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Schienenanker Die Erfindung bezieht sich auf einett verbesserten Schienenanker
aus einem an einem Ende zu einem Haken abgebogenen Schenkel, an welchem der Haken
die obere und untere Klemmbacke bildet, die quer auf eine Schiene derart aufgeschoben
werden, daß sie die Ober- und Unterseite des Schienenfußes unter Klemmwirkung erfassen.
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Bei Schienenankern dieser Bauart wird die obere Klemmhacke beim Aufsclneben
des Ankers auf und gegen die ansteigende obere Fläche des Schienenfußes in bezug
auf den .Ankei-körl>er nach ollen aufgebogen. Hierbei wird das an der Hakenwölbung
zwischen der neutralen Längsachse und der oberen Biegung liegende Material einem
Stauchdruck unterworfen. Wenn nun der Druck wesentlich größer ist als der Zug, so
neigt der Schienenanker dazu, auf der Druckseite seitlich auszubiegen. Wenn auch
dieses seitliche Ausbiegen der Druckzone wegen der damit verbundenen Herabminderung
der Klemmwirkung .der Backen unerwünscht ist, so bleilyt dabei doch die Funktionsfähigkeit
des Ankers erhalten. \Venü jedoch das auf der Zugseite der neutralen Achse befindlidhe
Material nicht ausreicht, um der Zugeinwirkung zu widerstehen,
nimmt
der Haken beim Aufbiegen an dem Ankerkörper eine bleibende Form an. In manchen Fällen
reißt der Haken an einigen Stellen längs der inneren Biegung ein, so daß die Klemmwirkung
auf den Schienenfuß nachläßt und der Anker nicht mehr fähig ist, das Wandern der
Eisenbahnschiene zu vel!hindern. Es ist daher erwünscht, das Material, aus dem der
Anker gefertigt wird, derart zu verteilen, daß die Zugseite stark genug ist, um
die normalen Beanspruchungen aufzunehmen, unter Einrechnung eines ausreichenden
Sicherheitsfaktors. Es ist weiter anzustreben, daß die neutrale Längsachse in dem
Material, das den Haken bildet, so in bezug auf die äußere Hakenwölbung verläuft,
daß dieses Material den Druck mit keiner oder nur geringer Neigung zum Nachgeben
oder seitlichen Ausbiegen beim Aufbiegen des Hakens während des Aufschiebens auf
den Schienenfuß aufnimmt. Bei der hiernach erforderlichen Materialverteilung für
den Ausgleich der auftretenden Zug- und Druckbeanspruchungen ist noch darauf Bedacht
zu nehmen, daß der Anker sich flach gegen die Seitenfläche der Schwelle anlegt,
ohne deren Oberseite zu übergreifen.
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Diesen Anforderungen kommt der erfindungsgemäß ausgebildete Schienenanker
nach. Hierzu ist bei einem Schienenanker aus einem den Schienenfuß unterfassenden,
sich gegen die Seitenfläche einer Schwelle legenden Steg mit an dem einen Ende angeordnetem,
federndem Haken zum Erfassen der Ober- und Unterseite des Schienenfußes auf der
einen Seite und einem Halteglied an dem anderen Ende zum Angriff an der anderen
Seite des Schienenfußes die Materialverteilung so gewählt, daß sich auf die ganze
Höhe des Ankers eine glatte Anlagefläche für die Schwelle ergibt und der in bezug
auf die Mittellinie auf der Zugseite liegende Querschnitt größer ist als der auf
der Druckseite.
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Weitere wesentliche Merkmale des neuen Schienenankers sind: i. Das
Material ist in dem Stab, aus dem der Anker gebildet ist, so verteilt, daß der Anker
eine maximale Festigkeit zur Aufnahme der vorgenannten Zug- und Druckbeanspruchungen
hat, die auf den Hakenteil beim Spreizen während des Anlegens des Ankers einwirken.
2. Der Anker hat eine ebene Anlagefläche für die Schwelle, die sich über die ganze
Höhe des Ankerkörpers erstreckt und somit eine große Lagefläche zur Abstützung an
der Schwelle bietet. 3. Der Ankerkörper hat einen Querschnitt, der zwar geometrisch
unsymmetrisch, doch hinsichtlich der Verhältnisse !/S -und S/A über und unter der
Jlittellinie nahezu ausgeglichen ist. 4. Auf der Außenseite der Hakenkrümmung :hat
der Anker ausreichend Material zur .Aufnahme der Treibschläge eines Setzwerkzeuges
während des Ansetzens .des Ankers an eine Schiene.
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Zum besseren Verständnis ist die Erfindung nachstehend an Hand des
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt Abb.
i eine Seitenansicht des neuen Schienenankers in der Befestigungsstellung an einer
Eisenbahnscfhiene und Anlage an einer Schwelle, Abb. 2 eine Draufsicht hierzu, Abb.
3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der Abb. i zur Verdeutlichung der Anlage des Ankers
an der Schwelle, Abb. 4 in größerem Maßstab einen Querschnitt durch das als Ausgangsmaterial
für den neuen Anker dienende Formstück über einem T-Stück gleichen Querschnitts,
um den Vorteil zu verdeutliclhen, den die neue Querschnittsfolm bietet, Abb.5 eine
Seitenansicht eines Ankers mit T-förmigem Querschnitt, in dessen Hakenteil die neutrale
Achse an den Innenbogen des Hakens herangerückt ist, und 'Abb.6 eine Stirnansicht
des Ankers nach der Linie' 6-6 der Abb. 5 unter Verdeutlichung der Neigung der senkrechten
Rippe des Hakens zum seitlichen Ausweichen gegenüber dem Ankerkörper beim Aufbiegen
des Hakens.
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Der dargestellte Schienenanker hat im wesentlichen die übliche Form
eines einseitig zu einem Haken eingebogenen Profilstabes, wobei die den Haken bildenden
oberen und unteren Klauen io, i i die Ober- bzw. Unterseite des einen Schenkels
12 des Fußes einer Schiene 13 einschließen. Die untere Hakenklaue i i geht in den
Ankerkörper 14 über, der sich über die Unterseite des Schienenfußes erstreckt und
am Ende mit einer vorstehenden Schulter 15 die Gegenkante des Schienenfußes erfaßt
und damit den Anker an der Schiene sichert. Der Haken des Ankers ist so geformt,
daß die obere Klaue io sich auf der ansteigenden Fläche 12 des Schienenfußes nur
an einer von der Kante des Fußes entfernten Stelle abstützt, so daß der Innenbogen
17 des Hakens nicht an der Kante des Schienenfußes anliegt und einen Raum 18 an
der unteren Kante des Fußes frei läßt.
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Beim Aufpressen des Ankers auf den Schienenfuß wird die obere Klaue
io gegen die untere Klaue i i aufgebogen. Hierbei ist die Federkraft, die von dem
Druck der Oberseite des Schienenfußes auf die obere Klaue io und dem Druck der Unterklaue
i i auf die Unterseite des Fußes herrührt, bestrebt, den Anker um den Kippunkt i9
zu schwenken, so daß der Ankerkörper 14 fest gegen den Schienenfuß gepreßt und die
Schulter 15 in der Riegelstellung gehalten ist.
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Die Materialverteilung ist in dem neuen Anker so getroffen, daß der
anteilige Querschnitt in dem dem Schienenfuß benachbarten Innenbogen des Hakens
größer ist als der anteilige Querschnitt zwischen der Achse des Arrkers und den
Außenbogen des Hakens. Die neutrale Achse des neuen Ankers liegt aber verhältnismäßig
dicht an der Mittellinie des Querschnittes, während die neutrale Achse eines vergleichsweise
gleich großen T-Querschnittes (Abb.4 und 5) verhältnismäßig dicht an der Zugseite
des Formstückes liegt.
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Wie die Abb. 4 erkennen läßt, sind in der neuer) Form die physikalischen
Eigenschaften über und unter der Mittellinie des Formteiles praktisch ausgeglichen,
während sie bei dem bekannten T-Querschnitt
in größerem Maße voneinander
verschieden sind.
| Neuer Anker-Querschnitt |
| Träg- Festig- |
| heits- keits- Fläche |
| moment moment i , |
| s _-t , s s; ti |
| Über der |
| Mitte . . 2T 875 31031 52 Soo 70494 59107 |
| Unter |
| der Mitte 12 285 18313 35 ooo 67083 52323 |
| T-Querschnitt gleicher Fläche |
| Über der |
| Mitte . . 31250 40828 61600 76 541 66279 |
| Unter |
| der Mitte 7957 12375 25 9oo 64299 47780 |
Beim Vergleich der Verhältnisse .1/S und S/A des Querschnittes des neuen Ankers
mit den entsprechenden Verhältnissen anderer Querschnittsformen gleicher Fläche,
wie sie bisher üblich sind, etwa des T-Querschnittes, ergibt sich für den neuen
Querschnitt nach Abb. 4 eine bessere Materialverteilung, die zufolge der vorgezogenen
Rippe 20 und des an der Schwelle anliegenden Steges 21 eine gleiche Festigkeit gegen
die Zug- und Druckbeanspruchungen in den Haken des Ankers ergibt und es ermöglicht,
den an der Schwelle anliegenden Steg 21 ausreichend stark zu machen, um eine Formänderung
unter der Kriechkraft der Schiene zu verhüten.
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Es zeigt sich ferner, daß bei der erfindungsgemäßen Materialverteilung
über den Querschnitt es möglich ist, die an der Unterseite des Schienenfußes anliegende
Fläche 22 schmäler zu halten, als dies bisher möglich war (vgl. Abb.4), und hierdurch
die Drehfestigkeit des Ankers gegen die Schiene zu vergrößern, wenn die an der Schwelle
anliegende Fläche gegen diese gepreßt wird.
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Der volle Vorteil dieser Drehgreifwirkung des Ankers an der Schiene
wird gemäß der Erfindung durch die größere Festigkeit erreicht, die der oberen Ankerklaue
durch den verhältnismäßig schweren Teil 26 der an der Schwelle anliegenden Flanke
erteilt wird, der rings um den Hakenteil des Ankers herumläuft und an der oberen
Klaue io über der Kante 23 (Abb. 3) liegt. Der Drehzug an der vorderen Kante 24
der unteren Klaue i i wird über die ganze Länge des Ankerkörpers 14 verteilt. Infolgedessen
führt diese Zugbeanspruchung auch zu keiner Formänderung des unter dem Schienenfuß
liegenden Teiles des Ankers. Diese Dreh-Zug-Beanspruchungen werden dagegen an einer
verhältnismäßig kleinen Fläche der oberen Klaue io längs der an der Schiene anliegenden
Kante 23 zusammengefaßt und vergrößern somit die Neigung zum Ausbiegen der oberen
Klaue io von dem Ankerkörper. Die zufolge der schweren Ausführung des an der Schwelle
anliegenden Teiles 26, der rings um den Haken herumläuft und die obere Klaue übergreift,
vorhandene größere Festigkeit bietet aber diesen an der Kante 23 der oberen Klaue
auftretenden Dreh-Zug-Beanspruchungen einen wirksamen Widerstand.
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Die Verbreiterung 26, die an der Außenseite des Hakenbügels (Abb.
i und 2) verläuft, ergibt einen kräftigen Körper gegenüber dem schmalen Auslaufende
27 eines T-Querschnittes (Abb. 4), der die Schlagwirkung eines Zuschlaghammers oder
sonstigen Werkzeuges aufnimmt, durch welches der Haken auf den Schienenfuß 12 aufgepreßt
wird.
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Die neutrale Achse B (Abb. 4) des neuen Querschnittes liegt ziemlich
dicht der Mittellinie gegeniilyer der Lage der neutralen Achse C zu der Mittellinie
des T-Querschnittes (Abb. 4). Demzufolge sind auch die Zug- und Druckkräfte im wesentlichen
über die ganze senkrechte Breite des Ankers ausgeglichen, so daß ein seitliches
Abbiegen oder Auswölben der Rippe beim Aufbiegen der oberen Klaue während des Aufziehens
des Ankers auf eine Schiene oder beim Auftreten stärkerer Drehbeanspruchungen nicht
eintreten kann. Ein Ausbiegen des Steges, wie in der Abb. 6 für einen T-förmigen
Querschnitt dargestellt, kann somit bei der neuen _,#,usfüihrung nicht eintreten.