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Schienenbefestigung mit zweischenkligen, federnden Klemmplatten Die
Erfindung bezieht sich auf Schienenbefestigungen, insbesondere auf Betonschwellen,
mit zweischenkligen, federnden Klemmplatten; deren Schenkel durch eine auf der Schwelle
' oder einer zwischengeschalteten Unterlegplatte abgestützte Rundung verbunden sind
und Durchtrittsöffnungen für die .Befestigungsschraube aufweisen. Bei einer bekannten
Schienenbefestigung mit solchen zweit-, Klemmplatten übergreift nur der obere Schenkel
den Schienenfuß. während der untere Schenkel um so viel kürzer ist, daß sein Ende
seitlich gegen. den Schienenfuß anliegt und zur iSpurhaltung dient. Solche Klemmplatten
haben bei ihrer Belastung durch den Anzug der Befestigungsschraube nur einen kurzen
Federweg. Auch besteht die Gefahr bleibender Formänderung bereits bei Belastungen
von weniger als 2000 kg. Sie sind daher für die Aufnahme und Übertragung hoher Anpreßdrücke
auf den Schienenfuß wenig geeignet. Ein weiterer 'Mangel besteht darin. daß der
zur Verfügung stehende kurze Federweg der bekannten Klemmplatten nicht ausreicht,
um die beim Befahren derEisenbahngleise auftretendenßewegungen zwischen der Schiene
und dem Unterbau unter ständiger Aufrechterhaltung einer ausreichend hohen Verspannung
zwischen den Teilen der Schienenbefestigung aufzunehmen. Die Schienen von Eisenbahngleisen
«-erden durch das Befahren je nach dem Gewicht und der Geschwindigkeit der Fahrzeuge
in verhältnismäßig große und rasche, unregelmäßige Schwingungen versetzt. Messungen
haben ergeben, daß bei Betonschwellen eine Einsenkung von etwa a mm, bei Holzschwellen
eine solche von 3 bis 4 mm eintritt, die nach dein Befahren wieder verschwindet.
Dazu kommen die Einsenkungen zwischen zwei Schwellen bis zu 0,7 mm und das Nachgeben
der elastischen Zwischenlagen zwischen Schiene und Schwelle his
zu.
0;7 mm,- je nach der -Größe des Raddruckes. Dabei sind -die Be`vegünken stoßartig,
weil bei einer Fahrgeschwindigkeit von i2o km/Std. etwa 5o Schwellen in der 'Sekunde
überfahren werden. Auch die Seitenschübe a:"uf =die- Außenschiene beim-Befahren
von Kurven sowie die durch Schlingerbewegungen.der Fahrzeuge verursachten unregelmäßigen
seitlichen Stöße müssen berücksichtigt werden.
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Infolgedessen besteht die Forderung, daß die Befestigungsmittel, welche
'Schiene und Schwelle verbinden, ständig unter hoher Spannung stehen, um ein Abheben
der iSchiene zuverlässig zu verhindern. Insbesondere müssen die Befestigungsmittel
so beschaffen sein, daß die durch -das
Befahren entstehenden senkrechten Bewegungen
der Schiene, welche durch das - Pressen- elastischer. Zwischenlagen und die .Schwellenbewegungen
zusammen bis etwa 1,2 mm ausmachen, innerhalb des Spannungsbereiches der Befestigungsmittel
liegen, d. h. ohne einen,die Befestigung beeinträchtigenden, schädlichen Spannungsabfall
gut aufgefangen werden, damit kein Abheben der Schiene von der Schwelle stattfindet.
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Diese Forderungen werden z. B. von den im Eisenbahnoberbau. gebräuchlichen
hochspannenden Doppelfederringen erfüllt, die infolge ihrer Schraubenfederung eine
beträchtliche Vorspannung von etwa 6oo bis 700 kg ergeben, welche durch weiteren
Anzug des Befestigungsmittels durch Biegungsfederung der Wölbungen bei einem weiteren
Feder--weg von etwa 1,5 bis i,8 mm in eine Hochspannung bis zu etwa 4ooo kg übergeht.
Innerhalb dieses Federweges, also völlig im Gebiet der Hochspannung, liegt der für
den Ausgleich der Schienenschwingungen erforderliche maximale Weg von etwa 1,2 mm.
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Die Erfindung bezweckt; ähnlich günstige Verhältnisse bei federnden
Klemmplatten für Schienenbefestigungen zu schaffen,. und erreicht dies bei zweischenkligen,
federnden Klemmplatten, deren Schenkel in bekannter Weise durch eine auf der Schwelle
abgestützte Rundung verbunden sind und Durchtrittsöffnungen für die Befestigungsschraube
aufweisen, in der Hauptsache dadurch, daß der obere Schenkel der Klemmplatte sich
im wesentlichen geradlinig erstreckt, der untere aber in seiner Längsrichtung gewölbt-
ist und beide Schenkel in an sich bekannter Weise eine solche Länge aufweisen, daß
ihre Enden übereinanderliegend den Schienenfuß übergreifen. Dabei haben beide Schenkelenden
der Klemmplatte in der Projektion auf den Schienenfuß zweckmäßig die gleiche oder
nahezu gleiche Länge.
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Die Wölbung des unteren Schenkels ist .bei einer bevorzugten Ausführungsform
so ausgebildet, daß ihre Basislinie sich von einer der 'Spurhaltung dienenden bekannten
Kröpfung des unteren Schenkelendes bis zum gerundeten Scheitel der Klemme erstreckt.
Die Pfeilhöhe dieser Wölbung ist vorzu@gswei.se so bemessen, d@aß der Wölbungsscheitel
bis an den oberen Schenkel oder nahezu bis an diesen Schenkel reicht, wenn die Schenkelenden
sich bei der Vörspannung .der. Klemmplatte soeben berühren.
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In ungespanntem Zustand divergieren die beiden Schenkel der .Klemmplatte,
so daß ein gewisser Abstand von beispielsweise io mm zwischen den Schenkelenden
besteht. !Beim Anzug der Befestigungsschrauben kommen zunächst die über dem Schienenfuß
liegenden beiden Schenkelenden durch flaches Aufeinanderlegen miteinander zur Anlage
und kurz danach der Wölbungsscheitel des unteren .Schenkels mit dem oberen .Schenkel
zweckmäßig an einer Stelle, die neben den Durchtrittsöffnungen der beiden Schenkel
für die Befestigungsschraube nach der Seite des Klemmplattenscheitels hin liegt.
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Bei Untersuchung von zweischenkligen Klemmplatten nach der Erfindung
angefertigte Druckdiagramme zeigen, daß bei einer Belastung von etwa 6oo kg die
gegenseitige Anlage der beiden Schenkelenden eintritt, und zwar über einen Federweg
von etwa io bis ii mm. Durch weiteren Anzug der Befestigungsschraube kann die Spannung
bis auf etwa 4000 kg erhöht werden, und zwar bei einem weiteren Federweg von etwa
3 mm. Dabei steigt die Druckkurve im Verhältnis zum Federweg so günstig an, daß
auch bei geringeren Spannungen von etwa 2ooo bis 25oo kg. schon gewährleistet. ist,
daß der Schwingungsweg von maximal 1,2: mm vollkommen im Bereich .der federnden
Hochspannung der ,Klemmplatte liegt.
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Vergleichsversuche mit den bisher bekannten zweischenkligen, federnden
Klemmplatten für die Schienenbefestigung ergaben, daß mit diesen .ähnliche Ergebnisse
nicht zu erzielen sind, insbesondere auch nicht mit einer bekannten zweischenkligen
Klemmplatte, bei welcher nur das Ende des unteren Schenkels dem Schienenfuß aufliegt,
der obere Schenkel aber nur bis vor Iden 'Schienenfuß reicht, oder mit einer bekannten
zweischenkiigen Klemmplatte, welche zwar, zwei bis über den Schienenfuß reichende
Schenkelenden, aber weder einen geraden oberen Schenkel noch eine ausgesprochene
Wölbung des unteren Schenkels aufweist, deren Scheitel gegen den oberen Schenkel
zur Anlage kommt.
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Die Zeichnung veranschaulicht den Gegenstand der Erfindung in einem
Ausführungsbeispiel.
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Fig. i ist ein senkrechter Schnitt durch eine Schienenbefestigung;
Fig.2 zeigt in größerem Maßstab die ungespannte Klemmplatte im Schnitt; -Fig. 3
ist die Seitenansicht der in Fig. 2 gezeigten Klemmplatte in vorgespanntem Zustand.
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Auf der Betonschwelle i liegt die Schiene 2 unter Zwischenschaltung
einer elastischen Platte 4 aus Gummi oder aus Pappelholz zwischen dem Schienenfuß
3 und der Schwellenoberfläche bzw. einer nicht gezeichneten, in die Betonschwelle
eingelassenen stählernen Unterlegplatte.
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Als Spannmittel dient eine zweischenklige, federnde Klemmplatte, deren
oberer Sehenkel 5 bei dem gezeichneten iBeispiel geradlinig bzw. als ebene Platte
ausgebildet ist. Dagegen hat der untere Schenkel eine starke Wölbung 7, deren Basislinie
sich von der zur Spurhaltung dienenden Kröpfung
to des Schenkelendes
9 bis zum gerundeten Scheitel 6 der Klemmplatte erstreckt. 'Mit dem gerundeten Scheitelteil
6 stützt sich die Klemmplatte auf ein muldenförmiges .Auflager i i, das in der Betonschwelle
i verankert ist.
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Die Höhe der Wölbung 7 ist so bemessen, daß der Wölbungsscheitel bis
nahe an den oberen Schenkel 5 reicht, wenn sich die Schenkelenden 8 und 9 bei vorgespannter
Klemmplatte (Fig. i und 3) soeben berühren.
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Fig.2 zeigt die Klemmplatte in urgespanntem Zustand und läßt erkennen,
daß zwischen den Schenkelenden 8 und 9 ein Abstand von etwa io bis 12 mm ist.
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In den beiden Schenkeln 5 und 7 befindet sich je eine Durchtrittsöffnung
12 und 13 für die Befestigungsschraube 14., auf deren oberem Bolzenende eine Mutter
15 drehbar ist, durch deren Anzug die zweischenklige Klemmplatte gespannt wird.
Zwischen Mutter und Klemmplatte kann eine Zwischenlage 16, auch eine federnde Zwischenlage
angeordnet sein.
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Der obere Schenkel der Klemmplatte muß nicht als völlig ebene Platte
ausgebildet sein, sondern kann auch etwas gewölbt sein.