DE3003881A1

DE3003881A1 - Spannbuegel fuer kraftschluessige und elastisch nachgiebige schienenbefestigungen mit formschluessigem seitenhalt von gleisanlagen

Info

Publication number: DE3003881A1
Application number: DE19803003881
Authority: DE
Inventors: Armin Dipl.-Ing. Kreuzlingen Heim
Original assignee: Schwihag Gesellschaft fuer Eisenbahnoberbau mbH; Schwihag GmbH; RICHTBERG KG KARL
Current assignee: Schwihag Gesellschaft fuer Eisenbahnoberbau mbH; Schwihag GmbH; RICHTBERG KG KARL
Priority date: 1980-02-02
Filing date: 1980-02-02
Publication date: 1981-08-13
Also published as: IT1170677B; RO81494B; ES265233U; ES265233Y; FR2475086A1; SE8100493L; AU6667881A; FI810245L; LU83095A1; YU22981A; HU184374B; DD156091A5; BE887322A; ZA81593B; BR8100561A; IT8147687A1; IT8147687A0; RO81494A; JPS56156301A; NL8100313A

Description

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÖLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER _

r,_j. "UiU _{fth 73 230}

Schwihag Gesellschaft für Eisenbahnoberbau mbH, CH-82 74 Gottlieben/Thurgau

Karl Richtberg Kommanditgesellschaft, D-6530 Bingen

Spannbügel für kraftschlüssige und elastisch nachgiebige Schienenbefestigungen mit formschlüssigem Seitenhalt von Gleisanlagen

Die Erfindung betrifft einen Spannbügel für kraftschlüssige und elastisch nachgiebige Schienenbefestigungen mit fornrschlüssigem Seitenhalt von Gleisanlagen, welche aus mindestens einem an Verankerungsteilen der Schienenstützpunkte, z.B. in Ausnehmungen an den Rippen von Rippenplatten, festlegbaren Widerlagerschenkel, einem unmittelbar neben den Veränkerungsteilen auf den Schienenfuß aufsetzbaren Verspannungsteil und aus wenigstens einem den Widerlagerschenkel mit dem Verspannungsteil einstückig verbindenden Federbogen besteht.

In Deutschland und in dessen eisenbahntechnischem Austrahlungsbereich hat sich seit dem Jahre 1923 als Schienenbefestigung die Bauart K durchgesetzt und auch bewährt, welche aus einer Rippenplatte besteht, die mittels elastischer Federringe und Schwellenschrauben mit der Schwelle und durch Hakenschrauben, Klemmplatten und Federringen nahezu starr, aber formschlüssig mit dem Schienenfuß verbunden ist. Bei dieser Schienenbefestigung sitzen die Hakenschrauben mit ihrem Kopfteil in einer schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung der Rippen.

Die Schienenbefestigung der Bauart K weist durch die relativ starre Verspannung im verspannten Zustand einen Verdrehwiderstand auf, wie er bisher noch in keiner anderen Befestigungsart erreicht werden konnte.

130033/0079

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICtI-'GEnO MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER

Die Schienenbefestigung der Bauart K hat jedoch einen wesentlichen Nachteil. Bei der sich durch höhere Fahrgeschwindigkeiten, höhere Achslasten und größere Tagestonnenbelastungen ergebenden steigenden Beanspruchung des Gleissystems und dem daraus u.a. resultierenden Berührungsverschleiß lockern sich nämlich die Befestigungen der Bauart K leicht und erfordern deshalb eine dauernde Überwachung und Instandhaltung, bei der die Hakenschrauben nachgezogen werden müssen.

Ein anderer Nachteil der Schienenbefestigungen nach Bauart K besteht darin, daß ein vollautomatischer Einbau der Schraubverbindungen mittels Gleisbaumaschinen nicht möglich ist.

Bekannt ist auch die sogenannte Spannklemmenbefestigung mit Rippenplatten, welche eine dauernd kraftschlüssige und elastisch nachgiebige Schienenbefestigung mit formschlüssigem Seitenhalt ergibt. Eine kraftschlüssig-elastische Schienenbefestigung dieser Art gehört durch die DE-OS 26 23 944 zum Stand der Technik.Sie besteht aus Rippenplatten und Spannklemmen, wobei die Spannklemmen wenigstens einen neben den Rippen auf den Schienenfuß aufsetzbaren Verspannungsteil sowie mindestens einen auf den Rippenplatten anliegenden Stützteil mit zugehörigem Befestigungsteil aufweisen. Ebenso wie bei den Schienenbefestigungen der Bauart K werden als Befestigungsmittel für die Spannklemmen übliche Hakenschrauben verwendet, welche mit ihrem Kopfteil in einer schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung der Rippen verankert werden.

Durch eine solche bekannte Schienenbefestigung mit Spannklemmen ergibt sich ein Verdrehwiderstand für die Schienen, welcher der bekannten Schienenbefestigung nach Bauart K mindestens entspricht oder ihn übertrifft. Erreicht wird dies bei der Schienenbefestigung nach der DE-OS 26 23 944 im wesentlichen dadurch, daß das Verspannungsteil der Spannklemme mit Linienberührung in Abstand von der Ubergangslinie zwischen Fußdeckfläche und ·Ausrundungsradius,aber im Bereich des Ausrundungsradius ' auf dem Slchienenfuß zur Auflage gebracht ist und

130033/0079

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER

dabei den Schienenfuß in Richtung zum Schienensteg hin unter Abstandshaltung weiter übergreift. Wesentlich ist dabei, daß das Verspannungsteil des Spannbügels nicht auf der Schienenfußdecke, sondern vielmehr am äußeren Schienenfußende im Bereich des Übergangsradius¹ zur Auflage kommt, und zwar bspw. mit einem geringen Abstand von der Ubergangslinie zwischen der Schienenfußdecke und dem Abrundungsradius. Bei der Schienenbefestigung nach der DE-OS 26 23 944 wird aber nicht nur die Kippsicherheit und der Verdrehwiderstand der befestigten Schiene erhöht, sondern auch die Hebelarme der Vertikalkraft-Komponente, welche das maximale Biegemoment des Spannbügels bestimmen, werden wesentlich reduziert.

Ebenso wie die bekannten Schienenbefestigungen nach Bauart K hat auch die Schienenbefestigung mit Spannklemmen nach der DE-OS 26 23 944 den Nachteil, daß ein vollautomatischer Einbau der Schraubverbindungen mittels Gleisbaumaschinen nicht möglich ist.

Ein Nachteil, den die Schienenbefestigung nach DE-OS 26 23 94 mit den ebenfalls bekannten Schienenfedernägeln bzw. Schienenfederklammern gemeinsam hat, liegt darin, daß die an der Quetschfaltenseite, d.h. der Innenseite der Spannklemmen wirksam werdende Zugbeanspruchung die Dauerfestigkeit wesentlich reduziert.

Abgesehen davon ist es aber auch von Nachteil, daß die Schienenbefestigung nach der DE-OS 26 23 944 eine ebenso hohe Zahl von Einzelteilen benötigt, wie eine Schienenbefestigung der Bauart K. Die Gefahr der Korrosion und des Verschleißes zwischen den Berührungsflächen dieser Teile ist daher auch entsprechend hoch.

Zweck der Erfindung ist es, alle beschriebenen Nachteile der bekannten Schienenbefestigungen zu beseitigen. Es liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Spannbügel

·η

130033/0079

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GEft'D MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER

300388Ί⁷

für permanent kraftschlüssige und elastisch nachgiebige Schienenbefestigungen mit formschlüssigem Seitenhalt von Gleisanlagen der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der bei Krafteinleitung in den Schienenfuß eine hohe Niederhaltekraft bei ausreichendem Durchschubwiderstand hervorbringt sowie gleichzeitig einen festen Seitenhalt und einen hohen Widerstand gegen Verdrehung der Schiene auf dem Stützpunkt gewährleistet, ohne daß sich eine schädliche Zugbeanspruchung des an seiner Quetschfaltenseite liegenden kritischen Bereichs ergeben kann. Der Spannbügel soll ferner vollautomatisch montierbar sein.

Die Lösung dieser komplexen Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichnungsmerkmale des Anspruchs 1 erreicht.

Der wesentliche Vorteil einer solchen Ausgestaltung des Spannbügels liegt dabei darin, daß der auf dem Schienenfuß zur Auflage kommende Verspannungsteil unter einem endlichen Winkel zur Horizontalen, welcher größer ist als die steilste Schienenfußneigung (1:4), am Schienenfußübergangsradius angreift. Hierdurch wird eine große, bisher nicht gekannte Horizontalkraft-Komponente an der Berührungslinie des Verspannungsteils mit dem Schienenfuß wirksam. Es hat sich nämlich gezeigt, daß diese Horizontalkraft-Komponente bei einem erfindungsgemäßen Spannbügel mindestens fünfmal höher sein kann als bei anderen bekannten Spannelementen. Deshalb wird der seitliche Halt der Schiene und auch ihr Verdrehwiderstand wesentlich erhöht.

Vorteilhaft ist auch, daß der Verspannungsteil des Spannbügels mit einer großen durchgehenden Linien-Auflagelänge wirken kann und

130033/0079

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER g

damit gewährleistet, daß beim Verdrehen der Schiene die im nicht verdrehten Zustand linienförmig eingeleitete Verspannungskraft nach dem Verdrehen punktförmig am Ende der Auflagelinie und damit an einem großen Hebelarm der Verdrehung entgegenwirkt. Die relativ große Breite des Verspannungsteils kann diese Wirkung wesentlich unterstützen.

Von besonders wesentlicher Bedeutung für die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Spannbügel ist es, daß Druck-, Zug- und Torsionsspannungen sowie deren gegenseitige Überlagerungen in die hierfür besonders geeigneten Zonen des Spannbügels gelegt sind, und zwar derart, daß im verspannten Zustand des Spannbügels im Bereich der Quetschfalten-Innenradien derselben keine Zugspannungen, sondern lediglich Druckspannungen auftreten.

Eine vorteilhafte Gestaltungsform für einen erfindungsgeraäßen Spannbügel zeichnet sich durch die Merkmale des Anspruchs 2 aus. Dabei läßt sich ein Spannbügel durch Weiterbildung entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 3 und 4 wesentlich verbessern.

Eine andere zweckmäßiger Weiterbildung wird durch die Nutzung der im Anspruch 5 angegebenen Merkmale erreicht.

Es hat sich auch als wichtig erwiesen, Schienenbefestigungen mit Spannbügeln einen Kipp- bzw. Überlastungsschutz bei schrägem oder vertikalem Lastangriff am Schienenkopf zu geben. Dabei soll der Spannbügel ein Abheben des Schienenfußes weich auffangen, sowie anschließend mit stark zunehmender Spannkraft begrenzen. Die Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 6 erreicht. Sofern sich der Schienenfuß unter der Wirkung eines Kipp- oder Hubmomentes nur um ein geringes Maß, bspw. um etwa einen Millimeter, anhebt, trifft der auf dem Schienenfuß aufliegende Verspannungsteil gegen die Unterkante der ihn übergreifenden Nocken der Wider-

130033/0079

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH· Ü£RD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER _ 9 _

lagerschenkel. Der gegen die Abhebung wirkende Hebelarm des Verspannungsteils wird dabei in solchem Maße verkürzt, daß trotz wesentlich höherer Abhebekraft keine plastische Verformung eintritt. Die dabei entstehende Federcharakteristik zeigt einen progressiven Verlauf.

Für einen problemlosen, und zwar insbesondere vollautomatischen Einbau der Spannbügel hat sich auch das Merkmal des Anspruchs 7 als wichtig erwiesen. Mit Hilfe eines Druckhebels lassen sich die Spannbügel an ihren Widerlagerschenkeln so elastisch nach unten drücken, daß ihre Rastvorsprünge sich in den Bereich der Verankerungsteile der Schienenstützpunkte bringen lassen, wo sie nach Freigabe durch den Keil selbsttätig einrasten. Im gleichen Zusammenhang ist auch das Merkmal des Anspruchs 8 von Bedeutung, weil hierdurch die elastische Verformbarkeit der Widerlagerschenkel auf das für den Ein- und Ausbau der Spannbügel unbedingt notwendige Maß beschränkt werden kann.

Für das richtige Zusammenwirken der Spannbügel mit den Verankerungsteilen der Schienenstützpunkte, z.B. mit den Rippen von Rippenplatten kann es sich auch als zweckmäßig erweisen, die Merkmale des Anspruchs 9 in Gebrauch zu nehmen. Aufgrund dieser Merkmale leqt sich nämlich beim Einbau des Spannbügels dessen Verspannungsteil zunächst auf die Oberseite der Verankerungsteile an den Schienenstützpunkten auf und gleitet beim anschließenden Einrücken des Spannbügels in die Montagestellung von den Verankerungsteilen ab und springt unter Vorspannung auf den Schienenfuß, wo er dann spannungslos die Neutralisierstellung einnimmt.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Dabei zeigt

Figur 1 einen erfindungsgemäßen Spannbügel in entspanntem Zustand und in Seitenansicht,

- 10 -

130033/0079

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER · D. GROSSE ■ F. POLLMEIER -10-

Figur 2 den Spannbügel nach Fig. 1 in der Draufsicht,

Figur 3 den Spannbügel in Ansicht von vorne entsprechend der Pfeilrichtung III in den Fig. 1 und 2 gesehen,

Figur 4 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt einen Spannbügel gemäß den Fig. 1 bis 3 in seiner vormontierten Lage auf einer Rippenplatte,

Figur 5 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt einen erfindungsgemäßen Spannbügel in seinem endmontierten Zustand, in Wirkverbindung mit einer Rippenplatte und der darauf ruhenden Schiene, während

Figur 6 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung einer Rippenplatte und einer darauf ruhenden Schiene, jedoch in einer sogenannten Neutralisierstellung des Spannbügels, wiedergibt.

Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Spannbügels 1 ist aus einem federelastischen Flachmaterial insbesondere Flachstahlband gefertigt. Dabei wird er zunächst entsprechend seiner Umrißform aus einem ebenen Flachmaterialabschnitt herausgeschnitten, bspw. ausgestanzt, sowie anschließend in die Form einer Schlaufe gebogen, wie sie aus Fig. 1 ersichtlich ist.

Der Spannbügel 1 hat dabei einen Verspannungsteil 2, einen sich daran einstückig anschließenden Federbogen 3 sowie einen wiederum mit dem anderen Ende des Federbogens einstückig in Verbindung stehenden Widerlagerschenkel 4.

Wesentlich ist dabei, daß das Verspannungsteil 2 sich an das untere Ende des Federbogens 3 anschließt und an seinem freien Ende mit einem auf den Schienenfuß aufsetzbaren Formstück versehen ist, während der Widerlagerschenkel 4 vom oberen

- 1 1 -

130033/007 9

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH- 6EnD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER -, ·,

Ende des Federbogens 3 ausgeht und an seinem nach abwärts gebogenen Endteil 6 mit in die Verankerungsteile der Schienenstützpunkte unter Vorspannung einrückbaren Vorsprüngen 7 versehen ist.

Aus Fig. 1 ergibt sich, daß der Federbogen 3 im entspannten Zustand eine etwa halbkreisförmige Gestalt hat, wobei er unten in einen geraden Abschnitt 8 des Verspannungsteils 2 übergeht. Auch oben schließt sich an den Federbogen 3 zunächst ein gerader Abschnitt 9 des Widerlagerschenkels 4 an. Dieser gerade Abschnitt 9 des Widerlagerschenkels geht in einen etwa viertelkreisförmigen Bogenabschnitt 10 über, an den sich dann mit leichter Einwärtskrümmung der Endteil 6 des Widerlagerschenkels 4 nach abwärts anschließt.

Aus den Fig. 2 und 3 geht hervor, daß der Widerlagerschenkel 4 einen Ausschnitt 11 aufweist, der sich vom freien Ende des Endteils 6 aus durch den Bogenabschnitt 10 und den geraden Abschnitt 9 bis in den oberen Teil des Federbogens 3 hinein erstreckt. Hierdurch spaltet sich der Widerlagerschenkel 4 gewissermaßen in zwei gleiche, zu einer vertikalen Mittelebene 12-12 symmetrisch gestaltete Widerlagerschenkel 4¹ und 4".

Aus den Fig. 1 bis 3 wird deutlich, daß die beiden Teile und 4" des Widerlagerschenkels 4 mit ihren abwärts gebogenen Endteilen 6 bzw 6", 6" im Abstand 13', 13" an verschiedenen Seiten des Verspannungsteils 2 vorbeigreifen. Dabei ist das Verspannungsteil 2 hinter seinem Formstück 5 beidseitig eingeschnürt oder abgesetzt, so daß es eine etwa T-förmige Gestalt hat und jeweils im eingeschnürten oder abgesetzten Bereich die abgesetzten Endteile 6' und 6" der Widerlagerschenkel 4¹, 4" mit ihren seitlichen Vorsprüngen 7' und 7" aufgenommen sind.

Den Fig. 2 und 3 kann auch entnommen werden, daß die beiden

- 12 -

13003 3/0079 BAD ORIGINAL

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GtRD MÜLLER ■ D. GROSSE · F. POLLMEIER - 1 2 -

Teile 4' und 4" des Widerlagerschenkels 4 jeweils eine sich vom Federbogen 3 weg zu ihrem abwärts gebogenen Endteil 6 bzw. 6', 6" hin verringernde Breite aufweisen und dabei oberhalb des Verspannungsteils 2 an den Widerlagerschenkeln 4' und 4" jeweils nach einwärts gerichtete und den Verspannungsteil 2 übergreifende Nocken 14' und 14" angeformt sind. Dabei ist der Abstand 15 zwischen den einander zugewendeten Flächen der beiden Nocken 14' und 14" zweckmäßigerweise so bemessen, daß diese Flächen bestenfalls gegeneinanderstoßen, wenn die beiden Widerlagerschenkel 4' und 4" seitwärts so elastisch gegeneinander verformt werden, daß sie normalerweise vorhandenen Abstände 13' und 13" zwischen den Innenseiten der beiden Endteile 6' und 6" und den Außenseiten der Einschnürungsbereiche des Verspannungsteils 2 nahezu auf Null gebracht ist.

Damit sich die beiden Widerlagerschenkel 4' und 4", bspw. mit Hilfe eines zangenartigen Werkzeuges in Richtung gegeneinander verformen lassen, sind an den Widerlagerschenkeln 4' und 4" etwa auf gleicher Höhe mit den Nocken 14* und 14" liegende, nach auswärts gerichtete Nasen 16' und 16" angeordnet. Diese dienen im endmontierten Zustand des SpannbügeIs (Fig. 5) als obere horizontale Abstützung gegen die Abstützrippe 35.

Wie sich insbesondere aus der Fig. 1 ergibt, ist das Verspannungsteil 2 an seinem auf den Schienenfuß aufsetzbaren Formstück 5 etwa Z-förmig verkröpft ausgestaltet, derart, diiß die auf die Oberseite des Schienenfußes zur Wirkung kommende Fläche 17 eine Lage hat, welche gegen die Hauptebene des geraden Abschnittes 8 am Verspannungsteil 9 geneigt verläuft. Die relative Neigung der Fläche 17 zum geraden Abschnitt 8 dos Verspannungsteils 2 bestimmt dabei den Auflagewinkel dos auf seiner ganzen Länge auf der Oberseite des Schienenfußes zur Auflage kommenden Formstücks 5.

Erwähnt sei schließlich noch, daß das Formstück 5 des Verspannungsteils 2 mit nach entgegengesetzten Seiten vorspringenden Stütz- und Führungslappen ausgestattet ist, welche

130033/0079 - 13 -

BAD ORIGINAL

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH··' GEftD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER

3003381

in noch zu beschreibender Art und Weise mit der Oberseite der Rippen von Rippenplatten zusammenwirken können. Diese Führungslappen bilden auch den Angriffskragarm für das Schienenfuß verspannungs-Prüfgerät.

In Fig. 4 der Zeichnung ist im Schnitt eine Hälfte einer Rippenplatte 19 zu sehen, auf deren Oberseite einstückig Rippen 20 angeformt sind.

Jede dieser Rippen 20 besteht dabei aus zwei zueinander spiegelbildlich angeordneten Rippenstücken, welche zwischen sich eine hinterschnittene Ausnehmung bilden, in welche sich die Spannbügel 1 mit Hilfe der an den Endteilen 6¹, 6" der Widerlagerschenkel. 4 ', 4" befindlichen Vorsprünge T, 7" einrücken lassen.

Auf der Rippenplatte 19, und zwar zwischen den sich gegenüberliegenden Rippen 20 ist in üblicher Weise eine Zwischenlage 21 vorgesehen.

Die Rippenplatte 19 wird in üblicher Weise, bspw. mit Hilfe von Schwellenschrauben 22 auf einer Schwelle oder einem ähnlichen Schienenstützpunkt befestigt.

Fig. 4 zeigt dabei einen auf der Rippenplatte 19 vormontierten Spannbügel 1 von der Seite gesehen und teilweise im Schnitt. Dabei sitzt der Spannbügel 1 mit seinen Stütz- und Führungslappen 1 8 ', 18" so auf einer Stützfläche 23 an der Oberseite der Rippe 20 bzw. der diese bildenden Rippenstücke, daß er nicht über die Innenseite 24 der Rippen 20 vorsteht. Andererseits ist der Widerlagerschenkel 4 bzw. sind die beiden Widerlagerschenkel 4¹, 4" über die an ihren Endteilen 6 bzw. 6¹, 6" ausgebildeten Vorsprünge 7 bzw. T. 7" unter eine Raststufe 25 in der hinterschnittenen Ausnehmung eingerastet, die sich beidseitig an den gegeneinander gerichteten Flächen der die Rippe 20 bildenden beiden Rippenstücke befindet. In der Raststufe 25 stützen sich die Vorsprünge 7 bzw. 7', 7" am abwärts gerichteten Endteil 6 bzw. 6¹, 6" der Widerlagerschenkel 4 bzw. 4', 4" mit einer gewissen horizontalen und vertikalen Vorspannung ab,

- 14 130033/0079

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · ütERD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER - 15 -

Wie die Fig. 5 deutlich erkennen läßt, liegen in der Endmontagestellung der Spannbügel 1 die jeweils an der Innenseite der Endteile 6 bzw. 6', 6" der Widerlagerschenkel 4 bzw. 4¹, 4" ausgeformten Nocken 14', 14" mit ihrer Unterkante nur geringfügig oberhalb der Kröpfung des am Verspannungsteil ausgebildeten Formstücks 5. Bedingt hierdurch stützt sich das B'ormstück 5 des Verspannungsteils 2 schon nach einer geringsten Kipp- bzw. Anhebebewegung des Schienenfußes 28 der Schiene 27 gegen die Nocken 14' und 14" ab. Damit wird aber der gegen die Abhebung wirksame Hebelarm so verkürzt, daß trotz wesentlich höherer Abhebekraft keine plastische Verformung im Verspannungsteil 2 eintritt. Die dabei entstehende Federcharakteristik zeigt einen progressiven Verlauf.

Weiter läßt Fig. 5 erkennen, daß sich im endmontierten Zustand des Spannbügels die beiden Nasen 16', 16" horizontal an der Abstützrippe 35 abstützen und so erst die optimale Einspannunq ermöqlichen.

Praktische Versuche haben erqeben, daß die Spannbüqel 1 in ihrer Endmontaqesteilung qemäß Fig. 5 aufgrund des zur Horizontalen geneigten Auflagewinkels 3 2 zwischen dem Radius 31 des Schienenfußes und der Fläche 17 des Formstückes 5 ohne weiteres eine Vertikalkraft von 1120 kp und eine Horizontalkraft von 522 kp hervorbringen können. Zur Erzielung einer noch größeren Horizontalkraft ist es lediglich notwendig, das Formstück 5 durch seire Verkröpfung so an den geraden Abschnitt 8 des Verspannungsteils 2 anzuschließen, daß sich ein noch größerer Auflagewinkel 3 2 der Fläche 17 relativ zum Radius 31 des Schienenfußes ergibt. Dieser Zusammenhang ist besonders wichtig für die horizontalelastische Lagerung - den Seitenhalt - der Schiene 27 sowie bestimmend für die Größe des Verdrehwiderstandes.

Aus der Endmontagestellung nach Fig. 5 lassen sich die Spannbügel 1 auch in eine sogenannte Neutralisierstellung bringen, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist. In dieser Neutralisierstellung verbleibt zwar das Formstück 5 des Verspannungsteils 2 grund-

130033/0079 - 16 -

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICK· GERD MÜLLER -D. GROSSE · F. POLLMEIER -14-

weil der Spannbügel nicht nur mit den Stütz- und Führungslappen 18', 18" auf der Stützfläche 23 der Rippe 20 ruht, sondern sich andererseits noch im Bereich 26 in der Nähe des unteren Endes seines Federbogens 3 auf die Oberseite der Rippenplatte 19 auflegen kann.

In der aus Fig. 4 ersichtlichen Vormontagestellung der Spannbügel 1 läßt sich von oben her die Schiene 27 mit dem Schienenfuß 28 zwischen die sich gegenüberliegenden Rippen 20 auf die Zwischenlager 21 der Rippenplatte 19 setzen, wie das der Fig. 5 entnommen werden kann.

Anschließend läßt sich durch Aufbringen einer etwa horizontal gerichteten Schubkraft in Pfeilrichtung 29 sowie einer etwa vertikal in Pfeilrichtung 30 wirkenden Druckkraft der Spannbügel 1 relativ zur Rippenplatte 19 und zur Schiene 27 in die Endmontagestellung bewegen, wie sie aus Fig. 5 ersichtlich ist. In dieser Endmontagestellung des Spannbügels 1 ist dabei das Formstück 5 des Verspannungsteils 2 mit seinen Stütz- und Führungslappen 18', 18" von den Stützflächen 23 der Rippen 20 abgeglitten und drückt mit seiner ganzen Länge durch die Fläche 17 auf die Oberseite des Schienenfußes 28, und zwar auf dessen Radius 31, wie das der Fig. 5 entnommen werden kann. Dabei schließt die Fläche 17 des Formstücks 5 mit der Oberfläche des Schienenfußes einen Auflagewinkel ein, der gegen die Horizontale geneigt ist und dessen Größe einerseits die Vertikalkraft und andererseits die Horizontalkraft für die Schienenbefestigung bestimmt.

Durch die im wesentlichen vertikal in Pfeilrichtung 30 aufgebrachte Druckkraft werden die Spannbügel 1 mit den am Endteil 6 bzw. 6", 6" der Widerlagerschenkel 4 bzw. 4¹, 4" befindlichen Vorsprüngen 7 bzw. 7', 7" unter eine Raststufe gedrückt, welche nicht nur wesentlich tiefer als die Raststufe 25 zwischen den beiden gemeinsam die Rippe 20 bildenden Rippenstücken liegt, sondern gegenüber der Raststufe 25 auch noch in Richtung zum Schienenfuß hin verschoben ist.

- 15 -

130033/0079

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH ■ Gt=RD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER

sätzlich in seiner Lage auf dem Schienenfuß 28 der Schiene 27. Der Spannbügel 1 wird voll entlastet, indem er mit den Vorsprüngen 7 bzw. 7', 7" an den Endteilen 6 bzw. 6', 6" der Widerlagerschenkel 4 bzw. 4', 4" aus der Raststufe 33 in eine mit Abstand darüher liegende dritte Raststufe 34 gesetzt wird. In diese Neutralisierstellung können die Spannbügel 1 dadurch gebracht werden, daß mit einem gabelartigen Werkzeug durch eine Bewegung von oben nach unten ein Druck gegen die Nasen 16', 16" ausgeübt wird. Dadurch werden die Widerlagerschenkel "4 bzw. 4', 4" in Richtung gegeneinander elastisch verformt, und zwar unter Verminderung ihrer Abstände 13' und 13" von den Außenkanten im Einschnürungsbereich des Verspannungsteils 2. Infolgedessen kommen die Vorsprünge T und 7" der Endteile 6 bzw. 6', 6" der Widerlagerschenkel 4 bzw. 4', 4" außer Eingriff mit der Raststufe 33. Der Spannbügel 1 entspannt sich hierdurch, und zwar so, daß daraufhin die Vorsprünge 7 bzw. 7', 7" unter die Raststufe 34 gelangen. Die Neutralisierstellung der Spannbügel 1 macht es möglich, bspw. die Schlußschweißung der Schienen durchzuführen, während diese exakt ausgerichtet jedoch noch längsschiebbar auf den Rippenplatten 19 der Schienenstützpunkte aufliegen.

Es sei noch erwähnt, daß die Spannbügel 1, wenn sie aus der Vormontagestellung gemäß Fig. 4 in die Endmontagestellung nach Fig. 5 oder in die Neutralisierstellung nach Fig. 6 gebracht werden, mit dem Ubergangsbereich zwischen dem unteren Ende des Federbogens 3 und dem daran anschließenden geraden Abschnitt 8 des Verspannungsteils 2 von der Oberseite der Rippenplatte 19 abheben, und zwar derart, daß der gerade Abschnitt 8 des Verspannungsteils 2 aus seiner vom Schienenfuß weg nach abwärts geneigten Lage zumindest annähernd in eine horizontale Lage steigt.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die beanspruchte, beschriebene und dargestellte Bauform von Spannbügeln sich nicht nur in Verbindung mit Rippenplatten oder dergleichen

130033/0079
BAD ORIGINAL

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH ■ GErtD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER - 1

verwenden läßt, bei denen die Verankerungsteile an den Rippen die ausden Fig. 4 bis 6 ersichtliche Ausstattung mit Raststufen 25, 33 und 34 haben, sondern bspw. auch in etwas abgeänderter Form in eine K-Rippenplatte mit Schwalbenschwanz verankerbar ist.

Wichtig ist lediglich, daß die Verankerungsteile für die Spannbügel 1 so ausgebildet sind, daß an ihnen die Widerlagerschenkel 4 bzw. 4¹, 4" von oben her angreifen können, während der Verspannungsteil 2 - unten liegend - zwischen den Verankerungsteilen hindurchgeführt ist und auf dem Schienenfuß 28 zur Auflage kommt.

Diese Ausgestaltung ist nämlich insofern von wesentlicher Bedeutung, als dadurch sichergestellt wird, daß an den Innenseiten des Federbogens 3, d.h. im Bereich von dessen Quetschfalten-Innenseiten keine Zugspannungen, sondern lediglich Druckspannungen auftreten können.

Der besondere Vorteil der beanspruchten, beschriebenen und dargestellten Spannbügel 1 liegt darin, daß sie sich mit einfachen Werkzeugen, geringem Kraftaufwand, kurzen Taktzeiten und hoher Reproduzierbarkeit zum Einsatz bringen lassen und dabei eine wartungsarme Aufrechterhaltung der Berührungsgeometrie mit Schiene und Verankerungsteil gewährleisten. Da durch Benutzung der Spannbügel 1 an der Schienenbefestigung eine minimale Anzahl von Einzelteilen beteiligt ist, kann der Berührungs- und Korrosionsverschleiß auf einem Mindestmaß gehalten werden, so daß eine Lockerung der Vorspannung praktisch nicht zu befürchten ist. Der Schiene wird damit ein stabiler Seitenhalt gegeben und deshalb eine dauernd einwandfreie Spur gewährleistet. Eine permanente seitliche Anlage des Schienenfußes 28 an den starren Begrenzungsflächen 24 der Rippen 20 oder ähnlichen Verankerungsteilen kann vermieden werden, weil die Spannbügel 1 auch in Horizontalrichtung elastisch sind, jedoch mit steilerer Charakteristik als in Vertikalrichtung.

- 18 -

130033/0079

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GEnD MULLfcH · D. GROSSE · F. POLLMEIER - 18 -

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Spannbügel ist auch darin zu sehen, daß die Spannbügel für die vollautomatische Montage geeignet sind.

130033/0 0 79

Claims

Patentansprüche

/ 1J Spannbügel für kraftschlüssige und elastisch nachgiebige Schienenbefestigungen mit formschlüssigem Seitenhalt
von Gleisanlagen, welche aus mindestens einem an Verankerungsteilen der Schienenstützpunkte, z. B. in Ausnehmungen an den Rippen von Rippenplatten, festlegbaren
Widerlagerschenkel, einem unmittelbar neben den Verankerungsteilen auf den Schienenfuß aufsetzbaren Verspannungsteil und aus wenigstens einem den Widerlagerschenkel mit dem Verspannungsteil einstückig verbindenden Federbogen besteht,

dadurch gekennzeichnet,
daß das Verspannungsteil (2) sich an das untere Ende des Federbogens (3) anschließt und an seinem freien Endteil ein auf den Schienenfuß (28) aufsetzbares Formstück (5) hat, während der Widerlagerschenkel (4 bzw. 4¹, 4") vom oberen Ende des Federbogens (3) ausgeht und an einem nach abwärts gebogenen Endteil (6 bzw. 6', 6") mit in die Verankerungsteile (2 bzw. 25, 33, 34) der Schienenstützpunkte (19) unter Vorspannung einrückbaren Vorsprüngen (7 bzw. 7', 7") versehen ist.
2. Spannbügel nach Anspruch 1, ^s

dadurch gekennzeichnet,
daß er die Form einer Schlaufe hat (Fig. 1) in welcher
das abwärts gebogene Endteil (6 bzw. 6¹, 6") des Widerlagerschenkels (4 bzw. 4¹, 4") mit Abstand (13¹, 13")
seitwärts am Verspannungsteil (2) vorbeigreift.

130033/0079

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER ~ 2 -
3. Spannbügel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwei Widerlagerschenkel (4', 4") an den Federbogen (3) anschließen, deren abwärts gebogene Endteile (6¹, 6") jeweils mit Abstand (13* bzw. 13") an verschiedenen Seiten des Verspannungsteils (2) vorbeigreifen.
4. Spannbügel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verspannungsteil (2) hinter seinem auf den Schienenfuß (28) aufsetzbaren Formstück (5) beidseitig eingeschnürt oder abgesetzt ist und die abwärts gebogenen Endteile (6¹, 6") der Widerlagerschenkel (4¹, 4") in diesen Bereichen liegen.
5. Spannbügel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verspannungsteil (2) mit dem Federbogen (3) und den Widerlagerschenkeln (4", 4") einstückig aus einem Stahlband-Formbiegeteil bestehen und dabei der Verspannungsteil (2) einen im wesentlichen T-förmigen Grundriß hat (Fig. 2), während die beiden Widerlagerschenkel (4¹, 4") jeweils eine sich vom Federbogen (3) weg zu ihrem abwärts gebogenen Endteil (6¹, 6") hin verringernde Breite aufweisen.
6. Spannbügel nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Widerlagerschenkel (4¹, 4") oberhalb des Verspannungsteils (2) liegende, jeweils nach einwärts gerichtete und den Verspannungsteil (2) übergreifende Nocken (14*, 14") angeformt sind.

— 3 —

1300 33/0 079

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICh "· GERD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER - 3 -
7. Spannbügel nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Widerlagerschenkeln (4¹, 4") etwa auf gleicher Höhe mit den Nocken (14¹, 14") liegende, aber nach auswärts gerichtete, Nasen (16¹, 16") angeordnet sind.
8. Spannbügel nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der an den Innenseiten der abwärts gebogenen Endteile (6¹, 6") der Widerlagerschenkel (4¹, 4") ausgebildeten Nocken (14¹, 14") geringfügig kleiner ist als der seitliche Abstand (13', 13") zwischen den Widerlagerschenkeln (4¹, 4") und dem Verspannungsteil (2), und daß die Widerlagerschenkel (4¹, 4") unter Verminderung des Abstands (13¹, 13") seitwärts gegen den Verspannungsteil (2) und gegeneinander, z. B. mittels eines zangenartigen Werkzeugs.oder Druckhebels,elastisch verformbar sind.
9. Spannbügel nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verspannungsteil (2) an seinem auf den Schienenfuß (28) aufsetzbaren Formstück (5) einerseits eine aufwärts gehende Verkröpfung hat und andererseits mit nach entgegengesetzten Seiten vorspringen Stütz- und Führungslappen (18* , 18") versehen is⁴:.

- 4 130033/0079