DE60019286T2

DE60019286T2 - Verstellbare eisenbahnschienenbefestigung und verfahren zu deren verwendung

Info

Publication number: DE60019286T2
Application number: DE60019286T
Authority: DE
Inventors: John Stephen COX; Phillip John PORRILL
Original assignee: Pandrol Ltd
Current assignee: Pandrol Ltd
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2020-06-09
Also published as: GB2351515A; WO2001000930A1; DE60019286D1; JP4190183B2; EP1190142A1; KR100715581B1; GB9915220D0; AU5237500A; KR20020019475A; EP1190142B1; HK1030033A1; TW517128B; JP2003503608A; GB2351515B

Description

Die Erfindung betrifft eine einstellbare Eisenbahnschienen-Befestigungsbaugruppe und Verfahren zum Gebrauch der Baugruppe.
Für den sicheren und erschütterungsarmen Betrieb von Eisenbahnen ist es natürlich wünschenswert, dass zu jedem Zeitpunkt eine ebene Lauffläche der Schiene vorhanden ist. Bei geschotterten Gleisen kann man die Schwellen stopfen, um die Höhe der Schiene wieder herzustellen. Bei nicht geschotterten Gleisen ist dies jedoch nicht möglich. Damit ist in vielen Fällen eine Möglichkeit erforderlich, die Höhe des Schienenfußes relativ zu der Oberfläche einzustellen, auf der er montiert ist. Die Notwendigkeit, dies zu tun, beruht prinzipiell auf drei Gründen. Erstens sollen weniger präzise und damit billigere Konstruktionen der Fundamenttafel möglich sein, wobei die endgültige Einstellung der Schienenkopfhöhe bei der Befestigung erfolgt. Zweitens soll ein Setzen der Tafeln oder des Erdbodens darunter zulässig sein. Drittens soll es bei einem Bruch oder Schaden möglich sein, neue Schienenabschnitte in Stücke gebrauchter Schienen einzusetzen, ohne dass der Kopf der neuen Schiene abgeschliffen werden muss, damit er zum Kopf der gebrauchten Schiene passt. In manchen Fällen ist eine Grundplatte nahezu vollständig bereitgestellt, an der die Schiene befestigt ist, damit es möglich ist, die Schienenhöhe einzustellen, wobei zum Einstellen der Schienenhöhe Beilagscheiben unter der Grundplatte angebracht werden. Dies ist eine teuere Option, und es ist wünschenswert, Wege zu finden, auf denen bei Tafelschienen keine Grundplatte mehr nötig ist.
Die Schienen müssen nicht nur auf der korrekten Höhe gehalten werden, sondern sie müssen auch nach unten gedrückt werden, damit sie sich nicht bewegen oder verwerfen. Alle Federklemmen, die zum Befestigen der Schiene nach unten verwendet werden, erfordern eine Halterung, an der sie sich abstützen können. In einigen Fällen wird diese durch eine Schraube und eine Mutter geliefert, in anderen Fällen durch eine Komponente mit nominal fester Geometrie, die üblicherweise als Schulter bezeichnet wird. Unabhängig davon, welches der beiden Befestigungsverfahren eingesetzt wird, werden zum Anheben der Schiene aus ihrer untersten Nominalposition Beilagscheiben mit der erforderlichen Dicke unter dem Schienenfuß angeordnet (um Kosten zu sparen ist die unterste Position in der Regel die Nominalposition, so dass keine Beilagscheiben erforderlich sind, solange keine Einstellung nötig ist).
Wird eine geschraubte Befestigung verwendet, so kann die Befestigungshöhe relativ zur festen Basis in gewissem Umfang eingestellt werden, indem man die verwendete Mutter oder Schraube mehr oder weniger stark anzieht, wobei eine gegebene Klemmkraft erhalten bleibt. In diesem Fall kann der mögliche Einstellbereich durch das zulässige Moment, das man auf den Bolzen bzw. die Schraube ohne Ermüdungsbruch ausüben kann, stark beschränkt sein. Dieses Moment entsteht aus der Komponente der Seitenkräfte, die auf dem Gleis erzeugt und über den Schienenfuß auf die Befestigung ausgeübt werden. Das Moment wird größer, wenn die Schiene höher über die Basis angehoben wird und der Momentenarm zunimmt. Zudem haben Befestigungssysteme mit Schraubgewinden zahlreiche Nachteile, die dazu führen, dass sie von vielen Eisenbahnen nicht bevorzugt werden. Dazu gehört die Neigung der Muttern oder Schwellenschrauben, sich zu lösen, wodurch die Klemmbelastung zurückgeht, und andererseits die Neigung der Schraubgewinde, zu verrosten, wodurch sie sehr schwierig zu warten sind. Aus diesem Grund werden selbstspannende Federklemmen in sehr großem Umfang eingesetzt.
Werden derartige selbstspannende Klemmen verwendet, so drückt zumindest ein Teil der Klemme (die Spitze) immer auf die Schiene, und mindestens zwei Teile drücken auf die Schulter oder die Schwelle. Da die Klemmlast, die die Klemme auf die Schiene ausübt, davon abhängt, wie stark die Klemme ausgelenkt wird, und dies wiederum von den relativen Höhen dieser Teile der Baugruppe abhängt, ändert sich die Klemmkraft beim Einstellen der Schienenhöhe. Gewisse kleinere Schwankungen der Klemmkraft sind normalerweise hinnehmbar. Wird die Klemmenauslenkung jedoch zu gering, so wird die Schienenklemmkraft unannehmbar klein, und wenn sie zu groß wird, so kann die Klemme überlastet werden. Ändern sich die relativen Höhen der beiden Teile, so ändert sich auch die Ausrichtung der Klemme. Dies kann zu einem Nachlassen der Leistungsfähigkeit führen, da Klemmen in der Regel so entworfen werden, dass sie in einer festen Ausrichtung am besten arbeiten. Ist beispielsweise eine flache Druckfläche auf der Klemmenspitze dafür entworfen, dass sie in der gleichen Ebene liegt wie die Oberseite des Schienenfußes, und liegt sie nicht mehr in dieser Ebene, so kann ihre Kante in den Schienenfuß oder den Isolator einschneiden.
Eine mögliche Lösung, die jedoch nicht umsetzbar ist, wäre, einen ganzen Bereich von Klemmen mit unterschiedlicher Geometrie zu entwickeln. Die Schwierigkeiten beim Entwickeln, Herstellen, Liefern, Einbauen, Kontrollieren und Warten von zahlreichen Komponenten sind offensichtlich.
US-4,470,543 (Gray) besitzt Mittel für die Höheneinstellung, zu denen ein drehbarer Kern gehört, der ein exzentrisches Loch hat, das einen mittigen Schenkel einer Federschienenklemme aufnimmt, die in einem runden Loch in der Mitte einer vergrößerten Schulter sitzt. Eine Drehung des Kerns innerhalb der Schulter bewirkt, dass die Höhe des mittigen Schenkels relativ zur Schienengründung eingestellt wird. Dies ist jedoch keine besonders wirksame Maßnahme für die Einstellung, da die Schulter und der Kern auch für moderate Einstellbereiche relativ groß sein müssen. Zudem erreicht das System von Gray eine konstante Klemmenausrichtung auf Kosten einer Anzahl benötigter unterschiedlich dicker Beilagscheiben, die unter den Klemmenrückensitz gelegt werden müssen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Befestigungsvorrichtung zum Halten einer Federschienenklemme in einer Eisenbahnschienen-Befestigungsbaugruppe bereitgestellt, wobei die Vorrichtung ein Befestigungsstegteil umfasst, das bei Gebrauch der Vorrichtung an einer Schienengründung befestigt ist, und ein Klemmenhalte-Kopfteil, das in das Befestigungsstegteil eingreifen kann, damit es die Federschienenklemme hält, und die Höhe der Schienenklemme bezogen auf die Schienengründung durch die Position des Klemmenhalte-Kopfteils der Vorrichtung bezogen auf das Befestigungsstegteil der Vorrichtung bestimmt wird, und die Justierung der Position des Klemmenhalte-Kopfteils bezogen auf das Befestigungsstegteil durch eine Translationsbewegung des Klemmenhalte-Kopfteils bewirkt wird.
Eine solche Befestigungsvorrichtung erlaubt eine leichtere Höheneinstellung und vermeidet zugleich die Nachteile der Anordnung von Gray.
Um eine unbeabsichtigte vertikale Verschiebung des Klemmenhalte-Kopfteils relativ zum Befestigungsstegteil zu verhindern, ist erwünscht, dass die Vorrichtung ein Mittel enthält, das eine relative Vertikalbewegung zwischen dem Befestigungsstegteil und dem Klemmenhalte-Kopfteil der Vorrichtung verhindert, wenn diese im Eingriff sind.
Ein solches Mittel kann auf einander gegenseitig berührenden Oberflächen des Befestigungsstegteils und des Klemmenhalte-Kopfteils bereitgestellt sein und umfasst bevorzugt verriegelnde Elemente, beispielsweise Verzahnungen.
Die Größe der Verzahnungen wird bevorzugt so gewählt, dass bei Gebrauch der Vorrichtung sichergestellt ist, dass die Schwankung der Klemmkraft der Federschienenklemme auf der Schiene bei jedem Änderungsschritt der Position des Klemmenhalte-Kopfteils bezogen auf das Befestigungsstegteil so gering wie möglich ist.
Die Höhe der Schiene relativ zur Gründung kann in beliebig kleinen Schritten eingestellt werden. Diese Höhe ist durch die Dicke der Beilagscheiben bestimmt, die unter ihr angeordnet werden. Der Grund dafür, dass man die Größe der Verzahnungen klein hält, liegt in der Begrenzung der Schwankung der Spitzenbelastung, die durch die schrittweise Höhenänderung des Klemmenhalte-Kopfteils entstehen. Beträgt beispielsweise die nominale Klemmenauslenkung für die nominale Spitzenbelastung 12,5 Millimeter und die Teilung der Verzahnungen 3 Millimeter, so schwankt die eingebaute Auslenkung der Klemme und damit die auf die Schiene ausgeübte Spitzenbelastung um nicht mehr als ±1,5 Millimeter oder ±10 Prozent.
Anstelle von verriegelnden Elementen, beispielsweise Verzahnungen, können Teile mit einem erhöhten Reibungswiderstand bereitgestellt werden, die eine Vertikalbewegung unterbinden.
Um ein unbeabsichtigtes Lösen der beiden Komponenten zu verhindern, umfasst die Vorrichtung bevorzugt ein Keilstück, das sich zwischen jeweils einander gegenüberliegenden Teilen des Befestigungsstegteils und des Klemmenhalte-Kopfteils befindet, wenn die Vorrichtung in Gebrauch ist, und das dazu dient, das Befestigungsstegteil und das Klemmenhalte-Kopfteil zusammen zu drücken. In einer bevorzugten Ausführungsform ist zum Verhindern einer unerwünschten seitlichen Bewegung des Keilstücks (d. h. einer Bewegung in einer Richtung parallel zur Längsachse der Schiene) mindestens eines der einander gegenüberliegenden Teile des Befestigungsstegteils und des Klemmenhalteteils mit einer Vorrichtung versehen, die mit einer Vorrichtung zusammenarbeitet, die auf dem Keilstück bereitgestellt ist.
Eine derartige Vorrichtung kann jeweils Bereiche umfassen, die verriegelnde Elemente aufweisen, bevorzugt vertikale Verzahnungen. Die Länge des gezahnten Bereichs, mit dem das eine Teil der einander gegenüberliegenden Teile des Klemmenhalte-Kopfteils versehen ist, kann kürzer sein als der gezahnte Bereich, der auf dem Keilstück bereitgestellt ist.
Bei entsprechender Auslegung kann das Klemmenhalte-Kopfteil jede beliebige Klemme aus einer Anzahl Klemmenarten halten, beispielsweise die Schienenbefestigungsklemme PANDROL FASTCLIP^TM (die in der Draufsicht ungefähr M-förmig ist, siehe EP-B-0619852) oder die Schienenbefestigungsklemme PANDROL SAFELOK^TM (siehe US-4,313,563). Ist das Klemmenhalte-Kopfteil so geformt, dass es eine M-förmige Schienenklemme hält, so soll das Klemmenhalte-Kopfteil ein Paar beabstandete Klemmenhaltewände umfassen, die die Schenkel einer derartigen M-förmigen Schienenklemme aufnehmen und festhalten, wenn sich die Klemme im Einsatz befindet. Das Befestigungsstegteil befindet sich dabei zwischen den Klemmenhaltewänden, wenn die Klemme eingesetzt wird. Abhängig von den jeweiligen Entwürfen ist es möglich, dass ein Klemmenhalte-Kopfteil, das sich für einen Typ von Federschienenklemme eignet, durch ein anderes Klemmenhalte-Kopfteil ersetzt wird, das zum Halten von Federschienenklemmen eines anderen Typs geeignet ausgelegt ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Verändern einer Schienenbefestigungsbaugruppe bereitgestellt, in der eine Befestigungsvorrichtung verwendet wird, die den ersten Aspekt der Erfindung ausführt, wobei das Klemmenhalte-Kopfteil mindestens einer der Befestigungsvorrichtungen in der Schienenbefestigungsbaugruppe durch ein anderes Klemmenhalte-Kopfteil ersetzt wird, das so gestaltet ist, dass es sich zum Festhalten einer Federschienenklemme eignet, die sich von der Schienenklemme des erstgenannten Klemmenhalte-Kopfteils unterscheidet.
Die Vorrichtung kann mit Teilen versehen sein, die das Befestigungsstegteil und das Klemmenhalte-Kopfteil während des Transports und/oder des Einbaus miteinander verriegeln, wodurch die Handhabung der Vorrichtung vereinfacht wird. Wird das Klemmenhalte-Kopfteil zudem so entworfen, dass es Klemmen in einer Einbau-Bereitschaftsposition hält (in der die Klemme nicht auf die Schiene drückt), so wird der Einbau der Baugruppe zusätzlich vereinfacht.
Das Klemmenhalte-Kopfteil der Befestigungsvorrichtung trägt bevorzugt einen Seitenstützisolator, der das Klemmenhalte-Kopfteil elektrisch gegen eine Eisenbahnschiene isoliert, wenn die Befestigungsvorrichtung im Einsatz ist.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Gebrauch einer Befestigungsvorrichtung bereitgestellt, die die Erfindung ausführt und einen derartigen Seitenstützisolator trägt, wobei der Seitenstützisolator durch einen anderen Seitenstützisolator ersetzt wird, der eine Gesamtdicke hat, und zwar an einem Stück, das zwischen einer Eisenbahnschiene und dem Klemmenhalte-Kopfteil der Befestigungsvorrichtung zu liegen kommt, die sich von der Gesamtdicke des erstgenannten Seitenstützisolators unterscheidet, wodurch sich eine seitliche Einstellung der Schienenposition erreichen lässt.
Damit lässt sich der Seitenstützisolator durch einen anderen Seitenstützisolator ersetzen, der eine Gesamtdicke hat, und zwar an einem Stück, das zwischen einer Eisenbahnschiene und dem Klemmenhalte-Kopfteil der Befestigungsvorrichtung zu liegen kommt, die sich von der Gesamtdicke des erstgenannten Seitenstützisolators unterscheidet. Es lassen sich also kleinere seitliche Justierungen durch Seitenstützisolatoren mit unterschiedlichen Dicken erreichen, wodurch die Position der Klemmenspitzenberührung auf dem Schienenfuß wechselt.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Justieren der seitlichen Schienenposition in einer Schienenbefestigungsbaugruppe bereitgestellt, in der eine Befestigungsvorrichtung verwendet wird, die die Erfindung ausführt, wobei das Klemmenhalte-Kopfteil mindestens einer der Befestigungsvorrichtungen in der Schienenbefestigungsbaugruppe durch ein anderes Klemmenhalte-Kopfteil ersetzt wird, das eine Gesamtdicke hat, und zwar an einem Stück, das zwischen dem Schienenfuß und dem Befestigungsstegteil der Vorrichtung liegt, die sich von der Gesamtdicke des erstgenannten Klemmenhalte-Kopfteils unterscheidet.
Zum weiteren Vereinfachen der Einstellung der seitlichen Schienenposition kann das Klemmenhalte-Kopfteil durch ein anderes Klemmenhalte-Kopfteil ersetzt werden, das eine Gesamtdicke hat, und zwar an einem Stück, das zwischen dem Schienenfuß und dem Befestigungsstegteil der Vorrichtung liegt, die sich von der Gesamtdicke des erstgenannten Klemmenhalte-Kopfteils unterscheidet. Größere seitliche Einstellungen kann man also dadurch erreichen, dass andere Schulterköpfe mit abweichender Geometrie zugeführt werden, bei denen der Abstand zwischen ihrer gezahnten Rückseite, die auf die gezahnte Fläche des Stegs drückt, und ihrer Vorderseite, auf die der Seitenstützisolator drückt, unterschiedlich ist. Drei unterschiedlich große Schultern, die in den korrekten Kombinationen verwendet werden, erlauben also die seitliche Schienenpositionseinstellungen in drei Schritten, ohne dass sich der Klemmenspitzen-Berührpunkt relativ zum Schienenfuß ändert.
Das Klemmenhalte-Kopfteil kann am Befestigungsstegteil beispielsweise mit Hilfe einer Schraube befestigt sein.
Es wird nun beispielhaft auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen.
Es zeigt:
1 eine Eisenbahnschienen-Befestigungsbaugruppe, in die eine Befestigungsvorrichtung aufgenommen ist, die die Erfindung ausführt;
2a bis 2d jeweils Ansichten einer Befestigungsvorrichtung, die die Erfindung ausführt, wobei 2a und 2b perspektivische Vorderansichten mit bzw. ohne eingebauter Schienenbefestigungsklemme und 2c und 2d perspektivische Rückseitenansichten mit bzw. ohne eingebauter Schienenbefestigungsklemme darstellen;
3a bis 3c jeweils eine Vorderansicht, Seitenansicht und Draufsicht eines Teils der Befestigungsvorrichtung in 2a bis 2d;
4a bis 4c jeweils eine Vorderansicht, Seitenansicht und Draufsicht eines weiteren Teils der Befestigungsvorrichtung in 2a bis 2d, und 4d eine Draufsicht einer Kombination der Teile, die in 3a bis 3c und 4a bis 4c dargestellt sind;
5a und 5b jeweils eine perspektivische Ansicht bzw. eine Querschnittsdarstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei 5b einen Schnitt durch die Mittenlinie der Baugruppen in einer vertikalen Ebene senkrecht zur Achse der Schiene darstellt;
6 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
7a bis 7c jeweils eine Vorderansicht, Seitenansicht und Draufsicht eines weiteren Teils der Befestigungsvorrichtung in 2a bis 2d;
8a und 8b jeweils eine Draufsicht und eine Seitenansicht der Befestigungsvorrichtung in 2a bis 2d;
9 eine Querschnittsdarstellung der Befestigungsvorrichtung in 2d in einer vertikalen Ebene parallel zur Schienenachse; und
10a bis 10c Skizzen, die darstellen, wie man Befestigungsvorrichtungen, die die Erfindung ausführen, dazu verwenden kann, die Spurweite zu verändern.
In einer Schienenbefestigungsbaugruppe, die die Erfindung ausführt, wird die Schiene, die auf einem elastischen Kissen ruht, mit zwei Befestigungen gehalten. Jede Befestigung besteht aus einer M-förmigen Federschienenklemme, einem steifen Befestigungsstegteil, das an der Basis befestigt ist, und einer steifen einstellbaren Schulter bzw. einem Klemmenhalte-Kopfteil, das die M-förmige Federschienenklemme hält. Jede Befestigung der Baugruppe ist mit zwei elektrischen Isolatorteilen versehen (Seitenstütze und Spitze), die die Schiene gegen die Klemme und die Befestigungsvorrichtung isolieren. Die Befestigungsvorrichtung besitzt ein Verriegelungsteil, das die Schulter am Steg hält. Nach dem Lösen oder Entfernen des Verriegelungsteils kann die einstellbare Schulter (der Klemmenhaltekopf) bezogen auf das feststehende Stegteil (Befestigung) vertikal nach oben und unten bewegt werden. Das Verriegelungsteil wird wieder angebracht, nachdem sich die einstellbare Schulter in ihrer korrekten vertikalen Position befindet. Das einstellbare Schulterteil verriegelt sich mit dem Steg und wird durch das Moment an seinem Platz festgehalten, das durch die nicht kompensierten Kräfte verursacht wird, die die Federklemme beim Eingriff auf das Teil ausübt. Das Verriegelungsteil verhindert eine Drehung der einstellbaren Schulter gegen den Steg aufgrund der Wirkung dieses Moments. Im Gleis wird unter den vom Verkehr ausgeübten Lasten die seitliche Lastkomponente, die auf die einstellbare Schulter ausgeübt wird, über diese in das Stegteil übertragen, und sie übt auch ein Moment aus, das einer Drehung entgegenwirkt. Auf den beiden verriegelnden Flächen sind gezahnte Flächen vorhanden, die eine hohe Reibung unterstützen. Die Verzahnungen sind so klein wie möglich, damit die Schwankungen der Klemmkraft bei jeder schrittweisen Änderung der Schulterposition so klein wie möglich bleiben. Die Größe des vertikalen Einstellschritts ist beliebig klein und hängt von der Dicke der Beilagscheiben ab, die unter dem Kissen angebracht werden.
1 zeigt eine Eisenbahnschienen-Befestigungsbaugruppe, umfassend eine Eisenbahnschiene 1 mit Flanschfuß, die von einer Schienengründung 2 aus Beton gehalten wird, und zwei Schienenbefestigungen, die jeweils Federschienenklemmen 3 und Haltevorrichtungen (oder Schultern) 4 umfassen. Jede Haltevorrichtung 4 trägt einen Seitenstützisolator 5, der die Haltevorrichtung elektrisch gegen die benachbarte Schiene isoliert. Die Schiene 1 liegt stoßgedämpft auf einem Schienenkissen 6, das sich zwischen dem Schienenfuß und der darunter liegenden Schienengründung 2 befindet. Jede Federschienenklemme 3 trägt einen Spitzenisolator 7, der die Klemme 3 elektrisch gegen die Schiene isoliert.
Die Haltevorrichtung 4 wird nun anhand von 2a und 2b ausführlicher erklärt. Diese Abbildungen zeigen jeweils perspektivische Ansichten der Haltevorrichtung 4 von der Seite ("Vorderseite"), die der Schiene am nächsten liegt, wenn die Haltevorrichtung im Einsatz ist, und zwar mit und ohne darin eingebauter Federschienenklemme 3. Der ausführlichen Erklärung dienen auch 2c und 2d, die entsprechende perspektivische Ansichten der Haltevorrichtung 4 von der Seite ("Rückseite") zeigen, die von der Schiene am weitesten entfernt ist, wenn die Haltevorrichtung 4 im Einsatz ist. Die Haltevorrichtung 4 umfasst ein Befestigungsstegteil 40, ein Klemmenhalte-Kopfteil 41, auf dem sich der Seitenstützisolator 5 befindet, und einen sich verjüngenden Keil 43.
In 3a, 3b und 3c ist das Befestigungsstegteil 40 ausführlicher dargestellt. Das Befestigungsstegteil 40 weist ein Oberteil 400 auf, das sich bei Gebrauch über die Höhe der Betongründung 2 erhebt, und ein Unterteil 401, das sich bei Gebrauch in die Betongründung 2 erstreckt, damit das Befestigungsstegteil 40 an der Gründung befestigt wird. Das Unterteil 401 weist einen sich verjüngenden Abschnitt 402 auf, der unmittelbar unter dem Oberteil 400 sitzt, und unter dem sich verjüngenden Abschnitt 402 einen Schenkel 403, der in einem Abschnitt 404 endet, der ein Teil 404a mit vergrößertem Durchmesser aufweist, damit dem Entfernen des Befestigungsstegteils 40 aus der Betongründung 2 entgegengewirkt wird, sowie einen freien Endabschnitt 404b, der so geformt ist, dass er das Einsetzen in die Betongründung 2 unterstützt und einem Herausziehen widersteht, wenn der Beton abgebunden hat. Das Oberteil 400 umfasst zwei beabstandete emporstehende Teile 405, die an ihren Unterkanten durch ein Grundteil 406 verbunden sind, das an das Unterteil 401 angrenzt, und an ihren Oberkanten durch einen Verstärkungsabschnitt 407 (Querstange), der dazu dient, die Festigkeit des Oberteils 400 zu erhöhen. Die emporstehenden Teile 405 sind gegen die Enden des Grundteils 406 nach innen versetzt. Zwischen der Vorderseite der emporstehenden Teile 405 ist eine Öffnung 408 bestimmt.
Eine Seite des Oberteils 400 weist gezahnte Bereiche 409a und 409b auf, die sich jeweils entlang der Flächen 405a der emporstehenden Teile 405 und über Abschnitte des Grundteils 406 erstrecken. Es kann einen weiteren gezahnten Bereich 409c geben (nicht dargestellt), der sich beispielsweise ungefähr in der Mitte zwischen den gezahnten Bereichen 409a und 409b unter der Öffnung 408 erstreckt. Die Größe der Öffnung 408 zwischen den gezahnten Bereichen 409a und 409b ist kleiner als die Größe einer Öffnung 408a an der Rückseite der emporstehenden Teile 405, und zwar wegen einer niederen Wand 406a, die sich zwischen der Vorderseite der emporstehenden Teile 405 vom Grundteil 406 nach oben erstreckt. Die Wand 406a weist in ihrer Mitte eine breite Kerbe 406b auf.
Das Klemmenhalte-Kopfteil 41, siehe 4a, 4b, 4c und 4d, weist zwei beabstandete Klemmenhaltewände 410 auf, die sich parallel zueinander erstrecken und auf einander gegenüberliegenden Flächen jeweils Schienenklemmen-Eingriffsabschnitte 411 aufweisen. Die Klemmenhaltewände 410 sind durch ein längliches Teil 412 verbunden, das sich zwischen den unteren Ecken der Wände 410 erstreckt. An jeder dieser Ecken der Wände 410 sind jeweils Schlitze 410a ausgebildet. Die Dicke des länglichen Teils 412 nimmt so ab, dass es in Nähe einer Klemmenhaltewand 410 dicker ist als in der Nähe der anderen Wand. Ungefähr in der Mitte entlang der Innenseite des sich verjüngenden länglichen Teils 412 befindet sich ein gezahnter Bereich 412a. Das Klemmenhalte-Kopfteil 41 umfasst auch einen Vorderabschnitt 413, der eine Wand 414 enthält, die eine im Wesentlichen glatte Außenfläche aufweist. Die Wand 414 weist Abschnitte 414a und 414b auf, die dem Festhalten des Seitenstützisolators 5 dienen. Über der Wand 414 erstrecken sich zwei beabstandete Wände 415a, 415b, die an ihren oberen Enden durch eine Verstärkungsrippe 417 miteinander verbunden werden. Auf den jeweiligen Innenseiten der Wand 414 und der Wände 415a, 415b sind gezahnte Bereiche 416a und 416b ausgebildet. Es kann ein weiterer gezahnter Bereich 416c (nicht dargestellt) vorhanden sein, beispielsweise ungefähr in der Mitte zwischen den gezahnten Bereichen 416a und 416b. Zwischen den Wänden 415a und 415b geht von der Oberseite der Wand 414 ein Sims 418 aus. Der Sims 418 weist in seiner Mitte einen Vorsprung 418a auf, der in der Ebene des Simses 418 vorsteht. Zwischen den oberen Teilen der Wände 415a, 415b, der Verstärkungsrippe 417 und dem Sims 418 ist eine Öffnung 419 bestimmt.
Der Abstand zwischen dem Klemmeneingriffsabschnitten 411, siehe 4d, reicht gerade dazu aus, dass das Klemmenhalte-Kopfteil 41 über dem Oberteil 400 des Befestigungsstegteils 40 angeordnet werden kann. In einer solchen Anordnung können die gezahnten Bereiche 409a, 409b (409c) jeweils mit den gezahnten Bereichen 416a, 416b (416c) auf jeder gewünschten vertikalen Position darauf in Eingriff gebracht werden. Damit lässt sich eine Höheneinstellung der Baugruppe dadurch erreichen, dass man das Befestigungsstegteil 40 und das Klemmenhalte-Kopfteil 41 mit Hilfe der gezahnten Bereiche 409a, 409b so verriegelt, dass das Klemmenhalte-Kopfteil 41 bezüglich der Betongründung 2 eine gewünschte Höhe einnimmt, und Beilagscheiben unter das Schienenkissen 6 legt.
Anstelle der gezahnten Bereiche 409a, 409b (oder möglicherweise zusätzlich zu ihnen) können andere Mittel zum Erhalten der gewünschten Höheneinstellung der beiden Komponenten 40 und 41 eingesetzt werden. Beispielsweise können in einer anderen Ausführungsform, siehe 5a und 5b, die gezahnten Bereiche 409a, 409b weggelassen werden und ein sich verjüngender Keil 50 bereitgestellt sein. Bei Gebrauch wird der sich verjüngende Keil 50 in den Spalt zwischen der Unterseite des Verstärkungsabschnitts 407 des Befestigungsstegteils 40 und der Oberseite der Verstärkungsrippe 417 des Klemmenhalte-Kopfteils 41 getrieben. Die Verstärkungsrippe 417 erstreckt sich in dieser Ausführungsform unter dem Keil 50 und dem Verstärkungsabschnitt 407, damit der Keil 50 an seinem Ort verriegelt werden kann.
Die Teile 40 und 41, siehe 7a bis 7c, können mit Hilfe des sich verjüngenden Keils 43 in Berührung gehalten werden, der, nachdem sich die Teile 40 und 41 in der gewünschten Anordnung befinden, in einen Spalt zwischen der Rückseite des Befestigungsstegteils 40 und des länglichen Teils 412 des Klemmenhalte-Kopfteils 41 eingesetzt werden kann. Auf dem Keil 43 ist ungefähr in seiner Mitte ein gezahnter Bereich 431 ausgebildet, der eine vertikale Verzahnung hat, die in einen ähnlichen – jedoch kürzeren – gezahnten Bereich 412a eingreift, der auf der Fläche des länglichen Teils 412 ausgebildet ist, die dem Befestigungsstegteil 40 gegenüberliegt. Der Keil 43, siehe 8a und 8b, wird in die Schlitze 410a in den Klemmenhaltewänden 410 eingesetzt. Aufgrund der Abmessungstoleranzen der beiden Komponenten 40 und 41 kann der Spalt zwischen ihnen schwanken, so dass sich die Position des Keils 43 in seitlicher Richtung ändert, um jedweden Spalt zu füllen, der in einer bestimmten Baugruppe mit gegebenen Abmessungen auftritt. Zusätzlich zu den verriegelnden Verzahnungen wird der Keil 43 von der Schienenklemme 3 an seinem Platz gehalten, wenn diese in die Haltevorrichtung 4 eingetrieben wird. Auf dem Keil 43 und dem länglichen Teil 412 sind verschiedene Verzahnungsmuster möglich. Den Keil kann man aus Gusseisen oder Kunststoff herstellen.
Anstelle des Keils 43 (oder möglicherweise zusätzlich dazu) können andere Teile verwendet werden, um ein unbeabsichtigtes Lösen der zwei Komponenten 40 und 41 zu verhindern. In 6, die eine andere Ausführungsform zeigt, sind beispielsweise ein Befestigungsstegteil 40A und ein Klemmenhalte-Kopfteil 41A mit einer Schraube 60 verschraubt, die durch ein größer bemessenes Loch im Klemmenhalte-Kopfteil 41A verläuft. Dadurch wird sichergestellt, dass seitliche Belastungen durch das Teil 41A in das Befestigungsstegteil 40A übertragen werden und nicht in die Schraube 60. Die Schraube 60 erfüllt zwei Funktionen. Sie verhindert eine Bewegung des Klemmenhalte-Kopfteils 41A relativ zum Befestigungsstegteil 40A in vertikaler Richtung und ersetzt dadurch die Verzahnungen 409a, 409b, und auch in seitlicher Richtung, und ersetzt dadurch den Keil 43.
Das in den Abbildungen dargestellte Klemmenhalte-Kopfteil 41 ist dafür gedacht, eine M-förmige Schienenklemme der Bauart aufzunehmen, die im Europäischen Patent Nr. 0619852 offenbart ist. Eine derartige Klemme wird in die Haltevorrichtung 4 durch Einsetzen der äußeren Schenkel der M-förmigen Klemme in die Durchgänge 440 (dargestellt in 9) eingebaut, die durch die unteren Flächen der Klemmeneingriffsabschnitte 411 und der Klemmenhaltewände 410 des Klemmenhalte-Kopfteils 41 und die emporstehenden Teile 405 des Befestigungsstegteils 40 bestimmt sind. Die unteren Flächen der Teile 411 sind so geformt, dass sie die äußeren Schenkel der M-förmigen Klemme nach unten auslenken, wenn die Klemme in die Vorrichtung eingetrieben wird. Dabei geht der innere u-förmige Klemmenabschnitt, der auf die Schiene drückt, geführt durch den Vorsprung (Leiste) 418a durch die Öffnung 408a, die Öffnung 408 und die Öffnung 419, bis die Klemme auf die Schiene 1 drückt.
Während des Transports der Haltevorrichtung 4 zur Baustelle, an der sie verwendet werden soll, und nach dem Einsetzen, können das Befestigungsstegteil 40 und das Klemmenhalte-Kopfteil 41 mit dem Keil 43 miteinander verriegelt werden.
Wie bereits erwähnt können große seitliche Schienenjustierungen dadurch erfolgen, dass zusätzlich andere Klemmenhalte-Kopfteile 41 mit veränderter Geometrie geliefert werden, so dass sich der Abstand d (siehe 4d) zwischen den gezahnten Flächen der Wände 415a, 415b und der Vorderfläche 414 von einem Teil zum folgenden ändert. Dies ist in 10a bis 10c erläutert. Die Abbildungen zeigen entsprechende Anordnungen, bei denen jede Schienenbefestigungsbaugruppe zwei Haltevorrichtungen 4 enthält. Eine Haltevorrichtung weist ein Klemmenhalte-Kopfteil 41 auf, bei dem der Abstand d eine Standardgröße a hat. Die andere Haltevorrichtung besitzt ein größeres Klemmenhalte-Kopfteil 41', bei dem der Abstand d eine größere Abmessung a' hat, wobei gilt a' = a + x. Jedes Klemmenhalte-Kopfteil 41, 41' wirkt mit einem Befestigungsstegteil 40 zusammen, das an der darunter liegenden Schienengründung befestigt ist. Zum Erreichen eines Standardschienenabstands bzw. einer Spurweite G, siehe 10a, werden die größeren Klemmenhalte-Kopfteile 41' auf der "Feldseite" (Außenseite) der Schienen 1 angeordnet. In 10b ist die Spurweite dadurch auf G + x erhöht, dass die Klemmenhalte-Kopfteile 41, 41' bei einer Schienenbefestigungsbaugruppe (auf der linken Seite) so vertauscht werden, dass sich das größere der beiden Klemmenhalte-Kopfteile 41' nun auf der "Spurweite" (Innenseite) der linken Schiene 1 befindet. In 10c ist die Spurbreite weiter auf G + 2x vergrößert worden, indem man zusätzlich die Klemmenhalte-Kopfteile 41, 41' der anderen (rechten) Schienenbefestigungsbaugruppe so vertauscht, dass sich das größere der beiden Klemmenhalte-Kopfteile 41' nun auf der "Spurseite" der rechten Schiene 1 befindet.
Möglicherweise wichtigere seitliche Justierungen der Baugruppe könnten mit den gleichen Mitteln ausgeführt werden, um größere Toleranzen beim Aufbau der Grundtafel zuzulassen, und/oder für Justierungen nach dem Setzen oder nach Bewegungen in der Grundtafel, und/oder für Justierungen nach dem Austausch eines Schienenabschnitts gegen einen anderen mit einer unterschiedlichen Fußbreite.

Claims

Befestigungsvorrichtung (4) zum Halten einer Federschienenklemme (3) in einer Eisenbahnschienen-Befestigungsbaugruppe, wobei die Vorrichtung (4) ein Befestigungsstegteil (40) umfasst, das bei Gebrauch der Vorrichtung (4) an einer Schienengründung (2) befestigt ist, und ein Klemmenhalte-Kopfteil (41), das in das Befestigungsstegteil (40) eingreifen kann, damit es die Federschienenklemme (3) hält, und die Höhe der Schienenklemme (3) bezogen auf die Schienengründung (2) durch die Position des Klemmenhalte-Kopfteils (41) der Vorrichtung (4) bezogen auf das Befestigungsstegteil (40) der Vorrichtung bestimmt wird, und die Justierung der Position des Klemmenhalte-Kopfteils (41) bezogen auf das Befestigungsstegteil (40) durch eine Translationsbewegung des Klemmenhalte-Kopfteils (41) bewirkt wird.
Vorrichtung (4) nach Anspruch 1, zudem umfassend Vertikalbewegungs-Unterbindevorrichtungen (409a, 409b, 416a, 416b), die eine vertikale Relativbewegung zwischen dem Befestigungsstegteil (40) und dem Klemmenhalte-Kopfteil (41) der Vorrichtung verhindern, wenn diese im Eingriff stehen.
Vorrichtung (4) nach Anspruch 2, wobei die Vertikalbewegungs-Unterbindevorrichtungen (409a, 409b, 416a, 416b) auf einander gegenseitig berührenden Oberflächen (405a, 406, 414, 415a, 415b) des Befestigungsstegteils und des Klemmenhalte-Kopfteils (40, 41) bereitgestellt sind.
Vorrichtung (4) nach Anspruch 3, worin die Vertikalbewegungs-Unterbindevorrichtungen (409a, 409b, 416a, 416b) gegenseitig verriegelnde Elemente enthalten.
Vorrichtung (4) nach Anspruch 4, worin die gegenseitig verriegelnden Elemente Verzahnungen enthalten.
Vorrichtung (4) nach Anspruch 5, worin die Abmessung der Verzahnungen so gewählt sind, dass bei Gebrauch der Vorrichtung (4) sichergestellt ist, dass die Schwankung der Klemmkraft der Federschienenklemme (3) auf der Schiene (1) bei jedem Änderungsschritt der Position des Klemmenhalte-Kopfteils (41) bezogen auf das Befestigungsstegteil (40) so gering wie möglich ist.
Vorrichtung (4) nach Anspruch 3, worin die Vertikalbewegungs-Unterbindevorrichtungen (409a, 409b, 416a, 416b) Teile enthalten, die einen erhöhten Reibungswiderstand aufweisen.
Vorrichtung (4) nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, zudem umfassend ein Keilstück (43), das sich zwischen jeweils einander gegenüberliegenden Teilen des Befestigungsstegteils (40) und des Klemmenhalte-Kopfteils (41) befindet, wenn die Vorrichtung (4) in Gebrauch ist, und das dazu dient, das Befestigungsstegteil (40) und das Klemmenhalte-Kopfteil (41) zusammen zu drücken.
Vorrichtung (4) nach Anspruch 8, worin mindestens ein Teil (412) der einander gegenüberliegenden Teile des Befestigungsstegteils (40) und des Klemmenhalte-Kopfteils (41) mit einer ersten Seitbewegungs-Unterbindevorrichtung (412a) versehen ist, die mit einer zweiten Seitbewegungs-Unterbindevorrichtung (431) zusammenarbeitet, die auf dem Keilstück (43) bereitgestellt ist, wodurch eine seitliche Bewegung des Keilstücks (43) gegen den Rest der Vorrichtung (4) verhindert wird.
Vorrichtung (4) nach Anspruch 9, worin die erste Seitbewegungs-Unterbindevorrichtung (412a) und die zweite Seitbewegungs-Unterbindevorrichtung (431) jeweils Bereiche umfassen, die verriegelnde Elemente aufweisen.
Vorrichtung (4) nach Anspruch 10, worin die Bereiche, die die verriegelnden Elemente aufweisen, gezahnte Bereiche umfassen, die vertikale Verzahnungen haben.
Vorrichtung (4) nach Anspruch 11, worin die Länge des gezahnten Bereichs, mit dem das eine Teil (412) der einander gegenüberliegenden Teile versehen ist, kürzer ist als der gezahnte Bereich, der auf dem Keilstück (43) bereitgestellt ist.
Vorrichtung (4) nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin das Klemmenhalte-Kopfteil (41) so geformt ist, dass es eine Schienenklemme (3) festhält, die in der Draufsicht ungefähr M-förmig ist.
Vorrichtung (4) nach Anspruch 13, worin das Klemmenhalte-Kopfteil (41) der Vorrichtung ein Paar beabstandete Klemmenhaltewände (410) umfasst, die bei Gebrauch der Klemme (3) die Schenkel einer derartigen M-förmigen Schienen klemme (3) aufnehmen und festhalten, und sich das Befestigungsstegteil (40) zwischen den Klemmenhaltewänden (410) befindet, wenn die Vorrichtung (4) in Gebrauch ist.
Vorrichtung (4) nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, zudem umfassend eine Verriegelungsvorrichtung (43), die das Befestigungsstegteil (40) und das Klemmenhalte-Kopfteil (41) während des Transports und/oder des Einbaus miteinander verriegelt.
Vorrichtung (4) nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin das Klemmenhalte-Kopfteil (41A) an dem Befestigungsstegteil (40A) befestigt ist.
Vorrichtung (4) nach Anspruch 16, worin das Klemmenhalte-Kopfteil (41A) und das Befestigungsstegteil (40A) miteinander verschraubt sind.
Zusammenstellung, umfassend eine Befestigungsvorrichtung (4) nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch und einen Seitenstützisolator (5), der vom Klemmenhalte-Kopfteil (41) der Befestigungsvorrichtung (4) getragen wird und bei Gebrauch der Befestigungsvorrichtung (4) das Klemmenhalte-Kopfteil (41) elektrisch gegen eine Eisenbahnschiene (1) isoliert.
Verfahren zum Gebrauch einer Zusammenstellung nach Anspruch 18, wobei der Seitenstützisolator (5) durch einen anderen Seitenstützisolator (5) ersetzt wird, der eine Gesamtdicke hat, und zwar an einem Stück, das zwischen einer Eisenbahnschiene (1) und dem Klemmenhalte-Kopfteil (41) der Befestigungsvorrichtung (4) zu liegen kommt, die sich von der Gesamtdicke des erstgenannten Seitenstützisolators (5) unterscheidet, wodurch sich eine seitliche Einstellung der Schienenposition erreichen lässt.
Verfahren zum Justieren der seitlichen Schienenposition in einer Schienenbefestigungsbaugruppe, in der eine Befestigungsvorrichtung (4) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 17 verwendet wird, wobei das Klemmenhalte-Kopfteil (41) mindestens einer der Befestigungsvorrichtungen (4) in der Schienenbefestigungsbaugruppe durch ein anderes Klemmenhalte-Kopfteil (41) ersetzt wird, das eine Gesamtdicke hat, und zwar an einem Stück, das zwischen dem Schienenfuß und dem Befestigungsstegteil (40) der Vorrichtung (4) liegt, die sich von der Gesamtdicke des erstgenannten Klemmenhalte-Kopfteils (41) unterscheidet.
Verfahren zum Verändern einer Schienenbefestigungsbaugruppe, in der eine Befestigungsvorrichtung (4) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 17 verwendet wird, wobei das Klemmenhalte-Kopfteil (41) mindestens einer der Befestigungsvorrichtungen (4) in der Schienenbefestigungsbaugruppe durch ein anderes Klemmenhalte-Kopfteil (41) ersetzt wird, das so gestaltet ist, dass es sich zum Festhaften einer Federschienenklemme (3) eignet, die sich von der Schienenklemme des erstgenannten Klemmenhalte-Kopfteils (41) unterscheidet.