DEP0013762DA

DEP0013762DA - Compensating joint for underground rails, especially grooved rails.

Info

Publication number: DEP0013762DA
Authority: DE
Inventors: Nikolaus Erdtmann
Original assignee: Erdtmann, Nikolaus, Kamp-Lintfort
Publication date: 1950-08-17

Description

Es ist bekannt bei Gleisanlagen aller Art, wie beispielsweise auch bei den Rillenschienen von Strassenbahngleisen, sogenannte Ausgleichsstösse zu verwenden, welche die Aufgabe haben, die durch Temperaturwirkungen oder Bodenbewegungen auftretenden Längenänderungen der Schienen auszugleichen. Derartige Ausgleichsstösse werden je nach den vorherrschenden Bedingungen als Press- oder Zerrungsstösse ausgebildet und verlegt. Bei den bisher bekannten Ausgleichsstössen waren in der Regel die den Stoss bildenden Schienenteile in einer Zwangsführung gelagert und lagen mit schräg zur Schienenachse verlaufenden Flächen gegeneinander an. Die Anordnung dieser Schrägflächen hatte dabei den Zweck, die auftretende Stosslücke schlagfrei zu überbrücken. Im einzelnen waren bei den bekannten Ausgleichsstössen die beiden Enden der Schienen mit durchgehenden Schrägschnitten versehen, an welche sich von aussen ein besonders gestaltetes Ausgleichsstück grosser Länge anlegte. Eine derartige Ausbildung war ungewöhnlich kompliziert und teuer, insbesondere weil für das Ausgleichsstück, welches die Stosslücke überbrückte, die Herstellung eines besonderen Werkstückes aus einem Sonderprofil notwendig war. War der Hub des Ausgleichsstosses beispielsweise durch Zerrungen erschöpft, so mussten hierbei besonders kurze Schienenstücke zusätzlich in das Normalgleis eingesetzt werden, welche wieder für sich zwei schlagempfindliche Stösse bildeten und infolge ihrer provisorischen Ausbildung und Verlegung beim Fahrbetrieb zu einer empfindlichen Schädigung des Gleiskörpers - infolge ihrer Wirkung als sogenannte Pumpstösse - und der Fahrzeuge führten. Nachteilig war fernerhin, dass eine Veränderung derIt is known in track systems of all kinds, such as, for example, also in the grooved rails of tram tracks, to use so-called compensating shocks, which have the task of compensating for the changes in length of the rails caused by temperature effects or ground movements. Such compensating joints are designed and laid as compression or pulling joints, depending on the prevailing conditions. In the previously known compensating joints, as a rule, the rail parts forming the joint were mounted in a positive guide and rested against one another with surfaces running obliquely to the rail axis. The arrangement of these inclined surfaces had the purpose of bridging the joint gap without impact. In detail, in the known compensating joints, the two ends of the rails were provided with continuous bevel cuts, against which a specially designed compensating piece of great length was placed from the outside. Such a design was unusually complicated and expensive, in particular because it was necessary to manufacture a special workpiece from a special profile for the compensating piece that bridged the joint gap. If the stroke of the equalizing shock was exhausted, for example by pulling, particularly short pieces of rail had to be additionally inserted into the normal track, which again formed two shock-sensitive impacts and, as a result of their provisional training and relocation during operation, caused significant damage to the track structure - as a result of their effect as so-called pumps - and the vehicles led. Another disadvantage was that a change in

Spur beim Arbeiten des Stosses eintrat.Trace entered while working the push.

Bei offen verlegten Reichsbahngleisen ist es bereits bekannt zum Ausgleich von Temperaturänderungen die Schienenstösse derart zu gestalten, dass im Steg und Fuss der Schiene der übliche Stumpfstoss vorhanden war, während der Kopf der Schiene schräg geschnitten war und der Schrägschnitt zur Vermeidung eines spitzen Auslaufes an der Fahrkante hier in einem Abstand von 10 mm rechtwinklig zu dieser gebrochen war. Dieser bekannte Schienenstoss war in seiner Herstellung kompliziert und teuer und es ging bei ihm ein wesentlicher Anteil der durch den Schrägschnitt zu überbrückenden Stosslücke infolge der gebrochenen Fahrkanten verloren. Ausserdem war er für die Aufnahme von durch Temperatureinflüsse und Bodenbewegungen hervorgerufenen Gleisveränderungen weder bestimmt noch geeignet, zumal bei ihm die Schienenstossenden lediglich durch eine Lasche verbunden waren und nicht von einer Zwangsführung aufgenommen wurden.In the case of openly laid Reichsbahn tracks, it is already known to compensate for temperature changes by designing the rail joints in such a way that the usual butt joint was present in the web and foot of the rail, while the head of the rail was cut at an angle and the bevel cut to avoid a sharp run-out at the running edge was broken here at a distance of 10 mm at right angles to this. This known rail joint was complicated and expensive to manufacture and a significant proportion of the joint gap to be bridged by the bevel cut was lost due to the broken running edges. In addition, it was neither intended nor suitable for recording track changes caused by the effects of temperature and ground movements, especially since the rail joint ends were only connected by a bracket and were not taken up by a forced guidance.

Die Erfindung betrifft demgegenüber einen neuen Ausgleichsstoss, insbesondere für erdverlegte Rillenschienen in Bergbaugebieten und hat sich vornehmlich zum Ziel gesetzt, einen Ausgleichsstoss zu schaffen, welcher aus den normalen Schienenprofilen ohne kostspielige Sonderwerkstücke gebildet wird und notfalls an beliebigen Punkten des Gleises an Ort und Stelle hergestellt werden kann. Erfindungsgemäss wird dies im wesentlichen dadurch erreicht, dass die Stossenden der Schienen im Schienenkopf mit einem bis zum Stegansatz gehenden den ganzen Schienenkopf in einer Ebene durchdringenden Schrägschnitt gegeneinander anliegen und Steg und Schienenfuss in an sich bekannter Weise stumpf voneinander stossen. Am Fuss des einen Schienenendes wird gemäss der Erfindung eine Grundplatte befestigt, welche den Stoss überbrückt und als Führung für das andere Schienenende dient. Diese Führung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Grundplatte den Fuss der beweglichen Schiene mit seitlichen Führungsleisten umfasst. Für diesen Zweck der Führung können jedoch auch beliebig andere Mittel Anwendung finden.In contrast, the invention relates to a new compensating joint, in particular for underground grooved rails in mining areas and has primarily set itself the goal of creating a compensating joint which is formed from normal rail profiles without costly special workpieces and, if necessary, can be produced on site at any point on the track can. According to the invention, this is essentially achieved in that the abutting ends of the rails in the rail head abut against one another with an inclined cut extending up to the web approach and penetrate the entire rail head in one plane and the web and rail foot butt against one another in a known manner. According to the invention, a base plate is attached to the foot of one end of the rail, bridging the joint and serving as a guide for the other end of the rail. This guidance can be achieved, for example, in that the base plate encompasses the foot of the movable rail with lateral guide strips. However, any other means can be used for this purpose of guidance.

Der Ausgleichsstoss nach der Erfindung besitzt den Vorzug einer denkbar einfachen Ausbildung. Der Schrägschnitt des Schienenkopfes gewährleistet ein schlagfreies Befahren des Stosses, während die stumpf voneinander stossenden Flächen des Steges und Schienenfusses die bei Presstössen auftretenden Kräfte aufnehmen und die Führung der Schienen mit Hilfe der Grundplatte die Beibehaltung einer stets gleichbleibenden Spur beim Arbeiten des Ausggleichsstosses gewährleistet.The equalizing joint according to the invention has the advantage of a very simple design. The bevel cut of the rail head ensures that the joint can be driven on without impact while the butt jointing surfaces of the web and rail base absorb the forces occurring during press joints and the guidance of the rails with the help of the base plate ensures that a constant track is maintained when working on the compensating joint.

Der durch die Erfindung geschaffene Ausgleichsstoss ist insbesondere als Ausgleichsstoss für Bodenbewegungen, wie sie beispielsweise in Bergbaugebieten unter den Abbauwirkungen auftreten geeignet. Zur Erläuterung der hierbei vorliegenden Verhältnisse sei darauf hingewiesen, dass sowohl die Zerrung als auch die Pressung über einem Abbaugebiet nicht stetig ist.The compensatory shock created by the invention is particularly suitable as a compensatory shock for ground movements such as occur, for example, in mining areas under the effects of mining. To explain the conditions here, it should be pointed out that both the strain and the pressure are not continuous over a mining area.

Bei der Berechnung eines Beispieles, für das zwar ungünstige, in der Praxis jedoch durchaus mögliche Bedingungen zugrunde gelegt wurden, ergaben sich folgende Werte:When calculating an example, which was based on unfavorable, but in practice quite possible conditions, the following values resulted:

Für jeweilige Schienenlängen von 15 m zeigen sich am Einwirkungsgrad Dehnungen von 18 mm, die bis zum Dehnungsmaximum auf 78 mm ansteigen, bis zum Abbaurand hin bis auf 10 mm fallen und dass in Pressung übergehen. Das Pressungsmaximum zeigt dabei einen Betrag von 58 mm.For the respective rail lengths of 15 m, the degree of effectiveness shows expansions of 18 mm, which increase to the maximum expansion of 78 mm, drop to 10 mm up to the edge of the dismantling and that go into compression. The maximum compression shows an amount of 58 mm.

Bei gelaschten Stössen kann nicht mit gleichen Stosslücken gearbeitet werden, da Zerrungen sowohl als auch Pressungen je nach Lage zum Abbau in stark unterschiedlicher Grösse eintreten. Die Mehrzahl der erdverlegten Gleise, insbesondere bei Strassenbahnen, ist heute auf die gesamte Länge verschweisst. Demzufolge muss ein Verfahren zur Aufnahme von bergbaulichen Längenänderungen insbesondere bei erdverlegtem, verschweisstem Gleise darauf abgerichtet sein, Zerrungen sowohl als auch Pressungen an besonders geeigneten Stellen in grösserem Umfange und für längere Strecken als 15 m durch geeignete Vorrichtungen aufzunehmen.In the case of lashed joints, it is not possible to work with the same joint gaps, as strains as well as pressures occur in greatly different sizes depending on the location for dismantling. Most of the underground tracks, especially on trams, are now welded over their entire length. As a result, a method for absorbing changes in length during mining, particularly in the case of underground, welded tracks, must be designed to absorb strains as well as pressures at particularly suitable locations on a larger scale and for distances longer than 15 m using suitable devices.

Infolge der Einfachheit seiner Ausbildung und der ausnutzbaren Länge der Überbrückung der Stosslücke ist der Ausgleichsstoss nach der Erfindung für die Beherrschung dieser Verhältnisse hervorragend geeignet. Bei Anwendung auf Rillenschienen ergibt sich hier- bei noch der zusätzliche Vorteil, dass infolge der Gestaltung derartiger Schienenprofile die Spitze des Schrägschnittes auch bei verhältnismässig flachen Schnittwinkeln gut abgestützt wird.As a result of the simplicity of its design and the usable length of the bridging of the joint gap, the compensating joint according to the invention is excellently suited for mastering these conditions. When used on grooved rails, this results in with the additional advantage that, due to the design of such rail profiles, the tip of the bevel cut is well supported even at relatively flat cutting angles.

Der Ausgleichsstoss nach der Erfindung kann sowohl als Presstoss wie auch als Zerrungsstoss eingebaut werden. Als Presstoss ist es bei Erschöpfung des eingestellten Spiels nur notwendig, ein Schienenende im Kopf schräg und im Steg und Fuss gerade zur Einstellung eines neuen Spieles abzuschneiden. Bei einem Zerrungsstoss kann zur Einstellung eines neuen Spieles ein Schienenstück entsprechend grösserer Länge, jedoch normalen Profils in den Stoss eingesetzt werden. Sowohl bei Pressung als auch Zerrung können grössere zu erwartende Bewegungen durch die Einschaltung entsprechend schräg geschnittener Zwischenstücke zwischen die Schienenenden des Stosses beherrscht werden.The compensating joint according to the invention can be installed both as a pressed joint and as a strain joint. When the set clearance is exhausted, it is only necessary to cut off one end of the rail in the head at an angle and in the bridge and foot straight to set a new clearance. In the event of a pulled joint, a piece of rail with a correspondingly greater length, but normal profile, can be inserted into the joint to set a new game. Larger movements to be expected can be mastered both in the case of compression and pulling by inserting correspondingly diagonally cut intermediate pieces between the rail ends of the joint.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind aus der Zeichnung ersichtlich, in welcher die Erfindung beispielsweise erläutert ist. Es zeigt:Further advantageous details of the invention can be seen from the drawing, in which the invention is explained, for example. It shows:

Fig. 1 einen Ausgleichsstoss nach der Erfindung in Seitenansicht,1 shows a compensating joint according to the invention in side view,

Fig. 2 einen Schnitt gemäss der Linie II-II der Fig. 1,FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1,

Fig. 3 den Ausgleichsstoss in Draufsicht undFig. 3 the compensating joint in plan view and

Fig. 4-9 zwei weitere Ausführungsbeispiele in Seitenansicht, Querschnitt und Draufsicht.4-9 two further exemplary embodiments in side view, cross section and top view.

Die beiden aneinanderstossenden Rillenschienen 1 und 2 sind im Schienenkopf 3 etwa in 45 Grad und in den Stegen 4 und den Füssen 5 gerade geschnitten, so dass sie hier stumpf voreinander stossen. Die Schienenenden werden durch Laschen besonders zusammengehalten, welche in ihrem Bolzen in Langlöchern 7 geführt sind. Unter dem Fuss der Schiene 2 ist eine Grundplatte 8 beispielsweise durch Schweissung befestigt, auf der die Führungsleisten 9 angeordnet sind, welche den Fuss 5 der Schiene 1 umfassen und führen.The two mutually abutting grooved rails 1 and 2 are cut at approximately 45 degrees in the rail head 3 and straight in the webs 4 and feet 5, so that they butt against each other here. The rail ends are particularly held together by tabs which are guided in elongated holes 7 in their bolts. Under the foot of the rail 2, a base plate 8 is fastened, for example by welding, on which the guide strips 9 are arranged, which surround and guide the foot 5 of the rail 1.

Der Schrägschnitt der Schienenköpfe 3 bewirkt ein schlagfreies Befahren des Stosses, während die stumpf voreinander stos- senden Stege und Schienenfüsse die Kräfte bei Pressungen aufnehmen und es verhindern, dass sich die Schienen aneinander vorbeischieben. Die durch die Grundplatte 8 mit den Führungsleisten 9 geschaffene Führung gewährleistet die Aufrechterhaltung der Spur beim Arbeiten des Stosses. Die Führungsleisten 9 beginnen erst in einer gewissen Entfernung von der Stosstelle, um die Herstellung eines neuen Schnittes der Schiene bei Erschöpfung des eingestellten Spieles eines Presstosses zu erleichtern. Bei einem Dehnungsstoss wird ein neues Spiel dadurch ermöglicht, dass die Schiene 1 gegen eine an ihrem Ende entsprechend geschnittene Schiene grösserer Länge ersetzt wird.The angled cut of the rail heads 3 causes an impact-free driving on the joint, while the butt butt against each other send webs and rail feet absorb the forces during compression and prevent the rails from sliding past each other. The guidance created by the base plate 8 with the guide strips 9 ensures that the track is maintained when the joint is working. The guide strips 9 only begin at a certain distance from the joint in order to facilitate the production of a new cut of the rail when the set play of a press joint is exhausted. In the event of an expansion joint, a new play is made possible in that the rail 1 is replaced by a rail of greater length that is correspondingly cut at its end.

Wie aus der zeichnerischen Darstellung der Figuren 4 - 6 ersichtlich, kann die Erfindung auch in der Weise verwirklicht werden, dass die Stossenden der Schienen 1 und 2 nicht unmittelbar voreinander stossen, sondern dass zwischen diesen Stossenden ein mittleres an seinen Enden entsprechend geschnittenes Ausgleichsstück 10 eingefügt ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind beide Stossenden der Schienen 1 und 2 mit einer Grundplatte für die Führung des Mittelstückes 10 versehen und mit dem Mittelstück 10 durch in Langlöchern geführte Laschen verbunden. Je nach dem, ob der Ausgleichsstoss auf Pressung oder Zerrung arbeitet, werden nach Erschöpfung seines Hubes kürzere oder längere Mittelstücke 10 eingefügt.As can be seen from the graphic representation in FIGS. 4-6, the invention can also be implemented in such a way that the butt ends of the rails 1 and 2 do not directly abut each other, but that a middle compensating piece 10 correspondingly cut at its ends is inserted between these abutment ends is. In this embodiment of the invention, both abutting ends of the rails 1 and 2 are provided with a base plate for guiding the middle piece 10 and connected to the middle piece 10 by tabs guided in elongated holes. Depending on whether the compensating shock works on compression or tension, shorter or longer middle pieces 10 are inserted after its stroke has been exhausted.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 - 9 sind zwischen den Stossenden der Schienen 1 und 2 ein mittleres Ausgleichsstück 10 und zwei Zwischenstücke 11 und 12 eingefügt. Die Enden der Schienen 1 und 2 und die Stücke 10 bis 12 sind auf der Grundplatte 8 durch klemmplattenartige Leisten 13 geführt und gehalten. Die einzelnen Stosstellen sind durch die Laschen 6 überbrückt, die gegen die entsprechenden Bolzen der Schienenenden 1 und 2 und des Ausgleichsstückes 10 in Langlöchern 7 geführt sind, während sie an den Bolzen der Zwischenstücke 11 und 12 mit runden Bohrungen anliegen. Nach Erschöpfung des Hubes, welcher durch die Schräglücken zwischen den Schienen 1 und 2 und den Stücken 11 bis 12 bestimmt wird, wird das Ausgleichsstück 10 bei Pressung gegen ein nächst kleines Ausgleichsstück ausgewechselt und hierbei wieder der gesamte Stoss in die Ausgangsstellung gebracht.In the embodiment according to FIGS. 7-9, a middle compensating piece 10 and two intermediate pieces 11 and 12 are inserted between the butt ends of the rails 1 and 2. The ends of the rails 1 and 2 and the pieces 10 to 12 are guided and held on the base plate 8 by clamping plate-like strips 13. The individual impact points are bridged by the tabs 6, which are guided against the corresponding bolts of the rail ends 1 and 2 and the compensation piece 10 in elongated holes 7, while they rest on the bolts of the intermediate pieces 11 and 12 with round holes. After the stroke, which is determined by the inclined gaps between the rails 1 and 2 and the pieces 11 to 12, is exhausted, the compensating piece 10 is exchanged for a next small compensating piece when pressed and the entire joint is brought back into the starting position.

Bei Zerrung arbeitet der Stoss umgekehrt, d.h. bei Erreichung des maximalen Abstandes der Schräglücken wird ein nächst grösseres Ausgleichsstück 10 eingebaut, nachdem vorher der Stoss im Gesamten mit seinen verschiedenen Schräglücken wieder zur Anlage gebracht wurde. Bei einer derartigen Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, mit verhältnismässig einfachen Mitteln einen Ausgleichsstoss mit einem grossen wirksamen Hub zu schaffen.In the event of a strain, the joint works the other way round, i.e. when the maximum distance between the inclined gaps is reached, a next larger compensating piece 10 is installed after the joint as a whole with its various inclined gaps has been brought into contact again. With such an embodiment of the invention it is possible to create a compensating joint with a large effective stroke with relatively simple means.

Die Erfindung ist jedoch mit den dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispielen keineswegs erschöpft, vielmehr kann der ihr zugrunde liegende Vorschlag, einen Ausgleichsstoss unter Verwendung nur normaler Schienenteile zu schaffen, noch auf beliebig andere Art verwirklicht werden. Insbesondere können für die Führung der Schienenenden in stets gleicher Spur die verschiedensten Mittel zur Anwendung gelangen.However, the invention is by no means exhausted with the illustrated and described exemplary embodiments; rather, the proposal on which it is based, to create a compensating joint using only normal rail parts, can still be implemented in any other way. In particular, a wide variety of means can be used to guide the rail ends in the same track.

Claims

1. Compensating joint for underground rails, in particular grooved rails in mining areas, in which the rail parts supported in a positive guide rest against one another with surfaces running obliquely to the rail axis, characterized in that the joint ends of the rail in the rail head with one up to the web approach, the entire rail head in one Planar penetrating oblique cut abut against each other and butt butt against each other in a known manner.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a base plate is attached to the foot of one end of the rail, which bridges the joint and serves as a guide for the other end of the rail.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the base plate comprises the foot of the movable rail with lateral guide strips.

4. Devices according to claim 1-3, characterized in that one or more intermediate pieces are switched on between the butt ends of the rails.

5. Apparatus according to claim 1, 2 and 4, characterized in that the rail feet of the rails or intermediate pieces are guided by clamping plate-like strips attached to a base plate.