WO2024047524A1 - Verfahren zur herstellung einer schienenbefestigung, verfahren zur erhöhung der schwingfestigkeit einer spannfeder zum niederhalten eines gleiskörperelements und schienenbefestigung - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer schienenbefestigung, verfahren zur erhöhung der schwingfestigkeit einer spannfeder zum niederhalten eines gleiskörperelements und schienenbefestigung Download PDF

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WO2024047524A1
WO2024047524A1 PCT/IB2023/058523 IB2023058523W WO2024047524A1 WO 2024047524 A1 WO2024047524 A1 WO 2024047524A1 IB 2023058523 W IB2023058523 W IB 2023058523W WO 2024047524 A1 WO2024047524 A1 WO 2024047524A1
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WO
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tension spring
hold
section
assembly position
spring
Prior art date
Application number
PCT/IB2023/058523
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Mayer
Wolfgang HÖLZL
Original Assignee
Voestalpine Turnout Technology Zeltweg GmbH
Voestalpine Railway Systems GmbH
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Publication date
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/38Indirect fastening of rails by using tie-plates or chairs; Fastening of rails on the tie-plates or in the chairs
    • E01B9/44Fastening the rail on the tie-plate
    • E01B9/46Fastening the rail on the tie-plate by clamps
    • E01B9/48Fastening the rail on the tie-plate by clamps by resilient steel clips
    • E01B9/483Fastening the rail on the tie-plate by clamps by resilient steel clips the clip being a shaped bar
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/02Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor
    • E01B9/28Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members
    • E01B9/30Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members by resilient steel clips
    • E01B9/303Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members by resilient steel clips the clip being a shaped bar

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a rail fastening, in which a track body element, such as. B. a rail foot of a rail, of at least one hold-down section, such as. B. a holding arm, a tension spring is held down resiliently in its final assembly position, the tension spring consisting of a tempered spring steel, comprising mounting the tension spring on a base, the tension spring being brought into a tensioned state by means of a hold-down device, in which the tension spring starts from a relaxed state with deflection of the hold-down section along a spring travel.
  • the invention relates to a rail fastening comprising a tension spring made of tempered spring steel and a hold-down device which can be fastened on a base, in particular a threshold, rib plate or angle guide plate, adjacent to a track body element, on which the tension spring can be supported or is supported in a final assembly position of the tension spring in such a way that the tension spring can be tensioned, starting from a relaxed state, with deflection of at least one hold-down section of the tension spring along a spring travel with the hold-down section against the track body element, in particular a rail foot of a rail, in order to hold it down resiliently.
  • the assembly of rails of a track body is usually carried out using a spring element, usually referred to as a tension spring or tension clamp, and a suitable tension element or hold-down device for tensioning the spring element.
  • a tension spring or tension clamp With this clamping element or Hold-down device It is usually a screw through which the spring element is braced against the ground in such a way that it applies the required holding forces via its section resting on the rail base.
  • the tensioning can take place, for example, by connecting the hold-down device directly to the subsurface that supports the rail and the fastening system, or by attaching the hold-down device to an additional component, such as a plate, which is then connected to the respective subsurface is firmly coupled.
  • tension springs are those with the “e” shape and those with a “»” shape.
  • a tension spring with the “e” shape is described, for example, in EP 313325 B1.
  • the “o” shape is shown, for example, in DE 3243895 A1.
  • tension spring can be brought relative to the rail base and the anchoring parts not only into a precisely defined final assembly position, but also into a position-secured pre-assembly position.
  • the tension spring is mounted in such a way that the section intended to hold down the rail base does not rest on the rail.
  • railway sleepers can be provided with tension springs arranged in the pre-assembly position and pre-tensioned at the factory, whereby the tension springs can be brought into the final assembly position and tensioned with a certain amount of effort after the rail has been placed on the construction site by moving them sideways, so that they are used for holding down
  • the section imaginary of the rail foot extends over it and is pressed down resiliently from above.
  • the disadvantage of tension springs from the prior art is the fact that they are only designed for a single installation direction or type of installation.
  • the installation direction is understood to be the direction in which the tension spring, which is usually already pre-tensioned, is pushed onto the rail base.
  • the most common ones are tension springs that are intended for transverse installation, i.e. H .
  • tension springs for pushing the tension spring transversely to the longitudinal direction of the rail.
  • the tension spring is brought into its final assembly position in the longitudinal direction of the rail. Installation in the longitudinal direction of the rails is advantageous due to the limited space, for example for fastening the rails in the area of switches.
  • Conventional tension springs are adapted to their specified installation direction, particularly with regard to the arrangement of areas of different stiffness, and can therefore not easily be installed in a different direction, with a different installation direction not being possible in most cases for geometric reasons.
  • Conventional rail fastening systems are provided with overload protection in at least some cases.
  • the purpose of an overload protection z is to limit the load acting on the tension spring, which is particularly important when the rail moves over a strong threshold relative to the threshold Up and down movement or a strong tilting movement.
  • tension springs break is due to insufficient vibration resistance.
  • fractures that can be attributed to the vibration load are subject to an undesirable statistical scatter, so that tension spring breaks can occur despite being designed for long-term durability.
  • the vibration load also leads to a decrease in the clamping force of the tension clamp.
  • the present invention therefore aims to improve a fastening system and a method for producing a rail fastening in such a way that the above-mentioned disadvantages can be overcome.
  • a tension spring should be created that has increased fatigue strength and with which the decrease in tension force can be reduced.
  • the invention provides, according to a first aspect, a method for producing a rail fastening, in which a track body element, such as e.g. B. a rail foot of a rail, of at least one hold-down section, such as. B.
  • a track body element such as e.g. B. a rail foot of a rail
  • at least one hold-down section such as. B.
  • a tension spring is held down resiliently in its final assembly position
  • the tension spring consisting of a tempered spring steel, comprising mounting the tension spring on a base, the tension spring being brought into a tensioned state by means of a hold-down device, in which the tension spring starts from a relaxed state with deflection of the hold-down section along a spring travel, the method being characterized in that the hold-down section is deflected during assembly in the direction of the spring travel to such an extent that the tension spring is subjected to cold forming in places, after which the tension spring is at least partially relaxed .
  • a tension spring made of tempered spring steel is therefore assumed, i.e. H . of a steel that has been subjected to a combined heat treatment consisting of hardening and subsequent tempering.
  • the tension spring comprises at least one hold-down section, such as. B. one or two holding arms with which the track body element is held down resiliently in the final assembly position.
  • the spring force is applied by resiliently deflecting the hold-down section, while the tension spring is held down by a hold-down device on a held-down section.
  • the deflection of the hold-down section takes place in the direction of the spring travel that it also experiences during operation, i.e. H . to hold down the track element.
  • the point of highest stress is usually on the surface of the tension clamps, so that cold forming takes place at least on the surface of the wire forming the tension spring.
  • the resilient deflection of the hold-down section for the purpose of cold forming refers to a relative movement of the hold-down section relative to the held-down section of the tension spring, starting from the tensioned state of the tension spring into the tensioned state.
  • the deflection can take place in that the hold-down section is deflected while the held-down section is in the direction of movement Deflection movement not displaced, e.g. B. held down by the hold-down device.
  • the deflection can take place in that the held-down section is deflected while the hold-down section is not displaced in the direction of movement of the deflection movement, e.g. B. is held in place by the base or the track element.
  • the deflection for the purpose of cold forming can therefore be achieved, for example, by changing the distance measured in the direction of the spring travel between the base or the track body on the one hand and the hold-down device on the other. In this way, cold forming can be carried out in a simple manner during the assembly process of the tension spring.
  • Carrying out the cold forming during the assembly of the tension spring preferably means that the cold forming takes place in the state clamped down by the hold-down device and before the rail vehicle travels on it for the first time.
  • the tension spring is at least partially relaxed after cold forming. This ensures that the working range of the tension spring is brought into a range below the plastic deformation for normal operation. This is intended to prevent the tension spring from undergoing further cold forming during operation. is subjected to oscillating loads up to the plastic limit.
  • the partial relaxation thus leads to the tension spring being used in the final assembly position in a less tensioned state than during cold forming.
  • this can be achieved in that the maximum spring travel of the hold-down section in the final assembly position Tension spring is limited by an overload protection and that the cold forming takes place by deflecting the hold-down section over a spring travel that is greater than or equal to the maximum spring travel limited by the overload protection.
  • the transfer protection can be achieved, for example, by abutting the track body element on a section of the tension spring that forms a stop or by abutting the hold-down section on a stop of the hold-down device.
  • the invention is based on the knowledge that the probability of the tension spring breaking due to the vibration load can be significantly reduced if, after an initial cold forming, as defined according to the invention, the tension spring is only loaded at any point within the elastic deformation range. In particular, this can significantly reduce the spread of the probability of breakage around the expected value.
  • the invention relates, according to a second, independent aspect, to a method for increasing the vibration resistance of a tension spring for holding down a track element, such as. B. a rail foot of a rail, wherein the tension spring consists of a tempered spring steel and at least one hold-down section that can be resiliently deflected along a spring travel, such as. B.
  • the tension spring is intended for installation in a track, in which the maximum spring travel of the hold-down section is limited by an overload protection in such a way that within the maximum spring travel at none Adjust the tension spring plastic deformation takes place, the said maximum spring travel is determined and the hold-down section is deflected in the direction of the spring travel beyond the maximum spring travel or up to the maximum spring travel, so that the tension spring is subjected to cold forming.
  • a preferred embodiment further provides that the hold-down section for cold forming is deflected to such an extent that at the most highly loaded point of the tension spring a maximum main normal stress corresponding to the 0.5% yield strength, preferably the 1% yield strength, is reached or exceeded .
  • a maximum main normal stress corresponding to the 0.5% yield strength preferably the 1% yield strength
  • the tension spring after cold forming, does not exceed the said maximum main normal stress, preferably 90% of the maximum main normal stress, in particular 85% of the maximum main normal stress, at any point when the maximum spring travel is reached.
  • the main normal stress can be determined by subjecting a material sample of the wire forming the tension spring to a tensile test and using it to create a stress-strain diagram. By attaching a voltage sensor in or on the tension clamp at the point where the highest load will occur, the main normal stress can subsequently be measured.
  • the main normal stress can be determined in suitable simulation programs using finite element methods (FEM). be determined .
  • FEM finite element methods
  • Tension clamp the material properties and the boundary conditions (e.g. connection points, contact surfaces, etc.) are defined in the simulation program. After that, the forces or stresses generated by tightening the clamp are applied as loads to the model and the simulation program performs a numerical analysis and calculates the resulting stresses and deformations in each point of the model. By comparing it with the stress-strain diagram, the deflection of the hold-down section that corresponds to the desired yield point can now be determined.
  • the cold forming according to the invention can take place in the final assembly position of the tension spring, during the displacement of the tension spring from a pre-assembly position to the final assembly position or in a pre-assembly position.
  • the pre-assembly position refers to a position of the tension spring in which the tension spring is held on the base by the hold-down device, but preferably the hold-down section of the tension spring does not extend beyond the track body element.
  • the cold forming takes place during the displacement of the tension spring from the pre-assembly position to the final assembly position with the tension spring held in the tensioned state by the hold-down device by sliding the hold-down section on a sliding surface of the base that rises at least in sections in the direction of displacement.
  • the slope of the sliding surface is dimensioned such that the desired cold forming is effected at the most heavily loaded point of the tension spring.
  • the hold-down section drops from the sliding surface over a step onto the track body element when the tension spring is moved from the pre-assembly position to the final assembly position in order to assume the final assembly position. This ensures that the tension spring is at least partially relaxed after cold forming, as provided according to the invention.
  • the step acts as a rear stop, with which the hold-down section interacts and which prevents the final assembly position from being left.
  • the hold-down device is formed by a fastening screw and the cold forming takes place in the pre-assembly position or the final assembly position by tensioning the tension spring down using the fastening screw, whereupon the tension spring is at least partially relaxed by turning back the fastening screw or by sliding over the step of a sliding surface.
  • cold forming in the pre-assembly position or the final assembly position can also be carried out with the help of a separate tool.
  • a simple embodiment has a spacer that can be pulled out to the side, which can be inserted between the track body element and the hold-down section in the final assembly position when the tension spring is tensioned down, for example, or a temporarily raised sliding surface for the hold-down section for moving from a pre-assembly to a final assembly position.
  • tension springs can be used within the scope of the invention, which have at least one resiliently deflectable spring Hold-down section, such as B. for example, have a holding arm.
  • the tension spring has a U-shaped main section which has a U-bend, a first leg arranged on one side of the U-bend and a second leg arranged on the other side of the U-bend Has leg, whereby on the first leg there is a hook-shaped inwardly bent holding section which can be supported on a hold-down device and on the second leg the hold-down section is designed as an end section of the second leg which is bent towards or away from the holding section, the U-bow forming a torsion section so that a holding force can be applied to the track body element via the bent end section.
  • the invention relates to a rail fastening, comprising a tension spring made of tempered spring steel and a hold-down device which can be fastened on a base, in particular a threshold, ribbed plate or angle guide plate, adjacent to a track body element, on which the tension spring can be supported in such a way in a final assembly position of the tension spring or is supported in that the tension spring can be tensioned, starting from a relaxed state, by deflecting at least one hold-down section of the tension spring along a spring path with the hold-down section against the track body element, in particular a rail foot of a rail, in order to hold it down resiliently, characterized in that the tension spring is deflected of the hold-down section is cold-formed in the direction of the spring travel or can be cold-formed during assembly and is at least partially relieved of said deflection in the final assembly position.
  • the tension spring of the rail fastening system according to the invention is a tension spring whose vibration resistance was increased before assembly by means of a method according to the second aspect of the invention or is increased during assembly.
  • This is therefore a tension spring that has been tuned so that it does not leave the elastic deformation range in the operating state and was previously brought into the plastic range only once by over-tensioning, whereby cold forming took place.
  • the maximum spring travel of the hold-down section in the final assembly position of the tension spring is limited by an overload protection and the cold forming takes place by deflecting the hold-down section over a spring travel that is greater than or equal to the maximum spring travel limited by the overload protection.
  • a preferred embodiment provides that the hold-down section for cold forming is deflected to such an extent that at the most highly loaded point of the tension spring a maximum main normal stress corresponding to 0.5- % yield strength, preferably the 1% yield strength, is reached or exceeded.
  • the tension spring preferably does not exceed the maximum main normal stress at any point, preferably 90% of the maximum main normal stress, in particular 85% of the maximum main normal stress.
  • the cold forming preferably takes place at least on the surface of the wire forming the tension spring.
  • the hold-down section can be deflected for cold forming by tensioning the tension spring using the hold-down device.
  • the tension spring can preferably be fastened to the base in a pre-assembly position in which the hold-down section does not extend beyond the track body element.
  • the base preferably has a sliding surface that rises at least in sections, on which the hold-down section slides when the tension spring is held in the tensioned state by the hold-down device during the displacement of the tension spring from the pre-assembly position into the final assembly position, whereby the hold-down section can be deflected and/or partially relieved for cold forming.
  • the base preferably forms a step at the end of the sliding surface, over which the hold-down section drops onto the track body element when the tension spring is moved from the pre-assembly position to the final assembly position in order to assume the final assembly position.
  • the tension spring preferably has a U-shaped main section which has a U-bow, a first leg arranged on one side of the U-bow and a second leg arranged on the other side of the U-bow, with a hook-shaped, bent inwards and can be supported on a hold-down device Holding section and on the second leg the hold-down section is designed as an end section of the second leg that is bent towards or away from the holding section, the U-bend forming a torsion section, so that a hold-down force can be applied to the track body element via the bent end section.
  • the hold-down device preferably forms or forms a tunnel-shaped recess into which the holding section of the tension spring can be at least partially inserted.
  • the tension spring preferably comprises a U-shaped main section which has a U-bow, a first leg arranged on one side of the U-bow and a second leg arranged on the other side of the U-bow, on which
  • the first leg has a hook-shaped inwardly bent holding section that can be supported on a hold-down device
  • the second leg has an end section that is bent towards or away from the holding section, the U-bend forming a torsion section, so that a hold-down force is applied to the track body element via the bent end section can be applied.
  • the tension spring starting from the basic shape of a “U”, has a hook-shaped holding section on the first leg of the U-shape and on the other leg U-shape has an end section bent towards or away from the holding section, an asymmetrical shape is achieved which is easy to manufacture and which allows installation in both the transverse and longitudinal directions. Both in longitudinal and transverse installation, the bent end section forms the area of the tension spring through which the hold-down force is applied to the track body element or the rail base is applied.
  • This design of the tension spring is similar to that of the “e” shape known from the prior art, with the difference that the end section of the “e” shape has an additional bend.
  • This bend can be carried out towards or away from the holding section of the tension spring.
  • the bend preferably runs towards the holding section of the tension spring.
  • the bent end section runs at an angle of 80-100 °, preferably approximately 90 °, to the second leg, both for the training with a holding section of the tension spring and for the training with an end section bent away from the holding section.
  • the U-shape formed by the U-bow, the first leg and the second leg also includes designs in which the first leg is reduced to a minimum, so that the U-bow, as it were, merges directly into the holding section .
  • the first leg has a certain Length, such as B. a length that essentially corresponds to the second leg, and is in particular designed to be straight.
  • the hook-shaped holding section extending from the first leg of the U-shape serves to be held under tension by a hold-down device when a torsional force is exerted from the bent end section onto the torsion section formed by the U-bend of the tension spring.
  • the hook-shaped holding section is bent inwards, which is to be understood as meaning that the hook is bent between the two legs of the U-shape.
  • the hook-shaped holding section on the side of the first leg forms the end of the tension spring, i.e. H . that the free end of the area bent into a hook lies between the two legs of the U-shape.
  • the holding section has a free end region which is connected to the first leg via a hook arch and is arranged between the first leg and the second leg.
  • a hook arch of the holding section has a substantially 180° bend, so that a free end region of the holding section runs essentially parallel to the first leg, at least in sections.
  • substantially 180° means that the angle is 180° but may also be between 175° and 185°.
  • the hold-down force is at least partially provided by a torsional load on the torsion section formed by the U-bend of the tension spring, with a corresponding resilient deflection of the second leg extending from the U-bend to the bent end section takes place. While the second leg thus forms a deflectable spring arm, the remaining part of the tension spring can be designed to be as flat as possible in order to minimize the overall height of the tension spring and the material consumption for the tension spring.
  • a preferred embodiment in this context provides that the first leg and the free end region of the holding section provide a flat support surface in the unloaded state.
  • the flat support surface can, for example, serve as a support for the hold-down device, whereby the flat state refers to the unloaded state of the tension spring, since slight twisting of the holding section can occur when the tension spring is tensioned.
  • the first leg and the free end region of the holding section can lie with their respective central axes, preferably over their entire extent, in a central plane, which preferably runs parallel to the flat support surface.
  • a central plane which preferably runs parallel to the flat support surface.
  • the center line passing through the center of the circle or to understand the axis In the case of a circular cross section, for example, the center line passing through the center of the circle or to understand the axis.
  • first leg and the holding section lie in the same plane in the unloaded state. lie with their respective central axes in the central plane. This also provides a flat support surface and excludes partial areas of the first leg and the holding section including the hook arch are bent out of the plane mentioned.
  • the design of the U-bow of the tension spring can also contribute to achieving the flattest possible design, in that the free end region of the holding section preferably covers the U-bow at least partially, preferably completely, when viewed in the direction of a longitudinal extent of the free end region.
  • the bent end section of the tension spring can be deflected from the plane mentioned in the unloaded state.
  • a preferred embodiment in this context provides that the bent end section in the unloaded state has a normal distance from the central plane or from the flat support surface.
  • the overall height of the tension spring in the unloaded state can correspond to 1.5 to 3 times the diameter of the wire forming the tension spring in the holding section.
  • An imaginary extension of the bent end section preferably overlaps the hook arch in a plan view. This means that the imaginary extension of the bent end section at least partially overlaps the hook arch in the plan view of the tension spring. For the transverse installation of the tension spring, this means that the hook arch comes to rest above the rail base in the final assembly position and can provide overload protection.
  • the tension spring conventionally consists of a spring bar and can therefore be manufactured in one piece from a corresponding starting product.
  • the production takes place by bending an originally straight spring rod several times. If, as is preferably provided, the hook-shaped holding section, the U-bend and the bent end section are all bent in the same direction, the tension spring can be produced in three bending steps. In the first step, the hook-shaped holding section is bent, in the second step the U-bend and in the third step the bent end section.
  • the three bending steps can also be carried out in one process if all three bends take place in the same direction of rotation.
  • the bends mentioned can all take place in the same plane or individual areas can be deflected from the common plane at the same time as the bends.
  • the cross section of the tension spring is preferably circular, although other cross-sectional shapes are also conceivable, such as. B. oval, elliptical or the like.
  • the tension spring Due to the relatively simple geometry of the tension spring according to the invention, its mechanical properties can be changed by varying certain geometric parameters, but while maintaining the basic shape can be easily adapted to the respective requirements.
  • the length of the second leg of the U-shape and thus the length of the lever arm acting on the torsion section determines the stiffness of the tension spring.
  • the radius of the U-bend also controls the tension and stiffness of the tension spring.
  • the second leg in the unloaded state moves continuously in the direction of the bent end section has an increasing normal distance from the central plane or from the flat support surface.
  • the second leg in the unloaded state is inclined at an acute angle relative to the central plane or to the flat support surface.
  • the acute angle can be between 5° and 20°. Tightening the tension spring leads to a bending of the tension spring in such a way that the acute angle mentioned decreases from the unloaded state and is, for example, only 0 ° -5 ° in the tight state. This angle can be reduced to 5-10° in the case of fastening systems with lower hold-down force.
  • a torsional moment acts on the torsion section of the tension spring, in particular around an axis that runs normal to the axis of the first leg and forms a tangent to the U-bend.
  • the hold-down force acting from the bent end section on the rail base and the corresponding counterforce acting from the hold-down device on the holding section of the tension spring form a pair of forces that additionally stresses the torsion section to bend about an axis perpendicular to the axis of the torsional moment, which leads to a corresponding bending leads around this axis. Due to this bending, the bent end section of the tension spring has a different angle to the support plane on the rail base in the unloaded state than in the loaded state.
  • the bent end section is essentially horizontally aligned in the loaded state in order to ensure a corresponding support surface on the rail foot
  • the bent end section has a support surface for resting on the track body element, which in the unloaded state runs upwards at an acute angle relative to the central plane or the flat support surface.
  • the angle between the bent end section and the plane mentioned can preferably be 2°-8°, in particular 5°-7°.
  • the angle decreases under load due to the bending moment mentioned and is preferably 0 ° - 1 ° in the loaded state.
  • the tension spring according to the invention is designed to be usable with various types of hold-down devices.
  • the holding section of the tension spring can be inserted transversely to the longitudinal direction of the rail into a tunnel-shaped recess in the hold-down device towards the rail, so that the hook arch preferably overlaps the rail base in a final assembly position of the tension spring.
  • the holding section of the tension spring can be inserted parallel to the longitudinal direction of the rail into a tunnel-shaped recess in the hold-down device, so that the second leg preferably overlaps the rail base.
  • the first and second installation variants can preferably be implemented in that between the bent end section and the free end region of the holding section in a longitudinal extension of the free end region and in a top view, i.e. H .
  • a gap is arranged in a normal projection onto the central plane or the flat support surface, seen on the side of the free end region facing the second leg.
  • a free space can be provided between the first leg and the free end region of the holding section, which can be passed through by a screw shaft of a fastening screw forming the hold-down device and in which the fastening screw can be displaced in the longitudinal direction of the first leg, the screw shaft of the fastening screw being a Has a diameter that is larger than the diameter a wire forming the tension spring in the holding section, and preferably the inner radius of the hook arch is greater than or equal to the radius of the screw shaft.
  • the aforementioned displaceability makes it possible to move the tension spring from a pre-assembly position to a final assembly position and back when it is held down by the fastening screw. If the inner radius of the hook bend is greater than or equal to the radius of the screw shaft, a maximum displacement path is provided.
  • the tension spring in a plan view, in particular in a normal projection onto the central plane or the flat support surface, lies within a minimally surrounding rectangle which has an aspect ratio of 1:1, 5-1:1, preferably 1:1, 1-1:1.
  • the diameter of the wire forming the tension spring is at least 1/7, preferably at least 1/6, of the shorter side of a rectangle minimally surrounding the tension spring in a plan view.
  • the bent end section lies within a square corner region of a rectangle minimally surrounding the tension spring in a plan view, which has at most 1/9 of the area of the surrounding rectangle.
  • a further development provides that it has a tension spring according to one of the previous ones described embodiment and has a hold-down device that can be fastened adjacent to a rail on a base, in particular a threshold, ribbed plate or angle guide plate, on which the holding section is supported in the assembled state of the tension spring in such a way that the bent end section is a track body element, in particular a rail foot of the rail , can be arranged to hold it down in a resilient manner.
  • the hold-down device in the assembled state of the tension spring, not only extends over the free end region of the holding section, but also at least partially over the first leg.
  • the tension spring can be tensioned down without screws or with the help of a screw.
  • the hold-down device has or forms a tunnel-shaped recess into which the holding section of the tension spring can be at least partially inserted.
  • the holding section of the tension spring can be inserted transversely to the longitudinal direction of the rail into the tunnel-shaped recess towards the rail or can be inserted parallel to the longitudinal direction of the rail.
  • the tunnel-shaped recess on the side facing the track body element, in particular the rail foot is preferably open and the hook arch protrudes when the tension spring is finally assembled the tunnel-shaped recess and extends over the track body element, in particular the rail foot.
  • the hook arch forms an overload protection when it projects beyond the track body element.
  • the hook arch is arranged in such a way that there is a vertical distance between the track body element to be held down, in particular the rail foot, and the hook arch of the tension spring. Upward movements of the track body element that lie within the vertical distance are resiliently absorbed by the bent end section of the tension spring. However, should there be an excessive upward movement, the track body element to be held down will abut against the hook arch and will therefore be prevented from rising further without overloading the tension spring within its permissible spring travel.
  • a pre-assembly position of the tension spring can be achieved in a simple manner by initially only pushing the tension spring in so far that it is securely accommodated in the tunnel-shaped recess, but the hook arch is not yet open the side facing the track body element to be held down protrudes from the tunnel-shaped recess and the bent end section does not yet come to rest on the track body element. Only when taking the final assembly position is the tension spring advanced further towards the track body element until the bent end section presses on the track body element from above.
  • Both in the variant with a tension spring that can be inserted transversely to the longitudinal direction of the rail and in the variant with in A tension spring that can be inserted in the longitudinal direction of the rail can preferably be provided for the hold-down device to have a ramp that rises in the direction of insertion, on which the bent end section lies slidably during insertion. This means that the bent end section is increasingly pre-stressed as it is pushed in.
  • the ramp has a first rising ramp section and a second rising ramp section and an intermediate section lying therebetween, on which the bent end section rests in a pre-assembly position of the tension spring.
  • the intermediate section can, for example, have a trough in which the bent end section of the tension spring can snap into place in order to remain in the pre-assembly position.
  • a preferred development in this context provides that a step is formed at the end of the ramp, via which the bent end section reaches the final assembly position, in which the end section rests on the track element, in particular the rail foot, with the step forming a rear stop which secures the end section against leaving the final assembly position.
  • overload protection can be achieved in that the hold-down device has a stop that overlaps the bent end section at a distance when the tension spring is installed. Such a stop has the effect of limiting the rise of the bent end section.
  • the fastening system can also be used in the area of a switch for fixing stock rails, with the hold-down device on the side of the stock rail facing the tongue rail being combined with a sliding chair. can be connected, preferably in such a way that the hold-down device forms at least part of the sliding surface for the tongue rail.
  • the fastening system has a sliding chair assigned to the stock rail with a sliding surface for a tongue rail, the hold-down device having a further sliding surface, preferably flush with the sliding surface.
  • the upper surface of the hold-down device can also be arranged lower than the sliding surface of the sliding chair.
  • the further sliding surface like the sliding chair itself, is preferably extended in the direction of the stock rail in such a way that the further sliding surface overlaps the rail base of the stock rail at a distance.
  • the hold-down device assigned to the sliding chair and the hold-down device arranged on the opposite side of the stock rail can be formed in one piece with a sliding chair plate.
  • the tension spring can not only be attached without screws, but also with a sleeper screw.
  • the fastening system according to the invention is preferably designed in such a way that the hold-down device is secured by a fastening screw that can be screwed into the base, in particular a threshold or plate or is formed by a hook screw with a nut suspended in the base, in particular ribbed plate, the screw shank and/or thread of which passes through a free space between the first leg and the free end region of the holding section of the tension spring in order to hold the tension spring in the area of the holding section and if necessary. hold down the first leg.
  • a pre-assembly position is possible in a simple manner. This can be done in such a way that the tension spring is first screwed down in the pre-assembly position. The rail is then inserted, whereupon the tension spring is brought into the final assembly position when screwed down. For this purpose, it is no longer necessary to loosen the screw after inserting the rail and to tighten it to the final tightening torque after inserting the tension spring into the final assembly position, because the tension spring, even with a screw tightened to the final tightening torque in the pre-assembly position, can be easily used with a hand or machine tool can be moved from the pre-assembly position to a final assembly position.
  • a preferred embodiment of the invention provides that on the base and/or on the hold-down device there is a screw-in depth limiter for the hold-down device, preferably with the screw head or the Nut of the fastening screw cooperating stop is arranged, so that a hold-down force on the tension spring can be limited.
  • the stop therefore serves to ensure that the tension spring or the to define the tightened state of the screw in such a way that the tension spring remains displaceable between the pre-assembly and the final assembly position.
  • the stop preferably defines a minimum vertical distance between the hold-down device and the base, which is equal to or greater than the unloaded diameter of the wire forming the tension spring in the area of the hold-down device, the vertical distance preferably not being more than 1.2 times that Wire diameter is .
  • a deviation in the final tightening torque or The clamping force of the screw achieved with the final tightening torque does not have any further negative effect on the desired tension state of the tension spring once it is clamped against the stop. This means that there is no need to check the distances between the tension clamp and the rail base in the final assembly position, as is necessary, for example, with some common fastening systems with tension springs.
  • the stop can also preferably enable compensation for a predominantly one-sided load on the screw, in that the stop of the screw provides at least one support point over which the screw or screw is tightened to the final tightening torque. Nut, a force acts on the screw that at least partially compensates for the one-sided load on the screw.
  • the tension spring with its bent end section can be in the tightened state of the hold-down device, i.e. H . especially in the stop described above defined tension state, be rotatable between the pre-assembly position and the final assembly position or displaceable transversely to the longitudinal direction of the rail.
  • the base is designed in the area of the contact surface covered by the tension spring during displacement in such a way that when the tension spring is moved on the base from the pre-assembly position to the final assembly position, no or only gradual increases in the preload of the tension spring occur along the displacement path, so that during displacement
  • the tension spring prevents any damaging load, especially through shear, from being applied to all of the components being stressed.
  • a possible implementation of a base on the contact surfaces covered by the tension spring on the base during displacement is free of grooves and depressions transversely to the direction of displacement of the tension spring.
  • the base forms a step that slopes down in the direction of displacement of the tension spring, from which the bent end section is released when the tension spring is moved from the pre-assembly position to the final assembly position Rail foot descends.
  • the step thus forms a rear stop for the bent end section, which prevents it from leaving the final assembly position.
  • the tension spring is advantageously arranged on the base in such a way that the insertion of a rail between pre-assembled tension springs is not hindered.
  • the base has a lateral contact surface for the rail foot and the hold-down device or the fastening screw is arranged in such a way that the tension spring does not protrude beyond the contact surface in the pre-assembly position.
  • the distance between the screw shaft and the lateral contact surface can be equal to or greater than the diameter of the wire forming the tension spring.
  • the fastening screw does not loosen unintentionally when moving the tension spring from the pre-assembly position to the final assembly position.
  • the asymmetrical tension spring according to the invention in the tensioned state is predominantly on one side of the screw in the direction of the screw head or Nut is tensioned while it is supported on the base on the other side of the screw.
  • the fastening screw or the nut of the hook screw predominantly covers the free end region of the Holding section of the tension spring holds down and the first leg of the tension spring is supported on the base and that the fixed direction of rotation of the thread of the fastening screw or the hook screw is designed in such a way that the free end region of the holding section holds the fastening screw or
  • the nut of the hook screw is directly or indirectly subjected to a torque in the fixed direction of rotation when the tension spring is displaced transversely to the longitudinal direction of the rail from the pre-assembly position to the final assembly position.
  • FIG. 1 is a perspective view of a tension spring that can be used within the scope of the invention
  • Fig. 2 is a top view of the tension spring according to FIG. 1
  • Fig. 3 is a view according to arrow III of FIG. 2
  • Fig. 4 is a view according to arrow IV of FIG. 2
  • Fig. 5 shows a first embodiment of a rail fastening using the tension spring according to FIG. 1
  • Fig. 6 is a detailed view of FIG. 5
  • Fig. 8 is a detailed view of FIG. 7, Fig. 9 a hold-down device according to FIG.
  • Fig. 10 a side view of the hold-down device according to Fig. 9, Fig. 11 a third embodiment of a rail fastening using the tension spring according to Fig. 1, Fig. 12 a modified embodiment of the rail fastening of Fig. 11, Fig. 13 a fourth embodiment a rail fastening using the tension spring according to Fig. 1, Fig. 14 an embodiment according to Fig.
  • FIG. 15 is a view of the angle guide plate according to FIG 12 in a final assembly position
  • FIG. 18 the rail attachment according to FIG. 12 in a pre-assembly position
  • Fig. 20 a cross-sectional view of the rail fastening according to Fig. 18, Fig. 22 an alternative design of the rail fastening in a pre-assembly position, Fig. 23 the rail fastening according to Fig. 22 in a final assembly position, Fig. 24 a cross-sectional view of the rail fastening according to Fig.
  • Fig. 25 is a cross-sectional view of the rail fastening according to Fig. 23
  • Fig. 26 is a perspective view of the angle guide plate used in the rail fastening according to Figs. 22-25, Fig.
  • FIG. 27 shows a further cross-sectional view of the rail fastening according to FIG. 19 and FIG. 28 shows the cold deformation of the tension spring using a stress-strain diagram.
  • the tension spring 1 is shown, comprising a U-shaped main section, which has a U-bow 2, one on the a first leg 3 arranged on one side of the U-bow 2 and a second leg 4 arranged on the other side of the U-bow 2, whereby on the first leg 3 there is a hook-shaped inwardly bent holding section 5 which can be supported on a hold-down device and on the second Leg 4 is formed with an end section 6 that is bent towards or away from the holding section 5.
  • the bent end section 6 forms a hold-down section for holding down the rail foot of a rail.
  • the holding section 5 includes a free end region 7.
  • a gap x is arranged on the side of the free end region 7 facing the second leg 4.
  • the gap allows the holding section of the tension spring 1 to be inserted with the hook bow first into a tunnel-shaped recess in the hold-down device (see Figs. 5-8).
  • the first leg 3 and the holding section 5 including the free end region 7 lie in the same plane, so that they form a flat support surface a. Since the tension spring 1 is bent from a wire with a circular cross-section, this also means that the central axis of the sections mentioned lie in a common central plane b.
  • the free end region 7 of the holding section 5 completely covers the U-bend 2 when viewed in the direction of a longitudinal extent of the free end region 7 (FIG. 3).
  • the U-bend is also located starting from the first leg 3, at least up to the above-mentioned overlap with the free end region 7 the same level as the first leg 3 and the holding section 5 including the free end region 7.
  • Fig. 3 further shows that the bent end section 6 has a support surface d for resting on the track body element, which in the unloaded state is slightly inclined upwards in the direction of the arrow I I I, so that an acute angle a between the bent end section 6 or the support surface d and the plane a or . b of the holding section 5 and the first leg 3 is present.
  • Fig. 5 shows a rail 8 which is fastened to a threshold 11 with the interposition of a plate 10 arranged on a base plate 9.
  • the fastening takes place on each side of the rail 8 by means of a tension spring 1 according to FIG. 1 , which has a tunnel-shaped recess 13 of a hold-down device 12 inserted.
  • final assembly position of the tension spring 1 presses it with its bent end section 6 onto the rail base 16 of the rail 8, with the optional interposition of an insulator.
  • the hold-down device 12 is fastened to the plate 10 in a suitable manner.
  • the plate 10 and the hold-down device 12 are made in one piece and screwed to the threshold 11.
  • an anchor can be formed on the underside of the plate 10, which is concreted into the threshold 11 made of concrete when it is poured.
  • Fig. 6 is an enlarged view of the tension spring 1 inserted into the tunnel-shaped recess 13. It can be seen that the tension spring with its holding section 5 in the direction of arrow 14, d. H . in the longitudinal direction of the rail, into the tunnel-shaped recess 13 was inserted, so that the bent end section 6 rests on the rail foot 16. When pushed in the direction of arrow 14 from the pre-assembly position, not shown, into the final assembly position shown in FIG. On the side of the hold-down device 12 facing the rail foot 16 there is also a stop 18 which overlaps the bent end section 6 at a distance and which, together with the end section 6, acts as an overload protection device.
  • the ramp 17 is designed in such a way that the bent end section 6 at the highest point of the ramp 17 is deflected to such an extent that the tension spring 1 is plastically deformed at least at its most heavily loaded point Area reaches and is thereby subjected to cold forming.
  • the tension spring 1 is partially relaxed.
  • the above-mentioned overload protection limits the spring travel of the bent end section 6 during operation in such a way that no plastic deformation occurs at any point on the tension spring 1.
  • Fig. 7 and 8 show an alternative design of the rail fastening, in which the tension spring 1 is transverse to the longitudinal direction of the rail, i.e. H . in the direction of arrow 14, is inserted into the tunnel-shaped recess 13 (see FIG. 9) of the hold-down device 12.
  • the tension spring 1 is transverse to the longitudinal direction of the rail, i.e. H . in the direction of arrow 14, is inserted into the tunnel-shaped recess 13 (see FIG. 9) of the hold-down device 12.
  • the bent end section 6 slides again along the ramp 17 formed on the outside of the hold-down device 12 until the bent end section 6 falls down onto the rail base 16 via a step 19 formed at the end of the ramp 17.
  • An insulator 15 can be arranged between the tension spring 1 and the rail base. In the one shown in Fig.
  • the holding section 5 emerges from the tunnel-shaped recess 13 on the side facing the rail 8 and forms a stop which overlaps the rail base 16 with an optional insulator 15 at a distance and which forms an overload protection.
  • the ramp 17 is designed in such a way that the bent end section 6 at the highest point of the ramp 17 is deflected to such an extent that the tension spring 1 reaches the plastically deformed area at least at its most highly loaded point and is thereby subjected to cold forming.
  • the tension spring 1 When falling onto the rail base 16, the tension spring 1 is partially relaxed.
  • Overload protection limits the spring travel of the bent end section 6 during operation in such a way that no plastic deformation occurs at any point on the tension spring 1 .
  • the hold-down device 12 used in FIGS. 7 and 8 is shown in FIGS. 9 and 10 are shown in more detail, whereby it can be seen in particular that the ramp 17 consists of three successive sections in the insertion direction 14.
  • the ramp 17 comprises a first rising ramp section 20 and a second rising ramp section 22 and an intermediate section 21 between them without a slope, on which the bent end section 6 of the tension spring 1 rests in a pre-assembly position.
  • an anchor 31 can be seen, with which the hold-down device is inserted into a concrete sleeper 11 or z.
  • Fig. 11 shows a modified embodiment in which the tension spring 1 is tensioned by a hold-down device designed as a fastening screw 25.
  • the fastening screw 25 is hooked to the rib 24 as a hook screw or is screwed into the threshold 11 in such a way that its screw shaft or thread passes through a free space between the first leg 3 and the free end region 7 of the holding section 5 of the tension spring 1.
  • the free space between the first leg 3 and the free end region 7 of the holding section 5 is slot-shaped, so that the tension spring 1 can be moved between a pre-assembly position and the position shown in FIG. 12 can be moved to the final assembly position shown.
  • the rail base 10 is designed as a ribbed plate in the embodiment shown Ribs 24 define the position of the rail base 16 of the rail 8 on the threshold 11.
  • the fastening system comprises an angle guide plate 26 on both sides of the rail 8, which engages in a groove 27 of the threshold 11 with a rib formed on the underside.
  • Fig. 13 shows the use of a rail fastening according to the invention in the area of a switch, which has a stock rail 8 and a tongue rail 28 that can be moved between a lying and lying position.
  • the tongue rail 28 slides with its rail base on a sliding chair 29, with the hold-down device 12 having a further sliding surface on its top that is flush with the sliding surface of the sliding chair 29.
  • the hold-down devices 12 arranged on both sides of the stock rail 8 can be formed in one piece with a base plate 30.
  • the design according to FIG. 14 essentially corresponds to the design according to FIG. 12, but the angle guide plate 26 is designed in two parts. 15 and 17, the angle guide plate 26 consists of a first part 32 facing away from the rail and a second part 33 facing the rail.
  • the first part 32 carries a rib 34, which in the installed state Groove 27 engages, wherein the rib 34 preferably has a trapezoidal cross section and has at least one guide surface 38.
  • the first and second parts 32, 33 can be displaced relative to one another along guide surfaces 38, 39 (FIG. 17) which are oblique to the longitudinal direction of the rail, in order to thereby adapt to the respective track width make possible .
  • the second part 33 further comprises a plate-shaped support element 41 on which the tension spring 1 rests and which overlaps the upper surface of the first element 32.
  • the plate-shaped support element 41 has at least one oblique guide groove 40 on its underside, into which guide pins or the like (not shown) formed on the top of the first element 32 engage in order to hold the two parts 32, 33 in particular to hold together in an unloaded state.
  • the second part 33 in particular the plate-shaped support element 41, has a through hole 35, which is penetrated by the screw 25 in the assembled state of the tension spring 1.
  • the through hole 35 is designed as an elongated hole perpendicular to the longitudinal direction of the rail.
  • the second part 33 In particular the plate-shaped support element 41, has two walls 37, which run in the insertion direction 14 of the tension spring 1.
  • the elevation 36 which is arranged between the first leg 3 and the free end 7 of the holding section 5 of the tension spring 1, also serves to guide the tension spring 1.
  • the tension spring 1 can be between the one shown in Fig. 14 shown final assembly position and a pre-assembly position, not shown, in which the tension spring 1 does not extend over the rail foot.
  • the training here is such that the screw 25 does not have to be loosened in order to move the tension spring 1 from the pre-assembly position to the final assembly position.
  • the displacement can be carried out, for example, using a lever-like tool.
  • Fig. 18 and 19 show based on the training according to FIG. 12 shows the displaceability of the tension spring 1 between the pre-assembly position (FIG. 18) and the final assembly position (FIG. 19), whereby, as far as matching components are concerned, reference symbols from FIGS. 14-17 were retained.
  • the Fig. 20 and 21 each show a cross section of FIG. 18 or 19 along line XX or . XXI.
  • the fastening screw 25 has a screw head 42 and a screw shaft 43, the screw head 42 tensioning the tension spring with the interposition of a washer 44.
  • the elevation 36 of the angle guide plate 26 forms a stop 45 with which the screw head 42 or the washer 44 interacts and thus limits the screw-in depth of the fastening screw 25.
  • the stop 45 serves to ensure that the tension spring 1 or to define the tightened state of the fastening screw 25 so that the tension spring 1 remains displaceable between the pre-assembly and the final assembly position.
  • the stop 45 defines a minimum vertical distance h between the washer 44 and the support surface of the angle guide plate 26, which is equal to or greater than the unloaded diameter of the wire forming the tension spring in this area.
  • Fig. 20 it can be seen that the angle guide plate 26 has a lateral contact surface 46 for the rail foot 16 and the fastening screw 25 is arranged such that the tension spring 1 does not protrude beyond the contact surface 46 in the pre-assembly position. Furthermore, in Fig. 18 and 19 show a ramp 47 formed on the angle guide plate 26, which is arranged in such a way that the bent end section 6 of the tension spring 1 slides on it during the displacement from the pre-assembly position to the final assembly position.
  • the ramp is flat or ascending towards the rail foot 16, with the end of the ramp forming a step sloping towards the rail foot, over which the bent end section 6 descends onto the rail foot 16 when the tension spring 1 is moved from the pre-assembly position to the final assembly position (see Fig. 27).
  • the Fig. 22 and 23 show an alternative design in which the tension spring 1 can be brought from the pre-assembly position (Fig. 22) into the final assembly position (Fig. 23) by turning it about the screw axis.
  • the Fig. 24 and 25 are sectional views of FIG. 22 and 23.
  • a rotatable intermediate piece 48 is provided as a stop 45, which is passed through by the screw shaft 43 and engages between the first leg 3 and the free end region 7 of the tension spring 1 and is pressed there by the fastening screw 25 against the angle guide plate 26 is, so that the intermediate piece 48 forms a rotatable stop 45, which both limits and transmits the screw-in depth of the fastening screw 25 and its tension force to the tension spring 1, which is why the intermediate piece 48 could also be understood as part of a hold-down device.
  • the rotatable stop 45 serves in a comparable manner to the previously described displaceable version to ensure that the tension spring 1 or .
  • the tightened state of the fastening screw 25 define that the tension spring 1 remains rotatable between the pre-assembly position and the final assembly position.
  • the intermediate piece 48 comprises an area that overlaps the first leg 3 and the free end region 7, whereby the tension spring is tightened when the fastening screw 25 is tightened.
  • the area of the intermediate piece 48 that overlaps the first leg 3 and the free end region 7 defines as a stop 45 a minimum vertical distance h between the contact surface of the tension spring on the angle guide plate 26 and its opposite contact surface of the intermediate piece
  • the intermediate piece 48 which is equal to or larger than the unloaded diameter of the wire forming the tension spring in this area. Furthermore, the intermediate piece 48 includes an extension
  • the extension 49 acts as a safeguard against horizontal displacement of the tension spring 1 and as a driver to prevent the intermediate piece 48 or Stop 45 to transfer the rotational movement applied to the tension spring 1 in a supporting manner.
  • the angle guide plate 26 from Figures 22 to 25 is shown in Fig. 26 is shown in more detail and it can be seen that on the side 46 facing the rail foot 16, an elevation 50 is formed, which has a contoured edge in order to provide both a first holding surface 53 for the position of the pre-assembly position and a second holding surface 54 for the To provide the position of the final assembly position of a rotatably displaceable tension spring 1. Furthermore, the contact surface 46 forms a path that extends from the upper edge of the contact surface 46 and descends to a rail foot. Level 52. So that the hold-down force can be completely transferred to the rail base in the final assembly position, the required vertical movement space between the second leg and the angle guide plate 26 must be present for a tension spring 1. A recess 51 ensures that the upper edge of the contact surface 46 or of level 52.
  • Fig. 27 shows the section S-S through the step 52 from FIG. 19. This drops to the rail base by the distance Y.
  • the vertical distance shown in Figure 21 between the holding section 5, which acts as an overload protection, and the rail foot 16 is smaller than or same as in Fig. 27 apparent vertical distance y between the highest point of the ramp 47 and the rail base 16.
  • Fig. 28 shows, using a stress-strain diagram determined in a tensile test, the stress applied during cold forming and the stress range maintained in normal operation within the spring travel limited by the overload protection.
  • the diagram shows the 0.2% yield strength Rp0, 2, the 1.0% yield strength Rpl, 0 and the 2.0% yield strength Rp2, 0.
  • Rp0 0.2% yield strength
  • Rpl 1.0% yield strength
  • Rp2 2.0% yield strength
  • the tension spring 1 After the resulting cold forming the tension spring 1 is partially relieved up to the tension ⁇ j u , namely over the path y (see Fig. 27), and in this state holds the rail foot down resiliently.
  • the following table shows an overview of several test series in which the wire for the tension spring shown in Fig. 1-4 is subjected to a plastic preload corresponding to the 0.2% yield strength Rp0.2 and the 2.0% yield strength Rp2 .0 was subjected to cold deformation.
  • the mean tolerable stress amplitude for endurance testability (MW [MPa]) and the standard deviation (Stabw [MPa]) were then determined using Hück's extended step method in order to show the differences in endurance testability. The number of tests was increased, especially with higher standard deviations, in order to be able to make valid statements.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Schienenbefestigung, bei der ein Gleiskörperelement, wie z.B. ein Schienenfuß (16) einer Schiene (8), von wenigstens einem Niederhalteabschnitt (6), wie z.B. einem Haltearm, einer Spannfeder (1) in deren Endmontagestellung federnd niedergehalten wird, wobei die Spannfeder (1) aus einem vergüteten Federstahl besteht, umfassend das Montieren der Spannfeder (1) auf einer Unterlage, wobei die Spannfeder (1) mittels eines Niederhalters (12, 25) in einen gespannten Zustand gebracht wird, in dem die Spannfeder (1) ausgehend von einem entspannten Zustand unter Auslenkung des Niederhalteabschnitts (6) entlang eines Federwegs (z) gespannt ist, wird der Niederhalteabschnitt (6) während des Montierens in Richtung des Federwegs (z) so weit ausgelenkt, dass die Spannfeder (1) einer Kaltumformung unterworfen wird, wonach die Spannfeder (1) zumindest teilweise entspannt wird.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER SCHIENENBEFESTIGUNG, VERFAHREN ZUR ERHÖHUNG DER SCHWINGFESTIGKEIT EINER SPANNFEDER ZUM NIEDERHALTEN EINES GLEISKÖRPERELEMENTS UND SCHIENENBEFESTIGUNG
Die Erfindung betri f ft ein Verfahren zur Herstellung einer Schienenbefestigung, bei der ein Gleiskörperelement , wie z . B . ein Schienenfuß einer Schiene , von wenigstens einem Niederhalteabschnitt , wie z . B . einem Haltearm, einer Spannfeder in deren Endmontagestellung federnd niedergehalten wird, wobei die Spannfeder aus einem vergüteten Federstahl besteht , umfassend das Montieren der Spannfeder auf einer Unterlage , wobei die Spannfeder mittels eines Niederhalters in einen gespannten Zustand gebracht wird, in dem die Spannfeder ausgehend von einem entspannten Zustand unter Auslenkung des Niederhalteabschnitts entlang eines Federwegs gespannt ist .
Weiters betri f ft die Erfindung eine Schienenbefestigung umfassend eine Spannfeder aus vergütetem Federstahl und einen auf einer Unterlage , insbesondere Schwelle , Rippenplatte oder Winkel führungsplatte , einem Gleiskörperelement benachbart befestigbaren Niederhalter, an dem die Spannfeder in einer Endmontagestellung der Spannfeder derart abstützbar oder abgestützt ist , dass die Spannfeder ausgehend von einem entspannten Zustand unter Auslenkung wenigstens eines Niederhalteabschnitts der Spannfeder entlang eines Federwegs mit dem Niederhalteabschnitt gegen das Gleiskörperelement , insbesondere einen Schienenfuß einer Schiene , spannbar ist , um dieses federnd niederzuhalten .
Die Montage von Schienen eines Gleiskörpers erfolgt üblicherweise unter Verwendung eines Federelements , meist als Spannfeder oder Spannklemme bezeichnet , und eines geeigneten Spannelements oder Niederhalters zum Verspannen des Federelements . Bei diesem Spannelement bzw . Niederhalter handelt es sich üblicherweise um eine Schraube , durch welche das Federelement so gegen den Untergrund verspannt wird, dass es über seinen auf dem Schienenfuß aufliegenden Abschnitt die erforderlichen Haltekräfte aufbringt . Die Verspannung kann dabei beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Niederhalter direkt mit dem Untergrund verbunden wird, der die Schiene und das Befestigungssystem trägt , oder dass der Niederhalter an einem zusätzlichen Bauteil , wie beispielsweise einer Platte , befestigt wird, die dann mit dem j eweiligen Untergrund fest verkoppelt ist .
Weit verbreitete Spannfedern sind solche mit der „e"— Form und solche mit einer „»"-Form. Eine Spannfeder mit der „e" -Form ist beispielswiese in der EP 313325 Bl beschrieben . Die „o"- Form geht beispielswiese aus der DE 3243895 Al hervor .
Es sind zahlreiche Aus führungs formen von Befestigungssystemen mit Spannfedern bekannt , bei denen sich die Spannfeder relativ zum Schienenfuß und zu den Verankerungsteilen nicht nur in eine genau definierte Endmontagestellung, sondern auch in eine lagegesicherte Vormontagestellung bringen lässt . Für die Verwirklichung der Vormontagestellung wird die Spannfeder so montiert , dass der für das Niederhalten des Schienenfußes gedachte Abschnitt nicht auf der Schiene auf liegt . Auf diese Weise können Bahnschwellen bereits im Werk mit in der Vormontagestellung angeordneten Spannfedern versehen und vorgespannt werden, wobei die Spannfedern auf der Baustelle nach dem Auflegen der Schiene mit gewissem Aufwand durch seitliches Verlagern in die Endmontagestellung gebracht und verspannt werden können, sodass der für das Niederhalten des Schienenfußes gedachte Abschnitt diesen übergrei ft und von oben federnd niederdrückt . Nachteilig bei Spannfedern aus dem Stand der Technik ist der Umstand, dass diese lediglich für eine einzige Einbaurichtung oder Einbauart ausgelegt sind . Als Einbaurichtung wird hierbei diej enige Richtung verstanden, in welcher die in der Regel bereits vorgespannte Spannfeder auf den Schienenfuß geschoben wird . Am häufigsten findet man Spannfedern, die für den Quereinbau vorgesehen sind, d . h . für ein Aufschieben der Spannfeder quer zur Schienenlängsrichtung . Beim Längseinbau hingegen wird die Spannfeder in Schienenlängsrichtung in ihre Endmontagestellung gebracht . Der Einbau in Schienenlängsrichtung ist auf Grund des begrenzten Platzes beispielswiese für die Befestigung der Schienen im Bereich von Weichen vorteilhaft . Herkömmliche Spannfedern sind insbesondere hinsichtlich der Anordnung von Bereichen unterschiedlicher Stei figkeit an ihre vorgegebene Einbaurichtung angepasst und können daher nicht ohne weiteres in eine davon abweichende Richtung eingebaut werden, wobei eine abweichende Einbaurichtung in den meisten Fällen schon aus geometrischen Gründen gar nicht möglich ist .
Weitere Probleme von herkömmlichen Spannfedern sind das Auftreten von Brüchen und das Lockern der Spannfedern und damit verbunden ein Verlust der Spannkraft . Das Lockern tritt insbesondere bei Spannfedern auf , die mit einer Schraube niedergespannt werden .
Brüche kommen bei Spannfedern häufig dann vor, wenn sie einer übermäßigen Belastung ausgesetzt werden . Herkömmliche Schienenbefestigungssysteme sind in den wenigstens Fällen mit einem Uberlastschut z versehen . Ein Uberlastschut z hat den Zweck, die auf die Spannfeder wirkende Belastung zu begrenzen, was insbesondere dann zum Tragen kommt , wenn die Schiene beim Überfahren relativ zur Schwelle einer starken Auf- und Abwärtsbewegung oder einer starken Kippbewegung unterliegt .
Eine weitere Ursache für das Auftreten von Spannfederbrüchen liegt in einer unzureichenden Schwingfestigkeit . Insbesondere wurde beobachtet , dass Brüche , die auf die Schwingbelastung zurückzuführen sind, einer unerwünschten statistischen Streuung unterliegen, so dass Spannfederbrüche trotz Auslegung auf Dauert estigkeit auftreten können . Schließlich führt die Schwingbelastung auch zu einem Nachlassen der Spannkraft der Spannklemme .
Zur Erzielung einer Festigkeitssteigerung und einer Erhöhung der Dehngrenze ist es bereits bekannt geworden, die Spannklemmen im Zuge des Herstellungsprozesses einer Kaltumformung zu unterwerfen . Unter der Kaltumformung versteht man das plastische Umformen von Metallen unterhalb der Rekristallisationstemperatur , um die Versetzungsdichte zu erhöhen . Dies ist im Zusammenhang mit Spannklemmen beispielsweise in der EP 2528702 Al , der DE 2411195 Al und der US 9382667 B2 beschrieben .
Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, ein Befestigungssystem sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Schienenbefestigung dahingehend zu verbessern, dass die oben genannten Nachteile überwunden werden können . Insbesondere soll eine Spannfeder geschaf fen werden, die eine erhöhte Dauerf estigkeit aufweist und mit der das Nachlassen der Spannkraft reduziert werden kann .
Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Herstellung einer Schienenbefestigung bereit , bei der ein Gleiskörperelement , wie z . B . ein Schienenfuß einer Schiene , von wenigstens einem Niederhalteabschnitt , wie z . B . einem Haltearm, einer Spannfeder in deren Endmontagestellung federnd niedergehalten wird, wobei die Spannfeder aus einem vergüteten Federstahl besteht , umfassend das Montieren der Spannfeder auf einer Unterlage , wobei die Spannfeder mittels eines Niederhalters in einen gespannten Zustand gebracht wird, in dem die Spannfeder ausgehend von einem entspannten Zustand unter Auslenkung des Niederhalteabschnitts entlang eines Federwegs gespannt ist , wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist , dass der Niederhalteabschnitt während des Montierens in Richtung des Federwegs so weit ausgelenkt wird, dass die Spannfeder stellenweise einer Kaltumformung unterworfen wird, wonach die Spannfeder zumindest teilweise entspannt wird .
Erfindungsgemäß wird daher von einer Spannfeder aus vergütetem Federstahl ausgegangen, d . h . von einem Stahl , der einer kombinierten Wärmebehandlung, bestehend aus Härten und anschließendem Anlassen, unterworfen wurde . Die Spannfeder umfasst wenigstens einen Niederhalteabschnitt , wie z . B . einen oder zwei Haltearme , mit welchem das Gleiskörperelement in der Endmontagestellung federnd niedergehalten wird . Die Federkraft wird hierbei durch federndes Auslenken des Niederhalteabschnitts aufgebracht , während die Spannfeder an einem niedergehaltenen Abschnitt von einem Niederhalter niedergehalten wird .
Die Kaltverfestigung erfolgt nun erfindungsgemäß derart , dass der wenigstens eine Niederhalteabschnitt während der Montage der Spannfeder, wie z . B . in der Vormontagestellung, während der Verlagerung der Spannfeder von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung oder in der Endmontagestellung, soweit ausgelenkt wird, dass die Spannfeder an zumindest einer Stelle über den elastischen Bereich hinaus , d . h . in den plastischen Bereich hinein verformt und dadurch einer Kaltverformung unterworfen wird . Wesentlich hierbei ist , dass die Auslenkung des Niederhalteabschnitts in Richtung des Federwegs erfolgt , den dieser auch im Betrieb erfährt , d . h . zum Niederhalten des Gleiskörperelements . Dadurch wird die Kaltumformung an derj enigen oder denj enigen Stelle (n) der Spannfeder bewirkt , die im Betrieb der höchsten Belastung unterworfen ist bzw . sind, sodass genau diese Stelle (n) der erwünschten Verfestigung unterliegen, die im Dauerbetrieb in Folge einer Dauerschwingbelastung bruchanfällig ist bzw . sind . Dadurch, dass die Kaltumformung während der Montage der Spannfeder erfolgt , wird eine betriebsähnliche Situation bereitgestellt , die eine Auslenkung des Niederhalterabschnitts in genau derj enigen Richtung sicherstellt , in der dieser auch während des Betriebs beaufschlagt wird . Die aufwändige und zumeist ungenaue Nachbildung der Betriebs- bzw . Montagesituation in einer vom Gleis gesonderten Herstellungsumgebung kann daher entfallen .
Die Stelle der höchsten Belastung liegt in der Regel an der Oberfläche der Spannklemmen, sodass die Kaltumformung zumindest an der Oberfläche des die Spannfeder ausbildenden Drahtes erfolgt .
Das federnde Auslenken des Niederhalteabschnitts zum Zweck der Kaltumformung bezieht sich hierbei auf eine Relativbewegung des Niederhalteabschnitts relativ zu dem niedergehaltenen Abschnitt der Spannfeder ausgehend vom gespannten Zustand der Spannfeder in den gespannten Zustand . Die Auslenkung kann dadurch erfolgen, dass der Niederhalteabschnitt ausgelenkt wird, während der niedergehaltene Abschnitt in Bewegungsrichtung der Auslenkungsbewegung nicht verlagert , z . B . durch den Niederhalter festgehalten, wird . Alternativ kann die Auslenkung dadurch erfolgen, dass der niedergehaltene Abschnitt ausgelenkt wird, während der Niederhalteabschnitt in Bewegungsrichtung der Auslenkungsbewegung nicht verlagert , z . B . durch die Unterlage oder das Gleiskörperelement , festgehalten, wird . Das Auslenken zum Zwecke der Kaltumformung kann somit beispielsweise durch Verändern des in Richtung des Federwegs gemessenen Abstands zwischen der Unterlage oder dem Gleiskörper einerseits und dem Niederhalter andererseits erreicht werden . So lässt sich die Kaltumformung in einfacher Weise während des Montagevorgangs der Spannfeder vornehmen .
Die Vornahme der Kaltumformung während des Montierens der Spannfeder bedeutet vorzugsweise , dass das Kaltumformen im vom Niederhalter niedergespannten Zustand und vor dem erstmaligen Befahren durch ein Schienenfahrzeug erfolgt .
Erfindungsgemäß wird die Spannfeder nach der Kaltumformung zumindest teilweise entspannt . Dies sorgt dafür, dass der Arbeitsbereich der Spannfeder für den Normalbetrieb in einen Bereich unterhalb der plastischen Verformung gebracht wird . Es soll dadurch somit verhindert werden, dass die Spannfeder während des Betriebs nochmals eine Kaltumformung erfährt , bzw . bis zur plastischen Grenze schwingend belastet wird . Die teilweise Entspannung führt somit dazu, dass die Spannfeder in der Endmontagestellung in einem weniger gespannten Spannungs zustand eingesetzt wird als bei der Kaltumformung .
Dies kann gemäß einer bevorzugten Aus führung der Erfindung dadurch erreicht werden, dass der maximale Federweg des Niederhalteabschnitts in der Endmontagestellung der Spannfeder durch eine Überlastsicherung begrenzt ist und dass die Kaltumformung durch Auslenken des Niederhalteabschnitts über einen Federweg erfolgt , der größer oder gleich ist als der durch die Überlastsicherung begrenzte maximale Federweg . Die Überlasstsicherung kann beispielsweise durch Anschlägen des Gleiskörperelements an einem einen Anschlag bildenden Abschnitt der Spannfeder oder durch Anschlägen des Niederhalteabschnitts an einen Anschlag des Niederhalters erreicht werden .
Die Erfindung beruht hierbei auf der Erkenntnis , dass die Wahrscheinlichkeit eines Bruches der Spannfeder aufgrund der Schwingbelastung deutlich verringert werden kann, wenn die Spannfeder nach einer anfänglichen Kaltumformung, wie erfindungsgemäß definiert , an j eder Stelle nur mehr innerhalb des elastischen Verformungsbereichs belastet wird . Insbesondere kann dadurch die Streuung der Bruchwahrscheinlichkeit um den Erwartungswert deutlich verringert werden .
Die Erfindung betri f ft in diesem Zusammenhang gemäß einem zweiten, unabhängigen Aspekt , ein Verfahren zur Erhöhung der Schwingfestigkeit einer Spannfeder zum Niederhalten eines Gleiskörperelements , wie z . B . eines Schienenfußes einer Schiene , wobei die Spannfeder aus einem vergüteten Federstahl besteht und wenigstens einen entlang eines Federwegs federnd auslenkbaren Niederhalteabschnitt , wie z . B . einen Haltearm, zum federnden Niederhalten des Gleiskörperelements aufweist , wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist , dass die Spannfeder zum Einbau in ein Gleis vorgesehen ist , bei dem der maximale Federweg des Niederhalteabschnitts durch eine Überlastsicherung derart begrenzt ist , dass im Rahmen des maximalen Federwegs an keiner Stelle der Spannfeder eine plastische Verformung stattfindet , der besagte maximale Federweg ermittelt wird und der Niederhalteabschnitt in Richtung des Federwegs über den maximalen Federweg hinaus oder bis zum maximalen Federweg ausgelenkt wird, sodass die Spannfeder einer Kaltumformung unterworfen wird .
Eine bevorzugte Ausbildung sieht weiters vor, dass der Niederhalteabschnitt für die Kaltumformung so weit ausgelenkt wird, dass an der höchstbelasteten Stelle der Spannfeder eine maximale Hauptnormalspannung entsprechend der 0 , 5-%- Dehngrenze , bevorzugt der 1-%-Dehngrenze , erreicht oder überschritten wird . In Versuchen konnten gute Ergebnisse bei Erreichen der 0 , 5-%- bis 1 , 5-%-Dehngrenze , insbesondere der 1-%-Dehngrenze , erzielt werden . Auch bei Erreichen der 2-%- Dehngrenze konnte eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik festgestellt werden .
Für den Normalbetrieb ist bevorzugt vorgesehen, dass die Spannfeder nach erfolgter Kaltumformung bei Erreichen des maximalen Federwegs an keiner Stelle die besagte maximale Hauptnormalspannung, bevorzugt 90% der maximalen Hauptnormalspannung, insbesondere 85% der maximalen Hauptnormalspannung überschreitet .
Die Hauptnormalspannung kann dadurch ermittelt werden, dass eine Materialprobe des die Spannfeder ausbildenden Drahts einem Zugversuch unterworfen und daraus ein Spannungs- Dehnungs-Diagramm erstellt wird . Durch Anbringen eines Spannungssensor in oder an der Spannklemme an derj enigen Stelle , an der die höchste Belastung auftreten wird, kann in der Folge die Hauptnormalspannung gemessen werden . Alternativ kann die Hauptnormalspannung in geeigneten Simulationsprogrammen durch Finite-Elemente-Methoden ( FEM) ermittelt werden . Hierfür werden die Geometrie der
Spannklemme , die Materialeigenschaften und die Randbedingungen ( z . B . Anbindungspunkte , Kontakt flächen usw . ) im Simulationsprogramm definiert . Danach werden die Kräfte oder Spannungen, die durch das Spannen der Klemme erzeugt werden, als Lasten auf das Modell aufgebracht und das Simulationsprogramm führt eine numerische Analyse durch und berechnet die resultierenden Spannungen und Verformungen in j edem Punkt des Modells . Durch Abgleich mit dem Spannungs- Dehnungs-Diagramm kann nun diej enige Auslenkung des Niederhalteabschnitts ermittelt werden, die der gewünschten Dehngrenze entspricht .
Wie bereits erwähnt , kann die erfindungsgemäße Kaltumformung in der Endmontagestellung der Spannfeder, während der Verlagerung der Spannfeder von einer Vormontagestellung in die Endmontagestellung oder in einer Vormontageerstellung erfolgen . Als Vormontagestellung wird hierbei eine Stellung der Spannfeder bezeichnet , in welcher die Spannfeder vom Niederhalter auf der Unterlage gehalten wird, bevorzugt der Niederhalteabschnitt der Spannfeder das Gleiskörperelement aber nicht übergrei ft .
Vorzugsweise erfolgt die Kaltumformung während der Verlagerung der Spannfeder von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung bei durch den Niederhalter im gespannten Zustand gehaltener Spannfeder durch Abgleiten des Niederhalteabschnitts auf einer in Verlagerungsrichtung zumindest abschnittsweise ansteigenden Gleitfläche der Unterlage . Die Steigung der Gleitfläche ist hierbei derart bemessen, dass die gewünschte Kaltumformung an der höchst belasteten Stelle der Spannfeder bewirkt wird . In diesem Zusammenhang kann weiters bevorzugt vorgesehen sein, dass der Niederhalteabschnitt bei der Verlagerung der Spannfeder von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung von der Gleitfläche über eine Stufe auf das Gleiskörperelement abfällt , um die Endmontagestellung einzunehmen . Dies stellt sicher, dass die Spannfeder nach der Kaltumformung, wie erfindungsgemäß vorgesehen, zumindest teilweise entspannt wird . Gleichzeitig wirkt die Stufe als rückwärtiger Anschlag, mit welchem der Niederhalteabschnitt zusammenwirkt und der ein Verlassen der Endmontagestellung verhindert .
Gemäß einer alternativen Vorgehensweise wird der Niederhalter von einer Befestigungsschraube gebildet und die Kaltumformung erfolgt in der Vormontagestellung oder der Endmontagestellung durch Niederspannen der Spannfeder mittels der Befestigungsschraube , worauf die Spannfeder durch Rückdrehen der Befestigungsschraube oder durch Gleiten über die Stufe einer Gleitfläche zumindest teilentspannt wird .
Alternativ kann die Kaltumformung in der Vormontagestellung oder der Endmontagestellung auch mit Hil fe eines gesonderten Werkzeugs erfolgen . Eine einfache Aus führungs form weist einen seitlich heraus ziehbaren Abstandshalter auf , der beim Niederspannen der Spannfeder beispielsweise zwischen Gleiskörperelement und Niederhalteabschnitt in der Endmontagestellung einlegbar ist , oder eine temporär beistellbare erhöhte Gleitfläche für den Niederhalteabschnitt für das Verlagern aus einer Vor- in eine Endmontagestellung .
Grundsätzlich können im Rahmen der Erfindung beliebige geeignete Ausgestaltungen von Spannfedern zum Einsatz gelangen, die wenigstens einen federnd auslenkbaren Niederhalteabschnitt , wie z . B . zum Beispiel einen Haltearm, aufweisen . In einer besonders bevorzugt Aus führungs form ist vorgesehen, dass die Spannfeder einen U- förmigen Hauptabschnitt aufweist , der einen U-Bogen, einen an der einen Seite des U-Bogens angeordneten ersten Schenkel und einen an der anderen Seite des U-Bogens angeordneten zweiten Schenkel aufweist , wobei an dem ersten Schenkel ein hakenförmig nach innen gebogener, an einem Niederhalter abstützbarer Halteabschnitt und an dem zweiten Schenkel der Niederhalteabschnitt als zum Halteabschnitt hin oder von diesem weg umgebogener Endabschnitt des zweiten Schenkels ausgebildet ist , wobei der U-Bogen einen Torsionsabschnitt ausbildet , sodass über den umgebogenen Endabschnitt eine Niederhaltekraft auf das Gleiskörperelement aufbringbar ist .
Gemäß einem dritten Aspekt betri f ft die Erfindung eine Schienenbefestigung, umfassend eine Spannfeder aus vergütetem Federstahl und einen auf einer Unterlage , insbesondere Schwelle , Rippenplatte oder Winkel führungsplatte , einem Gleiskörperelement benachbart befestigbaren Niederhalter, an dem die Spannfeder in einer Endmontagestellung der Spannfeder derart abstützbar oder abgestützt ist , dass die Spannfeder ausgehend von einem entspannten Zustand unter Auslenkung wenigstens eines Niederhalteabschnitts der Spannfeder entlang eines Federwegs mit dem Niederhalteabschnitt gegen das Gleiskörperelement , insbesondere einen Schienenfuß einer Schiene , spannbar ist , um dieses federnd niederzuhalten, dadurch gekennzeichnet , dass die Spannfeder durch Auslenken des Niederhalteabschnitts in Richtung des Federwegs kaltverformt oder während des Montierens kaltverformbar ist und in der Endmontagestellung gegenüber besagter Auslenkung zumindest teilweise entlastet ist . Insbesondere handelt es sich bei der Spannfeder des erfindungsgemäßen Schienenbefestigungssystems um eine Spannfeder, deren Schwingfestigkeit mittels eines Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung vor der Montage erhöht wurde oder während der Montage erhöht wird . Es handelt sich hierbei also um eine Spannfeder, die so abgestimmt wurde , dass sie im Betriebs zustand den elastischen Verformungsbereich nicht verlässt und zuvor lediglich einmal durch Überspannen in den plastischen Bereich gebracht wurde , wodurch eine Kaltumformung stattgefunden hat .
Insbesondere ist der maximale Federweg des Niederhalteabschnitts in der Endmontagestellung der Spannfeder durch eine Überlastsicherung begrenzt und die Kaltumformung erfolgt durch Auslenken des Niederhalteabschnitts über einen Federweg, der größer oder gleich ist als der durch die Überlastsicherung begrenzte maximale Federweg .
Wie bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben, sieht eine bevorzugte Aus führungs form vor, dass der Niederhalteabschnitt für die Kaltumformung so weit ausgelenkt wird, dass an der höchstbelasteten Stelle der Spannfeder eine maximale Hauptnormalspannung entsprechend der 0 , 5-%-Dehngrenze , bevorzugt der 1-%-Dehngrenze , erreicht oder überschritten wird .
Bevorzugt überschreitet die Spannfeder nach erfolgter Kaltumformung bei Erreichen des maximalen Federwegs an keiner Stelle die maximale Hauptnormalspannung, bevorzugt 90% der maximalen Hauptnormalspannung, insbesondere 85% der maximalen Hauptnormalspannung . Bevorzugt erfolgt die Kaltumformung zumindest an der Oberfläche des die Spannfeder ausbildenden Drahtes .
Bevorzugt ist der Niederhalteabschnitt durch Niederspannen der Spannfeder mittels des Niederhalters zur Kaltumformung auslenkbar .
Bevorzugt ist die Spannfeder in einer Vormontagestellung auf der Unterlage befestigbar, in welcher der Niederhalteabschnitt das Gleiskörperelement nicht übergrei ft .
Bevorzugt weist die Unterlage eine zumindest abschnittsweise ansteigende Gleitfläche auf , auf welcher der Niederhalteabschnitt bei durch den Niederhalter im gespannten Zustand gehaltener Spannfeder während der Verlagerung der Spannfeder von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung abgleitet , wodurch der Niederhalteabschnitt zur Kaltumformung auslenkbar und/oder teilweise entlastbar ist .
Bevorzugt bildet die Unterlage am Ende der Gleitfläche eine Stufe aus , über welche der Niederhalteabschnitt bei der Verlagerung der Spannfeder von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung auf das Gleiskörperelement abfällt , um die Endmontagestellung einzunehmen .
Bevorzugt weist die Spannfeder einen U- förmigen Hauptabschnitt auf , der einen U-Bogen, einen an der einen Seite des U-Bogens angeordneten ersten Schenkel und einen an der anderen Seite des U-Bogens angeordneten zweiten Schenkel aufweist , wobei an dem ersten Schenkel ein hakenförmig nach innen gebogener, an einem Niederhalter abstützbarer Halteabschnitt und an dem zweiten Schenkel der Niederhalteabschnitt als zum Halteabschnitt hin oder von diesem weg umgebogener Endabschnitt des zweiten Schenkels ausgebildet ist , wobei der U-Bogen einen Torsionsabschnitt ausbildet , sodass über den umgebogenen Endabschnitt eine Niederhaltekraft auf das Gleiskörperelement aufbringbar ist .
Bevorzugt bildet der Niederhalter eine tunnel förmige Ausnehmung auf oder bildet diese aus , in welche der Halteabschnitt der Spannfeder zumindest teilweise einschiebbar ist .
Nachfolgend werden weitere bevorzugte Aus führungs formen der im Rahmen den zuvor erläuterten Aspekte der Erfindung einsetzbaren Spannfeder und der Schienenbefestigung beschrieben .
Wie bereits erwähnt , umfasst die Spannfeder bevorzugt einen U- förmigen Hauptabschnitt , der einen U-Bogen, einen an der einen Seite des U-Bogens angeordneten ersten Schenkel und einen an der anderen Seite des U-Bogens angeordneten zweiten Schenkel aufweist , wobei an dem ersten Schenkel ein hakenförmig nach innen gebogener, an einem Niederhalter abstützbarer Halteabschnitt und an dem zweiten Schenkel ein zum Halteabschnitt hin oder von diesem weg umgebogener Endabschnitt ausgebildet ist , wobei der U-Bogen einen Torsionsabschnitt ausbildet , sodass über den umgebogenen Endabschnitt eine Niederhaltekraft auf das Gleiskörperelement aufbringbar ist .
Dadurch, dass die Spannfeder von der Grundform eines „U" ausgehend an dem ersten Schenkel der U-Form einen hakenförmigen Halteabschnitt und an dem anderen Schenkel der U-Form einen zum Halteabschnitt hin oder von diesem weg umgebogenen Endabschnitt aufweist , wird eine asymmetrische Form erreicht , die einfach herzustellen ist und die einen Einbau sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung erlaubt . Sowohl im Längs- als auch im Quereinbau bildet der umgebogene Endabschnitt hierbei denj enigen Bereich der Spannfeder aus , über den die Niederhaltekraft auf das Gleiskörperelement bzw . den Schienenfuß aufgebracht wird .
Diese Aus führung der Spannfeder ist j ener der aus dem Stand der Technik bekannten „e"-Form ähnlich, mit dem Unterschied, dass der Endabschnitt der „e"-Form eine zusätzliche Biegung aufweist . Diese Biegung kann zum Halteabschnitt der Spannfeder hin oder von dieser weg ausgeführt sein . Bevorzugt verläuft die Biegung zum Halteabschnitt der Spannfeder hin . Gemäß einer bevorzugten Aus führung ist hierbei vorgesehen, dass der umgebogene Endabschnitt in einem Winkel von 80- 100 ° , vorzugsweise ungefähr 90 ° , zum zweiten Schenkel verläuft , wobei dies sowohl für die Ausbildung mit einem zum Halteabschnitt der Spannfeder hin als auch für die Ausbildung mit einem vom Halteabschnitt weg gebogenen Endabschnitt gilt . Die Vorteile des umgebogenen Endabschnitts werden sowohl im Längs- als auch im Quereinbau im Zusammenwirken mit dem Niederhalter deutlich, wie dies weiter unten noch näher erläutert ist .
Die vom U-Bogen, dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel gebildete U-Form umfasst bei manchen Aus führungs formen der Erfindung auch Ausbildungen, bei denen der erste Schenkel auf ein Minimum reduziert ist , sodass der U-Bogen gleichsam unmittelbar in den Halteabschnitt übergeht . In anderen Aus führungs formen hat der erste Schenkel j edoch eine gewisse Länge , wie z . B . eine dem zweiten Schenkel im Wesentlichen entsprechende Länge , und ist insbesondere gerade ausgebildet .
Der vom ersten Schenkel der U-Form ausgehende hakenförmige Halteabschnitt dient dazu, von einem Niederhalter unter Spannung gehalten zu werden, wenn vom umgebogenen Endabschnitt eine Torsionskraft auf den vom U-Bogen der Spannfeder ausgebildeten Torsionsabschnitt ausgeübt wird . Der hakenförmige Halteabschnitt ist hierbei nach innen gebogen, was so zu verstehen ist , dass der Haken zwischen die beiden Schenkel der U-Form gebogen ist . Bevorzugt bildet der hakenförmige Halteabschnitt auf Seiten des ersten Schenkels das Ende der Spannfeder, d . h . dass das freie Ende des zu einem Haken umgebogene Bereichs zwischen den beiden Schenkeln der U-Form liegt .
Eine bevorzuge Ausbildung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass der Halteabschnitt einen über einen Hakenbogen mit dem ersten Schenkel verbundenen freien Endbereich aufweist , der zwischen dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel angeordnet ist .
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist ein Hakenbogen des Halteabschnitts eine im Wesentlichen 180 ° - Biegung auf , sodass ein freier Endbereich des Halteabschnitts im Wesentlichen zumindest abschnittsweise parallel zum ersten Schenkel verläuft . Der Ausdruck „im Wesentlichen 180 °" bedeutet , dass der Winkel 180 ° beträgt , aber auch zwischen 175 ° und 185 ° liegen kann .
Die Niederhaltekraft wird zumindest teilweise durch eine Torsionsbelastung des vom U-Bogen der Spannfeder gebildeten Torsionsabschnitts bereitgestellt , wobei eine entsprechende federnde Auslenkung des sich vom U-Bogen zum umgebogenen Endabschnitt erstreckenden zweiten Schenkels erfolgt . Während der zweite Schenkel somit einen auslenkbaren Federarm ausbildet , kann der übrige Teil der Spannfeder demgegenüber möglichst flach ausgebildet sein, um die Bauhöhe der Spannfeder und den Materialverbrauch für die Spannfeder zu minimieren .
Eine bevorzuge Ausbildung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass der erste Schenkel und der freie Endbereich des Halteabschnitts im unbelasteten Zustand eine ebene Auflagefläche bereitstellen . Die ebene Auflagefläche kann beispielsweise als Auflage für den Niederhalter dienen, wobei sich der ebene Zustand auf den unbelasteten Zustand der Spannfeder bezieht , da es beim Spannen der Spannfeder zu einer leichten Verwindung des Halteabschnitts kommen kann .
Der erste Schenkel und der freie Endbereich des Halteabschnitts können hierbei im unbelasteten Zustand mit ihren j eweiligen Mittelachsen, vorzugsweise über ihre gesamte Erstreckung, in einer Mittelebene liegen, die vorzugsweise parallel zur ebenen Auflagefläche verläuft . Unter der Mittelachse der entsprechenden Abschnitte ist beispielsweise im Falle eines kreisrunden Querschnitts die durch den Kreismittelpunkt gehende Mittelline bzw . Achse zu verstehen .
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der erste Schenkel und der Halteabschnitt im unbelasteten Zustand in derselben Ebene liegen bzw . mit ihren j eweiligen Mittelachsen in der Mittelebene liegen . Dies stellt ebenfalls eine ebene Auflagefläche zur Verfügung und schließt aus , dass Teilbereiche des ersten Schenkels und des Halteabschnitts einschließlich des Hakenbogens aus der genannten Ebene herausgebogen sind .
Auch die Ausbildung des U-Bogens der Spannfeder kann zur Erreichung einer möglichst flachen Bauweise beitragen, indem vorzugsweise der freie Endbereich des Halteabschnitts in Richtung einer Längserstreckung des freien Endbereichs gesehen den U-Bogen zumindest teilweise , bevorzugt vollständig, überdeckt .
Um einen ausreichenden Federweg zu gewährleisten, kann j edoch der umgebogene Endabschnitt der Spannfeder im unbelasteten Zustand aus der genannten Ebene ausgelenkt sein . Eine bevorzugte Ausbildung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass der umgebogene Endabschnitt im unbelasteten Zustand einen Normalabstand zur Mittelebene oder zur ebenen Auflagefläche aufweist .
Wenn hierbei der gesamte Halteabschnitt einschließlich des Hakenbogens und der erste Schenkel in derselben Ebene liegen, bedeutet dies hinsichtlich der Bauhöhe der Spannfeder, dass der Hakenbogen und der umgebogene Endabschnitt im unbelasteten Zustand die maximale , normal zur Mittelebene oder zur ebenen Auflagefläche gemessene , Bauhöhe der Spannfeder definieren . Dies ermöglicht eine überaus flache Ausbildung der Spannfeder .
Insbesondere kann die Bauhöhe der Spannfeder hierbei im unbelasteten Zustand dem 1 , 5 bis 3- fachen Durchmesser des die Spannfeder im Halteabschnitt ausbildenden Drahts entsprechen .
Bevorzugt überlappt eine gedachte Verlängerung des umgebogenen Endabschnitts den Hakenbogen in einer Draufsicht . Dies bedeutet , dass die gedachte Verlängerung des umgebogenen Endabschnitts den Hakenbogen in der Draufsicht auf die Spannfeder zumindest teilweise überschneidet . Dies hat für den Quereinbau der Spannfeder zur Folge , dass der Hakenbogen in der Endmontagestellung oberhalb des Schienenfußes zu liegen kommt und einen Überlastschut z ausbilden kann .
Die Spannfeder besteht in herkömmlicher Weise aus einem Federstab und kann daher in einem Stück aus einem entsprechenden Ausgangsprodukt hergestellt werden . Die Herstellung erfolgt hierbei durch mehrfaches Biegen eines ursprünglich geraden Federstabs . Wenn, wie dies bevorzugt vorgesehen ist , der hakenförmige Halteabschnitt , der U-Bogen und der umgebogene Endabschnitt alle in dieselbe Richtung gebogen sind, kann die Herstellung der Spannfeder in drei Biegeschritten erfolgen . Im ersten Schritt wird die Biegung des hakenförmigen Halteabschnitts vorgenommen, im zweiten Schritt der U-Bogen und im dritten Schritt der umgebogene Endabschnitt . Die drei Biegeschritte können auch in einem Vorgang umlaufend durchgeführt werden, wenn alle drei Biegungen im selben Drehsinn erfolgen . Die genannten Biegungen können alle in derselben Ebene erfolgen oder es wird gleichzeitig mit den Biegungen eine Auslenkung einzelner Bereiche aus der gemeinsamen Ebene vorgenommen .
Der Querschnitt der Spannfeder ist bevorzugt kreisrund, wobei j edoch auch andere Querschnitts formen denkbar sind, wie z . B . oval , elliptisch oder dgl .
Auf Grund der relativ einfachen Geometrie der erfindungsgemäßen Spannfeder, können deren mechanische Eigenschaften durch Variieren gewisser geometrischer Parameter, aber unter Beibehaltung der Grundform, in einfacher Weise an die j eweiligen Anforderungen angepasst werden . Beispielsweise bestimmt die Länge des zweiten Schenkels der U-Form und damit die Länge des auf den Torsionsabschnitt wirkenden Hebelarms die Stei figkeit der Spannfeder . Mit der Wahl der Dicke der Federstabs können die Spannung, die Spannkraft und die Stei figkeit gesteuert werden . Auch der Radius des U-Bogens steuert die Spannung und die Stei figkeit der Spannfeder .
Um durch das Niederspannen des Halteabschnitts mittels des Niederhalters und die dadurch bewirkte Torsionsbelastung des Torsionsabschnitt der Spannfeder über den umgebogenen Endabschnitt eine Niederhaltekraft auf den Schienenfuß ausüben zu können, ist bevorzugt vorgesehen, dass der zweite Schenkel im unbelasteten Zustand einen sich in Richtung zum umgebogenen Endabschnitt kontinuierlich vergrößernden Normalabstand zur Mittelebene oder zur ebenen Auflagefläche aufweist .
Dies bedeutet insbesondere , dass der zweite Schenkel im unbelasteten Zustand in einem spitzen Winkel relativ zur Mittelebene oder zur ebenen Auflagefläche geneigt verläuft . Der spitze Winkel kann hierbei zwischen 5 ° und 20 ° betragen . Das Festspannen der Spannfeder führt zu einer Verbiegung der Spannfeder dahingehend, dass der genannte spitze Winkel sich vom unbelasteten Zustand aus verringert und im festgespannten Zustand beispielsweise nur mehr 0 ° -5° beträgt . Dieser Winkel kann im Falle von Befestigungssystemen mit geringerer Niederhaltekraft auf 5- 10 ° reduziert sein . In diesem verspannten Zustand wirkt ein Torsionsmoment auf den Torsionsabschnitt der Spannfeder, und zwar insbesondere um eine Achse , die normal zur Achse des ersten Schenkels verläuft und eine Tangente an den U-Bogen bildet . Die vom umgebogenen Endabschnitt auf den Schienenfuß wirkende Niederhaltekraft und die entsprechende Gegenkraft , die vom Niederhalter auf den Halteabschnitt der Spannfeder wirkt , bilden ein Kräftepaar, das den Torsionsabschnitt zusätzlich auch auf Biegung um eine zur Achse des Torsionsmoments senkrechte Achse beansprucht , was zu einer entsprechenden Verbiegung um diese Achse führt . Der umgebogene Endabschnitt der Spannfeder hat auf Grund dieser Verbiegung im unbelasteten Zustand einen anderen Winkel zur Auflageebene am Schienenfuß als im belasteten Zustand . Damit der umgebogene Endabschnitt im belasteten Zustand im Wesentlichen hori zontal ausgerichtet ist , um eine entsprechende Auflagefläche auf dem Schienenfuß zu gewährleisten, ist gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung vorgesehen, dass der umgebogene Endabschnitt eine Auflagefläche zur Auflage auf dem Gleiskörperelement aufweist , die im unbelasteten Zustand in einem spitzen Winkel relativ zur Mittelebene oder zur ebenen Auflagefläche nach oben verläuft . Der Winkel zwischen dem umgebogene Endabschnitt und der genannten Ebene kann vorzugsweise 2 ° - 8 ° , insbesondere 5 ° -7 ° , betragen . Der Winkel verringert sich unter Belastung auf Grund des genannten Biegemoments und beträgt im belasteten Zustand vorzugsweise 0 ° - l ° .
Wenn im Rahmen der Erfindung von einem Winkel zwischen zwei Abschnitten der Spannfeder oder von einer Ebene die Rede ist , in der die Abschnitte liegen, bezieht sich dies auf die Mittellinie der entsprechenden Abschnitte , d . h . im Falle eines kreisrunden Querschnitts auf die durch den Kreismittelpunkt gehende Mittelline bzw . Achse . Die erfindungsgemäße Spannfeder ist ausgebildet , um mit verschiedenen Bauarten von Niederhaltern verwendbar zu sein .
Bei einer ersten Einbauvariante kann der Halteabschnitt der Spannfeder quer zur Schienenlängsrichtung in eine tunnel förmige Ausnehmung des Niederhalters zur Schiene hin eingeschoben werden, sodass bevorzugt der Hakenbogen in einer Endmontagestellung der Spannfeder den Schienenfuß übergrei ft .
Bei einer zweiten Einbauvariante kann der Halteabschnitt der Spannfeder parallel zur Schienenlängsrichtung in eine tunnel förmige Ausnehmung des Niederhalters eingeschoben werden, sodass bevorzugt der zweite Schenkel den Schienenfuß übergrei ft .
In konstruktiver Hinsicht können die erste und die zweite Einbauvariante bevorzugt dadurch verwirklicht werden, dass zwischen dem umgebogenen Endabschnitt und dem freien Endbereich des Halteabschnitts in einer Längserstreckung des freien Endbereichs und in einer Draufsicht , d . h . in einer Normalproj ektion auf die Mittelebene oder die ebene Auflagefläche , gesehen auf der dem zweiten Schenkel zugewandten Seite des freien Endbereichs ein Spalt angeordnet ist .
Bei einer weiteren Einbauvariante kann zwischen dem ersten Schenkel und dem freien Endbereich des Halteabschnitts ein Freiraum vorgesehen sein, der von einem Schraubenschaft einer den Niederhalter ausbildenden Befestigungsschraube durchsetzbar ist und in dem die Befestigungsschraube in Längsrichtung des ersten Schenkels verschiebbar ist , wobei der Schraubenschaft der Befestigungsschraube einen Durchmesser aufweist , der größer ist als der Durchmesser eines die Spannfeder im Halteabschnitt ausbildenden Drahts, und wobei vorzugsweise der Innenradius des Hakenbogens größer oder gleich ist als der Radius des Schraubenschafts. Die genannte Verschiebbarkeit ermöglicht es, die Spannfeder im von der Befestigungsschraube niedergehaltenen Zustand von einer Vormontagestellung in eine Endmontagestellung und zurück zu verschieben. Wenn der Innenradius des Hakenbogens hierbei größer oder gleich ist als der Radius des Schraubenschafts, wird ein maximaler Verschiebeweg bereit gestellt.
Insgesamt wird eine kompakte, flachbauende und flexibel einsetzbare Spannfeder bereitgestellt, die wegen des geringen Materialbedarfs auch kostengünstig herstellbar ist. Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass die Spannfeder in einer Draufsicht, insbesondere in einer Normalprojektion auf die Mittelebene oder die ebene Auflagefläche, innerhalb eines minimal umgebenden Rechtecks liegt, das ein Seitenverhältnis von 1:1, 5-1:1, vorzugsweise 1:1, 1-1:1, aufweist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung beträgt der Durchmesser des die Spannfeder ausbildenden Drahts mindestens einem 1/7, vorzugsweise mindestens 1/6, der kürzeren Seite eines die Spannfeder in einer Draufsicht minimal umgebenden Rechtecks .
Insbesondere weist der umgebogene Endabschnitt innerhalb eines quadratischen Eckbereichs eines die Spannfeder in einer Draufsicht minimal umgebenden Rechtecks liegt, der höchstens 1/9 der Fläche des umgebenden Rechtecks auf.
Hinsichtlich der Schienenbefestigung sieht eine Weiterbildung vor, dass diese eine Spannfeder gemäß einer der zuvor beschriebenen Aus führungs formen und einen auf einer Unterlage , insbesondere Schwelle , Rippenplatte oder Winkel führungsplatte , einer Schiene benachbart befestigbaren Niederhalter aufweist , an dem der Halteabschnitt im montierten Zustand der Spannfeder derart abgestützt ist , dass der umgebogene Endabschnitt ein Gleiskörperelement , insbesondere einen Schienenfuß der Schiene , federnd niederhaltend anordenbar ist .
Hierbei ist bevorzug vorgesehen, dass der Niederhalter im montierten Zustand der Spannfeder nicht nur den freien Endbereich des Halteabschnitts übergrei ft , sondern zumindest teilweise auch den ersten Schenkel .
Die Spannfeder kann hierbei schraubenlos niedergespannt werden oder mit Hil fe einer Schraube . Für die Verwirklichung der schraubenlosen Alternative sieht eine bevorzugte Ausbildung vor, dass der Niederhalter eine tunnel förmige Ausnehmung aufweist oder ausbildet , in welche der Halteabschnitt der Spannfeder zumindest teilweise einschiebbar ist .
Je nachdem, ob die Spannfeder quer zur Schienenlängsrichtung oder in Schienenlängsrichtung eingebaut werden soll , ist der Halteabschnitt der Spannfeder quer zur Schienenlängsrichtung in die tunnel förmige Ausnehmung zur Schiene hin einschiebbar oder parallel zur Schienenlängsrichtung einschiebbar .
Bei einer Ausbildung mit quer zur Schienenlängsrichtung einschiebbarer Spannfeder ist die tunnel förmige Ausnehmung an der dem Gleiskörperelement , insbesondere Schienenfuß , zugewandten Seite bevorzugt of fen ausgebildet und der Hakenbogen ragt im endmontierten Zustand der Spannfeder aus der tunnel förmigen Ausnehmung vor und übergrei ft das Gleiskörperelement , insbesondere den Schienenfuß . Auf diese Weise bildet der Hakenbogen in seinem das Gleiskörperelement überragenden Zustand eine Überlastsicherung aus . Hierzu ist der Hakenbogen so angeordnet , dass zwischen dem niederzuhaltenden Gleiskörperelement , insbesondere Schienenfuß , und dem Hakenbogen der Spannfeder ein vertikaler Abstand vorhanden ist . Aufwärtsbewegungen des Gleiskörperelements , die innerhalb des vertikalen Abstands liegen, werden durch den umgebogenen Endabschnitt der Spannfeder federnd aufgenommen . Sollte es j edoch zu einer übermäßigen Aufwärtsbewegung kommen, stößt das niederzuhaltende Gleiskörperelement j edoch an dem Hakenbogen an und wird dadurch an einem weiteren Aufsteigen gehindert , ohne die Spannfeder innerhalb ihres zulässigen Federwegs zu überlasten .
Bei der Variante mit quer zur Schienenlängsrichtung einschiebbarer Spannfeder kann eine Vormontagestellung der Spannfeder in einfacher Weise dadurch realisiert werden, dass die Spannfeder zunächst nur soweit eingeschoben wird, dass sie zwar sicher in der tunnel förmigen Ausnehmung aufgenommen ist , dass der Hakenbogen j edoch noch nicht auf der dem niederzuhaltenden Gleiskörperelement zugewandten Seite aus der tunnel förmigen Ausnehmung vorragt und der umgebogene Endabschnitt noch nicht auf dem Gleiskörperelement zu liegen kommt . Erst für die Einnahme der Endmontagestellung wird die Spannfeder weiter in Richtung zum Gleiskörperelement vorgetrieben bis der umgebogene Endabschnitt von oben auf das Gleiskörperelement drückt .
Sowohl bei der Variante mit quer zur Schienenlängsrichtung einschiebbarer Spannfeder als auch bei der Variante mit in Schienenlängsrichtung einschiebbarer Spannfeder kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der Niederhalter eine in Einschubrichtung ansteigende Rampe aufweist , auf welcher der umgebogene Endabschnitt beim Einschieben gleitend auf liegt . Dies führt dazu, dass der umgebogene Endabschnitt beim Einschieben immer weiter vorgespannt wird .
Besonders bevorzugt weist die Rampe einen ersten ansteigenden Rampenabschnitt und einen zweiten ansteigenden Rampenabschnitt und einen dazwischen liegenden Zwischenabschnitt auf , auf dem der umgebogene Endabschnitt in einer Vormontagestellung der Spannfeder auf liegt . Der Zwischenabschnitt kann beispielsweise eine Mulde aufweisen, in welcher der umgebogenen Endabschnitt der Spannfeder einrasten kann, um in der Vormontagestellung zu verbleiben .
Eine bevorzugte Weiterbildung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass am Ende der Rampe eine Stufe ausgebildet ist , über welche der umgebogene Endabschnitt in die Endmontagestellung gelangt , in welcher der Endabschnitt auf dem Gleiskörperelement , insbesondere dem Schienenfuß , aufliegt , wobei die Stufe einen rückwärtigen Anschlag bildet , welcher den Endabschnitt gegen das Verlassen der Endmontagestellung sichert .
Bei der Variante mit in Schienenlängsrichtung einschiebbarer Spannfeder kann eine Überlastsicherung dadurch erreicht werden, dass der Niederhalter einen den umgebogenen Endabschnitt im montierten Zustand der Spannfeder mit Abstand übergrei fenden Anschlag aufweist . Ein derartiger Anschlag hat den Ef fekt , das Aufsteigen des umgebogenen Endabschnitts zu begrenzen . Das Befestigungssystem kann auch im Bereich einer Weiche zur Fixierung von Backenschienen zum Einsatz gelangen, wobei der Niederhalter auf der der Zungenschiene zugewandten Seite der Backenschiene mit einem Gleitstuhl kombiniert bzw . verbunden werden kann, und zwar bevorzugt derart , dass der Niederhalter zumindest einen Teil der Gleitfläche für die Zungenschiene ausbildet . Eine bevorzugte Aus führungs form sieht in diesem Zusammenhang vor, dass das Befestigungssystem einen der Backenschiene zugeordneten Gleitstuhl mit einer Gleitfläche für eine Zungenschiene aufweist , wobei der Niederhalter eine mit der Gleitfläche vorzugsweise bündige weitere Gleitfläche aufweist . Alternativ kann die obere Fläche des Niederhalters auch niedriger angeordnet sein als die Gleitfläche des Gleitstuhls .
Bevorzugt ist die weitere Gleitfläche so wie der Gleitstuhl selbst in Richtung zur Backenschiene derart verlängert , dass die weitere Gleitfläche den Schienenfuß der Backenschiene mit Abstand übergrei ft .
Bevorzugt können der dem Gleitstuhl zugeordnete Niederhalter und der an der gegenüberliegenden Seite der Backenschiene angeordnete Niederhalter mit einer Gleitstuhlplatte einstückig ausgebildet sein .
Wie bereits erwähnt besteht ein Vorteil der Spannfeder in ihrer universellen Einsetzbarkeit . So kann die Spannfeder wie bereits erwähnt nicht nur schraubenlos befestigt werden, sondern auch mit einer Schwellenschraube . Das erfindungsgemäße Befestigungssystem ist in diesem Zusammenhang bevorzugt derart ausgebildet , dass der Niederhalter von einer in die Unterlage , insbesondere eine Schwelle oder Platte , einschraubbaren Befestigungsschraube oder von einer in die Unterlage , insbesondere Rippenplatte , eingehängten Hakenschraube mit Mutter gebildet ist , wobei deren Schraubenschaft und/oder Gewinde einen Freiraum zwischen dem ersten Schenkel und dem freien Endbereich des Halteabschnitts der Spannfeder durchsetzt , um die Spannfeder im Bereich des Halteabschnitts und ggf . des ersten Schenkels nieder zuhalt en .
Auch bei dieser Art der Befestigung ist eine Vormontagestellung in einfacher Weise möglich . Dies kann derart erfolgen, dass die Spannfeder zuerst in der Vormontagestellung niedergeschraubt wird . Danach wird die Schiene eingelegt , worauf die Spannfeder im niedergeschraubten Zustand in die Endmontagestellung gebracht wird . Hierzu ist es nicht mehr erforderlich, die Schraube nach dem Einlegen der Schiene zu lösen und nach dem Einschieben der Spannfeder in Endmontagestellung auf Endanzugsmoment fest zuziehen, weil die Spannfeder, auch bei einer in Vormontagestellung mit Endanzugsmoment festgezogen Schraube , mit einem Hand- oder Maschinenwerkzeug problemlos von der Vormontagestellung in eine Endmontagestellung verlagert werden kann .
Um zu gewährleisten, dass die Spannfeder im niedergeschraubten Zustand zwischen der Vormontage- und der Endmontagestellung verschiebbar bleibt , sieht eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung vor, dass an der Unterlage und/oder am Niederhalter ein die Einschraubtiefe des Niederhalters begrenzender, vorzugsweise mit dem Schraubenkopf oder der Mutter der Befestigungsschraube zusammenwirkender Anschlag angeordnet ist , sodass eine Niederhaltekraft auf die Spannfeder begrenzbar ist . Der Anschlag dient somit dazu, den niedergeschraubten Zustand der Spannfeder bzw . den festgezogenen Zustand der Schraube so zu definieren, dass die Spannfeder zwischen der Vormontage- und der Endmontagestellung verschiebbar bleibt . Bevorzugt definiert der Anschlag hierbei einen minimalen vertikalen Abstand zwischen dem Niederhalter und der Unterlage , der gleich oder größer ist als der unbelastete Durchmesser des die Spannfeder im Bereich des Niederhalters ausbildenden Drahts , wobei der vertikale Abstand vorzugweise nicht mehr als das 1 , 2- fache des Drahtdurchmessers beträgt .
Eine Abweichung des Endanzugsmoments bzw . die mit dem Endanzugsmoment erreichte Spannkraft der Schraube wirkt sich ab deren Verspannung gegen den Anschlag nicht weiter nachteilig auf den gewünschten Spannungs zustand der Spannfeder aus . Damit müssen in Endmontagestellung abschließend auch keine Abstände zwischen Spannklemme und Schienenfuß kontrolliert werden, wie dies beispielsweise bei einigen gängigen Befestigungssystemen mit Spannfedern erforderlich ist .
Der Anschlag kann weiters bevorzugt einen Ausgleich zu einer vorwiegend einseitigen Belastung der Schraube ermöglichen, indem der Anschlag der Schraube zumindest einen Auflagepunkt bereitstellt , über welchen, durch mit Endanzugsmoment angezogener Schraube bzw . Mutter, eine die einseitige Belastung der Schraube zumindest teilweise ausgleichende Kraft auf die Schraube wirkt .
Für die Verlagerung der Spannfeder von der Vormontage- in die Endmontagestellung sind verschiedene Varianten möglich . Insbesondere kann die Spannfeder mit ihrem umgebogenen Endabschnitt im festgezogenen Zustand des Niederhalters , d . h . insbesondere in dem durch den oben beschriebenen Anschlag definierten Spannungs zustand, zwischen der Vormontagestellung und der Endmontagestellung verdrehbar oder quer zur Schienenlängsrichtung verschiebbar sein .
Bevorzugt ist die Unterlage im Bereich der von der Spannfeder beim Verlagern überstrei ften Kontakt fläche so ausgebildet , dass beim Verlagern der Spannfeder auf der Unterlage von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung entlang des Verschiebeweges keine oder nur allmähliche Anstiege der Vorspannung der Spannfeder auftreten, sodass beim Verlagern der Spannfeder für alle dabei beanspruchten Komponenten eine schädigende Belastung, vor allem durch Scherung, ausgeschlossen ist . Dazu ist eine mögliche Aus führung einer Unterlage auf den von der Spannfeder auf der Unterlage beim Verlagern überstrei ften Kontakt flächen quer zur Verschieberichtung der Spannfeder frei von Rillen und Vertiefungen .
Um eine selbsttätige oder unbeabsichtigte Verlagerung der Spannfeder von der Endmontagestellung in die Vormontagestellung zu verhindern, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Unterlage eine in Verlagerungsrichtung der Spannfeder abfallende Stufe ausbildet , von welcher der umgebogene Endabschnitt beim Verlagern der Spannfeder von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung auf den Schienenfuß absteigt . Die Stufe bildet somit einen rückwärtigen Anschlag für den umgebogenen Endabschnitt , der ein Verlassen der Endmontagestellung verhindert .
Die Spannfeder ist in der Vormontagestellung mit Vorteil so auf der Unterlage angeordnet , dass das Einlegen einer Schiene zwischen vormontierten Spannfedern nicht behindert wird . Dadurch können Schwellen vor der Verlegung der Schienen mit vormontierten Spannfedern versehen werden, sodass die Spannfedern nach dem Verlegen der Schienen mit einem geeigneten Werkzeug nur mehr in die Endmontagestellung verlagert werden müssen . Dies wird bevorzugt dadurch erreicht , dass die Unterlage eine seitliche Anlagefläche für den Schienenfuß aufweist und der Niederhalter bzw . die Befestigungsschraube derart angeordnet ist , dass die Spannfeder in der Vormontagestellung nicht über die Anlagefläche vorragt .
Insbesondere kann der Abstand zwischen dem Schraubenschaft und der seitlichen Anlagefläche hierbei gleich oder größer sein als der Durchmesser des die Spannfeder ausbildenden Drahts .
Aus Sicherheitsgründen sollte sichergestellt werden, dass es beim Verlagern der Spannfeder von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung nicht zu einem unbeabsichtigten Lockern der Befestigungsschraube kommt . Für diesen Zweck kann der Umstand ausgenützt werden, dass die erfindungsgemäß asymmetrische Spannfeder im gespannten Zustand vorwiegend an einer Seite der Schraube Richtung Schraubenkopf bzw . Mutter verspannt wird, während sie sich auf der anderen Seite der Schraube auf der Unterlage abstützt .
Wenn die Drehrichtung des Schraubengewindes und die Einbaulage bzw . Asymmetrie der Spannfeder aufeinander abgestimmt sind, führt eine Verlagerung der Spannfeder von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung dazu, dass die Schraube im Sinne eines Festdrehens der Schraube beaufschlagt wird . Mit anderen Worten ist hierbei vorgesehen, dass die Befestigungsschraube oder die Mutter der Hakenschraube vorwiegend den freien Endbereich des Halteabschnitts der Spannfeder niederhält und der erste Schenkel der Spannfeder sich an der Unterlage abstützt und dass die Fest-Drehrichtung des Gewindes der Befestigungsschraube bzw . der Hakenschraube derart gestaltet ist , dass der freie Endbereich des Halteabschnitts die Befestigungsschraube bzw . die Mutter der Hakenschraube bei einer Verschiebung der Spannfeder quer zur Schienenlängsrichtung von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung mittelbar oder unmittelbar mit einem Drehmoment in Fest-Drehrichtung beaufschlagt .
Für ein Befestigungssystem mit einer zwischen einer Vormontagestellung und einer Endmontagestellung verdrehbaren Spannfeder ist vorgesehen, dass die Verdrehung von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung in Fest- Drehrichtung der Befestigungsschraube bzw . die Mutter der Hakenschraube erfolgt , sodass diese dabei mittelbar oder unmittelbar mit einem Drehmoment in Fest-Drehrichtung beaufschlagt ist .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Aus führungsbeispielen näher erläutert . In dieser zeigen Fig . 1 eine perspektivische Ansicht einer im Rahmen der Erfindung einsetzbaren Spannfeder, Fig . 2 eine Draufsicht auf die Spannfeder gemäß Fig . 1 , Fig . 3 eine Ansicht gemäß dem Pfeil I I I der Fig . 2 , Fig . 4 eine Ansicht gemäß dem Pfeil IV der Fig . 2 , Fig . 5 eine erste Ausbildung einer Schienenbefestigung unter Verwendung der Spannfeder gemäß Fig . 1 , Fig . 6 eine Detailansicht der Fig . 5 , Fig . 7 zweite Ausbildung einer Schienenbefestigung unter Verwendung der Spannfeder gemäß Fig . 1 , Fig . 8 eine Detailansicht der Fig . 7 , Fig . 9 einen Niederhalter gemäß Fig . 7 und 8 in einer perspektivischen Ansicht, Fig. 10 eine Seitenansicht des Niederhalters gemäß Fig. 9, Fig. 11 eine dritte Ausbildung einer Schienenbefestigung unter Verwendung der Spannfeder gemäß Fig. 1, Fig. 12 eine abgewandelte Ausbildung der Schienenbefestigung der Fig. 11, Fig. 13 eine vierte Ausbildung einer Schienenbefestigung unter Verwendung der Spannfeder gemäß Fig. 1, Fig. 14 eine Ausbildung gemäß Fig.
12 mit einer abgewandelten Winkelführungsplatte, Fig. 15 eine Ansicht der Winkelführungsplatte gemäß Fig. 14, Fig. 16 eine Vorderansicht der Winkelführungsplatte gemäß Fig. 14, Fig. 17 eine Unteransicht der Winkelführungsplatte gemäß Fig. 14 in einer auseinandergezogenen Darstellung, Fig. 19 die Schienenbefestigung gemäß Fig. 12 in einer Endmontagestellung, Fig. 18 die Schienenbefestigung gemäß Fig. 12 in einer Vormontagestellung, Fig. 21 eine Querschnittsdarstellung der Schienenbefestigung gemäß Fig.
19, Fig. 20 eine Querschnittsdarstellung der Schienenbefestigung gemäß Fig. 18, Fig. 22 eine alternative Ausbildung der Schienenbefestigung in einer Vormontagestellung, Fig. 23 die Schienenbefestigung gemäß Fig. 22 in einer Endmontagestellung, Fig. 24 eine Querschnittsdarstellung der Schienenbefestigung gemäß Fig.
22, Fig. 25 eine Querschnittsdarstellung der Schienenbefestigung gemäß Fig. 23, Fig. 26 eine perspektivische Darstellung der bei der Schienenbefestigung gemäß den Fig. 22-25 verwendeten Winkelführungsplatte, Fig.
27 eine weitere Querschnittsdarstellung der Schienenbefestigung gemäß Fig. 19 und Fig. 28 die Kaltverformung der Spannfeder anhand eines Spannungs- Dehnungs-Diagramms .
In Fig. 1 ist die Spannfeder 1 dargestellt, umfassend einen U-förmigen Hauptabschnitt, der einen U-Bogen 2, einen an der einen Seite des U-Bogens 2 angeordneten ersten Schenkel 3 und einen an der anderen Seite des U-Bogens 2 angeordneten zweiten Schenkel 4 aufweist , wobei an dem ersten Schenkel 3 ein hakenförmig nach innen gebogener, an einem Niederhalter abstützbarer Halteabschnitt 5 und an dem zweiten Schenkel 4 ein zum Halteabschnitt 5 hin oder von diesem weg umgebogener Endabschnitt 6 ausgebildet ist . Der umgebogene Endabschnitt 6 bildet hierbei einen Niederhalteabschnitt zum Niederhalten des Schienenfußes einer Schiene . Der Halteabschnitt 5 umfasst einen freien Endbereich 7 .
In Fig . 2 ist ersichtlich, dass zwischen dem umgebogenen Endabschnitt 6 und dem freien Endbereich 7 des Halteabschnitts 5 in einer Draufsicht gesehen auf der dem zweiten Schenkel 4 zugewandten Seite des freien Endbereichs 7 ein Spalt x angeordnet ist . Der Spalt erlaubt das Einschieben des Halteabschnitts der Spannfeder 1 mit dem Hakenbogen voraus in eine tunnel förmige Ausnehmung des Niederhalters ( siehe Fig . 5- 8 ) )
In Fig . 3 und 4 ist erkennbar, dass der erste Schenkel 3 und der Halteabschnitt 5 einschließlich des freien Endbereichs 7 in derselben Ebene liegen, sodass sie eine ebene Auflagefläche a ausbilden . Da die Spannfeder 1 aus einem Draht mit kreisrundem Querschnitt gebogen ist , bedeutet dies auch, dass die Mittelachse der genannten Abschnitte in einer gemeinsamen Mittelebene b liegen . Im unbelasteten Zustand ist weiters vorgesehen, dass der freie Endbereich 7 des Halteabschnitts 5 in Richtung einer Längserstreckung des freien Endbereichs 7 gesehen ( Fig . 3 ) den U-Bogen 2 vollständig überdeckt . Mit anderen Worten liegt der U-Bogen ausgehend vom ersten Schenkel 3 zumindest bis zur genannten Uberdeckung mit dem freien Endbereich 7 ebenfalls in derselben Ebene wie der erste Schenkel 3 und der Halteabschnitt 5 einschließlich des freien Endbereichs 7 .
Im weiteren Verlauf des U-Bogens 2 , d . h . in Richtung zum zweiten Schenkel 4 hin, ist der U-Bogen 2 j edoch aus der Ebene a bzw . b nach unten gebogen, sodass der Normalabstand des zweiten Schenkels 4 zur Ebene a bzw . b bis zum umgebogenen Endabschnitt 6 zunimmt . In Fig . 4 ist hierbei erkennbar, dass der zweite Schenkel 4 mit seiner Mittelachse c einen spitzen Winkel ß mit der Ebene a bzw . b des Halteabschnitts 5 und des ersten Schenkels 3 einschließt . Dies gibt dem umgebogen Endabschnitt 6 den für das federnde Niederhalten des Gleiskörperelements bzw . Schienenfußes erforderlichen Federweg . Die Richtung des Federwegs ist in Fig . 4 mit dem Pfeil z bezeichnet . Dies ist die Richtung, in der der umgebogene Endabschnitt 6 so weit ausgelenkt wird, dass an der Stelle mit der höchsten Belastung der Spannfeder eine Kaltumformung erfolgt , welche die Schwingfestigkeit der Spannfeder erhöht .
In Fig . 3 ist weiters gezeigt , dass der umgebogene Endabschnitt 6 eine Auflagefläche d zur Auflage auf dem Gleiskörperelement aufweist , die im unbelasteten Zustand in Richtung des Pfeils I I I gesehen leicht nach oben geneigt ist , sodass ein spitzer Winkel a zwischen dem umgebogenen Endabschnitt 6 bzw . der Auflagefläche d und der Ebene a bzw . b des Halteabschnitts 5 und des ersten Schenkels 3 vorhanden ist .
Fig . 5 zeigt eine Schiene 8 , die unter Zwischenordnung einer auf einer Unterlagsplatte 9 angeordneten Platte 10 auf einer Schwelle 11 befestigt ist . Die Befestigung erfolgt auf j eder Seite der Schiene 8 mittels einer Spannfeder 1 gemäß Fig . 1 , die eine tunnel förmige Ausnehmung 13 eines Niederhalters 12 eingeschoben ist . In der in Fig . 5 dargestellten Endmontagestellung der Spannfeder 1 drückt diese mit ihrem umgebogenen Endabschnitt 6 auf den Schienenfuß 16 der Schiene 8 , und zwar unter optionaler Zwischenordnung eines I solators . Der Niederhalter 12 ist hierbei in geeigneter Weise auf der Platte 10 befestigt . Beispielsweise ist die Platte 10 und der Niederhalter 12 einstückig gefertigt und mit der Schwelle 11 verschraubt . Alternativ kann an der Unterseite der Platte 10 ein Anker angeformt sein, der beim Gießen der aus Beton hergestellten Schwelle 11 in diese einbetoniert wird .
Fig . 6 ist eine vergrößerte Ansicht der in der tunnel förmigen Ausnehmung 13 eingeschobenen Spannfeder 1 . Es ist ersichtlich, dass die Spannfeder mit ihrem Halteabschnitt 5 in Richtung des Pfeils 14 , d . h . in Schienenlängsrichtung, in die tunnel förmige Ausnehmung 13 eingeschoben wurde , sodass der umgebogenen Endabschnitt 6 am Schienenfuß 16 auf liegt . Beim Einschieben in Richtung des Pfeils 14 von der nicht dargestellten Vormontageposition in die in Figur 6 dargestellte Endmontageposition gleitet der umgebogene Endabschnitt 6 auf einer in Einschieberichtung 14 ansteigenden Rampe 17 , bis er über eine am Ende der Rampe 17 ausgebildete Stufe auf den Schienenfuß 16 fällt . An der dem Schienenfuß 16 zugewandten Seite des Niederhalters 12 ist weiters ein den umgebogenen Endabschnitt 6 mit Abstand übergrei fender Anschlag 18 ausgebildet , der gemeinsam mit dem Endabschnitt 6 als Uberlastsicherung wirkt .
Die Rampe 17 ist hierbei derart ausgebildet , dass der umgebogene Endabschnitt 6 am höchsten Punkt der Rampe 17 so weit ausgelenkt wird, dass die Spannfeder 1 zumindest an ihrer höchst belasteten Stelle in den plastisch verformten Bereich gelangt und dadurch einer Kaltumformung unterworfen wird . Beim Herabfallen auf den Schienenfuß 16 wird die Spannfeder 1 teilweise entspannt . Die oben erwähnte Überlastsicherung begrenzt den Federweg des umgebogenen Endabschnitt 6 während des Betriebs derart , dass an keiner Stelle der Spannfeder 1 eine plastische Verformung mehr erfolgt .
Fig . 7 und 8 zeigen eine alternative Ausbildung der Schienenbefestigung, bei der die Spannfeder 1 quer zur Schienenlängsrichtung, d . h . in Richtung des Pfeils 14 , in die tunnel förmige Ausnehmung 13 ( siehe Fig . 9 ) des Niederhalters 12 eingeschoben wird . Beim Einschieben in Richtung des Pfeils 14 gleitet der umgebogenen Endabschnitt 6 wieder auf der an der Außenseite des Niederhalters 12 ausgebildeten Rampe 17 entlang, bis der umgebogene Endabschnitt 6 über eine am Ende der Rampe 17 ausgebildete Stufe 19 auf den Schienenfuß 16 herabfällt . Zwischen der Spannfeder 1 und dem Schienenfuß kann hierbei ein I solator 15 angeordnet sein . In der in Fig .
8 dargestellten Endmontagestellung tritt der Halteabschnitt 5 auf der der Schiene 8 zugewandten Seite aus der tunnel förmigen Ausnehmung 13 heraus und bildet einen den Schienenfuß 16 mit optionalem I solator 15 mit Abstand übergrei fenden Anschlag aus , der eine Überlastsicherung ausbildet .
Die Rampe 17 ist hierbei derart ausgebildet , dass der umgebogene Endabschnitt 6 am höchsten Punkt der Rampe 17 so weit ausgelenkt wird, dass die Spannfeder 1 zumindest an ihrer höchst belasteten Stelle in den plastisch verformten Bereich gelangt und dadurch einer Kaltumformung unterworfen wird . Beim Herabfallen auf den Schienenfuß 16 wird die Spannfeder 1 teilweise entspannt . Die oben erwähnte Überlastsicherung begrenzt den Federweg des umgebogenen Endabschnitt 6 während des Betriebs derart , dass an keiner Stelle der Spannfeder 1 eine plastische Verformung mehr erfolgt .
Der in Fig 7 und 8 verwendete Niederhalter 12 ist in den Fig . 9 und 10 detaillierter dargestellt , wobei insbesondere ersichtlich ist , dass die Rampe 17 aus drei in Einschieberichtung 14 aufeinanderfolgenden Abschnitten besteht . Die Rampe 17 umfasst einen ersten ansteigenden Rampenabschnitt 20 und einen zweiten ansteigenden Rampenabschnitt 22 und einen dazwischen liegenden Zwischenabschnitt 21 ohne Steigung, auf dem der umgebogene Endabschnitt 6 der Spannfeder 1 in einer Vormontagestellung aufliegt . Weiters ist in Fig . 9 und 10 ein Anker 31 ersichtlich, mit dem der Niederhalter in eine Betonschwelle 11 oder z . B . Kunststof f schwelle 11 einbetoniert bzw . eingegossen werden kann .
In Fig . 11 ist eine abgewandelte Ausbildung gezeigt , bei welcher die Spannfeder 1 durch einen als Befestigungsschraube 25 ausgebildeten Niederhalter gespannt wird . Die Befestigungsschraube 25 ist als Hakenschraube mit der Rippe 24 verhakt oder so in die Schwelle 11 eingeschraubt , dass ihr Schraubenschaft oder Gewinde einen Freiraum zwischen dem ersten Schenkel 3 und dem freien Endbereich 7 des Halteabschnitts 5 der Spannfeder 1 durchsetzt . Der Freiraum zwischen dem ersten Schenkel 3 und dem freien Endbereich 7 des Halteabschnitts 5 ist hierbei schlitz förmig ausgebildet , sodass die Spannfeder 1 zwischen einer Vormontagestellung und der in Fig . 12 dargestellten Endmontagestellung verschoben werden kann . Die Schienenunterlage 10 ist bei der dargestellten Ausbildung als Rippenplatte ausgebildet , deren Rippen 24 die Position des Schienenfußes 16 der Schiene 8 auf der Schwelle 11 definieren.
Bei der abgewandelten Ausbildung gemäß Fig. 12 umfasst das Befestigungssystem an beiden Seiten der Schiene 8 jeweils eine Winkelführungsplatte 26, die mit einer an der Unterseite ausgebildeten Rippe in eine Rille 27 der Schwelle 11 eingreift .
Fig. 13 zeigt die Verwendung einer erfindungsgemäßen Schienenbefestigung im Bereich einer Weiche, die eine Backenschiene 8 und eine zwischen einer abliegenden und anliegenden Position verlagerbare Zungenschiene 28 aufweist. Die Zungenschiene 28 gleitet dabei mit ihrem Schienenfuß auf einem Gleitstuhl 29, wobei der Niederhalter 12 an seiner Oberseite eine mit der Gleitfläche des Gleitstuhls 29 bündige weitere Gleitfläche aufweist. Die an beiden Seiten der Backenschiene 8 angeordneten Niederhalter 12 können hierbei einstückig mit einer Unterlagsplatte 30 ausgebildet sein.
Die Ausbildung gemäß Fig. 14 entspricht im Wesentlichen der Ausbildung gemäß Fig. 12, wobei die Winkelführungsplatte 26 jedoch zweiteilig ausgebildet ist. Die Winkelführungsplatte 26 besteht, wie in den Fig. 15 und 17 ersichtlich ist, aus einem ersten, der Schiene abgewandten Teil 32 und einem zweiten, der Schiene zugewandten Teil 33. Der erste Teil 32 trägt eine Rippe 34, welche im eingebauten Zustand in die Rille 27 eingreift, wobei die Rippe 34 vorzugsweise einen trapezförmigen Querschnitt aufweist und zumindest eine Führungsfläche 38 aufweist. Der erste und der zweite Teil 32,33 sind entlang von zur Schienenlängsrichtung schrägen Führungsflächen 38,39 (Fig. 17) gegeneinander verschiebbar, um dadurch eine Anpassung an die jeweilige Spurweite zu ermöglichen . Der zweite Teil 33 umfasst weiters ein plattenförmiges Auflageelement 41 , auf dem die Spannfeder 1 aufliegt und das die obere Fläche des ersten Elements 32 übergrei ft . Wie in Fig . 17 zu sehen ist , weist das plattenförmige Auflageelement 41 an seiner Unterseite zumindest eine schräge Führungsnut 40 auf , in die an der Oberseite des ersten Elements 32 ausgebildete Führungssti fte oder dgl (nicht gezeigt ) eingrei fen, um die beiden Teile 32 , 33 besonders im unbelasteten Zustand zusammenzuhalten . Weiters ist ersichtlich, dass der zweite Teil 33 , insbesondere das plattenförmiges Auflageelement 41 , ein Durchgangsloch 35 aufweist , welches im montierten Zustand der Spannfeder 1 von der Schraube 25 durchsetzt wird . Das Durchgangsloch 35 ist als Langloch senkrecht zur Schienenlängsrichtung ausgebildet . Zur seitlichen Führung der Spannfeder 1 weist der zweite Teil 33 , insbesondere das plattenförmige Auflageelement 41 , zwei Wände 37 auf , die in Einschubrichtung 14 der Spannfeder 1 verlaufen . Der Führung der Spannfeder 1 dient weiters die Erhebung 36 , welche zwischen dem ersten Schenkel 3 und dem freien Ende 7 des Halteabschnitts 5 der Spannfeder 1 angeordnet ist .
Die Spannfeder 1 kann hierbei zwischen der in Fig . 14 dargestellten Endmontagestellung und einer nicht dargestellten Vormontagestellung verschoben werden, in der die Spannfeder 1 den Schienenfuß nicht übergrei ft . Die Ausbildung ist hierbei so getrof fen, dass die Schraube 25 nicht gelöst werden muss , um die Spannfeder 1 von Vormontagestellung in die Endmontagestellung zu verschieben . Die Verschiebung kann beispielsweise mittels eines hebelartigen Werkzeugs erfolgen . Fig . 18 und 19 zeigen anhand der Ausbildung gemäß Fig . 12 die Verschiebbarkeit der Spannfeder 1 zwischen der Vormontagestellung ( Fig . 18 ) und der Endmontagestellung ( Fig . 19 ) , wobei , soweit übereinstimmende Bauteile betrof fen sind, auch Bezugs zeichen aus den Fig . 14- 17 beibehalten wurden . Die Fig . 20 und 21 zeigen j eweils einen Querschnitt der Fig . 18 bzw . 19 entlang der Linie XX bzw . XXI .
In der Querschnittsansicht gemäß Fig . 20 und 21 ist ersichtlich, dass die Befestigungsschraube 25 einen Schraubenkopf 42 und einen Schraubenschaft 43 aufweist , wobei der Schraubenkopf 42 unter Zwischenlegung einer Unterlegscheibe 44 die Spannfeder niederspannt . Hierbei bildet die Erhebung 36 der Winkel führungsplatte 26 einen Anschlag 45 , mit welchem der Schraubenkopf 42 bzw . die Unterlegscheibe 44 zusammenwirkt und welcher somit die Einschraubtiefe der Befestigungsschraube 25 begrenzt . Der Anschlag 45 dient hierbei dazu, den niedergeschraubten Zustand der Spannfeder 1 bzw . den festgezogenen Zustand der Befestigungsschraube 25 so zu definieren, dass die Spannfeder 1 zwischen der Vormontage- und der Endmontagestellung verschiebbar bleibt . Der Anschlag 45 definiert hierbei einen minimalen vertikalen Abstand h zwischen der Unterlegscheibe 44 und der Auflagefläche der Winkel führungsplatte 26 , der gleich oder größer ist als der unbelastete Durchmesser des die Spannfeder in diesem Bereich ausbildenden Drahts .
In Fig . 20 ist ersichtlich, dass die Winkel führungsplatte 26 eine seitliche Anlagefläche 46 für den Schienenfuß 16 aufweist und die Befestigungsschraube 25 derart angeordnet ist , dass die Spannfeder 1 in der Vormontagestellung nicht über die Anlagefläche 46 vorragt . Weiters ist in Fig . 18 und 19 eine an der Winkel führungsplatte 26 ausgebildete Rampe 47 gezeigt , welche so angeordnet ist , dass der umgebogene Endabschnitt 6 der Spannfeder 1 bei der Verlagerung von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung auf dieser abgleitet . Die Rampe ist in Richtung zum Schienenfuß 16 hin eben oder aufsteigend, wobei das Ende der Rampe eine zum Schienenfuß hin abfallende Stufe ausbildet , über welche der umgebogene Endabschnitt 6 beim Verlagern der Spannfeder 1 von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung auf den Schienenfuß 16 absteigt ( siehe Fig . 27 ) .
Die Fig . 22 und 23 zeigen eine alternative Ausbildung, bei welcher die Spannfeder 1 durch Verdrehen um die Schraubenachse von der Vormontagestellung ( Fig . 22 ) in die Endmontagestellung ( Fig . 23 ) gebracht werden kann . Die Fig . 24 und 25 sind Schnittansichten der Fig . 22 und 23 . Für die Verdrehung der Spannfeder 1 ist als Anschlag 45 ein drehbares Zwischenstück 48 vorgesehen, das vom Schraubenschaft 43 durchsetzt wird und zwischen den ersten Schenkel 3 und den freien Endbereich 7 der Spannfeder 1 eingrei ft und dort von der Befestigungsschraube 25 gegen die Winkel führungsplatte 26 gedrückt wird, sodass das Zwischenstück 48 dabei einen drehbaren Anschlag 45 bildet , der die Einschraubtiefe der Befestigungsschraube 25 und deren Spannkraft auf die Spannfeder 1 sowohl begrenzt als auch überträgt , weshalb das Zwischenstück 48 auch als Bestandteil eines Niederhalters verstanden werden könnte .
Der drehbare Anschlag 45 dient in vergleichbarer Weise zur zuvor beschriebenen verschiebbaren Aus führung dazu, den niedergeschraubten Zustand der Spannfeder 1 bzw . den festgezogenen Zustand der Befestigungsschraube 25 so zu definieren, dass die Spannfeder 1 zwischen der Vormontagestellung und der Endmontagestellung verdrehbar bleibt . Das Zwischenstück 48 umfasst einen den ersten Schenkel 3 und den freien Endbereich 7 übergrei fenden Bereich, wodurch die Spannfeder beim Festziehen der Befestigungsschraube 25 festgespannt wird . Hierbei definiert der den ersten Schenkel 3 und den freien Endbereich 7 übergrei fende Bereich des Zwischenstücks 48 als Anschlag 45 einen minimalen vertikalen Abstand h zwischen der Auflagefläche der Spannfeder auf der Winkel führungsplatte 26 und deren gegenüberliegender Kontakt fläche des Zwischenstücks
48 , der gleich oder größer ist als der unbelastete Durchmesser des die Spannfeder in diesem Bereich ausbildenden Drahts . Weiters umfasst das Zwischenstück 48 einen Fortsatz
49 , der die Stirnfläche des freien Endbereichs 7 der Spannfeder 1 hintergrei ft bzw . in den Freiraum zwischen dem freien Endbereich 7 und dem U-Bogen 2 eingrei ft . Der Fortsatz 49 wirkt hierbei als Sicherung gegen hori zontales Verschieben der Spannfeder 1 und als Mitnehmer, um die durch Angri f f eines Werkzeugs auf das Zwischenstück 48 bzw . Anschlag 45 aufgebrachte Drehbewegung unterstützend auf die Spannfeder 1 zu übertragen .
Die Winkel führungsplatte 26 aus den Figuren 22 bis 25 ist in Fig . 26 detaillierter dargestellt und es ist ersichtlich, dass an der dem Schienenfuß 16 zugewandten Seite 46 eine Erhebung 50 ausgebildet ist , welche einen konturierten Rand aufweist , um sowohl eine erste Haltefläche 53 für die Lage der Vormontagestellung, als auch eine zweite Haltefläche 54 für die die Lage der Endmontagestellung einer drehend verlagerbaren Spannfeder 1 bereitzustellen . Weiters bildet die Anlagefläche 46 eine von der oberen Kante der Anlagefläche 46 ausgehende , zu einem Schienenfuß absteigende , Stufe 52 aus . Damit die Niederhaltekraft in Endmontagestellung vollständig auf den Schienenfuß übertragen werden kann, muss für eine Spannfeder 1 der erforderliche vertikale Bewegungsspielraum zwischen zweitem Schenkel und Winkel führungsplatte 26 vorhanden sein . Eine Vertiefung 51 sorgt dazu an entsprechender Stelle für eine Absenkung der oberen Kante der Anlagefläche 46 bzw . der Stufe 52 .
Fig . 27 zeigt den Schnitt S-S durch die Stufe 52 aus Fig . 19 . Diese fällt zum Schienenfuß um die Distanz Y ab . Um sicherzustellen, dass die Auslenkung des umgebogenen Endabschnitts 6 in der Endmontagestellung über seinen gesamten maximalen Federweg nicht zu einer plastischen Verformung der Spannfeder 1 führt , ist der in Figur 21 dargestellte vertikaler Abstand zwischen dem als Uberlastsicherung wirkenden Halteabschnitt 5 und dem Schienenfuß 16 kleiner als oder gleich dem in Fig . 27 ersichtlichen vertikalen Abstand y zwischen dem höchsten Punkt der Rampe 47 und dem Schienenfuß 16 .
Fig . 28 zeigt anhand eines in einem Zugversuch ermittelten Spannungs-Dehnungs-Diagramms die bei der Kaltumformung aufgebrachte Spannung und den im Normalbetrieb innerhalb des durch die Uberlastsicherung begrenzten Federwegs eingehaltenen Spannungsbereich . Das Diagramm zeigt die 0 , 2-%- Dehngrenze Rp0 , 2 , die 1 , 0-%-Dehngrenze Rpl , 0 und die 2 , 0-%- Dehngrenze Rp2 , 0 . Mit einer Spannung von beispielsweise Rp2 , 0 wird mit erstmaligem Erreichen dieser Spannung eine plastische bleibende Dehnung von 2 % erreicht . Wie mit verdickter Linie dargestellt , wird die Spannfeder an der höchst belasteten Stelle durch Auslenken des umgebogenen Endabschnitts 6 in Richtung des Federwegs bis zur Spannung Rpl , 0 belastet . Nach der dadurch bewirkten Kaltumformung wird die Spannfeder 1 bis zur Spannung <ju teilweise entlastet, und zwar über den Weg y (siehe Fig. 27) , und hält in diesem Zustand den Schienenfuß federnd nieder. Die Überlastsicherung begrenzt den Federweg nach oben hin derart, dass bis zu deren Erreichen höchstens die Spannung <jo = Rpl,0 auf treten kann. Im Bereich zwischen <ju und <jo ist damit sichergestellt, dass die Spannfeder 1 bei gewöhnlichem Bahnbetrieb an jeder Stelle lediglich im elastischen Verformungsbereich belastet wird und zwar bevorzugt mit <jo < Rpl,0.
Die nachfolgende Tabelle zeigt eine Übersicht über mehrere Versuchsreihen, in denen der Draht für die in Fig. 1-4 dargestellte Spannfeder einer plastischen Vorbelastung entsprechend der 0 , 2-%-Dehngrenze Rp0,2, und der 2,0-%- Dehngrenze Rp2,0 unterworfen wurde, um eine Kaltverformung herbeizuführen. Danach wurde die mittlere ertragbare Spannungsamplitude für Dauert estigkeit (MW [MPa] ) sowie die Standardabweichung (Stabw [MPa] ) anhand des erweiterten Treppenstufenverfahrens nach Hück ermittelt, um die Unterschiede in der Dauert estigkeit darzustellen. Dabei wurde speziell bei höheren Standardabweichungen die Anzahl der Versuche erhöht, um valide Aussagen treffen zu können. Gemäß den Ergebnissen wird speziell bei stärkerer Kaltumformung mit einer Vorbelastung Rp2,0 und folgendem Zug-Schwell-Versuch mit davon beabstandeter Maximalspannung <jo = (0,85*Rp2,0) die mittlere ertragbare Spannungsamplitude für Dauert estigkeit (MW [MPa] ) im Vergleich zu Rp0,2 wesentlich erhöht und die zugehörige Standardabweichung gegenüber Rp0,2 verringert.
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Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zur Herstellung einer Schienenbefestigung, bei der ein Gleiskörperelement, wie z.B. ein Schienenfuß (16) einer Schiene (8) , von wenigstens einem Niederhalteabschnitt (6) , wie z.B. einem Haltearm, einer Spannfeder (1) in deren Endmontagestellung federnd niedergehalten wird, wobei die Spannfeder (1) aus einem vergüteten Federstahl besteht, umfassend das Montieren der Spannfeder (1) auf einer Unterlage (11) , wobei die Spannfeder (1) mittels eines Niederhalters (12,25) in einen gespannten Zustand gebracht wird, in dem die Spannfeder (1) ausgehend von einem entspannten Zustand unter Auslenkung des Niederhalteabschnitts (6) entlang eines Federwegs (z) gespannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalteabschnitt (6) während des Montierens in Richtung des Federwegs (z) so weit ausgelenkt wird, dass die Spannfeder (1) einer Kaltumformung unterworfen wird, wonach die Spannfeder (1) zumindest teilweise entspannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Federweg des Niederhalteabschnitts (6) in der Endmontagestellung der Spannfeder (1) durch eine Uberlastsicherung (5,18) begrenzt ist und dass die Kaltumformung durch Auslenken des Niederhalteabschnitts (6) über einen Federweg erfolgt, der größer oder gleich ist als der durch die Uberlastsicherung (5,18) begrenzte maximale Federweg .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalteabschnitt (6) für die Kaltumformung so weit ausgelenkt wird, dass an der höchstbelasteten Stelle der Spannfeder (1) eine maximale Hauptnormalspannung entsprechend der 0, 5-%-Dehngrenze, bevorzugt der 1-%-Dehngrenze, erreicht oder überschritten wird .
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfeder (1) nach erfolgter Kaltumformung bei Erreichen des maximalen Federwegs an keiner Stelle die besagte maximale Hauptnormalspannung, bevorzugt 90% der maximalen Hauptnormalspannung, insbesondere 85% der maximalen Hauptnormalspannung überschreitet .
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaltumformung zumindest an der Oberfläche des die Spannfeder (1) ausbildenden Drahtes erfolgt .
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Montierens der Spannfeder (1) die Befestigung der Spannfeder (1) in einer Vormontagestellung umfasst, in welcher der Niederhalteabschnitt (6) das Gleiskörperelement nicht übergreift .
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaltumformung in der Vormontagestellung, während der Verlagerung der Spannfeder
(1) von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung oder in der Endmontagestellung erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaltumformung während der Verlagerung der Spannfeder (1) von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung bei durch den Niederhalter (12) im gespannten Zustand gehaltener Spannfeder (1) durch Abgleiten des Niederhalteabschnitts (6) auf einer in Verlagerungsrichtung zumindest abschnittsweise ansteigenden Gleitfläche (17) der Unterlage erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalteabschnitt (6) bei der Verlagerung der Spannfeder (1) von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung von einer Gleitfläche (17) über eine Stufe (19,52) auf das Gleiskörperelement abfällt, um die Endmontagestellung einzunehmen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter von einer Befestigungsschraube (25) gebildet wird und die Kaltumformung in der Vormontagestellung oder der Endmontagestellung durch Niederspannen der Spannfeder (1) mittels der Befestigungsschraube (25) erfolgt, worauf die Spannfeder (1) durch Rückdrehen der Befestigungsschraube (25) zumindest teilentspannt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaltumformung in der Vormontagestellung oder der Endmontagestellung mit Hilfe eines gesonderten Werkzeugs erfolgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfeder (1) einen U-förmigen Hauptabschnitt aufweist, der einen U-Bogen (2) , einen an der einen Seite des U-Bogens (2) angeordneten ersten Schenkel (3) und einen an der anderen Seite des U-Bogens (2) angeordneten zweiten Schenkel (4) aufweist, wobei an dem ersten Schenkel (3) ein hakenförmig nach innen gebogener, an einem Niederhalter (12,25) abstützbarer Halteabschnitt (5) und an dem zweiten Schenkel (4) der Niederhalteabschnitt (6) als zum Halteabschnitt (5) hin oder von diesem weg umgebogener Endabschnitt des zweiten Schenkels (4) ausgebildet ist, wobei der U-Bogen (2) einen Torsionsabschnitt ausbildet, sodass über den umgebogenen Endabschnitt (6) eine Niederhaltekraft auf das Gleiskörperelement aufbringbar ist.
13. Verfahren zur Erhöhung der Schwingfestigkeit einer Spannfeder (1) zum Niederhalten eines Gleiskörperelements, wie z.B. eines Schienenfußes (16) einer Schiene (8) , wobei die Spannfeder (1) aus einem vergüteten Federstahl besteht und wenigstens einen entlang eines Federwegs (z) federnd auslenkbaren Niederhalteabschnitt (6) , wie z.B. einen Haltearm, zum federnden Niederhalten des Gleiskörperelements aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfeder (1) zum Einbau in ein Gleis vorgesehen ist, bei dem der maximale Federweg des Niederhalteabschnitts (6) durch eine Überlastsicherung (5,18) derart begrenzt ist, dass im Rahmen des maximalen Federwegs an keiner Stelle der Spannfeder (1) eine plastische Verformung stattfindet, der besagte maximale Federweg ermittelt wird und der Niederhalteabschnitt (6) in Richtung des Federwegs (z) über den maximalen Federweg hinaus oder bis zum maximalen Federweg ausgelenkt wird, sodass die Spannfeder (1) einer Kaltumformung unterworfen wird.
14. Schienenbefestigung, insbesondere hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend eine Spannfeder (1) aus vergütetem Federstahl und einen auf einer Unterlage, insbesondere Schwelle (11) , Rippenplatte oder Winkelführungsplatte, einem Gleiskörperelement (8) benachbart befestigbaren Niederhalter (12,25) , an dem die Spannfeder (1) in einer Endmontagestellung der Spannfeder (1) derart abstützbar oder abgestützt ist, dass die Spannfeder (1) ausgehend von einem entspannten Zustand unter Auslenkung wenigstens eines Niederhalteabschnitts (6) der Spannfeder (1) entlang eines Federwegs (z) mit dem Niederhalteabschnitt (6) gegen das Gleiskörperelement, insbesondere einen Schienenfuß (16) einer Schiene (8) , spannbar ist, um dieses federnd niederzuhalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfeder (1) durch Auslenken des Niederhalteabschnitts (6) in Richtung des Federwegs (z) kaltverformt oder während des Montierens kaltverformbar ist und in der Endmontagestellung gegenüber besagter Auslenkung zumindest teilweise entlastet ist.
15. Schienenbefestigung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Federweg des Niederhalteabschnitts (6) in der Endmontagestellung der Spannfeder (1) durch eine Überlastsicherung (5,18) begrenzt ist und dass die Kaltumformung durch Auslenken des Niederhalteabschnitts (6) über einen Federweg erfolgt, der größer oder gleich ist als der durch die Überlastsicherung (5,18) begrenzte maximale Federweg.
16. Schienenbefestigung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalteabschnitt (6) für die Kaltumformung so weit ausgelenkt wird, dass an der höchstbelasteten Stelle der Spannfeder (1) eine maximale Hauptnormalspannung entsprechend der 0, 5-%-Dehngrenze, bevorzugt der 1-%-Dehngrenze, erreicht oder überschritten wird .
17. Schienenbefestigung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfeder (1) nach erfolgter Kaltumformung bei Erreichen des maximalen Federwegs an keiner Stelle die maximale Hauptnormalspannung, bevorzugt 90% der maximalen Hauptnormalspannung, insbesondere 85% der maximalen Hauptnormalspannung überschreitet .
18. Schienenbefestigung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaltumformung zumindest an der Oberfläche des die Spannfeder (1) ausbildenden Drahtes erfolgt .
19. Schienenbefestigung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalteabschnitt (6) durch Niederspannen der Spannfeder (1) mittels des Niederhalters (12,25) zur Kaltumformung auslenkbar ist.
20. Schienenbefestigung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfeder (1) in einer Vormontagestellung auf der Unterlage befestigbar ist, in welcher der Niederhalteabschnitt (6) das Gleiskörperelement nicht übergreift.
21. Schienenbefestigung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage eine zumindest abschnittsweise ansteigende Gleitfläche (17) aufweist, auf welcher der Niederhalteabschnitt (6) bei durch den Niederhalter (12) im gespannten Zustand gehaltener Spannfeder
(1) während der Verlagerung der Spannfeder (1) von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung abgleitet, wodurch der Niederhalteabschnitt (6) zur Kaltumformung auslenkbar und/oder teilweise entlastbar ist.
22. Schienenbefestigung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage am Ende einer Gleitfläche (17) eine Stufe (19,52) ausbildet, über welche der Niederhalteabschnitt (6) bei der Verlagerung der Spannfeder (1) von der Vormontagestellung in die Endmontagestellung auf das Gleiskörperelement abfällt, um die Endmontagestellung einzunehmen .
23. Schienenbefestigung nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfeder (1) einen U- förmigen Hauptabschnitt aufweist, der einen U-Bogen (2) , einen an der einen Seite des U-Bogens (2) angeordneten ersten Schenkel (3) und einen an der anderen Seite des U-Bogens (2) angeordneten zweiten Schenkel (4) aufweist, wobei an dem ersten Schenkel (3) ein hakenförmig nach innen gebogener, an einem Niederhalter abstützbarer Halteabschnitt (5) und an dem zweiten Schenkel (4) der Niederhalteabschnitt (6) als zum Halteabschnitt (5) hin oder von diesem weg umgebogener Endabschnitt des zweiten Schenkels (4) ausgebildet ist, wobei der U-Bogen (2) einen Torsionsabschnitt ausbildet, sodass über den umgebogenen Endabschnitt (6) eine Niederhaltekraft auf das Gleiskörperelement aufbringbar ist.
24. Schienenbefestigung nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (12) eine tunnelförmige Ausnehmung (13) aufweist oder ausbildet, in welche der Halteabschnitt (5) der Spannfeder (1) zumindest teilweise einschiebbar ist.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2411195A1 (de) 1974-02-26 1975-09-04 Schroefboutenfabriek V H Evert Verfahren zur herstellung einer doppelt c-foermigen federnden klemme zur befestigung einer eisenbahnschiene an eine unterlage und eine unter anwendung dieses verfahrens hergestellte klemme
DE3243895A1 (de) 1982-11-26 1984-05-30 Vossloh-Werke Gmbh, 5980 Werdohl Befestigungsanordnung fuer schienen auf schwellen
EP0313325B1 (de) 1987-10-19 1991-09-25 Pandrol Limited Schienenbefestigung eines Gleises
US5069386A (en) * 1987-10-07 1991-12-03 Allevard Industries Clip for fastening a rail of a railway comprising displacement stopping means and spring clip
CA2752835A1 (en) * 2010-09-20 2012-03-20 Sampyo Engineering & Construction Ltd. Elastic clip for fixing railway rail and method for installing the same
EP2528702A1 (de) 2010-01-27 2012-12-05 Pandrol Limited Verfahren zur herstellung einer nachgiebigen schienenklemme
US9382667B2 (en) 2012-04-23 2016-07-05 Progress Rail Services Corporation Rail clip
DE202015106541U1 (de) * 2015-09-28 2016-12-29 Vossloh-Werke Gmbh System und Befestigungspunkt zum schraubenlosen Befestigen einer Schiene für ein Schienenfahrzeug

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2411195A1 (de) 1974-02-26 1975-09-04 Schroefboutenfabriek V H Evert Verfahren zur herstellung einer doppelt c-foermigen federnden klemme zur befestigung einer eisenbahnschiene an eine unterlage und eine unter anwendung dieses verfahrens hergestellte klemme
DE3243895A1 (de) 1982-11-26 1984-05-30 Vossloh-Werke Gmbh, 5980 Werdohl Befestigungsanordnung fuer schienen auf schwellen
US5069386A (en) * 1987-10-07 1991-12-03 Allevard Industries Clip for fastening a rail of a railway comprising displacement stopping means and spring clip
EP0313325B1 (de) 1987-10-19 1991-09-25 Pandrol Limited Schienenbefestigung eines Gleises
EP2528702A1 (de) 2010-01-27 2012-12-05 Pandrol Limited Verfahren zur herstellung einer nachgiebigen schienenklemme
CA2752835A1 (en) * 2010-09-20 2012-03-20 Sampyo Engineering & Construction Ltd. Elastic clip for fixing railway rail and method for installing the same
US9382667B2 (en) 2012-04-23 2016-07-05 Progress Rail Services Corporation Rail clip
DE202015106541U1 (de) * 2015-09-28 2016-12-29 Vossloh-Werke Gmbh System und Befestigungspunkt zum schraubenlosen Befestigen einer Schiene für ein Schienenfahrzeug

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