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Schienenbefestigung Die Erfindung betrifft eine Schienenbefestigung,
die aus einer den Schienenfuß auf einer Seite mit einer klauenartigen Umbiegung
umfassenden Unterlagsplatte und einem den Schienenfuß auf der anderen Seite übergreifenden
Klemmstück besteht, das durch eine beide Teile durchdringende, im Klemmstück lose
geführte Schwellenschraube angespannt wird. Die Unterlagsplatte ist an ihrem der
Umbiegung gegenüberliegenden Rand mit einer zur Schiene hin schräg abwärts und parallel
verlaufenden Aufbiegung versehen, auf der sich das Klemmstück mit einer entsprechend
geneigten Schrägfläche abstützt, während es an der Schienenfußkante mit einer Ausnehmung
anliegt. Ferner ist das Klemmstück an seinen beiden senkrecht zur Schiene verlaufenden
Rändern mit nach oben und nach unten gerichteten Leisten versehen, von denen die
oberen Leisten den Kopf der Schwellenschraube gegen Beschädigung schützen und die
unteren Leisten Horizontalkräfte in Schienenrichtung unmittelbar von dem Klemmstück
auf die Unterlagsplatte übertragen können.
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Bei einer bekannten Schienenbefestigung dieser Art ist das Klemmstück
als aus dem Vollen geschlagenes Gesenkschmiedestück ausgebildet, zu dessen Herstellung
ein beträchtlicher Materialaufwand erforderlich ist. Dies ist darauf zurückzuführen,
daß sowohl die auf der Oberseite als auch die auf der Unterseite des Klemmstückes
liegenden Rippen aus vollem Material bestehen müssen und andererseits - bedingt
durch die Herstellungsweise - auch in dem Mittelteil des Klemmstückes eine verhältnismäßig
große Mindestwandstärke nicht unterschritten werden kann. Dieser relativ hohe Materialaufwand
fällt um so stärker ins Gewicht, als es sich bei einer Schienenbefestigung um einen
ausgesprochenen Massenartikel handelt, der in sehr großenStückzahlen hergestellt
wird. Außerdem weisen derart im Gesenk geschmiedete Klemmstücke den Nachteil auf,
daß sie nach dem Schmieden nicht nur gelocht,- sondern auch entgratet werden müssen,
wodurch sich ihre Herstellung weiter verteuert.
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Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Schienenbefestigung besteht
darin, daß das Klemmstück infolge seiner massiven, etwa H-förmigen Querschnittsform
eine so große Steifigkeit aufweist, daß es von der Schiene herrührende Belastungsstöße
nicht einmal teilweise durch eine elastische Verformung aufzufangen vermag, sondern
diese Stöße praktisch ungedämpft auf die Befestigungsschraube überträgt. Dies gilt
um so mehr, als bei dieser bekannten Bauart die vom Schienenfuß auf das Klemmstück
übertragenen Kräfte in einem sehr geringen Abstand vom Kopf der Befestigungsschraube
angreifen, so daß infolge des sehr kurzen Hebelarmes praktisch keinerlei elastische
Verformung des Klemmstückes eintreten kann. Diese sehr starre Kupplung führt dazu,
daß sämtliche von der Schiene herrührenden Belastungsstöße hart, d. h. praktisch
ohne jede Dämpfung, auf den Kopf der Befestigungsschraube übertragen werden und
auf die Dauer zu einer Lockerung der Schraube unter gleichzeitiger Verbiegung ihres
Schaftes nach außen führen. Es ist daher in relativ kurzen Zeitabständen ein Nachziehen
der Befestigungsschraube sowie häufig auch ein vollständiges Auswechseln derselben
erforderlich.
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Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Schienenbefestigung besteht
darin, daß nicht nur von der Schiene auf das Klemmstück übertragene Stöße, sondern
auch auf das Klemmstück direkt ausgeübte Stoßbeanspruchungen infolge der außerordentlich
geringen elastischen Verformbarkeit des Klemmstückes durch die an seiner Unterseite
vorgesehenen Rippen hart auf die Unterlagsplatte übertragen werden. Um unzulässig
hohe Scherbeanspruchungen des in der Bohrung der Unterlagsplatte ohne Spiel geführten
Schaftes der Befestigungsschraube zu vermeiden, ist es daher erforderlich, die Unterlagsplatte
an der zur Aufnahme der Befestigungsschraube dienenden Bohrung mit einer in die
Schwelle eindringenden Führungsbuchse zu versehen. Die Herstellung dieser Führungsbuchse
an der Unterseite der Unterlagsplatte macht jedoch weitere Arbeitsgänge erforderlich,
durch die die Herstellungskosten dieser bekannten Schienenbefestigung weiter vergrößert
werden.
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Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß das
Klemmstück in an sich bekannter Weise aus einem Flachstahlabschnitt besteht, der
an
seinem einen Rand zur Auflage auf dem Schienenfuß und an dem
gegenüberliegenden Rand als Schrägfläche zum Abstützen auf der Aufbiegung der Unterlagsplatte
nach oben abgebogen ist und der zur Bildung der senkrecht zur Schiene verlaufenden
Leisten an den beiden anderen Rändern je mit einem mit seiner konvexen Seite nach
oben weisenden Hohlwulst versehen ist, der mit seinem freien Schenkel auf dem größten
Teil seiner Länge bis unter die obere Längskante der Unterlagsplatte reicht.
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Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Schienenbefestigung weist gegenüber
der vorstehend behandelten bekannten Bauart zunächst den Vorteil auf, daß die für
die Herstellung des Klemmstückes benötigte Materialmenge erheblich geringer ist.
Im Gegensatz zu dem bekannten, aus dem Vollen im Gesenk geschmiedeten Klemmstück
werden bei der Schienenbefestigung nach der Erfindung sowohl die nach oben als auch
die nach unten weisenden Leisten des Klemmstückes durch Biegeverformung eines Flachstahlabschnittes
gebildet, so daß das Klemmstück an allen Stellen nur die durch den Flachstahlabschnitt
gegebene Materialstärke aufweist. Darüber hinaus ist es ohne weiteres möglich, zur
Herstellung des Klemmstückes Flachstahlabschnitte von gegenüber der Mindeststärke
der bekannten gesenkgeschlagenenKlemmstücke wesentlich geringerer Wandstärke zu
verwenden, da durch die besondere Formgebung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Klemmstückes sich auch bei relativ geringer Materialstärke eine so große Formbeständigkeit
erreichen läßt, daß das Klemmstück allen im Betrieb auftretenden mechanischen Beanspruchungen
gewachsen ist und bleibende Verformungen desselben nicht eintreten können.
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Es ist zwar an sich bekannt, bei Schienenbefestigungen aus Flachstahlabschnitten
hergestellte Klemmstücke zu verwenden. Diese bekannten Klemmstücke besitzen jedoch
lediglich eine nach oben gerichtete Randaufbiegung, durch die jedoch weder eine
ausreichende Formstabilität des Klemmstückes bei mechanischen Beanspruchungen desselben
- z. B. durch die Räder entgleister Förderwagen - gewährleistet noch ein ausreichender
Schutz des den Schienenfuß übergreifenden Teils gegen bleibende Verformungen erreicht
wird. Die Folge hiervon sind relativ häufige stärkere, bleibende Verformungen des
Klemmstückes, die nicht nur eine Lockerung der Schienenbefestigung, sondern in manchen
Fällen auch ein völliges Unbrauchbarwerden der Befestigung nach sich ziehen. Demgegenüber
weist bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schienenbefestigung die Klemmplatte
infolge ihrer an beiden Rändern vorgesehenen und sich über ihre gesamteLänge erstreckendeHohlwülste
eine so große Formstabilität auf, daß weder durch von der Schiene auf die Klemmplatte
übertragene Belastungsstöße noch durch unmittelbare mechanische Beanspruchungen
der Klemmplatte bleibende Verformungen derselben befürchtet zu werden brauchen.
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Andererseits zeichnet sich das Klemmstück gemäß der Erfindung infolge
der verhältnismäßig geringen Wandstärke der zu seiner Herstellung verwendeten Flachstahlstücke
trotz der seitlichen Versteifungswülste durch ein relativ großes elastisches Formänderungsvermögen
aus. Da außerdem die vom Schienenfuß auf das Klemmstück übertragenen Kräfte bei
der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform in einem verhältnismäßig großen
Abstand vom Kopf der Befestigungsschraube angreifen, wie das bei dem vorstehend
erläuterten bekannten Klemmstück aus Flachstahl ebenfalls bekannt ist, ergibt sich
im Gegensatz zu der eingangs behandelten bekannten Bauart eine elastisch nachgiebige
bzw. federnde Einspannung des Schienenfußes zwischen Klemmstück und Unterlagsplatte.
Dies hat den Vorteil, daß ein erheblicher Teil der vom Schienenfuß auf die Klemmplatte
übertragenen Kräfte durch eine elastische Verformung der Klemmplatte aufgefangen
wird, was bei den praktisch ausschließlich stoßartigen Beanspruchungen zu einer
wesentlichen Dämpfung derselben führt, bevor sie sich auf den Schraubenkopf auswirken
können. Die Folge hiervon ist, daß die Befestigungsschraube in wesentlich geringerem
Maße als bei der bekannten Bauart mit im Gesenk geschmiedetem Klemmstück im Sinne
einer Lockerung bzw. auf Biegung beansprucht wird, so daß die Einspannung des Schienenfußes
auch in stark befahrenen Strecken sowie nach längerer Einsatzdauer praktisch keinerlei
Veränderungen erfährt.
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Ein weiterer Vorteil der bis zu einem gewissen Grade elastisch nachgiebigen
Ausbildung des Klemmstückes besteht darin, daß diese es gestattet, das Klemmstück
unter einer gewissen elastischen Verformung, d. h. einer entsprechenden Federvorspannung,
gegen den Schienenfuß zu verspannen, so daß sogar eine geringfügige Lockerung der
Befestigungsschraube durch die Elastizität des Klemmstückes aufgenommen werden kann,
ohne daß es zu einer unzulässigen Lockerung der Kupplung zwischen Schienenfuß und
Schienenbefestigung kommt, die bei der bekannten Bauart infolge der außerordentlich
biegungssteifen Ausbildung des Klemmstückes in einem solchen Falle zwangläufig eintreten
würde.
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Die nach oben konvex gewölbten Hohlwülste des Klemmstückes sind im
Gegensatz zu den massiven Rippen des im Gesenk geschmiedeten Klemmstückes der bekannten
Schienenbefestigung in sich ebenfalls bis zu einem gewissen Grade elastisch verformbar,
so daß sie in Schienenlängsrichtung auf das Klemmstück einwirkende - beispielsweise
durch das Rad eines entgleisten Förderwagens ausgeübte - Kräfte teilweise federnd
aufzunehmen vermögen und in jedem Falle eine nicht unbeträchtliche Dämpfung der
auf die Befestigungsschraube übertragenen Stoßbeanspruchungen bewirken. Infolgedessen
ist es nicht erforderlich, besondere Vorkehrungen zur Sicherung derBefestigungsschraube
gegenAbseherung zutreffen, während derartige Maßnahmen bei der bekannten Bauart
mit im Gesenk geschmiedetem Klemmstück unumgänglich sind, da bei diesem in Schienenrichtung
wirkende Horizontalkräfte praktisch in voller Größe auf die Unterlagsplatte übertragen
werden.
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Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Schienenbefestigung nach
der Erfindung ist die Rufbiegung der Unterlagsplatte mit nach innen abgewinkelten
Anschlagflügeln versehen, die den sich auf ihr abstützenden abgebogenen Teil des
Klemmstückes beiderseits umgreifen. Durch diese Anschlagflügel wird einmal die richtige
Einpassung des Klemmstückes bei Einbau der Schienenbefestigung erleichtert, zum
anderen eine Sicherung gegen Horizontalverschiebungen des Klemmstückes in Schienenlängsrichtung
erreicht.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können die freien Schenkel
der seitlichen Hohlwülste der Querschnittsform des Schienenfußes angepaßte
Ausschnitte
aufweisen, die mit einer sich gegen die Seitenkante des Schienenfußes abstützenden
Anschlagfläche versehen sind. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, das Klemmstück
aus Flachstahlabschnitten von besonders geringer Wandstärke herzustellen, da auch
bei derart dünnen Flachstahlabschnitten ein Aufbiegen des den Schienenfuß überfassenden
Teils des Klemmstückes durch seine besondere Profilierung mit Sicherheit vermieden
wird. Um eine ausreichende elastische Verformbarkeit des Klemmstückes zu gewährleisten,
empfiehlt es sich, dem ebenflächigen Mittelteil des Klemmstückes eine quadratische,
sich etwa über die halbe Länge und Breite des Klemmstückes erstreckende Ausbildung
zu geben.
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Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Schienenbefestigung nach
der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 die
Schienenbefestigung in einem vertikalen Querschnitt nach der Linie I-1 in der Fig.
2, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schienenbefestigung und Fig. 3 einen parallel
zu der Schiene verlaufenden vertikalen Längsschnitt durch die Schienenbefestigung
nach der Linie 111-11I in der Fig. 2.
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In der Zeichnung ist die auf einer nicht dargestellten Schwelle zu
befestigende und oben sowie seitlich abgebrochene Schiene 1 in schwachen Linien
eingezeichnet.
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Die Schienenbefestigung selbst besteht aus einer als Ganzes mit 4
bezeichneten Unterlagsplatte und einem als Ganzes mit 5 bezeichneten Klemmstück.
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Die Unterlagsplatte 4 hat an ihrer einen Querseite eine um
annähernd 180° nach innen, d. h. nach der Szhiene 1 zu umgebogene Klaue 6, die sich
über die eine seitliche Schrägfläche 7 des Schienenfußes 16 legt. Der dieser Klaue
6 auf der anderen Seite der Schiene gegenüberliegende Querrand der Unterlagsplatte
4 ist in einem Winkel von etwa 445° schräg nach oben und außen zu einer Aufbiegung
8 abgewinkelt. Diese schräge Aufbiegung 8 hat beiderseits nach innen abgewinkelte
Anschlagflügel 9, deren Form und Lage aus der Fig. 2 der Zeichnung ersichtlich ist.
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In dem flachen Teil der Unterlagsplatte 4, etwa in der Mitte zwischen
der Aufbiegung 8 und dem Ende des Schienenfußes, ist die Unterlagsplatte mit einem
Loch 10 zur Durchführung der Befestigungsschraube 2 versehen. Ferner ist es zweckmäßig,
die Unterlagsplatte 4 noch an einer weiteren Stelle, etwa unter dem Steg
der Schiene, wie an sich bekannt, mit einer zweiten Bohrung 11 zu versehen.
Diese Bohrung 11
ermöglicht es, die Unterlagsplatte 4 schon vor dem
Einlegen der Schiene 1 auf der Schwelle zu befestigen. Man kann auf diese Weise
die Unterlagsplatten schon vorher auf Spurmaß anbringen, was das folgende Einlegen
und Befestigen der Schienen erleichtert.
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Der waagerechte mittlere Teil des Klemmstückes 5, welcher über dem
freien Teil der Unterlagsplatte 4
liegt, ist mit einem Loch 12 versehen, welches
mit dem Loch 10 der Unterlagsplatte 4 korrespondiert. Die Hohlwülste
13 des Klemmstückes sind mindestens bis zur Höhe des Schraubenkopfes 3 aufwärts
und sodann etwa im Halbkreis wieder abwärts gebogen. Die freien Schenkel der Hohlwülste
13 greifen beiderseits über die Seitenflächen der Unterlagsplatte 4 und enden unterhalb
der oberen Längskanten 14 dieser Platte. Auf diese Weise kann das Klemmstück 5 mit
Hilfe der Hohlwülste 13 auf der Unterlagsplatte 4 gegen Horizontalverschiebung in
Schienenlängsrichtung gesichert werden.
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Im Szhnitt senkrecht zu der Schiene 1 hat das Klemmstück 5
etwa die Form eines flachen Wannenprofils. Der der Schiene 1 benachbarte Rand 15
ist entsprechend der Neigung der Schienenfußoberseite nach oben abgebogen. Der von
der Schiene 1 abgewandte Rand des Klemmstückes 5 ist in einem steileren Winkel von
etwa 45°, nämlich im gleichen Winkel wie die Aufbiegung 8 der Unterlagsplatte 4,
schräg nach oben abgewinkelt. Das Klemmstück 5 kann sich also mit diesem abgebogenen
Teil 17 auf der Aufbiegung 8 der Unterlagsplatte 4 abstützen. Dabei liegen
die Anschlagflügel 9 der Aufbiegung 8
zu beiden Seiten des abgebogenen
Teils 17 und schließen diesen Teil zwischen sich ein, um ein seitliches Verschieben
des Klemmstückes gegenüber der Unterlagsplatte zu verhindern. Die Anschlagflügel
9 wirken im übrigen auch als Versteifungen für die Aufbiegung 8 der Unterlagsplatte.
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Die vorstehend beschriebene und in der Zeichnung veranschaulichte
Schienenbefestigung wird in der folgenden Weise eingebaut: Zunächst wird die Unterlagsplatte
4 mit Hilfe einer Schraube, die durch die Bohrung 11 geführt wird, im richtigen
Spurmaß auf einer Schwelle befestigt. Anschließend wird die Schiene 1 derart eingelegt,
daß die seitliche Schrägfläche 7 des Schienenfußes 16 unter die Klaue 6 greift.
Sodann wird das Klemmstück 5 aufgelegt und die Befestigungsschraube 2 durch die
axial übereinanderliegenden Löcher 10 und 12 gesteckt und in der Schwelle festgeschraubt.
Dabei legt sich der flach geneigte Rand 15 des Klemmstückes 5 auf den Schienenfuß
16. Der abgewinkelte Teil 17 des Klemmstückes 5 gleitet auf der schrägen Fläche
der Aufbiegung 8 der Unterlagsplatte 4 und legt sich zwischen die Anschlagflügel.
9. Die freien Schenkel der Hohlwülste 13 des Klemmstückes 5 greifen über
die oberen Längskanten 14 der Unterlagsplatte 4. Das Klemmstück 5 gelangt auf diese
Weise ohne besondere Maßnahmen beim Einbauen in die richtige Lage. Die Schraube
2 wird so festgezogen, daß der Schienenfuß von dem Klemmstück 5 sicher und fest
in seiner Lage gehalten wird. Dabei gestattet der Spielraum zwischen der Unterseite
des Klemmstückes und der Oberseite der Unterlagsplatte gegebenenfalls ein weiteres
Anziehen des Klemmstückes. Hierbei kann unterDurchbiegung des Klemmstückes innerhalb
des elastischen Bereiches eine solche Vorspannung erreicht werden, daß selbst bei
einem geringfügigen Nachgeben der Befestigungsschraube 2 eine ausreichend sichere
Einspannung des Schienenfußes gewährleistet ist.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, liegt der Schraubenkopf 3 geschützt
in der Mulde des Klemmstückes zwischen den Hohlwülsten 13 und den abgewinkelten
Rändern 15 und 17. Die allseitige Führung des Klemmstückes 5 auf der Unterlagsplatte
4 sichert die feste Einlagerung des Klemmstückes und verhindert Verschiebungen desselben
in Längs- und Querrichtung. Daher können auf die Befestigungsschraube keine Abscherungskräfte
in der Fuge zwischen Klemmstück und Unterlagsplatte wirken.
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Eine Schienenbefestigung gemäß der Erfindung eignet sich besonders
für Grubenbahnen od. dgl., derenGleise im rauhenBetrieb starkenBeanspruchungen unterliegen
und bei denen ein Entgleisen häufiger zu befürchten ist. Da die Schienen im Grubenbetrieb
öfter
neu verlegt werden müssen, ist es auch von Bedeutung, daß die Befestigung der Schienen
mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Vorrichtung leicht und rasch vorgenommen
werden kann.