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Ausziehstoß mit selbsttätigem Lückenverschluß durch Einsatzstücke
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung, die es ermöglicht, die sogenannte
Stoß-oder Wärmelücke zwischen den Stirnflächen zweier aneinanderstoßender Schienen
so auszufüllen, daß beim Überfahren irgendwelche Stöße nicht mehr auftreten.
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Die bei der bisherigen Bauweise zwischen zwei Schienen vorhandene
Lücke ist notwendig mit Rücksicht auf die Wärmeausdehnung des Schienenwerkstoffes.
Es ist hinlänglich bekannt, daß die durch die Lücken entstehenden Stöße nicht nur
die Reisenden stark belästigen, sondern auch die Schienen sowie die Fahrzeuge sehr
stark beanspruchen und beim Dauerbetrieb schädigen. Aus diesem Grund wurde schon
mehrfach versucht, durch Einlagen oder seitlich angebrachte Führungsstücke die Schläge
und Stöße vollständig zu vermeiden. Die bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art
haben sich aber praktisch nicht bewährt, weil sie eine bei jedem Schienenabstand
vollständige und zusammenhängende Füllung der Stoßlücken nicht aufweisen.
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Hier verbessert nun die Erfindung dadurch, daß die Stoßfuge durch
aneinandergereihte Stoßplättchen ausgefüllt wird, welche in einer Ausnehmung am
StolJende der einen Schiene verschiebbar gelagert sind und durch Kupplung mit dem
Stoßende der anderen Schiene bei Veränderung der Stoßfuge «-eiter in die Stoßfuge
eintreten bzw. aus der Stoßfuge zurücktreten.
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Dabei ist dem Umstand Rechnung getragen, daß die Füllplättchen, so
lange ein Fahrzeug nicht über die auszefüllte Stoßfuge fährt, nur mit solcher Reiburz
aneinandergepreßt werden, daß sie bei der @Ä'ärmedehnung der Schiene gegeneinander
ve:achieblich sind, daß sie aber im Augenblick d-.-s I: berfahrens der ausgefüllten
Stoßfuge so st.i rk zusammengepreßt werden, daß sie sich ge-enseitig nicht mehr
verschieben können und mit den beiden Schienen zu einem festen und den Beanspruchungen
gewachsenen Verband zusammengehalten «-erden.
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ZweckmäUig soll der neue Lückenverschluß in der «'eise angewendet
werden, daß über eine beträchtliche Länge, z. B. ;oo bis Soo m, eine Schienenstrangs
die einzelnen Schienen fortlaufend eingeschweißt werden und dann erst ein Lückenverschluß
gemäß der Erfindung angeordnet wird. Auf diese «'eise ist e: möglich, mit möglichst
wenig Wärmelücken in dem Schienenstrang auszukommen.
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In den beiliegenden Zeichnungen ist die neue Einrichtung in verschiedenen
Ausführungsbeispielen dargestellt.
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Fig. i und a stellen den Gegenstand der Erfindung mehr in schematischer
Weise dar. Fig.3 ist eine Ansicht eine: Schienenstoßes mit Lückenverschluß in schaubildlicher
Darstellung, wobei vorn liegende Einzelteile einer besseren Ubersichtlichkeit wegen
weggelassen sind.
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Fig. 4 ist ein Grundriß.
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Fig. j5 bis o stellen Einzelheiten dar.
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Fig. io ist eine 'Seitenansicht, welche die zusätzliche Spannvorriclitun#l-
darstellt.
Fig. ii gibt einen Grundriß entsprechend Fig..f wieder,
aber mit schräg angeordneter Stoßfuge.
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Fig. 12 ist eine Seitenansicht eines Schienenendes mit schrägem Scliienenstaß.
wobei die von dem anderen Schienenende her übergreifenden Teile in der schrägen
Ebene des Schienenstoßes geschnitten und schraffiert gezeichnet sind.
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Fig. 13 bis 15 zeigen eine besondere Ausführungsform der Einzelteile.
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Fig. 16 gibt in kleinerem llai3stab die Ausbildung eines Schienenstranges
der Einrichtung gemäß der Erfindung wieder.
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Wie in Fig. i schematisch angereben, beruht die Erfindung darauf,
einzelne aneinandergereihte Plättchen a bei Verbreiterung oder Verengung der St@ißfuge
infolge Wärmedehnung selbsttätig von unten her in die Stoßfuge eintreten bzw. aus
der Stoßfuge zurücktreten zu lassen, zu welchem Zweck von den aneinanderstoßenden
Schienen I und II z. B. die Schiene II eine Ausnehmung b erhält, welche mit
schräg nach oben Gerichteten parallelen Führungsflächen für die in der Ausnehmiuiz
verschiebbar gelagerten Plättchen versehen ist und diese Plättchen mittel: eines
ebenfalls in der Ausnehmung h verschiebbar gelagerten Gleitbocks o durch feste Kupplung
mit der -Schiene I zu verbinden und ständig fest gegen die Stirnfläche der Schiene
I zu pressen.
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Die in Fig. i angegebenen Pfeile geben an, wie sich die einzelnen
Teile des Erfindungsgegenstandes verhalten, wenn sich die Schienen bei steigender
Kälte zusammenziehen und sich die Schienen oben voneinander entfernen. Bei zunehmender
Ausdehnung des Schienenmaterials müßten die Pfeile in umgekehrter Richtung zeigen.
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Bei dieser einfachen Ausführungsform ist für die Platte a nur auf
der Seite des Gleitbocks c eine genügend breite Stützungsfläche vorhanden. Die Stützfläche
an der Stirnseite der Schiene I ist im Bereich des Steges sehr schmal, und ebenfalls
bietet der Steg unterhalb der Ausnehmunz ti für die Platten a, welche immerhin einen
starken Druck beim Überfahren der Wärmelücke durch schwere Fahrzeuge aufzunehmen
haben, eine Stützfläche von sehr geringer Breite.
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Damit nun die Plättchen in der Dehnungslücke die nötige Stützfläche
finden, ist beiderseits der schiene je ein an der Schiene II befestigtes 1-:ischenstiick
z vorgesehen, das sich so weit, wie eine Atniting beider Schienen in Frage kommt,
noch zeitlich neben (lein Steg der Schiene I erstreckt. Durch die -Schrauben
- l sind die Laschen fest mit der schiene II verbunden. Diese beiden Laschenstucke
haben eine Führungsfläche für die gleitemien Füllplättchen i1, die der unteren Be,-renzung
der Ausnehmung b parallel läuft bzw. sich mit der Oberfläche der Unterseite der
Ausnehmung deckt.
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Um nun den Füllplättchen im Bereich der Stirnfläche der Schiene I
ebenfalls eine breite Stützfläche zu geben, wird ein Füllstück v zwischen Platten
a und Schienenende I angebracht, welches auf den Laschen und dem Steg der Schiene
I aufruht und mit Klauen v1 und t,. unter den Schienenkopf der Schiene faßt. Dadurch
wird verhindert, daß das Füllstück v sich in senkrechter Richtung zur Schiene bewegen
kann, und außerdem ist der Lasche z eine breitere Stützfläche nach oben gegeben.
Die Anbringung des Füllstücks v ermöglicht es auch, den Stoß der Schiene II geradlinig
abzuschneiden, so daß nur das Schienenende II einer besonderen Bearbeitung bedarf.
Zweckmäßig wird das Füllstück v an der Schiene I angeschweißt.
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In Fig. 5 bis g sind die einzelnen Teile dargestellt, aus welchen
der Lückenverschluß gemäß Fig. 3 zusammengesetzt ist.
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`Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist von der schrägen Grundführungsfläche
der Ausnehmung b in der Schiene II nur das Stück b1 übriggeblieben und der Fuß der
Schiene über das obere Stoßende um einen über die größte Lückenweite erheblich hinausgehenden
Betrag verlängert. Von der Schiene II ist ein Stegteil g1 in solcher Höhe stehengelassen,
daß dieser Stegteil g1 ein einsetzbares Lagerstück n, «-elches die Funktion der
Lasche x übernimmt, für die Füllplättchen a führend aufnimmt. Das Lagerstück
kt wird durch Schraubenbolzen mittels der Löcher b3 in dem Steg der Schiene
II und Löchern n3 in dem Lagerstück ia befestigt. Die Löcher n3 sind seitlich verbreitert
zu dem Zweck, gegebenenfalls bei Nacharbeiten an den Stoßenden der Schiene und Einlegen
von Ersatzplättchen oder bei Überarbeitung des Lagerstücks selbst das Lagerstück
gegenüber der Schiene II verstellen zu können. Das Lagerstück weist eine schräge
Stützfläche b2 auf und eine parallel zur Schienenoberfläche verlaufende Stützfläche',
Die schräg verlaufende Stützfläche b2 erstreckt sich bis zum Kopfende der Schiene
II, wobei die Schräge der Fläche b2 mit der Schräge b,i der Ausnehmung b übereinstimmt
und gegenüber der Horizontalen mehr oder weniger geneigt sein kann, je nachdem,
mit welchem Winkel man die Schräge der Ausnehmung verlaufen lassen will. Festigkeitsrücksichten
auf das durch die Ausnehmung b geschwächte Kopfende der Schiene II sind nicht wesentlich,
weil vcnn Schienenfuß und dein Schienensteg leer ebenso wie von dem eingelegten
Lagerstück i1 der spitz zulaufende Schienenkipf der Schiene 11 durch die
Füllplättchen an allen Stellen tiiiterstützt wird. Aii der Stirnseite der Schiene
I liegen die Füllplättchen nun gegen die Stirnfläche des Füllstücks v an, dessen
1#oritt im
wesentlichen durch die Norm der Füllplättchena bestimmt
ist. Das Füllstück ruht seinerseits auf der Führungsfläche ;.= de. Lagerstücks ii,
welclies in Fig. (> dargestellt ist. Die Darstellung in Fig. 6 gibt die Länge des
Lagerstücks bis etwas über die Höhe des Stoßes der Schiene 1 hinaus wieder. Die
seitlich an der Schiene I sich erstreckenden Teile des Lagerstücks ii sind abgeschnitten
und schraffiert gezeichnet. Bei dieser Ausführungsform ist also die volle StÜtzfläche
g;; um den Betrag des Füllstücks z@ verlängert. Das Füllstück -z@ selbst bietet
eine breite Stirnfläche zur Anpressung der Füllplättchen, wie sie der Schienenkopf
mit anschließendem schmalem Schienensteg der Schiene I nicht bietet.
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Die Füllplättchen a haben die Breite des Schienenkopfes und besitzen
zwei seitlich über ihre Stützfläche nach unten hervorstehende Fortsätze ai und a.=.
Zum Zwecke einer sicheren Führung weisen diese Fortsätze zunächst senkrechte Führungsflächen
n; und dann schräge bzw. klauenartig nach innen vorspringende Führungsflächen a,,
auf, mit «-elchen Klauen sie in entsprechende seitliche Nuten ii., des Lagerstücks
eingreifen. Um auch die Lagerplättchen a von oben her auf das Lagerstück n aufzusetzen,
sind seitlich in Nuten des Lagerstücks n herausziehbar geführte Profilstäbe i..
vorgesehen, die bequem in Richtung der Längsachse der Schiene herausziehbar sind
und damit eine leichte Auswechslung der Füllplättchen gestatten. Durch nicht gezeichnete
Stiftschrauben o. dgl. werden die Profilstäbe in ihrer Betriebsstellung an dem Lagerstück
n gesichert. Auf dem Lagerstück n gleitet auch der Gleitbock c, der in Fig. g näher
dargestellt ist. Er besitzt seitlich vorspringende Klauen ei, die gegen Ouerbe«-egungen
des Gleitbocks auf der Lagerfläche b_ sichern. Das Gleitstück ist in der Breite
des Stegs der Schiene II auf seiner Rückseite ausgeschnitten und besitzt somit zwei
Backen c_, welche deshalb in solcher Länge gegenüber dem Schienenkopf der Schiene
Il ausgeführt sind, damit der durch die Abschrägung etwas geschwächte Kopfteil der
Schiene II auch bei starkem Wandern der Füllplättchen bzw. bei einer verhältnismäßig
großen Wärmelücke zwischen den Schienen 1 und II von unten her in genügender `"eise
abgestützt wird.
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Zur Befestigung der Zugstangen ei und e_, welche als Kupplung für
die Mitnahme der Platte a. durch die Schiene I dienen, sind Nuten c3 vorgesehen,
in denen die Enden der Zugstangen ei und e. unter Vermittlung von nicht dargestellten
Haltestücken eingreifen. Eine gleitende Befestigung der 1?nden der Zugstangen ei
und e.. ist deshalb notwendig, weil der Gleitbock c seine Höhenlage gegenüber der
Horizontalen ändert, die Stangen aber auf Grund ihrer Zugwirkung in ihrer Höhenlage
verbleiben. Die Stangen ei und e _ pressen die Füllplättchen r -e,-en das Füllstück
z- mit solcher Kraft, daß der Reibungsschluß zwischen den schmalen Füllplättchen
so groß ist, daß sie ihre senkrechte Verschiebebewegung gegeneinander während des
Wandern s auf der Schrägfläche b_ ausführen können. 1= m den Zusammenhalt und die
Festigkeit der zusammengeschlossenen Füllplättchen zu erhUhen, aber die Reibung
zwischen den Füllplättchen auf ein geringes Maß herabzusetzen, sind die Füllplättchen
an ihrer Stirnfläche geschliffen.
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Um den Zusammenhalt und die Festigkeit deS Ganzen beim Überfahren
der von den Füllplättchen ausgefüllten Wärmelücken roch zu erhc'hen. ist eine Spannvorrichtung
(Fig. zo) angeordnet, die eine zusätzliche Preßwirkung beim t berfahren ausübt.
Die Spannvorrichtung besteht darin, daß die Zugstange ei exzentrisch auf dem Bolzen
f gelagert ist und über ihre An-rifissteilen an dem Gleitbock c hinaus. um den Teile,
verlängert ist. Der Teile, nimmt gelenkig einen Hebels auf, an den sich eine Spannstange
r und an diese Spannstange wiederum gelenkig ein mit dem Zapfen f in Verbindun-
stehender Hebel q anschließt. wodurch ein gelenkiges Parallelogramm gebildet wird,
das ge-en die Oberfläche der Schiene vorspringt. Durch eine seitliche, an der Schiene
1I befestigte Platte it wird das Parallelgramm von unten her abgestützt. Gegen diese`
Platte i: stützt sich auch ein zelenk ig an dem Parallelogramm befestizter Hebel
t ab. Der Hebel t liai die entgeggen;eSetzte Schräglage w--'e der
Hebel q, um ein Auflaufen der Fahrzeugräder von beiden Seiten her in gleich guter
Weise zu gestatten. Der Hebel = liegt mit seinem freien Ende frei auf der Unterstützungsplatte
it auf oder ist in einem @, litz der Platte oder oberhalb der Platte verschiebbar
geführt. Die Höhenlage der #-mne r --egenüber dem Schienenkopf bestimmt sich danach,
ob die Spannvorrichtung auf der Seite des Radkranzes oder auf der Seite de: Spurkranzes
vorgesehen ist. Durch das Auflaufen des Spurkranzes bzw. des Radkranzes auf dem
Parallelogramm wird durch die Exzentrizität des Parallelogrammangritis am Zapfen
fei=ne zusätzliche Druckwirkung auf die Platten a in Dichtung auf die Schiene I
ausgeübt. Die Zu-Wirkung bei dieser zusätzlichen Zusammenpressung der Platten a
hat der Teil ei des Parallel-,;ramms zu übernehmen.. Bei dem Herunterdrücken des
Parallelogramms durch das darübt r hinwegrollende Fahrzergrad stützt sich die Gelenkstelle
zwischen e3 und s ebenso wie das freie Ende von t auf der Stützplatte r: ab.
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Die Lär,ze des Parallelogramms ist mit Rücksicht auf ci_e zeichnerische
Darstellung übermäßi-- verkürzt dargestellt. Das Parallelogramm soll eine solche
Län,-e haben, daß es während
der Dauer einer Zugüberfahrt st;indig
in gleicher Weise und gleich stark herabgedrückt wird. Aus diesem Grunde bestimmt
sich die L;ü.z_ e der Stange r nach dem größten Abstand zweier nachfolgender Räder
des Fahrzeugs und ist etwas größer als dieser Abstand.
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Zweckmäßig ist im Bereich der Ausnehmungti zwischen der Platte aa
und dein Schienenkopf noch ein Verstärkungsstück Y rin!zesetzt, das nicht nur das
Schienenprofil verstärkt, sondern auch mit seiner Schrägfläche zur gleitenden Führung
und zur Abstützung der Balin c= des Gleitbockes c dient. Dieses Z«-isclienstück
_:kann unmittelbar angeschweißt «-erden.
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Um ohne Entfernung der Sto0enden beider Schienen auch im Falle der
kleinsten Lückenweite das Füllstück v herausnehmen zu ki--,nnen. ist es zweckmäßig
aus mehreren Teilen zus s ammengesetzt. Die - MC 5glichkeit einer solchen
Zusammensetzung ist in Fig. 8 eingezeichnet. Die Teilung ist .#-(-) vorgenommen,
daß sich die Teile gegenseitig in ihrer Lage sichern. So ist der gezeichnete Teil
z#3 bei z-; abgesetzt, in solcher Breite, daß durch Herausnehmen nur weniger Platten
ca aus der Wärmelücke nach dem Herausziehen der Profilstäbe n; der Teil c-, von
dem Füllstück z- seitlich entfernt und danach nach oben herausgenommen «-erden kann.
Die Breite des Teils i--; selbst wieder entspricht der Länge der Fortsetzungen i-1
und : , des Füllstücks, so daß dieses auf seiner Unterlage durch seitliche Verschiebung
von der Schiene I entfernt «-erden kann und danach nach oben herausnehmbar ist.
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Zum Zwecke der seitlichen Sicherung des Lagerstückes ia sind Pratzen
oi, (-._ vorgesehen, «-elche auf dem Schienenfuli von Schiene I und II mittels Schrauben
(Fig. io) befestigt sind.
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Lm jede Scherbewegung der Schienenenden gegeneinander zu vermeiden,
sind im Bereich der Lücke unter die Schienen starke Platten d untergelegt.
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Beim Zusammenbau der Einrichtung sollen sämtliche Gleitstellen mit
Öl versorgt werden, damit beim Aufeinandergleiten der einzelnen Teile trotz des
sehr feinen Schliffs aller Oberflächen die Reibung auf ein -Mindestmaß herabgesetzt
wird.
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Bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung nach Fig.
i bis -:o geht infolge der Anordnung der Stohfuge der Raddruck nacheinander von
Schiene I auf das Füllstück s!, dann auf die Platten ra und dapach auf die Schiene
II über. Um nun die Auilaereaktion mehr zu verteilen, wird hei dem Atisfülirunsbes)üe@
nach Fig. ii eine schr;i;e StnL;fu-e angewendet. Die Einzelteile bleiben st.Iniit
alle dieselben und haben dieselbe i=unkti,m wie beim Ausfülirungsbeispirl bis i(1:.
Durch die sclir:ige Stellung (1t#r hege ergibt sich nur ein Unterschied in der Länge
der Zugstangen e1 und e.,.
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Fig. 12 ist eine Seitenansicht einer Schiene I mit schrägem Stoß,
wobei zur Veranschaulichung die Verlängerungen ?q und ia, des Lagerstücks n und
die Verlängerungen i# t und z" des Füllstücks v mit eingezeichnet sind.
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Fig. 13 zeigt eine einzelne Platte a für schrägen Schienenstoß und
Fig. 14 ebenfalls für Schrägverschluß der Schienenlücke eine Seitenansicht des Gleitbocks
c mit einem Teil des Lagerstücks ia. Auf dem Lagerstück n sind bei der Ausführung
nach Fig. 14 halbkreisförmige Erhebungen n,i vorgesehen, auf welche entsprechende
Ausnehmungen in dem Gleitbock und in den Lagerplatten a aufgepaßt sind. Diese für
die Führungsbahn n, in den Teilen c und a
angeordneten Ausnehmungen verlaufen
schräg, während ja die Stützflächen bei den Platten ca nicht schräg verlaufen können.
Durch die schräge Ausführung der Ausnehmung a, in den Füllplättchen ca gleiten diese
Platten leichter auf der Schräge der Schrägflächen b.,.
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Wie in Fig. 12 und i5 ersichtlich, weist das Füllstück seitlich vorspringende
Stege i% auf. In den von v5 und den seitlichen Führungsklauen von z,1 und v. gebildeten
Nuten sind die Zugstangen e1 und e. mit etwas Spiel geführt, so daß sie sich nur
um den Betrag der exzentrischen Verschiebung bei dem Arbeiten der Spannvorrichtung
nach unten bewegen können, aber nicht nach oben aus dem Bereich der Schienen herausspringen
können.
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Fig. 15 gibt in schaubildlicher Darstellung ein- Füllstück für den
Schrägverschluß einer Scienenlücke wieder. Bemerkenswert ist, daß die Oberfläche
dieses Füllstücks vom gewölbten Schienenkopf zu einem ebenen Schienenkopf übergleitet
durch Anordnung einer Überleitfläche v,;, wodurch es möglich ist, von einem Schienenprofil
zum anderen Schienenprofil überzugehen.
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In Fig. 16 ist dargestellt, wie die Einrichtung gemäß der Erfindung
in einen Schienenstrang einzubauen ist. Die Schiene I kann eine erhebliche Länge
haben, z. B. 5oo bis 8oo m, und ist aus den einzelnen aneinandergeschweißten Schienen
zusammengesetzt. Eine feste Aufhängung der Schiene I erfolgt in ihrer -litte an
der mit Bi bezeichneten Stelle. Ebenso sind die mit II bezeichneten kurzen Schienenstücke
in ihrer -litte bei B. fest gelagert. Von B1 und B. aus können sich die Schienen
gegen die entsprechende Stoßfuge ausdehnen, in welche die Einrichtung gemäß der
Erfindung eingebaut ist. In der Zeichnung sind vier solche Einbaustellen w eingezeichnet.
Durch den Vorschlag gemäß Fig. iti soll die Zahl der Stoßfugen und die Zahl der
notwendigen 1# tigenversc hlüsse gemäß der Erfindung möglichst gering gehalten ,.%-er
den.
Die Anordnung von zwei Wärmelücken b zwischen zwei nachfolgenden
Strängen aus zusammengeschweißten Schienen ist für die Zwecke einer Reparatur und
Ausdehnung sehr vorteilhaft, denn es brauchen in diesem Falle nur die kurzen Schienenstücke
bei B_ gelöst werden. Indessen kann man auch mit der halben Anzahl von Wärmelücken
auskommen, wenn man nur lange Schienenstränge mit aneinandergeschweißten Schienen
anwendet und diese unter Zwischenschaltun- nur eines erfindungsgemäßen Lückenverschlusses
aneinanderfügt.
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Die Füllplättchen sind vorzugsweise aus hochwertigem Stahl gedacht.