DE3626148A1 - Verfahren zum reparieren von befestigungen von schienen auf holzschwellen sowie bohrwerkzeug zur durchfuehrung des verfahrens und schwellenschraube zur verwendung bei dem verfahren - Google Patents

Description

Zum Befestigen von Schienen, insbesondere Eisenbahnschienen auf Holzschwellen werden Rippenplatten eingesetzt, die mittels Schwellenschrauben unmittelbar auf den Schwellen befestigt werden. Die Schienen selbst sind mittels Klemmelementen an den Rippenplatten befestigt. Infolge der beim Befahren der Schienen auftretenden Wechselbelastung aber auch des Einflußes der Witterung lockern sich die Schwellenschrauben in den Holzschwellen im Laufe der Jahre. Durch in das Bohrloch eindringendes Regenwasser kommt es darüber hinaus zu einem natürlichen Verrotten des Holzes im Bereich des Bohrloches.

Die Reparatur derart gelockerter Schienenbefestigungen besteht in der Regel darin, daß nach Lösen der Schienenbefestigung die Rippenplatten ausgebaut und häufig sogar die Schwellen ausgebaut werden, um durch Aufbohren der Bohrlöcher das verrottete Holz zu entfernen. In das so aufgeweitete Bohrloch wird dann ein Dübel eingesetzt, so daß mittels der üblichen, ein Holzgewinde aufweisenden Schwellenschraube die Rippenplatte wieder befestigt werden kann (DE-GM 83 04 915).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Reparieren von Befestigungen von Schienen auf Holzschwellen zu entwickeln, das einfacher, schneller und kostengünstiger als das beschriebene Verfahren durchgeführt werden kann.

Ausgehend von einem Verfahren zum Reparieren von Befestigungen von Schienen auf Holzschwellen, bei dem die Schwellenschrauben aus den Holzschwellen entfernt und die Schraubenlöcher aufgebohrt werden, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Aufbohren im eingebauten Zustand der Holzschwellen erfolgt und in das aufgebohrte Bohrloch eine Schwellenschraube mit selbstschneidendem Gewinde eingeschraubt wird, deren Schaft gegenüber der alten Schwellenschraube ein feingängigeres Gewinde, insbesondere ein metrisches Gewinde oder ein Zollgewinde, und einen solchen Durchmesser hat, daß er mit radialem Preßsitz im Bohrloch verankert ist. Insbesondere werden bei der Erfindung bei zwischen den Holzschwellen und den Schienen eingesetzten Rippenplatten, die Durchgangslöcher für die Schwellenschrauben aufweisen, jedes Bohrloch und das damit ausgerichtete Durchgangsloch in einem Arbeitsgang und konzentrisch aufgebohrt.

Während man bisher davon ausgegangen ist, daß eine sichere und dauerhafte Befestigung nur mit herkömmlichen, ein Holzgewinde aufweisenden Schwellenschrauben gewährleistet werden kann, hat sich gezeigt, daß diese Forderung auch mit Schwellenschrauben mit feingängigem Gewinde jedenfalls dann erfüllt werden kann, wenn die Dimensionierung des Schaftes der Schwellenschraube und des aufgebohrten Bohrloches derart aufeinander abgestimmt sind, daß der Schaft mit radialem Preßsitz im Bohrloch sitzt. Ferner hat es sich als unnötig erwiesen, das Bohrloch sehr stark aufzubohren, wie es für das Einsetzen eines Dübels notwendig ist. Es reicht aus, wenn das sich nur über eine geringe Tiefe der Wandung des Bohrloches erstreckende verrottete Holz entfernt wird. Wegen des Preßsitzes besteht auch nicht die Gefahr, daß leicht Feuchtigkeit in das Bohrloch eindringt und zu einem vorzeitigen Verrotten der Wandung des Bohrloches führt. Da keine Dübel eingesetzt und die Rippenplatte nicht entfernt zu werden braucht, kann die Reparatur im eingebauten Zustand durchgeführt werden. Dies hat den weiteren Vorteil, daß gleichzeitig auch die eingesetzte Rippenplatte eingebaut bleiben und deshalb das Durchgangsloch in einem Arbeitsgang mit dem Schraubenloch aufgebohrt werden kann. Insgesamt kann also die Reparatur mit wesentlich geringerem Aufwand und in kürzerer Zeit als bisher ohne Einsatz aufwendiger Geräte und sehr präzise durchgeführt werden. Wegen dieser in kurzer Zeit an einzelnen Schwellen durchzuführenden Reparaturarbeiten, kann auch der normale Schienenverkehr aufrechterhalten werden. Die Lockerung der Schiene im Bereich einzelner Schwellen während der Reparaturarbeiten gefährdet den Verkehr auf der Schiene nicht in einem beachtlichen Maß.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich insbesondere ein Bohrwerkzeug mit einer an der Stirnseite des Bohrkopfes angeordneten Schneide und einem sich daran anschließenden, einen Schneckengang aufweisenden zylindrischen Schaft, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Schaft am Ende des Schneckenganges eine weitere Schneide mit einem gegenüber der am Bohrkopf angeordneten Schneide vergrößertem Schneidradius aufweist.

Mit einem solchen Bohrwerkzeug können gleichzeitig die konzentrischen Löcher in der Schwelle und in der Rippenplatte hergestellt werden. Während die an der Stirnseite des Bohrkopfes angordnete Schneide zum Abtragen des verrotteten Holzes des Schraubenloches und der sich daran anschließende Schneckengang zum Herausfördern des abgetragenen verrotteten Holzes dienen, bewirkt die weitere Schneide das Aufweiten des Durchgangsloches in der Rippenplatte.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Schaft am Ende des Schneckenganges eine kulissenartige Ausnehmung auf, in der mit einem am Schaft befestigbaren, der Ausnehmung angepaßten Klemmstein die weitere Schneide formschlüssig befestigbar ist. Der Klemmstein kann zusätzlich durch einen den Schaft und den Klemmstein umgreifenden, axial feststellbaren Überwurfring gesichert sein. Aufgrund seiner axialen Feststellbarkeit kann der Überwurfring darüber hinaus als Tiefenanschlag für das Bohrwerkzeug dienen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Bohrkopf im Bereich zwischen der Schneide und dem Schneckengang ein feingängiges Außengewinde, insbesondere ein metrisches Gewinde oder ein Zollgewinde, aufweisen. Durch dieses Gewinde läßt sich im aufgebohrten Bohrloch ein Gewinde einschneiden, sofern der Durchmesser des Außengewindes geringfügig größer als der Durchmesses des Bohrloches ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung hat nicht nur den Vorteil, daß für die Schraube das Gewinde schon vorbereitet wird, sondern durch das Gewinde wird auch der Vorschub des Bohrers gesteuert, so daß es nicht wegen eines zu schnellen Verfahrens zu einem Verkanten des Werkzeuges während des Bohrvorganges kommt.

Vor allem die Schneide mit dem größeren Schneidradius für die Rippenplatte ist aus verschleißfestem Material gefertigt, insbesondere kann sie als Wendeplatte aus Hartmetall ausgebildet sein.

Für die Schienenbefestigung sieht die Erfindung eine Schwellenschraube mit einem einen angeformten Bund aufweisenden Kopf, einen hieran anschließenden gewindelosen oberen sowie einem gewindetragenden unteren Schaftteil vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Schaft über seine gesamte Länge den gleichen Durchmesser aufweist und das Gewinde ein feingängiges Gewinde, insbesondere metrisches Gewinde oder Zollgewinde, ist, wie es an sich von Maschinenschrauben bekannt ist. Am Kopf entspricht diese Schwellenschraube der bekannten Schwellenschraube mit einem ein Holzgewinde aufweisenden Schaft.

Um das Einschrauben der Schwellenschraube zu erleichtern, kann sie an der Spitze eine Verjüngung oder Anfasung aufweisen. Der auf diese Art und Weise verringerte Eindrehwiderstand kann weiter dadurch verringert werden, daß das Gewinde an seinem Umfang in mindestens einem schmalen, vom Kopf bis zur Spitze verlaufenden Bereich abgeflacht oder eingekerbt ist. Diese gewindefreie Bereich kann schraubenförmig verlaufen. Dieser Bereich erleichtert das Entweichen von Luft aus dem Bohrloch beim Einschrauben der Schwellenschraube.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 eine Schienenbefestigung im Querschnitt links unmittelbar nach Entfernen der herkömmlichen, ein Holzgewinde aufweisenden Schwellenschraube und rechts unmittelbar vor dem Einschrauben der ein feingängiges Gewinde aufweisenden Schwellenschraube,

Fig. 2 die Schwellenschraube aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung in Seitenansicht,

Fig. 3 die Spitze der in Fig. 2 dargestellten Schwellenschraube als Einzelheit A in zu Fig. 2 vergrößertem Maßstab und um 90° gedreht,

Fig. 4 ein Bohrwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens in Seitenansicht und teilweise in einer zweiten Seitenansicht und

Fig. 5 eine Schneide in einer zur Schneide der Fig. 4 anderen Ausführung.

Gemäß Fig. 1 ist eine Eisenbahnschiene 1 mittels ihren Fuß übergreifenden Klemmitteln 2, 3 auf einer Rippenplatte 4 befestigt, die ihrerseits an einer Holzschwelle 5 befestigt ist. Die Rippenplatte weist zwei Durchgangslöcher 6, 7 auf, die in Bohrlöchern 8, 9 in der Holzschwelle 5 eingeschraubte Schwellenschrauben 10, 11 durchgreifen.

Bei der in der Zeichnung links dargestellten Schwellenschraube 10 handelt es sich um eine solche herkömmlicher Bauart. Sie weist auf dem unteren Teil ihres Schaftes ein Holzschraubengewinde 12 auf, das in einem konischen Übergangsteil 13 ausläuft. Der obere Teil 14 des Schaftes ist gewindefrei und zylindrisch. Auf ihm sitzt ein Federring 15, der an der flachen Stirnseite eines Bundes 16 des einen Vierkant 17 aufweisenden Schraubenheftes abgestützt ist.

Wenn sich eine solche Schwellenschraube 10 im Bohrloch 8 gelockert hat, hinterläßt sie nach dem Herausschrauben ein Bohrloch der in Fig. 1 ersichtlichen Form. Um ohne Demontage der Schiene 1 und der Rippenplatte 4 die Rippenplatte 4 wieder sicher befestigen zu können, wird das Bohrloch 8 auf das Maß des in der Fig. 1 rechts dargestellten Bohrloches 9 aufgeweitet. Dabei werden in einem Arbeitsgang auch die Durchgangslöcher 6, 7 in der Rippenplatte 4 aufgebohrt. Über das Durchgangsloch 7 läßt sich in das so vorbereitete Bohrloch 9 die neue Schwellenschraube 11 einschrauben.

Die Schwellenschraube 11 ist am Kopf genauso ausgebildet wie die herkömmliche Schwellenschraube 10 mit dem einzigen Unterschied, daß der der flachen Unterseite des Bundes 16 des Schraubenkopfes vorgelagerte zylindrische Teil 14 dem aufgeweiteten Durchgangsloch 7 angepaßt ist. Der Schaft 18 der neuen Schwellenschraube 11 hat über seine gesamte Länge den gleichen Durchmesser und trägt unterhalb des zylindrischen Teils 14 ein feingängiges Gewinde 19. Nur an seiner Spitze 21 weist er eine Anfasung auf. Über seine gesamte Länge erstreckt sich ein abgeflachter Bereich 22, in dem kein Gewinde ausgebildet ist. Anstelle des abgeflachten Bereiches kann auch eine Kerbe vorgesehen sein. Der abgeflachte Bereich 22 oder die Kerbe können spiralförmig um den Schaft 18 herum verlaufen.

Das in Fig. 4 dargestellte Bohrwerkzeug besteht aus einem Bohrkopf 23, einem ersten Schaftteil 24 mit einem vom Bohrkopf 23 ausgehenden Schneckengang 25 und einem zweiten schnecken- und gewindefreien Schaftteil 26 . In dem zylindrischen Schaftteil 26 ist unmittelbar im Anschluß an den Schneckengang 25 eine Aussparung 27 vorgesehen, in der eine in zwei Seitenansichten dargestellte Schneidplatte 28 mittels eines Kulissensteins 29 formschlüssig befestigbar ist. Der Kulissenstein 29 weist zu diesem Zweck eine der Form der Schneidplatte 28 angepaßte Aussparung 30 auf. Die Schneidplatte 28 ist als Wendeplatte ausgebildet. Mittels zweier mit ihrem Kopf versenkbarer Schraubenbolzen 31, 32 ist der Kulissenstein 29 am Schaftteil 26 festschraubbar. Der Kulissenstein 29 ist an den zylindrischen Schaftteil 26 angepaßt, so daß er im Bereich der Aussparung 27 den zylindrischen Teil ergänzt. Mittels eines axial verstellbaren, über den Schaftteil 26 verschiebbaren Überwurfringes 33 wird der Kulissenstein 29 zusätzlich gehalten. Der Überwurfring 33 ist mittels einer Madenschraube 34 axial fixierbar. Der Überwurfring 33 dient aufgrund seiner axialen Verstellbarkeit darüber hinaus als Tiefenschlag beim Bohren.

Der Bohrkopf 23 weist an der Stirnseite eine Schneide 35 auf. Im rückwärtigen Bereich kann er auf seinem Umfang ein feingängiges Gewinde 36 tragen. Der Bohrkopf 23 ist an der Stirnseite des Schaftteils 24 auswechselbar gehalten.

Anstelle eines solchen Schneidkopfes 23 kann auch die in Fig. 5 dargestellte auswechselbare Schneidplatte verwendet werden.

Claims (11)

1. Verfahren zum Reparieren von Befestigungen von Schienen auf Holzschwellen, wobei die Schwellenschrauben aus den Holzschwellen entfernt und die Schraubenlöcher aufgebohrt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbohren im eingebauten Zustand der Holzschwellen erfolgt und in das aufgebohrte Bohrloch eine Schwellenschraube mit selbstschneidendem Gewinde eingeschraubt wird, deren Schaft gegenüber der alten Schwellenschraube ein feingängigeres Gewinde, insbesondere ein metrisches Gewinde, und einen solchen Durchmesser hat, daß er mit radialem Preßsitz im Bohrloch verankert ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwischen den Holzschwellen und den Schienen eingesetzten Rippenplatten, die Durchgangslöcher für die Schwellenschrauben aufweisen, jedes Bohrloch und das damit ausgerichtete Durchgangsloch in einem Arbeitsgang konzentrisch aufgebohrt werden.

3. Bohrwerkzeug mit einer an der Stirnseite des Bohrkopfes angeordneten Schneide und einem sich daran anschließenden, einen Schneckengang aufweisenden zylindrischen Schaft, zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (24, 26) am Ende des Schneckenganges (25) eine weitere Schneide (28) mit einem gegenüber der am Bohrkopf (23) angeordneten Schneide (35) vergrößerten Schneidradius aufweist.

4. Bohrwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (24, 25) am Ende des Schneckenganges (25) eine kulissenartige Ausnehmung (27) aufweist, in der mit einem am Schaft (24, 25) befestigbaren, der Ausnehmung (27) angepaßten Klemmstein (29) die weitere Schneide (28) formschlüssig befestigbar ist.

5. Bohrwerkzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf (23) im Bereich zwischen der Schneide (35) und dem Schneckengang (25) ein feingängiges Außengewinde (36), insbesondere ein metrisches Gewinde oder Zollgewinde, aufweist.

6. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Schneide (28) mit dem vergrößerten Schneidradius von einer Hartmetallplatte gebildet ist.

7. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmstein (29) durch einen den Schaft (24, 26) und dem Klemmstein (29) umgreifenden, axial feststellbaren Überwurfring (33) gehalten ist.

8. Schwellenschraube mit einem einen angeformten Bund aufweisenden Kopf, einem hieran anschließenden gewindelosen oberen sowie einem gewindetragenden unteren Schaftteil zur Verwendung für die Befestigung von Schienen gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (18) auf seiner gesamten Länge den gleichen Durchmesser hat und das Gewinde (19) ein feingängiges Gewinde, insbesondere metrisches Gewinde oder Zollgewinde, ist.

9. Schwellenschraube nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie an ihrer Schaftspitze (21) eine Verjüngung oder Anfasung aufweist.

10. Schwellenschraube nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (19) an seinem Umfang in mindestens einem schmalen vom Schraubenkopf bis zur Schraubenspitze verlaufenden Bereich (22) abgeflacht ist oder eingekerbt ist.

11. Schwellenschraube nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der abgeflachte oder eingekerbte, einen gewindefreien Kanal bildende Bereich (22) schraubenförmig verläuft.