DD154379A5 - ARRANGEMENT FOR RAIL FASTENING IN RAILROAD CONSTRUCTION - Google Patents
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- DD154379A5 DD154379A5 DD80225212A DD22521280A DD154379A5 DD 154379 A5 DD154379 A5 DD 154379A5 DD 80225212 A DD80225212 A DD 80225212A DD 22521280 A DD22521280 A DD 22521280A DD 154379 A5 DD154379 A5 DD 154379A5
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung von Schienen im Eisenbahnoberbau auf Quer- oder Laengsschwellen, insbesondere aus Holz oder sonstigen Schienenstuetzpunkten. Ziel ist eine dauerhafte Festlegung der Schienen. Dazu ist ein bestaendiger Reibungskontakt zwischen Unterlagsplatte und Schienenstuetzpunkt zu schaffen. Nach der Erfindung werden die Unterlage- bzw. Rippenplatten bzw. die Rippenabstuetzplatten mit einer nach einwaerts und unten gerichteten Woelbung versehen. Mit Schwellenschrauben oder dgl. werden sie unter elastischer Verformung flaechig auf die Schwellendeckflaeche verspannt. Die Erfindung kann im Eisenbahnoberbau eingesetzt werden.The invention relates to an arrangement for fastening rails in the railway superstructure on transverse or Laengsschwellen, in particular of wood or other Schienenstuetzpunkten. The goal is a permanent fixation of the rails. For this purpose, a constant frictional contact between the base plate and the rail support point is to be created. According to the invention, the underlay or ribbed plates or the rib support plates are provided with an inward and downward orientation. With sleeper screws or the like. They are stretched under elastic deformation surface on the Schwellendeckflaeche. The invention can be used in railway superstructure.
Description
Berlin, den 26S 2."81 58 380 26Berlin, the 26 S 2. "81 58 380 26
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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Schienenbefestigung an Quer- und/oder Längsschwellen sowie sonstigen Schienenstützpunkten aller Art, insbesondere an Holzschwellen, im Eisenbahnoberbau, bestehend aus einer auf die Auflagefläche aufgesetzten Unterlags-, vorzugsweise Rippenplatte oder zwei zusammenwirkenden Rippenabstützplatten, die durch Schwellenschrauben oder dergleichen an der Quer- und/oder Längsschwelle bzw, an dem Schienenstützpunkt verankert ist bzw« sind und auf der bzw» zwischen denen der Schienenfuß entweder durch Hakenschraubenf Klemmplatten und Federringe oder aber über Spannbügel oder Spannklemmen elastisch-formschlüssig befestigt wird»The invention relates to an arrangement for rail fastening to transverse and / or longitudinal sleepers and other rail supports of all kinds, especially on wooden sleepers in railway superstructure, consisting of a patch on the support surface underlay, preferably ribbed plate or two cooperating Rippenabstützplatten, by sleeper screws or the like the transverse and / or longitudinal threshold or, is anchored to the rail support or are "on and / or between which the rail foot either by hook screws f clamping plates and spring washers or via clamping bracket or clamps elastic-form-fitting is attached»
Bei den Schienenbefestigungen dieser Gattung dienen die Unterlags- bzw, Rippenplatten bzw« Rippenabstützplatten dazu, Kräfte von der Schiene auf die Schwelle bzw» den Schienen-Stützpunkt zu übertragen und gleichzeitig die Lage der beiden Schienen zueinander so festzulegen, daß die erforderliche Spurweite für die Radsätze der Fahrzeuge an jeder Stellendes Gleises aufrechterhalten wird.In the rail fasteners of this genus the Unterlags- or ribbed plates or "Rippenabstützplatten serve to transmit forces from the rail to the threshold or the rail support point and at the same time to determine the position of the two rails to each other so that the required track width for the wheelsets the vehicle is maintained at each location of the track.
Die Unterlags- bzw» Rippenplatten bzw. Rippenabstützplatten bilden also ein besonders wichtiges Bauteil der Schienenbefestigung, weil durch sie die Horizontalkräfte von den Schienen auf die Schienenstützpunkte übergeleitet werden. Dies bedingt, daß eine Sicherung der Unterlags- bzw, RippenplattenThe underlay or ribbed plates or rib support plates thus form a particularly important component of the rail fastening, because they transfer the horizontal forces from the rails to the rail supports. This requires that a backup of the underlay or ribbed plates
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bzw, Rippenabstützplatten gegen Relativverschiebung zur Schwellendeckfläche bzw, zur Schienenstützpunkt-Auflagefläche, und zwar insbesondere in Richtung quer zur Gleis-Längsachse nur erreicht werden kann, indem die Auflagefläche der Unterlags- bzw, Rippenplatten bzw, Rippenabstützplatten insgesamt durch die Schwellenschrauben oder dergleichen mit beträchtlicher Flächenpressung auf die Schwellendeckfläche bzw« den Schienenstützpunkt gedruckt wird, damit die auf die Unterlags- bzw» Rippenplatten bzw« Rippenabstützplatten wirkenden freien horizontalen Kräfte ohne Verschiebung als Reibungskräfte auf die Querschwellen bzw, den Schienenstützpunkt übertragen werden können.or, Rippenabstützplatten against relative displacement to the threshold deck surface or, to the rail support bearing surface, in particular in the direction transverse to the track longitudinal axis can only be achieved by the bearing surface of the Unterlags-, ribbed plates or Rippenabstützplatten total by the sleeper screws or the like with considerable surface pressure is printed on the Schwellendeckfläche or the rail support, so that the force acting on the underlay or "ribbed plates or Rippenabstützplatten free horizontal forces can be transmitted without friction as friction forces on the sleepers or the rail support.
Diese Anforderungen bestehen bereits seit der Einführung von Schienenbefestigungen, deren"Unterlags- bzw. Rippenplatten bzw« Rippenabstützplatten mittels Schwellenschrauben auf Holzschwellen befestigt sind, Sie konnten jedoch bis heute nicht zufriedenstellend erfüllt werden^ Die Praxis hat gezeigt, daß die meisten Unterlags- bzw, Rippenplatten bzw, Rippenabstützplatten im Verspannungszustand mit der Querschwelle bzw, dem Schienenstützpunkt zwischen ihrer Auflagefläche und der Schienenstützpunkt-Auflagefläche keinen oder nur einen geringen und damit ungenügenden Reibungskontakt erreichen, welcher zudem bei steigender Benutzungsdauer der Gleisanlagen immer geringer wird. Es mußte festgestellt werden, daß in der Praxis selbst bei einem neu eingebauten Schienenstützpunkt nur in der unmittelbaren Umgebung der Schwellenschrauben oder dergleichen - gleichgültig, ob diese mit oder ohne Federringe verspannt wurden - ein kraftübertragender Reibschluß zwischen den Unterlags- bzw« Rippenplatten bzw« Rippenabstützplatten und der Schienenstützpunkt-Auflagefläche erreicht wird.These requirements already exist since the introduction of rail fastenings whose "Unterlags- or ribbed plates or" Rippenabstützplatten by S c hwellenschrauben are mounted on wooden sleepers, but you could not be satisfactorily met ^ today Practice has shown that most Unterlags- or , Rippenabstützplatten in the state of tension with the cross sleeper or, the rail support between their support surface and the rail support point support surface little or no and thus reach insufficient frictional contact, which also becomes increasingly low with increasing service life of the track systems only in the immediate vicinity of the sleeper screws or the like in practice, even with a newly installed rail support point - regardless of whether they have been clamped with or without lock washers - a force-transmitting frictional engagement between the Unterlags- bz w rib plates or rib support plates and the rail base support surface is achieved.
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Diese am Anfang noch recht gut wirksame Verspannung zwischen Unterlags- bzw* Rippenplatten bzw, Rippenabstützplatten und Schwell endeckfläche bzw. Schienenstützpunkt-Auflagefläche läßt jedoch vielfach schon nach kurzer Liegezeit beträchtlich nach, und zwar weil sich auf Grund der hohen Verspannungskräfte eine plastische Verformung der Schwellendeckfläche einstellt« Neben der durch Einwirkung von Horizontalkräften eintretenden Verschiebung der Unterlags- bzw, Rippenplatten bzw, Rippenabstützplatten mit der daraus resultierenden Änderung der Gleisspur, ergibt sich der weitere Nachteil, daß die Lochwandungen der Unterlags- bzw. Rippenplatte bzw« Rippenabstützplatten sich an die Schäfte der Schwellenschrauben anlegen und auf Grund der aus dem Befahren des Gleises resultierenden Belastung Biegebeanspruchungen auf die Schwellenschraube ausüben, wodurch der dauerhaft feste Sitz derselben in den Schwellen eine Beeinträchtigung erfährt»However, this at the beginning still quite effective tension between underlay or * ribbed plates or, Rippenabstützplatten and Schwell endeckfläche or rail support bearing surface can often considerably after a short period of time, namely because of the high tension forces plastic deformation of the threshold deck surface sets «In addition to the occurring by the action of horizontal forces displacement of Unterlags-, ribbed plates or, Rippenabstützplatten with the resulting change in the track track, there is the further disadvantage that the hole walls of the underlay or ribbed plate or« Rippenabstützplatten to the shafts of the sleeper screws Create and apply due to the driving of the track resulting from the bending stress load on the sleeper screw, whereby the permanently fixed seat thereof undergoes a deterioration in the thresholds "
Da das Lockern der Unterlags- bzw« Rippenplatten bzw«' Rippenabstützplatten eine Verminderung der Gesamtstabilität des Gleises nach sich zieht, sind auch schon doppelt oder dreifach spannende Federrings zwischen diesen und dem Kopf der Schwellenschrauben vorgesehen worden. Da aber solche Federringe nicht nur einen geringen Federweg, sondern außerdem auch noch eine ungünstige progressive Federkennlinie aufweisen, wird deren Wirksamkeit oft schon durch verhältnismäßig geringe plastische Verformung der Schwellendeckfläche beeinträchtigt» Auch gehen solche Federrringe wegen ihrer ungünstigen Federcharakteristik häufig zu Bruch,Since the loosening of the underlay or "ribbed plates" or rib support plates entails a reduction in the overall stability of the track, twice or thrice exciting spring rings have already been provided between them and the head of the sleeper screws. However, since such spring rings not only have a small spring travel, but also also have an unfavorable progressive spring characteristic, their effectiveness is often already affected by relatively small plastic deformation of the threshold surface area »Also go such Federrringe often because of their unfavorable spring characteristic to break
Es hat sich auch gezeigt, daß bei der Verwendung der bekann-It has also been shown that when using the known
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ten Schienenbefestigungen in Verbindung mit Holzschwellen eine sehr hohe Flächenpressung um die Schwellenschrauben herum entsteht, durch die eine plastisch-elastische Verformung der Schwellendeckfläche eintritt. Hieraus ergibt sich wiederum der Nachteil, daß sie die Unterlags- bzw« Rippenplatten bzw« Rippenabstützplatten in ihrem Mittelbereich nach oben wölben und sich die Unterlags- bzw, Rippenplatten damit im Schienenbereich von der Schwellendeckflache abheben«In conjunction with wooden sleepers, rail fastenings create a very high surface pressure around the sleeper screws, which causes a plastic-elastic deformation of the sleeper roof surface. This in turn results in the disadvantage that they bulge the underlay or "ribbed plates or rib support plates in their middle region upwards and thus lift the underlay or ribbed plates away from the threshold cover surface in the rail area."
Beim Oberfahren der Unterlags- bzw« Rippenplatten tritt sodann ein stoßartiges Niederdrücken derselben im gewölbten Bereich - das sog* Pumpen -- ein. Dieses Pumpen führt dann naturgemäß zu einer allmählichen mechanischen Zerstörung der Schwellendeckfläche« Es sind auch Versuche unternommen worden, dieses sog. Pumpen der Unterlags- bzw, Rippenplatten zu unterbinden, und zwar dadurch, daß insbesondere die im Bereich von Weichen verlegten Unterlags- bzw. Rippenplatten statt einer Dicke von 16 mm eine solche von 20 mm erhielten. Durch diese kostspielige Maßnahme konnte jedoch der unerwünschte Pumpeffekt nur geringfügig reduziert werden«At the top of the underlay or "ribbed plates then occurs a jerky depression of the same in the curved area - the so-called * pumping - a. This pumping then leads naturally to a gradual mechanical destruction of the Schwellendeckfläche "There are also attempts have been made to prevent this so-called. Pumping the Unterlags- or ribbed plates, namely the fact that in particular laid in the range of points underlay or ribbed plates instead of a thickness of 16 mm received one of 20 mm. However, this costly measure has only marginally reduced the unwanted pumping effect «
Die am weitesten verbreitete Schienenbefestigung der Bauart K bewirkt anfänglich durch die hohe Verspannung des Schienenfußes über die Hakenschrauben, Klemmplatten und Federringe eine verhältnismäßig starre Verbindung mit der Unterlags- bzw. Rippenplatte« Die sich beim Befahren des Gleises zwangsläufig ergebende sog« Abhebewelle der Schiene wird daher in Gleislängsrichtung ungedämpft auf die Unterlagsbzw. Rippenplatte übertragen, Hieraus ergeben sich wiederum Torsionsbeanspruchungen der Unterlags- bzw. Rippenplatten und der Querschwellen in Fahrtrichtung, mit der Folge, daßThe most common rail fastening of type K causes initially by the high tension of the rail foot on the hook bolts, clamping plates and spring washers a relatively rigid connection with the underlay or ribbed plate «The inevitable when driving the track so-called« Abhebewelle the rail is therefore in the track longitudinal direction undamped on the Unterlagsbzw. Transferring ribbed plate, This in turn results in torsional stresses of the underlay or ribbed plates and the sleepers in the direction of travel, with the result that
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sich plastische Verformungen der Schwellendeckfläche einstellen, die wiederum zwangsläufig eine Lockerung der Befestigung auf der Querschwelle nach sich ziehen.to adjust plastic deformations of the threshold deck area, which in turn inevitably cause a loosening of the attachment to the crossbar.
Es ist zwar versucht worden, diesen Nachteil dadurch zu ver meiden, daß anstelle von Hakenschrauben, Klemmplatten und Federringen Spannbügel bzw, Spannklemmen eingesetzt werden, Hierdurch konnten zwar die Torsionsbeanspruchungen geringfügig reduziert werden? Gleichzeitig ergab -sich jedoch auch eine ·unerwünschte Verminderung des für die Gleisstabilität besonders wichtigen Durchschub- und Verdrohwiderstandes,Although it has been tried to avoid this disadvantage by ver, that instead of hook bolts, clamps and spring rings clamp or clamps are used, this could indeed be slightly reduced Torsionsbeanspruchungen? At the same time, however, there was also an undesirable reduction of the push-through and Verdrohwiderstandes particularly important for the track stability,
Ziel der Erfindung ist es, eine Befestigungsanordnung "für Schienen im Eisenbahnoberbau zu schaffen, die nicht nur eine permanent kraftschlüssige Festlegung der Unterlage- bzw. Rippenplatten auf der Schienenstützpunkt-Auflagefläche gewährleistet, sondern auch eine Verminderung der Abmessungen für die Unterlags- bzw» Rippenplatten bzw, Rippenabstützplatten ermöglicht, trotzdem aber mindestens über die bei Holzschwellen übliche Liegedauer von 40 bis 50 Dahren hinweg ihre Funktion wartungs- und zerstörungsfrei erfüllt.The aim of the invention is to provide a mounting arrangement for rails in the railway superstructure, which not only ensures a permanent non-positive fixing of the pad or ribbed plates on the rail support bearing surface, but also a reduction in the dimensions of the underlay or ribbed plates or , Rippenabstützplatten allows, but at least over the usual wooden sleepers from 40 to 50 Dahren away their function maintenance and non-destructive fulfilled.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Schienenbefestigung im Eisenbahnoberbau mit auf den Schienenstützpunkt aufgesetzter Unterlags- bzw. Rippenplatte bzw, Rippenabstützplatten., die durch Schwellenschrauben oder dergleichen an -der Schwelle bzw, dem Schie-The invention is based on the object, an arrangement for rail fastening in the railway superstructure with attached to the rail support underlay or ribbed plate or, Rippenabstützplatten. Which by sleeper screws or the like at the threshold or, the slide
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nenstützpunkt verankert ist bzw. sind und auf der bzw. zwischen denen der Schienenfuß entweder durch Hakenschrauben, Klemmplatten und Spannringe oder aber über Spannbügel bzw. Spannklemmen elastisch-formschlüssig befestigt wird, zu schaffen, bei der durch eine festgelegte, beständige Flächenpressung ein dauerhafter Reibungskontakt zwischen Unterlagsbzw« Rippenplatte bzw, Rippenabstützplatten und der Schienenstützpunktauflage besteht,is anchored and / or are on and between which the rail either by hook bolts, clamping plates and clamping rings or over clamping bracket or clamps elastic-form-fitting is attached to create, in by a fixed, continuous surface pressure a permanent frictional contact between Base or ribbed support plates and the rail support point support,
Erfindungsgernäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Unterlag.s- bzw. Rippenplatte und/oder die Rippenabstützplatten für Gleise und Weichen eine von ihren Begrenzungskanten aus nach einwärts und unten gerichtete Wölbung aufweist bzw, aufweisen, Sie werden durch die Schwellenschrauben oder dergleichen unter elastischer Verformung flächig auf die Schwellendeckfläche bzw. Schienenstützpunkt-Auflagefläche verspannt.Erfindungsgernäß the object is achieved in that the U n terlag.s- or ribbed plate and / or the Rippenabstützplatten for tracks and turnouts has one of their boundary edges inward and downward directed curvature or have, they are by the sleeper screws or the like under elastic deformation flat braced on the threshold deck surface or rail support bearing surface.
Durch Einsatz dieser Maßnahmen ergibt sich zwar noch eine geringe - grundsätzlich zu vermeidende - elastische Verformung der Schienenstützpunkt-Auflagefläche, jedoch wird durch die der Unterlags- bzw. Rippenplatte bzw, Rippenabstützplatte innewohnende, als Rückstellwirkung in Erscheinung tretende Eigenelastizität eine kraftschlüssige Reibverbindung zwischen dieser und der Schwellendeckfläche bzw, der Schienenstützpunkt-Auflagefläche auch dann aufrechterhalten, wenn Korrosionsverschleiß zwischen der Unterlags- bzw. Rippenplatte bzw, Rippenabstützplatte und dem Kopf der Schwellenschraube eintritt. Ein Nachspannen der Schwellenschraube ist während der gesamten Liegedauer der insbesondere aus Holz bestehenden Querschwellen praktisch damit nicht notwendig.By using these measures, although there is still a small - basically to be avoided - elastic deformation of the rail support bearing surface, but is inherent by the underlay or ribbed plate or, Rippenabstützplatte inherent, as a restoring effect in appearance inherent elasticity frictional connection between this and the Threshold deck surface, or the rail support contact surface maintained even if corrosion wear between the underlay or ribbed plate or, Rippenabstützplatte and the head of the sleeper screw occurs. A re-tensioning of the sleeper screw is practically not necessary during the entire service life of the existing particular wooden sleepers.
Oe nach Bedarf können die Unterlags- b"zw, Rippenplatten bzw.Oe, as required, the underlay b "zw, ribbed plates or
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Rippenabstützplatten linienmäßig, flächig oder auch räumlich vorgewölbt und dann permanent vorgespannt werden, wobei die Richtung der vorgesehenen Elastizität quer, längs oder auch diagonal verlaufen kann,Rippenabstützplatten linear, planar or spatially bulging and then permanently biased, the direction of the proposed elasticity can be transverse, longitudinal or diagonal,
So kann der Wölbungsscheitel mit der Längsmittellinie oder der Quermittellinie der Unterlage- bzw« Rippenplatte oder der Rippenabstützplatte zusammenfallen oder parallel zu deren Längsrichtung oder Querrichtung oder in ihrer Diagonalrichtung verlaufen, wobei die Wölbung in letzterem Falle vorzugsweise eine sphärische Fläche begrenzt«Thus, the curvature apex may coincide with the longitudinal center line or the transverse centerline of the backing or ribbed support plate or parallel to its longitudinal direction or transverse direction or in its diagonal direction, the curvature in the latter case preferably defining a spherical surface.
Die Wölbung kann kurvenförmig, z* B, entsprechend einem Kreis- oder Ellipsenbogen oder in anderen zweckmäßigen Kurven verlaufen«The curvature may be curved, z * B, according to a circular or elliptical arc, or in other convenient curves. "
Sie kann weiter durch unter bestimmbaren Anschlußwinkeln aneinandergereihte Geraden und/oder Flachbogen begrenzt sein»It may be further bounded by straight lines and / or flat bows aligned under definable connecting angles »
Die in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Schienenbefestigung an Schienenstützpunkten, insbesondere Holzschwellen im Eisenbahnoberbau benutzten Unterlagsbzw« Rippenplatten bzw, Rippenabstützplatten können gemäß den Ansprüchen 8 und 9 aus Walzprofil und/oder als Gesenkschmiedeteil gefertigt'werden. . 'The underlay used in connection with a device according to the invention for rail fastening on rail supports, in particular wooden sleepers in railway superstructure, ribbed plates or rib support plates can be manufactured according to claims 8 and 9 from rolled section and / or as drop forging. , '
Als besonders vorteilhaft kann es sich nach Anspruch 10 erweisen, wenn die Unterlags- bzw« Rippenplatten bzw« Rippenabstützplatten zunächst als eben gewalztes oder gepreßtes Profil hergestellt und anschließend durch Kaltverformung imIt may prove to be particularly advantageous according to claim 10, when the underlay or "ribbed plates or rib support plates are first prepared as a flat rolled or pressed profile and then by cold deformation in the
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Gesenk in die durchgewölbte Ausgangsform gebracht werden. Nach den Ansprüchen 11 und 12 ist auch die Fertigung der Unterlags- bzw. Rippenplatten bzw. Rippenabstützplatten als Gußteil, insbesondere aus Stahl- oder Sphäroguß, oder Schweißkonstruktion, mit auf ebene Plattenkörper aufgesetzten Rippen oder Rippenteilen, vorgesehen.Gesenk be brought into the curved initial shape. According to claims 11 and 12 and the manufacture of the underlay or ribbed plates or Rippenabstützplatten is as a casting, in particular of steel or ductile iron, or welded construction, with patch on flat plate body ribs or rib parts provided.
Die Auflagefläche der Unterlags- bzw. Rippenplatte bzw. der Rippenabstützplatte kann mit Aufrauhungen, z, B* Riffelungen, Kordelungen, Buckel, Warzen versehen oder durch Sandstrahlen aufgerauht oder mit der Schwellendeckfläche bzw« dem Schienenstützpunkt verklebt sein. Die Unterlags- bzw. Rippenplatte oder die Rippenabstützplatte kann auch als abnormale Unterlagsplatte, so z. B« als Rippenplatte, Rippengleitstückplatte, Zungenwurzel-, Herzstück- oder Radlenkerplatte, für Weichen und Kreuzungen * aller Art ausgebildet sein.The contact surface of the underlay or ribbed plate or the rib support plate can be provided with roughenings, z, B * corrugations, cordings, humps, warts or roughened by sandblasting or glued to the threshold covering surface or the rail support point. The Unterlags- or ribbed plate or Rippenabstützplatte can also be used as an abnormal base plate, such. B "as a ribbed plate, Rippengleitstückplatte, tongue root, frog or Radlenkerplatte, be designed for turnouts and crossings * of all kinds.
Au s f uhru ng sb ei sp i elAt the end of the year, you will find out more
Anhand von Ausführungsbeispielen werden nachfolgend weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung zur Schienenbefestigung auf Schienenstützpunkten, insbesondere Holzschwellen, im Eisenbahnoberbau erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:On the basis of exemplary embodiments, further features and advantages of the arrangement according to the invention for rail fastening on rail supports, in particular wooden sleepers, in the railway superstructure are explained below. In the accompanying drawing show:
Fig« 1: den Querschnitt einer Schiene UIC 60 mit der zugehörigen Befestigungsanordnung, wobei in der rechten Hälfte die als Befestigungselement dienende Hakenschraube nicht endmontiert, in der linken Hälfte jedoch endmontiert dargestellt ist;1 shows the cross section of a rail UIC 60 with the associated fastening arrangement, wherein in the right half of the hook screw serving as a fastener is not shown final assembled, but in the left half is shown assembled final.
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Fig« 2: die Anordnung zur Schienenbefestigung nach Fig. 1 in der Draufsicht;Fig. 2: the arrangement for rail fastening of Figure 1 in plan view.
Fig» 3: die Schienenbefestigung nach den Fig, I und 2 in der Seitenansicht;Fig. 3: the rail fastening according to FIGS. 1 and 2 in side view;
Fig* 4; eine bei der Anordnung zur Schienenbefestigung nach den Fig« 1 bis 3 benutzte Unterlags- bzw. Rippenplatte in vorgewölbtem, unverspanntem Zustand in der Hauptansicht;Fig. 4; a underlay or ribbed plate used in the arrangement for rail fastening according to FIGS. 1 to 3 in a bulging, unstrained state in the main view;
Fig, 5: eine Draufsicht der Unterlags- bzw. Rippenplatte;Fig. 5 is a plan view of the backing plate;
Fig. 6: eine Seitenansicht der Unterlags- bzw· Rippen-.platte; ' ·6 shows a side view of the underlay or ribbed plate; '·
Fig» 7: in Längsrichtung gesehen, eine weitere erfindungsgemäße Anordnung mit Rippenabstützplatten;Fig. 7: seen in the longitudinal direction, another inventive arrangement with Rippenabstützplatten;
Fig* 8: eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Anordnung mit Rippenabstützplatten;Fig. 8 is a plan view of the inventive rib support plate assembly;
Fig» 9; in der Seitenansicht die erfindungsgemäße Anordnung zur Schienenbefestigung an Querschwellen, die anstelle von Unterlags- bzw. Rippenplatten mit Rippenabstützplatt.en ausgestattet ist.Fig. 9; in side view, the arrangement according to the invention for rail attachment to sleepers, which is equipped instead of underlay or ribbed plates with Rippenabstützplatt.en.
Beim Eisenbahnoberbau wird die eigentliche Gleisanlage sehr oft mittels Querschwellen 1 auf das Schotterbett verlegt» Dabei werden als Querschwellen 1 weitgehend imprägnierteWhen railway superstructure, the actual track system is very often laid by means of sleepers 1 on the ballast bed »are used as sleepers 1 largely impregnated
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Holzschwellen mit gesicherten Schwellenenden in das Schotterbett verlegt. Als Schwellenhözer finden Buche und Eiche oder auch Kiefer und Tropenhölzer, wie Keruing, Verwendung»Wooden sleepers with secured sleeper ends laid in the ballast bed. Beech and oak or even pine and tropical wood, such as keruing, can be used as threshold heights »
Die in bestimmten Abständen voneinander verlegten Querschwellen 1 sind mittels einer Schienenbefestigung 2 kippsicher mit Schienen 3 zu einem verhältnismäßig steifen Gleisrahmen verbunden, Gede der Schienenbefestigungen 2 setzt sich aus einer Unterlage- bzw. Rippenplatte 4, aus mehreren, beispielsweise vier, diese mit der Querschwelle verbindenden Schwellenschrauben 5 sowie einerseits mit der Unterlags- bzw. Rippenplatte 4 kuppelbaren sowie andererseits am Schienenfuß angreifenden Spanngliedern zusammen, die nach den Fig. 1 bis 3 beispielsweise durch Hakenschrauben 6 mit Mutter, Klemmplatten 6' und Spannringe 6" gebildet werden. Anstelle von Hakenschrauben 6, Klemmplatten 6' und Spannringen 611 ist es natürlich auch möglich, als Spannglieder Spannbügel oder Spannklemmen zu benutzen, die mit dem Schienenfuß in Wirkverbindung gebracht werden,The spaced at a certain distance from each other sleepers 1 are connected by means of a rail mounting 2 tipping with rails 3 to a relatively rigid track frame, Gede the rail fasteners 2 consists of a pad or ribbed plate 4, of several, for example, four, connecting them with the crossbar Sleeper screws 5 as well as on the one hand with the underlay or ribbed plate 4 detachable and on the other hand attacking the rail tendons together, which are formed according to Figures 1 to 3, for example by hook bolts 6 with nut, clamping plates 6 'and clamping rings 6 "'Clamping plates 6' and clamping rings 6 11 it is of course also possible to use as tendons tensioning clamps or clamps, which are brought into operative connection with the rail,
Die Unterseite des Schienenfußes stützt sich dabei zwischen zwei Rippen 7 der Unterlags- bzw. Rippenplatte 4 nicht unmittelbar auf deren Oberseite ab« Vielmehr ist dort eine Zwischenlage 8 eingeschaltet.The underside of the rail base is supported between two ribs 7 of the underlay or ribbed plate 4 not directly on the top off «Rather, there is an intermediate layer 8 is turned on.
In der linken Hälfte der Fig. 1 ist die als Spannglied benutzte Hakenschraube 6 in endmontiertem Zustand gezeigt, wobei die Klemmplatte 6' als Druckglied auf dem Schienenfuß aufliegt, während die Vorspannung über die mit der Hakenschraube 6 zusammenwirkende Mutter und den Spannring 6*' erzeugt wird.In the left half of Fig. 1 used as a tendon hook screw 6 is shown in the final assembled state, wherein the clamping plate 6 'rests as a pressure member on the rail, while the bias on the co-operating with the hook screw nut 6 and the clamping ring 6 *' generates becomes.
26. 2. 81 58 380 2626. 2. 81 58 380 26
2252 122252 12
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Die rechte Hälfte der Fig. 1 zeigt hingegen Hakenschraube 6 mit Mutter, Klemmplatte 6' und Spannring 6'' im nicht endmontierten Zustand«The right half of FIG. 1, however, shows hook bolt 6 with nut, clamping plate 6 'and clamping ring 6' 'in not final mounted state «
Für die Wirksamkeit der Schienenbefestigung 2 ist es besonders wichtig, daß die Auflagefläche 9 der Unterlags- bzw. Rippenplatte 4 insgesamt und permanent kraftschlüssig mit einer Schwellendeckfläche 10 in Berührung gehalten wircU Zum' Erreichen dieses Ziels wird,, wie die Fig. 4 und 6 erkennen lassen, die Unterlags- bzw« Rippenplatte 4 mit einer mindestens von zwei sich gegenüberliegenden Begrenzungskanten, hier den beiden Längsbegrenzungskanten 4-' , aus nach einwärts und unten durchgewölbten Ausgangsfora verwendet,For the effectiveness of the rail fastening 2, it is particularly important that the support surface 9 of the underlay or ribbed plate 4 is kept in total and permanently frictionally in contact with a threshold deck surface 10 to achieve this goal ,, as Figs. 4 and 6 recognize leave, the underlay or "ribbed plate 4 with at least two opposing boundary edges, here the two longitudinal boundary edges 4- ', used from inwardly and downwardly arched Ausgangsfora,
Beim Ausführungsbeispiel der Unterlags- bzw. Rippenplatte 4 nach den Fige 4 bis 6 verläuft eine Wölbung 11 in Querrichtung, und zwar solcherart, daß der Wölbungsscheitel 12 mit der Längsmittellinie 13 der Unterlags- bzw» Rippenplatte 4 zusammenfällt«In the embodiment of Unterlags- or ribbed plate 4 according to FIGS e 4 to 6, a curvature 11 in cross direction is, and indeed of such that the curvature of apex 12 with the longitudinal centerline 13 of the Unterlags- or "fin plate 4 coinciding"
In anderen Fällen kann sich jedoch die Wölbung 11 auch parallel zur Längsrichtung der Unterlags- bzw. Rippenplatte 4 erstrecken, dergestalt, daß dann der Wölbungsscheitel 12 mit der Quermittellinie 14' zusammenfällt,In other cases, however, the bulge 11 may also extend parallel to the longitudinal direction of the base plate or ribbed plate 4, such that the curvature apex 12 then coincides with the transverse center line 14 '.
Schließlich ist es aber auch denkbar, die Wölbung 12 in Diagonalrichtung der Unterlagen- bzw« Rippenplatte 4 verlaufen zu lassen, derart, daß sie vorzugsweise eine sphärische Fläche bildet, die gewissermaßer nur einen Scheitelpunkt im Kreuzungsbereich von Längsrnittellinie 13 und Quermittellinie 14 hat.Finally, however, it is also conceivable to allow the bulge 12 to extend in the diagonal direction of the backing or ribbed plate 4, such that it preferably forms a spherical surface which, to a certain extent, has only one vertex in the crossing region of the longitudinal centerline 13 and transverse centerline 14.
26« 2. 81 58 380 2626 «2. 81 58 380 26
2 252 122 252 12
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Die Wölbung 11 für die Auflageflächen 9 der Unterlage- bzw. Rippenplatte 4 kann kurvenförmigen Verlauf.haben, z. B, einem Kreis- oder Ellipsenbogen oder anderen zweckmäßigen geometrischen Kurven entsprechen, Sie kann aber auch durch unter bestimmbaren Anschlußvvinkeln aneinandergereihte Geraden und/ oder Flachbogen begrenzt werden«The curvature 11 for the bearing surfaces 9 of the pad or ribbed plate 4 can kur.-shaped course, z. B, a circular or elliptical arc or other appropriate geometric curves correspond, but it can also be bounded by straigh lines and / or flat arch strung together under determinable Anschlussvvinkeln «
Die Unterlags- bzw, Rippenplatten 4 nach den Fig. 4 bis 6 lassen sich entweder aus Walzprofilen fertigen oder aber auch als .Gesenkschmiede-, Guß- oder Schweißteil herstellen« Besonders zweckmäßig kann es sein, diese Unterlags- bzw. Rippenplatten 4 zunächst eben gewalzt oder gepreßt vorzufertigen und anschließend durch Kaltverformung im Gesenk mit aer Wölbung 11 auszustatten.The Unterlags- or ribbed plates 4 of FIGS. 4 to 6 can be either made of rolled profiles or as well as .Gersenkschmiede-, casting or welding produce «It may be particularly convenient, these underlay or ribbed plates 4 just rolled or prefabricated and then equipped by cold deformation in the die with aer curvature 11.
Wichtig ist, daß die die Wölbung 11 aufweisenden Unterlagsbzw, Rippenplatten 4 sich mit Hilfe der vier, jeweils ein Loch, insbesondere ein ovales Loch 15, mit relativ großem Spiel durchdringenden Schwellenschrauben 5 oder dergleichen elastisch verspannen und dadurch mit ihrer gesamten Auflagefläche 9 kraftschlüssig gegen die Schwellendeckfläche 10 verspannen lassen. Durch entsprechendes Anziehen der Schwellenschrauben 5 oder dergleichen läßt sich damit eine bestimmte Flächenpressung zwischen der Auflagefläche 9 der Unterlags- bzw. Rippenplatte 4 und der Schwellendeckfläche erzeugen. Diese wird dann zur Übertragung der von der Schiene 3 auf die Unterlags- bzw. Rippenplatte 4 einwirkenden Horizontalkräfte herangezogen. De größer dabei der in Ver— tikalrichtung zurückzulegende elastische Weg der Verspannung ist (Fig. 4), desto größer ist auch, und zwar in Abhängigkeit von Materialqüalität, Plattendimensionierung und Wöl-It is important that the bulge 11 having Unterlagsbzw, ribbed plates 4 with the help of four, each a hole, in particular an oval hole 15, with relatively large clearance penetrating sleeper screws 5 or the like elastically brace and thereby frictionally against their entire bearing surface 9 against the Tighten the threshold deck area 10. By appropriate tightening of the sleeper screws 5 or the like can thus produce a certain surface pressure between the support surface 9 of the base plate or ribbed plate 4 and the threshold deck area. This is then used to transmit the horizontal forces acting from the rail 3 on the underlay or ribbed plate 4. The larger the elastic displacement path to be traversed in the vertical direction (FIG. 4), the greater is also the case, depending on the material quality, plate dimensioning and stress distribution.
26. 2. 81 53 300 2626. 2. 81 53 300 26
ο ο tz o 12 ο ο tz o 12
bungsform die erzielbare Flächenpressung. Als optimal hat sich für die Gestaltung der Wölbung 11 dabei auf Grund von Versuchen eine Kurvenform erwiesen'« Natürlich kann zur Erreichung einer optimalen Flächenpressung auch ein bestimmter Polygonzug mit verschiedenen Anschlußwinkeln oder eine geometrische Kurvenform mit quadratischen oder kubischen oder Gliedern höherer Ordnung benutzt werden« Schließlich ist es aber auch möglich, die Wölbung 11 durch Kopplung mehr oder weniger langer Geraden mit Flachbögen und.Zwischengeraden zu bildent Auch unterschiedliche Wölbungen der Ober- und Unterseite sowie die inneren und äußeren Bereiches sind denkbar«form the achievable surface pressure. It has proved to be optimal for the design of the bulge 11 on the basis of experiments 'Of course, to achieve an optimal surface pressure also a certain polygonal pull with different connection angles or a geometric waveform with square or cubic or higher order terms can be used' Finally But it is also possible to form the curvature 11 by coupling more or less long straight lines with flat arches and straight lines. Also different curvatures of the top and bottom as well as the inside and outside area are conceivable «
Durch Verwendung solchermaßen ausgestalteter Unterlags- bzw« Rippenplatten 4 als wesentliches Funktionsteil von Vorrichtungen zur Schienenbefestigung wird erwartet, daß im Dauerbetrieb über die Gesamtliegezeit von Holzschwellen, d« h*· etwa 40 bis 50 dahre lang, die elastische Vorspannung der Unterlags- bzw. Rippenplatte 4 mit der Schwellendeckflache 10 und die Verankerungsspannung im Bereich der Rippen 7 trotz der statisch und dynamisch von außen wirkenden Radlast erhalten bleiben, ohne daß die maximalen Flächen- und Kantenpressungen die zulässigen Dauerflächenpressungen der bei Schwellen verwendeten Holzarten und sonstigen Materialien überschreiten«By using underlay or ribbed plates 4 designed as such as an essential functional part of rail fastening devices, it is expected that in continuous operation over the total resting time of wooden sleepers, ie for about 40 to 50 years, the elastic prestressing of the underlay or ribbed plate 4 with the threshold deck area 10 and the anchoring tension in the area of the ribs 7, despite the static and dynamic externally acting wheel load, without the maximum surface and edge pressures exceeding the permissible continuous surface pressures of the types of wood and other materials used in thresholds.
Durch die beschriebene Ausgestaltung und Verspannung der Unterlags- bzw« Rippenplatten 4 können die bisher zwischen den Schwellenschrauben 5 und den Unterlags- bzw«, Rippenplatten 4 verwendeten Federringe vermieden werden? Die · elastisch verspannte Unterlags- bzw« Rippenplatte 4 erfülltDue to the described design and tension of the underlay or "ribbed plates 4, the spring rings used so far between the sleeper screws 5 and the underlay or ribbed plates 4 can be avoided. The elastically tensioned underlay or ribbed plate 4 fulfills
26, 2* 8126, 2 * 81
58 380 2558,380 25
2 2 52122 2 5212
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die Funktion der Aufrechterhaltung einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen ihr und der Schwellendeckfläche 10 wesentlich besser als solche Federringe» Federringe haben einen für diesen Einsatzzweck sehr kleinen ungünstigen, progressiven Federkennweg» Dadurch nimmt schon bei geringen elastischen und plastischen Verformungen der Schwellendeckfläche 10 die Spannungshaltung stark ab. Dagegen weisen vorgewölbte Unterlage- bzw« Rippenplatten 4 einen für den vorgesehenen Zweck wesentlich größeren und damit günstigeren, flacheren verlaufenden Kraft-Federweg auf, der sich einem linearen Verlauf annähert,the function of maintaining a frictional connection between it and the threshold deck surface 10 much better than such spring washers "spring washers have a very small for this purpose unfavorable, progressive spring characteristic» This decreases even with low elastic and plastic deformation of the threshold deck 10, the voltage stability greatly. By contrast, bulging underlay or "ribbed plates 4 have a much larger and thus more favorable, flatter running force-displacement path, which approaches a linear progression,
Eine baulich -angewandelte Ausführungsform für eine Vorrichtung zur Schienenbefestigung an den Querschwellen 1 ist in den Fig. 7 bis 9 gezeigt»A structurally-converted embodiment of a device for rail fastening to the sleepers 1 is shown in Figs. 7 to 9 »
Hier werden jeweils an Stelle einer einstückigen durchgehenden Unterlags- bzw» Rippenplatte 4 zur Bildung von Schienenbefestigungen 16 an den Querschwellen 1 zwei Rippenabsiützplatten 17 in Benutzung genommen« Die beiden Rippenabstützplatten 17 sind dabei im seitlichen Abstand nebeneinander so auf die Schwellendeckflüche 10 aufgesetzt, daß in den freibleibenden Raum der Fuß der Schiene 3 auf eine Zwischenlage 18 gesetzt werden kann»Here, instead of a one-piece continuous Unterlags- or "ribbed plate 4 for the formation of rail fasteners 16 on the sleepers 1 two Rippenabsiützplatten 17 in use« The two Rippenabstützplatten 17 are side by side so juxtaposed on the Schwellendeckflüche 10 that in the remaining space the foot of the rail 3 can be placed on an intermediate layer 18 »
Die bauliche Ausführung der beiden Rippenabstützplatten 17 ist dabei identisch* Sie sind lediglich zu beiden Seiten des Schienenfußes relativ zueinander um 180 ° verdreht angeordnet. Mit Rippen 19 jeder Rippenabstützplatte 17 wirken dabei aus Hakenschrauben 6, Klemmplatten 6' und Spannringen 6'1 bestehende Spannmittel in gleicher Weise zusammen wie mit der bereits beschriebenen Ausführungsform mit durchge-The structural design of the two Rippenabstützplatten 17 is identical * They are only on both sides of the rail foot relative to each other rotated by 180 °. By means of ribs 19 of each rib support plate 17, clamping means 6 'and clamping rings 6' 1 cooperate in the same way from hook bolts 6 as with the embodiment already described.
26, 2, 81 58 380 2626, 2, 81 58 380 26
hender Unterlags- bzw. Rippenplatte 4» Als Spannmittel können aber auch hier Spannbügel oder Spannklemmen benutzt werden»hender base plate or ribbed plate 4 »Clamping devices or clamps can also be used here as clamping devices»
Auch diese Rippenabstützplatten 17 haben im unverspannten Zustand - wie aus der linken Hälfte der Fig* 9 ersichtlich eine von sich gegenüberliegenden Begrenzungskanten, hier Quer-Begrenzungskanten 17', aus nach einwärts und unten durchgewölbten Ausgangsform, wobei der Wölbungsscheitel 21 einer Wölbung 20 mit der Quermittellinie 22 jeder Rippenabstützplatte 17 zusammenfällt.These Rippenabstützplatten 17 have in the untensioned state - as shown in the left half of Fig * 9 an opposing boundary edges, here transverse boundary edges 17 ', from inwardly and downwardly arched initial shape, wherein the vaulting vertex 21 of a curvature 20 with the transverse centerline 22 of each rib support plate 17 coincides.
Die Schwellenschrauben 5 wirken mit den Rippenabstützplatten 17 jeweils über nach deren Quer-Begrenzungskanten 17' offenen sowie gegen die Schienen-Längs'achse geneigt verlaufenden Eingriffsschlitzen 23 zusammen, die zur Lagekorrektur der Schiene 3 dienen, derart, daß sich bei einer Längsverschiebung der Rippenabstützplatten 17 relativ zu den Schwellenschrauben 5 zwangsläufig auch eine Bewegungskomponente in Querrichtung einstellt* Hierdurch lassen sich die Rippenabstützplatten 17 auch in Querrichtung gegen den Schienenfuß verspannen sowie durch Anziehen der Schwellenschrauben 5 mit einer aus öer IVölbung 20 resultierenden Vorspannung perma- ' nent kraftschlüssig gegen die Schvvellerideckflache 10 festlegen ! wie das aus der rechten Hälfte der Fig, 9 ersichtlich ist* The sleeper screws 5 cooperate with the Rippenabstützplatten 17 each about the transverse boundary edges 17 'open and inclined against the rail longitudinal axis extending engagement slots 23, which serve to position correction of the rail 3, such that at a longitudinal displacement of the Rippenabstützplatten 17th As a result, the rib support plates 17 can also be braced in the transverse direction against the rail foot and fixed by tightening the sleeper screws 5 with a resulting from övol bulge 20 preload permanently 'nent force against the Schvvellerideckflache 10 ! as can be seen from the right half of FIG. 9 *
Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß es vielfach noch von Vorteil ist, wenn die.Auflagefläche 9 der Unterlagsbzw» Rippenplatte 4 bzw« der Rippenabstützplatten 17' Oberflächenauf rauhungen erhalten. Diese können als Riffelungen,Finally, it should be pointed out that in many cases it is still advantageous if the support surface 9 of the support surface 4 or rib support plates 17 receives surface roughening. These can be called corrugations,
26. 2, 81 58 380 2626. 2, 81 58 380 26
Kordelungen, Buckel, Warzen ausgeformt oder auch durch Sandstrahlen hergestellt werden» Diese Maßnahmen erhöhen nicht nur den Reibungskoeffizienten, sondern ergeben auch noch eine mechanische Verzahnung .mit der Schwellendeckfläche 10»Drawstrings, humps, warts are formed or sandblasted »These measures not only increase the coefficient of friction, but also provide a mechanical gearing .with the threshold surface 10»
Auch das Verkleben der Unterlags- bzw« Rippenplatten 4 bzw. der Rippenabstützplatten 17 mit der Schwellendeckflache 10 ist zusätzlich möglich« Das ist besonders vorteilhaft, wenn Weichholzschwellen, z. B« aus Kiefer, verwendet werden. In diesem Falle sollten jedoch Unterlags- bzw» Rippenplatten 4 bzw» Rippenabstützplatten 17 mit geringfügig vergrößerter Auflagefläche 9 benutzt werden» Besonders nützlich ist das Verkleben der elastisch vorgespannten Unterlags- bzw« Rippenplatten 4 oder Rippenabstützplatten 17 bei Stützpunkten für den schotterlosen Oberbau bzw, für Querschwellen 1 aus Beton» Es sollten in Verbindung mit den vorstehend beschrie- -benen Unterlags- bzw, Rippenplatten 4 oder Rippenabstützplatten 17 Schwellenschrauben 5 verwendet werden, deren Bund an seiner Auflagefläche abgerundete Umfangskanten hat, damit ein Eindringen derselben in die Plattenoberfläche verhindert wird.Also, the bonding of the underlay or "ribbed plates 4 and the Rippenabstützplatten 17 with the Schwellendeckflache 10 is also possible« This is particularly advantageous if softwood sleepers, z. B "from pine, to be used. In this case, however, underlay or ribbed plates 4 or rib support plates 17 with a slightly larger contact surface 9 should be used. It is particularly useful to bond the elastically prestressed underlay or ribbed plates 4 or rib support plates 17 at bases for the ballastless superstructure or for sleepers 1 of concrete »It should be used in conjunction with the above beschrie-benen Unterlags- or ribbed plates 4 or Rippenabstützplatten 17 sleeper screws 5, the federal government on its support surface has rounded peripheral edges, so that penetration of the same is prevented in the disk surface.
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