 62 , 74 , 76 , 88 , 98 , 108 ) are braced against each other.

5. Expansion joint according to at least one of the preceding claims, characterized in that for generating the frictional connection between the rail feet ( 40 , 42 ) of the first and the second rail ( 36 , 38 ) a clamping element, such as clamping plate ( 48 , 66 , 100 ).

6. Expansion joint according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first and the second rail ( 12 , 14 ) are braced against one another via a regionally surrounding this receptacle ( 20 ).

7. Expansion joint according to at least one of the preceding claims, characterized in that one of the rails ( 12 ) is positively connected to the first and second rails ( 12 , 14 ) non-positively connecting receptacle ( 20 ).

8. Expansion joint according to at least one of the preceding claims, characterized in that the receptacle ( 20 ) is a part ( 22 ) which is preferably connected in a form-fitting manner to one of the rails ( 12 ) and extends below the rails ( 12 , 14 ) and by means of this of a screw element ( 28 ) adjustable second part ( 26 ), from which a preferably supported by plate springs ( 30 , 32 ) and preferably flat against the other rail ( 10 , 14 ) supporting element ( 24 ).

9. Expansion joint according to at least one of the preceding claims, characterized in that the element, such as jaw ( 24 ), supported against the receptacle ( 20 ) via the spring element, such as plate spring assembly ( 30 , 32 ), bears against the web of the rail ( 14 ).

10. Expansion joint according to at least one of the preceding claims, characterized in that superimposed surfaces ( 16 , 18 ) of the first and second rails ( 12 , 14 ) are profiled in their longitudinal direction and interlock positively.

11. Expansion joint according to at least claim 10, characterized in that the profiling is formed by teeth emanating from the respective surface ( 16 , 18 ).

12. Expansion joint according to at least claim 11, characterized, that the teeth with their flank surfaces lie on one another without play and preferably Tooth head and tooth base are spaced from each other by interlocking teeth.

13. Expansion joint according to at least one of the preceding claims, characterized in that in order to achieve the frictional connection of the rail foot ( 40 ) of a rail between a bottom element ( 46 , 84 ) and an intermediate element ( 48 , 66 ) and the rail foot ( 42 ) Another rail ( 38 ) between the intermediate element and a head element ( 50 , 68 , 82 ) are clamped, wherein the head element can be braced against the bottom element.

14. Expansion joint according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rail foot ( 56 ) of the first rail ( 36 ) on its side facing away from the second rail ( 38 ) ( 56 ) from a clamping element ( 46 ) extending from the base element ( 46 ) 58 ) can be clamped.

15. Expansion joint according to at least one of the preceding claims, characterized in that for bracing the bottom element ( 46 , 84 ) relative to the head element ( 50 , 68 , 82 ) these are interspersed with a screw element ( 52 , 70 , 72 , 90 ) which is supported relative to the head element via a spring element such as a plate spring assembly ( 54 , 74 , 76 , 88 ).

16. Expansion joint according to at least one of the preceding claims, characterized in that between the bottom element ( 46 ) and the intermediate element ( 48 ) runs a further spring element such as a plate spring assembly ( 56 ).

17. Expansion joint according to at least one of the preceding claims, characterized in that the spring elements ( 54 , 56 ) have different spring forces or spring characteristics.

18. Expansion joint according to at least one of the preceding claims, characterized in that on the between the intermediate element ( 48 ) and the head plate ( 50 ) festge clamped rail foot ( 42 ) acts a normal force F₁, which of the rail base ( 40 ) of the other Rail ( 36 ) acting normal force F₂ deviates.

19. Expansion joint according to claim 18, characterized in that the normal force F₁ acting on the upper rail foot ( 42 ) is greater than the normal force F₂ acting on the lower rail foot ( 40 ), preferably 2 F₂ ≈ F₁.

20. Expansion joint according to at least one of the preceding claims, characterized in that on the lower rail foot ( 40 ) on its other rail ( 38 ) th side ( 56 ) acts a normal force F₃, which is greater than the normal forces F₂ on the opposite side is, where 2 F₃ ≈ F₂.

21. Expansion joint according to at least one of the preceding claims, characterized in that the one rail ( 36 ) is supported on a spring element ( 98 ) which is present and embedded in a base plate ( 94 ), the base element being form-fitting via a screw element ( 96 ) with the second rail ( 38 ) is connected.

22. Expansion joint according to at least one of the preceding claims, characterized in that between the rail foot underside of the second rail ( 38 ) and the rail foot top of the first rail ( 36 ) a clamping plate ( 100 ) penetrated by the screw element ( 96 ) is arranged.

23. Expansion joint according to at least one of the preceding claims, characterized in that the spring element ( 98 ), like a plate spring assembly, extends offset to the central axis ( 104 ) of the first rail ( 36 ) which is supported on the spring element.