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Elektrisch isolierende
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Schienenverbindung Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrisch
isolierende Schienenverbindung, die es ermöglicht, einen Ladungsaustausch zwischen
aufeinanderfolgenden Schienen zu vermeiden.
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Im Bereich von Überwachungsgebieten von Eisenbahnanlagen ist es üblich,
diese Überwachung mit Hilfe von begrenzten, stromführenden Feldern durchzuführen.
Das macht es notwendig,. Schienen untereinander so zu verbinden, daß ein Ladungsaustausch
zwischen einzelnen, aufeinanderfolgenden Schienen unmöglich ist.
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Dazu ist es üblich, diese Schienen mit elektrisch isolierenden Laschen
zu verbinden. Solche Laschen können beispielsweise aus Holz ausgeführt sein. In
der "Eisenbahntechnik", Österreichische Fachzeitschrift für modernen Eisenbahnbau
13, Heft 2, 1978, wurde in der Arbeit von F. Haunold über Isolierstöße in Form von
Paßstücken berichtet, die in Schienen eingeschweißt werden.
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Diese Paßstücke sind zur Isolierung des Stoßes mit Stahllaschen versehen,
die eingeklebte Kunststoffzwischenlagen besitzen. Sie können durch aufgeklebte mittragende
Lamellen noch verstärkt sein. Das Einschweißen an Ort und Stelle ist aber ein erheblicher
Aufwand.
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Es wurde ferner auch schon vorgeschlagen, zwischen metallenen Verbindungslaschen
und den Schienen eine Isolierlasche aus glasfaserverstärktem Epoxyharz einzukleben
und dann alle drei Bestandteile miteinander unter Beachtung der Isolierung zu verschrauben.
(Vetrotex-Textilglas-Report 14, 1982, Heft 2, Seite 21.) Hier ist also ebenfalls
der Kunststoff sowohl mit der Lasche als auch mit der Schiene verklebt.
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Schließlich wurden auch schon aus einem Polyamid nämlich Polylaurinlactam,
gefertigte Isolierlaschen eingesetzt, die durch Metalleinlagen die nötige Versteifung
erfahren haben. (DE-OS 2507.549) Alle diese Systeme haben den gemeinsamen Nachteil,
daß das Isoliermaterial bis auf den kleinen Bereich des Schienenstoßes vollflächig
mit den Schienen verbunden ist. Diese Grenzschicht wird durch den Temperaturwechsel
und die damit verbundenen Dehnvorgänge der Schienen und durch die Schläge der Zugräder
starken Zug und Druckkräften, verbunden mit schlagartiger Beanspruchung, ausgesetzt.
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Dadurch geht die Verbindung zwischen Metall und Isolierstoff verloren
und führt zum Bruch oder zur Schädigung und Schwächung dieser Verbindung.
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Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, eine vorfertigbare,
in einem einfachen Arbeitsgang montierbare isolierende Schienenverbindung zu schaffen,
die ein Vorfertigen der Stoßstelle der Schienen und ein Einschweißen derselben in
die Schiene erübrigt, und die Nachteile aller jener Lösungen, bei denen eine Kunststoffschicht
fest mit der Schiene verbunden ist, nicht zeigt.
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Diese Aufgabe konnte durch eine Schienenverbindung gelöst werden,
die aus einer Schichtfolge Metall-Isolierschicht-Metall aufgebaut ist, wobei aber
die Deckmetallschicht nur dort angebracht ist, wo die als Schienenverbindung dienende
Lasche mit der Schiene in Verbindung ist, während sie an der Stelle des Schienenstoßes
über die Breite der Stoßfuge ausgespart ist.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach eine elektrische
isolierende Schienen verbindung, die durch eine Metallasche gekennzeichnet ist,
die an dem den Schienen zugewandten Bereich ihrer Oberfläche mit einer elektrischen
isolierenden Schicht verbunden ist, die in jenen Bereichen, in denen sich
die
Oberfläche der Schienenverbindung im Kontakt mit einer der Schienen befindet, durch
ein fest haftendes Schutzblech überdeckt ist, während jene Teile der elektrisch
isolierenden Schicht, die sich im Bereich des Schienenstoßes befinden, unbedeckt
sind.
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Die elektrisch isolierende Schicht kann dabei in beliebiger Weise
ausgeführt sein, vorausgesetzt, daß sie über ausreichende Isolierfähigkeit verfügt,
die nötige mechanische Festigkeit aufweist und zu einer festen Verbindung zu Metall
gegebenenfalls über Klebstoffe als Hilfsmittel befähigt ist. So kann sie beispielsweise
aus Streifen zusammengesetzt sein, die aus Kunststoffplatten, wie z. B. Phenolharz-Hartpapier
oder glasfaserverstärken Duroplastplatten ausgeschnitten wurden und der Form der
Oberfläche der Metallasche angepaßt, auf dieser aufgebracht sind. Zur Befestigung
auf der Metallasche und zum Verbund mit den Deckblechen dient dabei ein für den
Verbund Kunststoff-Metall geeigneter Kleber.
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Die isolierende Schicht kann aber auch aus einer durchgehenden, der
Form der Metallasche angepaßten Schicht eines ausgehärteten Reaktionsharzes bestehen,
die durch Einlage von Verstärkungsfasern, die nicht leitend sein dürfen, verstärkt
ist. Als solche Verstärkungsfasern sind in erster Linie Glasfasern oder Fasern aus
Kunststoff, wie Aramidfasern zu nennen, die sowohl als Kurzfasern, als auch als
Monofilamente, Fasermatten oder Gewebe vorliegen können. Diese verstärkte Reaktionsharzschicht
kann ebenfalls durch Kleben mit der Metallasche und den Deckblechen verbunden sein.
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Besonders bevorzugt ist es aber, daß eine Reaktionsharzmasse für die
Isolierschicht verwendet wird, die selbst imstande ist, einen festen Verbund mit
Metall einzugehen. In diesem Fall entfallen die gesonderten Klebstoffschichten.
Als solche Reaktionsharze kommen Epoxyharze, Polyurethane oder auch ungesättigte
Polyesterharze in Frage, wobei Epoxyharze wegen ihrer mechanischen Eigenschaften
und ihrem Haftungsvermögen an Metallflächen besonders bevorzugt sind.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen isolierenden Schienenverbindung
liegt darin, daß sie in der Werkstatt vorgefertigt werden kann und die Montage an
Ort
und Stelle keine längere Zeit in Anspruch nimmt als jene einer
üblichen, nicht isolierenden Schienenverbindung.
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Aber auch die Herstellung der erfindungsgemäßen Schienenverbindung
selbst in der Werkstatt bedeutet keinen großen Aufwand. Wird für die Herstellung
der Isolierschicht von bereits harten, bzw. gehärteten Plattenmaterial ausgegangen,
wird zunächst die Metallasche mit Kleber bestrichen, in den dann Streifen, die aus
der Platte ausgeschnitten wurden, eingelegt werden. Nachdem dann diese Plattenstreifen
nocheinmal mit Kleber überstrichen wurden, werden die Deckbleche aufgelegt und die
Klebschicht dann zur Herstellung einer festen Verbindung ausgehärtet.
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Vorteilhafter ist es, für die Herstellung der Isolierschicht von einer
Kunstharzmasse auszugehen, der die entsprechende Form verliehen werden kann, ohne
daß zugeschnitten werden muß. So ist es z. B. möglich, aus glasfaserverstärkten
Reaktionsharzmassen die Isolierschicht vorzufertigen und dann durch Klebeauftrag
mit den Metallflächen zu verbinden.
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Besonders bevorzugt ist es jedoch, das ungehärtete Harz, das die Isolierschicht
bilden soll, direkt auf die zu beschichtende Oberfläche der Metallasche aufzutragen,
wobei ein Harz zu wählen ist, das imstande ist, mit Metall eine feste Bindung einzugehen.
In die so aufgetragene, noch flüssige Harzschicht werden dann die Verstärkungsfasern
eingelegt und darüber die Deckbleche unter Aussparung jenes Bereiches, der im Bereich
des Schienenstoßes zu liegen kommen soll und daher unbedeckt bleibt, aufgelegt.
In der so angefertigten Schienenverbindung wird dann durch Anwendung von Wärme und
Druck die Harzmasse, die die Isolierschicht bildet, ausgehärtet, wobei gleichzeitig
der nötige feste Verbund Metall-Kunststoff-Metall hergestellt wird. Für diese Arbeitsweise
sind Epoxyharze besonders bevorzugt.
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In den beiliegenden Figuren 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Schienenverbindung
beispielsweise dargestellt, wobei Figur 2 ein Querschnitt ist. In diesen Figuren
bedeutet 1 die Metallasche, 2 die Isolierschicht und 3 das Deckblech. 4 sind Klebeschichten,
die die Isolierschicht 2 mit den Deckblechen 4 und der Metallasche 1 verbinden.
Wird die Isolierschicht direkt durch Auftragen auf die
Metallasche
1 hergestellt, stellen die Schichten 2 und 4 zusammen eine einzige Harzschicht dar.
Die nicht mit Deckblechen 3 überdeckte Stelle, die im Bereich des Schienenstoßes,
zu liegen kommt, ist mit 5 bezeichnet und 6 sind die Bohrungen für die Anbringung
der Verschraubungen, die der Befestigung an den Schienen dienen. Die hochfesten
Schrauben sind mittels Kunststoffbüchsen gegenüber Fahrschiene isoliert.
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Es ist aber auch jede andere Form der Schienen verbindung, die dem
jeweiligen Zweck und der Form der zu verbindenden Schiene angepaßt ist, möglich.
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