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Stoßverbindung für Schienen aller Art, insbesondere Eisenbahnschienen
Vorliegende Erfindung betrifft eine neuartige Verbindung der Schienenenden von Eisenbahngleisen.
In .der Regel werden die Schienenenden durch profilierte Laschen verbunden, die,
wie die Erfahrung zeigt, nicht in der Lage sind, die beim Oberlaufen der Räder von
ider einen Schiene zur an deren entstehenden Schläge auszuschalten.
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Beim Überfahren des Schienenstoßes durch Lokomotiven oder Waggons
müssen die Laschen bedeutende Kräfte von der einen Schiene auf die andere übertragen,
da der Raddruck das belastete Schienenende nach unten durchzubiegen versucht, während
das noch unbelastete Schienenende das 13estreiren hat, in alter Höhe liegenzubleiben.
Derartige elastische Formänderungen der Schienen treten besonders stark bei mangelhafter
Bettung der Schwellen auf. Neben der Aufnahme von vertikalen Kräften müssen die
Stoßverbindungen auch imstande sein, die durch die Spurkränze der Räder eingeleiteten
Horizontalschübe zu übertragen. Diese horizontalen Kräfte werden bei den bisherigen
Ausführungen der Stoßverbindung in der Hauptsache von den Laschenschrauben aufgenommen.
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Andererseits müssen die Stoßverbindungen eine Längsverschiebung der
Schienenenden gegeneinander zulassen, damit sich die durch Temperaturdifferenzen
bedingten Längenänderungen der Schienen ausgleichen können. Aus diesem Grunde werden
die Gleise so verlegt, daß ein Spalt zwischen den Schienenenden verbleibt, der einen
zwanglosen Ausgleich der Dehnungen und Zusammenziehungen zuläßt und dessen Breite
von der Länge der verwendeten Schienen sowie den am
Verwendungsort
auftretenden Temperaturschwankungen abhängt: Dieser Spalt hat, wie aus Abb. i der
Zeichnung *hervorgeht, zur Folge, daß sich das Rad a beim Überfahren der Stoßstelle
um das Maßy nach unten bewegt und von dem anschließenden Schienenende b wieder angehoben
werden muß, falls der Spalt nicht durch entsprechende Ausbildung der Schienenenden
überbrückt und ausgefüllt wird. Eine L'berlappung oder ein Schrägschnitt der Schienenenden
verteuert jedoch den Gleisbau und genügt nicht zur restlosen Beseitigung der Schläge.
Dies ist auch der Grund, weshalb meist auf die Überbrückung der Schienenlücke verzichtet
worden ist.
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Weit stärker sind die Schläge, die durch die bereits erwähnte Durchbiegung
bzw. Nachgiebigkeit der Schienenenden entstehen. Schon eine geringe Höhendifferenz
der Schienenköpfe b hat, wie Abb. 2 zeigt, zur Folge, daß das Rad a bereits auf
den Schienenkopf b der anschließenden Schiene stößt, wenn sich die Radmitte noch
in großem Abstand von der Stoßstelle befindet. Mit dem Raddruck multipliziert ergeben
die Abstände x sehr große, der Fahrbewegung enbgegengerichtete Momente, die die
Ursache der starken, nicht nur die Radsätze und deren Lagerung, sondern auch die
Betturig und die Schienen hoch be--nspruchenden Schläge sind.
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Infolge der aus walztechnischen Gründen bedingten starken Neigung
der Schienenköpfe und Schienenfüße werden, wie Abb. 3 erkennen läßt, die Schienenlaschen
d -bei der Übertragung der vertikalen Kräfte von der einen Schiene zur anderen nach
außen gedrückt. Die Laschenschrauben c erleiden also eine stoßartig auftretende
Zugbeanspruchung, die die Eiastizitätsgrenze oft beträchtlich übersteigt. Die Folge
dieser hohen Beanspruchung der Schrauben ist eine Längung des Schraubenschaftes
und damit eine Lockerung der Laschen d. Wird es versäumt, die Laschenschrauben in
kurzen Zeitabständen nachzuziehen, so lockern. sich die Schienenverbindungen immer
mehr, wodurch eine Kraftübertragung von der einen Schiene auf die andere ausgeschlossen
ist.
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Durch den Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Stoßverbindung
für Eisenbahnschienen geschaffen, bei der eine derartige Lockerung nicht möglich
ist, da die Laschenschrauben c von den in Abb. 3 nachgewiesenen Horizontalkräften
entlastet sind. Zu diesem Zweck werden die Schienenlaschen d an dem einen Ende mit
den Schienen verschweißt. Dies kann nach Abb. q. so geschehen, daß beide Laschen
d mit dem einen Schienenende verschweißt «erden oder daß nach Abb. 5 die Schweißung
über Kreuz erfolgt, und zwar so, daß je eine Lasche d mit je einem Schienenende
b fest verbunden ist. In 'den Abb. 4 und s sind zur Verdeutlichung die Schienen
mit angeschweißten Laschen sowohl vor dem Einbau als auch in zusammengebautem Zustande
wiedergegeben.
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Die Ausführung nach Abb.4 hat den Nachteil, daß beim Ein- und Ausbau
der Schienen letztere längs verschoben «-erden müssen. Hingegen bietet die Auswechslung
der Schienen bei einer Ausführung nach Abb. 5 keinerlei Schwierigkeiten.
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Bei einer Stoßverbindung gemäß vorliegender Erfindung wirken die Schienenlaschen
als einseitig fest eingespännte Träger und sind in der Lage, sowohl die vertikalen
als auch die in geringerem Ausmaß auftretenden horizontalen Kräfte durch Biegung
zu übertragen. Somit ist eine gegenseitige Verschiebung der Schienenenden sowohl
in der Höhe als auch seitlich ausgeschlossen.
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Ein Vorteil der neuen Verbindung besteht ferner darin, @daß die normalen
Laschen, Schienen und Las,chenschrauben weiter verwendet werden können. Es genügt,
wenn die Laschen einseitig mit den Schienen verschweißt werden. Diese Arbeiten können
am verlegten Gleis ohne Ausbau irgendwelcher Teile auf der Strecke durchgeführt
werden.
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Um auch die Schienenlücke zu schließen, können nach Abb. 6 die Laschen
derart ausgebildet werden, daß sie den in diesem Falle vergrößerten Raum zwischen
den Schienenenden anteilig überbrücken. Auf die Laschen. sind Paßstücke e aufgeschweißt,
die je das halbe Schienenquerprofil ersetzen. Beim Überfahren der Stoßstelle gelangt
das Rad also von der einen Schiene zur anderen, ohne eine Stellung nach Abb. i einzunehmen,
dabei ist die Längsverschiebung der Schiene nicht beeinträchtigt, weil zwischen
den Paßstücken e und den anschließenden Schienenenden b ein Spalt der auch sonst
üblichen Breite verbleibt.