AT401397B - Befestigungsvorrichtung für eisenbahnschienen und befestigungsfeder - Google Patents

Description

AT 401 397 B

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für eine Eisenbahnschiene auf einem Schienenträger, umfassend: - eine Befestigungsfeder, die ein Befestigungsmittei oder Klemmittel für die Schiene auf einem Schienenträger darstellt und aus einer Klammer aus elastischem Metall in Form eines "e" 's oder eines inversen "e" 's besteht, mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei aufeinanderfolgend ans erste Ende ein erster Abschnitt folgt, der einen im wesentlichen geradlinigen und parallel zur Schiene verlaufenden Arm bildet, ein zweiter Abschnitt, der eine im wesentlichen 180*-ige Kurve bildet, ein dritter Abschnitt, ein vierter Abschnitt, der eine im wesentlichen l80’-ige Kurve bildet, ein fünfter Abschnitt, der im wesentlichen parallel zur Schiene verläuft und ein sechster Abschnitt, der im wesentlichen rechtwinkelig zum fünften Abschnitt verläuft und - eine Verankerungsvorrichtung, die eine Längsöffnung aufweist, in die der erste Abschnitt der Befestigungsfeder durch Einschieben eingebracht ist und eine obere Oberfläche, auf die der dritte Abschnitt der Befestigungsfeder während des Einschiebens drückt, wobei die Verankerungsvorrichtung im Schienenträger eingelassen oder fixiert ist.

Eine derartige Befestigungsvorrichtung ist aus der US 4 190 200 A oder GB 1 132 205 A bekannt. Ähnliche Vorrichtungen sind auch aus der EP 0 232 029 A2 und EP 0 206 618 A2 bekannt. Die Befestigungsvorrichtungen aller vorgenannten Druckschriften haben den Nachteil, daß sie ein Kippen des Schienenträgers um eine Achse parallel zur Eisenbahnschiene nur aufgrund der elastischen Rückstellkräfte der Befestigungsfeder verhindern. Auf die Details dieser Wirkungsweise wird weiter unten an Hand der FR 2 256 287 A und FR 2 330 803 A die diese Nachteile auch aufweisen, eingegangen.

Zuerst soll jedoch die Problematik, die sich beim Befestigen von Eisenbahnschienen auf Schwellen stellt, allgemein erörtert werden.

Man weiß, daß die Schienen auf Schwellen (aus Holz, Beton oder Metall) oder auf Sockelplatten oder auf Metall- oder Plastikteilen, die "Unterlagsplatten" genannt werden und die auf Schwellen oder Sockelplatten ruhen, befestigt werden. Im folgenden wird das Wort "Träger" verwendet, um diese Schwellensockelplatten oder Unterlagsplatten zu bezeichnen. Zwischen dem unteren Teil der Schiene, der Schienenfuß genannt wird und dem Träger ist eine Sohlplatte genannte Platte, im allgemeinen aus Kautschuk eingelegt. Ihre Rolle ist es, einen elastischen Stoßdämpfer zu bilden um der Schiene zu erlauben, sich in geringem Ausmaß auf ihrem Träger zu bewegen und so die Beschädigung des Trägers unter der Wirkung der Stöße und der Beanspruchungen, die vom rollenden Material herrühren, zu verhindern. Um die Geometrie der Schiene trotz der verschiedenen Kräfte, die in die Schiene eingeleitet werden und deren geringe Bewegungen aufrecht zu erhalten, ist es selbstverständlich notwendig, daß Befestigungsmittel für die Schiene auf ihrem Träger vorgesehen sind. Diese Befestigungsmittel drücken im allgemeinen auf den Rand des Schienenfußes und sind auf den Trägern verankert. Bis heute und insbesondere unter Berücksichtigung der Verwendung elastischer Sohlplatten unter den Schienen, sind diese Befestigungsmittel ebenfalls elastisch, um im bestmöglichen Ausmaß ihren Klemmeffekt auf die Schiene aufrecht zu erhalten, trotz der geringen Bewegungen der letzteren oder eventueller Ermüdungen der Verankerung dieser Befestigungsmittel auf den Trägern. Im folgenden wird die Gesamtheit der Befestigungsmittel und ihrer Verankerung als Befestigungsvorrichtung bezeichnet.

Es gibt verschiedene Familien von Befestigungsvorrichtungen, insbesondere die geschraubten und die nichtgeschraubten. Unter den nicht geschraubten existiert eine große Anzahl unterschiedlicher Modelle. Eines der nichtgeschraubten Modelle der letzten Zeit und eines der meist verbreiteten ist das den französischen Patenten 2 256 287 und 2 330 803 entsprechende.

Dieses Modell weist jedoch einen relativ großen Nachteil auf, den zu unterdrücken sich die Erfindung zum Ziel gemacht hat. Zuvor ist es nützlich, sich kurz die Funktion einer Schienenbefestigungsvorrichtung entsprechend den französischen Patenten 2 256 287 und 2 330 803 in Erinnerung zu rufen. Zu diesem Zweck verwenden wir Beschreibung und Bezugszeichen des Patentes 2 256 287.

Eine solche Befestigung ist in haltender Lage in Fig. 9 des zitierten Patentes gezeigt. Diese Befestigung umfaßt eine Feder (gemäß Fig. 1 bis 3 oder 4 bis 6) und eine Verankerungsvorrichtung (10), die mit dem Träger (6) verbunden ist. Um sie in diese Lage zu bringen, ist es notwendig, den Abschnitt (1) der Feder (durch Längsverschieben entlang der Schiene) in das Loch (10C) der Verankerung (10) einzubringen. Während dieses Einbringens ist der Abschnitt (3) der Feder gezwungen, entlang der Rampe (10A) anzusteigen, was die Feder deformiert; dies bewirkt einen Klemmeffekt des Abschnittes (5) auf die Schiene (8) (eine zwischengeschobene Isolierung (9) erlaubt es einfach, den Kontakt zwischen der Feder und der Schiene zu verhindern). Überprüfen wir nun das Verhalten der Schiene, und zuerst die Beanspruchungen, denen sie unterworfen ist.

Diese Beanspruchungen fallen prinzipiell in zwei Gruppen: 2

AT 401 397 B - die Wirkung der Räder des rollenden Materials - die Wirkung der Temperaturveränderungen.

Es ist die Wirkung der Räder, die zunächst untersucht wird:

Die Räder üben während ihrer Passage eine verbiegende Kraft auf den Schienenkopf aus, eine Kraft, die man in einen vertikal zum Schienenfuß gerichteten Teil, der rechtwinkelig zur Schiene steht, und einen Querteil, der nach außen bezüglich des Gleises gerichtet ist und in einer Ebene rechtwinkelig auf die Schiene liegt, zerlegen kann. Die Schiene zeigt somit die Tendenz, sich um ihre Längsachse zu verwinden. Während der Passage eines Drehgestells, insbesondere in einer Kurve, tordieren die beiden Schienenstränge desselben Gleises in umgekehrter Richtung zueinander, was eine lokale Vergrößerung der Spurweite mit sich bringt. Diese Spurvergrößerung kann in Kurven mit geringem Radius oder bei einer Überhöhung des Kurvenstückes, die von der theoretisch ermittelten, der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden, stark abweicht, kritisch werden. Dieses Phänomen wird auch durch gewisse Konzeptionen des rollenden Materials verstärkt, die eine größere Inanspruchnahme beim Durchfahren einer Kurve zeigen, als andere Fahrzeuge. In Kurven mit 200 bis 300 m Radius, kann die Querkomponente der vom Rad auf den Schienenkopf ausgeübten Kraft leicht 4 bis 5 Tonnen bei einem Fahrgestell von 20 bis 22 Tonnen erreichen. Die beiden zu beiden Seiten einer Schiene angeordneten Befestigungsvorrichtungen haben daher nicht die gleiche Haltekraft aufzubringen. Auf der Außenseite des Gleises hat der Rand des Schienenfußes zuerst die Tendenz sich dem Träger anzunähern, wahrend der an der Innenseite des Gleises die Tendenz zum Abheben zeigt. Daher neigt auf der Außenseite des Gleises der Abschnitt (5) der Feder (entsprechend dem französischen Patent 2 256 287) zuerst dazu sich abzusenken, um der Bewegung des Randes des Schienenfußes zu folgen, wobei er eine geringere Klemmkraft ausübt; während auf der Innenseite des Gleises der Abschnitt (5) der Feder einer Anhebung unterliegt.

Nun hat diese Feder, wie jede Feder, einen gewissen möglichen Arbeitsbereich; je mehr der Abschnitt (5) dem Anheben ausgesetzt ist, umso mehr wird die Feder deformiert. Beim Überschreiten einer gewissen Schranke wird diese Deformation teilweise irreversibel: Man ist aus dem "elastischen" Bereich in den "plastischen" Bereich gelangt. Wenn die Schiene in ihre Sollage zurückgelangt, gelangt die Feder nicht mehr gänzlich in ihre Sollage oder gelangt nicht mehr mit derselben Kraft dorthin, da sie sich verformt hat. Im Extremfall berührt der Abschnitt (5) nicht mehr die isolierende Zwischenlage (9), d.h., daß die Schiene nicht mehr festgeklemmt ist. Wenn dieses Phänomen mehrere aufeinanderfolgende Träger berührt, kann eine Entgleisung die Folge sein.

Ebenso schwerwiegend ist es, daß man dies nicht durch eine einfache visuelle Inspektion erkennen kann, und daß es (wenn man die Feder nicht tauscht) keine mögliche Wiederherstellung gibt, wie dies im allgemeinen bei den verschraubten Befestigungsvorrichtungen der Fall ist.

Wenn eine Befestigungsvorrichtung entsprechend dem französischen Patent 2 256 287 oder 2 330 803 so beansprucht wurde und ihre Klemmkraft zur Gänze oder teilweise verloren hat, können sich die Rotationsbewegungen, allgemein "Kippen" genannt, verstärken. Die Zerstörung der Befestigungsvorrichtungen verstärkt sich auch und schreitet automatisch fort. Je größer diese Kippbewegungen der Schiene sind, umso größer ist die reziproke Abnutzung zwischen den Befestigungen und der Schiene. Diese Abnutzung der Befestigungsvorrichtungen führt ebenfalls zu einer Verkleinerung der Klemmkräfte auf die Schiene. Man kann denken, daß es zum verhindern dieses Kipp-Phänomens der Schiene genügt, eine vorgespannte Schienenbefestigung vorzusehen. Es ist in diesem Fall jedoch notwendig, die Befestigung wesentlich zu versteifen, wodurch sie einen Teil ihrer Elastizität verliert und fragil wird.

Das Problem rührt daher, daß die nicht-geschraubten Befestigungsvorrichtungen, die gemäß den französischen Patenten 2 256 287 oder 2 330 803 hergestellt sind, keine wesentliche Erhöhung der Steifigkeit gegenüber dem Kippen der Schiene aufweisen; die verwendeten Federn verhalten sich auf eine quasi-lineare Weise im Belastungs-Deformationsschaubild in der Umgebung des Arbeitspunktes der Befestigung, d.h. in der an der Schiene festgeklemmten Lage. Sie haben daher dieselben Steifigkeit gegenüber Belastung und Entlastung. Das ist der Hauptnachteil, der es unmöglich macht, diese Art von Befestigungsvorrichtungen mit sehr flexiblen Sohlplatten unter schwer belasteten Gleisen zu verwenden.

Es besteht jedoch immer ein großes Interesse daran, sehr flexible Sohlplatten zu verwenden, um die Träger soweit als möglich gegen die Einwirkungen des rollenden Materials zu schützen, insbesondere, wenn sie aus Betonschwellen bestehen, (Stöße-Rad/Schiene, zufolge der Irregularitäten der Oberfläche der Räder oder der Schienen). Um jedoch eine sehr flexible Sohlplatte (kompressibel) verwenden zu können, ist es notwendig, ein Befestigungssystem zu verwenden, das ein unzulässiges Kippen der Schiene auf ihrem Sitz unter der Wirkung der lateralen Kräfte verhindert.

Es ist somit ein Ziel der vorliegenden Erfindung dieses neue technische Problem zu lösen und eine Befestigungsvorrichtung für eine Schiene auf einem Träger für die Schiene anzugeben, die gegenüber dem Kippen der Schiene eine absolute Blockierung aufweist, wenn die Kippbewegung einen gewissen Wert 3

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Dieses neue technische Problem wird das erste Mal durch die vorliegende Erfindung gelöst, durch eine extrem einfache, kostengünstige und im industriellen Maßstab verwendbare Anordnung.

Anders gesagt, hat die vorliegende Erfindung das Ziel, die Unzulänglichkeiten zu beseitigen, die den gemäß den französischen Patenten 2 256 287 oder 2 330 803 hergestellten Befestigungen anhängen und Befestigungen zu schaffen, die gegenüber dem Kippen der Schiene eine absolute Blockierung aufweisen, wenn dieses Kippen über einen gewissen Wert steigt.

Dieses Blockieren des Kippens stellt eine bemerkenswerte Verbesserung bei den nicht verschraubten Befestigungen dar, da es apriori schwer vorstellbar ist, daß es diese Möglichkeit in Befestigungssystemen gibt, bei denen die Verankerung im Träger auf eine nicht entfernbare Weise vorgesehen ist, im Gegensatz zu den verschraubten Befestigungen, wo man nach dem Anbringen der Schiene auf ihrem Träger und der Befestigungsfedern die Mutter oder Schraube bewegen kann, um eine Blockierung des nach oben gerichteten Bewegens der Befestigung zu sichern, d.h. zu verhindern, daß die Schiene bezüglich ihres Trägers angehoben wird.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der fünfte Abschnitt eine Klemmkraft auf den Schienenfuß ausübt und der sechste Abschnitt zum ersten Abschnitt hin gerichtet ist und mit auf der Verankerungsvorrichtung vorgesehenen Anschlagmitteln für die Verschiebung der Befestigungsfeder zusammenwirkt.

Auf diese Weise wird erreicht, daß dem Abheben des Schienenfußes nicht nur die Elastizität der Feder entgegenwirkt, sondern nach kurzem Weg der Anschlag auf dem Schienenträger, dessen Steifigkeit in Anbetracht der maximal wirkenden Kräfte als unendlich angesehen werden kann.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Anschlagmittel als Kerbe ausgebildet sind, die im wesentlichen parallel zum fünften Abschnitt der Befestigungsfeder in der montierten oder klemmenden Lage derselben verläuft.

Auf diese Weise können die Anschlagmittel kostengünstig und präzise hergestellt werden.

In einer anderen Variante ist vorteilhaft vorgesehen, daß die Anschlagmittel einen Vorsprung der Verankerungsvorrichtung umfassen, der parallel zum fünften Abschnitt verläuft und unter den sich der sechste Abschnitt schiebt. Diese Maßnahme erlaubt eine erleichterte optische Kontrolle der Befestigungsvorrichtung.

Vorteilhafterweise ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, daß die Anschlagmittel für die Verschiebung einen Anschlag beim Längseinschieben der Befestigungsfeder in ihre Verankerungsvorrichtung aufweisen. Auf diese Weise wird die richtige Montage der Befestigungsfeder erleichtert. ln einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die vierten, fünften und sechsten Abschnitte eine im wesentlichen konstante Krümmung aufweisen. Dadurch wird einerseits eine kompakte Gesamtform der Befestigungsfeder erreicht und anderseits deren Herstellung vereinfacht.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß in der montierten Lage der Befestigungsfeder auf der Verankerungsvorrichtung der sechste Abschnitt einen Abstand von den für ihn vorgesehenen Anschlagmitteln aufweist. Damit wird vorteilhafterweise erreicht, daß der Schienenfuß einen kleinen vorbestimmten Weg gegen die Kraft der Befestigungsfeder abheben kann, bevor er durch das In-Kontakt-kommen der Befestigungsfeder mit dem Anschlagmittel festgehalten wird. Durch diese Maßnahme können die häufiger vorkommenden geringeren, auf den Schienenfuß wirkenden Abhebekräfte von den Befestigungsmitteln übernommen werden, ohne daß die eingangs bei der Verwendung flexibler Sohlplatten genannten Probleme auftreten.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der fünfte Abschnitt leicht tordiert wird, wenn der sechste Abschnitt im Kontakt mit seinem Anschlagmittel gelangt. Dies bewirkt einen vorteilhaften progressiven Übergang von der elastischen zur starren Befestigung.

Es ist das Prinzip der Erfindung, die in den Fig. 1 bis 3 oder 4 bis 6 der französischen Patente 2 256 287 oder 2 330 803 dargestellten Federn und die Form der Verankerungsvorrichtung für diese Federn so zu verändern, daß der Abschnitt (5) der Feder, wenn letztere an ihrer Stelle angeordnet ist und die Schiene festklemmt, zufolge des Darunterschiebens des Schienenfußes einer Verschiebung nach oben unterworfen ist, wobei der Abschnitt (5) teilweise mit einem Teil der Verankerung (10) in Anschlag kommt.

Dieses Anschlägen darf selbstverständlich das Montieren der Schiene auf ihren Träger nicht verhindern, wenn die Schiene gelegt wird. Die Erfindung besteht, präziser ausgedrückt, darin, einen Teil des Abschnittes (5) der Feder zu biegen und eine Kerbe oder einen Vorsprung in der Verankerung (10) vorzusehen, so, daß der gebogene Teil (6) des Abschnittes (5) spätestens am Ende der Montage der Feder unter den Vorsprung oder in die Kerbe der Einlage (10) zu liegen kommt.

Die beigeschlossenen Zeichnungen zeigen Beispiele und dienen zum erleichterten Verständnis der vorliegenden Erfindung. 4

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Die Fig. 1, 2 und 3 sind eine Seiten-Front- bzw. Draufsicht des Federteiles einer Schienenbefestigung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 4, 5 und 6 entsprechen den Fig. 1, 2 und 3, zeigen jedoch eine zur vorstehenden Feder symmetrische Feder (sind aber ebenfalls erfindungsgemäß).

Die Fig. 7 und 8 zeigen Varianten der Form der Befestigungsfeder.

Die Fig. 9 ist ein Schnitt der Linie XX der Fig. 3, wobei die hinter der Schnittebene liegenden Teile nicht dargestellt sind.

Die Fig. 10 ist eine Variante der Fig. 9.

Die Fig. 11 ist eine Draufsicht auf eine Schienenbefestigung gemäß der vorliegenden Erfindung, d.h. umfassend eine modifizierte Befestigungsfeder und eine modifizierte Verankerung.

Die Fig. 12 ist eine Stirnansicht einer erfindungsgemäßen Schienenbefestigung.

Die Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht des Oberteiles einer erfindungsgemäßen Verankerung, wie sie in Fig. 12 verwendet wird. Unter Oberteil der Verankerung wird der Teil der Verankerung verstanden, der oberhalb des Trägers liegt und der dazu dient, die Befestigungsfeder aufzunehmen. Der Teil der im Trägerinneren liegt, kann beliebige Form aufweisen.

Die Fig. 14 ist eine Ansicht der Fig. 13 entlang XIV.

Die Fig. 15 ist eine Stirnansicht, identisch der Fig. 12 und zeigt die Blockierung der Kippbewegung der Schiene, dank der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 16 ist eine Ausführungsvariante des Oberteiles der Verankerung (10), die ebenfalls die Verwendung der vorliegenden Erfindung erlaubt.

Die Fig. 17 ist ein Beispiel für die Anwendung der Erfindung auf eine Sohlplatte mit perspektivischer Ansicht der Befestigungsfeder und eines Sohlplattenteils.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine erfindungsgemäße Befestigungsfeder, die vorzugsweise aus einer einstückigen Metallstange geformt ist und mehrere Kurven aufweist und ein erstes Ende (A) und ein zweites Ende (B) besitzt.

Ausgehend vom ersten Ende (A) umfaßt diese Befestigungsfeder aufeinanderfolgend: - einen ersten Abschnitt (1), der einen im wesentlichen geradlinigen Arm bildet, der vorteilhafterweise, wie man zum Schluß sehen wird, im wesentlichen durch eine Gerade definiert wird, die gleichzeitig horizontal und im wesentlichen parallel zur Schiene verläuft, - einen zweiten Abschnitt (2), der eine im wesentlichen 180°-ige Kurve bildet, die in einer Ebene liegen kann oder auch nicht, - ein dritter Abschnitt (3), der vorteilhafterweise mehr oder weniger gebogen ist, - ein vierter Abschnitt (4), der eine im wesentlichen l80°-ige Kurve bildet, die bezüglich des dritten Abschnittes (3) auf der gleichen Seite wie der zweite Abschnitt (2) liegt und - einen fünften Abschnitt (5), der im wesentlichen parallel zur Schiene verläuft und dazu bestimmt ist, eine Klemmkraft auf den Schienenfuß auszuüben.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist diese Verankerungsfeder dadurch gekennzeichnet, daß sie einen sechsten Abschnitt (6) aufweist, der quer zum fünften Abschnitt (5) verläuft und zum ersten Abschnitt (1) hingerichtet ist, so daß während der Montage der Verankerungsfeder auf einer Verankerungsvorrichtung, was weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 17 beschrieben werden wird, die erfindungsgemäße Verankerungsfeder mit ihrem fünften Abschnitt den Schienenfuß festklemmt.

Vorzugsweise wirkt der sechste Abschnitt (6) mit Anschlagmitteln zusammen, die auf der Verankerungsvorrichtung vorgesehen sind und die die Verschiebung der Verbindungsfeder begrenzen.

Diese Mittel werden in der Folge unter Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 17 detailliert erläutert.

Vorteilhafterweise weist die Kurve des vierten Abschnittes (4) einen größeren Krümmungsradius auf, als die Kurve des zweiten Abschnittes (2), so daß der fünfte Abschnitt (5) bezüglich des dritten Abschnittes (3) jenseits des ersten Abschnittes (1) liegt.

Das zweite erfindungsgemäße Befestigungselement betrifft eine mit (10) bzw. (16) in den Fig. 11 bis 17 bezeichnete Verankerungsvorrichtung, die dazu bestimmt ist, die beschriebene Verankerungsfeder aufzunehmen, und die im Schienenträger eingegossen oder irgendwie befestigt ist, wie dies weiter unten beschrieben wird.

Man kann, ausgehend von den Fig. 1 bis 3, feststellen, daß der sechste Abschnitt (6) vorteilhafterweise im wesentlichen rechtwinkelig auf den fünften Abschnitt (5) verläuft.

Der untere Teil des fünften Abschnittes (5) kann vorteilhafterweise, ebenso wie der sechste Abschnitt (6), eine mit (5A) bezeichnete Abplattung aufweisen. Gleicherweise kann am Oberteil des sechsten Abschnittes (6) eine Abplattung vorgesehen sein, die mit der Verankerungsvorrichtung zusammenwirkt.

Es kann weiters festgestellt werden, daß die erfindungsgemäß in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Verbindungsfeder einem umgekehrten "e" ähnlich sieht. 5

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Die Fig. 4, 5 und 6 sind homologe Darstellungen zu den Fig. 1, 2 und 3 und betreffen eine erfindungsgemäße Befestigungsfeder inverser Form, die einem "e" ähnlich sieht.

Diese beiden leicht unterschiedlichen Varianten wurden gezeigt, um verschiedene mögliche Ausführungsformen darzustellen. Es ist beispielsweise der Abschnitt (1) in den Fig. 1, 2, 3 länger und reicht bis unter den gekrümmten vierten Abschnitt.

Darüberhinaus weist der sechste erfindungsgemäße Abschnitt keine Plattung auf und hat einen im wesentlichen runden Querschnitt.

Die Fig. 7 ist eine andere Variante der Fig. 4. Der zweite gekrümmte Abschnitt (2) ist weiter aufgebogen als in den vorstehenden Ausführungsformen, der dritte Abschnitt (3) weist eine merkliche Krümmung (3A/3B) auf. Gleicherweise weisen der fünfte und sechste Abschnitt keine Abplattung und keinen plattgedrückten Teil auf.

Die Fig. 8 ist eine Variante der Fig. 6, wonach der vierte Abschnitt (4), der fünfte Abschnitt (5) und der sechste Abschnitt (6) aus einer einzigen Schraublinie hervorgegangen sind und auch eine im wesentlichen konstante Krümmung aufweisen.

Die Fig. 9 ist eine Darstellung des Schnittes XX der Fig. 3. Unter der Annahme, daß die Achse des Abschnittes (1) horizontal verläuft, verläuft die Gerade (D1) der Fig. 9 horizontal, rechtwinkelig zur Achse des Abschnittes (1) und geht durch das Zentrum (C1) dieses Abschnittes (1). Geraden (D3) und (D5) sind parallel zu (D1) und gehen durch Zentren (C3) und (C5) der Querschnitte der entsprechenden Abschnitte (3) und (5). In dieser Figur wurde (D3) zwischen (D1) und (D5) dargestellt, doch kann auch (D5) zwischen (D1) und (D3) oder (Dl) zwischen (D3) und (D5) liegen. In dieser Fig. 9 sind die beiden Winkel α und ß definiert. Der Winkel (C3, C1, C5) wird ß genannt und verkleinert sich während der Aufbringung der Befestigungsfeder auf ihrer Verankerung.

Der Winkel a ist der von der Hauptachse des plattgedrückten Querschnittes des Abschnittes (5) und der Geraden (D5) eingeschlossene Winkel. Dieser Winkel wird während der Montage der Befestigungsfeder größer, um die Neigung des Schienenfußes oder gegebenenfalls der isolierenden Zwischenplatte anzunehmen. Diese Entwickung des Winkels bewirkt eine Verdrehung des Abschnittes (6) um eine Achse, die im wesentlichen mit der des Abschnittes (5) zusammenfällt.

Die Fig. 10 ist einfach eine Variante der Fig. 9, die dazu bestimmt ist, zu zeigen, daß es beliebig möglich ist, zwei der drei Geraden (D1), (D3) und (D5) zu vertauschen. Der Winkel α kann Null, positiv oder negativ sein. Der Winkel ß kann kleiner, gleich oder größer 180° sein. Ein und dieselbe Befestigungsfeder weist in ihrer üblichen Version eine solche Form auf, daß die verschiedenen möglichen Schnitte XX unterschiedliche Winkel ß zeigen.

Die Fig. 11 ist eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung, d.h. sie stellt eine Kombination einer erfindungsgemäßen Befestigungsfeder und einer Verankerungsvorrichtung dar, wobei beide die notwendigen Veränderungen aufweisen. Die Befestigungsfeder ist in der Verankerungsvorrichtung montiert, d.h., daß der Abschnitt (1) durch Einschieben in ein zylindrisches Loch (10C) in Längsrichtung der Verankerung (10) eingefädelt ist.

Wie vorstehend beschrieben, weist die Verankerungsfeder einen sechsten Abschnitt (6) auf, der während der Montage in eine Ausnehmung (12) oder eine Kerbe, die in der Verankerungsvorrichtung (10) vorgesehen ist, gelangt, die ein Anschlagmittel für die Verschiebung bildet. Diese Ausnehmung weist auch eine Wand (12A) auf, die als Anschlag für den sechsten Abschnitt (6) dient; dies erlaubt es, die Verankerungsfeder in ihr Insert immer auf die gleiche Weise einzubringen, ohne daß der zweite Abschnitt (2) auf der Verankerung (10) anliegen muß. Es ist der Abschnitt (2) der Ort wesentlicher Torsionsbeanspruchungen und es ist notwendig, zu verhindern, daß er sich beim Kontakt mit der Verankerung (10) abnützt oder beschädigt wird. Diese Ausnehmung (12) ist im wesentlichen parallel zum fünften Abschnitt (5) in seiner montierten bzw. klemmenden Lage vorgesehen.

Die vorliegende Erfindung liefert so den unerwarteten und zusätzlichen Vorteil, der darin besteht, das Einschieben der Verankerungsfeder in ihre Verankerung zu verbessern und Brüche der Feder im gebogenen zweiten Abschnitt (2) zu vermeiden.

In der gleichen Fig. 11 bezeichnet der Bereich (8) die Schiene (von oben gesehen) und der Buchstabe (R) die Seitenkante des Schienenfußes. Um diese Figur nicht zu überladen wurde hier eine Anwendung ohne Isolierung gezeigt, d.h. ohne isolierender zwischenplatte, die in Fig. 12 mit (9) bezeichnet ist.

Die Fig. 12 ist eine Stirnansicht einer erfindungsgemäßen Verankerungsvorrichtung in klemmender Lage. Man sieht hier die Schiene (8) auf einer elastischen Sohlplatte (7) ruhend, die auf dem Träger (11) liegt. Zwischen dem Schienenfuß (8) und dem fünften Abschnitt (5) der Verankerungsfeder ist eine elektrisch isolierende Platte (9) vorgesehen. Von der Verankerungsvorrichtung (10) ist nur der Oberteil dargesteltt; der im Träger (11) befindliche Teil der Verankerung ist nicht dargestellt. 6

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Zwischen dem sechsten Abschnitt (6) der Feder und der Fläche (12C) der Ausnehmung der Verankerung (10) ist ein Spiel (J) vorgesehen, das zwischen 0 und 10 mm beträgt, und bevorzugt zwischen 0 und 4 mm liegt. Wenn die Schiene die Tendenz zeigt, sich anzuheben, beispielsweise während des Kippens unter dem Einfluß einer Querkraft auf den Schienenkopf, neigt die Kante (R) des Schienenfußes dazu, sich zu sich selbst parallel nach oben zu bewegen. Dies bewirkt gleichermaßen ein Anheben der Äste (5) und (6) der Befestigungsfeder. Der Abschnitt (6) legt sich aber sehr rasch an die Fläche (12C) oberhalb der Einkerbung der Verankerung an, die somit einen Anschlag für das Anheben des fünften Abschnittes (5) zufolge eines Anhebens der Schiene bildet; dies stoppt die Bewegung der Schiene. Diese Fig. 12 zeigt, das annähernde parallelliegen der Seite (12C) der Einkerbung in der Verankerung (10) und des Endes (6) der Verankerungsfeder. Dies ist ein Idealfall, da, wenn das Ende (6) der Verankerungsfeder einer Verschiebung nach oben zufolge des beginnenden Anhebens der Kante (R) des Schienenfußes (8) unterworfen ist, das Ende (6) in Kontakt mit einem Teil der Seite (12C) gelangt. In der Realität sind die Seite (12C) und das Ende (6) nicht absolut parallel, sei es auch nur zufolge der verschiedenen Toleranzen. Der sechste Abschnitt (6) der Verankerungsfeder berührt somit die Seite (12C) zuerst mit einer Kante; dies stellt jedoch kein Hindernis für die Erfindung dar. Deren Ziel ist es, einen Anschlag für die Bewegung der Schiene zu liefern; es ist klar, daß dann, wenn die Kräfte, die die Schiene anheben oder sie zu kippen versuchen, einige zig-Tonnen betragen, die Begrenzung dieser Bewegung der Schiene nicht vollständig sein würde, da entweder der Abschnitt (6) verbogen oder abgeschert oder die Verankerungsmittel gebrochen werden würden.

Wir befinden uns jedoch im üblichen Eisenbahnbereich; selbst mit Fahrgestellen von 30 bis 35 Tonnen übersteigen die Kräfte, die das Anheben oder Kippen der Schiene bewirken, niemals 10 bis 15 Tonnen.

Eine Variante in der Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung besteht darin, den fünften und sechsten Abschnitt (5, 6) in Länge und Dicke so zu dimensionieren, daß, wenn der sechste Abschnitt (6) in Kontakt mit der Seite (12C) kommt, eine leichte Torsion des fünften Abschnittes (5) gestattet wird. Diese relative Elastizität erlaubt es, eine Zwischenstufe der Steifigkeit zwischen der Steifigkeit der Verankerungsfeder, wenn der sechste Abschnitt (6) das Spiel (J) zurücklegt und der totalen Blockade mit einer nahezu unendlichen Steifigkeit des Systems, wenn der Abschnitt (6) zwischen der Seite (12C) und der isolierenden Zwischenschichte (9) (oder der Schiene (8) bei direkter Verlegung ohne zwischenlage) eingeklemmt ist, zu erreichen.

Die Fig. 13 zeigt eine mögliche Ausführungsform der Einkerbung (12) im oberen Teil der Verankerungsvorrichtung (10). Diese Kerbe ist durch die Seiten (12A), (12B) und (12C) begrenzt.

Die Seite (12C) dient der Blockade der Verschiebung nach oben des Abschnittes (6) der Befestigungsfeder, wie oben erläutert.

Die Seite (12A) kann nützlicherweise als Anschlag für das Einbringen der Befestigungsfeder in die Verankerung dienen; der sechste Abschnitt (6) gelangt am Ende des Einbringens der Befestigungsfeder an die Seite (12A). Dies verhindert, daß man sich unerwünschterweise (beim Montieren oder in der Folge) mit dem Inneren der Kurve (2) der Feder in Kontakt mit der Flanke der Verankerung (10) befindet.

Die Seite (12B) muß so vorgesehen sein, daß sie die Wirksamkeit der Abschnitt (5) und (6) der Befestigungsfeder nach unten nicht beeinträchtigt. D.h., daß der Abschnitt (6) auf keinen Fall die Möglichkeit haben darf, diese Seite zu berühren. Um dies zu erreichen, befinden sich in der Praxis alle Punkte dieser Seite (12B) unterhalb einer Horizontalebene, die durch die Kante (R) des Randes des Schienenfußes (8) geht, und vorzugsweise höchstens 2 mm von dieser horizontalen Ebene entfernt.

Die Fig. 14 ist eine Ansicht in Richtung XIV der Fig. 13. Man sieht, daß die Seite (12A) genau rechtwinkelig zur Achse der Ausnehmung (10C) der Verankerung (10) verläuft. Diese Rechtwinkeligkeit ist nicht unbedingt notwendig. Die Seite (12A) kann auch gebogen sein, um sich dem Radius der Verbindung zwischen den Abschnitten (5) und (6) der Befestigungsfeder anzupassen.

Die Seite (12A) kann auch, wobei sie im wesentlichen rechtwinkelig auf die Anpreßseite (10D) der Verankerung bleibt, bezüglich der Ausnehmungsachse (10C) leicht geneigt sein. Diese leichte Neigung kann im Bereich von ± 15° liegen. In diesem Fall verwendet man eine Verankerungsfeder, bei der der Winkel zwischen der Achse des Abschnittes (5) und der Achse des Abschnittes (6) an diese Neigung der Seite (12) angepaßt ist, um so jederzeit die Möglichkeit eines guten Kontaktes zwischen der Seite des Abschnittes (6) und der Seite (12A) zu garantieren.

Die Fig. 15 zeigt die Anordnung der Fig. 12 in der blockierten Lage; das Kippen der Schiene ist durch den Winkel y angezeigt. Das Anheben der Kante (R) des Randes des Schienenfußes (8) überträgt sich in das Anliegen des Abschnittes (6) mit der Seite (12C) der Verankerung (10).

Die Kippbewegung der Schiene (8) wird so gestoppt oder nur bei sehr großen Kräften möglich, da die Verankerung (10) steif und vollständig im Träger (11) eingebettet ist. 7

Claims (7)

1. AT 401 397 B Die Fig. 16 ist eine Ausführungsvariante des Oberteiles der Verankerungsvorrichtung (10), dazu bestimmt, mit einer Befestigungsfeder, wie vorstehend beschrieben, zusammenzuwirken. Der Vorsprung (13) spielt die gleiche Rolle wie die Seite (12C) bei den Fig. 12 bis 15. Die seitliche Flanke (10E) der Verankerung (10) spielt die gleiche Rolle wie die Seite (12A) der Fig. 11, 13 und 14, d.h. sie dient als Anschlag während des Einschiebens der Befestigungsfeder in die Verankerung. Der Abschnitt (6) der Befestigungsfeder liegt unter dem Vorsprung (13) und wird gegen letzteren gedrückt, wenn die Schiene sich hebt oder bezüglich ihres Trägers kippt. Die Form des Vorsprunges (13) ist hier nur schematisch angegeben und der Fachmann kann sie verändern, insbesondere verstärken, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Die Fig. 17 betrifft insbesondere die "indirekte" Montage mit einer Sohlplatte auf einer Holz- oder Metallschwelle gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Verwendung einer Sohlplatte (14) ist üblich, wenn der Träger eine Metallschwelle ist und notwendig, wenn der Träger eine Holzschwelle ist (in dem Moment, in dem man eine Befestigungsfeder, wie sie in den französischen Patenten 2 256 287 oder 2 330 803 beschrieben ist, verwenden will, auch, wenn diese Patente nicht von der Verankerung auf einem Betonträger sprechen). Im vorliegenden Fall, und um von der vorliegenden Erfindung profitieren zu können, hat man eine Kerbe (15), begrenzt von Seiten (15A), (15B) und (15C) in der Sohiplatte (14) vorgesehen. Diese Sohlplatte (14) ist auch mit zwei Falten (16) versehen, zwischen denen die Schiene und ihre Unterlagsplatte ruht. Die Falte (16) und die Kerbe (15) übernehmen die Rolle der Verankerung (10) bzw. der Ausnehmung (12), die an Hand der vorstehenden Figuren erläutert worden sind. Die Befestigungsfeder wird mit dem Abschnitt (1) in die durch die Falte (16) gebildete längliche Ausnehmung geschoben. Am Ende des Einbringens, d.h., wenn der fünfte Abschnitt (5) der Befestigungsfeder auf dem Schienenfuß der Schiene oder gegebenenfalls der isolierenden Zwischenlage aufliegt, ist der Abschnitt (6) in der Kerbe (15) und liegt gegen die Seite (15A) an. Die Wirkungsweise des Systems ist vollständig identisch den vorstehend beschriebenen Systemen. Man kann bei der Montage auf einer Sohiplatte statt einer Kerbe (15) einen Vorsprung gemäß dem Vorbild, das in Fig. 16 gezeigt ist, verwenden. Abschließend ist festzuhalten, daß, um die Beschreibung nicht zu umfangreich zu gestalten, bei den Fig. 11 bis 16 davon ausgegangen wird, daß die gleiche Art von Befestigungsfeder verwendet wird, d.h., die, die an Hand der Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde. Es genügt jedoch, die Kerben oder Anschläge (12) oder (13), ebenso wie die Rampe (10A) auf der anderen Seite der Verankerung (10) vorzusehen, d.h. auf der Seite (10F) anstelle von (10E) in Fig. 14), damit die erfindungsgemäße Verankerung mit einer Befestigungsfeder gemäß den Rg. 4 bis 8 Zusammenwirken kann. Das gleiche gilt für die Fig. 17. Die Erfindung deckt als neues industrielles Produkt die Befestigungsfeder, wie vorstehend beschrieben und in den Fig. 1 bis 17 dargesteltt, die einen integralen Bestandteil der Erfindung bilden. Patentansprüche 1. Befestigungsvorrichtung für eine Eisenbahnschiene auf einem Schienenträger, umfassend: - eine Befestigungsfeder, die ein Befestigungsmittel oder Klemmittel für die Schiene auf einem Schienenträger darstellt und aus einer Klammer aus elastischem Metall in Form eines "e" 's oder eines inversen "e" 's besteht, mit einem ersten Ende (A) und einem zweiten Ende (B), wobei aufeinanderfolgend ans erste Ende (A) ein erster Abschnitt (1) folgt, der einen im wesentlichen geradlinigen und parallel zur Schiene verlaufenden Arm bildet, ein zweiter Abschnitt (2), der eine im wesentlichen 180*-ige Kurve bildet, ein dritter Abschnitt (3), ein vierter Abschnitt (4), der eine im wesentlichen 180*-ige Kurve bildet, ein fünfter Abschnitt (5), der im wesentlichen parallel zur Schiene verläuft und ein sechster Abschnitt (6), der im wesentlichen rechtwinkelig zum fünften Abschnitt (5) verläuft und - eine Verankerungsvorrichtung (10 oder 16), die eine Längsöffnung (10c) aufweist, in die der erste Abschnitt (1) der Befestigungsfeder durch Einschieben eingebracht ist und eine obere Oberfläche, auf die der dritte Abschnitt (3) der Befestigungsfeder während des Einschiebens drückt, wobei die Verankerungsvorrichtung im Schienenträger eingelassen oder fixiert ist, - dadurch gekennzeichnet, daß der fünfte Abschnitt (5) eine Klemmkraft auf den Schienenfuß (8) ausübt und der sechste Abschnitt (6) zum ersten Abschnitt (1) hin gerichtet ist und mit auf der Verankerungsvorrichtung vorgesehenen Anschlagmitteln (12, 13 oder 15) für die Verschiebung der Befestigungsfeder zusammenwirkt. 8 AT 401 397 B
2. 2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagmittel (12, 13 oder 15) als Kerbe (12) oder (15) ausgebildet sind, die im wesentlichen parallel zum fünften Abschnitt (5) der Befestigungsfeder in der montierten oder klemmenden Lage derselben verläuft.
3. 3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Anschlagmittel (12, 13 oder 15) einen Vorsprung (13) der Verankerungsvorrichtung umfassen, der parallel zum fünften Abschnitt (5) verläuft und unter den sich der sechste Abschnitt (6) schiebt.
4. 4. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagmittel (12, 15) für die Verschiebung einen Anschlag (12A, 15A) beim Längseinschieben der Befestigungsfeder in ihre Verankerungsvorrichtung (10, 16) aufweisen.
5. 5. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vierten, fünften und sechsten Abschnitte (4, 5, 6) eine im wesentlichen konstante Krümmung aufweisen (Fig. 8).
6. 6. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der montierten Lage der Befestigungsfeder auf der Verankerungsvorrichtung (10) der sechste Abschnitt (6) einen Abstand (J) von den für ihn vorgesehenen Anschlagmitteln (12, 13 oder 15) aufweist.
7. 7. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der fünfte Abschnitt (5) leicht tordiert ist, wenn der sechste Abschnitt (6) in Kontakt mit seinem Anschlagmittel (12, 13 oder 15) gelangt. Hiezu 6 Blatt Zeichnungen 9