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Schienenbefestigung auf hölzernen Schwellen mittels Schwellenschrauben
Die Erfindung betrifft die Befestigung von Eisenbahnschienen auf hölzernen Schwellen
mittels Schwellenschrauben, durch -die der Schienenfuß an der Schwelle gesichert
werden soll. Durch die starken Erschütterungen bei der Benutzung unterliegt das
in der Schwelle sitzende Gewinde jeder Schraube starken Beanspruchungen, und im
allgemeinen lockern sich die Schrauben nach verhältnismäßig kurzer Zeit, so daß
ein Nachziehen notwendig ist. Die Lockerung der Schienenschrauben ist infolge des
dadurch auftretenden Spieles zwischen Schiene und Schwelle auch mit einer allmählichen
Einkerbung der Schwellen durch die Schienen verbunden, wodurch die Befestigung weiter
geschädigt wird. Eine andere unerwünschte Folge der Lockerung der Schrauben ist
das sogenannte Wandern der Schienen auf den Schwellen unter dem Einfluß des längsseitigen
Zuges, der beim Befahren der Strecke auf die Schienen ausgeübt wird.
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Ziel der Erfindung ist es, die allmähliche Lockerung der Schrauben
in den Schwellen zu verhindern. Das soll dadurch geschehen, daß zwischen den Schraubenkopf
und den Schienenfuß eine federnde Unterlegscheibe eingeschaltet wird, durch die
jedes bei der Benutzung der Strecke entstehende Spiel an den Schraubengewinden sofort
beim Entstehen ausgeglichen wird.
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Die bisher verwendeten, zwischen den Schraubenkopf und den Schienenfuß
gesetzten Unterlegscheiben hatten den Mangel, daß sie infolge ihrer Form und Lagerung
keine starke, dauernd wirkende Federkraft ausüben konnten, und daß ihre Anbringung
und Auswechslung schwierig und zeitraubend war. Um die Unterlegscheibe seitlich
vom Mittelteil der Schiene zwischen diesem und dem Schaft eines Bolzens auf dem
Schienenfuß lagern -zu können, hat man verhältnismäßig schmale längliche Blattfedern
verwendet, die an ihren Enden flach auf dem Schienenfuß lagern und einem auf sie
durch den Bolzenkopf ausgeübten Druck verhältnismäßig leicht nachgeben können. Bei
Verwendung von Schwellenschrauben hat man schleifenförmige Blattfedern verwendet,
die mit Löchern für den Schraubenschaft ausgerüstet waren, und die infolge ihrer
schleifenförmigen Gestalt von vornherein keine großen Kräfte aufnehmen konnten und
außerdem bald ermüdeten. Beim Auswechseln dieser Unterlegscheiben war es erforderlich,
erst die ganze Schraube zu lockern ünd herauszuziehen.
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Man hat auch vorgeschlagen, die zwischen einen Schraubenkopf und den
Schienenfuß gesetzten Unterlegscheiben an ihrem von der Schiene abgewandten Ende
auf die Schwelle aufstoßen zu lassen. Eine solche Anordnung ist zum Ausgleich des
zwischen den Schrauben und den Schwellen auftretenden Spieles ebenso ungeeignet
wie federnde Unterlegplatten, die man zwischen die Schwelle und den Schienenfuß
einfügen kann. Ein Ausgleich der sich ändernden Anzugskräfte der Schraube kann nur
herbeigeführt werden durch eine Unterlegscheibe,
die ausschließlich
zwischen den Schraubenkopf und den Schienenfuß gesetzt ist, sich aber selbst auf
der Schwelle nicht abstützt.
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Um die mit den bisher verwendeten Schienenbefestigungsmitteln verbundenen
Mängel zu beheben, wird erfindungsgemäß eine federnde Unterlegscheibe (Ausgleichsplatte)
verwendet, die auf ihrer ganzen Länge nach oben gewölbt ist und an ihrem Mittelteil
einen die Längskante des Schienenfußes überragenden, ebenfalls gewölbten seitlichen
Ansatz trägt, der einen nach der von der Schiene abgewandten Seite offenen halbkreisförmigen
Ausschnitt zum Durchtritt des dem oberen Teil des Ausschnitts angepaßten Schraubenschaftes
enthält. An beiden Seiten kann die Scheibe rechtwinklig aus ihrer Grundebene abstehende
Ansätze tragen, die sich mit ihren inneren Kanten an die Seitenkante des Schienenfußes
legen und auf diese Weise eine Drehung der Scheibe verhindern.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt,
und zwar zeigt Fig. z eine perspektivische Ansicht der Ausgleichsplatte, Fig. 2
eine Draufsicht, Fig.3, 4 und 5 Ansichten von der Seite, von vorn (Außenseite in
bezug auf die Schiene) und von hinten (Innenseite in bezug auf die Schiene), Fig.6
einen lotrechten Mittelschnitt durch die Schienenbefestigung.
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Die federnde Unterlegscheibe besteht im wesentlichen bei der vorliegenden
Ausführungsform aus einer oberen Platte i aus Stahl, die in den Fig. i bis 5 in
wahrer Größe dargestellt ist. Diese Platte ist leicht gewölbt, wie es besonders
in den Fig. ¢ und 5 zu erkennen ist, in denen der Pfeil a-b aber nicht mehr als
einige Millimeter lang ist. Auf ihrer Rückseite (Außenseite in bezug auf die Schiene)
ist die -Platte bei 2 kreisförmig ausgeschnitten, und zwar in einem Bogenwinkel
von ungefähr 18o'. Der Durchmesser ist gleich demjenigen des Bolzens T der Holzschraube
unterhalb ihres Kopfes t. Es sind zwei Anschläge 3, 3' vorgesehen, und zwar kann
man diese einfach durch Einschneiden und rechtwinkliges Abbiegen der Ecken erhalten.
Wenn die Ausgleichsplatte auf der Schiene R an ihren Platz gesetzt ist, ruht sie
auf dem Schienenfuß P mit den seitlichen Ansätzen 4, 4'. Die bogenförmig gebogene
Platte 5 berührt also den Fuß nur mit ihren äußeren beiden Enden. Es verbleibt somit
ein veränderlicher Zwischenraum, dessen größter Wert a-b in der Mittelebene der
Platte senkrecht zur Schienenlängsrichtung vorhanden ist. Die vorderen Schmalseiten
6, 6' der Anschläge 3, 3' stützen sich gegen die senkrechte Seitenkante des Schienenfußes.
Der Schraubenbolzen sitzt in dem Ausschnitt 2 mit einem ausgefrästen oberen Rand
8, der sich dem Profil der Schraube unterhalb ihres Kopfes anpaßt.
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Wenn die Schraube, wie gewöhnlich, in die .Holzschwelle eingeschraubt
worden ist, übt sie einen Druck unmittelbar auf die Platte i aus. Von dieser wird
der Druck dann über die Enden 4, 4' auf den Schienenfuß übertragen. Es ist hierbei
zu beachten, daß die Anschläge 3, 3' die Schwellenoberfläche 9 nicht berühren.
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Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist leicht verständlich.
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Nach Anbringen der Ausgleicbsplatte (federnde Unterlegscheibe) zieht
man die Schraube genügend an, so daß der gewölbte Plattenteil l fast vollständig
flach wird. Wenn also die Schraube infolge des Zusammenpressens und infolge einer
Verminderung der Elastizität des Holzes sich zu lockern beginnt, wird der entstehende
Spielraum durch die elastische Reaktion der federnden Unterlegscheibe ausgeglichen,'
die dauernd bestrebt ist, ihre ursprüngliche Wölbung wieder anzunehmen. Damit bleibt
der Zusammenhalt zwischen Schiene und Schwelle vollkommen.
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Das seitliche Wandern der Schienen wird gleichfalls verhindert.