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Vorrichtung zum Befestigen von Backenschienen
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oder Fahrschienen in Weichen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Befestigen von Backenschienen oder Fahrschienen in Weichen, die eine Unterlagplatte
für die Schienen aufweist, auf der sich entweder ein Gleitstuhl für die den Backenschienen
zugeordneten Weichenzungen oder aber ein Radlenkerstützbock für die den Fahrschienen
zugeordneten Radlenker befindet und die eine Klemmplatten- oder Spannbügel- bzw.
Spannklemmenbefestigung an der Außenseite des Schienenfußes der Backenschiene oder
Fahrschiene aufweist. Ferner besteht sie aus einem in eine bis über die Innenseite
des Schienenfußes reichende Ausnehmung auf der Unterseite der Gleitstuhldecke oder
Radlenkerstützbocks einschiebbaren, im wesentlichen U-förmigen Federbügel zum Niederhalten
des Schienenfußes auf der Gleitstuhl-bzw. Radlenkerstützbockseite, wobei die freien
Enden der Schenkel des Federbügels in gespanntem Zustand desselben durch Rastverbindung
mit Ausformungen der Gleitstuhldecke bzw. des Radlenkerstützbocks gesichert sind
und wobei die Ausnehmung auf der Unterseite des Gleitstuhls bzw. Radlenkerstützbocks
oder aber der Federbügel auf seiner Oberseite eine beim Spannen des Federbügels
als Wider lager wirkende buckelartige Ausformung aufweist. Der Gleitstuhl bzw. Radlenkerstützbock
kann mit der Unterlagplatte verschweißt sein. Es kann sich aber auch um eine einstückig
gegossene oder geschmiedete Gleitstuhlplatte bzw. Radlenkerstützbockplatte handeln.
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Derartige Vorrichtungen zum Befestigen von Schienen in WEichen sind
bspw. durch die DE-AS 20 00 482, die DE-PS 21 53 534 und die DE-AS 24 09 138 als
sogenannte innere Backenschienenverspannung (IBAV) bekannt. Mit grundsätzlich gleichem
Aufbau sind diese Vorrichtungen zum Befestigen von Schienen in Weichen aber auch
als sogenannte innere Fahrschienenverspannung (IFAV) benutzbar. Die innere Fahrschienenverspannung
(IFAV) unterscheidet sich von der inneren Backenschienenverspannung (IBAV) nur dadurch,
daß auf der Unterlagsplatte für die Schiene anstelle eines Gleitstuhls für die Weichenzunge
ein Stützbock für den Radlenker angeordnet ist.
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Bei modernen Eisenbahnen wurden im Verlauf des letzten Jahrzehnts
in immer größerem Umfang solche Vorrichtungen zum Befestigen von Schienen in Weichen
in Benutzung genommen, die nach dem System der inneren Backenschienen- und Fahrschienenverspannung
arbeiten. Es hat sich gezeigt, daß durch die stoßdämpfende Wirkung dieses Systems,
insbesondere bei der inneren Backenschienenverspannung, die Führungskraft gegenüber
den bekannten äußeren, starren Backenschienenabstützungen um mehr als 40 % reduziert
werden kann. Dadurch wird wiederum der Verschleiß an den Schienen der Weichenzungen
und auch an den Radbandagen der Schienenfahrzeuge wesentlich reduziert. Gezeigt
hat sich ferner, daß durch die Vorrichtungen zum Befestigen von Schienen in Weichen
der Aufwand für die Unterhaltung der letzteren wesentlich verringert werden kann
und trotzdem eine beträchtliche Lebensdauerverlängerung der Zungenvorrichtungen
erreichbar ist. Schließlich wird durch die verbesserte Stoßdämpfung dieser Befestigungsvorrichtungen
der Fahrkomfort gravierend verbessert, weil nämlich keine ruckartigen Seitenbeschleunigungen
an den Schienenfahrzeugen bei der Einfahrt in die Zungenvorrichtung auftreten.
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Die praktische Erfahrung hat gezeigt, daß diese bekannten
Systeme
der inneren Backenschienen- und Fahrschienenverspannung insofern noch Nachteile
aufweist, als sich unerwünschte Spannbügel- und Plattenbrüche sowie auch Lockerungen
der Gleitstühle oder Radlenkerstützböcke einstellen. Während die Lockerung der Gleitstühle
meist systembedingt ist, treten die Plattenbrüche nach einer gewissen Liegedauer
insbesondere bei hoch beanspruchten Weichen, wie Innen- und Außenbogenweichen auf,
die hohen Fliehkräften ausgesetzt sind. über lastungsbrüche der Spannbügel werden
hingegen durch das sehr häufig auftretende Kippen der Schienen verursacht. Diese
Gewaltbrüche sind dabei darauf zurückzuführen, daß der den inneren Backenschienen-
und Fahrschienenverspannungen zugeordnete Überlastungs- oder Kippschutz vertikal
etwa 1,5 mm oberhalb des Schienen fußes am Ausrundungsradius des Gleitstuhl-Kragarms
liegt Der hierauf wirkende Hebelarm ist also der gleiche wie bei der Normalverspannung.
Durch das Anschlagen der Schiene am Überlastungs- oder Kippschutz wird daher die
Verspannung des Spannbügels linear entsprechend dem Kraftwegediagramm so erhöht,
daß sich Spannbügelbrüche einstellen können.
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Damit beim Kippen der Schienen der vertikale Ausweichweg nicht allzugroß
werden kann, ist es bekannt, den vertikalen Abstand zwischen dem Schienenfuß und
dem Uberlastungs- oder Kippschutz zu verringern. Es hat sich jedoch gezeigt, daß
hierdurch das Einlegen der Schienen, und zwar besonders der gebogenen Backenschienen
beträchtlich erschwert wird und daß durch die Abstandsverminderung zwischen dem
überlastungs- oder Kippschutz und dem Schienenfuß erhöhte punktuelle Belastungen
am Gleitstuhl oder Radlenkerstützbock am Beginn des den Schienenfuß übergreifenden
Kragarms auftreten, die sich am Übergang von der Unterlagplatte in den Gleitstuhl
bzw. Radlenkerstützbock nachteilig auf den Anfangsbereich der Schweißnaht auswirken
können. Um die sich hieraus ergebenden Probleme zu verringern, wird bei Schweißkonstruktionen
die Gesamtplatte zum Zwecke des Spannungsabbaues und einer Gefügeverbesserung im
Schweißnahtbereich
normal geglüht weil hierdurch das Aufreißen
der Schweißnaht im großen und ganzen verhindert werden kann.
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Im Anschluß an den Glühvorgang muß jedoch die gesamte Platte wieder
gerichtet werden, so daß sich ein hoher Kostenaufwand ergibt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung
zum Befestigen von Schienen, und zwar sowohl von Backenschienen als auch von Fahr
schienen in Weichen zu schaffen, die mit geringem technischen Aufwand nicht nur
Lockerungen der Gleitstühle und Radlenkerstützböcke an den Unterlagsplatten vermeidet,
sondern auch Brüche der Unterlagsplatten sowie der Spannbügel sicher verhindert.
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Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß in erster Linie durch
die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht.
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Aufgrund dieser Maßnahmen stellt sich der wesentliche Vorteil ein,
daß beim Kippen aus der Normalverspannung die Hauptbeanspruchung in einem relativ
schwachen Querschnittsbereich der Gleitstuhlplatte oder Radlenkerplatte liegt und
beim Kippen der Schiene der Kraftangriffspunkt in den wesentlich größeren Querschnittsbereich
des Gleitstuhles bzw. Radlenkerstützbockes wandert, mit der Folge, daß nicht nur
eine wesentlich geringere Beanspruchung des kritischen Querschnittes am Gleitstuhl
bzw. Radlenkerstützbock, sondern auch am Spannbügel eintritt.
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Vorteilhaft ist ferner, daß sich für eine die Erfindungsmerkmale aufweisende
innere Backenschienenverspannung (IBAV) oder innere Fahrschienenverspannung (IFAV)
eine Kraft-Wege-Kennlinie einstellt, die im Gegensatz zur Kraft-Wege-Kennlinie der
bekannten Bauarten nicht nur einen Progressionsknick sondern vielmehr zwei solcher
Progressionsknicks aufweist, was sich auf die Größe der Verspannungshöhe positiv
auswirkt, ohne daß die
zulässige Spannung der Spannbügel überschritten
wird. Dabei kann erreicht werden, daß sich die Verspannungskraft gegenüber den bisher
bekanntgewordenen Bauarten mehr als verdreifacht, was insbesondere durch die Verkürzung
des Krafthebelarms erreicht wird.
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Bei in Schweißkonstruktion hergestellter Gesamtplatte - bestehend
aus Unterlagsplatte und Gleitstuhl oder aus Unterlagsplatte und Radlenkerstützbock
- werden die Schweißnähte auch nicht mehr punktuell am Nahtanfang, sondern über
eine größere Länge hinweg beansprucht, und zwar in erster Linie auf Schubzug. Hierdurch
können nicht nur Plattenbrüche vermieden werden, sondern es wird auch das Aufreißen
der Schweißnähte durch Überbeanspruchung verhindert. Ein Glühen der Schweißnähte
ist nicht mehr erforderlich, so daß auch das Nachrichten der Gesamtplatten wechselt
und sich damit die Herstellungskosten beträchtlich verringern.
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Bei einstückig gegossenen oder auch geschmiedeten Gleitstuhl-bzw.
Radlenkerstützbockplatten wird die bisherige schwache Übergangsstelle umgangen und
die Hauptbeanspruchung in den größeren Querschnittsbereich verlegt.
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Ein besonders wesentlicher Vorteil liegt darin, daß der vertikale
Abstand zwischen dem Schienen fuß und dem diesen übergreifenden Kragarm des Gleitstuhles
bzw. Radlenkerstützbockes gegenüber der herkömmlichen Bauart verdoppelt nämlich
von 1,5 mm ohne weiteres auf 3 mm vergrößert werden kann und sich damit gebogene
Backenschienen auch bei Weichen mit kleinem Radius problemlos und schnell einlegen
lassen. Da sich beim Kippen der Schiene aufgrund der neuartigen Auslegung des Uberlastungs-und
Kippschutzes eine wesentliche Verkürzung des Hebelarms am Spannbügel einstellt,
können Spannbügelbrüche an der inneren Backenschienenverspannung oder der inneren
Fahrschienenverspannung nicht mehr auftreten, da die zulässige Spannung trotz
wesentlicher
Erhöhung der Schienenfußverspannung nicht erhöht wird.
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In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Befestigen
von Backenschienen und Fahrschienen in Weichen haben sich die Merkmale der Ansprüche
2 bis 4 besonders bewährt. Es hat sich gezeigt, daß hierdurch ein Aufbau geschaffen
werden kann, bei dem die Kippniederhaltekraft für die Schiene gegenüber der Normalverspannung
um mehr als das Dreifache ansteigen kann, ohne daß die zulässige Spannung im kritischen
Querschnitt überschritten wird. Selbst wenn sich daher beim Richten der Weichen
die nur sehr selten auftretende Richtkraft von 5000 kp einstellen würde, wird die
Streckgrenze der Spannbügel nicht erreicht.
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In baulicher Hinsicht hat es sich besonders bewährt, das Erfindungsmerkmal
des Anspruchs 5 zu nutzen.
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Durch eine Ausgestaltung nach den Ansprüchen 6 und 7 ergibt sich gemäß
der Erfindung der Vorteil, daß auch bei bereits verlegten Gleitstuhl- bzw. Radlenkerstützbockplatteh
durch Austausch der Spannbügel die Wirkungsweise von IBAV und IFAV verbessert und
deren Haltbarkeit erhöht werden kann.
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Weitere Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung werden
nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.
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Es zeigt Figur 1 eine innere Backenschienenverspannung nach der Erfindung
in ihrem Normalverspannungszustand, Figur 2 eine Draufsicht auf die innere Backenschienenverspannung
nach Fig. 1,
Figur 3 etwa in natürlicher Größe den erfindungswesentlichen
Teilbereich einer inneren Backenschienenverspannung, wobei die Schiene einer Kippbeanspruchung
ausgesetzt und damit der Überlas tun gs- oder Kippschutz wirksam ist, Figur 4 eine
innere Fahrschienenverspannung erfindungsgemäßer Bauart im Zustand ihrer Normalverspannung
in Längsrichtung der Schiene gesehen, Figur 5 eine Draufsicht auf die innere Fahrschienenverspannung
nach Fig. 4, Figur 6 etwa in natürlicher Größe den erfindungswesentlichen Bereich
einer erfindungsgemäßen Fahrschienenverspannung bei auf Kippen beanspruchter Schiene
und in Wirkstellung befindlichem Überlastungs- bzw. Kippschutz, Figur 7 in Seitenansicht
und Figur 8 in Draufsicht den erfindungswesentlichen Teilbereich eines Spannbügels
für den nachträglichen Einbau in bereits vorhandene innere Backenschienen- bzw.
Fahrschienenverspannungen.
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Bei der in den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung dargestellten Vorrichtung
zum Befestigen von Backenschienen ist die Backenschiene 1 mit ihrem Schienenfuß
2 auf eine Unterlagsplatte 3 aufgesetzt, die in üblicher Weise durch Schrauben oder
dergleichen auf einer Schwelle befestigt wird.
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Auf der Grundplatte 3 befindet sich eine Rippe 4, gegen die sich der
Schienenfuß 2 anlegt. Mittels einer der Rippe 4 verankerten Spannschraube 5 und
einer Mutter 6 kann z.B. eine Klemmplatte 7 auf den der Rippe 4 benachbarten Teil
des Schienenfußes 2 gepreßt werden.
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An der gegenüberliegenden Seite der Backenschiene 1 befindet sich
auf der Unterlagsplatte 3 ein Gleitstuhl 8 für eine Weichenzunge, welcher den benachbarten
- inneren - Teil des Schienenfußes 2 mit Abstand übergreift. Die Unterlagsplatte
3 und der Gleitstuhl 8 können dabei miteinander verschweißt sein.
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Es besteht aber auch die Möglichkeit, diese einstückig als Guß- oder
Schmiedeteil auszuführen.
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Einerseits der Gleitstuhl 8 und andererseits die Unterlagsplatte 3
begrenzen eine Ausnehmung 10, die sich über die ganze Länge des Gleitstuhles 8 erstreckt.
An dem vom Schienenfuß 2 abgewendeten Ende des Gleitstuhles 8 befindet sich eine
Ausnehmung 12, die durch Seitenstege 13 begrenzt wird, welche in ihrer Innenseite
jeweils eine Raste 14 mit Stützanschlägen 15 haben. Dabei liegen die Rasten 14 gegenüber
der Unterlagsplatte 3 erhöht, so daß zwischen ihnen und der Unterlagsplatte 3 ein
Abstand 16 entsteht.
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Ein Federbügel 17 kann in entspanntem Zustand durch die Ausnehmung
12 in die Ausnehmung 10 des Gleitstuhles 8 eingeführt werden, so daß sein Schlaufenteil
18 nahe dem Endbereich 11 der Ausnehmung 10 auf den inneren Teil des Schienenfußes
2 aufgleitet. In dieser Lage des Federbügels 17 befinden sich die Bügelschenkel
20 mit ihren Enden im Bereich unterhalb der Rasten 14, von wo aus sie mit Hilfe
eines gegen die Seitenstege 13 abgestützten Hebel-Werkzeuges nach einwärts unter
den Rasten 14 herausgedrückt und daraufhin nach oben in die Rasten 14 hineingehoben
werden können. Der Schlaufenteil 18 stützt sich dabei auf der Oberseite des Schienenfußes
2 ab, während die Bügelschenkel 20 sich einerseits in Richtung auf die obere Begrenzungsfläche
21 der Ausnehmung 10 des Gleitstuhles 8 zubewegt. Die obere Begrenzungsfläche 21
der Ausnehmung 10 des Gleitstuhles 8 ist in einer buckelartigen Ausformung 21' versehen,
welche gemäß Fig. 2 als Quersteg über die ganze Breite der Ausnehmung 10 verläuft.
Diese buckelartige Ausformung 21' hat einen Abstand 22' von der dem inneren Teil
des Schienenfußes
2 zugewendeten Begrenzungskante 23 des Gleitstuhles
8, der vorzugseeise bei etwa 70 mm liegt. Von dieser Begrenzungskante 23 ausgehend
übergreift ein an das vordere Ende des Gleitstuhles 8 einstückig angeformter Kragarm
24 des inneren Teils des Schienenfußes 2 mit einem solchen Spiel, daß der geringste
vertikale Abstand 25 zwischen der randseitigen Deckfläche des Schienen fußes 2 und
dem benachbarten Ausrundungsradius des Kragarms 24 zum Gleitstuhl 8 etwa 3 mm beträgt.
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Beim Einhebeln der Bügelschenkel 20 des Federbügels 17 in die Rasten
14 des Gleitstuhles 8 kommen diese mit ihrer Deckfläche gegen die buckelartige Ausformung
21' zur Anlage, während sie an allen übrigen Stellen noch einen Abstand von der
oberen Begrenzungsfläche 21 der Ausnehmung 10 im Gleitstuhl 8 behalten. Durch das
Einrücken der Enden 19 der Bügelschenkel 20 in die Rasten 14 werden daher die Bügelschenkel
20 unter Biegespannung gesetzt und zwingen damit das Schlaufenteil 18 mit großer
Haltekraft auf den inneren Teil des Schienenfußes 2.
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Die Stützanschläge 15 an den Seitenstegen 13 wirken mit den Stirnflächen
der Schenkelenden 19 zusammen, um zu verhindern, daß der Federbügel 17 sich infolge
von Erschütterungen und/oder aufgrund der Horizontalkraftkomponente der Verspannungskraft
in Längsrichtung verschieben und dadurch vom Schienen fuß 2 abgleiten kann. Weiter
wirken die Seitenflächen der Stützanschläge 15 mit den Seiten der Schenkelenden
19 so zusammen, daß der Federbügel 17 vor dem Schlaufenteil 18 zum Schienenfuß'2
hin keine Arretierung benötigt. Da sich nämlich beim ungewollten Hinaufgleiten des
Federbügels 17 auf den Schienenfuß die beiden Bügelschenkel 20, bezogen auf die
Längsmitte des Federbügels 17 um ein Maß nähern müßten, welches größer ist als der
engste Abstand zwischen den Bügelschenkeln 20, verhindern die schräg liegenden Seitenflächen
der Stützanschläge 15 eine solche ungewollte Verschiebung.
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Mit Abstand 22" von der Begrenzungskante 23 des Gleitstuhles 8 ist
an der oberen Begrenzungsfläche 21 der Ausnehmung 10 desselben und zweite buckelartige
Ausformung 21" vorgesehen, wobei der Abstand 22" etwa 20 bis 30 mm beträgt und demnach
zum Abstand 22' der ersten buckelartigen Ausformung 21' ein Verhältnis hat, das
zwischen 0,25:1 und 0,5:1 liegt.
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Andererseits ist die Höhe der zweiten buckelartigen Ausformung 21"
gegenüber der oberen Begrenzungsfläche 21 der Ausnehmung 10 so bemessen, daß im
Zustand der Normalverspannung des Federbügels 17, wie er in Fig. 1 gezeigt ist,
zwischen der oberen Deckfläche des Federbügels 17 und dieser buckelartigen Ausformung
21" im Bereich des Schlaufenteils 18 ein Abstand 26 zwischen 0,3 und 0,5 mm aufrechterhalten
bleibt. Auf diese Art und Weise wird sichergestellt, daß die Normalverspannung des
Federbügels 17 nur darauf beruht, daß sein Schlaufenteil 18 sich auf dem inneren
Teil des Schienenfußes 2 abstützt, die Schenkelenden 19 der beiden Bügelschenkel
20 in den Rasten 14 ruhen und sein Mittelbereich ein Widerlager an der ersten buckelartigen
Ausformung 21' findet. Wird die Backenschiene 1 bspw. durch die Fliehkraftwirkung
eines sie befahrenden Schienenfahrzeuges auf Kippen beansprucht, wie das in Fig.
3 durch den Pfeil 27 angedeutet ist, hebt sich der innere Teil des Schienenfußes
2 von der Unterlagsplatte 3 ab. Hierbei kommt eine Biegekraft auf den Schlaufenteil
18 des Federbügels 17 zur Wirkung, die unter Erhöhung der Vorspannung des Federbügels
17 ein Verbiegen desselben nach oben um die erste buckelartige Ausformung 21' hervorruft
und dabei den Schlaufenteil 18 gegen die zweite buckelartige Ausformung 21" zur
Anlage bringt. In diesem Augenblick wird der Biegehebelarm des Federbügels 17 auf
das Maß 28 und damit auf einen Bruchteil des für die Normalverspannung vorgesehenen
Biegehebelarms verkürzt. Dieser Umstand hat zur Folge, daß die der Kippbewegung
der Backenschiene 1 entgegenwirkende Kippniederhaltekraft um ein Mehrfaches gegenüber
der für die Normalverspannung erzeugten Kraft erhöht, ohne daß
der
Abstand 25 zwischen dem inneren Teil des Schienenfußes und dem Kragarm 24 wesentlich
verringert wird. Damit wird die Kippbewegung der Backenschiene 1 vom Federbügel
17 voll elastisch abgefangen, weil das Schlaufenteil 18 desselben auch im Bereich
des Kragarms 24 genügend Spielraum gegen die obere Begrenzungsfläche 21 der Ausnehmung
10 hin hat, wie das deutlich aus Fig. 3 hervorgeht.
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Aus Fig. 3 ist ferner noch ersichtlich, daß die erhöhte Kippniederhaltekraft
des Federbügels 17 nicht punktuell, d.h.
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nicht nur am Anfang der Verbindungsschweißnaht zwischen dem Gleitstuhl
8 und der Unterlagsplatte 3 in die letztere eingeleitet wird, sondern die vielmehr
über einen Längenbereich 30 verteilt. Das Längenmaß 30 des hauptsächlich der Kraftüberleitung
dienenden Verbindungsbereich zwischen dem Gleitstuhl 8 und der Unterlagsplatte 3
wird dabei durch einen 900-Winkel bestimmt, dessen Scheitel auf dem durch die zweite
buckelartige Ausformung 21t' gebildeten Abstützpunkt für den Federbügel 17 liegt
und dabei die Normalebene durch diesen Stützpunkt der Winkelhalbierenden zum 900-Winkel
entspricht, wie das ohne weiteres aus Fig. 3 hervorgeht.
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Das nach Anlage an der zweiten buckelartigen Ausformung 21" allein
noch federwirksame Teilstück des Schlaufenteils 18 ist so ausgelegt, daß die Kippniederhaltekraft
desselben bei einem geforderten Federweg von etwa 8 mm gegenüber der bei Normalverspannung
gegebenen Federkraft um mehr als das Dreifache, bspw. auf etwa 4000 kp, ansteigt,
ohne daß dadurch die zulässige Spannung im kritischen Querschnitt des Federbügels
17 erhöht wird. Dabei ist die Ausnehmung 10 des Gleitstuhles 8 in ihrem Endbereich
11 so bemessen, daß das Schlaufenteil 18 des Federbügels 17 selbst dann noch nicht
an dieser zur Anlage kommt, wenn der innere Teil des Schienenfußes 2 gegen die Unterseite
des Kragarmes 24 im Bereich des Ausrundungsradius zur Begrenzungskante 23 zur Anlage
kommt. Das gilt
nicht nur für die Schweißkonstruktionen, sondern
auch für einstückig gegossene und geschmiedete. Aus führungs formen von Gleitstuhl-
und Radlenkerstützbockplatten.
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In Fig. 4 bis 6 der Zeichnung ist eine innere Fahrschienenverspannung
- IFAV - dargestellt, die grundsätzlich den gleichen Aufbau hat, wie die in den
Fig. 1 bis 3 gezeigte innere Backenschienenverspannung - IBAV -.
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Die Fahrschiene 31 ist auch hier mit ihrem Schienenfuß 32 auf eine
Unterlagsplatte 33 aufgesetzt, die durch Schrauben auf einer Schwelle befestigt
wird.
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Auf der Unterlagsplatte 33 ist eine Rippe 34 vorgesehen, gegen die
sich der Schienenfuß 32 anlegt. Mittels einer in der Rippe 34 verankerten Spannschraube
35 und einer Mutter 36 kann eine Klemmplatte 37 auf dem der Rippe 34 benachbarten
Teil des Schienenfußes 32 gepreßt werden.
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An der gegenüberliegenden Seite der Fahrschiene 31 befindet sich auf
der Unterlagsplatte 33 ein Radlenkerstützbock 38 für einen Radlenker 39. Der Radlenkerstützbock
38 weist dabei zwei im Abstand nebeneinander und symmetrisch zu einer Vertikalebene
auf der Unterlagsplatte 33 verschweißte Wangen 38' und 38" auf, zwischen denen ein
freier Durchlaß 40 gebildet ist, der sich in Richtung zum Schienenfuß 2 hin auf
ein Maß 41 verengt. An dem vom Schienenfuß 32 abgewendeten Ende 42 des Durchlasses
40 schließen sich an die Wangen 38' und 38" des Radlenkerstützbockes 38 jeweils
zwei hintere Wider lager 43 an, welche an ihrer Innenseite jeweils eine Raste' 44
mit Stützanschlägen 45 haben. Die Rasten 44 sind dabei gegenüber der Unterlagsplatte
3 erhöht angeordnet, wie das besonders deutlich aus Fig. 4 hervorgeht, so daß zwischen
ihnen und der Unterlagsplatte 33 ein Abstand 46 vorhanden ist. Ein Federbügel 47
läßt sich in entspanntem Zustand unter den Rasten 44 hindurch in den Durchlaß 40
einführen,
wobei sein Schlaufenteil 48 im engsten Bereich 41 des Durchlasses 4O auf den inneren
Teil des Schienenfußes 32 aufgleitet. In dieser Lage des Federbügels 47 liegen die
Enden 49 der Bügelschenkel 50 im Abstandsbereich 46 unterhalb der Rasten 44. Mit
Hilfe eines, bspw. gegen die Seitenstege 43 abgestützten Hebel-Werkzeuges können
sie dann nach einwärts unter den Rasten 44 herausgedrückt und anschließend nach
oben in diese Rasten 44 hineingehoben werden. Der Schleufenteil 48 stützt sich dabei
auf der Oberseite des Schienenfußes 32 ab, während die Büge-lschenkel 50 angehoben
werden und gegen die Unterseite eines Quersteges 51' zur Anlage kommen, welcher
zwischen die Wangen 38' und 38" des Trägerbockes 38 eingesetzt ist. Durch das Einrücken
der Enden 49 der Bügelschenkel 50 in die Rasten 44 werden die Bügelschenkel 50 über
den Quersteg 51' unter Biegespannung gesetzt und zwingen dadurch das Schlaufenteil
48 mit beträchtlicher Haltekraft auf den inneren Teil des Schienenfußes 32.
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Die Stützanschläge 45 an den hinteren Widerlagern-43 wirken sodann
mit den Stirnflächen der Schenkelenden 49 zusammen und verhindern, daß der Federbügel
47 durch Erschütterungen und/ oder die Horizontalkraftkomponente der Verspannungskraft
in Längsrichtung verschoben wird und vom Schienenfuß 32 abgleiten kann. Auch hier
wirken die Seitenflächen der Stützanschläge 45 mit den Außenseiten der Schenkelenden
so zusammen, daß der Federbügel 47 vor dem Schlaufenteil 18 zum Schienenfuß 32 hin
eine zusätzliche Arretierung benötigt.
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Der Quersteg 51' ist in den Radlenkerstützbock 38 bzw. dessen Seitenwangen
38' und 38" so eingesetzt, daß er einen Abstand 52' von einer Begrenzungskante 53
des Radlenkerstützbockes 38 hat, die seitlich neben dem inneren Teil des Schienenfußes
32 liegt. Das Abstandsmaß 52' beträgt dabei vorzugsweise etwa 70 mm. Im Anschluß
an die Begrenzungskante 53 weist der Radlenkerstützbock 38 bzw. weisen dessen Seitenwangen
38' und 38" einen Kragarm 54 auf, der den inneren Teil des Schienenfußes 32 mit
einem Spiel 55 übergreift, das mindestens 3 mm beträgt.
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In einem Abstand 52" von der Begrenzungskante 53 ist der Radlenkerstützbock
38 bzw. sind dessen Wangen 38', 38" mit einem weiteren Quersteg 51" versehen, wobei
der Abstand 52" vorzugsweise ein Maß hat, das zwischen 20 und 30 mm liegt. Der Quersteg
51" ist dabei so angeordnet und ausgebildetr daß er im Zustand der Normalverspannung
des Federbügels 47 einen Abstand 56 von dessen oberer Deckfläche hat, welcher zwischen
0,3 und 0,5 mm beträgt.
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Die beiden Querstege 51' und 51" sind vorzugsweise als Teil eines
Formstückes- 51 ausgebildet, das in die Wangen 38' und 38" eingesetzt und mit diesen
verschweißt ist.
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Wirkt auf die Fahrschiene 31 in Pfeilrichtung 57 nach Fig. 6 eine
horizontale Kraft ein, dann hat die Fahrschiene 31 die Tendenz, gegenüber der Unterlagsplatte
33 zu kippen, wie das in Fig. 6 angedeutet ist. Der innere Teil des Schienenfußes
32 wirkt dann auf den Schlaufenteil 48 des Federbügels 47 ein und setzt diesen zunächst
um den Abstützpunkt des Quersteges 51' über den Hebelarm 59 hinweg unter steigende
Vorspannung, bis er gegen den zweiten Quersteg 51" zur Anlage kommt. Damit stellt
sich dann am Schlaufenteil 48 des Federbügels 47 in beträchtlich verkürzter Hebelarm
58 ein, mit der Folge, daß nunmehr die durch den Federbügel 47 erzeugte Kippniederhaltekraft
steil ansteigt, und zwar auf einen Wert, der mindestens um das Dreifache höher liegt,
als die die DJormalverspannung der Fahr schiene 31 bewirkende Federkraft. Auch in
diesem Falle wird die über den Schlaufenteil 48 des Federbügels 47 in den zweiten
Quersteg 51" abgesetzte Kraft nicht punktuell, sondern über einen relativ großen
Längenbereich 60 der die Wangen 38' und 38" des Radlenkerstützbocks 38 mit der Unterlagsplatte
33 verbindenden Schweißnähte in die Unterlagsplatte 33 eingeleitet, wie das der
in Fig. 6 eingetragene 900-Winkel verdeutlicht, der mit seinem Scheitel im Stützpunkt
des
Quersteges 51" liegt, und zwar so, daß seine Winkelhalbierende
die Normalebene zur Unterlagsplatte 33 bildet. Das gleiche gilt sinngemäß auch für
in einem Stück gegossene oder geschmiedete Gleitstuhl- und Radlenkerplatten.
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Sowohl die innere Backenschienenverspannung - IBAV - nach den Fig.
1 bis 3 als auch die innere Fahrschienenverspannung - IFAV -nach den Fig. 4 bis
6 ist besonders vorteilhaft für den Einsatz in Verbindung mit hoch beanspruchten
Außen- und Innenbogenweichen geeignet, welche einer sehr hohen überschüssigen Fliehkraftbeanspruchung
ausgesetzt sind. Mit Hilfe des durch die vorgeschriebene Ausgestaltung erzielten
elastischen Überlastungs- oder Kippschutzes kann verhindert werden, daß sowohl geschweißte
als auch gegossene Platten in ihrem kritischen Querschnittsbereich brechen. Auch
Überbeanspruchungen der Federbügel wird entgegengewirkt. Schweißnähte werden nicht
mehr punktuell überbeansprucht und können daher gegebenenfa-ls in ihrem Querschnitt
verkleinert werden.
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In den Fig. 7 und 8 ist ein Spannbügel 67 in seinem erfindungswesentlichen,
vorderen Teilbereich gezeigt, welcher sich besonders dort zum Einsatz eignet, wo
in Weichen bereits Gleitstuhlplatten oder Radlenkerstützbockplatten verlegt sind,
die nur eine buckelförmige Ausformung 21' bzw. 51' aufweisen.
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Dieser Spannbügel 67 mit seinem Schlaufenteil 68 und den beiden Bügelschenkeln
70 ist nicht nur zu einer Vertikalebene, sondern auch zu einer Horizontalebene symmetrisch
gestaltet. Er hat nahe seinem Schlaufenteil 68 sowohl auf seiner Oberseite als auch
auf seiner Unterseite jeweils eine buckelartige Ausformung 71", die sich stegartig
über beide Bügelschenkel 70 erstreckt.
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Im Abstand 72 hinter der buckelartigen Ausformung 71" weist der Spannbügel
67 ferner, wiederum auf der Ober- und Unterseite,
je eine ebene
Stützfläche 71' auf, die als Anlagebereich für die buckelartige Ausformung 21' bzw.
51' an der Unterseite der Gleitstuhldecke 8 bzw. des Radlenkersttltzbockes 38 dient.
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Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Abstand 72 zwischen
den buckelartigen Ausformungen 71" und den ebenen Stützflächen 71' etwa 50 mm beträgt.
Andererseits sollte die Höhe der buckelartigen Ausformung 71" so bemessen sein,
daß im Zustand der Normalverspannung der Spannbügel 67 zwischen ihnen und der Unterseite
der Gleitstuhldecke 8 bzw. des Radlenkerstützbocks 38 ein Abstand zwischen 0,3 und
0,5 mm verbleibt.
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