DE2409138A1 - Backenschienen-befestigung fuer weichen von gleisanlagen - Google Patents

Backenschienen-befestigung fuer weichen von gleisanlagen

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DE2409138A1 DE19742409138 DE2409138A DE2409138A1 DE 2409138 A1 DE2409138 A1 DE 2409138A1 DE 19742409138 DE19742409138 DE 19742409138 DE 2409138 A DE2409138 A DE 2409138A DE 2409138 A1 DE2409138 A1 DE 2409138A1
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Description

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD Vl ü '. L E R · D . G R OSSE 2409139
12. Februar 1974 f'ke 72 oo8
Dipl.-Ing. Armin Heim, CH-828o Kreuzungen, Langhaldenstraße
Backenschienen-Befestigung für Weichen von Gleisanlagen (Zusatz zu P 21 53 534.2)
Gegenstand der Erfindung ist eine Backenschienen-Befestigung in Weichen von Gleisanlagen, bei der die Backenschiene neben einem den Schienenfuß übergreifenden, unterseitig mit einer nach hinten offenen Ausnehmung versehenen Gleitstuhl für die Weichenzunge auf einer Grundplatte ruht, nach der Außenseite durch Klemmplatten oder Spannbügel festgelegt ist und innenseitig durch einen innerhalb des Gleitstuhles auf den Schienenfuß verspannbaren Federbügel gehalten ist.
Durch die DT-AS 2 ooo 482 gehört bereits eine solche Backenschienen-Befestigung zum STand der Technik. Dabei ist der zum Festlegen der Backenschiene vorgesehene, im wesentlichen U-förmig gestaltete Federbügel aus kreisquerschnittförmigem Stabmaterial gebogen. Zum Festlegen der Backenschiene wird der Federbügel durch die Ausnehmung des Gleitstuhles mit seinem Schlaufenteil über eine schiefe Ebene auf den Schienenfuß aufgeschoben, wobei er sich an einem Buckel verspannend abstützt, der sich an der Unterseite der Deckenwandung des Gleitstuhles befindet.
Es hat sich bei dieser bekannten Backenschienen-Befestigung als nachteilig erwiesen, daß für den Ein- und Ausbau der Federbügel besondere Hilfsvorrichtungen benutzt werden müssen und zudem ein beträchtlicher Zeitaufwand erforderlich ist. Auch die Herstellung des Gleitstuhles ist mit beträchtlichem Aufwand verbunden, weil einerseits an der Gleitdecken-Unterseite der Buckel angeformt werden muß
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PATENTANWÄLTE F.W.HEMMEH.CH · GEfiD MÜLLER · O.GHOSSE 2409138
und andererseits auf der Grundplatte die als Auflaufschräge dienende schiefe Ebene anzuordnen ist.
Zwecks Beseitigung der dieser bekannten Backenschienen-Befestigung anhaftenden baulichen und montagetechnischen Mängel ist nach der Haupt-Patentanmeldung P 21 53 534.2 (DT-OS 2 153 534) bereits eine Ausgestaltung für die Backenschienen-Befestigung bekannt geworden, bei der die Federbügel spannungs frei sowohl ein- als auch ausgebaut werden können und bei der die für das Festlegen der Backenschienen notwendige Haltespannung der Federbügel auf einfache Weise, bspw. mit Hilfe eines einarmigen Hebels hervorgebracht und auch wieder aufgehoben werden kann. Diese Aufgabe wird nach P 21 53 534.2 im wesentlichen dadurch gelöst, daß dem Gleitstuhl an seinem hinteren Ende über der Grundplattenebene erhöht liegende Rasten zugeordnet sind, in die jeweils ein Schenkelende des vorne auf dem Schienenfuß liegenden Federbügels unter Abstützung gegen die obere Begrenzungsfläche der Gleitstuhlausnehmung unter Vorspannung hineinhebbar ist.
Diese Bauform einer Backenschienen-Befestigung hat sich nicht nur wegen der problemlosen und bequemen Handhabung des Federbügels bei seinem Ein- und Ausbau als vorteilhaft erwiesen, sondern sich auch in umfangreichen Dauerschwingversuchen hinsichtlich ihrer Spannfestigkeit außerordentlich bewährt.
Die Ausbildung der Federbügel bei der Backenschienen-Befestigung nach DT-OS 2 153 534 entspricht praktisch derjenigen der Federbügel nach der DT-AS 2 ooo 482, d.h., bei einer im wesentlichen ü-förmigen Grundform haben die Schenkel der Federbügel einen kreisrunden Querschnitt. Außerdem sind die Federbügel gegenüber einer Horizontalebene so verformt, daß sie mit einer vorgegebenen Einbaustellung in die Gleitstuhlausnehmung eingesetzt werden müssen.
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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMEHICH · GERD MÜLLER · D. GROSSE 2409138
Der Erfindung liegt nun die Zweckvorstellung zugrunde, die Federbügel für Backenschienen-Befestigungen in Weichen von Gleisanlagen in ihrer Ausgestaltung so zu verbessern, daß sie insbesondere in Verbindung mit der Gleitstuhl-Ausbildung nach P 21 53 534.2 selbst unter Berücksichtigung der nach längerer Einbauzeit durch Korrosion auftretenden Querschnittsverluste ein höheres Widerstandsmoment besitzen und damit höhere Vorspannkräfte erreichen können, als dies bei den bekannten Federbügeln der Fall ist. Eine weitere Erfindungsaufgabe liegt in einer wesentlichen Verlängerung der Lebensdauer für die Federbügel bei universeller Einbaumöglichkeit hierfür.
Ausgehend von dieser komplexen Problemstellung besteht das wesentliche Erfindungsmerkmal darin, daß der Federbügel im Querschnitt polygonförmig, insbesondere quadratisch, gestaltet ist und zwei zu einer Horizontalebene parallele Seitenflächen hat.
Durch diese Maßnahmen wird bei gleichbleibenden Einbaumaßen ein wesentlich höheres Widerstandsmoment der Federbügel erreicht und selbst unter Berücksichtigung auftretender Querschnittsverluste durch Korrosion ergibt sich eine etwa um das Dreifache höhere Lebensdauer als bei den vorbekannten Federbügeln.
Nach einem anderen Weiterbildungsmerkmal der Erfindung ist der Federbügel in Längsrichtung seiner Horizontalebene gerade ausgebildet, so daß ihm keine bestimmte Einbaustellung vorgegeben ist, sondern er vielmehr je nach Bedarf , und zwar insbesondere nach längerer Einbauzeit um 180 in seiner Einbaustellung gewendet werden kann.
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Ein weiteres, erfindungsgemäßes WesensmerJunal der Backenschienen-Befestigung wird darin gesehen, daß die Bügelschlaufe zur Hotizontalebene des Federbügels symmetrisch abgeschrägt ist, weil hierdurch im Bereich des Schienenfußes eine geringe Einbauhöhe eitsteht, die die Verwendung der Federbügel noch bei einer Gleitstuhlhöhe von nur 3o mm gestattet.
Eine Einbauerleichterung für die Federbügel ergibt sich erfindungsgemäß auch noch dadurch, daß die Schenkelenden des Federbügels zur Horizontalebene symmetrisch abgeschrägt sind weil der sich dadurch ergebende Abstand zwischen den Schenkel enden und der Auflagefläche der Grundplatte ein sicheres Untergreifen mit einem Spannwerkzeug ermöglicht sowie den Aufschiebekeil dadurch entfallen läßt, daß durch Niederdrücken der beiden abgeflachten Enden die Schlaufe angehoben wird und sich somit leicht auf den Schienenfuß spannungslos aufschieben läßt.
Als besonders zweckentsprechend hat es sich nach der Erfindung auch noch herausgestellt, wenn der Federbügel zu einer Vertikalebene spiegelsymmetrisch gestaltet ist und seine Schenkel im Abstand von ihren freien Enden bis auf einen geringen Luftspalt gegeneinander gebogen sind. Hierdurch wird nämlich ein Herausgleiten des Federbügels aus den Endwiderlagern des Gleitstuhles auch beim Auftreten hoher Schwingungszahlen sicher vermieden. Um dennoch im Bedarfsfalle mit Hilfe des Spannwerkzeuges ein leichtes Herausheben des Federbügels aus den Endwiderlagern des Gleitstuhles zu ermöglichen, ist nach der Erfindung desweiteren vorgesehen, daß die Schenkel im Bereich des Luftspaltes spiegel symme tr ich zur Hauptebene liegende, abgerundete Flächen aufweisen, zwischen denen jeweils eine quer zur Hauptebene gerichtete STützflache von mindestens 1 mm Höhe liegt. Im Einbauzvßband verhindern die Stützflächen eine unerwünschte Bewegung des Schenkelenden des Federbügels relativ zu den Endwiderlagern. Ein schräges Anheben derselben mit Hilfe
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PATENTANWÄLTE F.W. H EM M E R !CH ■ GERD MÖLLER ■ D. GHOSSE ^2409138
W
des Werkzeuges wird jedoch ermöglicht, weil die sich diagonal gegenüberliegenden Schrägflächen beim Anheben eines Schenkelendes des Federbügels eine entsprechende Seitwärtsbewegung zulassen.
Schließlich besteht ein Erfindungsmerkmal auch noch darin, daß die Schenkel der Federbügel im Längenbereich zwischen der Bügelschlaufe und dem Luftspalt völlig gerade ausgebildet sind und daher im Bereich des am Federbügel auftretenden Maximalmomentes keine nachteiligen Quetschfalten entstehen können, die bei Zugbeanspruchung im Dauerschwingversuch aufreißen und zur Zerstörung des Federbügels führen.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Backenschienen-Befestigung in Richtung der Schienen-Längsachse gesehen und teilweise im Schnitt,
Fig. 2 die Backenschienen-Befestigung nach Fig. 1 in Ansicht von oben,
Fig. 3 die Backenschienen-Befestigung nach den Figuren und 2 in der Pfeilrichtung III gesehen,
Fig. 4 in vergrößerter Draufsichtdarstellung den erfindungsgemäßen Federbügel zur Backenschienen-Befestigung nach den Figuren 1 bis 3,
Fig. 5 den Federbügel nach Fig. 4 in der Seitenansicht und in entspanntem Zustand,
Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 4 und Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 4.
Bei der in den Figuren 1 bis 3 der Zeichnung dargestellten Backenschienen-Befestigung ist die Backenschiene 1 mit ihrem Schienenfuß 2 auf eine Grundplatte 3 aufgesetzt, die durch Schrauben auf einer Schwelle befestigt wird.
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Auf der Grundplatte 3 befindet sich eine Rippe 4, gegen die sich der Schienenfuß 2 anlegt. Mittels einer in der Rippe verankerten Spannschraube 5 und einer Mutter 6 kann zum Beispiel eine Klemmplatte 7 auf den der Rippe 4 benachbarten Teil des Schienenfußes 2 gepreßt werden.
An der gegenüberliegenden Seite der Backenschiene 1 befindet sich auf der Grundplatte 3 ein Gleitstuhl 8 für eine Weichenzunge, der den benachbarten Teil desSchienenfußes mit Abstand übergreift.
Der Gleitstuhl 8 einerseits und die Grundplatte 3 andererseits begrenzen eine Ausnehmung 1ο, die sich über die ganze Länge des Gleitstuhles erstreckt. Am gegenüberliegenden Ende des Gleitstuhles 8 befindet sich eine Ausnehmung 12, die durch Seitenstege 13 begrenzt wird, welche an ihrer Innenseite jeweils eine Raste 14 mit Stützanschlägen 15 haben. Dabei liegen die Rasten 14 gegenüber der Grundplatte 3 erhöht, so daß zwischen ihnen und der Grundplatte ein Abstand 16 entsteht.
Ein Federbügel 17 kann in entspanntem Zustand durch den Ausschnittt 12 in die Ausnehmung 1o des Gleitstuhles 8 eingeführt werden, so daß sein Schlaufenteil 18 nahe dem' Endbereich 11 der Ausnehmung 1o auf den inneren Teil des Schienenfußes 2 aufgleitet. In dieser Lage des Federbügels 17 befinden sich die Bügelschenkel 2o mit ihren Enden im Bereich 16 unterhalb der Rasten, von wo aus sie mit Hilfe eines gegen die Seitenstege 13 abgestützten Hebel-Werkzeuges nach einwärts unter den Rasten 14 herausgedrückt und daraufhin nach oben in die Rasten 14 hineingebhoben werden können. Die Bügelschlaufe 18 stützt sich dabei auf der Oberseite des Schienenfußes 2 ab, während die BügelschenkeL sich andererseits gegen die obere Begrenzungsfläche
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der Gleitstuhlausnehmung anlegen. Durch das Einrücken der Enden 19 der Bügelschenkel 2o in die Rasten 14 werden die Bügelschenkel 2o unter Biegespannung gesetzt und zwingen dadurch die Bügelschlaufe 18 mit großer Haltekraft auf den inneren Teil des Schienenfußes 2.
Stützanschlage 15 an den Seit~enstegen 13 wirken mit den Stirnflächen der Schenkelenden 19 zusammen, um zu verhindern, daß der Federbügel 17 sich infolge von Erschütterungen in Längsrichtung verschieben und dadurch vom Schienenfuß 2 abgleiten kann. Weiter wirken die Seitenflächen der Stützanschläge 15 mit den Seiten der Schenkelenden 19 so zusammen, daß der Spannbügel vor der Schlaufe zum Schienenfuß hin keine Arretierung benötigt, da er sich beim ungewollten Hinaufgleiten auf den Schienenfuß im Bereich VI-VI mehr als 1 mm nähern müßte, was aber durch die nur 1 mm voneinander entfernten Innenflächen des Spannbügels verhindert wird.
Aus den Figuren 4 bis 7 ist die besondere Ausbildung des Federbügels 17 ersichtlich. So zeigt die Draufsicht nach Fig. 4, daß die beiden Bügelschenkel 2o von der Bügelschlaufe 18 aus symmetrisch gegen eine Mittelachse X-X gegeneinander geneigt verlaufen, bis sich ihre einander zugewandten Innenflächen im Bereich der Schnittebene VI-VI annähernd berühren. In ihrem über die Schnittebene VI-VI hinausragenden Bereich laufen sodann die Bügelschenkel bis zu ihren Enden 19 hin gegenüber der Achse X-X wieder symmetrisch auseinander. Dabei ist der Federbügel so geformt, daß die zwischen der Schlaufe 18 und der Schnittebene VI-VI liegenden Bereiche der Bügelschenkel 2o zumindest annähernd gerade gestaltet sind und von dort aus mit einem relativ großen Biegeradius in die nach den Enden 19 führenden Bereiche übergehen, die wiederum annähernd gerade ausgebildet sind.
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Fig. 5 macht deutlich, daß der Federbügel 17 von der Seite her gesehen zur Längsachse X-X symmetrisch gestaltet, d.h. völlig gerade ausgebildet ist und nur im Bereich der Schlau-
1 2 fe 18 beidseitige Abschrägungen 18 und 18 sowie im Bereich der Schenkelenden 19 ebenfalls beidseitig Abschrägungen 19
2
und 19 aufweist.
Der Querschnitt des Federbügels 17 ist an allen Stellen polygonförmig gestaltet, und zwar weisen die Bügelschenkel 2o in ihren zwischen der Schlaufe 18 und der Schnittebene VI-VI liegenden geraden Bereichen quadratische Querschnittsform auf, wie das aus Fig. 7 deutlich ersichtlich ist. Im Bereich der Schlaufe 18 verändert sich dieser quadratische Querschnitt allmählich in der Weise, daß er über eine Rechteckform zu einer Trapezform übergeht, wobei diese Trapezform besonders im Bereich einer die Längsachse X-X schneidenden Vertikalebene ausgeprägt ist. Diese Querschnittsänderung im Bereich der Schlaufe 18 ergibt sich als
1 Folge der dort beidseitig angebrachten Schrägflächen 18
2
und 18 . An den Bügelenden 19 im Bereich der Schrägflächen
1 2
19 und 19 verändert sich der quadratische Querschnitt ebenfalls allmählich, und zwar zu einer Rechteckform.
Dort wo sich an beiden Schenkeln 2o des Federbügels 17 die Biegeradien befinden, sind an der Innenseite der Bügelschenkel 2o symmetrich zu einer die Längsachse X-X schneidenden
12 3 4 Horizontalebene jeweils zwei Radien 2o , 2o bzw. 2o , 2o angeformt, die besonders deutlich aus Fig. 6 ersichtlich sind. Jeweils zwischen den beiden am gleichen Bügelschenkel
12 3 4
20 vorgesehenen Radien 2o und 2o bzw. 2o und 2o befin-
det sich eine Stützfläche 2o bzw. 2o , die einen engen Luftspalt zwischen den Innenflächen der beiden Bügelschenkel begrenzen und sich parallel zu der die Achse X-X schneidenden Vertikalebene erstrecken. Im Bereich der Schnittebenen VI-VI erhalten dadurch die Bügelschenkel 2o teilweise runde und teilweise rechteckige Querschnittsform.
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& —
Durch die oben beschriebene Bauform des Federbügels 17 läßt sich dieser ohne weiteres in zwei zu-einander um 180° gewendeten Lagen in die Ausnehmung 1o des Gleitstuhles 8 einschieben, wobei seine Schlaufe 18 jeweils mit der unten
1 2
liegenden Schrägfläche 18 bzw. 18 auf den inneren Teil des Schienenfußes 2 zur Auflage kommt. Die jeweils unten
2 1
liegende Schrägfläche 19 bzw. 19 an den Schenkelenden 19 bietet'dabei die Möglichkeit des Untergreifens für das zum Spannen des Federbügels 17 anzusetzende Hebelwerkzeug.. Weiter
ermöglicht die jweils unten liegende Schrägfläche 19 bzw.
19 an den Schenkelenden durch Niederdrücken auf die Grundplatte/ daß sich die Schlaufe 18 soweit anhebt, daß der Spann bügel leicht ohne Höhenführungskeil auf den Schienenfuß spannungslos aufgeschoben werden kann.
Wenn einer der Bügelschenkel 2o mit Hilfe dieses Hebelwerkzeuges zwecks Einrückens in die ihm zugeordnete Raste 14 am Gleitstuhl 8 angehoben wird, werden im Bereich der Schnittebene VI-VI die beiden Stützflächen 2o und 2o in ihrer Höhenlage zueinander verändert und die beiden Bügelschenkel 2o können dann im Bereich ihrer miteinander in Kontaktbe-
1 4 2 3
rührung kommenden Radien 2o und 2o oder 2o , 2o eine sowohl aufwärts als auch seitwärts gerichtete Bewegung gegeneinander ausführen, damit sich die Schenkelenden 19 mit geringem Kraftaufwand in die Rasten 14 des Gleitstuhles 8 einheben lassen. Sobald ,dann beide Schenkelenden 19 des Federbügels 17 in den Rasten 14 aufliegen, befinden sich die beiden Stützflächen 2o und 2o wieder auf gleicher Höhe nebeneinander und verhindern dadurch sicher, daß die Schenkelenden 19 infolge von Erschütterungen aus den Rasten 14 des Gleitstuhles 8 abgleiten können.
Erwähnt werden soll noch, daß der Polygonquerschnitt der Bügelschenkel 2o so gelegt ist, daß sich zu der durch die Längsmittelachse X-X gehenden Horizontalebene zwei parallele Seitenflächen des Querschnittsprofils erstrecken, d.h. also,
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PATENTANWÄLTE F.W.HEMMERICH · 3ERD MÖLLER · D.GROSSE
daß der Federbügel 17 in ungespanntem Zustand beidseitig von der durch die Längsmittelachse X-X gehenden Horizontalebene relativ breite Auflageflächen hat.
Durch den polygonförmigen, insbesondere quadratischen Querschnitt des Federbügels erhält dieser ein beträchtliches Widerstandsmoment, das, wenn man mögliche QuerSchnittsverringerungen durch Korrosionswirkung berücksichtigt, wesentlich größer als bei einem kreisförmigen Querschnitt ist. Die Lebens dauer der Federbügel 17 wird dadurch mindestens verdreifacht. Ein weiterer Vorteil des polygonförmigen Querschnittes ist darin zu sehen, daß der Federbügel 17 an allen kritischen Punkten eine Flächenauflage und damit eine wesentlich geringe Flächenpressung erhält, was einen geringeren Verschleiß bedingt .
Die Eliminierung des Verschleißes bewirkt, daß auch nach langjähriger Liegedauer noch dieselbe Verspannungsgeometrie, also Verspannungskraft mit den Federbügels 17 erzeugt wird.
- 11 -509836/0152

Claims (7)

  1. 2L09138
    PATENTANWÄLTE F.W. H EM M E R !CM · 3 E R D M C LLER · D. GTJOSSE -J-Jj.-
    12. Februar 1974 f.ke 72 oo8
    Dipl.-Ing. Armin Heim, CH-828o Kreuzungen, Langhaldenstraße
    Patentansprüche
    Λ .JBackenschienen-Befestigung in Weichen von Gleisanlagen, bei der die Backenschiene neben einem den Schienenfuß übergreifenden, unterseitig mit einer nach hinten offenen Ausnehmung versehenen Gleitstuhl für die Weichenzunge auf einer Grundplatte ruht, nach der Außenseite durch Klemmplatten oder Spannbügel festgelegt ist und innenseitig durch einen innerhalb der Ausnehmung des Gleitstuhles auf den Schienenfuß verspannbaren Federbügel gehalten ist, insbesondere nach Patentanmeldung P 21 53 534.2 dadurch gekennzeichnet, daß der Federbügel (17) im Querschnitt polygonförmig insbesondere quadratisch gestaltet ist und zwei zu seiner Horizontalebene parallele Seitenflächen hat.
  2. 2. Backenschienen-Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbügel (17) in Längsrichtung seiner Horizontalebene gerade ausgebildet ist (Fig. 5) .
  3. 3. Backenschienen-Befestigung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügelschlaufe (18) zur Horizontalebene
    1 2 symmetrisch abgeschrägt ist (18 , 18 ).
    - 12 -
    509836/015?
    PATENTANWÄLTE F.W . H EM M E R 'CH G E R D M P '_ I E R · D. G HO SSE _ ψξΓ J? ^ ' ^ Ό
  4. 4. Backenschienen-Befestigung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkelenden (19) des Federbügels (17) zur
    ι ο Horizontalebene symmetrisch abgeschrägt sind (19 , 19 ).
  5. 5. Backenschienen-Befestigung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbügel (17) zu einer Vertikalebene Spiegelsymmetrisch gestaltet ist (Fig. 4) und seine Schenkel (2o) im Abstand (VI-VI) von ihren freien Enden (19) bis auf einen geringen Luftspalt gegeneinander gebogen sind.
  6. 6. Backenschienen-Befestigung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (2o) des Federbügels (17) im Bereich des Luftspaltes spiegelsymmetrisch zur Horizontalebene
    12 3 4 liegende Rundflächen (2o , 2o bzw. 2o , 2o ) aufweisen,
    zwischen denen jeweils eine quer zur Horizontalebene gerichtete STützflache (2o5 bzw. 2o6) liegt.
  7. 7. Backenschienen-Befestigung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (2o) in ihrem Längenbereich zwischen der Bügelschlaufe (18) und dem Luftspalt (VI-VI) völlig gerade ausgebildet sind.
    509836/015 2
    Il .
    Leerseite
DE19742409138 1971-10-27 1974-02-26 Vorrichtung zum Befestigen von Backenschienen in Weichen Expired DE2409138C3 (de)

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