DE4112926A1 - Befestigung von schienen in weichen - Google Patents
Befestigung von schienen in weichenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Befestigung von Schienen,
insbesondere von Backenschienen auf Rippenplatten mit
Gleitstuhl in Weichen des schienengebundenen Verkehrs sowie
die Verwendung einer Kunststoffplatte dazu.
Bei der Befestigung von Schienen in Gleisen außerhalb von
Weichen ist die Verwendung elastischer Unterlegteile auf
den Schwellen unter den Schienenfüßen üblich. Diese
Unterlegteile werden angewendet, um in Wechselwirkung mit
einer federnd von oben den Schienenfuß spannenden
Befestigung, den für lückenlose Gleise notwendigen
Durchschub- und Verdrehwiderstand zu erreichen. Außerdem
wird die Elastizität der Schienenauflagerung in vertikaler
Richtung erhöht und herstellungsbedingte Unebenheiten des
Schienenfußes gegenüber der Schienenauflage (Schwelle
und/oder Rippenplatte) ausgeglichen sowie dem Verschleiß in
diesem Bereich vorgebeugt.
Aus der DD-A 2 55 758 ist bekannt, einen Gleitstuhl als
separates Teil federnd mit einer Grundplatte zu verspannen.
Derartige Schienenlagerungs- und Befestigungsvorrichtungen
haben auf engem Raum eine Mehrfachfunktion zu erfüllen und
unterliegen aufgrund der herrschenden dynamischen und
statischen Kräfte bei Lastwechsel durch Überrollen einer
Radachse erheblichem Verschleiß. Es hat bereits eine
Vielzahl von Lösungsvorschlägen für diese
Weichenbauelemente gegeben, die jedoch alle nicht
zufriedenstellen.
Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde eine
Vorrichtung zur Befestigung von Schienen in Weichen
vorzuschlagen, die in allen wesentlichen Eigenschaften der
Schienenbefestigung eines Gleises außerhalb von Weichen
entspricht, dabei aber die Zuverlässigkeit der
Weichenkonstruktion im Bereich der Zungenvorrichtungen
erhöht, den Verschleiß und damit den Instandsetzungsaufwand
senkt und zugleich eine einfache Montage der Backenschienen
ermöglicht.
Das Problem wird durch die Ansprüche 1 und 6
erfindungsgemäß gelöst. Die Unteransprüche umfassen
vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Überraschend hat sich gezeigt, daß eine zwischen den von
der Schiene abgewandten Teilen des Gleitstuhles und der
Grundplatte angeordnete elastische Zwischenlage oder
Unterlegteil der Weichenkonstruktion zusätzliche Vorteile
verleiht. Seit mehr als 100 Jahren ist es üblich, in
Zungenvorrichtungen für Weichen keine elastischen
Unterlegteile zu verwenden, im Gegenteil, diese sehr starr
auszubilden mit Stahlfedern und möglichst einstückigen
Gleitstuhl-/Rippenplattenelementen.
Offensichtlich hat die Fachwelt den bisher üblichen
Unterlegteilen aus Pappelholz oder Kunststoffen nicht
zugetraut die Befestigung stabil zu halten, obwohl die
temperaturbedingt auftretenden starken Längskräfte in den
Backenschienen, auch dort einen hohen Durchschubwiderstand
erforderlich machen. Das weitere Problem bestand darin, den
Verdrehwiderstand oder Kippwiderstand der Backenschienen,
die ja an ihrem Schienenfuß nur einseitig eine direkte
federnde Befestigung erhalten, durch die Befestigung des
Gleitstuhles, der gleichzeitig als
Backenschienenbefestigung dient, so zu erhöhen, daß er auch
bei Bauweisen gemäß der DD-A 2 55 758 unter dynamischer
Belastung ausreicht. Durch die Anordnung von zwei federnden
Elementen, zum einen das elastische Unterteil und zum
anderen das Federelemt für die Gleitstuhlbefestigung,
werden die auftretenden Kräfte verteilt. Die rein statische
senkrechte Last wirkt zunächst auf das elastische
Unterlegteil, während die am Schienenkopf angreifenden
Kräfte, die ein Kippen der Backenschiene bewirken, durch
das Federelement, das den Gleitstuhl hält, aufgefangen
werden.
Somit kann das gleiche Einsenkverhalten der Schienen, wie
in Gleisen außerhalb von Weichen, realisiert werden.
Weil in einigen Abschnitten der Weichen eine Radlast
gleichzeitig Backenschiene und Zungenschiene beaufschlagt,
ist es sinnvoll, sowohl unter dem Schienenfuß als auch
unter dem Gleitstuhl ein elastisches Unterlegteil
anzuordnen. Dabei sollten beide Stützpunkte trotz
unterschiedlicher Belastung ein möglichst gleiches
Einsenkverhalten zeigen. Dies kann u. a. realisiert werden,
indem die effektive Auflagefläche der Unterlegteile unter
dem Gleitstuhl und unter dem Schienenfuß von der jeweils
wirksamen, rechnerisch zu ermittelnden, Belastung abhängig
gemacht wird. Die verschiedenen Unterlegteilgrößen können
durch unterschiedliche Längen-/Breitenverhältnisse erreicht
werden. Zur Lagesicherung der Unterlegteile können im
Schienenfußbereich die bekannten Rippen verwendet werden,
die jedoch im Mittelbereich auf der Gleitstuhlseite
ausgespart sind, um dort das Federelement für die
Verspannung des Gleitstuhles lagern zu können.
Das Unterlegteil unter dem Gleitstuhl kann zwischen dem
Widerlager zur Befestigung des Federelementes und dessen
hinterem Auflager seitlich gegen Wegrutschen gesichert
werden. Widerlager und Auflager wirken also als
Seitenführungsrippen. Zur Lagesicherung in Längsrichtung
können, wie an sich bekannt, die Unterlegteile mit die
Grundplatte umgreifenden Kanten versehen werden.
Als Kunststoff kommt insbesondere ein EVA (Ethylen-Vinyl-
Acetat-Copolimerisat) sowie ein nicht zu hartes Polyethylen
infrage. Die Kunststoff sollte mit Ruß versetzt sein, um
eine UV-Stabilität zu haben.
Die federnde Funktion des Unterlegteiles unter dem
Gleitstuhl kann noch dadurch verbessert werden, daß die
Berührungsfläche oder Krümmung des Widerlager, die mit dem
den Gleitstuhl spannenden Federelement in Kontakt ist, so
gestaltet ist, daß sich der Anlagepunkt des Federelementes
am Widerlager mit dem durch eine Kippbewegung der
Backenschiene ausgelösten Hub des Schienenfußes
kontinuierlich ändert. Dadurch ergibt sich eine Veränderung
des wirksamen Feder-Hebelarmes zwischen dem vorderen
Auflagepunkt der Feder und dem Anlagepunkt der Feder am
Widerlager. Die Konsequenz ist, daß mit zunehmender
Kippbewegung des Schienenfußes sich der Hebelarm der Feder
verkürzt und somit sein Federwiderstand größer wird und
umgekehrt. Dadurch wird eine schlagartige Belastung des
elastischen Unterlegteiles vermieden, auch wenn das den
Gleitstuhl haltende Federelement bis an die Grenze seiner
Belastbarkeit beansprucht wird. Durch das Unterlegteil wird
auch eine schlagartige Belastung des Federelementes
vermieden.
Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher
erläutert werden. Es zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Schienenbefestigung im
Teilschnitt,
Fig. 2 die Schienenbefestigung gemäß Fig. 1 in
Draufsicht mit Teilschnitt.
Die Grundplatte 1 hat Rippen 9, 4 zur Lagesicherung des
Fußes 16 einer Backenschiene 17 und dem unter dem
Schienenfuß 16 angeordneten elastischen Unterlegteil 8 aus
EVA. Auf der einen Seite ist der Schienenfuß 16 durch eine
Feder 19, die mittels Unterlegscheibe 12 und Mutter 1 von
einer Hakenschraube 10, die wiederum in einer
Schwalbenschwanzführung 13 (Fig. 2) geführt ist, gehalten.
Die Grundplatte selbst ist durch Befestigungsschrauben 23
auf der Schwelle 22 gehalten. Auf der anderen Schienenseite
weist die Grundplatte 1 ein ringförmiges Widerlager 7 sowie
ein hinteres Auflager 5 auf. Der Gleitstuhl 2 wird durch
die Feder 6, die vorn am Gleitstuhl noch ein Auflager 26
hat, federnd auf die Grundplatte 1 gespannt. Zwischen der
Basis des Widerlagers 7 und dem Auflager 5 ist das
elastische Unterlegteil 3 unter dem Gleitstuhl 2
formschlüssig in Seitenrichtung gehalten. Kanten 21 bzw. 20
sichern die Lage der Unterlegteile 3 bzw. 8 in
Schienenlängsrichtung auf der Grundplatte 1.
Die Anlagefläche 24 des Widerlagers 7 gegenüber der
Oberfläche der Feder 6 ist derart gekrümmt, daß mit
zunehmendem Kipphub des Fußes 16 der Backenschiene 17 der
Anlagepunkt des Federelementes 6 an der Krümmung 24 in
Richtung Backenschiene wandert und somit der wirksame
Hebelarm 25 der Feder 6 verkürzt wird.
Die resultierende dynamische Kraft auf das spezielle
Federelement 6 sowie die statische Last auf die
Unterlegteile 3, 8 hängen von der Position des Gleitstuhles
2 in der Weiche ab. Die Situation an drei gleichen
Gleitstühlen 2 ist durch die dort unterschiedliche
Ausbildung der Köpfe a, b, c der Zungenschiene 18
dargestellt. Bei Kopf a ergibt sich aus der Auflast eine
relativ geringe Belastung der gesamten Oberfläche des
Unterlegteiles 3, jedoch ist die Kippbewegung des
Gleitstuhles 2 weich aufzufangen; dies gilt in verringertem
Maße bei Belastung der Köpfe b, c. Bei Kopf c hat das
Unterlegteil 3 fast 90% der Vertikallast aufzunehmen,
während Unterlegteil 8 nur gering belastet ist.
Fig. 2 zeigt, daß das Federelement 6 als stabiles,
hufeisenförmiges oder ringförmiges, geschlitztes Element
ausgebildet ist, deren Schenkelenden etwa in Mitte des
Gleitstuhles 2 gelagert sind. In diesem Bereich ist die
Rippe 4 der Grundplatte 1 unterbrochen, um eine satte
Anlage des Gleitstuhles, der die Zungenschiene 18 (Fig. 1)
trägt, die hier nicht gezeigt ist, zu ermöglichen. Durch
die Bohrungen 14, 15 in der Grundplatte können die
Befestigungsschrauben 23 in die Schwelle geschraubt werden.
Claims (7)
1. Befestigung von Schienen in Weichen mit einer auf einer
Schwelle befestigten Grundplatte zur Schienenlagerung,
einem darauf angeordneten separaten Gleitstuhl für eine
Zungenschiene und einem Federelement, das den Gleitstuhl
auf der Grundplatte spannt, gekennzeichnet durch ein
mindestens zwischen Teilen des Gleitstuhles (2) und der
Grundplatte (1) angeordnetes elastisches Unterlegteil (3).
2. Befestigung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein
zusätzliches elastisches Unterlegteil zwischen dem Fuß (16)
der Backenschiene (17) und der Grundplatte (1).
3. Befestigung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
Mittel (4, 5, 7, 9, 20, 21) zur Lagesicherung des Unterlegteiles
(3, 8).
4. Befestigung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch
eine belastungsabhängige Größe der Unterlegteile (3, 8)
relativ zueinander.
5. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mittel Seitenführungsrippen (4, 9
bzw. 7, 5) auf der Grundplatte (1) umfassen.
6. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Federelement (6) an einem Punkt am
Widerlager (7) der Grundplatte (1) anliegt, dessen
Oberfläche (24) derart gekrümmt ist, daß der Punkt in
Abhängigkeit vom Maß des Hubes des Backenschienenfußes (16)
verlagerbar ist.
7. Verwendung einer in einer gerippten Grundplatte (1)
fixierten Kunststoffplatte (3) zum Abfedern eines auf der
Grundplatte elastisch verspannten Gleitstuhles (2) in
Weichen einer Eisenbahn.
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Owner name: WBG WEICHENWERK BRANDENBURG GMBH, O-1802 BRANDENBU |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BWG GMBH & CO. KG, 35510 BUTZBACH, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |