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Schienenbefestigung auf federnden Hohlschwellen mittels Klemmplatten
und Hakenschrauben Die Metallquerschwellen haben gegenüber den Holzschwellen -den
Nachteil weit geringerer Federung. Unter den Radlasten treten viel stärkere Stöße
auf, die zerstörend auf die Bettung wirken und die Befestigungsmittel schnell lockern
und stark abnutzen. Man hat diese Stoßwirkungen durch Spielraum zwischen den Befestigungsmitteln
und der Schiene oder durch Sederung der Befestigungsmittel selbst zu mildern gesucht,
ohne damit die Übelstände beseitigen zu können.
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Eine erhebliche Verbesserung bringen die federnden Hohlschwellen (insbesondere
nach der Bauart Scheibe), bei denen die Stöße unmittelbar von der Schwelle selbst
durch deren Federung verarbeitet werden und daher weder die Bettung so ungünstig
beanspruchen, noch die Befestigungsmittel wegen der Milderung der Stoßwirkungen
so leicht lockern.
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Nach der Erfindung ist erkannt worden, daß bei solchen federnden Hohlschwellen
die' Betriebsstöße noch besser auf die Schwelle übertragen und durch sie v erarbeitet
werden, wenn auch die Schienenbefestigung die richtigen ergänzenden Eigenschaften
erhält. Die-Erfindung besteht nun darin, gerade für federnde Hohlschwellen die Schienenverbindung
so starr wie möglich auszugestalten. Hiermit ist gemeint, daß die Schiene auch bei
der stärksten Stoßbeanspruchung, also stärkster Zusammendrückung der Schwelle,-
innig finit dieser verbunden bleibt und mit ihr ein Ganzes bildet, eben zu dem Zwecke,
alle auftretenden Stöße in vollkommen unverminderter Größe durch die Befestigungsstelle
hindurch auf die nachgiebige Schiwelle weiter zugeben, damit sie sich ausschließlich
auf den Auflagerteilen in der Bettung auswirken.
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Wenn ein Teil der Stoßkraft auf die Befestigungsmittel übertragen
wird, so wirkt er, wie bei allen bisherigen Befestigungen, auf deren Lockerung und
Abnutzung. Eine möglichst starre Vereinigung der Schiene mit der federnden Hohlschwelle
zu einem Ganzen bleibt dagegen dauernd fest, und die Erschütterungen der Hakenschraubemnuttern
fallen weg, weshalb sie sich auch nicht selbsttätig zurückdrehen.
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Im besonderen besteht die Erfindung darin, daß eine Hakenschraube
besonders starker Abmessungen eine in an sich bekannter Weise nur mit den Enden
auf dem Schienenfuß und der Schwelle ruhende Klemmplatte von entsprechend großem
Querschnitt außenmittig nahe dem Schienenfuße durchsetzt und bis zur höchst zu1.-1ssigen,
möglichst starren Verspannung aller Teile angezogen wird.
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Durch die starre Verbindung zwischen der Schiene und der Schwelle
werden auch der Wanderschub und die von Wärmeschwankungen herrührenden Längsdrücke
durch die federnde Schwelle aufgenomine7. Sie gibt diesen Drücken soweit nach, bis
die dadurch ents@rindene mäßige Veränderung
ihrer Form einen Spannungszustand
wachruft, der der Beanspruchung das Gleichgewicht hält.
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Durch die besondere Lage der Hakenschraube nahe dem Schienenfuße und
des auf der Schwellendecke weiter abliegenden Stützpunktes der Klemmplatte wird
einmal erreicht, daß ein möglichst großer Teil der Zugkraft der Schraube als wirksamer
Preßdruck zwischen der Schiene und der Schwelle gewonnen wird. Weiter wird die innige
Anlage der Schwellendecke am Schienenfuß auch während einer Querschnittsv erbiegung
der Schwelle besser aufrechterhalten, weil der vom Schienenfuß bedeckte Bereich
der Schwellendecke ebenfalls der Schraube näher liegt. Berücksichtigt man ferner
die federnde Durchbiegung der Schwellendecke in ihrer Längsrichtung, so wird die
Schwellendecke unmittelbar unter der Schiene durch die senkrechte Belastung am stärksten
gesenkt. Die Senkung wird sich nach den Enden der Schwelle und nach ihrer Mitte
hin stark abschwächen, wahrscheinlich bald bis auf Null. Hierbei ist die Lage der
Schraube, namentlich auch gegen den äußeren Stützpunkt der Klemmplatte, besonders
günstig. Einerseits fesselt sie den Schienenfuß unmittelbar an den am stärksten
sich nach unten bewegenden Teil der Schwellendecke, weil sie unmittelbar anliegt,
andererseits aber sorgt der abliegende Stützpunkt für eine ruhige Auswirkung dieses
Bewegungsvorganges, weil er auf einem wenig durchgebogenen Teil der Schwellendecke
liegt. Die Bewegung erfolgt also mehr in Form einer Schwingung um diesen Stützpunkt
als Schwingungsmittelpunkt.
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Schließlich bedingt die Forderung, daß der Schraubenzug die Klemmplatte
oder die Schwellendecke mäßig durchbiegen soll, die Anwendung eines hohen Schraubenzuges
und gleichzeitig die Selbstsperrung der Mutter gegen ein Zurückdrehen. Die Abmessungen
des Schraubendurchmessers, der Klemmplatte und der Schwellendecke müssen zueinander
so abgestimmt sein, daß letztere trotz der hierfür ungünstigen Lage der Schraube
noch beim Anziehen der Schraube chirchgebogen wird. Dies soll aber nicht erreicht
werden durch die bekannte schwächere Bemessung der Klemmplatte im Mittelteil. Solche
Klemmplatten sind nur ein Ersatz der bekannten federnden Unterlegsscheiben, und
zwar auf Kosten ihrer eigentlichen Aufgabe. Bei der Erfindung wird außerdem der
selbsttätige Mutternrückgang verhindert durch den Wegfall der dauernden Stoßerschütterungen
des Mutternsitzes, die sonst stets diese lockernde Wirkung herbeiführen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Die Abb. r ist in der oberen Hälfte eine Aufsicht, in der unteren
Hälfte ein wagerechter Schnitt zwischen der Klemmplatte und der Schwelle.
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Die Abb. z ist ein senkrechter Schnitt nach A-B und die Abb. 3 ein
solcher nach C-D der Abb. i.
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Die Abb.4 zeigt den Oberbau in einer Seitenansicht mit einem Schnitt
durch die Schwelle.
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i ist die Klemmplatte, die mit einer entsprechend geformten Kehle
:2 auf dem Schienenfußrande und mit einem abgerundeten Vorsprung ihres anderen Endes
auf einem verhältnismäßig weit abgelegenen Punkte der Schwellenclecke aufliegt.
Die Klemmplatte besitzt zwei bis unter die Schwellen-(lecke reichende Nasen 3, zwischen
denen die Hakenschraube 4 - mit Vierkantschaft 5 hindurchgeführt und dadurch gegen
Verdrehen gesichert ist.
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Jeder Druck . in seitlicher Richtung wird durch die Nasen und die
starke Reibung unmittelbar auf die Schwelle übertragen, und gegen Längsverschiebung
sind die Klemmplatten ebenfalls durch die Nasen in der Schwelle starr festgelegt.
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Die starke Aufpressung der Schiene begünstigt auch die Wärmeübertragung
zwischen der der Luftwärme ausgesetzten Schiene und der der Bettüngswärme ausgesetzten
Schwelle und trägt so zur Verminderung der Wärmeschwankungen in der Schiene und
damit der erforderlichen Größe der Stoßlücken bei.