DE2953082C2

DE2953082C2 - Einrichtung zur elastischen Schienenbefestigung

Info

Publication number: DE2953082C2
Application number: DE2953082A
Authority: DE
Inventors: Michel Boulogne-Billancourt Kessler
Original assignee: Regie Nationale des Usines Renault
Current assignee: Regie Nationale des Usines Renault
Priority date: 1978-03-08
Filing date: 1979-03-07
Publication date: 1983-08-11
Also published as: WO1979000727A1; FR2419353B1; SE8008058L; EP0015265A1; FR2419353A1; CH644166A5; DE2953082A1; OA06682A; DK505779A

Description

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur elastischen Schienenbefestigung, mit einer elastischen, in der Ruhestellung planen und mittels einer Schraube gegen eine Klemmplatte aus Kunststoff verklemmbaren Federplatte, die die Klemmplatte abdeckt und diese einerseits gegen die Schienenunterlage (Schwelle) und go andererseits auf den Schienenfuß preßt, wobei die Klemmplatte derart gestaltet ist, daß die angezogene Schraube der Federplatte eine elastische Verformung erteilt.

Aus der FR-PS 20 79 870 ist eine Einrichtung zur elastischen und isolierten Schienenbefestigung bekannt, bei der die auf der Schwelle bzw. dem Schienenfuß aufliegende Klemmplatte an der Oberseite zylinderförmig konkav ausgebildet ist, wobei die Zylinderlängsachse parallel zur Schienenrichtung verläuft Zum Verspannen der Klemmplatte gegen den Schienenfuß bzw. die Schwelle dient eine wie die Klemmplatte rechteckig ausgebildete Federplatte, die, um die nötige Klemmkraft zu erzeugen, in ihrem mittleren Bereich durch eine ebenfalls rechteckige Auflage verstärkt ist.

Beim Festziehen der Schwellenschraube wird die Federplatte durch die Klemmplatte zylinder r'örmig und damit eindimensional elastisch verformt

Die rechteckige Ausbildung der Federplatte, die im montierten Zustand mit ihrer längeren Kante rechtwinklig zu der Schiene verläuft, ergibt noch keine optimale Materialausnutzung, da, um eine ausreichende Klemmkraft zu erreichen, die Federplatte in ihrem mittleren Bereich durch eine Zulage verstärkt werden muß. Eine durchgehend steifere Federplatte hingegen würde an ihrem Ende eine stärkere Belastung und damit Abnutzung der Klemmplatte infolge der im Schienenmaterial auftretenden Schwingungen hervorrufen.

Bei einer weiteren aus der FR-PS 22 87 55! bekannten Befestigungseinrichtung für Eisenbahnschienen liegt eine konvex vorgespannte Federplatte unmittelbar auf dem Schienenfuß auf und wird durch die Schwellenschraube gegen den Schienenfuß bzw. anderenends gegen die Schwelle festgezogen.

Diese Art der Federplatte kann insbesondere für Hochgeschwindigkeitsanwendungen nicht verwendet werden, weil diese harte und steife Federplatte sich mit ihren Kanten in den Schienenfuß eingräbt, und zwar aufgrund der ständigen Bewegung der Schiene durch Temperaturschwankungen und Schwingungen von dem darüberrollenden Zug. An den Stellen, an denen sich die Federplatte in den Schienenfuß eingräbt, beginnt dieser vorzugsweise einzureißen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elastische Schienenbefestigung zu schaffen, die bei besserer Materialausnutzung eine günstigere Verteilung der auf den Schienenfuß wirkenden Anpreßkraft ermöglicht und bei der die Abstützung nicht auf eine mehr oder weniger schmale Randzone der Federplatte lokalisiert ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die elastische Schienenbefestigung erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruches gekennzeichnet.

Diese Einrichtung hat den Vorteil, daß die Druckkraft von der Federplatte über eine wesentlich größere Fläche auf den Schienenfuß übertragen wird.

Bei großen Plattenbreiten und einfacher Durchbiegung bleiben die Auflagedruckkräfte im wesentlichen in dem Klemmbereich der Schraube konzentriert. Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion biegt sich die Federplatte, die zu Beginn der Verklemmung lediglich in ihren Winkelbereichen abgestützt ist, kreisförmig so weit durch, bis sie sich gleichmäßig an die entsprechende konkave Oberfläche der Klemmplatte anlegt Daraus ergibt sich über die Gesamtheit der Oberfläche der Platte eine Gewölbewirkung, die diese entsprechend ihrer Verklemmung versteift.

Am Ende der Verklemmung, bei der flächenmäßigen Berührung zwischen der Federplatte und der Klemmplatte, hat die Federplatte dann die Gestalt und die Steifigkeit einer vorgespannten Kugelkalotte; sie überträgt den Klemmdruck gleichmäßig über die entsprechende Oberfläche der Klemmplatte auf eine große Oberfläche des Schienenfußes.

Die Genauigkeit der Verklemmung ist durch die Form der Klemmplatte gegeben, die genau im

Gußverfahren hergestellt werden kann, sowie dadurch, daß die Verformung der Abdeckung der Platta gesteuert wird. Die Federplatte ist vorteilhafterweise, wie im Falle der erwähnten Patentschrift, eine einfache, ebene, ausgeschnittene Platte, bei der die einfache Herstellung die Wiederholbarkeit der erzielten Verklemmung gewährleistet

Das Ganze ergibt ein insbesondere zuverlässiges und wirtschaftliches elastisches Schienenbefestigungssystem.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der

F i g. 1 eine Einrichtung zur elastischen Schienenbefestigung, geschnitten längs der Linie I/I der Fig.2 veranschaulicht,

Fig.2 die gleiche Einrichtung in einer Draufsicht zeigt,

F i g. 3 eine perspektivische Skizze der Klemmplatte veranschaulicht, und

F i g. 4 einen abfallfreien, von Walzbändern ausgehenden Schneidplan der Federplatten zeigt

In Fig. 1 liegt der Schienenfuß 1 auf dem Gleisoberbau 2, der hier durch eine Betonschwelle gebildet ist, über eine dazwischengelegte elastische Unterlagsplatte 3 aus einem Kunststoffmaterial auf. Zwischen dem Schienenfuß 1 und einer Randleiste der Schwelle ist eine Klemmplatte 4 eingefügt, die aus einem plastischen Kunststoffmaterial besteht, wie es beispielsweise unter dem Warenzeichen »Nylon« vertrieben wird. Die Klemmplatte 4 ist durch eine Federplatte 5 abgedeckt, die hier einfach aufgelegt veranschaulicht ist, und zwar vor dem Festspannen mittels einer Schraube 6, welche in der Schwelle verankert ist und durch ein Durchgangsloch 7 der Federplatte 5 und der Klemmplatte 4 verläuft

Die Federplatte 5 und die Klemmplatte 4 weisen eine dreieckige oder trapezförmige Gestalt auf, deren größte Basis in Längsrichtung auf dem Schienenfuß 1 über eine große Auflagefläche abgestützt ist, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist. Die Achse der Schraube 6 verläuft im wesentlichen durch den geometrischen Mittelpunkt dieser Dreiecksgestalt. Im nicht festgezogenen Zustand liegt die Federplatte 5 auf kleine Ansätze 8 bildenden Auflageplatten auf, die in den von dir Achse der Schraube 6 am weitesten entfernt liegenden Winkelbereichen angeordnet sind. Die übrige Oberfläche der Klemmplatte 4 bildet eine im wesentlichen kugelförmige oder an die Verformung und damit die gewünschte Auflage angepaßte geringe Aushöhlung (Konkavität), die zu der Achse der Schraube 6 zentriert ist. Anlagestücke 9 gewährleisten die richtige Lage der Federplatte 5 auf der Klemmplatte 4.

Beim Festziehen biegt sich die Federplatte 5 nach einer einfachen, von den Auflagewinkelbereichen ausgehenden Anfangsdurchbiegung zunehmend auf der Umfangsberandung der Klemmplatte 4 abstützend durch, um sich schließlich über ihre gesamte konkave Oberfläche in Gestalt einer vorgespannten sehr steifen Kugelkalotte aufzulegen, wobei sie den gesamten Verformungsdruck gleichmäßig auf die darunterliegenden Auflageflächen und insbesondere auf ihre große κι Auflagefläche auf dem Schienenfuß 1 überträgt

Die Federplatte 5 weist die Gestalt eines gleichschenkügen Trapezes auf, wobei das Durchgangsloch 7, das im allgemeinen oval ist, um den Durchgang von Hammerkopfschrauben zu ermöglichen, im gleichen Abstand von ihren beiden Basen vorgesehen und mit seiner Ovalität rechtwinklig zu diesen Basen ausgerichtet ist Diese Anordnung gestattet es, die Federplatten ohne Metallabfälle — mit Ausnahme der von dem Ausschneiden des Durchgangsloches 7 herrührenden — aus ebenen Bandstreifen auszuschneicLii, wie dies in Fig.4 veranschaulicht ist Die Metallersparnis wird noch durch den Umstand begünstigt, daß zur Erzielung eines gleichen Klemmdruckes die erfindungsgemäße Federplatte dünner sein kann als eine äquivalente Kraftklemn platte, die mit einer einfachen Durchbiegung arbeitet, so daß die zu ihrer Verformung erforderliche Energie und damit die dazu erforderlichen Kosten entsprechend verringert werden.

Die bevorzugte Gestalt nach Fig.2 ist die eines i(i gleichschenkligen Trapezes, dessen spitze Winkel 60° betragen, während die Achse der Schraube 6 im wesentlichen durch den Mittelpunkt des entsprechenden gleichseitigen Dreieckes verläuft, wobei durch diese Gestalt die größte Auflagefläche auf der Schiene bei Γ) richtigem Festklemmen und ein Minimum an verwendeten Material erzielt werden.

Die Klemmplatte 4 weist an ihrem Umfang eine beträchtliche Verjüngung auf, durch die ihre Herstellung im Gußverfahren erleichtert und ihr im Betrieb eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Zusammendrükken sowie eine gute Auflage verliehen werden.

Durch Veränderung des Durchmessers der zum Festklemmen dienenden Unterlagscheibe 10 können die Klernmbedingungen in an sich bekannter Weise 4-, verändert werden.

Die Schienenbefestigung ist für alle Arten von isolierten oder nicht isolierten Schienengleisen und insbesondere für Gleise ohne Bettungsmaterial mit Betonschwellen sowie mit langen Schienen für Züge mit ,Ii hoher Geschwindigkeit einsetzbar, wo es auf verbesserte Klemmverhältnisse, d. h. eine größere Kiemmkraft, die über eine größere Fläche des Schienenfußes verteilt ist, ankomr.'.i

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur elastischen Schienenbefestigung, mit einer elastischen, in der Ruhestellung planen und mittels einer Schraube gegen eine Klemmplatte aus Kunststoff verklemmbaren Federplatte, die die Klemmplatte abdeckt und diese einerseits gegen die Schienenunterlage (Schwelle) und andererseits auf den Schienenfuß preßt, wobei die Klemmplatte derart gestaltet ist, daß die ₎₀ angezogene Schraube der Federplatte eine elastische Verformung erteilt, dadurch gekennzeichnet, daß die Federplatte (5) sowie die Klemmplatte (4) eine dreiecks- oder trapezförmige Gestalt aufweisen, deren große Basis auf dem ι τ Schienenfuß (1) zu diesem parallel aufliegt, und daß die Klemmplatte (4) eine konkave, bezüglich der Achse der Schraube (6) im wesentlichen kugelförmige rotationssymmetrische Oberfläche aufweist, durch die der Federplatte (4) eine mehrdimensionale elastische Verformung erteübar ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Schraube (6) im wesentlichen im geometrischen Mittelpunkt (Schwerpunkt) der gemeinsamen Fläche der Federplatte (5) und der Klemmplatte (4) liegt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federplatte (5) und die Klemmplatte (4) eine gleichschenklige Trapezgestalt aufweisen sowie ein mittiges ovales Durchgangsloch (7) für die Schraube (6) enthalten, dessen großer Durchmesser rechtwinklig zum Schienenfuß (1) verläuft und das an den Enden seines großen Durchmessers im gleichen Abstand von den beiden Basen liegt

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die spitzen Winkel der Ecken des Trapezes 60" betragen.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmplatte (4) in ihren Winkelbereichen drei plane Ansätze (8) zur Auflage der Federplatte (5) aufweist

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmplatte (4) eine von ihrer unteren Auflagebasis ausgehend verjüngte Umfangsgestalt aufweist.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federplatte (5) eine durch Lochung und Ausschneiden aus einem fortlaufenden Band erzeugte ebene Platte ist.