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Eisenbahngleis mit längs der Außenseite einer jeden Gleisschiene angeordneter
Beischiene zur Ermöglichung des Befahrens des Gleises auch mit gummibereiften Fahrzeugen
Das Befahren der üblichen Eisenbahnschienen mit gummibereiften Fahrzeugrädern ist
dadurch wesentlich gehemmt und beschränkt, daß die schmalen Köpfe dieser Schienen
den Gummirädern eine zu geringe Stützungsfläche darbieten und deren Belastungsfähigkeit
bedeutend verringern. Die Laufflächen der üblichen Eisenbahnschienen haben eine
verhältnismäßig geringe Breite, so daß es erforderlich wird, wenn man schwere gummibereifte
Fahrzeuge auf diesen Schienen verkehren lassen will, die Abmessungen der Gummibereifung
zu beschränken. Man suchte daher nach Mitteln, Gummibereifungen von größeren Querschnitten
zu verwenden, um so die Tragfähigkeit derselben sowie die Laufeigenschaften und
auch das Haften an den Schienen zu vergrößern.
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Es ist eine Anordnung bekanntgeworden, die ohne Oberbauänderung eine
Verbreiterung der Schienenlauffläche und dadurch ein Befahren mit gummibereiften
Rädern bei hoher Geschwindigkeit unter größerer Last wie bisher ermöglicht. Die
Anordnung besteht aus einer Beischiene von biegungssteifem Walzprofil mit breiter
Lauffläche, das sich mit einer Stütze auf die Unterlage der Fahrschiene abstützt,
mit seinem einen Schenkel den Kopf dieser Fahrschiene untergreift und an seinem
anderen Schenkel von einer in Richtung gegen diesen Kopf pressenden Haltevorrichtung
erfaßt ist.
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Es ist weiterhin eine Fahrbahn für Gleisanlagen bekanntgeworden, auf
der auch gummibereifte Fahrzeuge dadurch zu' befördern sind, daß die Fahrbahn aus
einer Schiene üblichen Querschnitts und einem gleichlaufend dazu in gewissem Abstand
gelegten Profil gebildet ist, wobei der Abstand zwischen Schiene und Profil mit
einem Füllstoff, wie Zement, Asphalt u. dgl., ausgefüllt ist.
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Die erste Anordnung hat den Nachteil einer sehr
umständlichen
und verwickelten Befestigungsart der Beischiene an der Gleisschiene sowie auf dem
üblichen Gleisoberbau. Eine Ausrüstung des üblichen Eisenbahnoberbaues gemäß dieser
Anordnung würde daher sehr kostspielig werden und wahrscheinlich aus diesem Grunde
gänzlich unterbleiben.
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Die zweite Anordnung einer Fahrbahnverbreiterung weist diesen Nachteil
zwar nicht mehr auf, ist aber durch die Eigenart der Anwendung eines Füllstoffes
zwischen der Schiene und dem Profil, der, wie Zement, Asphalt o. dgl., leicht brüchig
werden kann und dann die Belastung nicht mehr verträgt, sehr benachteiligt.
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Außerdem verursachen beide Anordnungen bedeutende Schwierigkeiten
beim Stopfen des Gleises, da die Beischiene durch das Bestreben der Beförderung
großer Lasten mit gummibereiften Fahrzeugen zu breit ausgebildet ist und man wegen
dieser Breite der Beischiene mit den Stopfwerkzeugen nur schweren Zugang zur Schwelle
hat. Schließlich ist auch wegen der unnötigen Breite der Ausführung der Beischiene
und der verwickelten Konstruktion ihrer Anbringung an dem Gleisoberbau bei beiden
Anordnungen der Materialaufwand viel zu groß.
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Die Erfindung beseitigt diese Mängel dadurch, daß durch sie ein Eisenbahngleis
mit längs der Außenseite einer jeden Gleisschiene angeordneter Beischiene zur Ermöglichung
des Befahrens des Gleises auch mit gummibereiften Fahrzeugen vorgesehen ist, bei
dem die den elastischen Radreifen mit aufzunehmen bestimmte Beischiene ausschließlich
als direkt mit der Gleisschiene verbundener Profilträger ausgebildet ist.
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Die Breite einer so ausgebildeten Beischiene braucht diejenige des
Schienenkopfes der Gleisschiene nicht wesentlich zu übersteigen, sie kann gleich
oder kleiner als diese vorgesehen sein.
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Der Vorteil der Anordnung gemäß der Erfindung besteht zunächst in
der einfachen Befestigungsart der Beischiene und in dem dadurch hervorgerufenen
geringen Materialaufwand. Dieser einfachen Befestigungsart konnte man sich bislang
deswegen nicht bedienen, weil man von der bislang üblichen Auffassung ausging, die
Tragfähigkeit der Fahrzeuge bzw. der Reifen solle durch eine Verbreiterung der Schienenlauffläche
erhöht werden. Demgegenüber besteht der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke
gerade darin, die Breite der durch die Anbringang einer Beischiene vergrößerten
Schienenlauffläche tunlichst zu beschränken, weil gummibereifte Schienenfahrzeuge
nicht schwer, sondern so leicht wie möglich gebaut werden sollen. Es kann sich also
gar nicht darum handeln, die Tragfähigkeit gummibereifter Schienenfahrzeuge bzw.
ihrer Reifen zu vergrößern und dazu die Schienenlauffläche so breit wie möglich
zu machen, sondern das Neue der vorliegenden Erfindung besteht gerade darin, die
durch die Anbringung einer Beischiene vergrößerte Schienenlauffläche auf ein Maß
zu beschränken, das der Beischiene eine einfache Ausbildung, Anordnung und Befestigung
an der Gleisschiene ermöglicht.
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Durch die mäßige Verbreiterung der Schienenlauffläche sollen die Reifen
der an sich möglichst leicht gebauten Schienenschnellfahrzeuge in mäßigen Grenzen
ihrer Abmessungen gehalten, aber auf eine gegenüber den heutigem Gleisen genügend
große Lauffläche gesetzt werden, um ihre Beanspruchung und diejenige des Fahrzeuges
herabzusetzen und ihre Lebensdauer nebst derjenigen aller Konstruktionsteile des
Fahrzeuges zu vergrößern. Dadurch wird es aber wiederum möglich, das Gewicht des
Fahrzeuges weitgehend zu verringern. Denn es ist offenkundig, daß, je weicher das
Fahrzeug auf der Schiene aufliegt, um so geringer seine Beanspruchung und um so
größer die Schonung seines gesamten Konstruktionsverbandes ist. Je leichter aber
das Fahrzeug ist, um so kleiner werden wieder die Beanspruchungen des Schienenoberbaues,
womit auch dort wieder die Verwirklichung von leichten und einfachen Bauformen möglich
wird.
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Insbesondere kann die seitliche Beanspruchung durch die auch auf der
relativ schmalen Beischiene liegenden Radlast klein gehalten werden, so daß diese
Kräfte von der unmittelbaren Befestigung der Beischiene an der Gleisschiene und
von dieser selbst auf den Schwellen ohne jede Veränderung aufgenommen werden können.
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Außerdem ist durch die Anordnung gemäß der Erfindung ein einfaches
Stopfen des Gleises, ein Nachziehen der Schienenbefestigung und ein Auswechseln
bzw. Umkehren der Schienen möglich.
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Endlich ist darauf hinzuweisen, daß durch eine genügende, aber nicht
zu breite Beischiene und durch Reduktion des Fahrzeuggewichtes erreicht werden kann,
daß der entscheidende Nachteil bisheriger gummibereifter Schienenfahrzeuge verschwindet,
der sich in einer unnatürlich hohen Zahl der Tragräder äußert. Sechzehn-, zwanzig-
oder noch mehrrädrige Schienenfahrzeuge können als Wagen oder Triebwagen keine brauchbare
technische Lösung sein. Auch wirken sie unschön. Diese Vielzahl der Räder ist aber
bislang deshalb nötig, weil die Lauffläche heutiger Gleisschienen für gummibereifte
Räder zu schmal ist; die Tragfähigkeit pro Reifen ist daher so niedrig, daß die
Last auf viele Räder bzw. Reifen verteilt werden muß. Alle diese Nachteile werden
durch die Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung überwunden. Die Lauffläche
ist dann groß genug, um die Last durch wenige Räder aufnehmen zu können, da die
spezifische Flächenbelastung pro Reifen so niedrig wird, daß man mit der relativ
schmalen Beischiene und ihrer einfachen Befestigungsart auskommt.
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Ein weiterer großer Vorteil der Anordnung gemäß der Erfindung besteht
darin, daß Beischiene und Gleisschiene in der Längsrichtung keine Unterbrechung
aufweisen. Es ist bekannt, daß es Schwierigkeiten macht, einen Eisenbahnoberbau
zu entwickeln, bei dem Schienen möglichst großer durchgehender Länge, also mit möglichst
seltener Anwendung der Dehnungsfuge des Schienenstoßes, angewendet werden können.
Versuche haben ergeben, daß beim sogenannten lückenlos geschweißten Gleis die Schienen
zum seitlichen Ausknicken neigen. Diesem Übelstand wird durch die Anordnung gemäß
der Erfindung entscheidend vorgebeugt. Denn die seitliche Versteifung der Schiene
durch die unmittelbar an ihr befestigte Beischiene verhindert ein seitliches Ausknicken
vollständig. Es kann also angenommen werden, daß durch
die Anordnung
gemäß der Erfindung dem Fortschritt der Verlegung des lückenlos geschweißten Gleises
ein bedeutender Vorschub geleistet werden kann.
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Zur Frage der Beanspruchung der Gleisschiene und ihrer Befestigung
auf den Schwellen ist zu sagen, daß die bisherigen schweren Eisenbahnfahrzeuge nach
wie vor auf einem solchen Gleis gemäß der Anordnung der Erfindung, wie bisher, verkehren
können, d. h. durch die seitlich angebrachte Beischiene findet für den Lauf der
bisherigen eisenbereiften Schienenfahrzeuge keinerlei Beeinträchtigung statt. Denn
die bisher üblichen eisenbereiften Räder der Schwerfahrzeuge laufen mindestens vorzugsweise
auf den bisherigen Schienenköpfen der Gleisschienen, also auf dem bisherigen Schienenprofil,
und beanspruchen daher das Gleis und seine Befestigung in keiner Weise anders als
bisher.
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Es kann vorteilhaft sein, die Beischiene 'an der üblichen Gleisschiene
in der Höhe anzubringen, daß beide Laufflächen der Schienen in einer Ebene liegen.
Es wird dadurch erreicht, daß auch die bisherigen eisenbereiften Schwerfahrzeuge
auf einer etwas verbreiterten Laufoberfläche der Schiene, also auf einem etwas verbreiterten
Schienenprofil, laufen, was ihre Laufruhe im Gleis vorteilhaft beeinflussen wird.
Denn es könnte sein, daß die somit mit ihren Rädern auf breiterer Lauffläche aufliegenden
Schwerfahrzeuge durch die größere seitliche Reibung ihrer Radlaufkränze im Gleis
ruhiger geführt werden könnten, weil die Sinusbewegung der konischen Radlaufkränze
der festen Radsätze im Gleis durch diese Reibung etwas gedämpft auftreten könnte.
Obendrein wird durch die größere Stützweite der Radaufstandspunkte jedes Radsatzes
im Gleis gemäß der Klingelsehen Formel die Wellenlänge
der Simisbewegung vergrößert und damit die Laufruhe der Fahrzeuge erhöht werden.
Die größere Auflagerfläche auch der eisenbereiften Schwerfahrzeuge muß mit einem
etwas größeren Rollwiderstand, also auch Gesamtwiderstand des Fahrzeuges bezahlt
werden. Die seitliche Beanspruchung der Schienen liegt aber auch hierbei nur in
so kleiner Größenordnung vor, daß eine Neugestaltung der Schienenbefestigung auf
der Schwelle nicht notwendig ist.
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Die Lauffläche der Beischiene kann aber auch um einen geringen Betrag
tiefer angeordnet werden als diejenige der Gleisschiene. Dann wird das bisherige
eisenbereifte Schwerfahrzeug nur auf dem Schienenkopf der Gleisschiene laufen, während
das gummibereifte Leicht- oder Schnellfahrzeug mit seinen leicht eindrückbaren,
schwach belasteten und somit weichen Gummireifen sowohl auf dem etwas vorstehenden
Schienenkopf der üblichen Gleisschienen als auch auf der um ein nur kleines Maß
abgesenkten Lauffläche der Beischienen laufen wird. Eine Verschleißerhöhung des
Gummireifens ist durch diesen nur sehr geringen Unterschied in der Höhe der beiden
Laufflächen nicht zu erwarten.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung
dargestellt. Es zeigen die Fig. i bis 4 Ausbildung und Befestigung von Beischienen
an Eisenbahngleisen.
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In den Figuren ist i die Gleisschiene, mit der die als Profilträger
ausgebildete Beischiene 2 unmittelbar verbunden ist. Diese ist gemäß Fig. i, 3 und
4 genau in der Höhe der Oberseite des Schienenkopfes an der Gleisschiene angebracht.
Gemäß Fig. 2 ist die Beischiene 2 knapp unterhalb der Oberseite des Schienenkopfes
an der Gleisschiene angebracht, so daß die Laufflächen der Gleisschiene i und der
Beischiene 2 nicht in einer Ebene liegen. In Fig. i ist die Beischiene 2 als Winkeleisenschiene
ausgebildet. Sie könnte aber auch einen der gebräuchlichen Profilquerschnitte der
Profilträger aufweisen, z. B. U-förmig ausgebildet sein. Gemäß Fig. 4 ist die Beischiene
als Hohlkastenprofilträger ausgebildet. Der an der Gleisschiene i anliegende Teil
der Beischiene 2 ist gemäß Fig. 2 bis 4 der Außenseite der Gleisschiene entsprechend
abgekröpft ausgebildet, wobei die Abkröpfung im Falle der Fig. 2 und 4 der Außenseite
der Gleisschiene z genau folgt, während im Falle der Fig.3 die Abkröpfung nur angenähert
der Außenseite der Gleisschiene i vorgenommen ist. Die Beischiene 2 kann an der
Gleisschiene i gemäß Fig. i, 2 und 4 durch Verschraubung befestigt sein, sie kann
auch gemäß Fig. 3 durch Verschweißen mit der Gleisschiene i verbunden sein. Bei
ungleicher Querschnittausbildung der Beischiene gegenüber der Außenseite der Gleisschiene
können Füllstücke gemäß Fig. i zwischen der Beischiene und der Gleisschiene angeordnet
sein. Diese Füllstücke können in wählbaren Abständen längs des Gleises angebracht
sein. Sie können weiterhin dem Profilquerschnitt der Gleisschiene und demjenigen
der Beischiene angepaßt sein und können an den Befestigungsstellen der Beischiene
an der Gleisschiene angeordnet sein, indem sie im Falle der Verschraubung derselben
mit durchbohrt sein können oder bei Verschweißung zweckmäßig zur Aufnahme des Schweißgutes
herangezogen werden. Die Beischienen 2 können gemäß Fig. 3 Verstärkungsrippen aufweisen.
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Ein solcher Gleisoberbau gemäß der Erfindung zum Befahren auch gummibereifter
Eisenbahnfahrzeuge dient somit gleichermaßen dem Schwerlastenzugverkehr wie dem
Schnellverkehr mit leichten Einheiten. Die Befestigung der Beischienen läßt sich
nach Anordnung gemäß der Erfindung auf jeder Oberbauart durchführen sowohl auf dem
in Europa üblichen Gleisoberbau als auch auf dem Stuhloberbau oder seinen Abwandlungen
mit Doppelkopfschienen. In Weichen wird die Anordnung der Beischienen so vorgenommen,
daß für den Durchlauf des Spurkranzes das nötige Spiel verbleibt. Man braucht hierbei
nicht allzu enge Spalte oder Aussparungen vorzusehen, da der Gummireifen erfahrungsgemäß
als ein elastisches Medium imstande ist, auch Lücken im Gleis und in den Weichen
einwandfrei zu überfahren.