DE8304915U1

DE8304915U1 - Spreizduebel zur altschwellensanierung

Info

Publication number: DE8304915U1
Application number: DE19838304915
Authority: DE
Original assignee: Vossloh Werke GmbH
Current assignee: Vossloh Werke GmbH
Priority date: 1983-02-22
Filing date: 1983-02-22
Publication date: 1985-01-24

Description

HOFFMANN · EITLE & PARTNER

PAT E N TAN WALTE DS. ING. E. HOFFMANN (1730-1976) . DlPL.-ING. W. EITLE · DR. R E R. N AT. K. HOFFMANN · Dl PL.-I NG. W. LE H N

DIPL.-ING. K.FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABEUASTRASSE 4 . D-8000 MÖNCHEN 81 . TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-2961? (PATHE)

Vossloh-Werke GmbH, Postfach 1860, 5980 Werdohl

Spreizdübel zur Altschwellensanierung

Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel zur Altschwellensanierung, insbesondere zur Sanierung von Weichholzschwellen zur Schienenbefestigung, wobei die Schienenbefestigung mittels von auf den Schienenfuß wirkenden Spannmitteln bewirkt wird, die ihrerseits mittels Schraubverbindung mit der Holzschwelle verbunden sind. Der erfindungsgemäße Spreizdübel wird in die frisch aufgebohrten verrotteten Schraubenlöcher mittels eines Spreizdübels mit einem Spezialdorn eingeschlagen, worauf die Schwellenschrauben wieder eingeschraubt werden können. 10

Die in Holzschwellen, besonders Weichholζschwellen eingeschraubten Schwellenschrauben zur Befestigung des Schienenfusses lockern

sich im Lauf der Jahre infolge der ständigen Wechselbelastung und auch unter dem Einfluß der Witterung, da in das Bohrloch der Schwellenschraube eindringende Feuchtigkeit ein Verrotten des Bohrloches bei langer Benutzung bedingt. In einem derartigen Zustand kann die unter Federdruck stehende Schwellen schraube den hohen Zugkräften keinen ausreichenden Widerstand entgegensetzen; sie lockern sich.

Es ist bekannt, ausgeweitete Schraubeniöcher in sonst gesundem Holz für einen festen Sitz der Schwellenschrauben bzw. Bundschwellenschrauben wieder dadurch geeignet zu machen, daß Hohldübel mit dazu passenden Einschlagdornen in die alten Bohrlöcher eingeschlagen werden, wobei für den Einbau in Weichholzschwellen beispielsweise Buchendübel, fur Hartholzschwellen Pappeldübel oder in jüngerer Zeit für beide Schwellenarten auch Dübel aus geeignetem Kunststoff in Frage kommen. Derartige Dübel sind beispielsweise in der DE-PS 590 177, der FR-PS 1 157 oder der ÜS-PS 1 948 889 beschrieben. So besitzt beispielsweise der Dübel gemäß der erstgenannten DE-PS 177 eine Innenbohrung, die im oberen Teil dem konischen Hals der Schwellenschraube angepasst ist und die sich nach unten mit zunehmender Steigung verjüngt.

Neuere Konstruktionsformen von Hohldübeln zur Altschwellensanierung sind auf ihrer Aussenfläche mit einem mehr oder winder stark ausgeprägten sägezahnförmigen Profil versehen, welches sich beim Einschrauben der Schwellenschraube in den Dübel in dem umgebenden Holz abstützt. Falls dieses Holz bereits so stark verrottet ist, daß die dabei gegen ein Herausziehen der Schraube mit dem Dübel resultierende Haltekraft nicht mehr ausreicht, wird das verrottete Loch aufgebohrt und in das aufgebohrte Loch ein

Dübel mit größerem Außendurchmesser eingeschlagen und mit der Schwellenschraube versehen. Derart sanierte Schwellen erlauben auf weitere Jahre hinaus eine sicheres Befestigung des Schienenfusses auf der gleichzeitig durch die Schwellenschrauben gehaltenen Unterlagplatte.

Es gibt jedoch auch Fälle, bei denen die Festigkeit von Weichholzschwellen nach einer gewissen Verlegungsdauer

auch bei Anwendung des zuletzt beschriebenen Verfahrens "■^r nicht mehr ausreicht, um die ganz erheblichen Zugkräfte, die auf die Schwellenschraube durch die verwendeten Spannmittel einwirken, aufzunehmen. So beträgt dieser Zug bei einer bekannten Verlegung mittels auf den Schienenfuß wirkender Spannklemmen pro Schwellenschraube beispielsweise 2,3 t, bei Verwendung von Federringen sogar 3,0 t. Die dabei auf die Schraube wirkende Ausziehkraft aus dem Holz ist so groß, daß auch in der beschriebenen Weise sanierte Weichholzschwellen diesem Zug nicht standhalten können. Das Ergebnis ist, daß die Schwellenschrauben mit oder ohne Hohldübel aus den Schwellen in unerwünschter Weise herausgezogen werden und die Schiene auf der Schwelle nicht mehr ausreichend festgelegt ist.

Es ist daher das Ziel der Erfindung, einen Spreizdübel zur Altschwellensanierung zu schaffen, der ein Anziehen der Schwellenschrauben bzw- Bundschwellenschrauben mit dem erforderlichen Drehmoment ermöglicht, damit die Spannmitte', den erforderlichen Anpressdruck auf den auf der Altschwelle befestigten Schienenfuß ausüben können. 30

Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel mit einem Spreizdübel der genannten Art erreicht, der sich durch die Merkmale des Kennzeichens von Schutzanspruch 1 auszeichnet. Weitere vorteilhafte Ausbildungen des erfindungsgemäßen Spreizdübels ergeben sich aus den ünteransprüchen bis 4.

Der erfindungsgemäße hohle Spreizdübel wird mit einem Spezialdorn soweit eingeschlagen, daß er mit dem an seinem unteren Ende vorstehenden Bund über die Unterkante der

f Schwelle herausragt und so ein zusätzliches Widerlager gegen

ein Herausziehen in Richtung der Zugkräfte bei Belastung der Schwellenschraube durch die Spannmittel bildet. Nach dem Einschlagen des Spreizdübels mit dem angepassten Spezialdorn kann die Schwellenschraube wieder eingedreht werden. Durch diese verhältnismäßig geringfügige Abänderung des erfinduns-

.' 10 gemäßen Verfahrens gegenüber dem vorbekannten Verfahren,

' indem man nämlich die Schwelle voll durchbohrt und den

Spreizdübel mit einem über die Unter kante vorstehenden sich seitlich an der Unterkante des Bohrloches abstützenden Spreizdorn ausstattet, ist es möglich, die Ausziehkräfte gegenüber der konventionellen Reparaturart mit sich über die Länge der sacklochbohrung erstreckenden Spreizdübel oder aber auch über die Gesamtdicke der Schwelle bis an deren Unterkante erstreckenden Spreizdübel nahezu zu verdoppeln.

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Weitere Einzelheiten des Spreizdübels ergeben sich aus der / folgenden Erläuterung der Zeichnung.

In der Zeichnung zeigen:
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Fig. 1 einen Querschnitt durch eine mittels des neuen ' Spreizdübels sanierte Altschwelle, wobei in der

linken Seite die mittels des erfindungsgemäßen Spreizdübels sanierte Schwelle iai Montagezu-30

• ι · *

stand der Schiene dargestellt ist, während im rechten Teil die einzelen Teile der Schienenbefestigung im auseinandergezogenen Zustand gezeigt sind. v»

I

Fig 2 einen Mittellängsschnitt durch einen erfin- I

dungsgeroäBen Spreizdübel. ^;

FIg. 3 eine Draufsicht auf den Spreizdübel.gemäß Fig.

2. ;*

Fig. 4 eine Ontersicht auf den Spreizdübel gemäß Fig. 2.

Fig. 5 ein Diagramm, in dem der wegabhängige Verlauf

der Ausziehkraft'dargestellt ist, die beim Ausziehen des erfindungsgemäßen Spreizdübels aus einer sanierten Weichholzschwelle aufzuwenden ist gegenüber dem entsprechenden Verlauf der

Ausziehkraft bei einer mit einem konventionel

len Hohldübel sanierten Weichholzschwelle sonst gleicher Abmessungen und Eigenschaften.

Die in Fig. 1 gezeigte Befestigung einer Schiene 1 auf einer Weichholzschwelle 2 erfolgt über die offene Unterlagplatte 3, die beiderseits mit Vierkantlöchern 4 versehen ist, durch die sich die entsprechend geformten Vierkantköpfe der Bundschwellenschrauben 5 erstrecken.Die Bundschwellenschrauben sind mit einem Holzgewinde versehen, dessen scharfe Kanten 5a sich in das Holz der Schwelle 2 bzw. in das Kunststoffmaterial des Spreizdübels 6 einschneiden, wenn ein solcher Dübel zur Altschwellensanierung, wie in Fig. 1 gezeigt, zum Einsatz gelangt ist. Der Spreizdübel 6 weist an seinem unteren Ende einen vorstehenden Bund 7 auf, der sich über das untere Ende der Boh rung 8 in der Holzschwelle 2 erstreckt und den Bohrungsrand nach außen umgreift.

Vor des» Einschrauben der Bundschwellenschrauben 5 wird ein Pfropfen 9 in die sich nach oben konisch verbreiternde Öffnung 10 des Spreizdübels eingesteckt und mittels des Kopfes 5b der Schwellenschraube 5 in den Hohlraum des Spreizdübels 5 hineingeschraubt; in diesem zustand ragt der Pfropfen 9 aus dem unteren Ende des Bundes 7 des Spreizdübels 6 in der in Fig. 1 dargestellten Weise heraus. In dieser Stellung bewirkt der Pfropfen 9 die erwünschte Spreizung der nach außen vorragenden Schenkel 7a und 7b des Bundes 7, die sich an der unteren Oberfläche der Schwelle 2 an- legen. In diesem Zustand sorgt der Pfropfen 9 gleichzeitig fur einen Verschluß der unteren öffnung des Dübels 6, so daß keine Feuchtigkeit in den -„ . Innenraum desselben eintreten kann. Der Pfropfen 9 kann aus Holz oder Kunststoff bestehen.

Die übrigen Teile der Schienenbefestigung sind nicht Gegenstand der Erfindung. Die gewählte Montageart soll anhand des rechten Teils von Fig. 1 kurz erläutert werden.

Das Einschrauben der Bundschwellenschraube 5 erfolgt, wie schon erwähnt, mit. einem geeigneten Werkzeug, welches an den Vierkantteil 5c angesetzt wird. Nachdem die Bundschwellenschrauben in richtiger Position in die beiden Spreizdübel 6 eingeschraubt sind, wird die offene Unter lagplatte 3 aufgesetzt, worauf die Schiene 1 unter Ver mittlung einer Zwischenlage auf den mittleren Teil der Unterlegplatte 3 aufgesetzt, die seitlichen Führungsplatten 12 auf die offene .Unterlagsplatte 3 aufgesetzt und anschliessend die Spannklemmen 13, je eine Unterlegscheibe 14 und eine 6-Kantmutter 15 auf den oberen mit Maschinengewinde versehenen Teil 5d der Bundschwellenschraube 5 aufgeschraubt werden. Das Festziehen der 6-Kantmutter 15 erfolgt mit einer drehmomentgesteuerten Schraubmaschine bis die Spannklemme 13 den

notwendigen Anpressdruck auf den Fuß der Schiene 1 ausübt. Bei üblicher Hontage betragt das Drehmoment zum Anziehen der 6-Kantmutter 15 etwa 20 bis 25 mkp, wobei auf den Schienenfuß dann ein Druck von ca. 1.100 kp und auf den äußeren Teil der Führungsplatte 12 ein solcher von ca. 1200 kp ausgeübt wird, so daß dor Gesamtzug, de£ auf der Schwellenschraube 5 lastet, 2,3 t beträgt

Im Zusammenhang mit Fig. 2 werden weitere Einzelheiten der Spreizdübel-Konstruktion erläutert. Man erkennt aus dieser Figur, daß der Spreizdübel 6 mit einigen wenigen breiten vorstehenden wulstförmigen Rippen 6a versehen ist, die sich praktisch über seine Gesamtlänge mit Ausnahme des oberen Endes 6b und des unteren Endes im Bereich des Wulstes 7 erstrecken. Die Neigung der wulstförmigen Rippen ist zur Schwellenoberseite etwas flacher als zur Schwellenunterseite ausgebildet.

Der Dübel 6 weist zwei einander diametral gegenüberlie-

gende und sich konisch von oben nach unten verbreiternde Schlitze 6c auf, welche sich bis unmittelbar in die Nachbarschaft der oberen Stirnseite 6d des Dübels 6 erstrecken. Der kleine zwischen dem E..Ie des Schlitzes 6c und der Stirnfläche 6d verbleibende Steg 6e kann in ein fächer Weise aufgebrochen werden. So verfährt man auch vor dem Einbau des Spreizdübels 6: Man teilt ihn in zwei Hälften durch Aufbrechen des Steges 6e und treibt diese beiden Hälften mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten Einschlagdornes in die aufgebohrte Bohrung 8 der Schwelle 2 soweit ein, bis der Bund 7 aus der Bohrung 8 an der Unterseite heraustritt und die Lochkanten von den beiden seitlichen Schenkeln 7a und 7b des Bundes 7 in der dargestellten Weise hintergreifen werden. Durch das nachfolgende Einstecken des Pfropfens 9 in die sich verbrei-

ternde öffnung 10 des Spreizdübels 6 und Eindrücken dieses

Pfropfens mit der Schwellenschraube 5 in der oben be- <| schriebenen Weise wird derselbe bis in den Bereich des % Bundes 7 entlang der inneren Stirnfläche 6f soweit vorgeschoben, bis er sich im Bereich des Bundes 7 befindet und dort die Schenkel 7a und 7b des Bundes 7 nach außen drückt.

j Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf den beschriebenen Dübel. || 10 Man erkennt hier gut, wie die beiden seitlichen Schenkel P 7a, 7b des Vorsprunges 7 sich jeweils um die Breite a ge-. genüber der Außenkontur 6g des Dübels 6 nach außen erstrecken. Die Breite der beiden Schenkel 7a und 7b, nämlich a + a, und die Breite b des Schlitzes 6c am unteren Ende des Dübels 6 sind so aufeinander abgestimmt, daß beim . ' . Eintreiben des Dübels 6 in die Bohrung 8 beim Zusammenpressen der beiden Schenkel 7a und 7b der Schlitz 6c soweit zusammengepresst wird, daß die Außenkontur der Schenkel 7a, 7b an der Innenwandung der Bohrung 8 in der Schwelle 2 während des Eintreibens entlanggleitet. Es gilt daher 2a = b. Nach dem Austritt des Bundes 7 aus der unteren Öffnung der Bohrung 8 bewegt er sich infolge der Elastizität des Kunststoffmaterials des Dübels und beim Einschrauben der Schwellenschraube 5 noch zusätzlich durch den Pfropfen 9 nach außen, um in der in Fig. 1 gezeigten Weise den unteren Rand der Bohrung 8 zu hintergreifen und so dem Dübel einen wirksamen Widerstand gegen ein Herausziehen nach oben in Fig. 1 entgegenzusetzen.

Die verbesserte Haltekrdft der Schwellenschraube in einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sanierten Altschwelle gegenüber der Haltekraft einer Schwellenschraube in einer mit einem konventionellen Hohldübel sanierten Altschwelle ergibt sich aus Fig. 5. Wie man aus Fig. 5 erkennt, nimmt

Zugkcaft beim Herausziehen der Schraube während der ersten 10 mm des Weges bis auf etwa 3,6 t zu, um dann langsam abzunehmen. Bei ca. 25 mm Heglänge ist immer noch eine Haltekraft von etwa 2 t vorhanden. Demgegenüber zeigt die untere gestrichelte Kurve in Fig. 5 einen Kurvenverlauf, bei dem die Kurve bereits nach dem Erreichen einer maximalen Haltekraft von etwa 1, 8 t nach 5 mm Weglänge erreicht ist, die dann rasch auf tiefere Werte abfällt, wobei bereits eine Resthaltekraft von nur 1 t bei etwa 10 mm Weglänge erreicht ist.

Der Vergleich der beiden Kurvenverläufe in Pig. 5 zeigt deutlich die bessere Haltekraft für die Schwellenschrauben in nach dem neuen Verfahren mittels des verbesserten Du bels sanierten Altschwellen aus Weichholz. Die wenigen re lativ dicken Rippen 6a bewirken zusammen mit dem Vorsprung 7 die Verdoppelung der Haltekraft, die alte Weichholzsrhwellen nch für eine weitere Zeit für die Verlegung von Schienen einsatzfähig machen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß eine Vielzahl von bekannten scharfkantigen Rippen an Dübein dem Herausziehen keinen so guten Widerstand entgegensetzen, sondern Kehr wie ein Hobel wirken und das Holz in der Umgebung des Loches 8 mehr herausschneiden als dies mit den verdickten Rippen 6a beim neuen Dübel der Fall ist.

Claims

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OR. ING. E. HOFFMANN (19Μ-1Ϊ74) - DIfL-ING.W. EITLE - DK.RER.NAT.K.HOFFMANN · DIPL.-ING.W. IEHN

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G 83 04 915.0 ⁶· November 1984

38 317 x/ca.

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\Spreizdübel zur Altschwellensanierunq /

Schutzansprüche

1 . Spreizdübel zur Altschwellensanierung, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizdübel in an sich bekannter Weise als Hohldübel ausgebildet und mit einer sich konisch erweiternden Öffnung (10) zur Aufnahme der Schwellenschraube (5) versehen ist und daß der Dübel (6) an seinem unteren Ende einen Bund (7) aufweist, der sich auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten in Form zweier Schenkel (7a, 7b)

über die Außenkontur (6g) des Dübels (6) hinaus erstreckt.
2. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß derselbe zwei einander diametral gegen- überliegende und sich konisch nach unten verbreiternde Schlitze (6c) aufweist, welche sich unter Ausbildung eines schmalen Steges (6e) bis unmittelbar an den oberen Rand (6d) des Dübels erstrecken und jeweils zwischen den Schenkeln (7a, 7b) des Bundes (7) angeordnet sind.
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3. Spreizdübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Breite (a + a) der über die Kontur (6g) des Dv'bels hervorspringenden Schenkel (7a, 7b) des Bundes und die Breite (b) des Spaltes (6c) an seinem unteren Ende so aufeinander abgestimmt sind, daß beim Einschlagen des Dübels in die Holzschwelle (2) der Durchmesser des Bundes mit dem Durchmesser der Dübelkrone bzw. Außenkontur (6g) des Dübels (6) übereinstimmen.
4. Spreizdübel nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß derselbe praktisch über seine Gesamtlänge mit einigen wenigen breiten vorstehenden wulstfermigen Rippen (6a) mit einem schmalen zylindrischen Grat (6h) versehen ist, deren Neigung in an sich bekannter Weise zur Schwellenoberseite flacher und zur Schwellenunterseite steiler verläuft, so daß dem Herausziehen des Dübels zusätzlich zu dem Wulst (7) ein verstärkter Widerstand entgegengesetzt wird.