DE2628685C3 - Elastische and elektrisch isolierende Befestigungsvorrichtung für eine Eisenbahnschiene - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elastische und elektrisch isolierende Befestigungsvorrichtung für eine Eisenbahnschiene auf einem Schienenträger, umfassend ein seitlich ■ftl Rand des Schienenfußes anliegendes, aus isolierendem Kunststoff gebildetes Formstück, das mit einer Öffnung versehen ist, einen auf dem Schienenfuß aufliegenden Schenkel aufweist und sich auf seiner dem Schienenfuß abgewandten Seite nach unten gegen den Schienenträger und seitlich gegen eine von dem Schienenträger vorstehende Schulter abstützt, wenigstens eine auf dem isolierenden Formstück angeordnete, ebenfalls eine Öffnung aufweisende Metallplatte, einen durch beide Öffnungen hindurchgeführter« Schraubenbolzen und eine auf diesem aufgeschraubte Mutter, wobei die Metallplatte federelastisch durchbiegbar ι derart auf der Schulter des Schienenträgers und dem Formstückschenkel abgestützt ist, daß bei nicht angezogener Mutter ein Abstand zwischen Metallplatte und Formstück vorhanden ist

Eine derartige Befestigungsvorrichtung ist beispielsweise aus der DE-OS 19 11259 bekannt Bei dieser bekannten Befestigungsvorrichtung wird die durch das Aufschrauben der Mutter auf den Schraubenbolzen ausgeübte senkrechte Spannkraft über die Metallplatte und das isolierende Formstück in eine Zone des Schienenträgers eingeleitet, die sich im Bereich des Endes der Metallplatte und daher sehr weit von der Achse des Schraubenbolzens entfernt befindet Dabei treten folgende Schwierigkeiten auf: Während der mechanischen Absetzung der Schienenspur mit modernen Arbeitsverfahren werden mechanische Schwellenschrauben-Anzugsvorrichtungen verwendet mit welchen die Muttern der Schwellenschrauben bzw. der Schraubenbolzen festgezogen werden. Diese Vorrichtungen weisen im allgemeinen einen Drehmomentbegrenzer auf, welcher die Spannkraft begrenzt, wenn das Drehmoment einen vorher eingestellten Wert erreicht. Jedoch ist in der Praxis diese Einstellung schwierig, insbesondere weil sich das durch die Reibungskräfte der Gewinde bestimmte Drehmoment verändert. Es besteht also die Gefahr, daß eine übermäßige Spannkraft aufgebracht wird, so daß die elastische Befestigung verschlechtert und insbesondere eine dauernde Deformation der als Feder dienenden M -fallplatte hervorgerufen wird, so daß deren Wirkung verloren geht Bei der bekannten Befestigungsvorrichtung besteht keine Möglichkeit, ein zu festes Anziehen der Mutter auf dem Schraubenbolzen zu verhindern.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß der Beton des Schienenträgers beim Anziehen der Mutter Scherkräften ausgesetzt wird, die zu einem Abplatzen der Schulter führen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie durch ein das vorgesehene Anzugsmoment übersteigendes Moment beim Anziehen der Mutter auf dem Schraubenbolzen nicht in ihrer Funktion beeinträchtigt oder beschädigt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Formstück seitlich mit einer ebenen Seitenfläche an einer etwa senkrechten Anlagefläi he der Schulter und mit einer unteren ebenen Fläche an einer etwa horizontalen, wenigstens einen Teil der Durchgangsbohrung für den Schraubenbolzen umgreifenden großen Anlagefläche ifrs Schienenträgers anliegt, und daß der Abstand zwischen Metallplatte und Formstück derart gewählt ist, daß eine beim zu starken Anziehen der Mutter erzeugte, einen vorbestimmten Wert übersteigende Spännkraft über das Formstück, an dem die Metallplatte dann anliegt, und das dann zusammengepreßt wird, in den Schienenträger eingeleitet wird.

Dadurch, daß das Formstück im Bereich der Durchgangsbohrung an dem Schienenträger anliegt,

bildet es einen Sicherheitsanschlag, der ein zu starkes Durchbiegen der Metallplatte verhindert Wird die Mutter über ihre einer vorbestimmten Spannkraft entsprechenden Stellung hinaus angezogen, steigt das Anzugsmoment derart plötzlich und stark an, daß der Drehmomentenbegrenzer der Schwellenschraubenanzugsvorrichtung anspricht.

Die Befestigungsvorrichtung für die Schiene muß, insbesondere wenn es sich um einen Schienenträger aus Beton handelt, der als zusammenhängendes Stück in großer Serie hergestellt wird, das Anordnen der unterschiedlichen Schienenprofile mit in den Kurven der Schienen unterschiedlichen Abständen ermöglichen, wobei in Abhängigkeit von der Verkehrsstärke leichte oder schwere Schienen Verwendung finden. Die genaue Anordnung des Schienenfußes kann daher nicht durch den Querträger allein bestimmt werden im Gegensatz zu Holzbohlen, wo die auf Maß ausgebildeten Schultern eine genaue Anordnung jedes Schienenprofils im vorgeschriebenen Abstand ermöglichen. Hier zeigt sich ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßfii Befestigungsvorrichtung, da die Formstücke als Führungen oder seitliche Anschläge für den Schienenfuß verwendet werden können, indem sie vor dem Aufsetzen der Schienen auf die Schienenträger aufgesetzt werden. Dies ist insbesondere für das mechanische Ablegen der Schienen vorteilhaft, da die Schienen dadurch in Querrichtung festgelegt werden.

Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung ist preiswert herzustellen, leicht zu montieren und ermöglicht eine Einstellung hinsichtlich der Spurweite. Darüberhinaus läßt sie sich an die bisher verwendeten und für andere Befestigungsmittel vorgesehenen Schienenträger anpassen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt, die nachstehen J näher erläutert wird. Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Teilschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel,

F i g. 2 eine Ansicht, welche eine Zwischenstufe der Befestigung der Schiene zeigt, und

F i g. 3 eine Ansicht ähnlich der F i g. 1 eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeisipiels.

In der F i g. 1 ist eine Träger- und Befestigungsvorrichtung einer Schiene R dargestellt. Diese Vorrichtung weist einen Schienenträger Tauf, der aus Beton gebildet sein kann, welcher eine Auflagefläche für die Schiene aufweist. Zwischen der Schiene und der Auflagefläche ist eine Unterlage S angeordnet Beidseitig der Auflagefläche weist der Träger Durchgangsbohrungen O auf, durch welche ein Schraubenbolzen B hindurchgreift auf den eine Mutter Eaufgeschraubt ist.

Der Träger weist ferner beidseitig der Schiene außerhalb der Bohrungen Oeine vorstehende Schulter 1 auf. Im Bereich dieser Schulter befindet sich eine untere Anlagefläche 2, welche vorzugsweise in der Ebene der Auflagefläche liegt, eine Anlagefläche 3. die im wesentlichen vertikal Verläuft, und eine obere Anlagefläche 4, die sich iri etwa auf der Höhe des Schienenfußes befindet Der Winkel, der durch die Anlageflächen 3 und 4 begrenzt wird, entspricht vorzugsweise dem Winkel des Schienenfußes.

Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung weist ferner ein Formstück C aus thermoplastischem Kunststoff großer Festigkeit, sowie wenigstens eine elastische Metallplatte Laus Federstahl auf.

Das Formstück besteht aus einem Körperteil 10 mit einem sich daran anschließenden Schenkel 11, welcher gegen den Schienenfuß anliegt Dieser Körperteil 10 weist eine öffnung 12 auf, durch welche der ϊ Schraubenbolzen B hindurchgreift und besitzt im übrigen folgende Merkmale: Auf der zur Schiene zeigenden Seite besitzt der Körperteil eine Anlagefläche 13, die im wesentlichen in senkrechter Richtung verläuft sowie eine Ausnehmung 14, in welche die

in Unterlage S mit einer seitlichen Verlängerung s hineinragen kann, so daß die Streulinien verlängert werden können und eine bessere Isolierung zwischen der Schiene und dem Träger erzielt wird. An seiner Oberseite weist der Körperteil des Formstücks im

r, mittleren Bereich eine ebene oder leicht gekrümmte Fläche 15 auf, die im wesentlichen parallel zur benachbarten Metallplatte angeordnet ist Diese abgeflachte Zone schließt sich an den Schenkel 11 mittels einer Obergangszone 16 an, die "inen Wendepunkt

y.·. aufweist. Der Körperteil dieses »-Ormstücks besitzt ferner einen Ansatz 17, der eine untere Fläche 18 aufweist die gegen die untere Anlagefläche des Trägers anliegt sowie eine seitliche Fläche 19, die geyen die senkrechte Anlagefläche des Trägers anliegt Dieser

2i Ansatz ist vorzugsweise an seiner Oberseite 20 etwas abgeschrägt könnte jedoch auch ebenfalls die mit strichpunktierten Linien in die Fig. 1 eingetragene Form besitzen.

Die elastische Metallplatte ist in ihrem entspannten

JH Zustand vorzugsweise gerade und biegt sich während des Anziehens der Mutter auf dem Gewindebolzen durch. Sie besitzt eine Öffnung 21, durch welche der Schraubenbolzen hindurchgreift und bildet eine Brücke, indem sie einerseits auf dem Schenkel 11 des

j-, Formstücks Caufliegt, welche auf dem Fuß der Schiene R ruht, und andererseits auf der Anlagefläche 4 der Schulter 1, welche die gleiche Höhe wie der durch den Schenkel 11 verstärkte Schienenfuß aufweist, abgestützt ist.

Die Mutter E die auf dem Schraubenbolzen B aufgeschraubt ist, übt auf die Metallplatte L eine Spannkraft aus, welche die elastische Durchbiegung dieser Metallplatte L hervorruft. Der zwischen der Unterseite der Metallplatte L und der im wesentlichen horizontalen, oberen ebenen Fläche 15 des Formstücks C vorhandene Abstand / im Bereich der Achse des Schraubenbolzens B ermöglicht eine Einstellung der Spannkraft. Die Abmessungen der verschiedenen Bauteile sind so gewählt, daß die gewünschte Spann-

V) kraft eingestellt werden kann, durch welche noch kein Schaden auftritt, wenn der Abstand /überwunden wird.

Wenn die Mutter E über diesen Punkt weiter hinaus

angezogen wird, dann steigt das Anzugsmoment derart plötzlich und stark an, daß der Drehmomentenbcgren-

y, zer der Schwellenschraubenanzugsvornchtung anspricht. Praktisch legt sich die Unterseite der Metallplatte L dann gegen die Oberfläche 15 des Formstücks C an, während die intere Fläche i8 dieses Formstücks sich gegen die Anlagefläche 2 des Trägers Tanlegt und einen direkten festen Anschlag bildet. Dieser Anschlag umgreift mit einer großen Fläche Wenigftens einen Teil der Durchgangsbohrung O.

Aufgrund dieser Ausgestaltung wird die ganze Spannkraft über Jas Formstück C in den Träger T

M eingeleitet, wobei das Formstück einfach komprimiert wird. Dieser »Sicherheitsanschlag« erzeugt in dem Formstück weder ein Biegemoment noch ein Schermoment und kann infolgedessen die erhöhten Kräfte

aufnehmen, ohne sich bemerkenswert zu deformieren noch durchzubrechen. Die Metallplatte L ist daher wirksam vor übermäßigen Spannkräften geschützt, was besonders vorteilhaft ist, wenn man bedenkt, wieviel elastische Verbindungen es gibt, die wenigstens eine durch Verschraubung gespannte Blattfeder aufweisen, die dadurch kritisch sind, daß sie gegen eine übermäßige Spannung empfindlich sind, und die aus diesem Grunde während ihrer Anbringung und Wartung eine besondere Behandlung erfordern.

An dieser Stelle sei angemerkt, daß die erfindungsgemäße Befestigung ferner in der Lage ist, erhöhte Seitenkräfte der Schiene aufzunehmen, die insbesondere durch die Zentrifugalkräfte und Führungskräfte der Wagen in den Kurven in die Schiene eingeleitet werden, ohne daß die Schultern I dadurch beschädigt werden. wenn sie aus Beton bestehen. Praktisch wird das Formstück C zwischen den im wesentlichen senkrechten Flächen 13 und 19 einfachen Druckkräften ausgesetzt. Diese Druckkräfte werden über die senkrechte Fläche 3 in die Schulter 1 eingeleitet. Jedoch wird in den Winkel der Schulter gleichzeitig in die obere horizontale Fläche 4 mittels des Endes der Metallplatte L eine elastische senkrechte Kraft eingeleitet. Diese aufeinander im wesentlichen senkrecht stehenden Kräfte besitzen eine geneigte Resultierende, welche zur Masse des Trägers Γ gerichtet ist. so daß die Schulter nicht abplatzt, wie dies der Fall wäre, wenn die Kräfte allein in die senkrechte Fläche 3 eingeleitet werden wurden.

Was die durch den Ansatz 17 des Formstücks Cin den Träger T eingeleiteten senkrechten Kräfte anbetrifft, wenn eine übermäßige Spannung erfolgt, so haben diese senkrechten Kräfte auf den Träger keinen schädlichen Einfluß, da der Beton eine besonders hohe Druckfestigkeit besitzt. Sie üben selbst den unerwarteten günstigen Effekt aus. die Bewegung des nicht dargestellten Kopfes des Schraubenbolzens B nach oben auszugleichen, wenn dieser in dem Beton verankert ist.

Annana der n g. 2 soll ein weiterer vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben werden.

In dieser F i g. 2 ist zu erkennen, daß die Schiene R auf dem Träger T unter Zwischenlage der Unterlage 5 aufliegt, welche um die Verlängerung s gegenüber dem Schienenfuß vorsteht Das Formstück C ist in einer um 180° gegenüber der in der Fig. 1 gezeigten Lage angeordnet In dieser umgedrehten Position ruht das Formstück C mit seinem Schenkel 11 auf der Schulter, weiche von dem Schenkel übergriffen wird, wie dies in der F i g. 1 am Fußabschnitt der Schiene gezeigt wurde. Der hintere Ansatz ruht auf der vorstehenden Verlängerung s der Unterlage S. Die im wesentlichen senkrechte Fläche 19 des Ansatzes des Formstücks C bildet eine seitliche Anlagefläche für den Schienenfuß, der sich also im gleichen Abstand zur senkrechten Fläche der Schulter 1 befindet wie dies der Fall wäre, wenn das Formstück seine normale Lage einnehmen würde.

Das Formstück Ckann auf dem Träger Tin der in der F i g. 2 gezeigten Position angeordnet werden, bevor die Schiene R montiert wird. Nichts behindert das Absetzen der Schiene R entlang der seitlichen Anlagefläche 19 oder zwischen die beiden entsprechenden Anlageflächen, weiche als Führungen dienen, wenn das entsprechende in der Figur nicht dargestellte Formstück vorher ebenfalls auf der anderen Seite der Schiene in umgekehrter Weise angeordnet worden ist

Nachdrm die Schiene zwischen die in einfacher Weise ausgerichteten Träger eingesetzt worden ist, genügt es. die Formstücke wieder zurückzudrehen, die Metallplatten zu montieren und die Mutlern zurr Abschluß ■ anzuziehen.

Die Formslücke C jedes Querträgers oder eines Teiles derselben können ferner nach der Demontage in dieser umgedrehten Postion verbleiben, um als Führun gen für die Schiene zu dienen, welche etwas auf Rollen

ίο angehoben ist, wenn die Spannungen beseitigt werden sollen oder eine Einstellung der Schienenlänge be> langen geschweißten Schienen gemäß an <=ieh bekannter Verfahren vorgenommen werden soll.

In der F i g. 3 ist ein die Erfindung nicht beschränken■ des weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, welches etwas komplizierter ausgebildet ist. jedoch die Anbringung der erfindungsgemäßen Befestigung an einem Träger, z. B. an einer Betontraverse, ermöglicht, welche zur Aufnahme von unterschiedlichen Befestigungen bearbeitet oder gegossen ist.

Im übrigen sind die bereits beschriebenen Bauteile durch die gleichen Buchstaben oder Bezugszeichen bezeichnet, und die Befestigungsvorrichtung weist folgende Teile auf:

>i Eise zusätzliche Metallplatte Li, die über der Metallplatte U angeordnet ist Diese zusätzliche Metallplatte dient dazu, eine erhöhte Kraft auf die Befestigungseinrichtung auszuüben, insbesondere wenn der Abstand zwischen der Seitenfläche des Fußes de·

jo Schiene R und der senkrechten Fläche 3 der Schulter 1 groß ist. ohne daß das Biegeverhalten eines Blaffederpaketes beeinträchtigt wird;

ein Zwischenstück 30, welches in Form eines Winkels mit zwei Flanschen 31 und 32 ausgebildet ist, welche entsprechend gegen die Flächen 3 und 4 der Schulter 1 anliegen.

Dieses Zwischenstück 30 spielt eine zweifache Rolle: Es ermöglicht eine Korrektur der geometrischen Ausbildung der Schulter 1, die insbesondere dazu dient.

die Schulter an Schienen unterschiedlicher Profite anzupassen insbesondere ist in aer Fig.} ein Fianscri 32 unterschiedlicher Stärke dargestellt, der koniscfi ausgebildet ist und dafür sorgt, daß sich die Metallplatte L durch die von dem Schraubenbolzen ßund der Mutter E ausgeübten Spannkraft durchbiegt und gleichmäßig gegen den Flansch anlegt, während die obere Anlagefläche 4 der Schulter parallel zur Fläche des als Abstützung dienenden Trägers T verläuft;

sie verhindert ferner eine direkte Reibberühr'^g der

so Metallplatte L mit dem Beton, wenn es sich um einen Betonträger handelt Diese direkte Reibberührung des Stahls mit dem Beton könnte auf die Dauer gesehen zu einer Korrosion und damit zum Verschleiß der Feder führen. Dieses Zwischenstück 30 verhindert ferner eine Reibung zwischen der Fläche 19 des Ansatzes des Formstücks Cund der Fläche 13 der Schulter.

Das Zwischenstück besteht also vorzugsweise aus Kunststoff und kann gleichzeitig erhöhte Druckkräfte aufnehmen und sich einem vorzeitigen Verschleiß

to widersetzen. Es wird in der Fabrik während der Herstellung der Betontraversen vorzugsweise auf die Schulter 1 aufgeklebt Wenn diese Verklebung in der Modefiform hergestellt wird, dann können Unregelmäßigkeiten beim Gießen dieser Schulter ausgeglichen werden, welche die Genauigkeit der Spurweite bestimmt

Ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel des Zwischenstückes 30. welches in der Zeichnung nicht dargestellt

ist, kann als einfache Platte ausgebildet sein, welche die Aufgabe des relativ horizontal angeordneten Flansches 32 des Stückes 30 übernimmt, während der senkrechte Flansch 31 weggelassen ist. Diese Platte könnte also vorteilhaft am Ende der Metallplatte L festgeklebt oder mit Ultraschall befestigt werden, um den Verlust zu vermeiden und den Einbau zu erleichtern.

Es sei besonders darauf hingewiesen, daß die Ausgestaltung des Formstücks bei den verschiedenen Aüsführungsbeispielen wesentliche Vorteile mit sich bringt: Diese Vorteile bestehen nicht nur darin, daß von der Metallplatte, die als Brücke zwischen dem Träger

und der Schiene dient, über den angestrebten Wert hinausgehende Spannungen aufgenommen werden können, indem das Formstück zwischen dem Träger und der Metallplatte komprimiert wird. Außerdem wird

keines der Befestigungselemente bei diesem Zustand solchen Spannungen ausgesetzt, weiche zur Beschädigung oder zur Verschlechterung einer sicheren Befestigung der Schiene führen. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß das in den verschiedenen Ausfüh-=

ίο rungsbeispielen gezeigte Formstück eine richtige Anordnung der Schiene ermöglicht, ohne daß zusätzliche Arbeitsmittel erforderlich sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elastische und elektrisch isolierende Befestigungsvorrichtung für eine Eisenbahnschiene auf einem Schienenträger, umfassend ein seitlich am Rand des Schienenfußes anliegendes, aus isolierendem Kunststoff gebildetes Formstück, das mit einer Öffnung versehen ist, einen auf dem Schienenfuß aufliegenden Schenkel aufweist und sich auf seiner dem Schienenfuß abgewandten Seite nach unten gegen den Schienenträger und seitlich gegen eine von dem Schienenträger vorstehende Schulter abstützt, wenigstens eine auf dem isolierenden Formstück angeordnete, ebenfalls eine Öffnung aufweisende Metallplatte, einen durch beide Öffnungen hindurchgeführten Schraubenbolzen und eine auf diesem aufgeschraubte Mutter, wobei die Metallplatte federelastisch durchbiegbar derart auf der Schlüter des Schienenträgers und dem Formttückschenkei abgestützt ist, daß bei nicht angezogener Mutter ein Abstand zwischen Metallplatte und Formstück vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück (C) seitlich mit einer ebenen Seitenfläche (19) an einer senkrechten Anlagefläche (3) der Schulter (1) und mit einer unteren ebenen Fläche (18) an einer etwa horizontalen, wenigstens einen Teil der Durchgangsbohrung (O) für den Schraubenbolzen (B) umgreifenden großen Anlagefläche (2) des Schienenträgers (T) anliegt, unc daß der Abstand (J) zwischen Metallplatte (L L\) und Formstück (C) derart gewählt ist, daß eine beim zu starken Anziehen der Mutter (E) erzeugte, einen vorbestimmten Wert übersteigende Spannkraft über das Formstuck (C), an dem die Metallplatte dann anliegt und das dann zusammengepreßt wird, in den Schienenträger (T) eingeleitet wird.

2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (20) des der Schulter (1) des Schienenträgers (T) zugewandten Abschnittes (10) des Formstückes fCJ abgeschrägt ist oder eine Fase aufweist.

3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück (C) an seiner Unterseite eine Ausnehmung (14) zur Aufnahme einer seitlichen Verlängerung (s) einer isolierenden Unterlage (S) aufweist, auf der die Eisenbahnschiene ^aufliegt.

4. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der oberen Anlagefläche (4) der Schulter (1) entsprechend dem Neigungswinkel der Oberseite des Schienenfußes gewählt ist.

5. Befestigungsvorrichtung nach einem der An Sprüche I bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die obere Anlagefläche (4) der Schulter (1) sich etwa auf gleicher flöhe mit der Oberseite des Schienenfußes befindet