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Elastischer Eisenbahnoberbau Im Patent 576 194 ist ein elastischer
Eisenbahnoberbau mit federnden Schwellen beschrieben, welche durch nichtfedernde
Fundamentklötze auf einer nichtarbeitenden Schüttung aus Schotter, Kies o. dgl.
gestützt sind. Die Erfindung betrifft Verbesserungen an einem derartigen Eisenbahnoberbau
mit unelastischer Unterstützung durch Blöcke oder Platten für die elastisch federnden
Schwellen zu dem Zwecke, eine bequeme Einstellbarkeit des Oberbaues zu ermöglichen.
Gemäß der Erfindung sitzt der das Ende der federnden Schwellen tragende Fundamentklotz
in einem leasten- oder topfartigen,oder ähnlich beschaffenen Untersatz, in welchem
er durch besondere Mittel nur in der Höhenrichtung verstellt werden kann. Zweckmäßig
können für diese Höheneinstellung in ihrer Stärke veränderliche Zwischenschichten
aus beliebigem, zweckmäßig unelastischem Werkstoff verwendet werden. Weiterhin ist
gemäß der Erfindung ein besonderes Hilfsgerät vorgesehen, welches die Höheneinstellung
des Fundamentklotzes und die Unterfüllung mit unelastischem Werkstoff erleichtert.
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In der Zeichnung zeigt Fig. i einen Querschnitt durch einen gemäß
vorliegender Erfindung ausgeführten Oberbau mit elastischen Schwellen, die mit ihren
Enden auf unelastischen Unterstützungen aufruhen.
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Fig.2 ist ein senkrechter Schnitt durch einen der in Fig. r dargestellten
zur Unterstützung dienenden Blöcke in einem größeren Maßstabe.
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Fig. 3 zeigt eine Einrichtung, mittels deren der zur Unterstützung
dienende Tragblock in der Höhenrichtung berichtigt werden kann.
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Fig. 4 zeigt eine Hilfsvorrichtung zu dieser nach Fig. 3 in einem
Längsschnitt.
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Fig.5 zeigt ein Endstück dieser Hilfsvorrichtung in einem größeren
Maßstabe. Fig.6 zeigt einen Querschnitt durch das untere Ende der Fig.
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F ig. 7 zeigt einen lotrechten Schnitt durch einen unterstützenden Tragblock
einer anderen Ausführungsform.
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Fig. 8 zeigt einen lotrechten Schnitt durch denselben Block im rechten
Winkel zu Fig. 7 geschnitten.
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Fig. 9 zeigt eine der Fig. 7 ähnliche Darstellung einer anderen Ausführungsform.
Fig. io ist eine Seitenansicht hierzu, Fig. i i eine Seitenansicht einer weiteren
Ausführungsform.
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Bei der in Fig. i dargestellten .husführungsform sind die Schienen
45 auf den
elastisc:en Querschwellen 33 in geeigneter Weise Defesti#-t,
während die Querschwellen 3 3 selbst an ihren Enden auf Betonblöcken 3 1
r--hen. Diese Betonblöcke können derart ausgebildet sein, daß sie in der Längsrichtung
der Sc:riene sich über einen größeren Raum erstrecken und auch unter zwei oder mehreren
Enden der elastischen Querschwellen hindurchreichen. Die Betonblöcke 31 sind nun
zum Zwecke der Einstellung in Höhenrichtung in besonderen Kästen 49 aus Eisenbeton,
GuDeisen, Stahlguß o. dgl. gelagert. Diese Kästen .19 können in beliebigem Werkstoff
eingebettet sein, zweckmäßig in einem wasserdurchlässigen Schotteraufwurf 42. Es
kann sich auch als sehr vorteilhaft erweisen, in dem Zwischenraum zwischen den beiden
Beto:ikäs :en 49 Kies 43 aufzubringen. Um die Ouer kräfte des Oberbaues, welche
von den Führungsdrücken der Räder auf die Schiene herrühren, auf den Untergrund
zu Übertragen, dienen teils die seitliche Unterstützung des Schotters :2, teils
die in der Längsrichtung der Schiene sich erstreckenden Rippen 44 an ,:er Unterseite
der Betonkästen 49. Beim Herstellen der Srhüttung kann in der gewalzten Lage des
Schotters 42 schon von v ornherein durch Einlagehölzer während des Walzens eine
Längsrinne für die Rippen 44
der Käs-en 49 vorgesehen sein, so daß die unterstützenden
Fundamentklötze ohne weiteres in die richtige Lage gelangen.
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Für die bequeme, genaue und schnelle Höhenregelung der Fuiidamentklötze
sind neuartige Einrichtungdn getroffen, die in den Fig.2 bis 6 dargestellt sind
und welche im wesentlichen auf dem Grundsatz der beim Brückenbau zum Senken der
Lehrgerüste bewährten Sandtöpfe beruhen, indem jeder Schwellenstützpunkt als Sandtopf
ausgebildet ist. Der obere Betonklotz So ist in den unteren Kastentopf 49 derart
passend hineingesetzt, wie es die unbearbeiteten Paßflächen ermöglichen, d. h. mit
einem geringen Spielraum. Innen ist auf dem Boden des Topfes von vornherein eine
Sandschicht 5 1 aufgebracht, auf welcher das Gewicht des unterstützenden
Blockes samt dem Gleis und dem Fahrzeug lastet. Die Tragfläche kann statt in quadratischer
natürlich auch in runder, rechteckiger oder sonstwelcher Form gewählt werden, doch
haben die runde und quadratische Form den Vorzug gleichmäßigerer Entleer- und Füllmöglichkeit
mit Sand.
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Man kann eine solche Sandstützung von Eisenbahnstoßlasten nur dann
betriebssicher halten, Renn man dafür sorgt, daß sich der Topf nicht voll Wasser
setzen kann. Sonst würde die darüberrollende Last den dann gebildeten Sandschlamm
durch die Fugen zwischen Einsatz So und Topf 49 und die vorzusehende Füll- und Entleerungsöffnung
hochpumpen. Auch würde der Sandschlamm im Winter Frostbeulen verursachen. Daher
ist der obere abgeschrägte Rand 52 des Topfes 49 von einem Regenschutzrand 53 des
Einsatzes So überdeckt und der Förderkanal 5.f seitlich und mit regensicherer Neigung
nach außen geführt. Natürlich steht nichts im Wege, die so geformten Töpfe 49 benachbarter
Schwellen als ein einziges Stück, etwa als Doppeltopf, auszuführen, was für die
Lagehaltung auf dem Untergrund vorteilhaft sein kann.
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Die Aufgabe, ohne Gleiszerlegung den Fundamentsandtopf der Höhe nach
zu verstellen, erfordert das Vermehren oder Vermindern der Sandfüllung
5 1 ohne Herausnahme des Einsatzes So aus dem Topf 49. Für die Verminderung
der Sandfüllung könnte man nach dem Vorbild der gewöhnlichen Sandtöpfe an verschließbare
Öffnungen in Topfboden oder -wand denken. Aber für das Nachfüllen von Sand unter
den entsprechend angehobenen Einsatz So kann man mit einfachen Löchern oder Kanälen
nichts Brauchbares erreichen. Selbst durch Einpressen mittels Stopfkolben oder mittels
Druckluft durch einen geraden Kanal kann man nur eine ganz kleine Sandmenge ins
Innere befördern, die sich dort wallartig um die Kanalmündung legt und die weitere
Förderung unmöglich macht. Ein Talkessel mit Seitentälern zu -den .undichtesten
Stellen der Randfuge bildet sich, wenn man an die öffnungen eine Sandstrahlgebläseleitung
anschließt, also den. Sand als Schwebekörper durch Druckluft tragen läßt.
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Die neuartige Lösung für die Sandförderung in und aus dem Topf, welche
gleichmäßig dichte und wirtschaftliche Auffüllung ergibt und auch den rauhen Eisenbahnbetrieb
aushält, ist in den Einrichtungen gemäß Fig: 3 und' 4 gezeigt. Fig. 3 zeigt einen
Querschnitt durch die Gesamtlage in vereinfachter Darstellung. Wesentlich ist, daß
zwei Leitungen 55 und 56, womöglich konzentrisch, ins Topfinnere führen. Beim Füllen
führt die eine, hier 55, Luft und Sand hinein, die andere, 56, zugleich Luft ohne
Sand wieder hinaus, beim Entleeren umgekehrt die eine, 55, Luft ohne Sandhinein,
die andere, 56, Luft mit Sand hinaus. Zweckmäßig ist das große Rohr 54 von einer
Seitenwand zur Bodenmitte als Kanal von vornherein in jeden Fundamentklotz 5o einbetoniert,
wobei nur außen ein kurzes Stück Rohr 54 als Anschluß heraussteht. Die kleinere
Leitung 57 wird dagegen vorteilhaft als biegsamer Schlauch ausgebildet und nur im
Bedarfsfalle in den großen Kanal 54 gesteckt, d. h. als Einzelstück mit der fahrbaren
Förderanlage 55 bis
73 mitgeführt. Diese Anlage besteht aus einem
gewöhnlichen Baustellenmotorkompressor 58 zur Drucklufterzeugung bis etwa 6 at Überdruck,
einer von Sandstrahlgebläsen her bekannten Mischeinrichtung 59, 64 in der Druckluftleitung
6o urid einer am Ende der Saugleitung 56 sitzenden Absaugeeinrichtung 61. die am
einfachsten darstellungsgemäß als Druckluftsaugdüse, angeschlossen an die Druckluftleitung
62, gestaltet wird. Aus einem Vorratsbehälter 63 fließt der Sand dem Mischraum 64
um die Druckluftmischdüse 59 zu. Damit der Schlauch 57 überall mittig im Rohr 54
sitzt, ist es gemäß Fig.4 (Längsschnitt) mit einer Reihe V oll , ührungskreuzen
65 (Fiä. 4) versehen, welche gleichmäßigen Abstand halten, ohne indes die Einführung
in das Rohr 54 zu behindern. Am Ende trägt der Schlauch 57 für das Füllen einen
Streukopf 66 bis 69, dessen Querschnitt in Fig. 4 ausführlich dargestellt ist. Er
sorgt für Auswerfen der, Sandkörner bis zum Topfrande hin und für gleichmäßig dichte
Verteilung des Sandes über die ganze Bodenfläche. Hierfür besteht er aus einer ringförmigen
Umlenkführung des Sandes aus Axial- in Radialrichtung mittels trompetenartiger Auswölbung
des Rohrrandes 66 und -mittendarin sitzenden Streukegels 67, der an einem hier mit
Blechen 68 befestigten Mittelzapfen 69 sitzt.
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Der Vorgang beim Heben eines Schwellenstützpunktes ist folgender:
Nachdem das Schwellenende samt Einsatz So in üblicher Weise durch Winden oder auch
(angesichts des nicht erheblichen Gewichts) durch Keile zwischen Topf- und Einsatzrand
52, 53 in die richtige Höhenlage gebracht ist, wird zunächst der Schlauch 57 mit
seinem Streukopf 66, 69 bis zum Aufsetzen des vordersten Führungskranzes am Anschlagwulst
70 in das Kanalrohr 54 eingeführt, sodann das auf der Leitung 55 etwas verschiebliche
Saugrohrende 56 fest auf den Kanalrohrstutzen 54 gesteckt. Öffnet man jetzt die
beiden Druckluftventile 71 und 72, so erzeugt die Mischeinrichtung 59, 64 ein Sandluftgemisch,
der Streukopf 66, 69 schleudert den Sand gleichmäßig über die Sandschicht 51, und
die Saugdüse 61 saugt gleichzeitig mittels Leitung 56 durch den ringförmigen Kanal
des Rohres 54 die Förderdruckluft konzentrisch wieder aus dem Topfinnenraum heraus,
so daß darin gar kein oder kein nennenswerter Überdruck entsteht, welcher ein zudem
noch ganz ungleichmäßiges Wiederherausblasen der Sandfüllung aus den Fugen zwischen
Einsatz 5o und Topfrand 49 zur Folge hätte. Das Ende der Füllung zeigt sich von
selbst durch Zurückbrodeln des Sandes am Einlauftrichter der llischl:auiuier 64
an. Der eingefüllte Sand liegt so dicht und fest, daß er sich unter Belastung nicht
mehr merklich setzt. Da die Auffüllung sehr schnell vor sich geht (je Minute etwa
i cm Höhe), ist die Berichtigung der Höhenlage eines Gleisabschnitts in den Zugpausen
.möglich und wirtschaftlich. Im übrigen kann natürlich auch das nur angehobene,
noch nicht in den Sandtöpfen gestützte Gleis befahren werden, wenn man die Schwellen
auf dem Schotter oder die Einsätze auf dem Topfrand mittels Keile oder Klötze abstützt.
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Zum Senken der Schwellenstützen benutzt man statt des Streukopfes
am Ende der Druckleitung 55, 57 einen Wühlkopf 74, 75 nach Fig. 5- und 6 (senkrechter
Mittelschnitt und Schnitt nach Linie XII-XII). Dabei wird außerdem kein Sand in
die Mischkammer 64 gegeben, so daß nur Luft durch die Druckleitung 55 strömt, oder
es wird ganz ohne Durchgang durch die Mischkammer 64 Druckluft in die Leitung 55
geschickt. Diese Druckluft soll jetzt die Sandoberfläche 51 im Topf 49 so weit aufwühlen,
daß »die Sandkörner als Schwebekörper von der Saugluft in den Ringkanal 54 mitgerissen
und durch die Saugdüse 61 ins Freie, d. h. in ein Meßgefäß 73 gefördert werden.
Der Schlauch 57 mit dem Wühlkopf 74,75 wird nicht nur bis zum Anschlagwulst
70 in das Kanalrohr 54 eingeführt, sondern am besten bis in die Sandschicht
51 hinein. Beim Wühlkopf sitzt in der Mitte der trompetenartigen Auswölbung des
Rohrrandes 66 ein von Kanälen 74 durchsetzter Leitkegel 75. Die Kanäle 74 geben
ersichtlich dem eintretenden Luftstrom außer der Radialrichtung auch eine beträchtliche
Umfangsgeschwindigkeit: wie eine Windhose wirbelt er die Körner von der Oberfläche
der Sandschicht zur Mitte hin empor, wo sie von der Saugluft in den Ringkanal 54
mitgenommen werden. Die Menge des herausgeförderten Sandes kann man in dem Meßgefäß
73 verfolgen und die Entleerung so beendigen, -daß genau die gewünschte verminderte
Schichthöhe im Sandtopf 49 zurückbleibt. Vorteilhaft wird hierzu das Meßgefäß 73
von vornherein nach Millimeter Schichthöhenminderung des Sandtopfes 49 geeicht.
Weil der Luftwirbel des Wühlkopfes 74, 75 den Sand in der Mitte der Bodenfläche
mehr aufgreift als am Ende, ist ein Nachschütteln des Topfes 49 etwa durch Rüttelschläge
von außen geboten, damit sich die zurückgebliebene Sandschicht auf durchweg gleiche
Schichtstärke setzt. Bei sehr feuchter Witterung wird man gut tun, den Sand im Topfinnern
durch Heißluft zu trocknen, damit er leichter aufzuwirbeln ist. Sehr einfach kann
man dies durch teilweise oder ganze Abstellung der üblichen Wasserkühlung
des
Kompressors 58 erreichen; dann strömt von selbst erhitzte Luft durch den Wühlkopf
74, 75 auf die Sandfläche.
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Naturgemäß lassen sich solche Anlagen für die grundsätzlich gleiche
Arbeitsweise auch auf manche andere Art zusammenstellen. Beispielsweise können Druck-
und Sauganschlüsse 55 und 56 an die Kanäle 54 und 57 umgekehrt wie gezeichnet angeschlossen
"sein, so @daß die Streu- bzw. Wühleinrichtung an das Ende des Ringraumes zwischen
den Rohrwänden 54 und 66 zu sitzen kommt; ferner könnte der Wühlkopf 74, 75 Blechschaufeln
besitzen oder auch aus einem Bündel entsprechend gewundener Röhren bestehen; auch
könnte bei der Saugdüse 61 umgekehrt wie gezeichnet die Druckluft durch den Ringspalt
der Düse strömen, die abgesaugte Luft oder Luftsandmischung dagegen durch die Mittelöffnung.
Das Wesen des Verfahrens wird durch alle solche Wandlungen nicht geändert.
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Eine andere Höhenverstellung kann man erreichen, indem man zwischen
Fundamenttopf und Einsatz Platten aus Metall, präpariertem Holz o. d-1. legt. In
den Fig. 7 und 8 (Senkrechtschnitte) ist eine solche Anordnung dargestellt. Der
Topf 76 ist hier nach einer Seite offen, so daß die Platten 77 eingeschoben werden
können, ohne den Einsatz 78 nennenswert höher heben zu müssen als um die entsprechende
Plattenstärke. Das Ausrutschen der oberen Platte 79 ist durch den unteren abgeschrägten
Rand So des Einsatzes 78 unmöglich gemacht. Die Platten 77 sind mit Hohlknaggen
81 versehen, die gegenseitig in dieAussparung der darüberliegendenPlatte eingreifen.
Dem Eindringen von Feuchtigkeit (Regenwasser) wird auch hier in der Weise begegnet,
daß der Einsatz einen Regenschutzrand 82 wie in der Fig. 2 erhält. Zur Sicherung
gegen Verschiebung des Einsatzes bei Lockerung der Hakenschrauben 35 können die
Auflageflächen von Einsatz 78 Topf 76 schräg zur Gleisachse geneigt ausgebildet
werden.
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Eine andere Bauart zeigen Fig.9 (Senkrechtschnitt) und io (Seitenansicht).
Die dem Gleis abgekehrte Seite des Topfes 83 ist hier nicht ganz offen ausgebildet,
sondern mit einem Querholm 84 versehen, der eine Bewegung des Einsatzes 85 verhindert.
Der offene Schlitz zwischen Unterkante des Querholms 84 und Außenkante des Topfbodens
83 muß so hoch sein wie das Maß, um welches der Einsatz unter Umständen gehoben
werden muß. Der Schlitz wird durch ein dünnes, gebogenes Federblech 86 geschlossen,
das nur bei Nachstellungen des Einsatzes 85 durch weiteres Hohlbiegen mittels einer
in die Löcher 87 eingesetzten Zange entfernt wird. Die aus NIeta11, Hartholz o.
dgl. bestehenden Unterleg platten 88 brauchen hier nicht untereinander verbunden
zu sein, da das Abschlußblech 86 ihr Ausrutschen verhindert.
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Schließlich kann bei allen möglichen Arten der Fundamentklotzauflagerung
die Höhenberichtigung nach Fig. ii (Seitenansicht) erfolgen. Zunächst wird der Auflagerklotz
31 mit bekannten Mitteln in die richtige Höhenlage gebracht und durch schmale Eisen-
oder Holzleisten 89 abgestützt. Notfalls kann das Gleis in diesem Zustand schon
befahren werden. In den Zwischenraum zwischen den Leisten 89 wird schnell bindender
flüssiger Beton 9o eingegossen oder nach bereits bekannten Verfahren eingepreßt.
Damit der frische Beton 9o am Auflagerklotz 31 nicht ,frische wird vor dem Betonieren
eine Blechplatte 9i zwischen die Leisten 89 und den Klotz 31 eingeschoben. Nach
Erhärten der Füllung 9o können Leisten und Blechplatte entfernt werden. .