DE3300863A1

DE3300863A1 - Vorrichtung aus einer fuer schienen vorgesehenen schwelle und aus klipsen zur befestigung des fusses einer schiene an der schwelle

Info

Publication number: DE3300863A1
Application number: DE19833300863
Authority: DE
Inventors: Jack Clark; Norman Keith Lonsdale Geddes
Original assignee: OMARK AUSTRALIA Ltd
Current assignee: OMARK AUSTRALIA Ltd
Priority date: 1982-01-25
Filing date: 1983-01-13
Publication date: 1983-09-01
Also published as: US4943006A; AR226985A1; GB2115464A; BR8203537A; GB2115464B; FR2520398B1; JPH054481B2; JPS58127801A; ZA823358B; CA1235104A; IN153978B; IT8222091A0; FR2520398A1; IT1151896B

Description

Patentanwalt
Dipl-lng.Walter Jadchch

7 Stuttgart N. Menzelstraße 40

OMARK AUSTRALIA LTD, L· A 37 392/fro

Waddikee Road

Londsdale/Australien J 2. Jan. 1983

Vorrichtung aus einer für Schienen vorgesehenen Schwelle und aus Klipsen zur Befestigung des Fusses einer Schiene an der Schwelle

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung aus einer für Schienen vorgesehenen Schwelle und aus Klipsen zur Befe ntigung der Schiene an der Schwelle. Die Erfindung ist für alle Arten von Schienen geeignet (sowohl für leichte als auch für schwere Schienen).

Es besteht ein allgemein bekanntes Bedürfnis danach, Stahlschienen und Schwellen durch ein kostengünstiges Befestigungssystem miteinander zu verbinden- Hierbei soll der Befe stigungsteil einfach und schnell befestigt oder entfernt werden können. Die bekannten Befestigungsvorrichtungen erfordern häufig Schweiß ar be i terror von Arretrer stiften, Klauenstiften (dog spikes) und dergleichen. Alle diese Befestigungsvorrichtungen sind im allgemeinen unzureichend und teuer.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein kostengünstiges und.hochwertiges Befestigungssystem geschaffen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Schwelle mit Vörsprüngen aufweist, die von ihrem Oberteil aus aufwärts ragen, daß die Vorsprünge jedes Paares einen Schienenauf lageteil begrenzen, der zwischen ihnen liegt, daß in der oberen Wand der Schwelle Öffnungen vorgesehen sind, die sich von den VorSprüngen über ein kurzes

Stück vom Schienenauflageteil weg entfernen, daß vier U-förmige Klipse in Eingriff sind mit jeder Schwelle, daß jeder U-förmige Klips einen Oberteil, der sich nach unten erstreckt und auf dem Oberteil der Schiene aufliegt, ein Fußstück, das die Oberfläche der Schwelle benachbart zur entsprechenden Öffnung erfaßt, und einen Unterteil aufweist, der sich durch eine Öffnung in der Schwelle erstreckt, aufwärts ragt und an der Unterseite eines entsprechenden Vorsprunges anliegt.

Die Erfindung betrifft insbesondere die Kombination einer für eine Schiene vorgesehenen Schwelle und Klipsen zur Befestigung des Fusses einer Schiene an der Schwelle und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schwelle zwei Paare von Vorsprüngen aufweist, die vom Schwellenoberteil aus aufwärts ragen, daß die Vorsprünge jedes Paares mit Abstand voneinander liegen und einen zwischen ihnen liegenden Schienenauflageteil der Schwelle begrenzen, der eine entsprechende Schiene abstützt und diese zum Justieren festhält, daß in der oberen Wand der Schwelle eine Vielzahl von Flächen vorgesehen ist, die Öffnungen in der oberen Wand benachbart zu den Vorsprüngen bilden und sich auf der von den Schienenauf lage teilen abgewandten Seite der Vorsprünge erstrecken,

Yiel

daß eine entsprechende (zahl von U-förmigen Klipsen vorgesehen ist, die jeweils einen Oberteil, ein Fußstück und einen Unterteil aufweisen, daß der Oberteil nach unten verläuft und auf einem Schienenfuß aufliegt, daß sich der Unterteil durch eine der Öffnungen erstreckt, nach oben verläuft und an der Unterseite des benachbarten Vorsprunges anliegt, und daß das Fußstück nach unten verläuft und auf dem Oberteil der Schiene benachbart zur Öffnung aufliegt.

Dieses System hat viele Vorteile. Es ist kostengünstig, da es nur erforderlich ist, die Schienenschwelle mit den er-

forderlichen Vorsprüngen und Öffnungen zu versehen und eine Vielzahl von Klipsen zu bilden. Bei einigen Ausführungen hat jeder Klips konstante Querschnittsform.

Die Verbindung der Schiene mit der Schwelle ist in einfacher Weise dadurch möglich, daß die Klipse in Richtung auf die Schiene in die Schwelle eingetrieben werden. Die natürliche Lage des Klipses vor dem Einschlagen ist derart, daß ein Hammer in der richtigen Richtung auf den Klips auftrifft. Die Klipse werden einfach dadurch gelöst, daß ein Werkzeug oder dergleichen gegen die Schiene oder einen anderen Anschlag abgestützt wird und der entsprechende Klips herausgezogen wird.

Wenn sich die Vorsprünge nur teilweise quer über die Schwelle erstrecken, tritt, wenn überhaupt, nur eine vernachlässigbar geringe Schwächung der Festigkeit auf. Jeder Vorsprung bildet eine Biegefläche, die das Auftreten von Spannungskonzentrationen rund um die benachbarte Öffnung verringert.

Wenn die die Öffnungen begrenzenden Wände gekrümmte Flächen in den Ecken aufweisen, wird darüber hinaus eine Spannungskonzentration verhindert. Auf jeden Fall liegen die Öffnungen in einem solchen Abstand von der Kante des Schienenfußes, daß sie nicht in der Fläche mit der höchsten Spannung liegen.

Die die Öffnungen begrenzenden Oberflächen hindern den Klips an einem Verdrehen oder an einer Längsbewegung.

Wenn die innere Wand der Öffnung und die Stirnfläche des Klipses komplementäre Form haben, wird eine Überrückbegrenzung gebildet, durch die die Gefahr verringert wird, daß der Klips zu weit nach innen eingesetzt wird. Dies wird dadurch verhindert, daß die innere Wand an der Stirnfläche

des Klipses anschlägt.

Bei allen Ausführungsformen ist der Abstand zwischen den oberen und unteren Lagerflächen des Klipses in Querrichtung kleiner als zwischen der unteren Lagerfläche des Klipses und seinem Fußstück, so daß der größte Teil der Druckkraft, die beim Spannen des Klipses auftritt, auf den Schienenfuß wirkt, während nur ein sehr kleiner, unbedeutender Anteil der Druckbelastung auf das Klips- Fußstück wirkt. Dadurch hat der Klips eine ausgezeichnete Federsteife, wodurch Spannungen und Ermüdungen im Klipsmetall verringert werden. Da der Unteifeil des Klipses unter den Vorsprung greift, wird eine Schnappwirkung erzielt, die ein unbeabsichtigtes Lösen des Klipses verhindert.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in schematischer Darstellung und im Schnitt

einen

eine schmale Schiene, die durch'elastischen Klips, an einem Schienenauflageteil gehalten wird,

Fig. 2 in einem Schnitt entsprechend Fig. 1 eine größere Schiene,

Fig. 3 eine Ansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgexr.äßen Vorrichtung, bei der die Öffnung für den Klips in einem Schwellenteil angeordnet ist, der ein

erhöh'tes Widerstandsmoment aufweist,

Fig. 5 in einem Schnitt entsprechend den Figuren 1 und eine sehr kräftige ("heavy haul") Schiene, die durch eine Isolierung von der Schwelle getrennt ist, die eine Stahlschwelle ist,

Fig. 6 in einem Schnitt entsprechend den Figuren 1 und eine sehr kräftige Schiene, die von der Schwelle isoliert ist, die einen Betonsockel hat.

Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 1 und 2 wird eine Schiene 10 gegen einen Schienenauflageteil 11 einer aus Stahl bestehenden Schwelle 12 gedrückt. Der Schienenauf lageteil 11 liegt zwischen zwei aufwärts ragenden Vorsprüngen 13, die sich jedoch nach unten als Seitenwandvorsprünge 14 erstrecken, die sich ein kurzes Stück an den Seitenwänden nach unten erstrecken und dadurch die Seitenwände der Schwelle 12 im Bereich der Schiene versteifen.

Jeder Vorsprung 13 weist auf seiner vom -Schienenauflageteil 11 abgewandten Seite ein Paar von öffnungen 16 auf,die auf jeder Seite des Schienenauflageteiles 11 liegen und durch Seitenwände 17, eine äußere Endwand 18 und eine innere Endwand 19 aufweisen, jeweils bezogen auf den Schienenauflageteil 11. Die Ecken der Öffnungen sind abgerundet.

In Fig. 1 sind nur zwei Klipse 21 dargestellt; jede

Schwelle hat jedoch vier Klipse 21 , die ar/einander gegenüberliegenden Seiten der Füße der beiden Schienen 10 angreifen. Jeder Klips 21 ist mit einem Oberteil 22 und einem Unterteil 2 'i versehen und hat im wesentlichen U-Form mit einem Fußstück 24.

Der Unterteil 23 hat eine nach oben konvex gekrümmte Oberfläche, mit der er an der Unterseite des entsprechenden Vorsprunges 13 anliegt, wenn der Klips seine Einbaulage einnimmt. Der Unterteil 2 3 hat somit eins nach innen und nach unten gerichtete geneigte Nockenfläche 25. Das innere, der Schiene 10 zugewandte Ende des Oberteiles 22 ist nach oben gekrümmt, so daß er ebenfalls eine Nockenfläche 2 6 aufweist. Die ,"■. ' Schwelle 12 wird dadurch gebildet, daß in die obere Wand die Öffnungen 16 gestanzt und daß sie zur Bildung der Vorsprünge 13 und 14 verformt wird. Diese Reihenfolge bei der Herstellung der Schwelle kann auch umgedreht werden. Wenn ein Klips in seine Einbaulage gebracht worden ist, in der er an der Oberseite eines Schienenfusses anliegt, dann greift seine Nockenfläche 25 unter die innere Endwand 19, wenn der Klips durch die entsprechende Öffnung gesteckt wird. Gleichzeitig gleitet die Nockenfläche 26 des Oberteiles 22 über die Oberseite des Schienenfusses oder, im Falle der Ausführungsform nach den Figuren 5 und 6, über den Isolierüberzug 28. Somit läßt sich diese Anordnung in äußerst einfacher Weise zusammenbauen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist die Nockenfläche 26 so geformt, daß sie eine große Anlagefläche für den Isolierüberzug 28 bildet.

zunächst Das Einsetzen des Klipses wird erleichtert, denn wenn er 'in seine Öffnung eingesetzt wird, hat er eine solche geneigte Lage, daß er mit der Tangente an einen Kreisbogen überein stimmt, den ein Schienenhammer während des Arbeitens üblicherweise beschreibt. Hierbei stützt s'ich das Werkzeug gegen den Vorsprung oder gegen die Schiene ab, um den Klips in einer Querrichtung nach außen zu bewegen.

Die Pfeile A, B und C in den Figuren 1 und 2 zeigen die auf den Klips wirkenden Kräfte. Hieraus ergibt sich, daß diese Kräfte versuchen, den Klips zu öffnen, um den Abstand zwischen seinen Schenkeln zu vergrößern.

- 10 -

Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 1 und 2 ist die

Schwelle 12, da die Schiene aus einem Material mit geringem Gewicht besteht, verhältnismäßig dünn. Dadurch können die Oberflächen der Vorsprünge so geformt werden, daß sie steiler verlaufen als bei den anderen Ausführungsformen. Die große Neigung der Oberfläche 30, wo sie die Kante 19 (Fig.1) berührt, reicht aus, um ein Überrutschen des Klips 21 zu verhindern, wodurch dieser nicht in seine genaue Einbaulage gelangen würde und auch über die Elastizitätsgrenze hinaus gedehnt würde.

Bei den In den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungen konvergieren die die öffnung 16 begrenzenden Seitenwände 17 in Richtung auf die Schiene (und damit auch in Richtung auf die hoch beanspruchte Zone der Schwelle). Dadurch wird der gesamte Öffnungsquerschnitt verringert und der Verlust an mechanischer Festigkeit gering gehalten, die Verschwächungsebene weiter von der Schiene entfernt angeordnet und zusätzliche Einrichtungen geschaffen, um ein Überrutschen der Klipse 21 zu begrenzen. Es kann aber auch eine rechteckige öffnung verwendet werden. Die Breite des Unterteiles 23 ist dann zur Bildung von Anschlagschultern verringert, die an den Wänden 19 zur Anlage kommen, um ein Überrutschen zu begrenzen.

In den Figuren 2 und 3 wird darüber hinaus eine unbeabsichtigte Bewegung des Klipses 21 nach außen durch eine geneigte Oberseite 31 der Schwelle 12 verhindert.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist die obere Wand der •Schwelle 12 im Bereich der Öffnung 16 aufwärts geformt, wodurch eine Plattform 32 gebildet wird. Sie bildet einen Bereich eines größeren Widerstandsmomentes als der

- 11 -

übrige Teil der Schwelle. In diesem Bereich 32 ist o'io Öffnung 16 vorgesehen.

Bei der Äusführungsform gemäß Fig. 6 hat die Schwelle 33 eine Betonbettung, in die vier ü-förraige Bügel 34 eingebettet sind, deren Schenkel jeweils nach unten gerichtet sind. Gleich ausgebildete Bügel 34 können unterschiedlich weit bei verschiedenen - Schwellen eingebettet sein. Die Unterseiten der Querstege der Bügel haben Abstand von der Oberseite der Betonbettung, wodurch ein Aufnahmeraum für den Unterteil 23 gebildet wird.

Die erfindungsgemäße Ausbildung weist gegenüber dem Stand der Technik folgende Vorteile auf:

1. Die Oberflächen der Vorsprünge gewährleisten die zutreffende Schienengröße und die genaue Einbaulage des Klipses«

2. Ein überrutschen und damit eine Beschädigung des Klips wird verhindert.

3. Der Fußstück- Druck A ist kleiner als einer der Lagerdrücke B oder C.

4. Die öffnungen benötigen keine scharfen Ecken mit ihren zwangsläufigen Spannungskonzentrationen.

5. Die Erfindung ist auf .. Schwellen anwendbar, die eine Betonbettung haben oder aus Stahl bestehen.

6. Die Klipse können leicht eingeschoben und leicht entfernt werden.

- 12 -

7. Die Klipssergreifen die Schwelle sehr sicher und mit einer Schnappwirkung.

8. Die öffnungen sind an Stellen angeordnet, die Abstand von den am höchsten beanspruchten Zonen der Schwelle haben.

9. Die Klipsehaben niedriges Profil.

10. Die öffnungen befinden sich im Bereich außerhalb einer Zone, die sich leicht biegt.

Leerseite

Claims

Dipllng. Woher Jackisch : . ..; .· Stuttgart N, Menzelstraße 40 .:...· -..-.: -.."..· OMARK AUSTRALIA LTD. A 37 392/fro Waddikee Road _ Londsdale/Australien T Z. Jan. 1983 Ansprüche

1. Vorrichtung aus einer für Schienen vorgesehenen Schwelle und aus Klipsen zur Befestigung des Fusses einer Schiene an der Schwelle, dadurch gekenn ze lehnet, daß die Schwelle (12, 33) von ihrem Oberteil aufwärts ragende Vorsprünge (13) aufweist, die einen Schienenauf-

der Schwelle
lageteil (1I)S.begrenzen, der die Schiene (10) abstützt und diese zum Justieren festhält, daß in der oberen Wand der Schwelle ( 12, 33) eine Vielzahl von Flächen vorgesehen ist, die Öffnungen (16) in der oberen Wand benachbart zu den VorSprüngen (13) bilden und sich auf der von den Schienenauflageteilen (11) abgewandten Seite der Vorsprünge (13) erstrecken, daß eine entsprechende Zahl von U-förmigen Klipsen (21) vorgesehen ist, die jeweils einen Oberteil (22), ein Fußstück (24) und einen Unterteil (23) aufweisen, daß der Oberteil (22) nach unten verläuft und auf einem Schienenfuß aufliegt, daß sich der Unterteil (23) durch eine der öffnungen (16) erstreckt, nach oben verläuft und an der Unterseite des benachbarten Vorsprunges (13) anliegt, und daß das Fußstück (24) nach unten verläuft und auf dem Oberteil der Schiene (10) benachbart zur Öffnung (16) aufliegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (13) in zwei Paaren angeordnet sind, daß die Vorsprünge jedes Paares mit Abstand -voneinander liegen und daß zwischen ihnen der Schienenauflagete.il (11) angeordnetist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeder Vorsprung (13) nur teilweise quer über die Schwellenoberseite erstreckt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeder Vorsprung (13) über die ganze Breite der Schwellenoberseite erstreckt und teilweise längs der Seitenwände (14) der Schwelle (12) von der Oberseite aus nach unten verläuft.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede die Öffnung (16) bildende Oberfläche in demjenigen Teil des Oberteils der Schiene (10) liegt, der sich vom benachbarten Vorsprung (13) aus weg erstreckt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Unterteil (2 3) eine Nockenfläche

(25) aufweist, die nach unten zu einem Ende geneigt ist, das sich in einen aufwärts verlaufenden Teil erstreckt, der an der Unterseite des benachbarten Vorsprunges (13) anliegt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberteil (22) eine Nockenfläche

(26) aufweist, die aufwärts geneigt in Richtung auf ein Ende verläuft.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberteil der Schwelle (12) eine Vielzahl von Plattformen (32) aufweist, die sich jeweils vom zugehörigen Vorsprung (13) aus weg. erstrecken und jeweils mit der Öffnung (16) versehen sind, und daß das Widerstandsmoment der Schwelle (12) im Bereich der Platt-

form größer ist als in anderen Bereichen der Schwelle.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Klips (21) eine steil verlaufende Fläche (30) aufweist, die an einem inneren Rand (19) der entsprechenden Öffnung (16) anliegt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (17) jeder Öffnung (16) in Richtung auf den benachbarten Vorsprung (13) konvergieren.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände des Bodenschenkels jedes Klipses

(21) in Richtung auf das freie Ende konvergieren.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwelle (33) einen Betonsockel und auf diesem sich aufwärts erstreckende Schultern (34) aufweist, und daß die oberen Schwellenabschnitte obere Teile dieser Schultern (34) sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1.2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schulter (34) U-förmig ausgebildet ist und nach unten gerichtete Schenkel aufweist, die in den Betonsockel ragen und durch diesen gehalten sind.