DE3106262C1 - Stahlschwelle für den Eisenbahnoberbau - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Stahlschwelle für den Eisenbahnoberbau, bestehend aus einem Schwellendeck mit einer Rille zur Aufnahme des Kopfes der Schrauben für die Befestigung der Schienen und an das Schwellendeck beidseitig sich anschließenden abgewinkelten Seitenflanken.

Eine derartige Stahlschwelle ist aus der DE-PS 21 209 bekannt. Diese Schwelle weist an ihrem Deck eine nach unten ragende Hohlrippe auf, die in der Deckebene beidseits jeweils mit einem vorspringenden Flansch versehen ist, wobei die Rille nach oben offen ist. In dieser Rille sind der Kopf und ein Teil des Schaftes der Befestigungsschrauben untergebracht, mit denen die Schiene direkt auf der Schwelle befestigt wird.

Diese Schwelle hat jedoch den Nachteil, daß sie durch Warmwalzen nicht herstellbar ist und die Herstellung der Aussparungen in der nach innen vorspringenden Hohlrippe nur zerspanend erfolgen kann, weil ein Stanzschnitt Deformationen verursachen würde, die das spätere Einfügen der Befestigungsschrauben und Klemmplatten erschweren. Außerdem bereitet das Montieren, insbesondere bei Rostbildung das Demontieren der Schienenbefestigung, Schwierigkeiten und kann daher sehr zeitaufwendig werden, was sich angesichts der großen Anzahl von Befestigungsstellen in einem Gleisabschnitt erheblich auswirken kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stahlschwelle zu entwickeln, bei der das Montieren und Demontieren der Schienenbefestigung mit einer Halterung des Schraubenkopfes unter dem Schwellendeck besonders einfach durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weitere Ausführungsformen des Erfindungsgedankens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung hat insbesondere den Vorteil, daß keine Rippen- bzw. Unterlagsplatten für die Schienenbefestigung mehr erforderlich sind und die bekannten Schienenbefestigungen beibehalten werden können. Sie gestattet eine wesentlich niedrigere Bauhöhe als die bekannten Stahlschwellen: Bei einer Bauhöhe von nur etwa 60% der Bauhöhe der genormten Stahlschwelle SW 79/60 entsprechen ihre statischen Werte jenen dieser genormten Stahlschwelle. Sie gestattet aber trotz ihrer niedrigen Bauhöhe die Möglichkeit der bisherigen Einschotterung. Sie kann auch auf anderen Unterlagen verlegt werden. Zur bessern Schalldämmung kann die Schwelle auch in eine Spezialfüllung eingebettet werden. Aufgrund der besonderen Formgebung werden nicht nur die erforderlichen statischen Werte erreicht, sondern die Schallwerte sind sogar noch besser, weil die Schallemission durch die Art der Masseverteilung gedämpft wird. Die Isolierung von Schienen und Schwelle für die Signaltechnik kann mit nur geringen Mitteln erreicht werden.

Während die bekannten Holz- und Betonschwellen bzw. Stahlschwellen eine Höhe von 160 bis 100 mm haben, beträgt die Höhe einer vergleichbaren erfindungsgemäßen Schwelle nur 60 mm. Während eine Betonschwelle 286 kg wiegt, entspricht das Gewicht dieser Stahlschwelle mit 96 kg etwa dem der Holzschwelle mit 100 kg. Die niedrige Gesamthöhe dieser Stahlschwelle bringt ganz wesentliche Vorteile beim Einsatz im U-Bahn- und Tunnelbau. Durch die größeren Einbauhöhen der jetzigen Schwellen ist einerseits beim Durchbruch der Tunnelröhren ein größerer Aufwand an Erdbewegung, andererseits beim Einbringen der Betonkonstruktion ein Wesentliches mehr an Betonmassen erforderlich. Die geringe Schwellenhöhe ermöglicht auch den nachträglichen Einbau von Einrichtungen für die Elektrifizierung. Die Verwendung der Niedrigschwelle in diesem Anwendungsbereich ermöglicht auch die Verlegung auf betonierter Trassenführung oder sonstiger Unterlage, um die Schallemission weiter zu verbessern.

Aufgrund der geometrischen Form ist die Stapelbarkeit auch in gekröpfter Form im besonderen Maße gewährleistet, so daß der Raumbedarf gegenüber den vorhandenen Schwellenformen günstiger ist. So wird beispielsweise von nur vier Stück Niedrigschwellen nicht abgewinkelt, ein Raum von einer Betonschwelle benötigt. Neben der besseren Stapelbarkeit, verbunden mit geringerem Platzbedarf macht es das relativ geringe Metergewicht möglich, die Gleis-Bauzüge mit größeren Schwellenstückzahlen zu belegen, so daß die wirtschaftliche Komponente wesentlich beeinflußt wird. Wegen der geringeren Höhe kann die Schwelle auch zeitsparender, zuverlässiger und durch geeignete Vibrationsverfahren auch kostengünstiger verlegt werden als andere Stahlschwellen.

Zur Erreichung des erforderlichen Widerstandsmomentes ist die Schwellenaüflage so ausgelegt, daß eine günstige Druckverteilung an den Gleisunterbau weitergegeben wird. Aufgrund der geometrischen Form des Schwellenfußes und der Innenkontur wird eine ausreichend niedrige Flächenspressung erreicht. Zum Widerstandsmoment tragen auch insbesondere die in das

Schwellendeck eingewalzten Rippen bei. Einen weiteren Betrag bringen die beidseits breiten und starken Schwellenfüße. Die Druckverteilung wird unterstützt durch die günstige Innenform der Schwelle, welche wegen der geringen Höhe gut eingeschottert werden kann. Aufgrund des Befestigungsverfahrens mittels Hakenschraube ist es notwendig, eine Durchgangsöffnung in das Schwellendeck einzubringen, was eine geringe Reduzierung der statischen Werte zur Folge hat. Diese ist jedoch in der Auslegung des Profils berücksichtigt und wird auch deshalb ausgeglichen, weil eine Schienenführungsplatte als Paßstück die öffnung überdeckt und durch die Anzugskraft der Befestigungsschraube teilweise ausgeglichen wird.

Da die Schwellenbreite die gleichen Maße aufweist wie die Schwellen, welche derzeit verlegt werden, ist auch keine Änderung der zur Zeit im Einsatz befindlichen Schwellen-Verlegeaggregate erforderlich. Wenn die Befestigungselemente beschädigt sind, können diese im verlegten Zustand ausgetauscht werden. Falls es gewünscht wird, besteht auch die Möglichkeit, auf dem Schwellendeck die bekannten Rippenplatten aufzuschweißen und die bisher bekannten Schienenbefestigungen zu verwenden.

Die Verlegung der Niedrigschwelle erfolgt in der bisher ausgeübten Weise durch die Gleisbauzüge. Aufgrund der geometrischen Form der Schwelle lassen sich unter Beibehaltung der bisherigen Art der Stapelung bei gleichem Raumbedarf in Paketgrößen von etwa 1500 · 1500 mm nicht nur 8 · 4 = 32 Stück · 69,9 kg = 2237 kg wie bei der SW 79/60, sondern jetzt bei der Niedrigschwelle 20 · 40 = 80 Stück -96 kg = 7680 kg transportieren. Der bisher gewohnte Transport der einzelnen Schwelle nach dem Abheben aus dem Profilbund zum Transportband der Verlegeeinheit geschieht in gewohnter Weise. Nachdem die Schwellen auf dem vorbereiteten Schotterbett abgelegt wurden, können sie nach Abschluß der Schienenbefestigung wie bisher gestopft werden.

Die Schwellen können sowohl im Schotterbett als auch auf anderen Unterlagen verlegt werden, Außerdem kann die Schwelle zur Aufnahme der Querverschiebungskräfte an den Seiten ohne Erwärmung gekröpft werden. Die Versteifungsrippen unter dem Schwellendeck ergeben nicht nur eine Erhöhung des Widerstandsmomentes, sondern das Deck wird bei möglicher Entgleisung weniger stark deformiert.

Die Erfindung ist anhand einiger Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, in einzelnen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein perspektivische Darstellung eines Endes einer Schwelle, wobei die Kröpfung weggelassen ist,

F i g. 2 eine Schnitt-/Ansichtsdarstellung einer Schienenbefestigung mit Klemmplatten, wobei die Schnitt-/ Ansichtsebene in Längsrichtung der Schwelle verläuft, Fig.3 eine Seitenansicht der Darstellung gemäß Fig. 2,

Fig.4 eine Draufsicht auf die Darstellung gemäß Fig. 2,

F i g. 5 eine SchnitWAnsichtsdarstellung einer Schienenbefestigung, bei der die Schienen auf einer Isolierplatte liegen und wobei die SchnittVAnsichtsebene in Schwellenlängsrichtung verläuft, F i g. 6 eine Seitenansicht der Darstellung in F i g. 5, F i g. 7 eine Draufsicht auf die Darstellung in F i g. 5, F i g. 8 eine SchnitWAnsichtsdarstellung einer Schienenbefestigung mit elastischen Spannbügeln, F i g. 9 eine Seitenansicht der Darstellung in F i g. 8, F i g. 10 eine Draufsicht auf die Darstellung in F i g. 8. Gemäß F i g. 1 besteht die Stahlschwelle 1 aus einem Schwellendeck 2, den beidseitig an das Schwellendeck anschließenden abgewinkelten Seitenflanken 3 sowie dem sich an jede Seitenflanke anschließenden Fuß 4, der parallel zum Schwelleildeck verläuft. In die Unterseite des Schwellendecks 2 ist eine nach unten offene Rille 5 eingewalzt, deren Querschnitt dem Querschnitt des ι ο Kopfes der hier nicht veranschaulichten Hakenschraube entspricht. Im Schwellendeck 2 befinden sich beidseits der Auflagefläche der nicht dargestellten Schiene jeweils öffnungen 6, welche als in Schwellenlängsrichtung verlaufende Langlöcher ausgebildet sind, so daß die Befestigungsschrauben für die Schienen so durch diese Öffnungen hindurchgesteckt werden können, daß die Längsachse des Kopfes der Befestigungsschrauben in Richtung der Längsachse der Schwelle verläuft. Danach wird die Befestigungsschraube für die Schiene dann um 90° gedreht, so daß der Kopf nunmehr mit seiner abgerundeten Anlagefläche formschlüssig an der Fläche der Rille 5 anliegt. Beidseits der Rille 5 ist jeweils eine Versteifungsrippe 7 in die Schwelle eingewalzt, welche in Richtung auf das Schwellendeck 2 eine zunehmende Stärke aufweist. Neben jeder Versteifungsrippe 7 ist in das Schwellendeck eine weitere Rille 8 eingewalzt. Im Anschluß an diese Rillen 8 geht das Schwellendeck dann in die geraden Seitenflanken 3 über, an deren anderes Ende sich jeweils der Fuß 4 anschließt.

In F i g. 2 ist die Schiene mit 9 bezeichnet. Sie liegt auf einer Schienenisolierplatte 10 auf, wodurch die Schienenführungsplatte 11 und die Schwelle von der Schiene isoliert sind. Die Schienenführungsplatte 11 wird mit einem angearbeiteten Paßstück in die Öffnungen 6 des Schwellendecks eingelegt, wobei die der Schiene abgewandten Seiten des Paßstückes der Schienenführungsplatte 11 die Querverschiebekräfte an die Schwelle weiterleiten und somit eine Formschlußverbindung entsteht. Die Befestigungsschraube 12 ist als Hakenschraube ausgebildet und weist unten einen Kopf 13 auf, der in die Rille 5 der Schwelle eingreift. Die Befestigung der Schiene 9 erfolgt in diesem Fall mit einer Klemmplatte 14, wobei die Isolierung der Befestigungselemente gegenüber der Schiene durch Kunststoff-Formstücke 15 oder gesinterte Epoxidharzhüllen um die Klemmplatte 14 gewährleistet ist. Auf der Klemmplatte 14 liegt der Federring 16 auf, und die Befestigungsschraube 12 ist mit der Mutter 17 versehen. Aus Fi g. 3 ist besonders deutlich zu ersehen, welche Form die Anlagefläche des Kopfes 13 der Befestigungsschraube 12 hat und daß diese der Form der Rille 5 entspricht (formschlüssige Anlage).

Fig.5 zeigt eine weitere Art der Schienenbefestigung, bei der die Schiene 9 wie in Fig.2 auf einer Isolierplatte ruht. Die Schienenführungsplatte 11' ist mit einer keilförmigen Abschrägung versehen, weiche parallel zur Schiene 9 verläuft. Die Klemmplatte 20 stützt sich mit der gleichförmigen Abschrägung an der Schienenführungsplatte 11' ab, wodurch die Schraubkräfte an die Schiene weitergeleitet werden. Die Isolierung der Klemmplatte 20 von der Schiene erfolgt durch Kunststoff-Formstücke 21. Die Querverschiebekräfte werden in gleicher Weise wie von der Schienenführungsplatte 11 Fig.2 weitergeleitet. Fig.8 weicht von den Darstellungen in Fig.2 und Fig.5 dadurch ab, daß das Schienenbefestigungselement aus einer elastischen Spannklemme 23 besteht, dessen

Raumform sich weiterhin aus den Fi g. 9 und 10 ergibt. Die Isolierung der Schienenbefestigung auf der Schwelle wird mit dem Kunststoff-Formstück 15 erreicht. Wegen der Elastizität der Spannklemme ist zur Anpassung der Mutter eine Scheibe 19 angeordnet.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Stahlschwelle für den Eisenbahnoberbau, bestehend aus einem Schwellendeck mit einer Rille zur Aufnahme des Kopfes der Schrauben für die Befestigung der Schienen und an das Schwellendeck beidseitig sich anschließenden abgewinkelten Seitenflanken, dadurch gekennzeichnet, daß in die Unterseite des Schwellendecks (2) eine nach unten offene Rille (5) eingewalzt ist, deren Querschnitt dem des Kopfes (13) der Befestigungsschraube (12) entspricht und daß im Schwellendeck (2) Öffnungen (6) zum Einführen des Kopfes (13) der Befestigungsschrauben (12) in die Rille (5) vorgesehen sind.

2. Stahlschwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rille (5) beidseits von einer Versteifungsrippe (7) begrenzt ist.

3. Stahlschwelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsrippe. (7) in Richtung auf das Schwellendeck (2) eine zunehmende Stärke aufweist.

4. Stahlschwelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben jeder Versteifungsrippe (7) eine weitere Rille (8) in das Deck (2) eingewalzt ist.

5. Stahlschwelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits jeder Schienenauflageflache eine Öffnung (6) vorgesehen ist.

6. Stahlschwelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (6) als in Schwellenlängsrichtung verlaufende Langlöcher ausgebildetsind.