DE2580C - Eintheiliger eiserner Oberbau für Eisenbahnen - Google Patents

Description

1S78.

Klasse 19.

E. SCHUBERT in GÖRLITZ. Eintheiliger eiserner Oberbau für Eisenbahnen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom io. April 1878 ab.

Durch das in beiliegender Zeichnung dargestellte Oberbau-System, welches sich in der ■Hauptsache durch die Worte »Kreuzschiene« und »Horizontallasche« kennzeichnet, glaubt der Erfinder alle Vortheile zu erreichen, welche dem sich sonst so gut bewährten System mit Hartwich-Schiene noch fehlen.

Die Querschnittsform der Schiene ist kreuzförmig und zeigen die Querschnitte, Fig. 1, 8 und 10, verschiedene Varianten. Durch diese Form wird deshalb eine gröfsere Elasticität beim Befahren des Geleises erzielt, weil der die Last des Fahrzeuges aufnehmende Theil der Schiene (die Verticalrippe) nicht . direct unterstützt, sondern von der auf dem Kiese aufliegenden Horizontalrippe gleichsam frei schwebend gehalten wird. Bei der Manipulation des Geleisestopfens werden hauptsächlich nur die horizontalen Theile der Schiene fest unterstopft, wohingegen unter der Verticalrippe das Bettungsmaterial weniger fest, daher nachgiebiger sein wird; somit wird beim Belasten der Schiene immer eine geringe Durchbiegung vor sich gehen. Die ganze Breite der horizontalen Rippen ist = 0,25 m angenommen, somit pro laufenden Meter Geleise gleich derjenigen Auflagerfläche, welche bei dem Oberbau-System mit hölzernen Querschwellen vorhanden ist, d. h. 0,50 qm. Die Horizontalrippe giebt Gelegenheit, eine doppelte, und zwar horizontal liegende Laschenverbindung anzubringen, wie sich auch die erforderlichen Querverbindungen der beiden Schienenreihen leicht und sicher an ihr befestigen lassen. Alle Verbindungen sind leicht zugänglich und gestatten, die Aufsenseite des Geleises vollständig, die Innenseite, mit Ausnahme der · wenigen Befestigungspunkte, bis obenhin mit Kies zu verfüllen.

Der wesentliche Unterschied der Laschenconstruction, gegenüber allen bisher angewendeten Methoden, besteht in der horizontalen Lage der Laschen. Dieser Umstand, in Verbindung mit der Kreuzform der Schiene, ermöglicht eine bedeutende Verstärkung der Stofsverbindung, und können je nach der Detailform des Schienenprofils und der Wahl der Befestigungspunkte der Querverbindungen eine, zwei, drei und vier Laschen zur Anwendung kommen (Fig. 11, 10, 4, 8 und 1).

Im Speciellen auf die in den Zeichnungen dargestellten Constructionen übergehend, sei zunächst die in Fig. i, 2 und 3 dargestellte Anordnung besprochen. Die Kreuzschiene k ist zur Horizontalaxe des Querschnitts symmetrisch construirt und ist der Kopf der jetzt üblichen breitbasigen Schiene nachgeformt, auch hat derselbe die erforderliche Neigung gegen die Verticale erhalten ('/₁₆ bis ¹I₂₀). Die symmetrische Form der Schiene gestattet ein Umdrehen derselben, so dafs ihre Dauer doppelt so grofs wird als die einer gewöhnlichen einfachen Schiene. Sodann dient der nach unten gerichtete Schienenkopf f zur Erzielung einer festen unverrückbaren Lage- der Schiene und wird selbst im Falle eines Doppelbruches der in den Kies eingeklemmte Kopf/ das Festhalten des Bruchstückes vorübergehend besorgen. Die Oberfläche der Horizontalrippen der Schiene ist gegen die Lochung doppelt geneigt hergestellt (mn), um die Laschen fest einzuklemmen und ein genaues Aneinanderpassen der Schienen am Stofs zu erzielen.

Die Herstellung der Schiene wird so geschehen, dafs zunächst die horizontale Rippe in ihren dünneren Theilen vollständig ausgewalzt imd für den mittleren Theil ein entsprechendes Rechteck stehen gelassen wird; hiernach wird das Walzstück um einen rechten Winkel gedreht und die Fahrschiene ausgewalzt, wobei die fertigen Theile der horizontalen Rippe durch die in den Walzen ausgesparten Rinnen hindurchgleiten.

Als ganzes Höhenmaafs der Schiene ist 200 mm, ,und als Breite, wie bereits vorbemerkt, 2.50 mm angenommen; ob eine Vergröfserung oder Verkleinerung der beiden Maafse erwünscht, bleibt der Erfahrung selbstverständlich vorbehalten. Bei der Wahl der Dimensionen im allgemeinen ist darauf gesehen worden, das Gewicht der Schiene nicht viel gröfser werden zu lassen, als das sich z. Z. der meisten Beachtung erfreuende System Hilf. Es hat die Schiene danach ein Gewicht von ca. 55,4 kg pro laufenden Meter erhalten, wohingegen die Schiene und Langschwelle des vorgenannten Hilf'schen Systems 25,8 -j- 2g,37 = 55,17 kg wiegen.

Das Trägheitsmoment der Kreuzschiene, 1. in Hinsicht der Horizontale, berechnet sich zu ca. 2580 (Dimensionen in Centimetern), das Wider-

Standsmoment zu 258, mithin etwa doppelt so grofs als das der gewöhnlichen breitbasigen Schiene. Durch die Kreuzform der Schiene wird auch das Widerstandsmoment in Hinsicht der verticalen Axe sehr bedeutend, nämlich = 96, wodurch seitlichen Ausbauchungen sehr vorgebeugt wird.

Fig. ι und 2 zeigen Querschnitte der Schiene, und zwar Fig. 1, rechts vom Querschnitt a b der Fig. 3 aus, Fig. 2 links von diesem aus gesehen, während Fig. 3 eine'theilweise Seitenansicht des Stofses, sowie den Schnitt durch die Querverbindung darstellt.

Der Querschnitt, Fig. 1, zeigt die Anordnung mit vier Laschen, welche sämmtlich untereinander verschieden profilirt sind. Die linke Oberlasche / ist so hoch construirt, als es das Normalprofil nach einer Abnutzung des Schienenkopfes um etwa 10 mm noch gestattet. Das Gewicht der Lasche ist ca. 10,2 kg, ihr Widerstandsmoment = 82. Bei der linken Unterlasche II war zu berücksichtigen, dafs das Unterstopfen derselben ausführbar bleibe und zugleich ein etwaiges Abschlagen der Köpfe der Schraubenbolzen durch die Manipulation des Stopfens vermieden würde. Das Gewicht derselben ist ca. 8,5 kg und das Widerstandsmoment = 30,4. Die Form der inneren Oberlasche III ist durch die erforderliche Freihaltung des Raumes für den Spurkranz und die der inneren Unterlasche IV durch die Gründe, wie bei II, sowie die Neigung der Mittelrippe gegen die Verticale bedingt. Das Gewicht der letztgenannten beiden Laschen ist:
III: 8,3 kg und das Widerstandsmoment = 40,2, IV: 7,2 kg - - = 25,2.

Das Gewicht sämmtlicher . vier Laschen ist = 34,2 kg und das Gesammt-Widerstandsmoment = 177,7. Die Länge der durch je vier Bolzen verbundenen Laschenpaare ist zu 0,46 m angenommen.

Die Querverbindung der beiden Schienenreihen wird durch Winkeleisen hergestellt, welche mittelst Schrauben an den Horizontalrippen der Kreuzschiene befestigt sind. Die Anordnung kann eventuell, wie Fig. 3, 2, 6 und 7 zeigen, ausgeführt werden. Die Anzahl der auf eine Schienenlänge nöthigen Querverbindungen wird sich durch die Praxis näher normiren, jedoch braucht dieselbe wegen des bedeutenden Widerstandsmomentes der Schiene gegen seitliche Durchbiegungen, des glücklichen Angriffspunktes in halber Schienenhöhe, wie auch infolge der Verfüllung des Geleises bis zur Schienen-Oberkante, keinesfalls so vielfach zu werden, als bei den meisten jetzt üblichen Systemen. Die Höhe des die Querverbindung bildenden Winkeleisens läfst sich so hoch wählen, dafs ein Wandern des Geleises nicht vorkommen kann.

Zur Erlangung der Spurerweiterung in den Curven ist das Loch in der Horizontalrippe der einen Kreuzschiene oval geformt (Fig. 2a) und werden durch Anwendung von Einlegeblechen mit sichelförmigen Ansätzen xyx'y¹ (Fig. 2, 2 a, 2 b, 2 c, 2d) die verschiedenen Spurweiten erzielt. So repräsentiren z. B. die Bleche mit den Ansätzen χ und y eine Spurerweiterung von 10 mm, während xⁱy¹ (Fig. 2 d) eine solche von 2 ο mm verursachen würden. Diese Bleche werden, das eine von unten und das andere von oben, in das ovale Loch der Kreuzschiene eingelegt, und wird, da die Anzahl der zur Verwendung nöthigen Curvenschienen bei vorkommenden Neu- oder Umbauten ja vorher genau bekannt ist, nur eine summarische Anzeige bei dem Hüttenwerke nöthig, um das betreffende Quantum oval zu lochen. Die Querverbindungsstangen bedürfen keinerlei Aenderung und sind, ob für gerade Linie oder für Curve, völlig gleich.

Das Gesammtgewicht der Construction, Fig. 1, 2, 3, 6 und 7, veranschlagt sich pro Schienenlänge (ä 6 m) wie folgt:

2 . 6 = 12 m Schiene ä 55,4 kg = 664,8 kg

22 Bolzen mit durchschnittlich

ι kg = 22,0 -

2 Satz Laschen ä 34,2 kg . . = 68,4 6 Paar Einlegebleche . . . = 1,8 -

3 Querverbindungen ä 28 kg . = 84,0 -

841,0 kg

oder pro laufenden Meter Geleise rund 140 kg. Wenn die Anordnung in Fig. 3 und 7 dem schwebenden Stofse ähnelt, so gleicht die Anordnung in Fig. 4 und 5 der festen Stofsverbindung, indem die Querverbindung beim Fortfall der inneren Unterlasche am Schienenstofs angeordnet ist. Die beiden äufseren Laschen, Fig. 4, sind denen der Fig. 1 gleich geformt; die obere innere Lasche hat nur eine rechtsseitige Rippe erhalten. Dahingegen halten an dem oberen Stege der verticalen Rippe ein Paar leichte Laschen mit drei Bolzen die beiden aneinander stofsenden Schienen. Sollte wider Erwarten bei der Construction, Fig. 1, das Bündigbleiben der Schienenfahrkanten Schwierigkeiten bereiten, so läfst sich diesem Umstände durch Anbringung dieser eben erwähnten Laschenpaare ν w abhelfen, ohne dafs die Festigkeit der Stofsverbindung eine wesentliche Einbufse erleidet. Die Anbringung der Querverbindung am St of s ist insofern vielleicht ein Vortheil, als das verwendete T-Eisen, gleichsam die fehlende Unterlasche ersetzend, eine bedeutende Verstärkung des Stofses· herbeiführt, wenn nicht andererseits eine Einbufse an der elastischen Bewegung der Schiene zu befürchten ist. Bei der Anordnung, Fig. 4 und 5, ist ferner die zur Erzielung der Spurerweiterung erforderliche ovale Lochung nicht in der Horizontalrippe der Schiene, sondern in der Querverbindung / angebracht, und sind ζ die oben benannten sichelförmigen Einlegebleche. In der gezeichneten Weise, wo nur ein Einlegeblech z, Fig. 4, angewendet ist, würde das Geleise die kleinste zulässige, d. h. die normale Spurweite haben. Diese Anordnung, gegenüber der oben beschriebenen, ist vielleicht da vorzuziehen, wo

nur wenig der Spurerweiterung bedürfende Curven zum Ausbau kommen.

Eine zweite Form der Kreuzschiene zeigt Fig. 8. Dieselbe ist im Gegensatz zu der vorbetrachteten einseitig und einfacher herzustellen. Hierbei war es möglich, die Sitzflächen der Laschen steiler zu bilden, so dafs ein genauer Anschlufs der den Stofs bildenden Schienen sicher erreicht wird. Zum Zweck' der Verringerung der Höhe des Fahrkopfes der Schiene ist die obere Innenlasche so niedrig als. möglich gestaltet und somit unter Beibehaltung der ganzen Breite der Schiene von 250 mm die ganze Höhe derselben =163 mm geworden. Statt der auch hier angenommenen sogenannten festen Stofsverbindung mit drei Laschen läfst sich auch die Verbindung mit vier Laschen analog der Construction, Fig. 1 und 3, anwenden. Fig. 9 stellt den Längenschnitt durch die inneren Laschenlöcher dar und zeigt auch hier, wie in Fig. 5, die sogenannte feste Stofsverbindung in Form eines durch die mittleren Laschenbolzen festgehaltenen, die Querverbindung bildenden T-Eisens.

Die Vortheile der elastischen Lage, der gleichsam auf ihren Flügeln ruhenden Kreuzschiene, der grofsen Stärke der Stofsverbindung, der leichten Zugänglichkeit und Revision der Befestigungsstücke bei vollständig verfülltem Geleise sind dieser Form gleichfalls eigen und verdient vielleicht in Hinblick auf die so sehr geringe und gleichmäfsige Abnutzung der Stahlschiene, sowie die einfachere Herstellungsweise den Vorzug vor derjenigen der Fig. 1. Das Gewicht des Profils, Fig. 8, ist demjenigen der Fig. ι ziemlich gleich.

Eine fernere Reduciriing der Höhe des Fahrkopfes der Schiene führt zu der Form, Fig. 10. Hier ist die innere Oberlasche ganz fortgefallen und die Befestigungsschraube für die Querverbindung ist soweit nach rechts gerückt, als es der für die Spurrinne frei zu haltende Raum gebot. Unter Beibehaltung der Gesammtbreite der Schiene von 250 mm ist der linke Flügel der Horizontalrippe kürzer geworden, als der rechtsseitige. Die Laschenverbindung ist hier schwächer construirt und bezweckt hauptsächlich nur die Längenverbindung unter den Schienen. Die Anbringung einer inneren Unterlasche, analog der Construction, Fig. 1, sowie einer bedeutenden Verstärkung dieser, sowie der unteren Aufsenlasche ist jedoch auch hier möglich.

Das Profil, Fig. 10, welches ein Gewicht von ^ca· 33 kg pro laufenden Meter hat, dürfte für Bahnen niederer Ordnung vielleicht zu empfehlen sein.

Es ist eine vielfache Variation der Form der Kreuzschiene sowohl, als der Anordnung der Horizontallasche, letztere in Form und Anzahl, möglich; es sollen die auf den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Profile und Combination en in ihrer Detaillirung, wie in ihrer allgemeinen Anordnung nur als Beispiele dienen.

Während die bisherigen Anordnungen vier, drei und zwei Horizontallaschen bedingten, sei schliefslich noch ein Beispiel eines Schienenprofils mit einer Horizontallasche vorgeführt.

Diese Construction zeigt uns Fig. 11 im Querschnitt und Fig. 12 im Längenschnitt. Der Querschnitt der Schiene unterscheidet sich von der ihr sonst ähnlichen Barlow-Schiene insofern wesentlich, als die auf dem Kies aufliegenden Flächen α b und c d horizontal und nicht geneigt sind, wodurch ähnlich wie bei Profil, Fig. i, eine gröfsere Elasticität erreicht wird. Die ganze Auflagerfläche (Breite der Schiene) ist — 300 mm, die ganze Höhe = 160 mm, das Gewicht pro laufenden Meter etwa = 49 kg. Die Stofsverbindung ist durch eine sehr kräftige unter bezw. in der Schiene liegende Lasche 0 bewirkt, welche durch acht Stück verticalstehende Schraubenbolzen / mit der Schiene verbunden wird. Mit der Lasche, gleichfalls durch die erwähnten acht Bolzen direct befestigt bezw. auf ihnen ruhend, sind an jedem Stofs zwei die Querverbindung bildende T-Eisen angebracht, welche bei der gewählten grofsen Höhe zugleich das Wandern des Geleises verhüten. Etwa mehr erforderliche Querverbindungen können bei dieser Schiene, wie bei der Kreuzschiene an den horizontalen Theilen derselben befestigt werden; ebenso, wie sich auch die sichelförmigen Einlegebleche behufs Erlangung der Spurerweiterung hier verwenden lassen.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Das System eines eisernen bezw. stählernen Oberbaues mit kreuzförmiger Schiene.

2. In Verbindung mit der Form der Eisenbahnschiene die Anordnung horizontal liegender Laschen.

3. Die Anwendung sichelförmiger Einlegebleche zur Erzielung verschiedener Spurweiten.

4. Die in Fig. 11 der beiliegenden Zeichnungen speciell dargestellte Form des Profils einer Eisenbahnschiene.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.